[發(fā)明專利]電池監(jiān)視電路、裝置及方法有效
| 申請?zhí)枺?/td> | 201210174888.1 | 申請日： | 2012-05-30 |
| 公開（公告）號： | CN102810890A | 公開（公告）日： | 2012-12-05 |
| 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人： | 約翰尼斯·P·M·范拉莫林;曼塞阿斯·約翰內(nèi)斯·杰拉爾德斯·拉莫爾斯 | 申請（專利權(quán)）人： | NXP股份有限公司 |
| 主分類號： | H02J7/00 | 分類號： | H02J7/00;H01M10/44 |
| 代理公司： | 中科專利商標(biāo)代理有限責(zé)任公司 11021 | 代理人： | 王波波 |
| 地址： | 荷蘭艾*** | 國省代碼： | 荷蘭;NL |
| 權(quán)利要求書： | 查看更多 | 說明書： | 查看更多 |
| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 電池 監(jiān)視 電路 裝置 方法 | ||
1.一種能量存儲單元裝置，包括：
多個電池單元；
電流注入電路，被配置為將電流分別注入所述多個電池單元中單獨(dú)的電池單元；
阻抗檢測電路，被耦合為檢測響應(yīng)于注入的電流，檢測所述多個電池單元的阻抗特性；
數(shù)據(jù)提取電路，與阻抗檢測電路耦合，并且被配置為從阻抗檢測電路接收與所檢測到的阻抗特性相關(guān)的高帶寬阻抗數(shù)據(jù)，將阻抗數(shù)據(jù)的低頻分量與阻抗數(shù)據(jù)的高頻分量分離，以及從高帶寬數(shù)據(jù)提取所述多個電池單元的阻抗信息；以及
輸出電路，被配置為提供低頻分量和所提取的阻抗信息，作為對能量存儲單元裝置的阻抗特性加以指示的輸出。
2.如權(quán)利要求1所述的裝置，其中，電流注入電路被配置為通過如下步驟將電流分別注入所述多個電池單元中單獨(dú)的電池單元：在所述多個電池單元中的單個電池單元的兩端耦合單元平衡電路，以將電流注入到該單個電池單元中，其中，單元平衡電路被耦合為在所述單個電池單元與至少另一個電池單元之間傳遞電流。
3.如權(quán)利要求1所述的裝置，其中，電流注入電路被配置為通過如下步驟將電流分別注入所述多個電池單元中單獨(dú)的電池單元：
選擇電池單元的子集，以基于子集的電荷特性的狀態(tài)進(jìn)行評估，以及
對于子集中的每個電池單元，在該電池單元的兩端單獨(dú)耦合單元平衡電路，以獨(dú)立于注入子集中其它電池單元的電流，將電流注入到該電池單元中，其中，單元平衡電路被耦合為在單獨(dú)的電池單元與至少另一個電池單元之間傳遞電流。
4.如權(quán)利要求1所述的裝置，其中，數(shù)據(jù)提取電路包括：
濾波器，被配置為分離阻抗數(shù)據(jù)的低頻分量，以及
離散傅立葉變換電路，被配置為從高帶寬分量中提取阻抗信息。
5.如權(quán)利要求1所述的裝置，其中，
阻抗檢測電路包括電壓檢測電路和電流檢測電路，電壓檢測電路被配置為對于每個電池單元，檢測該電池單元兩端的電壓，電流檢測電路被配置為檢測通過電池單元的電流，以及
數(shù)據(jù)提取電路和阻抗檢測電路被集成到公共電路上，數(shù)據(jù)提取電路包括電壓變換電路和電流變換電路，電壓變換電路被配置為從電壓檢測電路的輸出的高帶寬分量中提取電壓幅度和相位信息，電流變換電路被配置為從電流檢測電路的輸出的高帶寬分量中提取電流幅度和相位信息。
6.如權(quán)利要求1所述的裝置，其中，
電流注入電路被配置為通過如下步驟將電流分別注入所述多個電池單元中單獨(dú)的電池單元：對于每個電池單元，使用調(diào)制信號來操作開關(guān)，以使平衡電路與電池單元選擇性地耦合和去耦合，從而按照一定的占空比將電流注入到電池單元中，其中所述占空比被限制為對注入到電池單元中的電流量加以限制，以及
阻抗檢測電路被配置為基于調(diào)制信號檢測每個電池單元的阻抗特性。
7.如權(quán)利要求1所述的裝置，其中，電流注入電路包括，
平衡電路，被配置為在不同電池單元之間平衡電荷，以及
調(diào)制器，被配置為，對于每個電池單元在斷開和閉合位置之間操作開關(guān)，以一定的頻率循環(huán)地將平衡電路耦合至電池單元，其中所述頻率實(shí)現(xiàn)了將預(yù)定電流注入電池單元以用于阻抗測量。
8.如權(quán)利要求1所述的裝置，其中，電流注入電路被配置為通過如下步驟將電流分別注入所述多個電池單元中單獨(dú)的電池單元：對于每個電池單元，閉合將以下項(xiàng)中的至少一項(xiàng)耦合的開關(guān)：
電池單元兩端的電阻器電路，用于被動地泄放(bleed)來自電池單元的電流，以及
電池單元兩端的電感器電路，用于主動地感應(yīng)通過電池單元的電流。
9.如權(quán)利要求1所述的裝置，其中，電流注入電路包括開關(guān)式∑-Δ調(diào)制器和余弦發(fā)生器，開關(guān)式∑-Δ調(diào)制器和余弦發(fā)生器被配置為對于所述多個電池單元中的每個電池單元，在接通和關(guān)斷狀態(tài)之間切換平衡器電路，以相對于電池單元中的另一電池單元將電流單獨(dú)注入該電池單元中。
10.如權(quán)利要求1所述的裝置，其中，輸出電路被配置為向電池組控制器提供低頻分量，所述電池組控制器控制所述多個電池單元之間的電荷的平衡。
11.如權(quán)利要求1所述的裝置，其中，電流注入電路被配置為通過如下步驟將電流分別注入所述多個電池單元中單獨(dú)的電池單元：對于每個電池單元，控制平衡電路以預(yù)定的頻率和幅度來注入電流，以便于阻抗檢測電路檢測阻抗特性。
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