CN111216555A - 一种动力电池系统及其控制方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及新能源汽车的供电技术,尤其涉及一种可以为低压控制系统和部分辅助设备供电的动力电池系统,以及该动力电池系统的一种控制方法。本发明提供的上述动力电池系统,包括开关控制器、直流变压模块和电池管理模块。所述开关控制器电性连接车辆的动力电池,用于为所述直流变压模块供电,并控制所述直流变压模块为所述电池管理模块供电。所述直流变压模块用于电性连接车辆中需要提供常电的低压设备。所述电池管理模块配置为响应于所述动力电池无高压输出而控制所述直流变压模块为所述低压设备供电。本发明能够用于避免电池亏电以致无法启动车辆的现象,并节省车身空间。

Description

一种动力电池系统及其控制方法
技术领域
本发明涉及新能源汽车的供电技术,尤其涉及一种可以为低压控制系统和部分辅助设备供电的动力电池系统,以及该动力电池系统的一种控制方法。
背景技术
当前的新能源汽车都采用低压蓄电池作为辅助电源。该辅助电源的作用为:在动力电池上大电之前,为低压控制系统和部分需要常电的辅助设备供电。一般情况下,辅助电源都配置为12V/24V的铅蓄电池或者锂电池。
这些低压蓄电池普遍存在储存电量少、低温性能差、寿命短,以及占用车身空间等比较明显的缺点。由于低压蓄电池储存的电量较少,在车辆长时间停滞时,容易造成电池亏电以致无法再次启动车辆的问题。由于电池模块的体积普遍较大,安装在新能源汽车中不但会占用车身空间,同时还会降低整车的能量密度。
虽然现在的新能源汽车都设有给低压蓄电池补电的功能,但是目前的技术普遍存在对低压蓄电池的荷电状态(state of charge,soc)估值不准的问题,仍时常出现蓄电池亏电以致无法启动车辆的现象。而且,在当前的新能源汽车中,需要采用两套管理系统来分别控制低压蓄电池和动力电池。这种供电方案不但增加了整车的软硬件成本,同时还涉及大量的能量转换需求,会造成能量损耗。
因此,为了克服现有技术存在的上述缺陷,本领域亟需一种新能源汽车的供电技术,用于避免电池亏电以致无法启动车辆的现象,并节省车身空间。
发明内容
以下给出一个或多个方面的简要概述以提供对这些方面的基本理解。此概述不是所有构想到的方面的详尽综览,并且既非旨在指认出所有方面的关键性或决定性要素亦非试图界定任何或所有方面的范围。其唯一的目的是要以简化形式给出一个或多个方面的一些概念以为稍后给出的更加详细的描述之序。
为了克服现有技术存在的上述缺陷,本发明提供了一种可以为低压控制系统和部分辅助设备供电的动力电池系统,以及该动力电池系统的一种控制方法,用于避免电池亏电以致无法启动车辆的现象,并节省车身空间。
本发明提供的上述动力电池系统,包括开关控制器、直流变压模块和电池管理模块。所述开关控制器电性连接车辆的动力电池,用于为所述直流变压模块供电,并控制所述直流变压模块为所述电池管理模块供电。所述直流变压模块用于电性连接车辆中需要提供常电的低压设备。所述电池管理模块配置为响应于所述动力电池无高压输出而控制所述直流变压模块为所述低压设备供电。
优选地,在本发明的一个实施例中,所述直流变压模块可以包括低功率输出口和高功率输出口。所述低功率输出口电性连接所述电池管理模块,响应于所述开关控制器的控制信号而为所述电池管理模块供电。所述高功率输出口用于电性连接所述低压设备,响应于所述电池管理模块的控制信号而为所述低压设备供电。
优选地,在本发明的一个实施例中,所述低功率输出口可以配置为根据所述电池管理模块的供电需求而选择12V或24V的直流电压输出。所述高功率输出口可以配置为根据所述低压设备的供电需求而选择12V或24V的直流电压输出。所述低功率输出口和所述高功率输出口还可以分别设有保护单元,用于防止电流反向流入。
可选地,在本发明的一个实施例中,所述动力电池的高压输出端可以连接一个外接的高功率变压模块。所述高功率变压模块通信连接所述开关控制器,配置为响应于所述动力电池的高压输出而为所述低压设备供电,并控制所述开关控制器停止工作。所述直流变压模块将响应于所述开关控制器停止工作而停止为所述低压设备供电。
优选地,在本发明的一个实施例中,所述电池管理模块可以配置为响应于车辆上电而吸合所述动力电池的高压输出接触器,以控制所述动力电池向所述高功率变压模块输出高压电能。
