CN116494831A - 车辆电池单元平衡 - Google Patents

车辆电池单元平衡 Download PDF

Info

Publication number
CN116494831A
CN116494831A CN202310034902.6A CN202310034902A CN116494831A CN 116494831 A CN116494831 A CN 116494831A CN 202310034902 A CN202310034902 A CN 202310034902A CN 116494831 A CN116494831 A CN 116494831A
Authority
CN
China
Prior art keywords
charge
battery cells
battery
state
value
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN202310034902.6A
Other languages
English (en)
Inventor
H·佐莫罗迪莫哈达姆
王旭
王锐
A·科尔多瓦阿里那斯
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Ford Global Technologies LLC
Original Assignee
Ford Global Technologies LLC
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Ford Global Technologies LLC filed Critical Ford Global Technologies LLC
Publication of CN116494831A publication Critical patent/CN116494831A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L58/00—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles
    • B60L58/10—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles for monitoring or controlling batteries
    • B60L58/18—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles for monitoring or controlling batteries of two or more battery modules
    • B60L58/22—Balancing the charge of battery modules
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L50/00—Electric propulsion with power supplied within the vehicle
    • B60L50/50—Electric propulsion with power supplied within the vehicle using propulsion power supplied by batteries or fuel cells
    • B60L50/60—Electric propulsion with power supplied within the vehicle using propulsion power supplied by batteries or fuel cells using power supplied by batteries
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L58/00—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles
    • B60L58/10—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles for monitoring or controlling batteries
    • B60L58/12—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles for monitoring or controlling batteries responding to state of charge [SoC]
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L58/00—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles
    • B60L58/10—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles for monitoring or controlling batteries
    • B60L58/12—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles for monitoring or controlling batteries responding to state of charge [SoC]
    • B60L58/13—Maintaining the SoC within a determined range
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J7/0013—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries acting upon several batteries simultaneously or sequentially
    • H02J7/0014—Circuits for equalisation of charge between batteries
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J7/0013—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries acting upon several batteries simultaneously or sequentially
    • H02J7/0014—Circuits for equalisation of charge between batteries
    • H02J7/0016—Circuits for equalisation of charge between batteries using shunting, discharge or bypass circuits
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J7/0047—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries with monitoring or indicating devices or circuits
    • H02J7/0048—Detection of remaining charge capacity or state of charge [SOC]
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J7/34—Parallel operation in networks using both storage and other dc sources, e.g. providing buffering
    • H02J7/342—The other DC source being a battery actively interacting with the first one, i.e. battery to battery charging
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L2240/00—Control parameters of input or output; Target parameters
    • B60L2240/40—Drive Train control parameters
    • B60L2240/54—Drive Train control parameters related to batteries
    • B60L2240/549—Current
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J2310/00—The network for supplying or distributing electric power characterised by its spatial reach or by the load
    • H02J2310/40—The network being an on-board power network, i.e. within a vehicle
    • H02J2310/48—The network being an on-board power network, i.e. within a vehicle for electric vehicles [EV] or hybrid vehicles [HEV]
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/70—Energy storage systems for electromobility, e.g. batteries

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Sustainable Energy (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)
  • Secondary Cells (AREA)
  • Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)

Abstract

本公开提供“车辆电池单元平衡”。控制器基于指示电池单元荷电状态和电池单元容量的数据发起牵引电池的至少一些电池单元的放电，使得在所述放电完成时，所述电池单元中的至少一些的荷电状态是不同的，并且在用相同的电流对电池单元充电相同的时间段之后，所述荷电状态落在预限定的值范围内。

