CN112092677A - 操作电池管理系统的方法、对应设备和交通工具 - Google Patents

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Abstract

本公开的实施例涉及操作电池管理系统的方法、对应设备和交通工具。可以使用方法来控制电池管理系统。在第一电池的第一端子与第一电池的第二端子之间感测第一电压降，并且在第二电池单元的第一端子与第二电池单元的第二端子之间感测第二电压降。基于第一电压降或第二电压降，在第一电池单元或第二电池单元中检测故障状态。将第一电压降调换用于公共端子与第二电池单元的第二端子之间的第一调换电压降。

Description

操作电池管理系统的方法、对应设备和交通工具
相关申请的交叉引用
本申请要求于2019年6月17日提交的意大利专利申请号102019000009237的优先权，该申请通过引用并入本文。
本申请涉及于2019年5月23日提交的、并要求IT 102018000005810(2018年5月29日提交)的优先权的美国专利申请号16/420,875；涉及于2019年5月23日提交的、并要求IT102018000005828(2018年5月29日提交)的优先权的美国专利申请号16/420,992；并且涉及于2020年6月5日提交的、并要求IT 102019000009234(2019年6月17日提交)的优先权的美国专利申请号16/893,729。这些共同待决的申请中的每一个均通过引用并入本文。
技术领域
本说明书涉及电池管理系统以及对应的设备和交通工具。
背景技术
电动交通工具(EV)和混合电动交通工具(HEV)的不断发展的技术使得改进的电池管理系统(BMS)的性能成为用于促进安全、可靠和成本高效的电池操作的期望特征。
电池管理系统(BMS)的任务涉及测量电池单元的电压。这进而涉及从相对较高的共模电压中提取相对较小的电压。
附加地，应注意，例如在汽车应用中，车辆的电动马达及其相关联的驱动器电路装置可以是以注入到电池单元中的电流形式或跨这些单元的电压降形式的噪声源。这些可以表示很宽的频率范围内可能会对功能测量产生不良影响的电磁干扰源。
这些测量中缺乏准确性可能会对电池组的寿命和性能产生不利影响。
可以通过在每个单元处放置具有高共模抑制比(CMRR)的差分电压放大器来提供准确度，以提供通过模数转换器(ADC)进行数字化的可用的电压电平移位(即，经转换的信号)。这样的级可以配备有许多其他特征(例如，保护和诊断(例如，开路负载检测、泄漏检测、内置自测试或BIST))。为了促进遵守安全规范，在汽车领域非常需要这样的特征。
如本文所考虑的布置的期望特征是，由于经由内置自测试检测故障状况，例如，可以存在维持对在电池组的单元中发生的欠压(UV)和/或过压(OV)条件进行检测的可能性。
发明内容
本说明书涉及电池管理系统。一个或多个实施例可以应用于汽车领域(例如，应用于电动交通工具和/或混合电动交通工具)。
一个或多个实施例可以促进沿前面讨论的思路提供改进的解决方案。
一个或多个实施例可以涉及对应设备(例如，电池管理系统或BMS)。
一个或多个实施例可以涉及配备有这样的设备的交通工具(例如，诸如EV或HEV的机动交通工具)。
权利要求是本文提供的一个或多个实施例的技术描述的组成部分。
一个或多个实施例可以提供独立于主路径的次级路径或辅助路径来检测单元的UV/OV条件。
一个或多个实施例因此即使在降低的性能水平下，也可以提供某种冗余来诊断错误/故障，同时保持适当操作的能力。
一个或多个实施例可以促进实现节省半导体面积的结果。
附图说明
现在将参考附图，仅以示例的方式来描述一个或多个实施例，其中：
图1是实施例使用的可能上下文的示例性框图，
图2是可以应用实施例的设备的示例性框图，
图3是图2的设备的一部分的示例性电路图，
图4是实施例的可能结构的示例性图，
图5和图6是实施例的操作的示例性图，以及
图7是实施例中的可能操作的示例性流程图。
具体实施方式
在随后的描述中，图示了一个或多个具体细节，旨在提供对该描述的实施例的示例的深入理解。可以在没有一个或多个具体细节的情况下，或者利用其他方法、组件、材料等来获得实施例。在其他情况下，没有详细图示或描述已知的结构、材料或操作，因此实施例的某些方面将不被模糊。
在本说明书的框架中对“实施例”或“一个实施例”的引用旨在指示相对于该实施例描述的特定配置、结构或特性包括在至少一个实施例中。因此，可以在本说明书的一个或多个点中出现的诸如“在实施例中”或“在一个实施例中”的短语不一定指代同一实施例。此外，在一个或多个实施例中，可以以任何适当的方式将特定的构型、结构或特性组合。
本文使用的附图标记仅是为了方便而提供，因此没有限定保护的程度或实施例的范围。
如所讨论的，本文所考虑的布置的期望特征是，例如，由于经由内置自测试程序检测故障状况，可能存在维持对发生在电池组的单元中的欠压(UV)和/或过压(OV)条件进行检测的可能性。
如前所述，已设计了能够执行故障诊断，并运行内置自测试(BIST)程序，并在发现错误时激活错误标志的各种解决方案。
这种错误/失误/故障(这些名称在本文中用作同义词)的示例可以表示为模拟前端中嵌入的电平移位器缺乏完整性和/或由于带隙偏差或其他错误导致的模数转换器或ADC不符合要求。
用于执行这样的动作的布置可以包括本领域技术人员已知的各种布置。
用于执行这样的动作的布置还可以包括意大利专利申请102018000005810(美国同族公开2019/0366849)、102018000005828(美国同族公开US20190372178)和102019000009234(本案的优先权申请，于同日提交)中讨论的各种布置。这些申请中的每一个通过引用并入本文。
作为这样的标志被激活的结果，可以设想启用窗口比较器集合和/或添加次级处理链(例如，模数转换器或ADC)。
为了遵守安全规范(例如，在汽车领域)，在可能导致交通工具停止的程度上，这样的解决方案可能很难接受。
此外，为即使在主检测路径上出现故障也能够操作的单元添加可编程的UV/OV(欠压/过压)比较器组涉及可能会对电路复杂性和半导体面积产生负面影响的固有冗余。例如，在存在n个单元的情况下，将使用2n个比较器来检测UV/OV条件。