优选地,在本发明的一个实施例中,所述电池管理模块还可以配置为响应于车辆下电而断开所述高压输出接触器以停止输出高压电能。所述高功率变压模块将响应于失去所述高压电能而停止控制所述开关控制器。所述开关控制器还可以配置为响应于失去所述高功率变压模块的控制而恢复为所述直流变压模块供电,并控制所述直流变压模块为所述电池管理模块供电。
可选地,在本发明的一个实施例中,所述动力电池可以包括多个电池模组。所述多个电池模组可以分别连接所述开关控制器。所述开关控制器可以用于调节所述多个电池模组的串并联结构,以改变对所述直流变压模块的供电参数。
优选地,在本发明的一个实施例中,所述电池管理模块可以通信连接所述开关控制器,配置为根据所述低压设备的供电需求而控制所述开关控制器调节所述多个电池模组的串并联结构。
可选地,在本发明的一个实施例中,所述开关控制器可以包括激活控制线。所述激活控制线可以用于通过硬线触发来激活所述开关控制器。
可选地,在本发明的一个实施例中,所述需要提供常电的低压设备包括但不限于车辆的T-box、整车控制器、车门控制器中的一者或多者。
根据本发明的另一方面,本文还提供了一种动力电池系统的控制方法。
本发明提供的上述动力电池系统的控制方法,包括步骤:以电性连接车辆的动力电池的开关控制器为直流变压模块供电,所述直流变压模块电性连接车辆中需要提供常电的低压设备;以所述开关控制器控制所述直流变压模块为电池管理模块供电;以及响应于所述动力电池无高压输出,以所述电池管理模块控制所述直流变压模块为所述低压设备供电。
优选地,在本发明的一个实施例中,所述控制所述直流变压模块为电池管理模块供电,可以进一步包括步骤:响应于所述开关控制器的控制信号,以直流变压模块的低功率输出口为所述电池管理模块供电,所述低功率输出口电性连接所述电池管理模块。所述以所述电池管理模块控制所述直流变压模块为所述低压设备供电,可以进一步包括步骤:响应于所述电池管理模块的控制信号,以所述直流变压模块的高功率输出口为所述低压设备供电,所述高功率输出口电性连接所述低压设备。
优选地,在本发明的一个实施例中,所述以所述直流变压模块的低功率输出口为所述电池管理模块供电,可以进一步包括步骤:根据所述电池管理模块的供电需求,选择12V或24V的直流电压输出。所述以所述直流变压模块的高功率输出口为所述低压设备供电,可以进一步包括步骤:根据所述低压设备的供电需求,选择12V或24V的直流电压输出。所述控制方法还可以包括步骤:以设于所述低功率输出口和所述高功率输出口的保护单元防止电流反向流入。
可选地,在本发明的一个实施例中,还可以包括步骤:响应于所述动力电池的高压输出,以连接所述动力电池的高压输出端的高功率变压模块为所述低压设备供电;以及响应于所述动力电池的高压输出,以所述高功率变压模块控制所述开关控制器停止工作,所述直流变压模块将响应于所述开关控制器停止工作而停止为所述低压设备供电。
优选地,在本发明的一个实施例中,还可以包括步骤:响应于车辆上电,以所述电池管理模块吸合所述动力电池的高压输出接触器,以控制所述动力电池向所述高功率变压模块输出高压电能。
优选地,在本发明的一个实施例中,还可以包括步骤:响应于车辆下电,以所述电池管理模块断开所述高压输出接触器以停止输出高压电能,所述高功率变压模块将响应于失去所述高压电能而停止控制所述开关控制器;以及响应于失去所述高功率变压模块的控制,以所述开关控制器恢复为所述直流变压模块供电,并控制所述直流变压模块为所述电池管理模块供电。
可选地,在本发明的一个实施例中,还可以包括步骤:以所述开关控制器调节所述动力电池的多个电池模组的串并联结构,以改变对所述直流变压模块的供电参数,所述多个电池模组分别连接所述开关控制器。
优选地,在本发明的一个实施例中,还可以包括步骤:根据所述低压设备的供电需求,以所述电池管理模块控制所述开关控制器调节所述多个电池模组的串并联结构。
可选地,在本发明的一个实施例中,还可以包括步骤:以所述开关控制器的激活控制线通过硬线触发来激活所述开关控制器。
可选地,在本发明的一个实施例中,所述以所述电池管理模块控制所述直流变压模块为所述低压设备供电,可以进一步包括步骤:以所述电池管理模块控制所述直流变压模块为车辆的T-box、整车控制器、车门控制器中的一者或多者提供常电。
附图说明
