[發明專利]一體化電池模塊及其控制方法和相應的計算機程序產品

在審

• 申請號: 202110509540.2
• 申請日: 2021-05-11
• 公開（公告）號: CN113036892A
• 公開（公告）日: 2021-06-25
• 發明（設計）人: 賴克;李浩;翟一德;賀釗
• 申請（專利權）人: 戴姆勒股份公司
• 主分類號: H02J7/00
• 分類號: H02J7/00
• 代理公司: 北京永新同創知識產權代理有限公司 11376
• 代理人: 楊勝軍

本發明涉及一種一體化電池模塊，其中，一體化電池模塊包括由多個串聯的等壓電池子模塊組成的電池模塊、電壓測量裝置、電壓比較裝置和切換裝置。電池模塊適于對第一電子部件進行供電，電池子模塊適于對與第一電子部件相比工作電壓較低的第二電子部件進行供電，電壓測量裝置用于對電池子模塊的工作電壓分別進行測量，電壓比較裝置用于對所測量的電池子模塊的工作電壓進行比較，電壓比較裝置根據比較的結果來控制切換裝置，使得工作電壓最高的電池子模塊作為輸出電池子模塊進行工作。根據本發明的技術方案，省去了DC/DC變換器裝置以及控制器，并且避免了所引出的電池子模塊被頻繁地充放電而引起電芯老化嚴重，從而提高了整個電池系統的使用壽命。

技術領域

本發明涉及一種尤其是支持內部電壓均衡的一體化電池模塊及其控制方法，并且涉及一種用于實現所述控制方法的計算機程序產品。

背景技術

目前，為了滿足越來越嚴格的排放法規及油耗要求并同時控制整車成本，越來越多的傳統燃油車配備了48V輕混系統。然而，車載電子部件通常設計使用12V供電網絡，需要為這些車輛同時配備12V電池。為了解決這個問題，在現有技術中提出了一些解決方案。

現有技術公開了一種用于車輛的雙電壓供電系統，其中，采用48V電池模塊為48V負載供電，并且同時需要通過DC/DC變換器裝置將48V電壓轉換成12V電壓用于給12V負載供電。這種雙電壓供電系統具有較好的兼容性并得到了廣泛應用。但是，在汽車領域中12V負載的波動范圍通常較大并且因此需要一個魯棒性強的控制器對DC/DC變換器進行控制。12V負載的大范圍波動也導致DC/DC變換器設計時功率上限較大，從而車載電子部件需要留有較大裕量。這增加了控制器設計的難度、DC/DC變換器裝置的成本和系統體積。

現有技術還公開了另外一種用于車輛的雙電壓供電系統及其控制方法，其中，為車輛的低壓負載同時提供48V電池模塊和12V電池模塊。在所描述的雙電壓供電系統中，48V負載在由四個12V電池子模塊串聯形成的48V電池模塊進行供電，而12V負載由直接從所述48V電池模塊內部引出的一個12V電池子模塊進行供電。經常使用會導致這一個所引出的12V電池子模塊被頻繁地充放電，從而引起所引出的12V電池子模塊中的電芯老化嚴重。

因此，如何在盡可能少地增加設備成本的情況下并在盡可能多地延長電池使用壽命的情況下實現48V/12V雙電壓供電系統成為目前普遍存在的技術難點。

發明內容

本發明的目的在于提供一種尤其是支持內部電壓均衡的一體化電池模塊及其控制方法和一種用于實現所述控制方法的計算機程序產品，以解決現有技術中的問題。本發明的核心構思在于確保一體化電池模塊內部中的各個電池子模塊輪換地用作輸出進行工作并繼而確保一體化電池模塊內部中的各個電池子模塊均衡地工作，從而避免從一體化電池模塊引出的電池子模塊被頻繁地充放電而引起其電芯老化嚴重，進而影響整個電池系統的使用壽命。

根據本發明的第一方面，提供了一種一體化電池模塊，其中，所述一體化電池模塊包括：由多個串聯的等壓電池子模塊組成的電池模塊、電壓測量裝置、電壓比較裝置和切換裝置，其中，所述電池模塊適于對第一電子部件進行供電，所述電池子模塊適于對與第一電子部件相比工作電壓較低的第二電子部件進行供電，所述電壓測量裝置用于對所述電池子模塊的工作電壓分別進行測量，所述電壓比較裝置用于對所測量的電池子模塊的工作電壓進行比較，所述切換裝置用于控制所述電池子模塊的切換，且所述電壓比較裝置根據所述比較的結果來控制切換裝置，使得工作電壓最高的電池子模塊作為輸出電池子模塊進行工作。