CN112406625A - 根据校正后的顶部电池单元电压进行汽车电池系统控制 - Google Patents

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Abstract

本公开提供了“根据校正后的顶部电池单元电压进行汽车电池系统控制”。车辆具有：电池，电池包括串联连接的多个电池单元；以及电池管理集成电路，电池管理集成电路包括多个输入端，每个输入端经由电路径直接电连接到电池单元中的一者的端子，电路径包括串联连接的熔断器和电阻器。电池管理集成电路还包括顶部输入端，顶部输入端直接电连接到所述电池的正极输出端，并且被配置为从所述电池接收电力。电池管理集成电路被配置为计算在输入端中的一者和输入端中的相邻输入端之间的电压差，以确定电池单元中的顶部电池单元的电压并对其进行校正以形成校正电压。车辆还具有控制器，控制器被编程为根据顶部电池单元的校正电压使电池单元平衡。

Description

根据校正后的顶部电池单元电压进行汽车电池系统控制
技术领域
本公开涉及用于测量电池组的电池单元电压的策略。
背景技术
汽车可以包括电池，以对被布置为推进车辆车轮的电机供电。对电池的控制(包括充电、放电和电池单元平衡操作)可以取决于电池的电池单元的电压。
发明内容
一种汽车电池系统具有：电池，所述电池包括串联连接的多个电池单元；以及电池管理集成电路。所述电池管理集成电路包括多个输入端，每个输入端经由电路径直接电连接到所述电池单元中的一者的端子，使得相邻的一对所述输入端的电压之间的差对应于所述电池单元中的一者上的电压。所述路径中的每一者包括串联连接的熔断器和电阻器。所述电池管理集成电路还包括顶部输入端，所述顶部输入端直接电连接到所述电池的正极输出端，并且被配置为从所述电池接收电力，所述电力由电流和电压限定，所述电流的幅度比由所述输入端接收的电流大至少一个数量级，所述电压等于全部所述电池单元的电压之和。所述电池管理集成电路被配置为计算在所述输入端中的一者和所述输入端中的相邻输入端之间的电压差，以计算所述电池单元中的顶部电池单元的电压并根据至少大一个数量级的所述幅度和在所述顶部电池单元和所述输入端中的一者之间的所述电路径中的所述熔断器的预定电阻来校正所述顶部电池单元的所述电压以形成校正电压。所述汽车电池系统还具有控制器，所述控制器被编程为根据所述顶部电池单元的所述校正电压使所述电池单元平衡。
一种汽车电池系统具有：电池，所述电池包括串联连接的多个电池单元；以及电池管理集成电路。所述电池管理集成电路包括多个输入端，每个输入端经由电路径直接电连接到所述电池单元中的一者的端子，使得相邻的一对所述输入端的电压之间的差对应于所述电池单元中的一者上的电压。所述路径中的每一者包括串联连接的熔断器和电阻器。所述电池管理集成电路还包括顶部输入端，所述顶部输入端直接电连接到所述电池的正极输出端，并且被配置为从所述电池接收电力，所述电力由电流和电压限定，所述电流的幅度比由所述输入端接收的电流大至少一个数量级，所述电压等于全部所述电池单元的电压之和。一种用于控制汽车电池系统的方法包括：计算在所述输入端中的一者和所述输入端中的相邻输入端之间的电压差，以确定所述电池单元中的顶部电池单元的电压；根据至少大一个数量级的所述幅度和在所述顶部电池单元和所述输入端中的一者之间的所述电路径中的所述熔断器的预定电阻，校正所述顶部电池单元的所述电压以形成校正电压；以及根据所述顶部电池单元的所述校正电压使所述电池单元平衡。
一种车辆具有：电池，所述电池包括串联连接的多个电池单元；以及电池管理集成电路，所述电池管理集成电路包括多个输入端，每个输入端经由电路径直接电连接到所述电池单元中的一者的端子，所述电路径包括串联连接的熔断器和电阻器。所述电池管理集成电路还包括顶部输入端，所述顶部输入端直接电连接到所述电池的正极输出端，并且被配置为从所述电池接收电力，所述电力由电流和电压限定，所述电流的幅度比由所述输入端接收的电流大至少一个数量级，所述电压等于全部所述电池单元的电压之和。所述电池管理集成电路被配置为计算在所述输入端中的一者和所述输入端中的相邻输入端之间的电压差，以确定所述电池单元中的顶部电池单元的电压并校正所述顶部电池单元的所述电压以形成校正电压作为以下各项的总和：所述顶部电池单元的所述电压，以及在所述顶部电池单元和所述输入端中的所述一者之间的所述电路径中的所述熔断器上的计算出的电压降。所述车辆还具有控制器，所述控制器被编程为根据所述顶部电池单元的所述校正电压使所述电池单元平衡。