在结合以下附图阅读本公开的实施例的详细描述之后,能够更好地理解本发明的上述特征和优点。在附图中,各组件不一定是按比例绘制,并且具有类似的相关特性或特征的组件可能具有相同或相近的附图标记。
图1示出了根据本发明的一个实施例提供的动力电池系统的内部结构示意图。
图2示出了根据本发明的另一方面提供的动力电池系统的控制方法的流程示意图。
图3示出了根据本发明的一个实施例提供的动力电池系统的外部连接示意图。
附图标记
10 动力电池系统;
11 开关控制器;
111、112 控制线;
113 激活控制线;
12 直流变压模块;
121 低功率输出口;
122 高功率输出口;
123 控制线;
13 电池管理模块;
131 控制线;
14 动力电池;
141-14N 电池模组;
15 高压输出端;
201-203 动力电池系统的控制方法的步骤;
31 高功率变压模块;
32 T-box模块;
33 整车控制单元;
34 车门控制器。
具体实施方式
以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式,本领域技术人员可由本说明书所揭示的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效。虽然本发明的描述将结合优选实施例一起介绍,但这并不代表此发明的特征仅限于该实施方式。恰恰相反,结合实施方式作发明介绍的目的是为了覆盖基于本发明的权利要求而有可能延伸出的其它选择或改造。为了提供对本发明的深度了解,以下描述中将包含许多具体的细节。本发明也可以不使用这些细节实施。此外,为了避免混乱或模糊本发明的重点,有些具体细节将在描述中被省略。
在本发明的描述中,需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言,可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
另外,在以下的说明中所使用的“上”、“下”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“水平”、“垂直”应被理解为该段以及相关附图中所绘示的方位。此相对性的用语仅是为了方便说明之用,其并不代表其所叙述的装置需以特定方位来制造或运作,因此不应理解为对本发明的限制。
能理解的是,虽然在此可使用用语“第一”、“第二”、“第三”等来叙述各种组件、区域、层和/或部分,这些组件、区域、层和/或部分不应被这些用语限定,且这些用语仅是用来区别不同的组件、区域、层和/或部分。因此,以下讨论的第一组件、区域、层和/或部分可在不偏离本发明一些实施例的情况下被称为第二组件、区域、层和/或部分。
如上所述,现有的新能源汽车都采用低压蓄电池作为辅助电源。这些低压蓄电池普遍存在储存电量少、低温性能差、寿命短,以及占用车身空间等比较明显的缺点。
为了克服现有技术存在的上述缺陷,本发明提供了一种可以为低压控制系统和部分辅助设备供电的动力电池系统,以及该动力电池系统的一种控制方法,用于避免电池亏电以致无法启动车辆的现象,并节省车身空间。
请参考图1,图1示出了根据本发明的一个实施例提供的动力电池系统的内部结构示意图。
如图1所示,在本发明的一些实施例中,动力电池系统10可以包括开关控制器11、直流变压模块12和电池管理模块13。
上述开关控制器11电性连接车辆的动力电池14,并电性连接直流变压模块12,用于为直流变压模块12供电。在一些实施例中,开关控制器11可以通过控制线111通信连接直流变压模块12,从而控制直流变压模块12为电池管理模块13供电。在一些实施例中,开关控制器11可以包括激活控制线113。当新的动力电池系统10在生产线装车完成后,调试人员可以通过计算机的USB接口(5V)控制硬线触发,以启动该新动力电池系统10内部的开关控制器11。
上述直流变压模块12可以用于为电池管理模块13和车辆中其他需要提供常电的低压设备持续供电。车辆中需要提供常电的低压设备包括但不限于电池管理模块13、T-box、整车控制单元(Vehicle Control Unit,VCU)、车门控制器中的一者或多者。即使在车辆处于熄火等下电状态时,这些设备也需要持续地供电,以确保车辆的唤醒功能、点火功能和远程控制功能的正常运作。在一些实施例中,直流变压模块12可以选用100W-300W的低功率DC/DC模块,用于将开关控制器11提供的电压转换为12V/24V的直流电压来为上述需要提供常电的低压设备持续供电。在一些实施例中,直流变压模块12可以包括低功率输出口121和高功率输出口122。该低功率输出口121电性连接电池管理模块123。该高功率输出口122可以延伸到动力电池系统10之外,以供任意需要提供常电的低压设备进行电性连接。
