[發(fā)明專利]電池遙測采樣和保持放大器

有效

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• 申請日: 2011-11-03
• 公開（公告）號: CN102565504A
• 公開（公告）日: 2012-07-11
• 發(fā)明（設計）人: R·M·馬蒂內(nèi)利
• 申請（專利權）人: 波音公司
• 主分類號: G01R19/00
• 分類號: G01R19/00;H03M1/54
• 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

技術領域

本公開的實施例大體涉及電池組電池遙測。更具體地，本公開的實施例涉及針對電池組電池電壓平衡的電池遙測。

背景技術

以高于單個電池可以提供的電壓運行的鋰離子電池組一般包括多個電池。當經(jīng)歷由于過量充電或充電不足引起的過電壓或欠電壓狀況時，鋰離子電池組電池可能不能最優(yōu)地起作用。在電池組的壽命中，一個電池組電池可以產(chǎn)生相對于其他電池組電池更高或更低地失配的內(nèi)漏電阻。久而久之，漏電流中的失配可能引起一個或更多個電池組電池過量充電或者充電不足。過量充電電池組電池可以由于高的電池溫度而導致非最優(yōu)條件，高的電池溫度可能導致電池的非最優(yōu)運行。將電池組電池放電到零伏或者零安培-小時的儲能可能使電池組電池不起作用。

發(fā)明內(nèi)容

公開了用于電池遙測的系統(tǒng)和方法。通過使用電壓鉗位機構平衡伏特-秒(volt-seconds)，采樣變壓器中的平均磁化電流被迫到零安培。此外，脈沖驅動開關和同步采樣開關被觸發(fā)，并且電壓鉗位機構大體同時被停用。之后，脈沖驅動開關和同步采樣開關被停用，并且電壓鉗位機構大體同時被觸發(fā)。各電路根據(jù)時鐘交替。以此方式，在高電壓源上浮動的小電壓被準確地測量。

在第一實施例中，電池遙測采樣和保持放大器系統(tǒng)包括采樣變壓器、耦合至采樣變壓器的脈沖驅動開關和耦合至采樣變壓器的電壓鉗位機構。電池遙測采樣和保持放大器系統(tǒng)還包括耦合至脈沖驅動開關和電壓鉗位機構的驅動裝置和耦合至采樣變壓器的同步采樣開關。電池遙測采樣和保持放大器系統(tǒng)還包括耦合至脈沖驅動開關、電壓鉗位機構和同步采樣開關的驅動電路。驅動裝置能夠運行以驅動脈沖驅動開關和電壓鉗位機構。電壓鉗位機構能夠運行以平衡伏特-秒并使采樣變壓器中的平均磁化電流為大約零安培。同步采樣開關能夠運行以將采樣變壓器電耦合至采樣電容器。驅動電路能夠運行以同時接通脈沖驅動開關和同步采樣開關，并且同時斷開電壓鉗位機構。

在第二實施例中，用于電池遙測的方法包括通過使用電壓鉗位機構平衡伏特-秒來使采樣變壓器中的平均磁化電流為大約零安培。該方法還包括觸發(fā)脈沖驅動開關和同步采樣開關，并且基本同時地停用電壓鉗位機構。

在第三實施例中，用于使用電池遙測采樣和保持放大器系統(tǒng)的方法在采樣變壓器的輸入處接收來自電池組電池的電流。該方法還通過使用電壓鉗位裝置平衡伏特-秒來使采樣變壓器中的平均磁化電流為大約零安培。該方法還觸發(fā)脈沖驅動開關和同步采樣開關，并且大體同時停用電壓鉗位裝置。

提供此概述以簡化形式介紹在下面的具體實施方式中進一步描述的方案選擇。此概述不意欲指出要求保護的主題的關鍵特征或本質(zhì)特征，也不意欲被用來輔助確定要求保護的主題的范圍。

附圖說明

可以通過在結合附圖考慮時參考具體實施方式和權利要求，來更完整地理解本公開的實施例，其中在整個附圖中，相同的附圖標記指類似的元件。提供附圖以便于理解本公開，而不限制本公開的寬度、范圍、級別或適用性。附圖不必按比例制圖。

圖1是根據(jù)本公開的實施例的示例性電池遙測采樣和保持放大器系統(tǒng)的功能性框圖的圖示說明。

圖2是根據(jù)本公開的實施例的示例性電池遙測采樣和保持放大器系統(tǒng)的圖示說明。

圖3是根據(jù)本公開的實施例的示例性電池遙測采樣和保持放大器系統(tǒng)的圖示說明。

圖4是根據(jù)本公開的實施例的圖2的電池遙測采樣和保持放大器系統(tǒng)的示例性增益曲線圖的圖示說明。

圖5是根據(jù)本公開的實施例的圖2的電池遙測采樣和保持放大器系統(tǒng)的遙測(TM)電壓分析結果的示例性表格的圖示說明。

圖6是根據(jù)本公開的實施例的圖2的電池遙測采樣和保持放大器系統(tǒng)的示例性誤差分析表格的圖示說明。

圖7是示出根據(jù)本公開的實施例的電池遙測過程的示例性流程圖的圖示說明。

圖8是示出用于使用根據(jù)本公開的實施例的電池遙測采樣和保持放大器系統(tǒng)的過程的示例性流程圖的圖示說明。

具體實施方式

以下的具體實施方式本質(zhì)上是示例性的并且不意欲限制本公開或者本應用以及本公開的實施例的使用。具體設備、技術和應用的描述僅被提供作為示例。對此處描述的示例的修改對于本領域中的普通技術人員將是顯而易見的，并且此處限定的基本原理可以被應用到其他示例和應用，而不脫離本公開的主旨和范圍。此外，不意欲通過前述技術領域、背景技術、發(fā)明內(nèi)容或下面的具體實施方式中出現(xiàn)的任何表達的或者暗含的理論來劃界。本公開應該與權利要求的范圍一致，并且不限于此處描述和示出的示例。