ES2971343T3 - Dispositivo de reactivación de BMS, y BMS y paquete de baterías que incluyen el mismo - Google Patents

Abstract

La presente invención proporciona un dispositivo para activar un sistema de gestión de batería (BMS) al recibir una señal de alimentación externa. El dispositivo de activación BMS según la presente invención es un dispositivo para activar un sistema de gestión de batería al recibir una señal de alimentación externa desde un módulo de fuente de alimentación externo, y comprende: un módulo de generación de impulsos que se suministra con la alimentación externa la señal del módulo de fuente de alimentación externa, se suministra con la fuente de alimentación a través de una ruta diferente de la señal de alimentación externa, y cuando se le suministra la señal de alimentación externa, genera una señal de impulso según si se pasa la fuente de alimentación; y un módulo de salida de energía que proporciona la fuente de energía al módulo de generación de impulsos, y cuando se le suministra la señal de impulso desde el módulo de generación de impulsos, genera energía operativa para accionar el sistema de gestión de batería, basándose en la señal de impulso. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

DESCRIPCIÓN

Dispositivo de reactivación de BMS, y BMS y paquete de baterías que incluyen el mismo

Sector de la técnica

La presente divulgación se refiere a un dispositivo de reactivación del sistema de gestión de batería (BMS), y a un BMS y a un paquete de baterías que incluye el mismo, y más particularmente, para reactivar un BMS en respuesta a una señal de potencia externa recibida.

Estado de la técnica

Recientemente, existe una demanda de productos electrónicos portátiles, como ordenadores portátiles, cámaras de vídeo y teléfonos móviles, y con el amplio desarrollo de acumuladores para almacenamiento de energía, robots y satélites, se están realizando muchos estudios sobre baterías secundarias de alto rendimiento que pueden recargarse repetidamente.

Actualmente, las baterías secundarias disponibles en el mercado incluyen baterías de níquel-cadmio, baterías de níquel-hidrógeno, baterías de níquel-zinc, baterías secundarias de litio y similares, y entre las mismas, las baterías secundarias de litio tienen poco o ningún efecto de memoria y, por lo tanto, están ganando más atención que las baterías secundarias a base de níquel por sus ventajas de carga y descarga gratuitas, una tasa de autodescarga muy baja y una alta densidad de energía.

Los paquetes de baterías se usan en diversos campos y, en muchos casos, se usan en aplicaciones que requieren una gran capacidad, como vehículos eléctricos o sistemas de red inteligente. Para aumentar la capacidad de los paquetes de baterías, se puede intentar aumentar la capacidad de las baterías secundarias o las propias celdas de batería, sin embargo, en este caso, el efecto de aumento de capacidad no es tan grande y existe una limitación física en la expansión de tamaño de las baterías secundarias. En consecuencia, por lo general, se usa ampliamente un paquete de baterías que incluye una pluralidad de módulos de batería conectados en serie y en paralelo.

En muchos casos, el paquete de baterías incluye un Sistema de Gestión de Baterías (BMS) para gestionar el módulo de batería. El BMS supervisa la temperatura, tensión y corriente del módulo de batería, y controla la operación de equilibrado, la operación de enfriamiento, la operación de carga o la operación de descarga del paquete de baterías basándose en el estado supervisado del módulo de batería.

En particular, un BMS proporcionado en un número considerable de paquetes de baterías, por ejemplo, una batería de litio de 12 V, puede funcionar usando potencia suministrada desde un módulo de batería incluido en el paquete de baterías correspondiente. Sin embargo, en esta configuración, debido al consumo de corriente eléctrica por el BMS, no importa cuán pequeño sea el valor, el paquete de baterías puede estar sobredescargado o completamente descargado. Por ejemplo, si el BMS continúa funcionando en una situación en la que la energía de carga del módulo de batería es insuficiente, la energía de carga del paquete de baterías puede reducirse aún más debido al consumo de corriente eléctrica por parte del BMS. En este caso, la energía de carga del paquete de baterías puede ser tan baja que ya no se puede proporcionar suministro de potencia desde el paquete de baterías a una carga.

Para solucionar este problema, se han hecho sugerencias para activar el BMS solo cuando el BMS necesita operar sin necesidad de colocar el BMS en estado ACTIVADO todo el tiempo. Sin embargo, en este caso, es necesario reactivar el BMS de nuevo cuando se requiere que el BMS funcione, por ejemplo, para cargar el módulo de batería descargado.

Sin embargo, el circuito con tecnología de reactivación de BMS convencional como se describe, por ejemplo, en el documento US 2012/181987 A1 es difícil de controlar debido a su estructura compleja, y este problema puede aumentar una tasa de defectos.

Objeto de la invención

Problema técnico

La presente divulgación está diseñada para resolver el problema anteriormente descrito y, por lo tanto, la presente divulgación está dirigida a proporcionar un dispositivo de reactivación de sistema de gestión de batería (BMS) con una estructura simple.

Estos/as y otros/as objetos y ventajas de la presente divulgación se entenderán mediante la siguiente descripción y serán evidentes a partir de las realizaciones de la presente divulgación. Además, se entenderá fácilmente que los objetos y las ventajas de la presente divulgación se pueden realizar por los medios establecidos en las reivindicaciones adjuntas y las combinaciones de las mismas.

Solución técnica

La presente invención proporciona un dispositivo de reactivación de sistema de gestión de batería (BMS) como se define por la reivindicación independiente 1. Las realizaciones preferidas se definen en reivindicaciones dependientes adjuntas. El dispositivo de reactivación del sistema de gestión de batería (BMS) reactiva un BMS en respuesta a una señal de potencia externa recibida desde un módulo de potencia externa, e incluye un módulo de generación de pulsos que recibe la señal de potencia externa desde el módulo de potencia externa y se suministra con potencia de alimentación a través de una trayectoria diferente de la señal de potencia externa, y genera una señal de pulsos dependiendo de si la potencia de alimentación pasa a través cuando el módulo de generación de pulsos recibe la señal de potencia externa, y un módulo de salida de potencia que suministra la potencia de alimentación al módulo de generación de pulsos, y emite potencia de funcionamiento para operar el sistema de gestión de batería basándose en la señal de pulsos cuando el módulo de salida de potencia recibe la señal de pulsos desde el módulo de generación de pulsos.

Adicionalmente, el módulo de generación de pulsos incluye una unidad de conmutación dispuesta en un punto de conexión entre una trayectoria de señal de potencia externa a través de la que se proporciona la señal de potencia externa y una trayectoria a través de la que se suministra la potencia de alimentación, para abrir y cerrar la trayectoria a través de la que se suministra la potencia de alimentación basándose en la señal de potencia externa.

Adicionalmente, la unidad de conmutación está configurada para permitir que la potencia de alimentación pase cuando la señal de potencia externa de un valor de tensión de referencia preestablecido o superior se aplica a la unidad de conmutación, y no permite que la potencia de alimentación pase cuando la señal de potencia externa es menor que el valor de tensión de referencia que se aplica a la unidad de conmutación.

Adicionalmente, el módulo de generación de pulsos puede incluir además una unidad de control de conmutación dispuesta en la trayectoria de señal de potencia externa para ajustar el tiempo de la señal de potencia externa que se transmite a la unidad de conmutación.

Adicionalmente, la unidad de control de conmutación puede configurarse para reducir el tiempo de la señal de potencia externa que se transmite a la unidad de conmutación cuando pasa un tiempo predeterminado después de que se aplica la señal de potencia externa.

Adicionalmente, la unidad de control de conmutación puede incluir un condensador dispuesto en la trayectoria de señal de potencia externa y cargado por la señal de potencia externa, y una resistencia dispuesta en una trayectoria que conecta la trayectoria de señal de potencia externa a tierra.

Adicionalmente, la unidad de control de conmutación puede configurarse para ajustar el tiempo durante el que la potencia de alimentación pasa a través de la unidad de conmutación.

Adicionalmente, el módulo de generación de pulsos puede incluir además una unidad de descarga dispuesta entre un primer nodo y una tierra para descargar un dispositivo externo distinto del módulo de potencia externa conectado al primer nodo en la trayectoria de señal de potencia externa, el primer nodo dispuesto entre el módulo de potencia externa y la unidad de control de conmutación.