Description

车辆电池单元平衡
技术领域
本公开涉及一种用于平衡电动车辆上的电池单元的系统。
背景技术
电动车辆上的牵引电池可以包括多个电池单元。由于工况差异(例如温度)和/或电池单元更换，电池单元的容量可能彼此显著不同。
发明内容
一种用于车辆的电力系统具有控制器和包括多个串联连接的电池单元的牵引电池。控制器基于指示电池单元荷电状态和电池单元容量的数据发起电池单元中的至少一些的放电，使得在放电完成时，电池单元中的至少一些的荷电状态是不同的，并且在用相同的电流对电池单元充电相同的时间段之后，荷电状态落在预限定的值范围内。
一种车辆具有电动马达、向电动马达供电并且包括多个电池单元的牵引电池以及控制器。控制器响应于检测到电池单元中的一个电池单元的已用电荷之间的差大于开始阈值，对所述电池单元中的所述一个电池单元执行电荷平衡，并且响应于检测到所述差小于停止阈值，停止电荷平衡。
一种方法包括基于指示电池单元荷电状态和电池单元容量的数据对牵引电池的至少一些电池单元进行放电，使得在放电完成时，电池单元中的至少一些的荷电状态是不同的，并且在放电之后，对电池单元充电相同的时间段，使得在所述时间段结束时，荷电状态落在预限定的值范围内。
附图说明
图1示出了示出传动系和能量存储部件的电动化车辆的示例性框拓扑；
图2示出了电池单元平衡过程的示例流程图；以及
图3示出了电池单元平衡过程的框图。
具体实施方式
本文描述了本公开的实施例。然而，应理解，所公开的实施例仅仅是示例并且其他实施例可以呈现各种和替代形式。附图不一定按比例绘制；一些特征可被放大或最小化以示出特定部件的细节。因此，本文公开的具体结构细节和功能细节并不解释为限制性，而仅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将理解，参考附图中的任一者示出和描述的各种特征可与一个或多个其他附图中示出的特征组合以产生未明确地示出或描述的实施例。示出的特征的组合提供用于典型应用的代表性实施例。然而，对于特定的应用或实施方式，可能期望与本公开的教导一致的对特征的各种组合和修正。
本公开尤其提出了一种用于在多个电池单元之间平衡电荷的系统和方法。
图1示出了插电式混合动力电动车辆(PHEV)。插电式混合动力电动车辆112可以包括机械联接到混合动力变速器116的一个或多个电机(电动马达)114。电机114可能够作为马达或发电机来操作。此外，混合动力变速器116机械地联接到发动机118。混合动力变速器116还机械地联接到驱动轴120，所述驱动轴机械地联接到车轮122。当发动机118开启或关闭时，电机114可以提供推进和减速能力。电机114还可以充当发电机，并且可以通过回收在摩擦制动系统中作为热量损失掉的能量来提供燃料经济性益处。电机114还可通过允许发动机118以更有效的转速操作以及允许在某些状况下在发动机118关闭的情况下以电动模式操作混合动力电动车辆112来减少车辆排放。
牵引电池或电池组124存储可由电机114使用的能量。车辆电池组124可以包括串联连接的多个电池单元123以提供高压DC输出。在一个示例中，电池单元123可以永久地固定到牵引电池124的壳体并且不可移除。在替代示例中，电池单元123可以是单独可移除的，以允许用户更换一个或多个老化的电池单元，使得牵引电池124的总体寿命可以延长。应注意，术语电池单元在本公开中用作通用术语，并且可以指单个电池单元、串联连接的电池单元阵列等。牵引电池124可以电联接到一个或多个电池电控制模块(BECM)125。BECM125可设置有一个或多个处理器和软件应用程序，所述一个或多个处理器和软件应用程序被配置为监测和控制牵引电池124的各种操作。牵引电池124还可以电联接到一个或多个电力电子模块126。电力电子模块126也可被称为功率逆变器。一个或多个接触器127可以在断开时将牵引电池124和BECM 125与其他部件隔离并且在闭合时将牵引电池124和BECM 125联接到其他部件。电力电子模块126还可电联接到电机114，并且提供在牵引电池124与电机114之间双向传递能量的能力。例如，牵引电池124可提供DC电压，而电机114可使用三相AC电流来操作。电力电子模块126可将DC电压转换成三相AC电流以供电机114使用。在再生模式中，电力电子模块126可将来自充当发电机的电机114的三相AC电流转换为与牵引电池124兼容的DC电压。本文的描述同样适用于纯电动车辆。对于纯电动车辆，混合动力变速器116可以是连接到电机114的齿轮箱并且发动机118可以不存在。
除了提供用于推进的能量之外，牵引电池124还可为其他车辆电气系统提供能量。车辆可以包括DC/DC转换器模块128，所述DC/DC转换器模块将牵引电池124的高压DC输出转换成与其他低压车辆负载兼容的低压DC电源。DC/DC转换器模块128的输出可以电联接到辅助电池130(例如，12V电池)。