附图说明
图1至图3是车辆电池系统的示意图。
图4是汽车的框图。
具体实施方式
本文描述了本公开的实施例。然而，应理解，所公开的实施例仅是示例，并且其他实施例可以采取各种和替代形式。附图不一定按比例绘制；一些特征可能被放大或最小化以示出特定部件的细节。因此，本文中公开的特定结构细节和功能细节不应被解释为限制性的，而是仅应解释为用于教导本领域技术人员以各种方式采用本发明的代表性基础。如本领域普通技术人员应理解，参考附图中的任一附图示出和描述的各种特征可以与一个或多个其他附图中所示的特征组合以产生未明确示出或描述的实施例。所示出的特征的组合提供典型应用的代表性实施例。然而，符合本公开的教示的特征的各种组合和修改对于特定应用或实施方式可能是期望的。
车辆电池组的软包电池可以使用熔断器和/或电阻器来进行短路保护。这些部件可以在电池单元电压测量期间导致电压降。与熔断器相关联的电阻通常在几欧姆的范围内，并且与电阻器相关联的电阻可以更小。如果通过其中的电流在微安或纳安的范围内，则电压降可忽略不计。然而，如果通过其中的电流在毫安的范围内，则电压降不可忽略不计。
参考图1，电池系统10包括电池组12、电池管理集成电路14、熔断器F_1至F_n、电阻器R_0至R_n和电阻器R_bat。电池组12包括串联连接的软包电池C_1至C_n。电池管理集成电路包括输入端V_C0至V_Cn，以及用于接地GND的输出端和用于为电池管理集成电路14供电的输入端V_bat。熔断器F_1至F_n、电阻器R_0至R_n和电阻器R_bat电气地介于电池组12和电池管理集成电路14之间，以用于如上所述的短路保护。
具体地，熔断器F_n和电阻器R_bat串联在电池单元Cn的正极端子和输入端Vbat之间。熔断器F_n和电阻器R_n串联在电池单元Cn的正极端子和输入端V_Cn之间。熔断器F_n-1和电阻器R_n-1串联在电池单元Cn-1(未示出)的正极端子/电池单元Cn的负极端子和输入端V_Cn-1之间，依此类推。
电流从电池单元C1至Cn的某些子集流过短路保护部件到达输入端V_C1至V_bat。在电池单元C1的电势处的电流流过熔断器F_1和电阻器R_1到达输入端V_C1。在电池单元C1和C2的组合(总和)电势处的电流流过熔断器F_2和电阻器R_2到达输入端V_C2，依此类推。给定这种布置的情况下，可以将电池组12的任何电池单元的电压计算为两个相邻输入端的电压之间的差。电池单元C2的电压是在输入端V_C2的电压和输入端V_C1的电压之间的差。电池单元Cn的电压对应于在输入端V_Cn的电压和输入端V_Cn-1的电压之间的差。
如上所述，与熔断器F_1至F_n、电阻器R_0至R_n和电阻器R_bat相关联的电阻在欧姆范围内。而且，电流I_C1至I_Cn-1在微安或纳安的范围内。因此，熔断器F_1至F_n-1和电阻器R_0至R_n-1上的电压降可忽略不计。然而，电流I_bat在毫安范围内，因为它是用于为电池管理集成电路14供电的电流。因此，熔断器F_n上的电压降不可忽略不计，并且将影响将电池单元Cn的电压计算为输入端V_Cn的电压和输入端V_Cn-1的电压之间的差的尝试。即使I_Cn在毫安范围内，电阻器R_n上的电压降也可忽略不计，因为其电阻相对较小，从而I_top基本上等于I_bat。
这里，提出了用于考虑F_n上的电压降以提高Cn(“顶部电池单元”)的电压测量的精确度的技术。