Adicionalmente, el módulo de generación de pulsos puede incluir además una unidad de protección contra sobrecorriente dispuesta entre el primer nodo y la unidad de control de conmutación para evitar que se suministre una sobrecorriente a la unidad de control de conmutación y la unidad de conmutación.

Adicionalmente, el módulo de generación de pulsos puede incluir además una unidad de protección contra sobretensión dispuesta entre un segundo nodo y una tierra para evitar que se suministre una sobretensión a la unidad de conmutación, el segundo nodo dispuesto en la trayectoria de señal de potencia externa entre la unidad de control de conmutación y la unidad de conmutación.

De forma adicional, para lograr el objeto descrito anteriormente, un BMS de acuerdo con la presente divulgación incluye el dispositivo de reactivación de BMS de acuerdo con la presente divulgación.

De forma adicional, para lograr el objeto descrito anteriormente, un paquete de baterías de acuerdo con la presente divulgación incluye el dispositivo de reactivación de BMS de acuerdo con la presente divulgación.

Efectos ventajosos

De acuerdo con un aspecto de la presente divulgación, en la configuración de reactivación del sistema de gestión de batería (BMS), el circuito puede simplificarse, lo que facilita el control y reduce la tasa de defectos.

Asimismo, de acuerdo con otro aspecto de la presente divulgación, es posible obtener un dispositivo de reactivación de BMS que pueda reactivar de manera estable un BMS a través del circuito de protección contra sobretensión y sobrecorriente.

Adicionalmente, de acuerdo con otro aspecto más de la presente divulgación, es posible obtener un dispositivo de reactivación de BMS que pueda aumentar la estabilidad del circuito descargando un dispositivo externo para evitar la influencia del dispositivo externo.

La presente divulgación puede tener una diversidad de otros efectos, y estos y otros efectos pueden entenderse mediante la siguiente descripción y serán evidentes a partir de las realizaciones de la presente divulgación.

Descripción de las figuras

Los dibujos adjuntos ilustran una realización preferida de la presente divulgación y, junto con la siguiente descripción detallada de la presente divulgación, sirven para proporcionar una mayor comprensión de los aspectos técnicos de la presente divulgación y, por lo tanto, la presente divulgación no debe interpretarse como limitada a los dibujos.

La Figura 1 es un diagrama esquemático que muestra la configuración esquemática de un dispositivo de reactivación de sistema de gestión de batería (BMS) de acuerdo con una realización de la presente divulgación y un paquete de baterías al que se aplica el dispositivo de reactivación de BMS.

La Figura 2 es un diagrama detallado que muestra que un dispositivo de reactivación de BMS de acuerdo con una realización de la presente divulgación está incluido en un paquete de baterías y conectado a muchos componentes. Las Figuras 3 a 5 son diagramas de bloques esquemáticos que muestran la configuración funcional de un módulo de generación de pulsos, un módulo de salida de potencia y un módulo de control del sistema de acuerdo con una realización de la presente divulgación.

La Figura 6 es un diagrama que muestra la configuración detallada de un módulo de generación de pulsos de acuerdo con una realización de la presente divulgación.

La Figura 7 es un gráfico esquemático que muestra los cambios de tensión de una señal de potencia externa proporcionada desde un módulo de potencia externa y la potencia aplicada a un terminal de puerta de una unidad de conmutación a lo largo del tiempo de acuerdo con una realización de la presente divulgación.

La Figura 8 es un gráfico esquemático que muestra cambios de tensión de una señal de potencia externa, una señal de pulsos y la potencia de funcionamiento a lo largo del tiempo de acuerdo con una realización de la presente divulgación.

Descripción detallada de la invención

En lo sucesivo en el presente documento, las realizaciones preferidas de la presente divulgación se describirán en detalle con referencia a los dibujos adjuntos. Antes de la descripción, debe entenderse que los términos o palabras usados en la memoria descriptiva y en las reivindicaciones adjuntas no deben interpretarse como limitados a significados generales y de diccionario, sino que se interpretan basándose en los significados y conceptos correspondientes a los aspectos técnicos de la presente divulgación sobre la base del principio de que se permite al inventor definir los términos adecuadamente para su mejor explicación.

Por lo tanto, las realizaciones descritas en el presente documento y las ilustraciones que se muestran en los dibujos son solo la realización más preferida de la presente divulgación, pero no pretenden describir completamente los aspectos técnicos de la presente divulgación, por lo que debe entenderse que, a la hora de presentar la solicitud, se le podrían hacer otros equivalentes y otras modificaciones.

A menos que el contexto indique claramente lo contrario, se entenderá que el término "comprende" o "incluye", cuando se usa en esta memoria descriptiva, especifica la presencia de elementos mencionados, pero no excluye la presencia o adición de uno o más otros elementos. Adicionalmente, los términos 'módulo' y 'unidad' como se usan en el presente documento, tal como 'módulo de generación de pulsos' y 'unidad de conmutación' se refieren a una unidad de procesamiento lógica de al menos una función u operación y no indican necesariamente un componente que puede estar o debería estar separado físicamente de otro, y es obvio para los expertos en la materia que cada entidad no se implementa necesariamente por un elemento o dispositivo físico.

De forma adicional, a lo largo de toda la memoria descriptiva, cuando se hace referencia a una porción como "conectada" a otra porción, no se limita al caso de que estén "conectadas directamente", sino que incluye también el caso donde están "conectadas indirectamente" con otro elemento interpuesto entre las mismas.

La Figura 1 es un diagrama esquemático que muestra la configuración esquemática de un dispositivo de reactivación de sistema de gestión de batería (BMS) de acuerdo con una realización de la presente divulgación y un paquete de baterías al que se aplica el dispositivo de reactivación de BMS. La Figura 2 es un diagrama detallado que muestra que el dispositivo de reactivación de BMS de acuerdo con una realización de la presente divulgación está incluido en el paquete de baterías y conectado a muchos componentes.

Haciendo referencia a las Figuras 1 y 2, el paquete de baterías P al que se aplica el dispositivo de reactivación de BMS B de acuerdo con una realización de la presente divulgación puede incluir al menos un módulo de batería 10. En particular, aunque solo se muestra un módulo de batería 10 en los dibujos, el paquete de baterías P puede incluir una pluralidad de módulos de batería 10. En este caso, cada módulo de batería 10 puede conectarse eléctricamente en serie y/o en paralelo. En consecuencia, la salida y/o capacidad del paquete de baterías P puede aumentarse mediante la conexión eléctrica de los módulos de batería 10.

Aquí, cada módulo de batería 10 puede incluir al menos una batería secundaria. En particular, cada módulo de batería 10 puede incluir una pluralidad de baterías secundarias y, en este caso, la pluralidad de baterías secundarias proporcionadas en cada módulo de batería 10 pueden conectarse eléctricamente entre sí para aumentar la salida y/o capacidad del módulo de batería 10. Por ejemplo, el módulo de batería 10 de acuerdo con la presente divulgación puede implementarse con una salida de 12 V. Sin embargo, la presente divulgación no está limitada a ello.

Adicionalmente, el paquete de baterías P al que se aplica el dispositivo de reactivación de BMS B de acuerdo con la presente divulgación puede montarse en un vehículo. Es decir, el paquete de baterías P que emplea el dispositivo de reactivación de BMS B de acuerdo con la presente divulgación puede ser un paquete de baterías de automóvil P. Aquí, el vehículo puede recibir potencia de accionamiento para conducir el vehículo o potencia de funcionamiento para operar sistemas eléctricos tales como un audio o un acondicionador de aire por el paquete de baterías P.

En particular, el vehículo al que se aplica el dispositivo de reactivación BMS B de acuerdo con la presente divulgación puede ser un vehículo alimentado con potencia de accionamiento desde el paquete de baterías P, por ejemplo, un vehículo eléctrico (EV), un vehículo eléctrico híbrido (HEV), un vehículo eléctrico híbrido enchufable (PHEV) o un vehículo convencional.

El paquete de baterías P de acuerdo con la presente divulgación puede incluir además una unidad de retransmisión 30 y el dispositivo de reactivación BMS B como se muestra en las Figuras 1 y 2.