可以理解的是,以低功率DC/DC模块为例的直流变压模块12是由若干半导体元件构成的变压模块,主要用于利用动力电池14的电能来为其他元件、模块供电,而其本身并不具备储能的作用。因此,相比于体积庞大的蓄电池元件,直流变压模块12明显具有体积小、重量轻的优点。
上述电池管理模块13设于动力电池系统10内部,可以通过控制开关控制器11和直流变压模块12来控制动力电池系统10的输出电压。在一些实施例中,电池管理模块13可以选用常见的电池管理系统(Battery Management System,BMS)。在一些实施例中,电池管理模块13可以通过控制线123通信连接直流变压模块12,从而在动力电池14未提供高压输出时,控制直流变压模块12通过其高功率输出口122为车辆中需要提供常电的低压设备持续供电。
为了更清楚地描述本发明的构思,以便公众更好地了解本发明的技术方案,以下将结合上述动力电池系统10的一种控制方法来进行说明。
请参考图2,图2示出了根据本发明的另一方面提供的动力电池系统的控制方法的流程示意图。
如图2所示,本发明提供的上述动力电池系统的控制方法,包括步骤:
201:以开关控制器11为直流变压模块12供电;
202:以开关控制器11控制直流变压模块12为电池管理模块13供电;以及
203:响应于动力电池14无高压输出,以电池管理模块13控制直流变压模块12为低压设备供电。
结合参考图1可知,在本发明提供的上述控制方法中,开关控制器11应当电性连接车辆的动力电池14,从而利用动力电池14提供的电能来为直流变压模块12供电。直流变压模块12应当具备至少一个接口,以供车辆中需要提供常电的低压设备进行电性连接。
在本发明的一些实施例中,当新的动力电池系统10生产完成时,动力电池系统10中的开关控制器11及电池管理模块13均未启动。此时,整个动力电池系统10处于不工作状态。
在一些实施例中,当该动力电池系统10在生产线装车完成后,调试人员可通过计算机的USB接口(5V)对开关控制器11的激活控制线113进行硬线触发,以启动动力电池系统10内部的开关控制器11。
在一些实施例中,响应于开关控制器11的启动,开关控制器11可以立即为直流变压模块12供电,并通过控制线111控制直流变压模块12为电池管理模块13供电。在一些实施例中,控制线111可以选用硬线、CAN线、LIN线等常用的信号线。
在一些实施例中,响应于开关控制器11通过控制线111发送的控制信号,直流变压模块12可以通过其低功率输出口121为电池管理模块13供电。该低功率输出口121的输出功率可以适应于电池管理模块123的供电需求,通常为十几瓦。在一些优选的实施例中,直流变压模块12的低功率输出口121可以选择地输出12V或24V的直流电压。具体来说,直流变压模块12可以先识别电池管理模块13的供电需求。若识别到电池管理模块13的供电需求为12V,则低功率输出口121可以输出12V的直流电压。若识别到电池管理模块13的供电需求为24V,则低功率输出口121可以输出24V的直流电压。通过为低功率输出口121配置12V和24V两种直流输出模式,可以使其更好地适应不同型号的电池管理模块13的供电需求,从而提升直流变压模块12的适用范围。
在一些实施例中,响应于直流变压模块12的供电,电池管理模块13可以通过控制线123开始控制直流变压模块12。在一些实施例中,电池管理模块13还可以通过控制线131开始控制开关控制器11。上述控制线123、131可以选用硬线、CAN线、LIN线等常用的信号线。在一些优选的实施例中,电池管理模块13可以先对整个动力电池系统10进行自检,并在自检通过后才许可动力电池系统10进行电压输出。
在一些实施例中,当车辆处于未上电状态时(即动力电池14不向外输出高压电的状态),电池管理模块13可以通过控制线123控制直流变压模块12开启其高功率输出口122向动力电池系统10外部需要提供常电的设备进行供电,从而替代传统的低压蓄电池以确保车辆的唤醒功能、点火功能和远程控制功能的正常运作。该高功率输出口122的输出功率可以适应于各低压设备的总供电需求,通常在一百瓦以内。