为电池管理集成电路14供电的电流量随工作温度而变化，并且可以预先测试和确定。也就是说，可以执行标准测试以确定I_bat如何随温度而变化。此类数据可以存储在例如电池管理集成电路14中的查找表中或可由电池管理集成电路14访问的控制器中，所述控制器通常可以被配置为经由温度传感器测量其工作温度。还可以执行标准测试以确定熔断器F_n的电阻。此类数据也可以存储在电池管理集成电路14中或可由电池管理集成电路14访问的控制器中。
使用欧姆定律，可以将熔断器F_n上的电压降VF_n计算为温度相关电流I_bat和熔断器F_n的预定电阻的乘积。然后可以将该电压加到输入端V_Cn和V_Cn-1处的电压之间的差上。也就是说，电压VCn等于VF_n+(V_Cn-V_Cn-1)。
如果在替代方案中，电池管理集成电路14没有或不能被配置为测量其工作温度，则I_bat可以通过以下操作来确定：将电阻器R_bat上的电压降VR_bat计算为V_bat和V_Cn(假定V_Cn≈VT1)之间的差，并且使用欧姆定律，可以将I_bat计算为VR_bat和R_bat的商，R_bat可以预先经由标准测试技术来确定。然后可以如上所述来确定VCn。
参考图2，其中类似编号的元件具有类似描述，电池系统110包括电池组112、电池管理集成电路114、放大器装置116、熔断器F_1'至F_n'、电阻器R_0'至R_n'和电阻器R_bat'。电池组12包括串联连接的软包电池C_1'至C_n'。电池管理集成电路114包括输入端V_C0'至V_Cn'，以及用于接地GND'的输出端，用于为电池管理集成电路14供电的输入端V_bat'，和辅助输入端AUX_in。熔断器F_1'至F_n'、电阻器R_0'至R_n'和电阻器R_bat'电气地介于电池组112和电池管理集成电路114之间，以用于短路保护。
放大器装置116的输入端被连接以测量R_bat'上的电压降VR_bat'。也就是说，放大器装置116的输入端中的一者测量输入端V_bat'处的电压，并且放大器装置116的输入端中的另一者测量电压VT1'。放大器装置116的输出端连接到辅助输入端AUX_in。因此，在电池管理集成电路114没有或不能被配置为测量V_bat'并且没有或不能被配置为测量其工作温度的情况下，可以使用欧姆定律将I_bat'确定为VR_bat'和R_bat'的商，R_bat'可以预先经由标准测试技术来确定。然后可以如上所述来确定VCn'。
参考图3，其中类似编号的元件具有类似描述，电池系统210包括电池组212、电池管理集成电路214、熔断器F_0”至F_n”、电阻器R_0”至R_n”和电阻器R_bat”。电池组212包括串联连接的软包电池C_1”至C_n”。电池管理集成电路214包括输入端V_C0”至V_Cn”，以及用于接地GND”的输出端，用于为电池管理集成电路14供电的输入端V_bat”，和用于电池管理集成电路14内部的差分放大器的输入端ISENp”、ISENn”。熔断器F_1”至F_n”、电阻器R_0”至R_n”和电阻器R_bat”电气地介于电池组212和电池管理集成电路214之间，以用于短路保护。
差分放大器的输入端ISENp”、ISENn”被连接以测量F_0”上的电压降VF_0”。也就是说，差分放大器的输入端中的一者测量接地GND”的输出端处的电压，并且差分放大器的输入端中的另一者测量电压T3。在该示例中，熔断器F_0”被选择为与熔断器F_n”相同。假定流入输入端V_bat”的电流与流出输出端GND的电流相同，则可以通过将F_O”上的电压降计算为VGND”和VT3”之间的差来估计F_n”上的电压降。该电压降然后可以加到输入端V_Cn”的电压和输入端V_Cn-1”的电压之间的差以计算电池单元VCn”的电压。
当确定是否使电池组的电池单元平衡时，考虑各个电池单元电压。如果例如两个电池单元之间的电压差超出某个阈值，则可以执行标准电池单元再平衡操作以减小该差。例如，可以将全部电池单元放电到目标值，然后充电等。因此，电池单元电压(包括所谓的电池组顶部电池单元(例如，Cn、Cn'、Cn”)的电压)的准确测量可以提高电池组再平衡活动的有效性以及其他电池相关功能(诸如充电、放电等)的有效性。