La unidad de relé 30 puede estar dispuesta en la trayectoria de corriente entre el módulo de batería 10 y el terminal de paquete positivo Paq+ del paquete de baterías P para abrir y cerrar la trayectoria de corriente. En la configuración de las Figuras 1 y 2, la unidad de relé 30 puede estar dispuesta en la gran trayectoria de corriente L1 con un extremo conectado al terminal de módulo positivo del módulo de batería 10 y el otro extremo conectado al terminal de paquete positivo Paq+ del paquete de baterías P, para abrir y cerrar la gran trayectoria de corriente L1. Aquí, el terminal de paquete Paq+, Paq- del paquete de baterías P puede estar conectado a una carga del vehículo, y la carga del vehículo puede ser una Unidad de Control Electrónico (ECU), un motor o un acondicionador de aire.

El dispositivo de reactivación BMS B puede conectarse al módulo de batería 10 para recibir potencia desde el módulo de batería 10. Por ejemplo, como se muestra en la configuración de las Figuras 1 y 2, el dispositivo de reactivación BMS B puede estar conectado a dos extremos del módulo de batería 10 para recibir potencia desde el módulo de batería 10.

El dispositivo de reactivación de BMS B de acuerdo con la presente divulgación puede reactivar un sistema de gestión de batería (BMS). Es decir, cuando el BMS está en un modo de suspensión, el dispositivo de reactivación de BMS B de acuerdo con la presente divulgación puede cambiar el BMS del modo de suspensión a un modo normal. En particular, el dispositivo B de reactivación de BMS de acuerdo con la presente divulgación puede recibir una señal de potencia externa desde un módulo de potencia externa 40 para reactivar el BMS.

Para este fin, el dispositivo de reactivación BMS B de acuerdo con la presente divulgación puede conectarse al módulo de potencia externa 40. Por ejemplo, como se muestra en la realización de la Figura 1, el módulo de potencia externa 40 puede proporcionar una señal de potencia externa al paquete de baterías P a través del terminal de paquete Paq+, Paq- del paquete de baterías P. En este caso, el dispositivo de reactivación BMS B puede recibir la señal de potencia externa desde el módulo de potencia externa 40. Aquí, el módulo de potencia externa 40 puede implementarse con potencia de varias tensiones, por ejemplo, 12 V.

Para recibir la señal de potencia externa desde el módulo de potencia externa 40, el dispositivo de reactivación BMS B puede estar conectado a la trayectoria de corriente positiva y la trayectoria de corriente negativa en la gran trayectoria de corriente L1. Por ejemplo, como se muestra en las Figuras 1 y 2, el dispositivo de reactivación BMS B puede estar conectado a un punto entre la unidad de relé 30 y el terminal de paquete positivo Paq+ del paquete de baterías P y un punto entre el terminal de módulo negativo del módulo de batería 10 y el terminal de paquete negativo Paq- del paquete de baterías P. Adicionalmente, cuando el módulo de potencia externa 40 está conectado al terminal de paquete Paq+, Paq- del paquete de baterías P, la señal de potencia externa puede proporcionarse desde el módulo de potencia externa 40 al dispositivo de reactivación BMS B.

El dispositivo de reactivación BMS B de acuerdo con una realización de la presente divulgación puede incluir un módulo de generación de pulsos 100 y un módulo de salida de potencia 200 como se muestra en las Figuras 1 y 2.

El módulo de generación de pulsos 100 puede recibir la señal de potencia externa desde el módulo de potencia externa 40. Es decir, como se ha descrito anteriormente, el módulo de generación de pulsos 100 puede conectarse a la trayectoria de corriente positiva y a la trayectoria de corriente negativa en la gran trayectoria de corriente L1 para recibir la señal de potencia externa desde el módulo de potencia externa 40. Aquí, una relación de conexión entre el módulo de generación de pulsos 100 y la trayectoria de corriente positiva y la trayectoria de corriente negativa se describe anteriormente en la relación de conexión entre el dispositivo de reactivación BMS B y el módulo de potencia externa 40, y su descripción detallada se omite en el presente documento.

El módulo de generación de pulsos 100 puede suministrarse con potencia de alimentación. En particular, el módulo de generación de pulsos 100 puede recibir potencia de alimentación a través de una trayectoria diferente de la señal de potencia externa. Aquí, la potencia de alimentación suministrada al módulo de generación de pulsos 100 puede ser energía suministrada desde una potencia de alimentación diferente del módulo de potencia externa 40. Por ejemplo, la potencia de alimentación puede ser potencia suministrada desde el interior del BMS.

El módulo de generación de pulsos 100 puede generar una señal de pulsos. Aquí, el módulo de generación de pulsos 100 puede generar una señal de pulsos dependiendo de si se pasa potencia de alimentación. Es decir, el módulo de generación de pulsos 100 puede generar una señal de pulsos basándose en la potencia de alimentación que pasa a través del módulo de generación de pulsos 100. En particular, cuando el módulo de generación de pulsos 100 recibe la señal de potencia externa, el módulo de generación de pulsos 100 puede determinar si se pasa potencia de alimentación se pasa basándose en la señal de potencia externa recibida.

El módulo de salida de potencia 200 puede suministrar la potencia de alimentación al módulo de generación de pulsos. Es decir, el módulo de salida de potencia 200 puede conectarse al módulo de generación de pulsos 100 para transmitir la potencia de alimentación al módulo de generación de pulsos 100. Por ejemplo, la potencia de alimentación puede ser de 5 V. Sin embargo, la presente divulgación no se limita a una magnitud particular de la potencia de alimentación.

El módulo de salida de potencia 200 puede emitir la potencia de funcionamiento para operar el BMS. Es decir, cuando el módulo de salida de potencia 200 recibe la señal de pulsos del módulo de generación de pulsos 100, el módulo de salida de potencia 200 puede emitir la potencia de funcionamiento basándose en la señal de pulsos recibida.

Por ejemplo, como se muestra en la configuración de la Figura 2, el módulo de salida de potencia 200 puede transmitir la potencia de alimentación al módulo de generación de pulsos 100 a través de la trayectoria R1. Adicionalmente, el módulo de salida de potencia 200 puede recibir la señal de pulsos desde el módulo de generación de pulsos 100 a través de la trayectoria R2 que es diferente de la trayectoria R1 utilizada para suministrar la potencia de alimentación al módulo de generación de pulsos 100. Aquí, el módulo de salida de potencia 200 puede emitir la potencia de funcionamiento a través de la trayectoria R3 que es diferente de la trayectoria R1 utilizada para suministrar la potencia de alimentación y la trayectoria R2 utilizada para recibir la señal de pulsos.

De acuerdo con el dispositivo de reactivación de BMS de la presente divulgación, en la configuración de reactivación de BMS, el circuito puede simplificarse, lo que facilita el control y reduce la tasa de defectos.

Preferiblemente, el dispositivo de reactivación BMS B de acuerdo con la presente divulgación puede incluir además un módulo de control del sistema 300 como se muestra en las Figuras 1 y 2.

El módulo de control del sistema 300 puede conectarse al módulo de salida de potencia 200 para recibir la potencia de funcionamiento desde el módulo de salida de potencia 200. Adicionalmente, el módulo de control del sistema 300 puede recibir la potencia de funcionamiento desde el módulo de salida de potencia 200 para operar el BMS. Mientras, el módulo de control del sistema 300 puede implementarse como una unidad de microcontrolador (MCU) del BMS.

Adicionalmente, preferiblemente, el dispositivo de reactivación BMS B de acuerdo con la presente divulgación puede incluir además una primera unidad de medición de tensión 50 y una segunda unidad de medición de tensión 70 como se muestra en la Figura 2.

La primera unidad de medición de tensión 50 puede medir la tensión del módulo de batería 10 y transmitir la información medida al módulo de control del sistema 300. En particular, la primera unidad de medición de tensión 50 puede conectarse a dos extremos del módulo de batería 10 para medir la tensión del módulo de batería 10. En el caso de una pluralidad de módulos de batería 10, la primera unidad de medición de tensión 50 puede conectarse a dos extremos de cada uno de los módulos de batería 10 para medir la tensión de cada módulo de batería 10. Por ejemplo, la primera unidad de medición de tensión 50 puede medir la tensión del módulo de batería 10 en un ciclo preestablecido y transmitir la información medida al módulo de control del sistema 300.