在一些优选的实施例中,直流变压模块12的高功率输出口122可以选择地输出12V或24V的直流电压。具体来说,直流变压模块12可以先识别待供电的低压设备的供电需求。若识别到低压设备的供电需求为12V,则高功率输出口122可以输出12V的直流电压。若识别到低压设备的供电需求为24V,则高功率输出口122可以输出24V的直流电压。通过为高功率输出口122配置12V和24V两种直流输出模式,可以使其更好地适应不同种类的低压设备的供电需求,从而提升直流变压模块12的适用范围。
在一些实施例中,动力电池14可以由多个电池模组141-14N组成。该多个电池模组141-14N可以分别连接开关控制器11。开关控制器11可以作为电池模组串并联执行器,根据收到的控制信号调节该多个电池模组141-14N的串并联结构,以改变动力电池14对直流变压模块12的供电参数。在一些实施例中,直流变压模块12可以选用宽幅输入设备,可以将多种不同的输入电压转换为12V或24V的直流电压,从而为新能源汽车低压用电设备供电。
在一些实施例中,响应于识别到低压设备的供电需求为12V且功率需求较小,电池管理模块13可以通过控制线131控制开关控制器11,利用开关控制器11调用一个电池模组141来为直流变压模块12供电。直流变压模块12可以将电池模组141的输出电压(例如:36V或60V)降压至12V,从而通过低功率输出口121为电池管理模块13供电,同时通过高功率输出口122为该低压设备供电。通过单独调用一个电池模组141来为小功率地低压设备供电,可以有效地提升直流变压模块12的变压效率,从而降低能量损耗。
在另一些实施例中,响应于识别到多个低压设备的供电需求同时包括12V和24V且功率需求较大,电池管理模块13可以通过控制线131控制开关控制器11,利用开关控制器11调用对应功率的多个电池模组141-143来为直流变压模块12供电。开关控制器11可以将多个电池模组141-143调节为变压效率最高的串并联结构,以便直流变压模块12进行变压。在一些实施例中,直流变压模块12可以将电池模组141-143的输出电压(例如:36V或60V)降压至12V,从而通过低功率输出口121为电池管理模块13供电,并通过高功率输出口122的一部分输出接口为供电需求为12V的低压设备供电。同时,直流变压模块12还可以将电池模组141-143的输出电压(例如:36V或60V)降压至24V,从而通过高功率输出口122的另一部分输出接口为供电需求为24V的低压设备供电。在一些优选的实施例中,低功率输出口121和高功率输出口122的正负极还可以设有保护单元,用于防止电流反向流入直流变压模块12。
本领域的技术人员可以理解,上述由电池管理模块13控制开关控制器11来调节各电池模组141-14N的串并联结构的方案,只是本发明提供的一个实施例,主要用于清楚地展示本发明的构思,并提供一种便于公众实施的具体方案,而非用于限制本发明的保护范围。可选地,在另一些实施例中,开关控制器11还可以通信连接车辆的整车控制单元VCU,从而根据VCU提供的控制信号调节多个电池模组141-14N的串并联结构,以改变动力电池14对直流变压模块12的供电参数。可选地,在其他实施例中,开关控制器11还可以内置多种程序,用于根据识别的低压设备的供电需求,自动地调节多个电池模组141-14N的串并联结构,以改变动力电池14对直流变压模块12的供电参数。
请进一步参考图3,图3示出了根据本发明的一个实施例提供的动力电池系统的外部连接示意图。
如图3所示,在本发明的一些实施例中,动力电池14的高压输出端15可以电性连接高功率变压模块31。该高功率变压模块31可以用于将高压输出端15输出的250-500V的直流高压变压为12V和/或24V的直流低压,从而为车辆的各低压设备供电。该高功率变压模块31可以通过控制线112通信连接开关控制器11。在一些实施例中,高功率变压模块31可以选用2-3kW的高功率DC-DC模块,其负载功率可以根据电池管理模块13、T-box模块32、整车控制单元33、车门控制器34等需要提供常电的低压设备,以及空调、音响、中控屏等其他不需要常电的低压设备的总供电需求来决定。
