[发明专利]具有低压控制架构和方法的高压系统

权利要求书

1.一种高压(HV)电气系统，包括：

HV电气总线，具有正电压轨和负电压轨；

低压(LV)控制器，所述LV控制器在辅助电压电平运行，所述LV控制器包括多个LV控制块和存储可通过所述LV控制块执行的指令的存储设备，以在所述HV电气系统中执行指定的电池管理系统(BMS)功能；以及

可充电储能系统(RESS)，所述RESS在高于所述辅助电压电平的主电压电平下运行并且连接到所述HV电气总线，所述RESS包括：

电池组，具有多个电池单体；

电流传感器，连接到所述正电压轨或负电压轨之一，且被配置为测量所述电池组的组端电流，以及产生表征所述测得的组端电流的低压信号；

多个单体监测单元(CMU)，其中所述单体监测单元的每一个电连接到所述多个电池单体中指定的电池单体，且被配置为测量所述指定的电池单体相应的单体电压；以及

电压隔离硬件，设置在所述多个CMU和所述LV控制器之间，包括分别连接到所述正电压轨和所述负电压轨的第一和第二组接触器；

其中所述RESS和所述LV控制器的所述LV控制块通过LV串联连接方式进行连接，使得所述LV控制器的所述LV控制块执行所述指定的BMS功能，包括控制所述第一和第二组接触器的打开/关闭状态并使用来自所述电流传感器的所述低压信号确定所述电池组的所述组端电流。

2.根据权利要求1所述的HV电气系统，其中，所述电压隔离硬件包括变压器。

3.根据权利要求2所述的HV电气系统，其中，所述变压器集成在所述多个CMU之一。

4.根据权利要求3所述的HV电气系统，其中，所述电压隔离硬件还包括第一限流电阻，与所述负电压轨相连；第二限流电阻，与所述正电压轨相连；偏置电阻，与所述正电压轨或所述负电压轨之一相连；以及开关，选择性地将所述偏置电阻连接到所述LV控制器，其中所述LV控制器被配置为利用分压器装置来测量电压隔离电平和控制所述开关的操作。

5.根据权利要求1所述的HV电气系统，其中，所述LV控制器还被配置为所述指定的BMS功能的一部分，以监测高压互锁信号，所述电池单体的热状态，和/或所述电池单体的充电操作。

6.根据权利要求1所述的HV电气系统，其中，所述多个CMU中每个CMU包括相应的射频(RF)收发器，且所述LV控制器包括另一个RF收发器，其中所述CMU的所述RF收发器将所述相应的单体电压无线传输到所述LV控制器中的所述RF收发器。

7.根据权利要求1所述的HV电气系统，其中，所述LV串联连接包括成对的双绞线，所述相应的单体电压是通过所述成对的双绞线传输的数字电压信号。

8.根据权利要求1所述的HV电气系统，其中，所述LV串联连接包括成对的直导线，所述相应的单体电压是通过所述成对的直导线传输的模拟电压信号。

9.根据权利要求1所述的HV电气系统，其中，还包括：电机，与所述RESS电连接。

10.一种动力传动系统，包括：

具有转子的多相电机；

负载；

变速器，具有选择性地联接到所述转子的输入构件，以及联接到所述负载的输出构件；以及

一种高压(HV)电气系统，包括：

具有正电压轨和负电压轨的HV电气总线；

低压(LV)控制器，所述LV控制器在辅助电压电平操作，所述LV控制器包括多个LV控制块和存储可通过所述LV控制块执行的指令的存储设备，以在所述HV电气系统中执行指定的电池管理系统(BMS)功能；以及

可充电储能系统(RESS)，所述RESS在高于所述辅助电压电平的主电压电平下操作并且连接到所述HV电气总线，所述RESS包括：

电池组，具有多个电池单体；

电流传感器，连接到所述正电压轨或负电压轨之一，且所述电流传感器被配置为测量所述电池组的组端电流，以及产生表征所测得的组端电流的低压信号；

多个单体监测单元(CMU)，其中所述单体监测单元的每一个电连接到所述多个电池单体中指定的电池单体，且被配置为测量所述指定的电池单体相应的单体电压；以及

电压隔离硬件，设置在所述多个CMU和所述LV控制器之间，包括分别连接到所述正电压轨和所述负电压轨的第一和第二组接触器；

其中所述RESS和所述LV控制器的所述LV控制块通过LV串联连接进行连接，使得所述LV控制器的所述LV控制块执行所述指定的BMS功能，包括控制所述第一和第二组接触器的打开/关闭状态，并使用来自所述电流传感器的所述低压信号确定所述电池组的所述组端电流。