La segunda unidad de medición de tensión 70 puede medir la tensión de la señal de potencia externa proporcionada desde el módulo de potencia externa 40, y transmitir la información medida al módulo de control del sistema 300. Por ejemplo, como se muestra en la configuración de la Figura 2, la segunda unidad de medición de tensión 70 puede conectarse a la trayectoria que conecta un punto entre la unidad de relé 30 y el terminal de paquete positivo Paq+ del paquete de baterías P al módulo de generación de pulsos 100. Adicionalmente, la segunda unidad de medición de tensión 70 puede conectarse a la trayectoria que conecta un punto entre el terminal de módulo negativo del módulo de batería 10 y el terminal de paquete negativo Paq- del paquete de baterías P al módulo de generación de pulsos 100. En esta configuración, la segunda unidad de medición de tensión 70 puede medir la tensión de la señal de potencia externa proporcionada desde el módulo de potencia externa 40 al módulo de generación de pulsos 100.

La configuración de función del módulo de generación de pulsos 100, el módulo de salida de potencia 200 y el módulo de control del sistema 300 y una relación de conexión entre los componentes se describirán en detalle en la descripción de las Figuras 3 a 5, a continuación.

Mientras, en una realización de la presente divulgación, el dispositivo de reactivación BMS B puede implementarse como uno de diversos componentes del BMS.

Las Figuras 3 a 5 son diagramas de bloques esquemáticos que muestran la configuración funcional del módulo de generación de pulsos, del módulo de salida de potencia y del módulo de control del sistema de acuerdo con una realización de la presente divulgación.

En primer lugar, haciendo referencia a las Figuras 2 y 3, el módulo de generación de pulsos 100 puede incluir una unidad de entrada de potencia externa 110, una unidad de entrada de potencia de fuente 130 y una unidad de salida de señales de pulsos 150.

La unidad de entrada de potencia externa 110 puede conectarse al módulo de potencia externa 40 para recibir la señal de potencia externa desde el módulo de potencia externa 40. Es decir, el módulo de generación de pulsos 100 puede recibir la señal de potencia externa emitida desde el módulo de potencia externa 40 a través de la unidad de entrada de potencia externa 110. Por ejemplo, como se muestra en la configuración de la Figura 2, cuando la unidad de entrada externa 110 está conectada al terminal de paquete Paq+, Paq- del paquete de baterías P para recibir la señal de potencia externa desde el módulo de potencia externa 40 cuando el módulo de potencia externa 40 está conectado al terminal de paquete Paq+, Paq-. Por ejemplo, la señal de potencia externa puede ser una potencia de 12 V.

La unidad de entrada de potencia de alimentación 130 puede conectarse al módulo de salida de potencia 200 para recibir la potencia de alimentación desde el módulo de salida de potencia 200. Aquí, la unidad de entrada de potencia de alimentación 130 puede implementarse en una ubicación diferente de la unidad de entrada de potencia externa 110 en el módulo de generación de pulsos 100. Es decir, el módulo de generación de pulsos 100 puede recibir la potencia de alimentación a través de una trayectoria diferente de la señal de potencia externa. Por ejemplo, la potencia de alimentación puede ser de 5 V.

La unidad de salida de señales de pulsos 150 puede conectarse al módulo de salida de potencia 200 para proporcionar la señal de pulsos al módulo de salida de potencia 200. Es decir, el módulo de generación de pulsos 100 puede generar una señal de pulsos y transmitir la señal de pulsos generada al módulo de salida de potencia 200 a través de la unidad de salida de señales de pulsos 150. Por ejemplo, la señal de pulsos puede ser una señal de 5 V.

Adicionalmente, haciendo referencia a las Figuras 2 y 4, el módulo de salida de potencia 200 puede incluir un convertidor 210, un primer regulador 230, una unidad de entrada de señales de pulsos 250 y un segundo regulador 270.

El convertidor 210 puede conectarse a dos extremos del módulo de batería 10 para recibir la potencia del módulo de batería 10. Es decir, el convertidor 210 puede transmitir la potencia suministrada desde el módulo de batería 10 al módulo de salida de potencia 200. Aquí, el módulo de salida de potencia 200 puede generar la potencia de alimentación y/o la potencia de funcionamiento basándose en la potencia suministrada desde el módulo de batería 10. Por ejemplo, el módulo de salida de potencia 200 puede convertir la tensión de la potencia de 12 V suministrada desde el módulo de batería 10 para generar cada una de la potencia de alimentación de 5 V y la potencia de funcionamiento.

El primer regulador 230 puede suministrar la potencia de alimentación al módulo de generación de pulsos 100. Es decir, el primer regulador 230 puede conectarse a la unidad de entrada de potencia de alimentación 130 del módulo de generación de pulsos 100 para transmitir la potencia de alimentación a la unidad de entrada de potencia de alimentación 130. Por ejemplo, el primer regulador 230 puede emitir la potencia basándose en la potencia suministrada desde el módulo de batería 10.

La unidad de entrada de señales de pulsos 250 puede recibir la señal de pulsos desde el módulo de generación de pulso 100. Es decir, la unidad de entrada de señales de pulsos 250 puede conectarse a la unidad de salida de señales de pulsos 150 del módulo de generación de pulso 100 para recibir la entrada de la señal de pulsos desde la unidad de salida de señales de pulsos 150.

El segundo regulador 270 puede emitir la potencia de funcionamiento para operar el BMS. Es decir, el segundo regulador 270 puede conectarse al módulo de control del sistema 300 para suministrar la potencia de funcionamiento al módulo de control del sistema 300. Por ejemplo, la potencia de funcionamiento emitida desde el segundo regulador 270 puede ser una potencia de 5 V.

Adicionalmente, haciendo referencia a las Figuras 2 y 5, el módulo de control del sistema 300 puede incluir una primera unidad de recepción de tensión 310, una segunda unidad de recepción de tensión 370, una unidad de control de relé 330 y una unidad de entrada de potencia de funcionamiento 350.

La primera unidad de recepción de tensión 310 puede recibir información del módulo de batería 10 medido por la primera unidad de medición de tensión 50. Es decir, la primera unidad de recepción de tensión 310 puede conectarse a la primera unidad de medición de tensión 50 para recibir información acerca de la tensión del módulo de batería 10 desde la primera unidad de medición de tensión 50.

La segunda unidad de recepción de tensión 370 puede recibir la tensión de la señal de potencia externa medida por la segunda unidad de medición de tensión 70. Es decir, la segunda unidad de recepción de tensión 370 puede conectarse a la segunda unidad de medición de tensión 70 para recibir información sobre la tensión de la señal de potencia externa desde la segunda unidad de medición de tensión 70.

La unidad de control de relé 330 puede controlar la operación de apertura/cierre de la unidad de relé 30. Es decir, la unidad de control de relé 330 puede transmitir una señal de desactivación o activación a la unidad de relé 30 basándose en la información recibida desde la primera unidad de recepción de tensión 310 o la segunda unidad de recepción de tensión 370.

Con más detalle, el módulo de control del sistema 300 puede medir la tensión del módulo de batería 10 y controlar la operación de apertura/cierre de la unidad de relé 30 basándose en la tensión medida del módulo de batería 10. Por ejemplo, cuando el módulo de batería 10 se descarga de modo que la tensión del módulo de batería 10 esté por debajo de un valor de tensión de referencia, el módulo de control del sistema 300 puede desactivar la unidad de relé 30. Aquí, el valor de tensión de referencia se refiere a un valor de tensión mínimo del módulo de batería 10 para proteger el paquete de baterías P de una sobredescarga, y el valor de tensión mínimo puede establecerse para cada usuario. El valor de tensión de referencia puede almacenarse previamente en el módulo de control del sistema 300. Por ejemplo, cuando el valor de tensión de referencia es 10 V, cuando la tensión a través de los dos extremos del módulo de batería 10 es inferior a 10 V, el módulo de control del sistema 300 puede desactivar la unidad de relé 30 para bloquear la gran trayectoria de corriente L1.