车辆112可以是电池电动车辆(BEV)或插电式混合动力电动车辆(PHEV)，其中牵引电池124可以由外部电源136再充电。外部电源136可以是与电气插座的连接。外部电源136可以是由电力公共事业公司提供的配电网络或电网。外部电源136可以电联接到电动车辆供电装备(EVSE)138。EVSE 138可以提供电路和控件以管理在电源136与车辆112之间的能量传递。外部电源136可向EVSE 138提供DC或AC电力。EVSE 138可具有用于插入到车辆112的充电端口134中的充电连接器140。充电端口134可以是被配置为将电力从EVSE138传递到车辆112的任何类型的端口。充电端口134可电联接到充电器或车载功率转换模块132。电力转换模块132可调节从EVSE 138供应的电力，以向牵引电池124提供恰当的电压和电流电平。电力转换模块132可以与EVSE 138交互以协调到车辆112的电力输送。EVSE连接器140可具有与充电端口134的对应凹槽配合的插脚。可替代地，被描述为电联接的各种部件可使用无线感应耦合来传递电力。
一个或多个电气负载146可联接到高电压总线。电气负载146可具有在适当时操作和控制电气负载146的相关联的控制器。电气负载146的示例可以是加热模块、空调模块等。
所讨论的各种部件可具有一个或多个相关联的控制器以控制和监测部件的操作。控制器可经由串行总线(例如，控制器局域网(CAN))或经由分立的导体进行通信。可存在系统控制器150以协调各种部件的操作。应注意，系统控制器150被用作通用术语并且可以包括被配置为执行本公开中的各种操作的一个或多个控制器装置。例如，系统控制器150可以被编程为启用动力传动系统控制功能来操作车辆112的动力传动系统。系统控制器150还可以被编程为经由无线网络(例如蜂窝网络)启用与各种实体(例如服务器)的电信功能。
参考图2，示出了电池单元平衡过程200的流程图。继续参考图1，过程200的操作可以经由BECM 125和/或系统控制器150单独或共同实施。为了简单起见，下面的描述将参考BECM 125进行。在操作202处，BECM 125计算在当前时间电池组124的每个电池单元的输送电荷(已用电荷)Qk(t)。输送电荷Qk(t)可以指已经从每个电池单元使用/放电的电荷，如下面的等式(1)所示：
Qk(t)＝(SOC最大-SOCk(t))×CAPk (1)
SOC最大表示电池单元充满电时的最大荷电状态(SOC)(例如100％)。SOCk(t)表示在当前时间t处电池单元的当前SOC。CAPk表示电池单元的全部容量。在本示例中，如果牵引电池124包括k个电池单元，则将单独计算k个电池单元中的每一个的输送电荷Qk(t)。在操作204处，BECM 125比较每个电池单元123的输送电荷Qk(t)，以识别在当前时间的最大输送电荷Q最大(t)，并且使用最大输送电荷Q最大(t)作为参考。BECM 125设k＝1以开始电池单元平衡操作。在操作206处，响应于检测到第k个电池单元(即，本示例中的第一电池单元)当前未被平衡，所述过程进行到操作208，并且BECM 125确定第k个电池单元的最大输送电荷Q最大(t)和输送电荷Qk(t)之间的差是否大于开始阈值Q开始(例如2Ah)。如果答案为“是”，这指示当前输送电荷Qk(t)明显小于作为参考的最大输送电荷Q最大(t)，则所述过程进行到操作210以平衡第k个电池单元。有多种方法来平衡电池单元123的电荷。例如，BECM 125可以通过直接对第k个电池单元放电而不将电荷转移到任何其他电池单元来对第k个电池单元执行被动平衡。替代地，BECM 125可以通过将电荷从第k个电池单元转移到一个或多个其他电池单元(例如，具有最大输送电荷Q最大(t)的电池单元)来执行主动平衡。随着第k个电池单元正在平衡(即放电)，输送电荷Qk(t)增加。因此，第k个电池单元的最大输送电荷Q最大(t)和输送电荷Qk(t)之间的差减小。
如果操作206的答案为“是”，这指示第k个电池单元正在平衡，则过程进行到操作212，并且BECM确定第k个电池单元的最大输送电荷Q最大(t)和输送电荷Qk(t)之间的差是否已经降低到停止阈值Q停止(例如1Ah)以下。作为示例，停止阈值Q停止可以小于开始阈值Q开始。如果答案为“是”，则过程进行到操作214并且BECM 125停止第k个电池单元的平衡。在操作216处，BECM 125验证是否所有电池单元都已经平衡。如果答案为“否”，则BECM 125设k＝k+1并且为下一个电池单元执行平衡。应注意，尽管参考图2，多个电池单元123被顺序平衡，但是本公开不限于此，并且电池单元123可以同时被平衡。如果所有电池单元123已经被平衡，则所述过程可以返回到操作202以执行平衡过程的下一个循环。
过程200的操作可以应用于各种情况。参考图3，示出了示例电池单元平衡过程的示例框图。框图300示出了平衡过程之前的电池单元状况，而框图302示出了平衡过程之后的电池单元状况。继续参考图1和图2，牵引电池124可以包括多个电池单元123。参考图3，示出了具有80Ah的完全充电容量的第一电池单元123a、具有50Ah的完全充电容量的第二电池单元123b和具有30Ah的完全充电容量的第三电池单元123c。应注意，尽管仅示出了三个电池单元，但是本公开不限于此，并且由于设计需要，牵引电池124可以包括更多或更少的电池单元。由于每个电池单元123串联连接，因此电池组124的最大容量限于具有最低容量的电池单元。在本示例中，由于第三电池单元123具有30Ah的最低容量，所以牵引电池124的总容量被限制为30Ah。