[发明专利]将电池组连接至外部总线的方法和多功能电池开关

权利要求书

1.一种利用多功能电池开关将电池组(212，212a，820)选择性地连接至外部总线(818)的方法，所述多功能电池开关(800)包括与多个开关(804)操作性地耦接的多功能控制器(802)，所述多个开关(804)与电阻器(812)和电感器(810)被布置成限定降压-升压转换器(824)，所述方法包括：

测量通过所述电阻器(812)的电流，以获得电流测量；

测量跨所述电池组(212，212a，820)的电压，以获得电池电压测量；

测量跨所述外部总线(818)的电压，以获得总线电压测量；

计算所述电池电压测量与所述总线电压测量之间的差分电压测量；

根据所述电流测量、所述电池电压测量、所述总线电压测量、以及所述差分电压测量，经由所述多功能控制器(802)生成一个或多个开关(804)命令(808)；并且

经由所述开关(804)命令(808)对所述多个开关(804)中的每个开关进行独立控制，以调节所述电池组(212，212a，820)与所述外部总线(818)之间的电力传输。

2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述一个或多个开关命令(808)被配置为控制所述多个开关(804)以促进仅充电操作和仅放电操作。

3.根据权利要求2所述的方法，进一步包括下列步骤：使用至少一种脉冲宽度调制(PWM)控制技术对所述一个或多个开关命令(808)进行调制，以实现对所述电力传输的升压或降压电压调整。

4.根据权利要求2或3所述的方法，进一步包括下列步骤：控制所述多个开关(804)中的至少一个开关(804)操作为理想二极管，以(1)防止在仅放电操作期间电流流入所述电池组(212，212a，820)；并且(2)防止在仅充电操作期间电流从所述电池组(212，212a，820)流出。

5.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，所述电池组(212，212a，820)是具有多个能切换电池模块(770)的能重新配置的电池组(212，212a，820)，所述多个能切换电池模块(770)被串联地电性布置成限定限定输出电压的电池串(766)，所述多个能切换电池模块(770)中的每个能切换电池模块包括电池单元(772)和电池开关，

其中，所述电池开关(804)被配置为：(1)当所述电池开关(804)处于第一位置时，将所述电池单元(772)电连接至所述电池串(766)，以增加所述输出电压；并且(2)当所述电池开关(804)处于第二位置时，使所述电池单元(772)从所述电池串(766)电性旁路。

6.根据权利要求5所述的方法，进一步包括下列步骤：

经由所述多功能控制器(802)生成开关(804)命令(808)，以经由所述多个开关(804)实现对所述能重新配置的电池组(212，212a，820)的所述输出电压的精细调整；并且

对所述电池开关(804)进行控制，以经由所述多个能切换电池模块实现对所述能重新配置的电池组(212，212a，820)的所述输出电压的粗略调整。

7.一种多功能电池开关(800)，所述多功能电池开关(800)用于将电池组(212，212a，820)选择性地连接至外部总线(818)，所述多功能电池开关(800)包括：

多功能控制器(802)；

多个开关(804)，其中，所述多个开关(804)中的每个开关是经由来自所述多功能控制器(802)的开关(804)命令(808)独立控制的；

电感器(810)；以及

电阻器(812)，其中，所述电感器(810)、所述电阻器(812)、以及所述多个开关(804)被布置成限定降压-升压转换器(824)，以根据来自所述多功能控制器(802)的所述开关(804)命令(808)对所述电池组(212，212a，820)与所述外部总线(818)之间的电力传输进行选择性地调节。