Adicionalmente, el dispositivo de reactivación BMS B puede activar la unidad de relé 30 para cargar el módulo de batería 10. Es decir, cuando es posible cargar el módulo de batería 10, el dispositivo de reactivación BMS B puede activar la unidad de relé 30 para suministrar la potencia de carga al módulo de batería 10. Aquí, cuando el dispositivo de reactivación BMS B recibe la señal de potencia externa, el dispositivo de reactivación BMS B puede determinar si es posible cargar el módulo de batería 10 basándose en la señal de potencia externa recibida. Su descripción detallada se proporcionará a continuación.

La unidad de entrada de potencia de funcionamiento 350 puede recibir la entrada de la potencia de funcionamiento desde el módulo de salida de potencia 200. Es decir, la unidad de entrada de potencia de funcionamiento 350 puede conectarse al segundo regulador 270 para recibir la potencia de funcionamiento del segundo regulador 270.

Preferiblemente, el módulo de control del sistema 300 puede ser un procesador que controla el BMS. Adicionalmente, cuando el dispositivo de reactivación BMS B de acuerdo con la presente divulgación está equipado en un paquete de baterías de automóvil, el módulo de control del sistema 300 puede comunicarse con la ECU del vehículo. A través de esto, el módulo de control del sistema 300 puede transmitir y recibir una señal a/desde la ECU. Aquí, cuando el módulo de control del sistema 300 conectado en comunicación con la ECU recibe una señal de operación de la ECU, el módulo de control del sistema 300 puede operar.

Por ejemplo, el modo de operación del módulo de control del sistema 300 de acuerdo con la presente divulgación puede clasificarse en dos modos, un modo de suspensión y un modo normal. Aquí, el modo de suspensión puede definirse como un modo en el que el módulo de control del sistema 300 no opera, y el modo normal puede definirse como un modo en el que opera el módulo de control del sistema 300. En otras palabras, en el modo de suspensión, el módulo de control del sistema 300 puede no funcionar debido a la comunicación desconectada con la ECU, y en el modo normal, el módulo de control del sistema 300 conectado en comunicación con la ECU puede operar.

Es decir, el módulo de control del sistema 300 puede no operar el BMS en el modo de suspensión. En consecuencia, el BMS puede no consumir la potencia del módulo de batería 10 en el modo de suspensión. Por ejemplo, cuando el módulo de batería 10 está sobredescargado, el módulo de control del sistema 300 puede desactivar la unidad de relé 30 para bloquear la gran trayectoria de corriente L1. En consecuencia, el sistema eléctrico del vehículo alimentado con potencia a través de la gran trayectoria de corriente L1 puede dejar de funcionar. Por ejemplo, la ECU puede dejar de funcionar mediante la desactivación de la unidad de relé 30 y, en consecuencia, la comunicación entre el módulo de control del sistema 300 y la ECU puede desconectarse. En este caso, el modo de operación del módulo de control del sistema 300 puede cambiarse al modo de suspensión.

En una realización de la presente divulgación, cuando la potencia externa está dentro de un intervalo predeterminado, el módulo de control del sistema 300 puede activar la unidad de relé 30 para cargar el módulo de batería 10. Por ejemplo, cuando la potencia externa es de 10,5 V a 14,8 V, el módulo de control del sistema 300 puede activar la unidad de relé 30. En este caso, el modo de operación del módulo de control del sistema 300 puede mantenerse en modo normal. Adicionalmente, cuando la potencia externa está fuera del intervalo predeterminado, el módulo de control del sistema 300 puede mantener la unidad de relé 30 en estado desactivado. Por ejemplo, cuando la potencia externa es de 10,5 V o menos o de 14,8 V o más, el módulo de control del sistema 300 puede mantener la unidad de relé 30 en estado desactivado. En este caso, el modo de operación del módulo de control del sistema 300 puede cambiarse de nuevo al modo de suspensión.

Cuando la unidad de relé 30 es controlada por el módulo de control del sistema 300, la unidad de relé 30 puede controlarse de acuerdo con el intervalo de tensión de la potencia externa del módulo de potencia externa 40 así como el estado del módulo de batería 10. Por ejemplo, cuando la potencia externa es de 10,5 V a 14,8 V, el módulo de control del sistema 300 enciende la unidad de relé 30, pero dependiendo del estado del módulo de batería 10, el módulo de control del sistema 300 puede no activar la unidad de relé 30. Por ejemplo, el módulo de control del sistema 300 puede no activar la unidad de relé 30 dependiendo del estado de carga del módulo de batería 10. Aquí, el estado del módulo de batería 10 puede definirse de manera diferente para cada usuario y almacenarse en el módulo de control del sistema 300.

La Figura 6 es un diagrama que muestra la configuración detallada del módulo de generación de pulsos de acuerdo con una realización de la presente divulgación.

Adicionalmente, haciendo referencia a las Figuras 3 y 6, el módulo de generación de pulsos 100 de acuerdo con una realización de la presente divulgación puede incluir una unidad de conmutación 179.

La unidad de conmutación 179 puede estar dispuesta en un nodo o un punto de conexión entre una trayectoria de señal de potencia externa L2 a través de la que se suministra la señal de potencia externa y una trayectoria de potencia de alimentación L3 a través de la que se suministra la potencia de alimentación.

Por ejemplo, como se muestra en la configuración de la Figura 6, la unidad de conmutación 179 puede conectarse a cada una de la trayectoria L2 de señal de potencia externa y la trayectoria L3 de potencia de alimentación. Aquí, la trayectoria de señal de potencia externa<l>2 puede tener un extremo conectado a la unidad de entrada de potencia externa 110 y el otro extremo conectado a la unidad de conmutación 179. Adicionalmente, la trayectoria de potencia de alimentación L3 puede tener un extremo conectado a la unidad de entrada de potencia de alimentación 130 y el otro extremo conectado a la unidad de conmutación 179. En esta configuración, la señal de potencia externa puede fluir en la trayectoria de señal de potencia externa L2, y la potencia de alimentación puede fluir en la trayectoria de potencia de alimentación L3.

Preferiblemente, la unidad de conmutación 179 de acuerdo con la presente divulgación puede incluir un transistor de efecto de campo (FET) como se muestra en la Figura 6. El FET F puede estar dispuesto en el nodo donde se encuentran la trayectoria L2 de la señal de potencia externa y la trayectoria L3 de la potencia de alimentación, realizar una operación de conmutación para permitir o impedir el paso de la potencia de alimentación. Es decir, el FET F puede realizar una operación de conmutación para permitir o impedir el paso de la potencia de alimentación que fluye en la trayectoria L3 de la potencia de alimentación.

El FET F puede activarse o desactivarse selectivamente. El FET F es un dispositivo de transistor de efecto de campo (FET) que incluye un terminal de puerta G, un terminal de drenaje D y un terminal de origen S, y puede activarse o desactivarse dependiendo de si se forma o no un canal de acuerdo con la tensión aplicada entre el terminal de puerta G y el terminal de origen S. La formación del canal o ningún canal puede diseñarse de diversas formas de acuerdo con la configuración de la unidad de control de conmutación 175. Aquí, el FET F puede estar ACTIVADO cuando la tensión aplicada entre el terminal de puerta G y el terminal de origen S es igual o mayor que la tensión umbral Th. Por ejemplo, el FET F puede ser un transistor de efecto de campo de óxido de metal semiconductor (MOSFET). La tensión umbral Th puede ser diferente dependiendo del FET F, y la descripción se realiza en el presente documento bajo el supuesto de que la tensión umbral Th es 12 V.

Por ejemplo, como se muestra en la configuración de la Figura 6, el terminal de puerta G puede conectarse a la trayectoria de señal de potencia externa L2, el terminal de drenaje D puede estar conectado a la trayectoria de potencia de la fuente L3, y el terminal de la fuente S puede estar conectado a un tercer nodo N3. Por ejemplo, la tierra PG es la tierra del dispositivo de reactivación BMS B y puede conectarse a la carrocería del vehículo.