参考图4，本文设想的电池系统可以在车辆400的背景下实施，所述车辆400在该示例中是插电式混合动力电动车辆。车辆400可以包括机械联接到混合动力变速器404上的一个或多个电机402。电机402可以能够作为马达或发电机来操作。另外，混合动力变速器404机械地联接到发动机406。混合动力变速器404还机械联接到驱动轴408，所述驱动轴408机械联接到车轮418。当发动机406打开或关闭时，电机402可以提供推进和减速能力。电机402还可以充当发电机，并且可以通过回收通常在摩擦制动系统中作为热量损失的能量来提供燃料经济性益处。电机402还可以通过允许发动机406以更有效的转速操作以及允许在某些状况下在发动机406关闭的情况下以电动模式操作混合动力电动车辆400来减少车辆排放。车辆400也可以是电池电动车辆。在该配置中，发动机406可以不存在。在其他配置中，车辆400可以是没有插电能力的全混合动力电动车辆。
牵引电池或电池组412存储可以由电机402使用的能量。车辆电池组412可以提供高压直流(DC)输出。牵引电池412可以电耦合到一个或多个电力电子模块414。一个或多个接触器420在断开时将牵引电池412与其他部件隔离，并在闭合时将牵引电池412连接到其他部件。电力电子模块414还电耦合到电机402，并且提供在牵引电池412和电机402之间双向地传递能量的能力。例如，牵引电池412可以提供DC电压，而电机402可以以三相交流电(AC)操作来发挥作用。电力电子模块414可以将DC电压转换为三相AC电流来操作电机402。在再生模式中，电力电子模块414可以将来自充当发电机的电机402的三相AC电流转换为与牵引电池412兼容的DC电压。
车辆400可以包括电耦合在牵引电池412和电力电子模块414之间的可变电压转换器(VVC)422。VVC 422可以是被配置为增加或升高由牵引电池412提供的电压的DC/DC升压转换器。通过增加电压，可以降低电流要求，从而导致电力电子模块414和电机402的布线规模减小。此外，电机402可以以更好的效率和更低的损耗操作。
除了提供用于推进的能量之外，牵引电池412还可以为其他车辆电气系统提供能量。车辆400可以包括DC/DC转换器模块424，其将牵引电池412的高压DC输出转换为与低压车辆负载兼容的低压DC电源。DC/DC转换器模块424的输出可以电耦合到辅助电池426(例如，12V电池)以便给辅助电池426充电。低压系统可以电耦合到辅助电池426。一个或多个电负载428可以耦合到高压总线。电负载428可以具有相关控制器，所述控制器视需要操作和控制电负载428。电负载428的示例可以是风扇、电加热元件和/或空调压缩机。
车辆400可以被配置为从外部电源430对牵引电池412再充电。外部电源430可以是到电源插座的连接件。外部电源430可以电耦合到充电器或电动车辆供电装备(EVSE)432。外部电源432可以是由电力公司提供的电力分配网络或电网。EVSE 432可以提供电路和控件来调节和管理电源430和车辆400之间的能量传输。外部电源430可以向EVSE 432提供DC或AC电力。EVSE 432可以具有用于插入车辆400的充电端口436中的充电连接器434。充电端口436可以是被配置为将电力从EVSE 432传输到车辆400的任何类型的端口。充电端口436可以电耦合到充电器或车载电力转换模块438。电力转换模块438可以调节从EVSE 434供应的电力以向牵引电池412提供适当的电压和电流水平。电力转换模块438可以与EVSE 432介接以协调向车辆400的电力递送。EVSE连接器434可以具有与充电端口436的对应凹槽配合的插脚。替代地，被描述为电耦合或连接的各种部件可以使用无线感应耦合来传输电力。
