[發(fā)明專利]電池監(jiān)視和控制系統(tǒng)及其使用方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201010163207.2
• 申請日: 2010-04-09
• 公開（公告）號: CN101860053A
• 公開（公告）日: 2010-10-13
• 發(fā)明（設計）人: B·A·塔巴圖維斯基-布什
• 申請（專利權）人: 福特環(huán)球技術公司
• 主分類號: H02J7/00
• 分類號: H02J7/00
• 代理公司: 北京紀凱知識產(chǎn)權代理有限公司 11245
• 代理人: 趙蓉民

1.一種電池監(jiān)視和控制系統(tǒng)，其包括：

至少一個電池單元，其可操作地與至少一個電子裝置連接；

至少一個電池監(jiān)視模塊，其與所述至少一個電池單元中的每一個關聯(lián)并具有主通信接口和冗余的次級通信接口；

系統(tǒng)控制器，其與每個電池監(jiān)視模塊可操作進行信號通信，并且被配置為監(jiān)視和收集來自所述至少一個電池監(jiān)視模塊的數(shù)據(jù)，以及執(zhí)行指令以控制所述至少一個電池單元的充電平衡；

主通信鏈路和次級通信鏈路，其被配置為將所述至少一個電池監(jiān)視模塊獨立地電耦合到所述系統(tǒng)控制器。

2.根據(jù)權利要求1所述的電池監(jiān)視系統(tǒng)，其中所述電池單元包括：

由鋰離子電池、燃料電池或電化學電池中的一個或多于一個形成的電池組。

3.根據(jù)權利要求1所述的電池監(jiān)視和控制系統(tǒng)，還包括：

至少一個電池監(jiān)視芯片，其與所述至少一個電池監(jiān)視模塊關聯(lián)。

4.根據(jù)權利要求1所述的電池監(jiān)視和控制系統(tǒng)，其包括：

多個電池監(jiān)視模塊，每個電池監(jiān)視模塊與所述多個電池單元中的相應一個電池單元關聯(lián)，其中所述多個電池監(jiān)視模塊中的每一個彼此以及與所述系統(tǒng)控制器以菊花鏈配置串行電耦合。

5.根據(jù)權利要求4所述的電池監(jiān)視和控制系統(tǒng)，其中所述多個電池監(jiān)視模塊中的每一個將所述多個電池監(jiān)視模塊中的每一個之間的電壓電勢結合以調整所述多個電池監(jiān)視模塊中的每一個兩端的電壓。

6.根據(jù)權利要求1所述的電池監(jiān)視和控制系統(tǒng)，所述電子裝置包括：

電力、混合動力、混合電力或燃料電池車輛中的至少一個電子部件。

7.根據(jù)權利要求1所述的電池監(jiān)視和控制系統(tǒng)，還包括：

定義所述主通信鏈路的串行外圍接口SPI串行通信鏈路；以及

定義與所述至少一個電池監(jiān)視模塊關聯(lián)的所述主通信接口的SPI。

8.根據(jù)權利要求7所述的電池監(jiān)視和控制系統(tǒng)，還包括：

與所述SPI關聯(lián)的至少四個主接口節(jié)點，其中所述主接口節(jié)點包括串行數(shù)據(jù)出SDO節(jié)點、串行數(shù)據(jù)入SDI節(jié)點、串行時鐘SCLK節(jié)點以及片選CS節(jié)點。

9.根據(jù)權利要求8所述的電池監(jiān)視和控制系統(tǒng)，還包括：

定義所述次級通信鏈路的UART串行通信鏈路；以及

定義與至少一個電池監(jiān)視芯片關聯(lián)的所述次級通信接口的UART接口，該至少一個電池監(jiān)視芯片與所述至少一個電池監(jiān)視模塊關聯(lián)。

10.根據(jù)權利要求9所述的電池監(jiān)視和控制系統(tǒng)，還包括：

與所述UART接口關聯(lián)的至少兩個次級接口節(jié)點，其中所述次級接口節(jié)點包括：

至少一個發(fā)射TX節(jié)點和至少一個接收RX節(jié)點，其中所述四個主接口節(jié)點不與兩個次級接口節(jié)點的任意一個相鄰。

11.根據(jù)權利要求10所述的電池監(jiān)視和控制系統(tǒng)，其中所述至少一個發(fā)射節(jié)點接口包括：

發(fā)射高引腳TXH_n-1，其適于耦合到與所述串行菊花鏈中下一個更高電勢的電池監(jiān)視芯片關聯(lián)的接收節(jié)點RXL_n；以及

發(fā)射低引腳TXL_n，其與所述下一個更高電勢的電池監(jiān)視芯片關聯(lián)，并且適于耦合到與前一個更低電勢的電池監(jiān)視芯片關聯(lián)的接收節(jié)點RXH_n-1。

12.根據(jù)權利要求10所述的電池監(jiān)視和控制系統(tǒng)，其中所述至少一個接收節(jié)點包括：

接收高引腳RXH_n-1，其適于耦合到與下一個更高電勢的電池監(jiān)視芯片關聯(lián)的發(fā)射節(jié)點接口TXL_n；以及

接收低引腳RXL_n，其與所述下一個更高電勢的電池監(jiān)視芯片關聯(lián)，并且適于耦合到與前一個更低電勢的電池監(jiān)視芯片關聯(lián)的發(fā)射節(jié)點接口TXH_n-1。

13.根據(jù)權利要求10所述的電池監(jiān)視和控制系統(tǒng)，其中所述UART接口和所述UART串行鏈路被配置為提供每個電池監(jiān)視模塊和所述系統(tǒng)控制器之間的冗余對稱通信。