在一些实施例中,响应于用户对车辆的上电操作,电池管理模块13可以控制开关控制器11将动力电池14的各电池模组141-14N调节为串联结构,并吸合动力电池14的高压输出接触器,以控制动力电池14向高功率变压模块31输出250-500V的直流高压电能。该上电操作包括但不限于驾驶员对车辆进行的点火、启动等操作。动力电池14向高功率变压模块31输出的高压电能可以适应于车辆电机的工作电压。
在一些实施例中,响应于动力电池14的高压输出,高功率变压模块31可以将高压输出端15输出的直流高压变压为12V和/或24V的直流低压,从而为电池管理模块13、T-box模块32、整车控制单元33、车门控制器34等需要提供常电的低压设备,以及空调、音响、中控屏等其他不需要常电的低压设备供电。此时,用户可以在高功率变压模块31的供电下,使用空调、音响、中控屏等未提供常电的低压设备。
与此同时,高功率变压模块31将通过控制线112控制开关控制器11停止工作。响应于开关控制器11停止工作,直流变压模块12将因失去动力电池14提供的电能而停止为电池管理模块13及各低压设备32-34供电。也就是说,此时高功率变压模块31将取代直流变压模块12,为电池管理模块13及各低压设备32-34供电。
在一些实施例中,响应于用户对车辆进行的下电操作,电池管理模块13可以断开动力电池14的高压输出接触器以停止输出高压电能。该下电操作包括但不限于驾驶员对车辆进行的熄火等操作。此时,高功率变压模块31将响应于失去高压电能的供电而停止为电池管理模块13、T-box模块32、整车控制单元33、车门控制器34等需要提供常电的低压设备,以及空调、音响、中控屏等其他不需要常电的低压设备供电。同时,高功率变压模块31也将响应于失去高压电能的供电而自然地停止对开关控制器11的控制。
此时,开关控制器11可以响应于控制线112的控制信号截止(即失去高功率变压模块31的控制)而立即恢复工作,为直流变压模块12供电并控制直流变压模块12为电池管理模块13供电。电池管理模块13可以在完成自检后,再次控制直流变压模块12开启高功率输出口122为T-box模块32、整车控制单元33、车门控制器34等需要提供常电的低压设备供电,以确保车辆的唤醒功能、点火功能和远程控制功能的正常运作。
通过以上细节性的描述可以理解,直流变压模块12是由若干半导体元件构成的变压模块,主要用于利用动力电池14的电能来为其他元件和模块供电,而其本身并不具备储能的作用。因此,相比于体积庞大的蓄电池元件,直流变压模块12明显具有体积小、重量轻的优点。此外,相比于储存电量少、低温性能差、寿命短的低压蓄电池,新能源汽车的动力电池14普遍具有储存电量多、低温性能好、使用寿命长的优点。因此,采用本发明的车辆即使在长时间停滞的情况下,也不易发生亏电的问题。
通过设计上述动力电池系统10内部结构并配置相应的控制方法,不但可以节省现有技术需要为低压蓄电池补电的软硬件成本,还可以在节省车身空间的同时,确保T-box模块32、整车控制单元33、车门控制器34等需要提供常电的低压设备的持续供电,从而确保车辆的唤醒功能、点火功能和远程控制功能的正常运作。
尽管为使解释简单化将上述方法图示并描述为一系列动作,但是应理解并领会,这些方法不受动作的次序所限,因为根据一个或多个实施例,一些动作可按不同次序发生和/或与来自本文中图示和描述或本文中未图示和描述但本领域技术人员可以理解的其他动作并发地发生。
本领域技术人员将可理解,信息、信号和数据可使用各种不同技术和技艺中的任何技术和技艺来表示。例如,以上描述通篇引述的数据、指令、命令、信息、信号、位(比特)、码元、和码片可由电压、电流、电磁波、磁场或磁粒子、光场或光学粒子、或其任何组合来表示。
本领域技术人员将进一步领会,结合本文中所公开的实施例来描述的各种解说性逻辑板块、模块、电路、和算法步骤可实现为电子硬件、计算机软件、或这两者的组合。为清楚地解说硬件与软件的这一可互换性,各种解说性组件、框、模块、电路、和步骤在上面是以其功能性的形式作一般化描述的。此类功能性是被实现为硬件还是软件取决于具体应用和施加于整体系统的设计约束。技术人员对于每种特定应用可用不同的方式来实现所描述的功能性,但这样的实现决策不应被解读成导致脱离了本发明的范围。