在该解决方案范围内，添加次级处理链(例如，模数转换器或ADC)看起来更有希望，因为该方法不仅可以检测UV/OV条件，还可以促进获得单元的实际电压。同样，经由具有输入多路复用器的单个10比特逐次逼近寄存器(SAR)ADC的次级测量路径可以促进执行附加任务(例如，测量外部电阻器、GPIO引脚上的模拟信号以及各种内部电压)。
该解决方案可能再次对电路复杂性和半导体面积产生负面影响。可以尝试通过使用在各个单元上复用的单个(可能简化的)ADC来消除这种负面影响，这进而在降低性能以及对单独单元的测量随时间交错方面产生不良效果。
图1是配备有相关联的电池管理系统BMS的交通工具V(例如，电动交通工具(EV)或混合电动交通工具(HEV))的电池组BP的可能布置的示例。锂电池组可以是这样的电池组的示例。
然而，对这样的可能应用领域和/或这样的电池技术的引用不应理解为对实施例的限制。
在本文所例示的一个或多个实施例中，电池管理系统BMS可以包括设备10(例如，集成电路IC)，设备10提供执行电池管理所需的各种特征，例如(单个)设备10被配置为监视4到14个单元C。
在一个或多个实施例中，设备10可以被配置为与电源PS(可以从由设备10监视的电池组BP衍生)、通信接口CI和逻辑电路装置L协作。
在一个或多个实施例中，图1中例示的逻辑块L可以包括这样的微控制器。
设备10还可以例如借助电压调节器和自举电路来生成稳定的内部参考。而且，它可以包括由内部电路装置监视的带隙来促进测量准确度。
设备10的任务可以包括借助堆叠电压测量和单元电压测量来监视单元和电池组状态。相关的测量和诊断任务可以按需执行，也可以周期性执行(例如，以可编程的循环间隔来执行)。
可以使得测量数据用于外部控制器来执行电荷平衡并计算指示单元/电池组的健康状态(SOH)和电荷状态(SOC)的数据。
在正常操作模式下，设备10可以执行测量转换、诊断和通信任务。可选地，设备10可以被设置为循环唤醒状态，从而减少电流消耗(例如，从电池组BP吸收的电流消耗)。在循环唤醒状态下，设备10的主功能被周期性地激活。
STMicroelectronics集团公司的商标名称为L9963的设备可以是这样的设备10的常规布置的示例。
在一个或多个实施例中，本文所例示的设备10可以包括转换器CV1,...,CV14的集合以及与电池组BP中的相应单元C相关联的平衡电路块B1,...,B14。
例如，电路块B1,...,B14可以经由内部放电路径来提供(被动)单元平衡。该动作旨在将单元平衡，以促进在所有单元上的均衡电荷分布。发现这改进了电池组BP的性能。
如本文所例示的设备10可以被配置为执行涉及单独单元C或整个电池组BP的故障事件的自动“验证”。
例如在涉及单元C或电池组BP的故障的情况下，相关测试可以自动执行。这促进向外部微控制器提供(例如，经由通信接口CI)可靠的信息来监督电池管理系统BMS的操作。
例如，如已引用的意大利专利申请102018000005810、102018000005828和102019000009234中所讨论的，这样的故障事件的自动“验证”可以以各种方式发生。
实际上，本文所例示的实施例主要针对可能由于所检测的故障或错误事件而执行的动作，而不是针对检测此类故障或错误的技术。
本文所例示的设备10因此可以包括如已重复引用的意大利专利申请102018000005810、102018000005828和102019000009234中所公开的BIST电路的至少一些特征。
图1中提供的表示是设备10的整体功能描述。
更详细地，在本文所例示的情况下，本文所例示的设备10(例如，参见图2)可以包括电荷感测引脚Cn，即，C0，C1,...,C14。电荷感测引脚Cn被耦合到电池组BP中的单元C(例如，布置在引脚Cn和Cn-1之间的第n单元Celln)。
如本文所例示的(例如，再次参见图2)，第一单元Cell1被示出布置在引脚C0和C1之间，依此类推，直到单元Cell14被布置在引脚C13和C14之间。
为了简单起见，可以将各个单元视为相同的。因此，它们中的每一个可以具有被布置为将引脚C0,...,C14耦合到单元Cell1,...,Cell14的相应端的电阻器RLPF以及相邻引脚之间的电容器CAP。
电阻器RLPF和电容器CAP提供了相应的低通RC滤波器，低通RC滤波器促进滤除电池端子处的不期望信号。
在一个或多个实施例中，设备10的引脚C0,...,C14可以被认为是高阻抗节点，使得可以认为在电阻器RLPF两端没有出现明显的电压降。
因此，可以假定与第n单元Celln两端的电压基本相对应的(差分)电压Vdiff可用于相邻引脚Cn-1和Cn之间的“读取”。
在一个或多个实施例中，被指定为Sn(n＝1,...,14)的另外引脚以及引脚Bn_n-1(在本文例示的情况下为N＝2,...,14)可以用于平衡目的，即，用于使得被检测为“过度充电”的单元放电，以将所有电池上的电荷分布均衡。
(平衡)放电电流的量可由电阻器RDIS设置，电阻器将“偶数编号”S引脚(即，S2,...,S14)耦合到“上”端(即，朝向电池组的总电压Vb的端或节点)，并将“奇数编号”S引脚(即，S1,...,S13)耦合到对应单元的“下”端或节点(与电池组电压VB相反，即朝向接地GND)。
引脚Bn_n-1(直接)耦合在电阻器RLPF和单元Cell1,...,Cell14的对应端之间，其中未提供放电电阻器RDIS。
图3通过示出设备10的引脚C12、C13、C14、S13、S14和B14-13的对应耦合，以简单方式，详细说明了前面参考本文中例示的电池组BP中的两个“最上层”电池(即，Cell14和Cell13)所讨论的布置。为简单起见，图3中未复制图2所示的相关电容器CAP。
因此，本文中所例示的设备10可以被认为包括多个电荷感测引脚C0至C14，电荷感测引脚C0至C14可以被视为以引脚C0至C14的有序(编号)序列布置(例如，从接地GND开始到电池组BP的“较高”电压Vb节点或排线)，其中这些电荷感测引脚包括偶数编号的引脚(C0，C2，C4，...，C14)和奇数编号的引脚(C1，C3，...，C13)。
此外，引脚C0至C14可以被视为包括多个电荷感测引脚对，即，以以下有序序列布置的C0，C1；C1，C2；...；C12，C13；C13，C14：
