[发明专利]用于电池管理的系统、方法和相应的机动车辆

说明书

本公开的实施例涉及用于电池管理的系统、方法和相应的机动车辆。系统包括多个电池组和包括多个开关的开关阵列。每个开关分别与多个电池组的相应电池组耦合。系统包括升压模块和蓄电池。升压模块与每个开关耦合，蓄电池耦合至升压模块。系统包括耦合至每个开关且适于闭合每个开关的控制器。控制器耦合至升压模块且适于启动升压模块。开关阵列配置为响应于多个电池组中的电池组集合的每个电池组的电压低于第一阈值且蓄电池的电压高于第二阈值，由控制器闭合开关阵列中与电池组集合的每个电池组耦合的相应开关。升压模块响应于电池组集合中的每个电池组的电压低于第一阈值且蓄电池的电压高于第二阈值而由控制器启动，以将每个电池组与升压模块连通。

技术领域

本公开的实施例总体上涉及电池管理领域，更具体地涉及用于电池管理的系统和方法、以及相应的机动车辆。

背景技术

新能源汽车一般包括由蓄电池低压与电池包高压组成的供电系统。由于电池包是由多个电池组构成的，随着电池组在车辆行驶过程中逐步耗电，经过一段时候后，必然会出现电池组的电压出现不一致的情况。如何保持电池组在耗电和充电过程中尽量保持电压一致，这对于设计者来说是一项挑战。

现有产品中一般是通过被动均衡和主动均衡的方案来解决该问题，然而两种方案都有弊端。在被动均衡的方案中，率先达到预定电压的电池组通过自身的充放电来与其他电池组保持电压一致。但是这种方案效率很低。对于主动均衡的方案，率先达到预定电压的电池组会为其他电池组充电来寻求电压一致，然而在每个电池组中使用该主动均衡的方案也会使得整体系统的成本大幅度升高，在实际使用过程中也往往受到限制。

发明内容

如上所述，需要一种改进的电池管理系统来优化机动车辆中的电池分配，从而使电池包的利用率最大化。

本公开的实施例提供了一种用于电池管理的系统、方法以及包括该系统的机动车辆，旨在至少部分地解决当前车辆设计中存在的上述和/或其他潜在问题。

在第一方面，本公开的实施例提供了一种用于电池管理的系统。所述系统包括：多个电池组；开关阵列，包括多个开关，其中每个开关被配置为分别与所述多个电池组的相应电池组耦合；升压模块，被配置为与所述开关阵列中的每个开关耦合；蓄电池，被配置为耦合至所述升压模块；以及控制器，被配置为耦合至所述开关阵列中的每个开关并且适于闭合所述每个开关，所述控制器还被配置为耦合至所述升压模块并且适于启动所述升压模块；其中所述开关阵列被配置为：响应于所述多个电池组中的电池组集合的每个电池组的电压低于第一阈值并且所述蓄电池的电压高于第二阈值，由所述控制器闭合所述开关阵列中与所述电池组集合的每个电池组耦合的相应开关；并且其中所述升压模块还被配置为：响应于所述电池组集合中的所述每个电池组的所述电压低于所述第一阈值并且所述蓄电池的所述电压高于所述第二阈值而由所述控制器启动，以将所述每个电池组与所述升压模块连通。

根据本公开的实施例，能够通过将蓄电池与电池组交互，使得系统中电压较低的电池组率先被蓄电池充电，这样可以使系统中的电池组的电压最大程度地保持均衡。

在一些实施例中，所述系统还包括降压模块，被配置为耦合至所述蓄电池和所述多个电池组，其中所述降压模块还被配置为响应于所述蓄电池的电压低于第三阈值而由所述控制器启动，从而使所述多个电池组经由所述降压模块为所述蓄电池充电。

在一些实施例中，所述多个开关中的每个开关包括正极部件和负极部件，其中所述正极部件和所述负极部件同时闭合，以实现所述电池组集合的每个电池组与所述升压模块的连通。

在一些实施例中，所述开关阵列是继电器或者MOS管。

在一些实施例中，所述降压模块的功率大于所述升压模块的功率。

在一些实施例中，所述升压模块和所述降压模块设置在电源隔离模块上。