Preferiblemente, cuando la señal de potencia externa igual o mayor que un valor de tensión de referencia preestablecido se aplica a la unidad de conmutación 179, la unidad de conmutación 179 puede permitir que pase la potencia de alimentación. Por ejemplo, en la realización de la Figura 6, cuando la señal de potencia externa igual o mayor que la tensión umbral Th que se aplica al terminal de puerta G, el FET F se puede activar para permitir que la potencia de alimentación pase del terminal de drenaje D al terminal de origen S.

Adicionalmente, cuando se aplica una potencia externa menor que el valor de tensión de referencia a la unidad de conmutación 179, la unidad de conmutación 179 puede impedir el paso de la potencia de alimentación. Por ejemplo, en la realización de la Figura 6, cuando la señal de potencia externa menor que la tensión umbral Th que se aplica al terminal de puerta G, el FET F puede estar DESACTIVADO para impedir que la potencia de alimentación pase del terminal de drenaje D al terminal de origen S.

Más preferiblemente, el módulo de generación de pulsos 100 de acuerdo con la presente divulgación puede incluir además una unidad de control de conmutación 175 como se muestra en las Figuras 3 y 6.

La unidad de control de conmutación 175 puede estar dispuesta en la trayectoria de señal de potencia externa L2. Por ejemplo, como se muestra en la configuración de la Figura 6, la unidad de control de conmutación 175 puede estar dispuesta entre la unidad de entrada de potencia externa 110 y la unidad de conmutación 179 para ajustar el tiempo de la señal de potencia externa que se transmite a la unidad de conmutación 179. Es decir, la unidad de control de conmutación 175 puede ajustar el tiempo de la señal de potencia externa que se aplica al terminal de puerta G del FET F.

Más preferiblemente, la unidad de control de conmutación 175 puede configurarse para permitir que la señal de potencia externa transmitida a la unidad de conmutación 179 se transmita durante un tiempo diseñado. En particular, la unidad de control de conmutación 175 puede permitir que la señal de potencia externa aplicada al terminal de puerta G del FET F se transmita durante el tiempo diseñado después de que se aplique la señal de potencia externa desde la unidad de entrada de potencia externa 110. Por ejemplo, la unidad de control de conmutación 175 puede permitir que la señal de potencia externa aplicada al terminal de puerta G del FET F se transmita durante el tiempo diseñado, por ejemplo, 120 ms, después de que se aplique la señal de potencia externa de 12 V desde la unidad de entrada de potencia externa 110.

Para este fin, la unidad de control de conmutación 175 puede incluir un condensador C y una resistencia R3. Por ejemplo, como se muestra en la configuración de la Figura 6, el condensador C puede estar dispuesto en la trayectoria L2 de la señal de potencia externa y puede cargarse mediante la señal de potencia externa. Adicionalmente, la resistencia R3 puede estar dispuesta en la trayectoria que conecta un punto o un cuarto nodo N4 en la trayectoria L2 de la señal de potencia externa entre el condensador C y la unidad de conmutación 179 a la tierra PG. En este caso, se puede proporcionar una pluralidad de resistencias R3. Además, la pluralidad de resistencias R3 se puede conectar en serie.

Cuando se aplica la señal de potencia externa, el condensador C puede cargarse mediante la señal de potencia externa. Aquí, cuando se aplica la señal de potencia externa, el condensador C puede transmitir la señal de potencia externa al terminal de puerta G. Por ejemplo, cuando la señal de potencia externa que tiene la tensión de 12 V se aplica al condensador C a través de la unidad de entrada de potencia externa 110, el condensador C puede transmitir la señal de potencia externa de 12 V al terminal de puerta G y puede cargarse mediante la señal de potencia externa.

Adicionalmente, después de que el condensador C se cargue con la señal de potencia externa, la señal de potencia externa transmitida al terminal de puerta G puede interrumpirse. Por ejemplo, la señal de potencia externa aplicada al terminal de puerta G del FET F puede reducirse lentamente de 12 V a 0 V. Esto se debe a que la señal de potencia externa aplicada desde el módulo de potencia externa carga el condensador C y la carga se completa, la señal de potencia externa ya no se puede transmitir al terminal de puerta G. Aquí, el terminal de puerta G puede conectarse a tierra PG a través de la resistencia R3. En este caso, cuando no se aplica la señal de potencia externa, el condensador cargado C puede descargarse a través de la tierra PG y la tensión del terminal de puerta G puede reducirse de 12 V a 0 V.

Más preferiblemente, la unidad de control de conmutación 175 puede configurarse para ajustar el tiempo durante el que la potencia de alimentación pasa a través de la unidad de conmutación 179. Es decir, la unidad de control de conmutación 175 puede configurarse para ajustar el tiempo durante el que se aplica la potencia de alimentación al terminal de puerta G de acuerdo con la capacitancia del condensador C y el valor del tamaño de la resistencia R3. Por ejemplo, cuanto mayor sea la capacitancia del condensador C, más tiempo podrá pasar la potencia de alimentación a través de la unidad de conmutación 179.

Adicionalmente, preferiblemente, el módulo de generación de pulsos 100 de acuerdo con una realización de la presente divulgación puede incluir además una unidad de descarga 171 como se muestra en las Figuras 3 y 6.

La unidad de descarga 171 puede estar dispuesta entre un primer nodo N1 dispuesto entre el módulo de potencia externa 40 y la unidad de control de conmutación 175, y la tierra PG. Por ejemplo, como se muestra en la Figura 6, la unidad de descarga 171 puede estar dispuesta en la trayectoria que conecta el primer nodo N1 en la trayectoria de señal de potencia externa L2 entre la unidad de entrada de potencia externa 110 y la unidad de control de conmutación 175 a la tierra PG.

La unidad de descarga 171 puede descargar un dispositivo externo distinto del módulo de potencia externa 40 conectado al primer nodo N1 en la trayectoria de señal de potencia externa L2. Es decir, la unidad de descarga 171 puede descargar el dispositivo externo conectado al primer nodo N1 a través de la unidad de entrada de potencia externa 110. Por ejemplo, el dispositivo externo puede ser el sistema eléctrico del vehículo. A través de esto, la unidad de descarga 171 puede descargar la potencia suministrada a la unidad de entrada de potencia externa 110 desde el dispositivo externo para evitar que el condensador C se cargue antes de que se proporcione la señal de potencia externa desde el módulo de potencia externo 40.

Por ejemplo, como se muestra en la configuración de la Figura 6, la unidad de descarga 171 puede incluir una resistencia de descarga R1. En particular, se puede proporcionar una pluralidad de resistencias de descarga R1. Aquí, la pluralidad de resistencias de descarga R1 pueden conectarse en serie.

De acuerdo con la presente divulgación, es posible obtener el dispositivo de reactivación BMS que puede aumentar la estabilidad del circuito descargando el dispositivo externo para evitar la influencia del dispositivo externo.

Más preferiblemente, el módulo de generación de pulsos 100 de acuerdo con una realización de la presente divulgación puede incluir además una unidad protección contra sobrecorriente 173 como se muestra en las Figuras 3 y 6.

La unidad de protección contra sobrecorriente 173 puede estar dispuesta entre el primer nodo N1 y la unidad de control de conmutación 175. Por ejemplo, como se muestra en la Figura 6, la unidad de protección contra sobrecorriente 173 puede estar dispuesta en la trayectoria de señal de potencia externa L2 entre el primer nodo N1 y la unidad de control de conmutación 175.

La unidad de protección contra sobrecorriente 173 puede evitar que la sobrecorriente se suministre a la unidad de control de conmutación 175 y a la unidad de conmutación 179. Es decir, la unidad de protección contra sobrecorriente 173 puede configurarse para evitar que la sobrecorriente fluya en la trayectoria de señal de potencia externa L2. Por ejemplo, la unidad de protección contra sobrecorriente 173 puede incluir una resistencia de protección R2. Aquí, la resistencia de protección R2 y la resistencia de descarga R1 pueden implementarse en diferentes tamaños. Por ejemplo, el tamaño de la resistencia de protección R2 puede ser menor que el tamaño de la resistencia de descarga R1.

Adicionalmente, preferiblemente, el módulo de generación de pulsos 100 de acuerdo con una realización de la presente divulgación puede incluir además una unidad de protección contra sobretensión 177 como se muestra en las Figuras 3 y 6.

La unidad de protección contra sobretensión 177 puede estar dispuesta en la trayectoria que conecta un segundo nodo N2 en la trayectoria de señal de potencia externa L2 entre la unidad de control de conmutación 175 y la unidad de conmutación 179 a la tierra PG. Por ejemplo, la unidad de protección contra sobretensión 177 puede incluir un diodo Zener.

La unidad de protección contra sobretensión 177 puede evitar que la sobretensión se suministre a la unidad de conmutación 179. Es decir, cuando la potencia externa transmitida al terminal de puerta G a través de la unidad de control de conmutación 175 es sobretensión, la unidad de protección contra sobretensión 177 puede evitar que la sobretensión se transmita a la unidad de conmutación 179. Por ejemplo, cuando 15 V se configura como sobretensión, la unidad de protección contra sobretensión 177 puede evitar que la señal de potencia externa de 15 V o superior se transmita a la unidad de conmutación 179 para proteger el FET F de la unidad de conmutación 179.

Por ejemplo, como se muestra en la configuración de la Figura 6, el diodo Zener ZD proporcionado en la unidad de protección contra sobretensión 177 puede establecer una dirección desde el segundo nodo N2 a tierra PG como dirección directa de conducción. Aquí, para la tensión a través del segundo nodo N2 y la tierra PG, el diodo Zener ZD puede establecer un valor de referencia de sobretensión de acuerdo con un valor preestablecido del diodo Zener ZD. En esta configuración, cuando se aplica una tensión menor que la sobretensión al segundo nodo N2, la unidad de protección contra sobretensión 177 puede transmitir la tensión aplicada al segundo nodo N2 a la unidad de conmutación 179. Adicionalmente, cuando se aplica una tensión igual o mayor que la sobretensión al segundo nodo N2, la unidad de protección contra sobretensión 177 puede limitar la tensión de acuerdo con el valor preestablecido para evitar que la sobretensión aplicada al segundo nodo N2 se transmita a la unidad de conmutación 179.

De acuerdo con la presente divulgación, es posible obtener el dispositivo de reactivación BMS que puede activar de manera estable el BMS a través de los circuitos de protección contra sobretensión y sobrecorriente.

La Figura 7 es un gráfico esquemático que muestra los cambios de tensión de la señal de potencia externa proporcionada desde el módulo de potencia externa y la potencia aplicada al terminal de puerta de la unidad de conmutación a lo largo del tiempo de acuerdo con una realización de la presente divulgación.

Con más detalle, el gráfico (a) de la Figura 7 es un gráfico que muestra la variación de tensión de la señal de potencia externa a lo largo del tiempo, y el gráfico (b) de la Figura 7 es un gráfico que muestra la variación de magnitud del tensión aplicado al terminal de puerta de la unidad de conmutación por la señal de potencia externa a lo largo del tiempo. Es decir, el gráfico (b) de la Figura 7 muestra los cambios de tensión del terminal de puerta G a lo largo del tiempo después de que se aplica la señal de potencia externa al módulo de generación de pulsos desde el módulo de potencia externa.

Haciendo referencia a la Figura 7, cuando se aplica una señal de potencia externa al módulo de generación de pulsos, la señal de potencia externa puede aplicarse al terminal de puerta G de la unidad de conmutación incluida en el módulo de generación de pulsos. Por ejemplo, en los gráficos (a) y (b) de la Figura 7, cuando se aplica una señal de potencia externa de 12 V al módulo de generación de pulsos desde el módulo de potencia externa, las tensiones iniciales de la señal de potencia externa y del terminal de puerta G pueden ser igualmente de 12 V.

Sin embargo, la tensión del terminal de puerta G puede reducirse lentamente de acuerdo con la capacitancia del condensador C de la unidad de control de conmutación. En este caso, el gráfico tensión-tiempo puede implementarse de manera diferente dependiendo de la capacitancia del condensador C de la unidad de control de conmutación. Por ejemplo, el gráfico (b) de la Figura 7 muestra un gráfico tensión-tiempo cuando el valor de capacitancia del condensador C del primer gráfico VG1 es mayor que el valor de capacitancia del condensador C del segundo gráfico VG2.

La potencia de alimentación puede pasar a través de la unidad de conmutación durante el tiempo diseñado. Por ejemplo, en el gráfico (b) de la Figura 7, cuando la tensión umbral Th de la unidad de conmutación es de 12 V, el tiempo durante el que pasa la potencia de alimentación de 12 V puede ser de 130 ms en el caso del primer gráfico VG1, y de 120 ms en el caso del segundo gráfico VG2.

La Figura 8 es un gráfico esquemático que muestra cambios de tensión de la señal de potencia externa, la señal de pulsos y la potencia de funcionamiento a lo largo del tiempo de acuerdo con una realización de la presente divulgación.

En particular, la Figura 8 muestra cambios de tensión de la señal de potencia externa aplicada desde el módulo de potencia externa ((a) de la Figura 8), la señal de pulsos generada desde el módulo de generación de pulso ((b) de la Figura 8) y la potencia de funcionamiento emitida desde el módulo de salida de potencia ((c) de la Figura 8) a lo largo del tiempo.

Haciendo referencia a la Figura 8, cuando se aplica la señal de potencia externa, el módulo de generación de pulsos puede determinar si la potencia de alimentación pasa a través de la unidad de conmutación y genera una señal de pulsos. Es decir, el módulo de generación de pulsos puede permitir que la potencia de alimentación pase durante el tiempo predeterminado basándose en la señal de potencia externa para generar una señal de pulsos.

Por ejemplo, el gráfico (b) de la Figura 8 muestra una primera señal de pulsos PL1 de 5 V generada durante 130 ms determinada en el primer gráfico VG1 de la Figura 7. Adicionalmente, el gráfico (b) de la Figura 8 muestra una segunda señal de pulsos p L2 de 5 V generada durante 120 ms determinada en el segundo gráfico VG2 de la Figura 7.

Mientras, cuando la tensión de la señal de potencia externa aplicada al terminal de puerta de la unidad de conmutación es menor que la tensión umbral, es posible que el módulo de generación de pulsos no genere una señal de pulsos. Es decir, cuando la tensión de la señal de potencia externa aplicada al terminal de puerta de la unidad de conmutación es menor que la tensión umbral, el módulo de generación de pulsos puede impedir el paso de la potencia de alimentación.

Por ejemplo, el gráfico (b) de la Figura 8 es un gráfico de tensión-tiempo de la primera señal de pulsos PL1 en el que no se genera una señal de pulsos de 5 V desde el punto de 130 ms donde el primer gráfico<v>G1 de la Figura 7 cae por debajo del tensión umbral de 12 V. Adicionalmente, el gráfico (b) de la Figura 8 es un gráfico de tensión-tiempo de la segunda señal de pulsos PL2 en el que no se genera una señal de pulsos de 5 V desde el punto de 120 ms donde el segundo gráfico v G2 de la Figura 7 cae por debajo del tensión umbral de 12 V.

Cuando el módulo de salida de potencia recibe la señal de pulsos del módulo de generación de pulsos, el módulo de salida de potencia puede generar potencia de funcionamiento. Es decir, cuando el módulo de salida de potencia recibe la señal de pulsos, el módulo de salida de potencia puede transmitir la potencia de funcionamiento al módulo de control del sistema para activar el BMS. En este caso, el módulo de control del sistema puede recibir la potencia de funcionamiento del módulo de salida de potencia y medir la tensión de la señal de potencia externa. Adicionalmente, el módulo de control del sistema puede controlar la potencia de funcionamiento emitida desde el módulo de salida de potencia basándose en la tensión medido de la señal de potencia externa.

Aquí, haciendo referencia al primer gráfico de potencia de funcionamiento OP1 y al segundo gráfico de potencia de funcionamiento OP2 mostrado en el gráfico (c) de la Figura 8, cuando la tensión de la señal de potencia externa corresponde al intervalo predeterminado, el módulo de control del sistema puede continuar generando potencia de funcionamiento como se muestra en el primer gráfico de potencia de funcionamiento OP1. Por el contrario, cuando la tensión de la señal de potencia externa no corresponde al intervalo predeterminado, el módulo de control del sistema puede no continuar generando potencia de funcionamiento como se muestra en el segundo gráfico de potencia de funcionamiento OP2.

Por ejemplo, en el primer gráfico de potencia de funcionamiento OP1 mostrado en el gráfico (c) de la Figura 8, cuando la señal de potencia externa es de 10,5 V a 14,8 V, el módulo de control del sistema puede activar la unidad de relé para cargar el módulo de batería y controlar el módulo de salida de potencia para emitir continuamente la potencia de funcionamiento. En este caso, el modo de funcionamiento del módulo de control del sistema puede mantenerse en modo normal. Adicionalmente, en el segundo gráfico de potencia de funcionamiento OP2 mostrado en el gráfico (c) de la Figura 8, cuando la señal de potencia externa es de 10,5 V o menos o de 14,8 V o superior, el módulo de control del sistema puede mantener la unidad de relé en estado desactivación y controlar el módulo de salida de potencia para detener la salida de potencia de funcionamiento. En este caso, el modo de funcionamiento del módulo de control del sistema puede volver al modo de suspensión.

El dispositivo de reactivación del BMS de acuerdo con la presente divulgación puede reactivar el BMS del modo de suspensión a través de una potencia de alimentación externa.

En particular, el dispositivo de reactivación BMS de acuerdo con la presente divulgación se puede aplicar incluso cuando el paquete de batería está en estado descargado. Es decir, cuando la batería, por ejemplo, la batería del automóvil está descargada, el BMS suele estar en estado desactivado. En este caso, cuando se conecta un cargador al paquete de batería para cargar el paquete de batería, el dispositivo de reactivación BMS de acuerdo con la presente divulgación puede activar el BMS con la potencia externa suministrada para la potencia de carga del cargador externo.

Sin embargo, la presente divulgación no se limita necesariamente a este tipo de aplicación. Por ejemplo, en el caso de que la batería esté montada en el vehículo, cuando el vehículo arranca, se puede suministrar potencia externa al dispositivo de reactivación BMS para permitir que el dispositivo de reactivación BMS active el BMS.

El dispositivo de reactivación de BMS de acuerdo con la presente divulgación se puede aplicar a un BMS. Es decir, el BMS de acuerdo con la presente divulgación puede incluir el dispositivo de reactivación BMS de acuerdo con la presente divulgación como se ha descrito anteriormente. En esta configuración, al menos algunos de los componentes del dispositivo de reactivación de BMS de acuerdo con la presente divulgación pueden implementarse complementando o añadiendo las funciones de los componentes incluidos en el BMS convencional. Por ejemplo, el módulo de salida de potencia 200 y el módulo de control del sistema 300 del dispositivo de reactivación de<b>M<s>de acuerdo con la presente divulgación pueden implementarse como los componentes del BMS.

Adicionalmente, el dispositivo de reactivación de BMS de acuerdo con la presente divulgación puede proporcionarse en un paquete de baterías. Es decir, el paquete de baterías de acuerdo con la presente divulgación puede incluir el dispositivo de reactivación BMS de acuerdo con la presente divulgación como se ha descrito anteriormente. Aquí, el paquete de baterías puede incluir una o más baterías secundarias, el dispositivo de reactivación de BMS, componentes eléctricos (BMS, relé, fusible, etc.) y una caja.

Si bien la presente divulgación se ha descrito anteriormente con respecto a un número limitado de realizaciones y dibujos, la presente divulgación no se limita a los mismos y es obvio para los expertos en la materia que se pueden realizar diversas modificaciones y cambios de los mismos dentro de los aspectos técnicos de la presente divulgación y el alcance de las reivindicaciones adjuntas.

Adicionalmente, muchas sustituciones, modificaciones y cambios pueden realzarse en la presente divulgación descrita anteriormente por los expertos en la materia sin apartarse de los aspectos técnicos de la presente divulgación, y la presente divulgación no se limita a las realizaciones descritas anteriormente ni a los dibujos adjuntos, y cada realización pueden combinarse selectivamente en parte o en su totalidad para permitir diversas modificaciones.

Claims (10)

REIVINDICACIONES

1. Un dispositivo de reactivación (B) del sistema de gestión de batería (BMS) para activar un BMS en respuesta a una señal de potencia externa recibida desde un módulo de potencia externa (40), comprendiendo el dispositivo de reactivación de BMS:

un módulo de generación de pulsos (100) que recibe la señal de potencia externa desde el módulo de potencia externa y se le suministra potencia de alimentación a través de una trayectoria diferente a la de la señal de potencia externa, y genera una señal de pulsos dependiendo de si la potencia de alimentación pasa a través cuando el módulo de generación de pulsos recibe la señal de potencia externa; y

un módulo de salida de potencia (200) que suministra la potencia de alimentación al módulo de generación de pulsos, y emite potencia de funcionamiento para operar el sistema de gestión de batería basándose en la señal de pulsos cuando el módulo de salida de potencia recibe la señal de pulsos del módulo de generación de pulsos, en donde el módulo de generación de pulsos incluye una unidad de conmutación (179) dispuesta en un punto de conexión entre una trayectoria de señal de potencia externa (L2) a través de la que se proporciona la señal de potencia externa y una trayectoria (L3) a través de la que se suministra la potencia de alimentación, para abrir y cerrar la trayectoria a través de la que se suministra la potencia de alimentación basándose en la señal de potencia externa, en donde la unidad de conmutación está configurada para permitir que la potencia de alimentación pase cuando la señal de potencia externa de un valor de tensión de referencia preestablecido o superior se aplica a la unidad de conmutación, y no permite que la potencia de alimentación pase cuando la señal de potencia externa es menor que el valor de tensión de referencia que se aplica a la unidad de conmutación.

2. El dispositivo de reactivación de BMS de acuerdo con la reivindicación 1, en donde el módulo de generación de pulsos incluye además una unidad de control de conmutación (175) dispuesta en la trayectoria de señal de potencia externa para ajustar el tiempo de la señal de potencia externa que se transmite a la unidad de conmutación.

3. El dispositivo de reactivación de BMS de acuerdo con la reivindicación 2, en donde la unidad de control de conmutación está configurada para reducir el tiempo durante el que la señal de potencia externa se transmite a la unidad de conmutación cuando pasa un tiempo predeterminado después de que se aplica la señal de potencia externa.

4. El dispositivo de reactivación de BMS de acuerdo con la reivindicación 3, en donde la unidad de control de conmutación incluye un condensador (C) dispuesto en la trayectoria de la señal de potencia externa y cargado con la señal de potencia externa, y una resistencia (R3) dispuesta en una trayectoria que conecta la trayectoria de la señal de potencia externa a tierra.

5. El dispositivo de reactivación de BMS de acuerdo con la reivindicación 4, en donde la unidad de control de conmutación está configurada para ajustar el tiempo durante el que la potencia de alimentación pasa a través de la unidad de conmutación.

6. El dispositivo de reactivación de BMS de acuerdo con la reivindicación 2, en donde el módulo de generación de pulsos incluye además una unidad de descarga dispuesta entre un primer nodo (N1) y una tierra (PG) para descargar un dispositivo externo distinto del módulo de potencia externa conectado al primer nodo en la trayectoria de la señal de potencia externa, el primer nodo dispuesto entre el módulo de potencia externa y la unidad de control de conmutación.

7. El dispositivo de reactivación de BMS de acuerdo con la reivindicación 6, en donde el módulo de generación de pulsos incluye además una unidad de protección contra sobrecorriente (173) dispuesta entre el primer nodo y la unidad de control de conmutación para evitar que se suministre una sobrecorriente a la unidad de control de conmutación y la unidad de conmutación.

8. El dispositivo de reactivación de BMS de acuerdo con la reivindicación 2, en donde el módulo de generación de pulsos incluye además una unidad de protección contra sobretensión (177) dispuesta entre un segundo nodo y una tierra para evitar que se suministre una sobretensión a la unidad de conmutación, el segundo nodo dispuesto en la trayectoria de señal de potencia externa entre la unidad de control de conmutación y la unidad de conmutación.

9. Un sistema de gestión de batería (BMS) que comprende el dispositivo de reactivación de BMS de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 8.

10. Un paquete de baterías (P) que comprende el dispositivo de reactivación de BMS de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 8.