在本文中例示的电荷感测引脚C1至C14的有序序列(从接地GND到Vb)中处于奇数编号位置(1、3、5、7、9、11、13)的那些电荷感测引脚对，即：
C0，C1；
C2，C3；
C4，C5；
C6，C7；
C8，C9；
C10，C11；
C12，C13；以及
在本文中例示的电荷感测引脚C1至C14的有序序列(从接地GND到Vb)中处于偶数编号位置(2、4、6、8、10、12、14)的那些电荷感测引脚对，即：
C1，C2；
C3，C4；
C5，C6；
C7，C8；
C9，C10；
C11，C12；
C13，C14。
多个电荷感测引脚对(C0，C1；C1，C2；...；C12，C13；C13，C14)中的电荷感测引脚对中的电荷感测引脚通过将电阻器(RLPF)耦合到电池组BP中的相应单元(Cell1，Cell2,...,Cell13，Cell14)来耦合，以感测相应单元两端的电压。
而且，在电荷感测引脚的奇数编号对和偶数编号对的有序序列中，每个奇数编号(C0，C1；...；C12，C13)(相应地，偶数编号(C1，C2；...；C13，C14))的电荷感测引脚对与随后的偶数编号(C1，C2；…；C13，C14)(相应地，先前的奇数编号(C0，C1；...；C12，C13))的电荷感测引脚对共享公共电荷感测引脚。
例如，如图3所示：
在电荷感测引脚的有序序列中，电荷感测引脚的奇数编号对C12，C13与随后的偶数编号对C13，C14共享公共电荷感测引脚C13。
在电荷感测引脚的有序序列中，电荷感测引脚的偶数编号对C13，C14与先前奇数编号对C12，C13共享公共电荷感测引脚C13。
此外，本文中所例示的电荷分布引脚可以被认为包括第一电荷分布引脚S1,...,S14和第二电荷分布引脚B2-1,...,B14-13。
通过再次参考图3，可以进一步注意到，在本文所例示的设备10中，在电荷感测引脚的奇数编号和偶数编号的有序序列中，每个电荷感测引脚的奇数编号对(在图3的情况下为C12，C13)和随后的电荷感测引脚的偶数编号对(在图3的情况下为C13，C14)包括：
a)奇数编号的第一电荷分布引脚(在图3中为S13)，经由放电电阻器RDIS耦合到电荷感测引脚的奇数编号对(在图3中为C12，C13)中的电荷感测引脚(在图3中为C12)，而不是公共电荷感测引脚(在图3中为C13)，
b)偶数编号的第一电荷分布引脚(在图3中为S14)，经由放电电阻器RDIS耦合到电荷感测引脚的偶数编号对(在图3中为C13，C14)中的电荷感测引脚(在图3中为C14)，而不是公共电荷感测引脚(在图3中为C13)，
c)第二电荷分布引脚(在图3中为B14-13)，经由电荷感测电阻器RLPF耦合到公共电荷感测引脚(在图3中为C13)，第二电荷分布引脚(此处为B14-13)被配置为经由开关SW13、SW14有选择地耦合到奇数编号的第一电荷分布引脚(在图3中为S13)和偶数编号的第一电荷分布引脚(在图3中为S14)来与其互换电荷，以执行电荷平衡功能。
为简化起见，如(仅)在图3中表示的，当在特定单元上激活平衡功能时，相关联的开关电路装置被激活，以由比率VDiff/RDIS给出的强度I的电流对单元进行放电。两个这样的开关(图3中的SW13或SW14，可以实现为诸如MOSFET晶体管的电子开关)在图3中被示出为与单元Cell13和Cell14相关联。类似的布置(为简单起见在图中不可见)可以应用于电池组BP中的其他单元。
如前所述，RLPF和CAP限定了低通电荷感测滤波器的极点(即，截止频率或转折频率)，而电阻器RDIS的电阻值限定了用于平衡目的的放电单元电流。
应当理解，虽然在本文中参考图3进行例示，其中只有两个单元Cell13和Cell14可见，但是对于设备10中的所有奇数编号和偶数编号的电荷引脚对，都可以复制前述的布置。
如上所述，例如在汽车领域，在出现故障/错误的情况下，能够提供(次级)UV/OV检测以及能够提供单元电压的准确测量(在准确性方面无损)是非常期望的特征。
为此，一个或多个实施例可以利用在以上所讨论的布置中已存在的，已被提供用于电荷感测/平衡和故障/错误检测的电荷感测/分布引脚和相关电路装置(例如，ADC)。
因此，在一个或多个实施例中，通过节省半导体面积并保持足够的性能，可以在不会降低准确度的情况下，促进UV/OV条件的检测以及电池电压的测量。
在一个或多个实施例中，该类型的操作可以(例如，经由逻辑电路装置L中加载的软件代码)实现“调换(swapping)”单元和相关联的ADC，使得在逻辑电路装置方面的工作量不大，而半导体面积方面的损失几乎没有的情况下，单元电压(仍然)可以通过相邻信号感测电路(主要是ADC)来获取。
例如，这可以涉及利用可以与已重复引用的意大利专利申请102018000005828中公开的开路负载和单元测量布置兼容的如图4所例示的开关、多路复用器和ADC电路装置。
因此，可以经由任何已知技术(例如，内置自测试或BIST)，根据需要(例如，当检测到故障(失误)或错误例如在ADC中发生时)来运行次级UV/OV程序。由于对应的转换被认为不再有效(如上所述由于失误、故障或错误，这些名称在本文中基本上用作同义词)，因此不再考虑该转换，并且启用调换功能，并提供了对应的备选UV/OV诊断(和单元电压测量)特征。
为了简单起见，图4仅指代多个单元C中的两个单元(即，Cell11(耦合在奇数编号引脚对C10和C11之间)和Cell12(耦合在偶数编号引脚对C11和C12之间))。
将理解，这两个单元可以被视为位于“较低”单元集合LC(即，Cell1至Cell10)与“较高”单元集合HC(即，Cell13和Cell14)之间。
如图4所例示的，示出了“奇数编号”单元(Cell11是这些单元的示例)与多路复用器30O(30-奇数)和模数转换器(ADC)40O(40-奇数)的级联布置耦合。
类似地，“偶数编号”单元(Cell12是其中的示例)被示出为与多路复用器30E(30-偶数)和模数转换器(ADC)40E(40-偶数)耦合。
在如图4所示的一个或多个实施例中，转换器40E和40O由相应的参考电压(带隙)Vbg1、Vbg2(以本领域技术人员已知的方式)(完全)彼此独立地供电。除其他事件外，这样的带隙电压中的不期望变化(适合以本领域技术人员已知的方式进行检测，或者采用上述重复引用的共同待决申请中描述的解决方案进行检测)可以被认为是可能的失误或错误。