如参考图3进一步示出的，第一电池单元123a、第二电池单元123b和第三电池单元123c的输送电荷304是8Ah、10Ah和15Ah，这相应地导致第一电池单元123a、第二电池单元123b和第三电池单元123c中的每一个的SOC为90％、80％和50％。不平衡的输送电荷可能由各种因素(诸如电池单元之间的温度或老化差异)导致。如果牵引电池124在此类不平衡状况下开始充电事件，则牵引电池124可能不会被完全充电，因为当具有最低输送电荷的电池单元被补足时(即，对于第一电池单元123a为8Ah)，充电事件可能结束，留下第二电池单元123b和第三电池单元123c没有被完全充电。在此情况下，可以执行如图2所示的电池单元平衡过程200，以将所有电池单元的输送电荷与最大输送电荷304相匹配。在本示例中，BECM 125可以将第一电池单元123a和第二电池单元123b的输送电荷304与第三电池单元123c的输送电荷304相匹配。框图302示出了平衡过程200完成后电池单元123的状态。可以看出，每个电池单元具有相同的15Ah的输送电荷，这可以促进所有电池单元123的完全再充电、甚至老化。也就是说，在用来自相同时间段的相同电流对电池单元充电后，它们可能都达到相同或类似(例如，彼此相差10％以内)的荷电状态值。
本文公开的算法、方法或过程可以被输送到计算机、控制器或处理装置或由计算机、控制器或处理装置实施，计算机、控制器或处理装置可以包括任何专用电子控制单元或可编程电子控制单元。相似地，算法、方法或过程可以多种形式存储为可由计算机或控制器执行的数据和指令，包括但不限于永久存储在诸如只读存储器装置的不可写存储介质上的信息和可改地存储在诸如光盘、随机存取存储器装置或其他磁性和光学介质的可写存储介质上的信息。算法、方法或过程也可以在软件可执行对象中实施。替代地，可使用合适的硬件部件(诸如专用集成电路、现场可编程门阵列、状态机或其他硬件部件或装置)或固件、硬件和软件部件的组合来整体或部分实现所述算法、方法或过程。
虽然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，在不脱离本公开的精神和范围的情况下，可做出各种改变。
如先前所述，各种实施例的特征可进行组合以形成可能未明确描述或示出的另外的实施例。尽管各种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，但本领域普通技术人员应认识到，可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强度、耐久性、生命期、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期望的实施例处在本公开的范围内，并且对于特定应用来说可能是期望的。
根据本发明，提供了一种用于车辆的电力系统，其具有：包括多个串联连接的电池单元的牵引电池；以及控制器，其被编程为基于指示电池单元荷电状态和电池单元容量的数据来发起电池单元中的至少一些的放电，使得在放电完成时，电池单元中的至少一些的荷电状态是不同的，并且在用相同的电流对电池单元充电相同的时间段之后，荷电状态落在预限定的值范围内。
根据实施例，在充电之后，荷电状态具有相同的值。
根据实施例，控制器还被编程为对于电池单元中的每一个基于最大荷电状态值和荷电状态的当前值之间的差与容量的乘积来发起放电。
根据实施例，控制器还被编程为响应于乘积和参考值之间的差大于阈值而发起放电。
根据实施例，参考值是乘积的最大值。
根据实施例，控制器还被编程为，对于电池单元中的每一个，响应于乘积和参考值之间的差小于阈值，停止放电。
根据实施例，参考值是乘积的最大值。
根据本发明，提供了一种车辆，其具有：电动马达；牵引电池，其被配置为向电动马达供电；其中所述牵引电池包括多个电池单元；以及控制器，其被编程为响应于检测到所述电池单元中的一个电池单元的已用电荷之间的差大于开始阈值，对所述电池单元中的所述一个电池单元执行电荷平衡，并且响应于检测到所述差小于停止阈值，停止所述电荷平衡。
根据实施例，停止阈值小于开始阈值。
根据实施例，控制器还被编程为通过将电池单元中的一个电池单元放电而不将电荷转移到电池单元中的另一个电池单元来执行电荷平衡。
根据实施例，控制器还被编程为通过将电荷从电池单元中的一个电池单元转移到电池单元中的另一个电池单元来执行电荷平衡。
根据本发明，一种方法包括：基于指示电池单元荷电状态和电池单元容量的数据对牵引电池的至少一些电池单元进行放电，使得在放电完成时，电池单元中的至少一些的荷电状态不同；以及在放电之后，对电池单元充电相同的时间段，使得在所述时间段结束时，荷电状态落在预限定的值范围内。
在本发明的一个方面，在充电之后，荷电状态具有相同的值。
在本发明的一个方面，对于电池单元中的每一个，放电还基于最大荷电状态值和荷电状态的当前值之间的差与容量的乘积。
在本发明的一个方面，所述方法包括响应于乘积和参考值之间的差大于阈值而发起放电。
在本发明的一个方面，参考值是乘积的最大值。
在本发明的一个方面，所述方法包括，对于电池单元中的每一个，响应于乘积和参考值之间的差小于阈值，停止放电。
在本发明的一个方面，参考值是乘积的最大值。

