[發(fā)明專利]電池串荷電狀態(tài)平衡系統(tǒng)和方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202211248580.7
• 申請日: 2022-10-12
• 公開（公告）號: CN116207380A
• 公開（公告）日: 2023-06-02
• 發(fā)明（設(shè)計）人: J-M·康;C·W·瓦普勒二世;D·G·里奇
• 申請（專利權(quán)）人: 通用汽車環(huán)球科技運作有限責(zé)任公司
• 主分類號: H01M10/44
• 分類號: H01M10/44;B60L50/60;B60L58/12;B60L58/22
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 代易寧;吳強

一種電池系統(tǒng)包括：開關(guān)；兩個電池模塊，兩個電池模塊中的每個電池模塊包括三串電池單體，三串電池單體構(gòu)造成在不同的時間：經(jīng)由開關(guān)中的多個第一開關(guān)串聯(lián)連接并連接至第一正端子；經(jīng)由開關(guān)中的多個第二開關(guān)并聯(lián)連接并連接至第二正端子；和與第一和第二正端子兩者斷開；和開關(guān)控制模塊，其構(gòu)造成：分別確定電池單體串的荷電狀態(tài)(SOC)；分別利用模型預(yù)測控制確定相位的周期，以平衡電池模塊的SOC；分別利用模型預(yù)測控制確定在相位期間要連接的串的周期，以平衡電池單體串的SOC；和基于相位的周期和電池單體串的周期選擇性地致動開關(guān)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及車輛，并且更具體地涉及車輛的電池系統(tǒng)。

背景技術(shù)

本節(jié)中提供的信息是為了大體上介紹本公開的背景的目的。在本節(jié)中描述的程度范圍內(nèi)，當(dāng)前署名的發(fā)明人的工作以及在提交時可能不構(gòu)成現(xiàn)有技術(shù)的描述的方面，既不明確地也不隱含地承認為對抗本公開的現(xiàn)有技術(shù)。

一些類型的車輛僅包括生成推進扭矩的內(nèi)燃機。混合動力車輛既包括內(nèi)燃機又包括一個或多個電動馬達。一些類型的混合動力車輛利用電動馬達和內(nèi)燃機，以努力實現(xiàn)比如果僅使用內(nèi)燃機高的燃料效率。一些類型的混合動力車輛利用電動馬達和內(nèi)燃機，以實現(xiàn)比內(nèi)燃機獨自可實現(xiàn)的高的扭矩輸出。

混合動力車輛的一些示例類型包括并聯(lián)混合動力車輛、串聯(lián)混合動力車輛和其他類型的混合動力車輛。在并聯(lián)混合動力車輛中，電動馬達與發(fā)動機并聯(lián)工作，以將發(fā)動機的功率和里程優(yōu)點與電動馬達的效率和再生制動優(yōu)點結(jié)合。在串聯(lián)混合動力車輛中，發(fā)動機驅(qū)動發(fā)電機，以產(chǎn)生用于電動馬達的電，并且電動馬達驅(qū)動變速器。這允許電動馬達承擔(dān)發(fā)動機的一些功率責(zé)任，這可允許更小并且可能更有效的發(fā)動機的使用。本申請可應(yīng)用于電動車輛、混合動力車輛和其他類型的車輛。

發(fā)明內(nèi)容

在特征中，電池系統(tǒng)包括：第一正端子；第二正端子；負端子；開關(guān)；兩個電池模塊，其中，兩個電池模塊中的每個電池模塊包括三個電池單體串，三個電池單體串構(gòu)造成在不同的時間：經(jīng)由開關(guān)中的多個第一開關(guān)串聯(lián)連接并連接至第一正端子；經(jīng)由開關(guān)中的多個第二開關(guān)并聯(lián)連接并連接至第二正端子；和與第一和第二正端子兩者斷開；和開關(guān)控制模塊，其構(gòu)造成：分別確定電池單體串的荷電狀態(tài)(SOC)；分別利用模型預(yù)測控制確定相位的周期，以平衡電池模塊的SOC；分別利用模型預(yù)測控制確定在相位期間要連接的串的周期，以平衡電池單體串的SOC；和基于相位的周期和電池單體串的周期選擇性地致動開關(guān)。

在其他特征中，開關(guān)控制模塊構(gòu)造成當(dāng)串中的第一串的第一SOC小于串中的第二串的第二SOC時，在充電期間，將電池模塊中的一個電池模塊的串中的第一串的第一周期設(shè)定成比電池模塊中的該電池模塊的串中的第二串的第二周期長。

在其他特征中，開關(guān)控制模塊構(gòu)造成當(dāng)串中的第一串的第一SOC大于串中的第二串的第二SOC時，在放電期間，將電池模塊中的一個電池模塊的串的第一串的第一周期設(shè)定成比電池模塊中的該電池模塊的串中的第二串的第二周期長。

在其他特征中，開關(guān)控制模塊構(gòu)造成基于串的SOC，在充電期間，選擇性地將相位中的第一相位的第一周期設(shè)定成比相位中的第二相位的第二周期長。

在其他特征中，開關(guān)控制模塊構(gòu)造成：分別確定三個電池模塊的第一、第二和第三SOC；和基于第一、第二和第三SOC的比較在充電期間將相位中的第一相位的第一周期設(shè)定成比相位中的第二相位的第二周期長。

在其他特征中，開關(guān)控制模塊構(gòu)造成基于串的SOC，在放電期間，選擇性地將相位中的第一相位的第一周期設(shè)定成比相位中的第二相位的第二周期長。

在其他特征中，開關(guān)控制模塊構(gòu)造成：分別確定三個電池模塊的第一、第二和第三SOC；和基于第一、第二和第三SOC的比較在放電期間將相位中的第一相位的第一周期設(shè)定成比相位中的第二相位的第二周期長。

在其他特征中，開關(guān)控制模塊構(gòu)造成基于使電池單體串的SOC之間的誤差最小化，確定相位的周期和串的周期。