结合本文所公开的实施例描述的各种解说性逻辑模块、和电路可用通用处理器、数字信号处理器(DSP)、专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)或其它可编程逻辑器件、分立的门或晶体管逻辑、分立的硬件组件、或其设计成执行本文所描述功能的任何组合来实现或执行。通用处理器可以是微处理器,但在替换方案中,该处理器可以是任何常规的处理器、控制器、微控制器、或状态机。处理器还可以被实现为计算设备的组合,例如DSP与微处理器的组合、多个微处理器、与DSP核心协作的一个或多个微处理器、或任何其他此类配置。
结合本文中公开的实施例描述的方法或算法的步骤可直接在硬件中、在由处理器执行的软件模块中、或在这两者的组合中体现。软件模块可驻留在RAM存储器、闪存、ROM存储器、EPROM存储器、EEPROM存储器、寄存器、硬盘、可移动盘、CD-ROM、或本领域中所知的任何其他形式的存储介质中。示例性存储介质耦合到处理器以使得该处理器能从/向该存储介质读取和写入信息。在替换方案中,存储介质可以被整合到处理器。处理器和存储介质可驻留在ASIC中。ASIC可驻留在用户终端中。在替换方案中,处理器和存储介质可作为分立组件驻留在用户终端中。
在一个或多个示例性实施例中,所描述的功能可在硬件、软件、固件或其任何组合中实现。如果在软件中实现为计算机程序产品,则各功能可以作为一条或更多条指令或代码存储在计算机可读介质上或藉其进行传送。计算机可读介质包括计算机存储介质和通信介质两者,其包括促成计算机程序从一地向另一地转移的任何介质。存储介质可以是能被计算机访问的任何可用介质。作为示例而非限定,这样的计算机可读介质可包括RAM、ROM、EEPROM、CD-ROM或其它光盘存储、磁盘存储或其它磁存储设备、或能被用来携带或存储指令或数据结构形式的合意程序代码且能被计算机访问的任何其它介质。任何连接也被正当地称为计算机可读介质。例如,如果软件是使用同轴电缆、光纤电缆、双绞线、数字订户线(DSL)、或诸如红外、无线电、以及微波之类的无线技术从web网站、服务器、或其它远程源传送而来,则该同轴电缆、光纤电缆、双绞线、DSL、或诸如红外、无线电、以及微波之类的无线技术就被包括在介质的定义之中。如本文中所使用的盘(disk)和碟(disc)包括压缩碟(CD)、激光碟、光碟、数字多用碟(DVD)、软盘和蓝光碟,其中盘(disk)往往以磁的方式再现数据,而碟(disc)用激光以光学方式再现数据。上述的组合也应被包括在计算机可读介质的范围内。
提供对本公开的先前描述是为使得本领域任何技术人员皆能够制作或使用本公开。对本公开的各种修改对本领域技术人员来说都将是显而易见的,且本文中所定义的普适原理可被应用到其他变体而不会脱离本公开的精神或范围。由此,本公开并非旨在被限定于本文中所描述的示例和设计,而是应被授予与本文中所公开的原理和新颖性特征相一致的最广范围。

Claims (20)

1.一种动力电池系统,其特征在于,包括:
开关控制器,电性连接车辆的动力电池,用于为直流变压模块供电,并控制所述直流变压模块为电池管理模块供电;
所述直流变压模块,用于电性连接车辆中需要提供常电的低压设备;以及
所述电池管理模块,配置为响应于所述动力电池无高压输出而控制所述直流变压模块为所述低压设备供电。
2.如权利要求1所述的动力电池系统,其特征在于,所述直流变压模块包括低功率输出口和高功率输出口,
所述低功率输出口电性连接所述电池管理模块,响应于所述开关控制器的控制信号而为所述电池管理模块供电,
所述高功率输出口用于电性连接所述低压设备,响应于所述电池管理模块的控制信号而为所述低压设备供电。
3.如权利要求2所述的动力电池系统,其特征在于,所述低功率输出口配置为根据所述电池管理模块的供电需求而选择12V或24V的直流电压输出,
所述高功率输出口配置为根据所述低压设备的供电需求而选择12V或24V的直流电压输出,
所述低功率输出口和所述高功率输出口还分别设有保护单元,用于防止电流反向流入。
4.如权利要求1所述的动力电池系统,其特征在于,所述动力电池的高压输出端连接高功率变压模块,所述高功率变压模块通信连接所述开关控制器,配置为响应于所述动力电池的高压输出而为所述低压设备供电,并控制所述开关控制器停止工作,所述直流变压模块响应于所述开关控制器停止工作而停止为所述低压设备供电。
5.如权利要求4所述的动力电池系统,其特征在于,所述电池管理模块配置为响应于车辆上电而吸合所述动力电池的高压输出接触器,以控制所述动力电池向所述高功率变压模块输出高压电能。