为简单起见，图4中仅显示了相关处理链的多路复用器30O、30E和模数转换器(ADC)40O、40E，其他电路(例如，电压电平移位器模块和数字滤波器)可以被视为已并入图4中的其他块中。例如，电平移位器可以被视为嵌入在ADC的模拟前端中。
将另外理解，尽管为了简单和易于理解而示出为单独的不同元件，但是各种组件30O、40O和30E、40E可以并入单个组合组件中。
在一个或多个实施例中，多路复用器30O、30E可以各自包括三个输入线和两个输出线，在多路复用器30E的情况下，补充另一(第四)输入线(标记为SL＝调换线)，第四输入线被配置为在实现如下文所述的“单元调换”动作时采用。
在一个或多个实施例中，多路复用器30O、30E可以被配置为将在相应单元两端感测的(电压)信号施加到对应的ADC 40O、40E的输入。
例如，多路复用器30O可以被配置为将在Cell11两端感测到的电压施加到其输入引脚C10、C11(经由电阻器R10、R11(对应电阻器RLPF的示例)，同样，为简单起见，相关联的电容器CAP不可见)，同时多路复用器30E可以被配置为将在Cell12两端感测到的电压施加到其输入引脚C11、C12(经由电阻器R11、R12(对应电阻器RLPF的示例)–同样，为简单起见，相关联的电容器CAP不可见)。
如图4所示，在一个或多个实施例中，多路复用器30O(奇数编号的单元)和30E(偶数编号的单元)可以这样耦合，使得在每个奇数编号的单元(此处为Cell11)和偶数编号的单元(此处为Cell12)对中，“奇数编号的”多路复用器30O也耦合到偶数编号的单元的“S”引脚(此处为引脚S12)，同时“偶数编号的”多路复用器30E还耦合到在该对中的两个单元(此处是Cell11和Cell12)之间耦合的Bn_n-1引脚(此处是B12_11)。
如图4所示，在一个或多个实施例中，多路复用器30E(偶数编号的单元)还可使得其第四输入适于(例如，经由调换线SL和电阻器R10)耦合到引脚C10，即，奇数编号单元(此处为Cell11)中的电压感测引脚，而不是奇数编号单元(此处为Cell11)和偶数编号单元格(此处为Cell12)公共的引脚(即，C11)。
图7的流程图是本文所例示的布置的可能操作的示例。
在图7的流程图中的开始START之后的框100是系统的“正常”操作(即，在没有检测到故障的情况下)的示例，其中多路复用器30E、30O以以下方式由逻辑电路L控制：
引脚C12和C11处的(电压)信号(即，VC12和VC11)被施加到偶数编号的ADC 40E。
引脚C11和C10处的(电压)信号(即，VC11和VC10)被施加到奇数编号的ADC 40O。
以本身已知的方式在转换器40E、40O(例如，sigma-delta ADC转换器)中执行的转换将产生(以任何已知方式)施加到逻辑电路L的第一差分信号V12＝VC12-VC11(即C12和C11处的信号之差)和第二差分信号V11＝VC11-VC10(即，C11和C10处的信号之差)。
一个或多个实施例可涉及认识到，在系统正确操作(例如，无开路负载或泄漏)的情况下，R12和RDIS两端的电压降可忽略不计，C12和S12处的电压可望相等(即，VC12-VC11＝VS12-VC11)。
图7中的框200是可以通过检查(如在202处所例示的)旨在将单元之一(例如，以图4中的30O、40O和30E、40E所例示的)两端的电压信号进行转换的某个信号处理链是否正常操作或受故障影响来执行的各种信号处理的示例。
这样的处理/检查可以涉及本领域技术人员为此目的已知的多个过程中的任一个(包括内置自测试或BIST过程)。
这样的处理/检查可以涉及一个多步骤程序，一个或多个程序涉及适用于在单元级别处检测或多或少的严重故障的第一“准确”BIST动作，随后如果检测到严重故障，可以进行能够标识引起故障的部分或元件(例如，模数转换器或ADC)的“粗糙”测试。
例如，意大利专利申请102019000009234例示了信号处理(例如，在逻辑电路L中)，信号处理涉及计算VC12-VC11和VS12-VC11之差的绝对值(abs)，将绝对值(模数)与给定的阈值进行比较，并能够在单元级别准确检测和区分或多或少的严重故障。
同样，意大利专利申请102018000005810(已重复引用)公开了一种用于差分ADC的BIST过程，BIST过程能够标识由于在单元级别检测到的故障而导致的故障ADC。
为了在本文中进行解释，可以假定与框200和202所例示的动作的具体实现方式无关：
框202的动作的否定结果(N)(例如，未超过某个“故障”阈值Vth)将导致继续正常操作；
框202的动作的肯定结果(Y)(例如，超过某个“故障”阈值Vth)将导致在动作204中针对与包括Cell11和Cell12的单元对相关联的信号处理链之一(ADC 40O或ADC 40E之一)声明故障状态。
如本文中所例示的，在动作204中声明的故障状态(无论可能是什么，但是无论如何被检测到)都可能导致(最初)为单元Cell11或Cell12中的一个提供的例如经由多路复用器30E和ADC 40E转换被忽略(即，未被考虑，可以被声明为“不可用”)。
在一个或多个实施例中，这将导致“单元调换”动作206，其中以以下方式(由逻辑电路L)来控制多路复用器30E、30O：
引脚C11和C10处的(电压)信号(在多路复用器30E的输入处均可用)(在C10处的电压的情况下，经由调换线SL)施加到偶数编号的ADC 40E，其中ADC 40E被配置为(代替40E在正常操作条件下预期提供的并指示单元Cell12两端的电压降的信号V12＝VC12-VC11)提供指示单元Cell11两端的电压降的“调换”信号V12'＝VC11-VC10(参见框40E中所示的向下箭头)；
引脚S12和C11处的(电压)信号(在多路复用器30O的输入处均可用)被施加到奇数编号的ADC 40O，其中ADC 40O被配置为(代替40O在正常操作条件下预期提供的并指示单元Cell11两端的电压降的信号V11＝VC11-VC10)提供指示单元Cell12两端的电压降的“调换”信号V11’＝VS12-VC11(参见框40O中所示的向下箭头)。
