[发明专利]车辆电池系统和控制该系统中的电池充电的方法

说明书

本发明提供一种车辆电池系统和控制该系统中的电池充电的方法。该系统包括具有彼此串联连接的多个电池单元的第一电池模块和具有彼此串联连接的多个电池单元的第二电池模块。第二电池模块串联连接至第一电池模块。然后，控制器监控第一电池模块和第二电池模块中的每一个的充电状态，使得当第一电池模块和第二电池模块中的一个的充电状态小于预定水平时，控制器进行第一电池模块的电池单元和第二电池模块的电池单元之间的主动单元平衡。

技术领域

本发明总体涉及一种车辆电池系统和控制该系统中的电池充电的方法，并且更具体地，涉及一种车辆电池系统和控制该系统中的电池充电的方法，其中，可以在不需要安装附加电池的情况下，有效地增加电池的可用容量，从而实现延长的电池寿命。

背景技术

通常，环境友好型车辆(例如混合动力车辆、电动车辆和燃料电池车辆)通过使用电能的电动机代替燃烧化石燃料的发动机来生成驱动力。环境友好型车辆具有可再充电电池，用于储存用来驱动电动机的电能。换句话说，环境友好型车辆具有如下系统，在该系统中，当车辆在被驱动时，储存在电池(其安装在车辆中)中的电能被供应到用于驱动车辆的驱动电动机，并且使用再生制动等对电池充电。

由于环境友好型车辆的里程取决于电池的容量，所以需要昂贵的高容量电池来增加车辆的里程。因此，当环境友好型车辆使用昂贵的高容量电池以增加里程时，环境友好型车辆的生产成本增加，并且高容量电池的体积和重量反映在产品的规格中，从而降低对最终产品的期许。

前述内容仅旨在帮助理解本发明的背景，并且不旨在意味着本发明落入本领域技术人员已知的相关技术的范围内。

发明内容

因此，本发明提供一种车辆电池系统和控制该系统中的电池充电的方法，其中，在不需要安装附加电池的情况下，有效地增加电池的可用容量，从而实现延长的电池寿命。

根据本发明的一个方面，车辆电池系统可以包括：第一电池模块，具有彼此串联连接的多个电池单元；第二电池模块，具有彼此串联连接的多个电池单元，第二电池模块串联连接至第一电池模块；以及控制器，配置为监控第一电池模块和第二电池模块中的每一个的充电状态，并且当第一电池模块和第二电池模块中的一个的充电状态小于预定水平时，配置为进行第一电池模块的电池单元和第二电池模块的电池单元之间的主动单元平衡。

在本发明的示例性实施例中，通过对第一电池模块的输出电压和第二电池模块的输出电压求和获得的电压可以对应于用于车辆高压负载的供电电压。另外，当车辆处于行驶状态下，第一电池模块的充电量小于第一参考值，并且第二电池模块的充电量大于第二参考值时，控制器可以配置为进行主动单元平衡，使得利用储存在第二电池模块中的能量对第一电池模块充电。当车辆处于行驶状态下，第一电池模块的充电量小于第一参考值，并且第二电池模块的充电量等于或小于第二参考值时，控制器还可以配置为进行主动单元平衡，使得利用外部电源对第一电池模块充电。

此外，第二电池模块的输出电压可以对应于用于车辆低压负载的供电电压。当车辆处于非行驶状态下，第二电池模块的充电量小于第三参考值，并且第一电池模块的充电量大于第四参考值时，控制器可以配置为进行主动单元平衡，使得利用储存在第一电池模块中的能量对第二电池模块充电。本发明的示例性实施例还可以包括连接在第二电池模块与低压负载之间的第二开关，其中，当第二电池模块的充电量小于第三参考值并且第一电池模块的充电量等于或小于第四参考值时，控制器可以配置为断开第二开关。

根据本发明的另一方面，提供一种控制车辆电池充电的方法并且用于车辆电池系统中，车辆电池系统包括彼此串联连接的第一电池模块和第二电池模块以及控制器，控制器配置为监控第一电池模块和第二电池模块中的每一个的充电状态。该方法可以包括：当第一电池模块和第二电池模块中的一个的充电状态小于预定水平时，通过控制器进行第一电池模块的电池单元和第二电池模块的电池单元之间的主动单元平衡。