可以提供一个或多个车轮制动器440以用于使车辆400减速并防止车辆400的运动。车轮制动器440可以是液压致动的、电致动的或者它们的某一组合。车轮制动器440可以是制动系统442的一部分。制动系统442可以包括用于操作车轮制动器440的其他部件。为简单起见，图4描绘了制动系统442和车轮制动器440中的一个之间的单个连接。暗示了制动系统442与其他车轮制动器440之间的连接。制动系统442可以包括用于监测和协调制动系统442的控制器。制动系统442可以监测制动部件并控制车轮制动器440以用于车辆减速。制动系统442可以响应于驾驶员命令，并且还可以自主操作以实施诸如稳定性控制的特征。制动系统442的控制器可以实施当由另一个控制器或子功能请求时施加所请求的制动力的方法。
车辆400内的电子模块可以经由一个或多个车辆网络进行通信。车辆网络可以包括用于通信的多个信道。车辆网络的一个信道可以是串行总线，诸如控制器局域网(CAN)。车辆网络的信道中的一个可以包括由电气和电子工程师协会(IEEE)802系列标准限定的以太网网络。车辆网络的附加信道可以包括模块之间的离散连接，并且可以包括来自辅助电池426的电力信号。可以通过车辆网络的不同信道传输不同的信号。例如，视频信号可以通过高速信道(例如，以太网)传输，而控制信号可以通过CAN传输或可以是离散信号。车辆网络可以包括有助于在模块之间传输信号和数据的任何硬件和软件部件。车辆网络未示出，但是可以暗示车辆网络可以连接到车辆400中存在的任何电子模块。可以存在车辆系统控制器(VSC)444来协调各种部件的操作。
本文中公开的过程、方法或算法可以递送到处理装置、控制器或计算机或者由其实施，所述处理装置、控制器或计算机可以包括任何现有的可编程电子控制单元或专用电子控制单元。类似地，所述过程、方法或算法可以作为可由控制器或计算机以许多形式执行的数据和指令来存储，所述形式包括但不限于：永久存储在不可写存储介质(诸如只读存储器(ROM)装置)上的信息以及可变更地存储在可写存储介质(诸如软盘、磁带、光盘(CD)、随机存取存储器(RAM)装置以及其他磁性和光学介质)上的信息。所述过程、方法或算法也可以以软件可执行对象来实施。替代地，所述过程、方法或算法可以整体地或部分地使用合适的硬件部件来体现，诸如专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)、状态机、控制器或者其他硬件部件或装置，或硬件、软件和固件部件的组合。
尽管上文描述了示例性实施例，但这些实施例并不意图描述权利要求所涵盖的所有可能形式。在说明书中使用的词语是描述词语而非限制性词语，并且应理解，在不背离本公开的精神和范围的情况下，可以做出各种改变。如前所述，各个实施例的特征可以组合以形成可能未明确描述或示出的本发明的另外的实施例。尽管各个实施例就一个或多个期望的特性而言可能已经被描述为提供优点或优于其他实施例或现有技术实施方式，但本领域技术人员应认识到，可以折衷一个或多个特征或特性来实现期望的整体系统属性，这取决于具体应用和实施方式。这些属性可以包括但不限于成本、强度、耐久性、生命周期成本、可销售性、外观、包装、大小、可维护性、重量、可制造性、易组装性等。因此，就一个或多个特性而言被描述为不如其他实施例或现有技术实施方式理想的实施例也在本公开的范围内，并且对于特定应用可为理想的。
根据本发明，提供了一种汽车电池系统，其具有：电池，所述电池包括串联连接的多个电池单元；电池管理集成电路，所述电池管理集成电路包括多个输入端，每个输入端经由电路径直接电连接到所述电池单元中的一者的端子，使得在相邻的一对所述输入端的电压之间的差对应于所述电池单元中的一者上的电压，其中所述路径中的每一者包括串联连接的熔断器和电阻器，其中所述电池管理集成电路还包括顶部输入端，所述顶部输入端直接电连接到所述电池的正极输出端并且被配置为从所述电池接收电力，所述电力由以下各项限定：(i)具有比由所述输入端接收的电流大至少一个数量级的幅度的电流，和(ii)等于全部电池单元的电压总和的电压，其中所述电池管理集成电路被配置为计算在所述输入端中的一者和所述输入端中的相邻输入端之间的电压差，以计算所述电池单元的顶部电池单元的电压并根据至少大一个数量级的所述幅度和在所述顶部电池单元和所述输入端中的一者之间的所述电路径中的所述熔断器的预定电阻来校正所述顶部电池单元的所述电压以形成校正电压；以及控制器，所述控制器被编程为根据所述顶部电池单元的所述校正电压来使所述电池单元平衡。