Claims (15)

1.一种用于车辆的电力系统，其包括：
牵引电池，其包括多个串联连接的电池单元；以及
控制器，其被编程为基于指示电池单元荷电状态和电池单元容量的数据发起所述电池单元中的至少一些的放电，使得在所述放电完成时，所述电池单元中的至少一些的荷电状态是不同的，并且在用相同的电流对所述电池单元充电相同的时间段之后，所述荷电状态落在预限定的值范围内。
2.如权利要求1所述的电力系统，其中在所述充电之后，所述荷电状态具有相同的值。
3.如权利要求1所述的电力系统，其中所述控制器还被编程为对于所述电池单元中的每一个基于最大荷电状态值和所述荷电状态的当前值之间的差与所述容量的乘积来发起所述放电。
4.如权利要求3所述的电力系统，其中所述控制器还被编程为响应于所述乘积与参考值之间的差大于阈值而发起所述放电。
5.如权利要求4所述的电力系统，其中所述参考值是所述乘积的最大值。
6.如权利要求3所述的电力系统，其中所述控制器还被编程为对于所述电池单元中的每一个响应于所述乘积与参考值之间的差小于阈值而停止所述放电。
7.如权利要求6所述的电力系统，其中所述参考值是所述乘积的最大值。
8.一种车辆，其包括：
电动马达；
牵引电池，其被配置为向所述电动马达供电；其中所述牵引电池包括多个电池单元；以及
控制器，其被编程为响应于检测到所述电池单元中的一个电池单元的已用电荷之间的差大于开始阈值，对所述电池单元中的所述一个电池单元执行电荷平衡，并且响应于检测到所述差小于停止阈值，停止所述电荷平衡。
9.如权利要求8所述的车辆，其中所述停止阈值小于所述开始阈值。
10.如权利要求8所述的车辆，其中所述控制器还被编程为通过将所述电池单元中的所述一个电池单元放电而不将电荷转移到所述电池单元中的另一个电池单元来执行所述电荷平衡。
11.如权利要求8所述的车辆，其中所述控制器还被编程为通过将电荷从所述电池单元中的所述一个电池单元转移到所述电池单元中的另一个电池单元来执行所述电荷平衡。
12.一种方法，其包括：
基于指示电池单元荷电状态和电池单元容量的数据对牵引电池的至少一些电池单元进行放电，使得在所述放电完成时，所述电池单元中的至少一些的荷电状态是不同的；以及
在所述放电之后，对所述电池单元充电相同的时间段，使得在所述时间段结束时，所述荷电状态落在预限定的值范围内。
13.如权利要求12所述的方法，其中在所述充电之后，所述荷电状态具有相同的值。
14.如权利要求12所述的方法，其中对于所述电池单元中的每一个，所述放电还基于最大荷电状态值和所述荷电状态的当前值之间的差与所述容量的乘积。
15.如权利要求14所述的方法，其还包括响应于所述乘积和参考值之间的差大于阈值而发起所述放电。
CN202310034902.6A 2022-01-19 2023-01-10 车辆电池单元平衡 Pending CN116494831A (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US17/578,880 2022-01-19
US17/578,880 US20230226950A1 (en) 2022-01-19 2022-01-19 Vehicle battery cell balancing