以此方式，例如，假设ADC 40E故障，使得最初提供的信号V12＝VC12-VC11不可靠(“不可用”)，作为调换的结果，可以由ADC 40O通过利用先前讨论的VS12＝VC12的事实，可靠地提供具有期望准确度的对应测量值V11’＝VS12-VC11。
相反，假设ADC 40O故障，使得最初提供的信号V11＝VC11-VC10不可靠(“不可用”)，作为调换的结果，可以由ADC 40E可靠地提供具有期望准确度的对应测量值V12’＝VC11-VC10。
框208是利用单元调换来继续系统操作的可能性的示例，使得对于继续从中推导UV/OV信息的单元保持符合安全规范的精确信号转换(以本领域技术人员本身已知的方式)。
这在汽车应用中是有利的，例如，在可以以增加的计算时间的可忍受成本来维持交通工具操作(例如，行驶能力)之前，利用所恢复的正常操作来执行服务干预(图7中的框210)。
在一个或多个实施例中，可以在逻辑电路L(例如，微控制器)的控制下发生如前所述的调换动作。
例如，作为检测到故障的结果(例如，经由如先前所讨论的BIST)，框204至210中所例示的动作可以涉及：
删除与故障处理链(例如，ADC)有关的转换和诊断错误，
保存有关单元的信息，并合并到步骤中(可以经由SPI启用)，其中如前所述，已激活调换功能，
一旦启用调换功能，将删除除分析中的单元以外的信息，最终读取并清除故障，并再次开始常规操作。
图5和图6(其中诸如Cell2和Cell11、Cell12和Cell13的单元由于紧凑性是不可见的)是上述单元调换过程的进一步示例。
例如，图5是检测到错误(例如，损坏的ADC)影响引脚C3和C4(偶数编号的单元，Cell4、ADC_4)之间的感测动作的情况的示例。
因此，(电压)信号转换将不适用于C4-C3，而适用于“较低”引脚(例如，C3-C2)和“较高”引脚(C5-C4、C6-C5、C7-C6、C8-C7...)。
由于检测到(例如)ADC_4上发生的错误，因此不考虑ADC_4上的转换(即，C4-C3)，并且启用调换功能。
图6例示了作为本文讨论的调换作用的结果，使用相应的ADC(即，ADC_3)，在相邻(奇数编号)单元(例如，Cell3)上测量跨C4-C3的电压降Vdiff，从而促进相关联单元上的UV/OV检测(和电压测量)。
如所述，由于自测试(但是例如参见已被重复引用的较早/共同未决的申请来执行)揭示了故障情况，因此如先前所讨论的那样执行单元的调换过程。
例如，已结合图4进行了讨论(为简单起见，仅详细例示了Cell11和Cell12)：
在正常操作条件下，ADC 40E测量与单元Cell12相对应的V12＝VC12-VC11，而ADC 40O测量与单元Cell11相对应的V11＝VC11-VC10；
由于自测试揭示40E或40O之一存在故障，为了继续根据需要来测量UV/OV，进行了单元调换，使得ADC 40E被配置为测量与单元Cell11相对应的V’12＝VC11-VC10，而ADC 40O被配置为测量与单元Cell12相对应的V’11＝VS12-VC11。
以该方式，将经由相邻的ADC(分别为40O和40E)从故障ADC(分别为40E和40O)提供不再可用的测量值，而不会造成准确度损失。
如图5和图6所示，可以将图4中例示的针对单元对Cell 11和Cell12的过程应用于系统中的其他相邻单元对。
图5是其中例如经由BIST过程，在正常单元测量期间，发现一个转换信道(例如，C4和C3之间的ADC_4)出现故障的状态的示例。结果，来自该转换信道(例如，ADC)的测量被认为是不可靠的(例如，声明为“不可用”)。
因此，如图6所示，激活了单元调换，其中经由相邻的转换信道(例如，ADC_3，在C4和C3之间再次激活)来测量已声明不可用的“正常”测量的单元。
以这种方式，本文所例示的布置可以在仅增加执行时间(加倍)的情况下，继续提供所有单元的测量。
例如，这可能是由于以下事实：在如图5所示的操作过程中，针对除Cell4之外(发现ADC_4故障)的Cell1至Cell14保存了单元的测量值。
作为图6所例示的单元调换的结果，保存了对单元Cell4的测量值(经由ADC_3提供)，使得最终可获得所有单元Cell1至Cell14(包括Cell4)的信息(具有期望的准确度，不受故障条件的影响)。
在一个或多个实施例中，图5和图6中例示的两个条件可以继续交替，从而提供对所有单元Cell1至Cell14的连续测量。
在一个或多个实施例中，实际上可以在任何时间(循环或根据需要)对任何单元Cell1至Cell14执行BIST过程。如果过程揭示故障，进行标准测量和“调换”测量。
例如，对于奇数编号的单元和随后的偶数编号的单元(分别为图4中的Cell11和Cell12)的任一对：
a)在标准测量期间：
偶数编号的ADC 40E(ADC_12)被配置为测量V12＝VC12-VC11，即跨偶数编号的单元Cell12的电压，以及
奇数编号的ADC 40O(ADC_11)被配置为测量V11＝VC11-VC10，即跨奇数编号的单元Cell11的电压，
b)在“调换”测量期间：
偶数编号的ADC 40E(ADC_12)被配置为测量V’12＝VC11-VC10，即跨奇数编号的单元Cell11的电压，以及
奇数编号的ADC 40O(ADC_11)被配置为测量V’11＝VS12-VC11，即跨偶数编号的单元Cell12的电压。
一个或多个实施例因此可以依赖(已经)提供的内部电荷传输路径来平衡电池组中的单元，以便于促进单元之间的电荷均衡。
一个或多个实施例可以与内置自测试(BIST)特征兼容，BIST特征通过可以例如在两个单元之一或整个电池组发生故障的情况下自动执行的检查过程来验证Vdiff感测链(例如，内部模拟比较器和ADC)的适当功能，并能够向外部微控制器提供对应(可靠)信息。
本文所例示的方法可以促进操作电池管理系统(例如，BMS)中的控制设备(例如，10)，其中：