根据一个实施例，所述电池管理集成电路还被配置为基于所述电池管理集成电路的温度来识别至少大一个数量级的所述幅度。
根据一个实施例，所述电池管理集成电路还被配置为基于与在所述顶部电池单元和所述输入端中的所述一者之间的所述电路径中的所述熔断器串联连接的电阻器的预定电阻来识别至少大一个数量级的所述幅度。
根据一个实施例，本发明的特征还在于放大器装置，所述放大器装置被配置为测量与在所述顶部电池单元和所述输入端中的所述一者之间的所述电路径中的所述熔断器串联连接的电阻器上的电压，其中所述电池管理集成电路还被配置为基于电阻器上的电压来识别至少大一个数量级的所述幅度。
根据一个实施例，所述电池管理集成电路还包括接地输入端，并且还被配置为测量在所述接地输入端和所述电池的负极输出端之间的电路径中的电阻器上的电压降，并且基于与在所述接地输入端和所述电池的所述负极输出端之间的所述电路径中的所述电阻器上的所述电压降来识别至少大一个数量级的所述幅度。
根据一个实施例，所述电池管理集成电路还包括用于内部差分放大器的一对输入端，所述一对输入端直接电连接到所述接地输入端与所述电池的所述负极输出端之间的所述电路径中的所述电阻器的侧面。
根据本发明，一种用于控制汽车电池系统的方法，其中所述汽车电池系统具有：电池，所述电池包括串联连接的多个电池单元；和电池管理集成电路，其中所述电池管理集成电路包括多个输入端，每个输入端经由电路径直接电连接到所述电池单元中的一者的端子，使得在相邻的一对所述输入端的电压之间的差对应于所述电池单元中的一者上的电压，其中所述路径中的每一者包括串联连接的熔断器和电阻器，其中所述电池管理集成电路还包括顶部输入端，所述顶部输入端直接电连接到所述电池的正极输出端并且被配置为从所述电池接收电力，所述电力由以下各项限定：(i)具有比由所述输入端接收的电流大至少一个数量级的幅度的电流，和(ii)等于全部电池单元的电压总和的电压，所述方法包括：计算在所述输入端中的一者和所述输入端中的相邻输入端之间的电压差，以确定所述电池单元中的顶部电池单元的电压；根据至少大一个数量级的所述幅度和在所述顶部电池单元和所述输入端中的一者之间的所述电路径中的所述熔断器的预定电阻，校正所述顶部电池单元的所述电压以形成校正电压；以及根据所述顶部电池单元的所述校正电压使所述电池单元平衡。
在本发明的一个方面中，所述方法包括基于所述电池管理集成电路的温度来识别至少大一个数量级的所述幅度。
在本发明的一个方面中，所述识别包括感测所述温度并访问根据温度值索引电流幅度值的表。
根据一个实施例，所述方法包括基于与在所述顶部电池单元和所述输入端中的所述一者之间的所述电路径中的所述熔断器串联连接的电阻器的预定电阻来识别至少大一个数量级的所述幅度。
根据一个实施例，所述方法包括基于与在所述顶部电池单元和所述输入端中的所述一者之间的所述电路径中的所述熔断器串联连接的电阻器上的测得的电压来识别至少大一个数量级的所述幅度。
在本发明的一个方面中，所述电池管理集成电路还包括接地输入端，其还包括基于与在所述接地输入端和所述电池的所述负极输出端之间的电路径中的电阻器上的电压降来识别至少大一个数量级的所述幅度。
根据本发明，提供了一种车辆，其具有：电池，所述电池包括串联连接的多个电池单元；电池管理集成电路，所述电池管理集成电路包括多个输入端，每个输入端经由电路径直接电连接到所述电池单元中的一者的端子，所述电路径包括串联连接的熔断器和电阻器，其中所述电池管理集成电路还包括顶部输入端，所述顶部输入端直接电连接到所述电池的正极输出端并且被配置为从所述电池接收电力，所述电力由以下各项限定：(i)具有比由所述输入端接收的电流大至少一个数量级的幅度的电流，和(ii)等于全部电池单元的电压总和的电压，其中所述电池管理集成电路被配置为计算在所述输入端中的一者和所述输入端中的相邻输入端之间的电压差，以确定所述电池单元中的顶部电池单元的电压并校正所述顶部电池单元的所述电压以形成校正电压作为以下各项的总和：所述顶部电池单元的所述电压，以及在所述顶部电池单元和所述输入端中的所述一者之间的所述电路径中的所述熔断器上的计算出的电压降；以及控制器，所述控制器被编程为根据所述顶部电池单元的所述校正电压使所述电池单元平衡。