6.如权利要求5所述的动力电池系统,其特征在于,所述电池管理模块还配置为响应于车辆下电而断开所述高压输出接触器以停止输出高压电能,所述高功率变压模块响应于失去所述高压电能而停止控制所述开关控制器,
所述开关控制器还配置为响应于失去所述高功率变压模块的控制而恢复为所述直流变压模块供电,并控制所述直流变压模块为所述电池管理模块供电。
7.如权利要求1所述的动力电池系统,其特征在于,所述动力电池包括多个电池模组,所述多个电池模组分别连接所述开关控制器,
所述开关控制器用于调节所述多个电池模组的串并联结构,以改变对所述直流变压模块的供电参数。
8.如权利要求7所述的动力电池系统,其特征在于,所述电池管理模块通信连接所述开关控制器,配置为根据所述低压设备的供电需求而控制所述开关控制器调节所述多个电池模组的串并联结构。
9.如权利要求1所述的动力电池系统,其特征在于,所述开关控制器包括激活控制线,所述激活控制线用于通过硬线触发来激活所述开关控制器。
10.如权利要求1所述的动力电池系统,其特征在于,所述需要提供常电的低压设备包括车辆的T-box、整车控制器、车门控制器中的一者或多者。
11.一种动力电池系统的控制方法,其特征在于,包括:
以电性连接车辆的动力电池的开关控制器为直流变压模块供电,所述直流变压模块电性连接车辆中需要提供常电的低压设备;
以所述开关控制器控制所述直流变压模块为电池管理模块供电;以及
响应于所述动力电池无高压输出,以所述电池管理模块控制所述直流变压模块为所述低压设备供电。
12.如权利要求11所述的控制方法,其特征在于,所述控制所述直流变压模块为电池管理模块供电包括:响应于所述开关控制器的控制信号,以直流变压模块的低功率输出口为所述电池管理模块供电,所述低功率输出口电性连接所述电池管理模块,
所述以所述电池管理模块控制所述直流变压模块为所述低压设备供电包括:响应于所述电池管理模块的控制信号,以所述直流变压模块的高功率输出口为所述低压设备供电,所述高功率输出口电性连接所述低压设备。
13.如权利要求12所述的控制方法,其特征在于,所述以所述直流变压模块的低功率输出口为所述电池管理模块供电包括:根据所述电池管理模块的供电需求,选择12V或24V的直流电压输出,
所述以所述直流变压模块的高功率输出口为所述低压设备供电包括:根据所述低压设备的供电需求,选择12V或24V的直流电压输出,
所述控制方法还包括:以设于所述低功率输出口和所述高功率输出口的保护单元防止电流反向流入。
14.如权利要求11所述的控制方法,其特征在于,还包括:
响应于所述动力电池的高压输出,以连接所述动力电池的高压输出端的高功率变压模块为所述低压设备供电;以及
响应于所述动力电池的高压输出,以所述高功率变压模块控制所述开关控制器停止工作,所述直流变压模块响应于所述开关控制器停止工作而停止为所述低压设备供电。
15.如权利要求14所述的控制方法,其特征在于,还包括:
响应于车辆上电,以所述电池管理模块吸合所述动力电池的高压输出接触器,以控制所述动力电池向所述高功率变压模块输出高压电能。
16.如权利要求15所述的控制方法,其特征在于,还包括:
响应于车辆下电,以所述电池管理模块断开所述高压输出接触器以停止输出高压电能,所述高功率变压模块响应于失去所述高压电能而停止控制所述开关控制器;以及
响应于失去所述高功率变压模块的控制,以所述开关控制器恢复为所述直流变压模块供电,并控制所述直流变压模块为所述电池管理模块供电。
17.如权利要求11所述的控制方法,其特征在于,还包括:
以所述开关控制器调节所述动力电池的多个电池模组的串并联结构,以改变对所述直流变压模块的供电参数,所述多个电池模组分别连接所述开关控制器。
18.如权利要求17所述的控制方法,其特征在于,还包括:
根据所述低压设备的供电需求,以所述电池管理模块控制所述开关控制器调节所述多个电池模组的串并联结构。
19.如权利要求1所述的控制方法,其特征在于,还包括:
以所述开关控制器的激活控制线通过硬线触发来激活所述开关控制器。
20.如权利要求11所述的控制方法,其特征在于,所述以所述电池管理模块控制所述直流变压模块为所述低压设备供电包括:
以所述电池管理模块控制所述直流变压模块为车辆的T-box、整车控制器、车门控制器中的一者或多者提供常电。
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