控制设备包括电荷感测引脚(例如，C0至C14)的有序序列，其在奇数编号的电荷感测引脚对和偶数编号的电荷感测引脚对的有序序列中被布置在多个电荷感测引脚对(例如，C0，C1；C1，C2；...；C12，C13；C13，C14)中，多个电荷感测引脚对(例如，C0，C1；C1，C2；...；C12，C13；C13，C14)中每个电荷感测引脚对中的电荷感测引脚被耦合(RLPF)到电池组中的相应单元(例如，Cell1，Cell2,...,Cell13，Cell14)来感测相应单元两端的电压，其中在奇数编号的电荷感测引脚对和偶数编号的电荷感测引脚对的有序序列中，每个奇数编号的电荷感测引脚对(例如，C0，C1；...；C12，C13)(相应地，偶数编号的电荷感测引脚对(例如，C1，C2；...；C13，C14))与随后的偶数编号的电荷感测引脚对(例如，C1,C2；...；C13,C14)(相应地，先前的奇数编号的电荷感测引脚对(例如，C0,C1；...；C12,C13))共享公共电荷感测引脚(例如，C1,...,C13)；
在奇数编号的电荷感测引脚对和偶数编号的电荷感测引脚对的有序序列中，每个奇数编号的电荷感测引脚对(例如，C0,C1；...；C12,C13)和随后的偶数编号的电荷感测引脚对(例如，C1,C2；...；C13,C14)包括电荷分布引脚(例如，S2,S4,...,S12,...,S14)，电荷分布引脚耦合(例如，RDIS)到除公共电荷感测引脚(例如，C1,...,C13)以外的偶数编号的电荷感测引脚对中的电荷感测引脚。
如在本文中例示的方法，针对奇数编号的电荷感测引脚对和偶数编号的电荷感测引脚对的有序序列中，奇数编号的电荷感测引脚对(例如，参见图4的C10,C11)和随后的偶数编号的电荷感测引脚对(例如，参见图4的C11,C12)，包括：
a)感测(例如，参见100、30E、40E、30O、40O)：
随后的偶数编号对中除公共电荷感测引脚之外的电荷感测引脚(例如，C12)与公共电荷感测引脚(例如，C11)之间的第一电压降(例如，V12)，第一电压降指示随后的偶数编号对中的电荷感测引脚两端的电压降，以及
公共电荷感测引脚(例如，C11)与先前奇数编号对中除公共电荷感测引脚之外的电荷感测引脚(例如，C10)之间的第二电压降(例如，V11)，第二电压降指示先前奇数编号对的电荷感测引脚两端的电压降，
b)由于在设备中检测到故障状况(例如，202)而导致的：
将第一电压降调换为公共电荷感测引脚(例如，C11)和先前奇数编号对中的除公共电荷感测引脚之外的电荷感测引脚(例如，C10)之间的第一调换电压降(例如，V12’)，其中第一调换电压降指示先前奇数编号对的电荷感测引脚两端的电压降，
将第二电压降调换为耦合(例如经由RDIS)到随后的偶数编号对中的除公共电荷感测引脚之外的电荷感测引脚(例如，C12)的电荷分布引脚(例如，S12)和公共电荷感测引脚(例如，C11)之间的第二调换电压降(例如，V11’)，其中第二调换电压降指示随后的偶数编号对(例如，C11、C12)中的电荷感测引脚两端的电压降。
由于对随后的偶数编号的电荷感测引脚对(例如，图4中的C11和C12)和先前奇数编号的电荷感测引脚对(例如，图4中的C10、C11)中的任一个(例如，图4中的ADC 40O、40E中的一个)检测到故障状况，本文所例示的方法可以包括：
丢弃检测到故障状况的电荷感测引脚对的第一电压降(例如，V12)(相应地，第二电压降(例如，V11))(另请参见图5，由于发现ADC_4故障而丢弃的C4-C3)，以及
利用第一调换电压降(例如，V’12)(相应地，第二调换电压降(例如，V’11))来替换第一电压降(相应地，第二电压降)(另请参见图6，ADC_3提供无故障的C4-C3)。
本文所例示的方法可以包括：由于在奇数编号的电荷感测引脚对和偶数编号的电荷感测引脚对的有序序列中，针对多个电荷感测引脚对(例如，C0，C1；C1，C2；...；C12，C13；C13，C14)检测到故障状况，
第一动作：(例如，在L处)记录除针对检测到故障状况的电荷感测引脚对的第一电压降(V12)(相应地，第二电压降(V11))之外，针对多个电荷感测引脚对的第一电压降(V12)和第二电压降(V11)(例如，再次参见图5中由于发现ADC_4故障而丢弃的C4-C3)，以及
第二动作：针对检测到故障状况的电荷感测引脚对，记录针对检测到故障状况的电荷感测引脚对的第一电压降(相应地，第二电压降)的第一调换电压降(相应地，第二调换电压降)(再次参见图6中由未故障的ADC_3提供的C4-C3)。
如本文所例示的方法可以包括将第二记录动作与第一记录动作交替，使得尽管增加(加倍)了测量时间，但是可以针对所有引脚对(即，针对所有单元)获得可靠的测量。
如本文所例示的方法可以包括在第一记录动作和第二记录动作之间，针对第一电压降(相应地，第二电压降)调换第一调换电压降(相应地，第二调换电压降)。
如本文所例示的方法可以包括提供被配置为感测第一电压降和第二电压降的第一信号感测电路装置(例如，30E、40E)和第二信号感测电路装置(例如，30O、40O)，其中第一和第二信号感测电路装置具有感测分辨率(例如，ADC分辨率)，其中为第一和第二调换电压降保持感测分辨率(在调换配置中，同样经由第一和第二信号感测电路装置对第一和第二调换电压降进行感测)。
所例示的方法可以包括对第一调换电压降(相应地，第二调换电压降)施加欠压和/或过压检测。
如本文所例示的用于电池管理系统(例如，BMS)的控制设备(例如，10)可以包括：
在奇数编号和偶数编号的电荷感测引脚对的有序序列中的多个电荷感测引脚对(C0，C1；C1，C2；...；C12，C13；C13，C14)中布置的电荷感测引脚的有序序列(C0至C14)，多个电荷感测引脚对(C0，C1；C1，C2；...；C12，C13；C13，C14)中每个电荷感测引脚对中的电荷感测引脚被配置为耦合(RLPF)到电池组(BP)中的相应电池(Cell1，Cell2,...,Cell13，Cell14)，以感测相应电池两端的电压，其中在奇数编号和偶数编号的电荷感测引脚对的有序序列中，每个奇数编号(例如，C10、C11)(相应地，偶数编号(例如，C11、C12))的电荷感测引脚对与随后的偶数编号的电荷感测引脚对(相应地，先前的奇数编号的电荷感测引脚对)共享公共电荷感测引脚(例如C1,...,C13)。
其中，奇数编号和偶数编号的电荷感测引脚对的有序序列中，每个奇数编号的电荷感测引脚对和随后的偶数编号的电荷感测引脚对包括电荷分布引脚(例如，S2，S4,...,S14)，电荷分布引脚被配置为耦合(例如，经由RDIS)到偶数编号的电荷感测引脚对中除公共电荷感测引脚之外的电荷感测引脚，
其中设备可以包括处理器电路(例如，L)以及信号感测电路装置(例如，30E、30O、40E、40A)，
其中，设备被配置为利用本文所例示的方法进行操作并且包括：
信号感测电路装置，可配置(例如，经由多路复用器30E、30O)为感测第一和第二电压降(例如，V12；V11)以及第一和第二调换电压降(例如，V'12；V'11)，
处理器电路(例如，L)，被配置为感测在设备中检测到的故障状况，并且由于检测到故障状况而将第一和第二电压降调换为第一和第二调换电压降。
在本文所例示的控制设备中，针对奇数编号和偶数编号的电荷感测引脚对的有序序列中，奇数编号(例如，C10、C11)的电荷感测引脚对和随后的偶数编号(C1，C2,...,C13，C14)的电荷感测引脚对，信号感测电路装置可以包括：
第一信号感测电路装置(例如，30E、40E)，被配置为(例如，经由多路复用器30E)：
i)耦合到公共电荷感测引脚(例如，C11)和随后的偶数编号的电荷感测引脚对(C11、C12)中除了公共电荷感测引脚之外的电荷感测引脚(例如，C12)，以感测其之间的第一电压降(例如，V12)，以及
ii)耦合到公共电荷感测引脚(例如，C11)与先前的奇数编号的电荷感测引脚对(例如，C10、C11)中除了公共电荷感测引脚之外的电荷感测引脚(例如，C10)，以感测其之间的第一调换电压降(例如，V12')，
第二信号感测电路装置(例如，30O、40O)，被配置为(例如，经由多路复用器30O)：
i)耦合到公共电荷感测引脚(例如，C11)与先前的奇数编号的电荷感测引脚对(例如，C10、C11)中除了公共电荷感测引脚之外的电荷感测引脚(例如，C10)，以感测其之间的第二电压降(例如，V11)，
ii)耦合到电荷分布引脚(例如，S12)和公共电荷感测引脚(例如，C11)，电荷分布引脚耦合(例如，经由RDIS)到随后的偶数编号(例如，C11、C12)的电荷感测引脚对中除了公共电荷感测引脚之外的电荷感测引脚，以感测其之间的第二调换电压降(例如，V’11)。
本文中所例示的电动交通工具(例如，V)可以包括：
包括多个电池单元(例如，C)的电池组(例如，BP)，
耦合到电池组的电池管理系统(例如，BMS)，
如本文所例示的被配置为控制电池管理系统的控制设备(例如，10)。
在不损害基本原理的情况下，可以在不脱离保护范围的情况下，相对于仅通过示例的方式描述的内容来显著改变细节和实施例。
保护范围由所附权利要求书确定。

Claims (22)

1.一种控制电池管理系统的方法，所述方法包括：
感测第一电池单元的第一端子与所述第一电池单元的第二端子之间的第一电压降；
感测第二电池单元的第一端子与所述第二电池单元的第二端子之间的第二电压降，所述第一电池单元的所述第二端子与所述第二电池单元的所述第一端子连接在一起作为公共端子；
基于所述第一电压降或所述第二电压降来检测所述第一电池单元或所述第二电池单元中的故障状况；
当所述故障状况基于所述第一电压降时，将所述第一电压降调换为所述公共端子与所述第二电池单元的所述第二端子之间的第一调换电压降，其中所述第一调换电压降指示所述第二电池单元两端的电压降；以及
当所述故障状况基于所述第二电压降时，将所述第二电压降调换为耦合到所述第一电池单元的所述第一端子的电荷分布引脚和所述公共端子之间的第二调换电压降，其中所述第二调换电压降指示所述第一电池单元两端的电压降。
2.根据权利要求1所述的方法，其中检测所述故障状况包括检测所述第一电池单元的故障状况，所述方法包括：
丢弃所述第一电压降；以及
利用所述第一调换电压降来替换所述第一电压降。
3.根据权利要求1所述的方法，其中检测所述故障状况包括检测所述第二电池单元的故障状况，所述方法包括：
丢弃所述第二电压降；以及
利用所述第二调换电压降来替换所述第二电压降。
4.根据权利要求1所述的方法，其中检测所述故障状况包括检测所述第一电池单元的故障状况，所述方法还包括：
记录所述第二电压降；以及
记录所述第一调换电压降。
5.根据权利要求4所述的方法，其中所述调换在记录所述第二电压降之后并且在记录所述第一调换电压降之前完成。
6.根据权利要求1所述的方法，其中检测所述故障状况包括检测所述第二电池单元的故障状况，所述方法还包括：
记录所述第一电压降；以及
记录所述第二调换电压降。
7.根据权利要求6所述的方法，其中所述调换在记录所述第一电压降之后并且在记录所述第二调换电压降之前完成。
8.根据权利要求1所述的方法，其中所述第一电压降和所述第二电压降具有分辨率，其中所述第一调换电压降具有与所述第一电压降相同的分辨率，并且所述第二调换电压降具有与所述第二电压降相同的分辨率。
9.根据权利要求1所述的方法，还包括：将欠压检测应用于所述第一调换电压降。
10.根据权利要求1所述的方法，还包括：将过压检测应用于所述第一调换电压降。
11.一种操作电池管理系统中的控制设备的方法，
其中所述控制设备包括：以奇数编号和偶数编号的电荷感测引脚对的有序序列布置在多个电荷感测引脚对中的电荷感测引脚的有序序列，每个电荷感测引脚对中的所述电荷感测引脚被耦合到电池组中的相应单元，以感测所述相应单元两端的电压；
其中在奇数编号和偶数编号的电荷感测引脚对的所述有序序列中，每个奇数编号的电荷感测引脚对与随后的偶数编号的电荷感测引脚对共享公共电荷感测引脚；
其中在奇数编号和偶数编号的电荷感测引脚对的所述有序序列中，每个奇数编号的电荷感测引脚对和所述随后的偶数编号的电荷感测引脚对包括电荷分布引脚，所述电荷分布引脚耦合到所述偶数编号的电荷感测引脚对中除所述公共电荷感测引脚以外的所述电荷感测引脚；
其中所述方法包括，针对奇数编号和偶数编号的电荷感测引脚对的所述有序序列中的奇数编号的电荷感测引脚对和所述随后的偶数编号的电荷感测引脚对：
感测所述随后的偶数编号对中除所述公共电荷感测引脚之外的所述电荷感测引脚与所述公共电荷感测引脚之间的第一电压降，所述第一电压降指示所述随后的偶数编号对的所述电荷感测引脚两端的电压降，以及
感测所述公共电荷感测引脚与先前奇数编号对中除所述公共电荷感测引脚之外的所述电荷感测引脚之间的第二电压降，所述第二电压降指示所述先前奇数编号对的所述电荷感测引脚两端的电压降，