根据一个实施例，所述计算出的电压降基于至少大一个数量级的所述幅度，并且其中所述电池管理集成电路还被配置为基于所述电池管理集成电路的温度来识别至少大一个数量级的所述幅度。
根据一个实施例，所述计算出的电压降基于至少大一个数量级的所述幅度，并且其中所述电池管理集成电路还被配置为基于与在所述顶部电池单元和所述输入端中的所述一者之间的所述电路径中的所述熔断器串联连接的电阻器的预定电阻来识别至少大一个数量级的所述幅度。
根据一个实施例，本发明的特征还在于放大器装置，所述放大器装置被配置为测量与在所述顶部电池单元和所述输入端中的所述一者之间的所述电路径中的所述熔断器串联连接的电阻器上的电压，其中所述计算出的电压降基于至少大一个数量级的所述幅度，并且其中所述电池管理集成电路还被配置为基于电阻器上的电压来识别至少大一个数量级的所述幅度。
根据一个实施例，所述计算出的电压降基于至少大一个数量级的所述幅度，并且其中所述电池管理集成电路还包括接地输入端，并且还被配置为测量在所述接地输入端和所述电池的负极输出端之间的电路径中的电阻器上的电压降，并且基于与在所述接地输入端和所述电池的所述负极输出端之间的所述电路径中的所述电阻器上的所述电压降来识别至少大一个数量级的所述幅度。
根据一个实施例，所述电池管理集成电路还包括用于内部差分放大器的一对输入端，所述一对输入端直接电连接到所述接地输入端与所述电池的所述负极输出端之间的所述电路径中的所述电阻器的侧面。

Claims (15)

1.一种汽车电池系统，其包括：
电池，所述电池包括串联连接的多个电池单元；
电池管理集成电路，所述电池管理集成电路包括多个输入端，每个输入端经由电路径直接电连接到所述电池单元中的一者的端子，使得在相邻的一对所述输入端的电压之间的差对应于所述电池单元中的一者上的电压，其中所述路径中的每一者包括串联连接的熔断器和电阻器，其中所述电池管理集成电路还包括顶部输入端，所述顶部输入端直接电连接到所述电池的正极输出端并且被配置为从所述电池接收电力，所述电力由以下各项限定：(i)具有比由所述输入端接收的电流大至少一个数量级的幅度的电流，和(ii)等于全部电池单元的电压总和的电压，其中所述电池管理集成电路被配置为计算在所述输入端中的一者和所述输入端中的相邻输入端之间的电压差，以计算所述电池单元的顶部电池单元的电压并根据至少大一个数量级的所述幅度和在所述顶部电池单元和所述输入端中的一者之间的所述电路径中的所述熔断器的预定电阻来校正所述顶部电池单元的所述电压以形成校正电压；以及
控制器，所述控制器被编程为根据所述顶部电池单元的所述校正电压来使所述电池单元平衡。
2.如权利要求1所述的汽车电池系统，其中所述电池管理集成电路还被配置为基于所述电池管理集成电路的温度来识别至少大一个数量级的所述幅度。
3.如权利要求1所述的汽车电池系统，其中所述电池管理集成电路还被配置为基于与在所述顶部电池单元和所述输入端中的所述一者之间的所述电路径中的所述熔断器串联连接的电阻器的预定电阻来识别至少大一个数量级的所述幅度。
4.如权利要求1所述的汽车电池系统，其还包括放大器装置，所述放大器装置被配置为测量与在所述顶部电池单元和所述输入端中的所述一者之间的所述电路径中的所述熔断器串联连接的电阻器上的电压，其中所述电池管理集成电路还被配置为基于电阻器上的电压来识别至少大一个数量级的所述幅度。
5.如权利要求1所述的汽车电池系统，其中所述电池管理集成电路还包括接地输入端，并且还被配置为测量在所述接地输入端和所述电池的负极输出端之间的电路径中的电阻器上的电压降，并且基于与在所述接地输入端和所述电池的所述负极输出端之间的所述电路径中的所述电阻器上的所述电压降来识别至少大一个数量级的所述幅度。
