[發(fā)明專利]用于雙向電流控制的電池系統(tǒng)和方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201680038996.2
• 申請日: 2016-06-30
• 公開（公告）號: CN107710548B
• 公開（公告）日: 2022-02-15
• 發(fā)明（設計）人: 羅納德·J·杜勒
• 申請（專利權）人: CPS科技控股有限公司
• 主分類號: H02J7/00
• 分類號: H02J7/00
• 代理公司: 上海脫穎律師事務所 31259
• 代理人: 脫穎

一種電池系統(tǒng)，所述電池系統(tǒng)可以包括聯(lián)接至電氣系統(tǒng)的能量存儲部件。所述電池系統(tǒng)還可以包括第一半導體開關設備和第二半導體開關設備。所述第一半導體開關設備和所述第二半導體開關設備各自選擇性地將所述能量存儲部件聯(lián)接至所述電氣系統(tǒng)。另外地，所述電池系統(tǒng)可以包括與所述第一半導體開關設備并聯(lián)聯(lián)接的第一二極管以及與所述第二半導體開關設備并聯(lián)聯(lián)接的第二二極管。進一步，所述電池系統(tǒng)可以包括電池管理系統(tǒng)，所述電池管理系統(tǒng)控制所述第一半導體開關設備和所述第二半導體開關設備的操作以便選擇性地將所述能量存儲部件聯(lián)接至所述電氣系統(tǒng)。所述電池管理系統(tǒng)可以基于所述能量存儲部件的輸出電流測量值選擇性地將所述能量存儲部件聯(lián)接至所述電氣系統(tǒng)。

交叉引用

本申請要求于2015年7月2日提交的題為“智能雙向電流控制(SMART BI-DIRECTIONAL CURRENT CONTROL)”的美國臨時申請序列號62/188,330和于2016年6月22日提交的題為“用于雙向電流控制的電池系統(tǒng)和方法(BATTERY SYSTEMS AND METHODS FORBI-DIRECTIONAL CURRENT CONTROL)”的美國申請序列號15/189,741的優(yōu)先權和權益，并且所述兩個申請的全部內容出于所有目的通過引用結合于此。

背景技術

本披露總體上涉及電池系統(tǒng)領域，并且更具體地涉及控制流向和流自車輛環(huán)境以及其他能量存儲/消耗應用中所使用的電池系統(tǒng)的電流。

本章節(jié)旨在向讀者介紹可能涉及本披露各個方面的各領域方面，所述各領域方面將在以下進行描述。本討論被認為有助于向讀者提供背景信息以促進對于本披露各個方面的更好理解。因此，應當理解的是，這些陳述將從這個角度被解讀，而不是作為現(xiàn)有技術的承認。

使用為車輛提供全部或部分動力的一個或多個電池系統(tǒng)的車輛可以被稱為xEV，其中，術語“xEV”在本文限定為包括以下車輛的全部或其任意變化或組合，所述車輛使用電力用于其車輛動力的全部或一部分。例如，xVE包括利用電力作為全部動力的電動車輛(EV)。如本領域技術人員將理解的，混合動力車輛(HEV)(也被認為是xEV)結合了內燃機推進系統(tǒng)和電池供電電力推進系統(tǒng)，諸如48伏特(V)或130V系統(tǒng)。術語HEV可以包括混合動力車輛的任何變體。例如，全混合動力系統(tǒng)(FHEV)可以使用一個或多個電動機、只使用內燃機、或使用以上兩種來向車輛提供動力或其他電力。相比而言，當車輛空載時輕度混合動力系統(tǒng)(MHEV)禁用內燃機并且利用電池系統(tǒng)來繼續(xù)為空調單元、無線電設備、或其他電子器件供電、以及當期望推進時重啟引擎。輕度混合動力系統(tǒng)還可以在例如加速期間采用某等級的動力協(xié)助來對內燃機進行補充。輕度混合動力通常是96V至130V并且通過皮帶或曲柄集成起動機發(fā)電機來恢復制動能量。進一步，微混合動力車輛(mHEV)也使用與輕度混合動力類似的“停止-起動(Stop-Start)”系統(tǒng)，但是mHEV的微混合動力系統(tǒng)可以或可以不向內燃機提供動力協(xié)助并且以低于60V的電壓運作。出于本討論的目的，應當注意的是mHEV通常不技術上使用直接提供至曲柄的電力或用于車輛動力的任何部分的傳輸，但是mHEV可以仍然被認為是xEV因為其在車輛空載且內燃機禁用時不使用電力來補充車輛的能源需求并且通過集成起動機發(fā)動機來恢復制動能量。另外，插電式電動車輛(PEV)是可以從外部電源(諸如墻壁插座)充電的任何車輛，并且存儲在可再充電電池組中的能量驅動或貢獻從而驅動車輪。PEV是EV的子類，所述EV包括全電動或電池電動車輛(BEV)、插電式混合動力車輛(PHEV)、以及混合動力車輛與常規(guī)內燃機車輛的電動車輛轉換。

與僅使用內燃機和傳統(tǒng)電氣系統(tǒng)的更傳統(tǒng)的燃氣車輛相比，上述xEV可以提供許多優(yōu)點，所述xEV通常是由鉛酸電池供電的12V系統(tǒng)。例如，與傳統(tǒng)內燃機車輛相比，xEV可以產生更少的不想要的排放物并且可以展現(xiàn)更高的燃油效率，并且，在一些情況中，這種xEV可以完全消除對汽油的使用，如某些類型的EV或PEV的例子。

隨著技術不斷發(fā)展，需要提供用于這種車輛的改進的電源，特別是電池模塊。例如，由xEV所使用的電力可以被存儲在鋰離子電池和/或鉛酸電池中。因此，這可以有益于改進對電池系統(tǒng)操作的控制，例如用于管理鋰離子電池和鉛酸電池與車輛電氣系統(tǒng)的聯(lián)接和解除聯(lián)接。