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN116494831A true CN116494831A (zh) 2023-07-28

Family

ID=86990760

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202310034902.6A Pending CN116494831A (zh) 2022-01-19 2023-01-10 车辆电池单元平衡

Country Status (3)

Country Link
US (1) US20230226950A1 (zh)
CN (1) CN116494831A (zh)
DE (1) DE102023100448A1 (zh)

Also Published As

Publication number Publication date
DE102023100448A1 (de) 2023-07-20
US20230226950A1 (en) 2023-07-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN108081978B (zh) 快速充电之前的电池预加热
US10661679B2 (en) Multiple chemistry battery systems for electric vehicles
US10086709B2 (en) Variable wakeup of a high-voltage charger based on low-voltage system parameters
US10457155B2 (en) System and method for charging electrified vehicle low-voltage battery
US11362524B2 (en) Battery system and a method for use in the battery system
EP3232049B1 (en) Automobile starting control system and automobile
US20170166078A1 (en) Battery charge equalization system
US9914368B1 (en) Thermal management system for a hybrid vehicle
WO2017146703A1 (en) Entropy driven thermal and electrical management
CN110789375A (zh) 用于选择转换器以传递非零电流的系统和方法
EP3748807B1 (en) Vehicle drive system comprising a series connection of capacitor and battery and a vehicle
US9718456B2 (en) Torque assist based on battery state of charge allocation
US10158246B2 (en) Energy storage device, transport apparatus, and control method
US11173807B2 (en) Battery charge equalization system timer
JP2020018092A (ja) 充電制御装置
CN111092463B (zh) 二次电池系统及二次电池的充电控制方法
US20220158261A1 (en) Module detection in battery pack
CN116494831A (zh) 车辆电池单元平衡
US10906426B2 (en) Variable charging strategy for plugin electric vehicles
CN112829636A (zh) 使用统计分析来平衡牵引电池的电池单元
US11597289B2 (en) Electrified vehicle control of bi-directional DC/DC converter for high voltage power assist from low voltage system
US10991991B2 (en) Traction battery with cell zone monitoring
US20230219456A1 (en) Control of vehicle battery
US11787306B2 (en) Electrified vehicle control to reduce battery sensor heat generation
US20240072318A1 (en) Battery preconditioning under elevated temperatures

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication