[发明专利]用于控制电池以延长行驶里程的系统和方法

说明书

本发明提供一种用于控制电池以延长行驶里程的系统。该系统在加速器的接合期间通过关断电池开关单元以串联连接多个电池来提供驱动电动机所需的高电压，并且平衡多个电池之间的电压。当分离加速器时，通过接通电池开关单元以并联连接多个电池来管理电压偏差。该系统包括多个电池模块和电池开关单元，该电池开关单元配置成当分离加速器时并联连接多个电池模块并且当接合加速器时串联连接多个电池模块。电动机驱动单元配置成当接合加速器时由电池开关单元接收输出。

相关申请的交叉引用

本申请基于2014年8月12日在韩国知识产权局提交的韩国专利申请第10-2014-0104351号并要求其优先权权益，该申请的公开内容全部引入本文以供参考。

技术领域

本公开涉及用于控制电池以延长行驶里程的系统和方法，并且更具体地，涉及根据驾驶模式基于电池开关技术来平衡能量的技术。

背景技术

电池配置成充电能并将电能提供给各种类型的电子装置。特别地，二次电池(单电池)可再充电能并且通过堆叠多个单电池以增加输出来实施。因此，包括多个单电池的二次电池需要配置成管理多个单电池的电池管理系统(以下称为“BMS”)。当串联连接多个单电池时，单电池间平衡是重要因素。单电池间平衡可以是将构成电池的多个单电池中所充的各个电压保持在允许范围内的单电池平衡。单电池平衡与电池寿命、输出功率等相互关联，并且当未适当地进行单电池平衡时，单电池劣化且因此可能减少电池的寿命和输出功率。

作为创建单电池平衡的常规方法，已开发出当单电池具有很高的电压时通过将单独的电阻器分别布置在多个单电池中并且测量各个单电池的电压以通过电阻器放出电压来减小单电池电压的方法。在由第一单电池和第二单电池构成的电池中，假设第一单电池的电压大于第二单电池的电压。当对第一单电池和第二单电池同时充电时，首先将第一单电池充电到允许范围内的最高电压。特别地，第一单电池通过电阻器执行放电操作并且第二单电池终止充电操作。此外，当第一单电池放电到预定电压时，再次对第一单电池和第二单电池同时充电。当通过重复该操作而使第一单电池与第二单电池之间的电压差在预定范围内时，终止平衡操作。

然而，连接有多个单电池的电池需要以相同的单电池规格进行设置以平衡多个单电池之间的例如电阻或电压偏差，并且具有其中电池管理系统管理各个单电池的结构。

发明内容

因此，本公开内容提供用于控制电池以延长行驶里程的系统，该系统能够在加速器工作时通过关断电池开关单元以串联连接多个电池来提供驱动电动机所需的很高的电压并且在加速器未工作时通过接通电池开关单元以并联连接多个电池来执行多个电池中的电压平衡并管理电压偏差。

根据本公开内容的示例性实施方式，用于操作电池以延长行驶里程的系统可以由控制器执行并且可包括：多个电池模块；电池开关单元，配置成在加速器未工作时并联连接多个电池模块并且在加速器工作时串联连接多个电池模块；以及电动机驱动单元，配置成在加速器工作时由电池开关单元接收输出。

多个电池模块可具有彼此不同的规格。当加速器未工作时，可接通电池开关单元且因此可实现多个电池模块之间的能量平衡。当加速器工作时，可关断电池开关单元且因此多个电池模块可配置成提供驱动电动机所需的输出。该系统还可包括：再生制动单元和充电单元，配置成连接至多个电池模块以充入电流。再生制动单元可配置成再充入从制动器产生的能量，并且充电单元可配置成再充入来自外部充电器的能量。

根据本公开内容的另一个示例性实施方式，用于控制电池以延长行驶里程的方法可包括：由控制器通过并联连接车辆的多个电池模块来保持基本上类似的电压；以及当驾驶者在车辆起动之后操作加速器时，由控制器通过串联连接多个电池模块来提供驱动电动机所需的输出，并且当驾驶者未操作加速器(例如，加速器分离)时，由控制器通过并联连接多个电池模块来平衡多个电池模块中的电压。