6.如权利要求5所述的汽车电池系统，其中所述电池管理集成电路还包括用于内部差分放大器的一对输入端，所述一对输入端直接电连接到所述接地输入端与所述电池的所述负极输出端之间的所述电路径中的所述电阻器的侧面。
7.一种用于控制汽车电池系统的方法，其中所述汽车电池系统具有：电池，所述电池包括串联连接的多个电池单元；和电池管理集成电路，其中所述电池管理集成电路包括多个输入端，每个输入端经由电路径直接电连接到所述电池单元中的一者的端子，使得在相邻的一对所述输入端的电压之间的差对应于所述电池单元中的一者上的电压，其中所述路径中的每一者包括串联连接的熔断器和电阻器，其中所述电池管理集成电路还包括顶部输入端，所述顶部输入端直接电连接到所述电池的正极输出端并且被配置为从所述电池接收电力，所述电力由以下各项限定：(i)具有比由所述输入端接收的电流大至少一个数量级的幅度的电流，和(ii)等于全部电池单元的电压总和的电压，所述方法包括：
计算在所述输入端中的一者和所述输入端中的相邻输入端之间的电压差，以确定所述电池单元中的顶部电池单元的电压；
根据至少大一个数量级的所述幅度和在所述顶部电池单元和所述输入端中的一者之间的所述电路径中的所述熔断器的预定电阻，校正所述顶部电池单元的所述电压以形成校正电压；以及
根据所述顶部电池单元的所述校正电压使所述电池单元平衡。
8.如权利要求7所述的方法，其还包括基于所述电池管理集成电路的温度来识别至少大一个数量级的所述幅度。
9.如权利要求8所述的方法，其中所述识别包括感测所述温度并访问根据温度值索引电流幅度值的表。
10.如权利要求7所述的方法，其还包括基于与在所述顶部电池单元和所述输入端中的所述一者之间的所述电路径中的所述熔断器串联连接的电阻器的预定电阻来识别至少大一个数量级的所述幅度。
11.如权利要求7所述的方法，其还包括基于与在所述顶部电池单元和所述输入端中的所述一者之间的所述电路径中的所述熔断器串联连接的电阻器上的测得的电压来识别至少大一个数量级的所述幅度。
12.一种车辆，其包括：
电池，所述电池包括串联连接的多个电池单元；
电池管理集成电路，所述电池管理集成电路包括多个输入端，每个输入端经由电路径直接电连接到所述电池单元中的一者的端子，所述电路径包括串联连接的熔断器和电阻器，其中所述电池管理集成电路还包括顶部输入端，所述顶部输入端直接电连接到所述电池的正极输出端并且被配置为从所述电池接收电力，所述电力由以下各项限定：(i)具有比由所述输入端接收的电流大至少一个数量级的幅度的电流，和(ii)等于全部电池单元的电压总和的电压，其中所述电池管理集成电路被配置为计算在所述输入端中的一者和所述输入端中的相邻输入端之间的电压差，以确定所述电池单元中的顶部电池单元的电压并校正所述顶部电池单元的所述电压以形成校正电压作为以下各项的总和：所述顶部电池单元的所述电压，以及在所述顶部电池单元和所述输入端中的所述一者之间的所述电路径中的所述熔断器上的计算出的电压降；以及
控制器，所述控制器被编程为根据所述顶部电池单元的所述校正电压来使所述电池单元平衡。
13.如权利要求12所述的车辆，其中所述计算出的电压降基于至少大一个数量级的所述幅度，并且其中所述电池管理集成电路还被配置为基于所述电池管理集成电路的温度来识别至少大一个数量级的所述幅度。
14.如权利要求12所述的车辆，其中所述计算出的电压降基于至少大一个数量级的所述幅度，并且其中所述电池管理集成电路还被配置为基于与在所述顶部电池单元和所述输入端中的所述一者之间的所述电路径中的所述熔断器串联连接的电阻器的预定电阻来识别至少大一个数量级的所述幅度。
15.如权利要求12所述的车辆，其还包括放大器装置，所述放大器装置被配置为测量与在所述顶部电池单元和所述输入端中的所述一者之间的所述电路径中的所述熔断器串联连接的电阻器上的电压，其中所述计算出的电压降基于至少大一个数量级的所述幅度，并且其中所述电池管理集成电路还被配置为基于电阻器上的电压来识别至少大一个数量级的所述幅度。
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