基于所述第一电压降或所述第二电压降来检测所述电池组中的故障状况；
当所述故障状况基于所述第一电压降时，将所述第一电压降调换为所述公共电荷感测引脚和所述先前奇数编号对中除所述公共电荷感测引脚之外的所述电荷感测引脚之间的第一调换电压降，其中所述第一调换电压降指示所述先前奇数编号对的所述电荷感测引脚两端的电压降；以及
当所述故障状况基于所述第二电压降时，将所述第二电压降调换为耦合到所述随后的偶数编号对中除所述公共电荷感测引脚之外的所述电荷感测引脚的所述电荷分布引脚与所述公共电荷感测引脚之间的第二调换电压降，其中所述第二调换电压降指示所述随后的偶数编号对的所述电荷感测引脚两端的电压降。
12.根据权利要求11所述的方法，其中检测所述故障状况包括检测所述随后的偶数编号的电荷感测引脚对的故障状况，所述方法还包括：
丢弃所述第一电压降；以及
将所述第一电压降替换为所调换的所述第一调换电压降。
13.根据权利要求11所述的方法，其中检测所述故障状况包括检测所述先前奇数编号对的故障状况，所述方法还包括：
丢弃所述第二电压降；以及
将所述第二电压降替换为所调换的所述第二调换电压降。
14.根据权利要求11所述的方法，其中检测所述故障状况包括：检测在奇数编号和偶数编号的电荷感测引脚对的所述有序序列中，所述多个电荷感测引脚对中的电荷感测引脚对的故障状况，所述方法还包括：
执行第一记录动作，所述第一记录动作记录除针对检测到所述故障状况的所述电荷感测引脚对的所述电压降之外的针对所述多个电荷感测引脚对的所述第一电压降和所述第二电压降，以及
执行第二记录动作，所述第二记录动作针对检测到所述故障状况的电荷感测引脚对，记录针对检测到所述故障状况的所述电荷感测引脚对的所述调换电压降。
15.根据权利要求14所述的方法，其中所述第二记录动作在所述第一记录动作之前执行。
16.根据权利要求14所述的方法，其中所述调换在所述第一记录动作之后且在所述第二记录动作之前被完成。
17.根据权利要求11所述的方法，其中所述控制设备包括提供被配置为感测所述第一电压降和所述第二电压降的第一信号感测电路装置和第二信号感测电路装置，其中所述第一信号感测电路装置和所述第二信号感测电路装置具有感测分辨率，并且其中针对所述第一调换电压降和所述第二调换电压降的所述感测分辨率被保持。
18.根据权利要求11所述的方法，还包括：向所述调换电压降施加欠压检测或过压检测。
19.一种控制设备，包括：
以奇数编号和偶数编号的电荷感测引脚对的有序序列布置在多个电荷感测引脚对中的电荷感测引脚的有序序列，每个电荷感测引脚对中的所述电荷感测引脚耦合到电池组中的相应单元，以感测所述相应单元两端的电压；
其中在奇数编号和偶数编号的电荷感测引脚对的所述有序序列中，每个奇数编号的电荷感测引脚对与随后的偶数编号的电荷感测引脚对共享公共电荷感测引脚；
其中在奇数编号和偶数编号的电荷感测引脚对的所述有序序列中，每个奇数编号的电荷感测引脚对和所述随后的偶数编号的电荷感测引脚对包括电荷分布引脚，所述电荷分布引脚耦合到所述偶数编号的电荷感测引脚对中除所述公共电荷感测引脚以外的电荷感测引脚；并且
其中所述控制设备被配置为执行根据权利要求11所述的方法。
20.一种用于电池管理系统的控制设备，所述设备包括：
以奇数编号和偶数编号的电荷感测引脚对的有序序列布置在多个电荷感测引脚对中的电荷感测引脚的有序序列，所述多个电荷感测引脚对中的每个电荷感测引脚对中的所述电荷感测引脚耦合到电池组中的相应单元，以感测所述相应单元两端的电压；其中在奇数编号和偶数编号的电荷感测引脚对的所述有序序列中，每个奇数编号的电荷感测引脚对与所述随后的偶数编号的电荷感测引脚对共享公共电荷感测引脚；并且其中每个奇数编号的电荷感测引脚对和所述随后的偶数编号的电荷感测引脚对包括电荷分布引脚，所述电荷分布引脚耦合到所述偶数编号的电荷感测引脚对中除所述公共电荷感测引脚以外的所述电荷感测引脚；
信号感测电路，被配置为感测：
所述随后的偶数编号对中除所述公共电荷感测引脚之外的所述电荷感测引脚和所述公共电荷感测引脚之间的第一电压降，所述第一电压降指示所述随后的偶数编号对中的所述电荷感测引脚两端的电压降，
所述公共电荷感测引脚与先前奇数编号对中除所述公共电荷感测引脚之外的所述电荷感测引脚之间的第二电压降，所述第二电压降指示所述先前奇数编号对中的所述电荷感测引脚两端的电压降，
所述公共电荷感测引脚与所述先前奇数编号对中除所述公共电荷感测引脚之外的所述电荷感测引脚之间的第一调换电压降，其中所述第一调换电压降指示所述先前奇数编号对的所述电荷感测引脚两端的电压降，
耦合到所述随后的偶数编号对中除所述公共电荷感测引脚之外的所述电荷感测引脚的所述电荷分布引脚与所述公共电荷感测引脚之间的第二调换电压降，其中所述第二调换电压降指示所述随后的偶数编号对的所述电荷感测引脚两端的电压降；以及
处理器电路，被配置为感测在所述电池组中检测的故障状况，并且由于检测到所述故障状况而将所述第一电压降调换为所述第一调换电压降，并且将所述第二电压降调换为所述第二调换电压降。
21.根据权利要求20所述的控制设备，其中针对奇数编号和偶数编号的电荷感测引脚对的所述有序序列中的奇数编号的电荷感测引脚对和所述随后的偶数编号的电荷感测引脚对，所述信号感测电路包括：
第一信号感测电路装置，被配置为耦合到所述随后的偶数编号对中除所述公共电荷感测引脚之外的所述电荷感测引脚和所述公共电荷感测引脚，以感测其之间的所述第一电压降，并且耦合到所述公共电荷感测引脚与所述先前奇数编号对中除所述公共电荷感测引脚之外的所述电荷感测引脚，以感测其之间的所述第一调换电压降，以及
第二信号感测电路装置，被配置为耦合到所述公共电荷感测引脚与所述先前奇数编号对中除所述公共电荷感测引脚之外的电荷感测引脚，以感测其之间的所述第二电压降，并且耦合到所述电荷分布引脚和所述公共电荷感测引脚，以感测其之间的所述第二调换电压降，所述电荷分布引脚耦合到所述随后的偶数编号对中除所述公共电荷感测引脚之外的电荷感测引脚。
22.一种电动交通工具，包括：
电池组，包括多个电池单元；
与所述电池组耦合的电池管理系统；以及
根据权利要求20所述的控制设备，所述控制设备被配置为控制所述电池管理系统。
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