[发明专利]蓄电池电源控制和电流检测系统及方法

说明书

相关申请的交叉引用

本申请主张2012年3月14日提交的申请号为13／420,464、名称为“蓄电池电源控制和电流检测系统及方法”(Battery Power Source Control and Current Detection Systems and Methods)的美国专利申请、以及2011年3月18日提交的申请号为61／454,448、名称为“蓄电池电源装置及其电流检测方法”(Battery Power Source Device and Current Detection Method Therefor)的美国临时申请的优先权，其内容通过引用并入本申请中。

背景技术

本申请大体上涉及蓄电池和蓄电池系统。更具体的，本申请涉及可运用于车辆应用以为车辆提供至少部分动力的蓄电池和蓄电池系统。

运用电力作为全部或者部分动力的车辆(例如，电动车(EVs)、混合动力车(HEVs)，插入式混合动力车(PHEVs)等统称为“电动车”)与更传统的用内燃机的汽油动力车相比有很多优势。例如，与用内燃机的汽车相比，电动车可以产生更少的不良排放物且可展现出更高的燃烧效率(并且有时，这些车辆可以完全不用汽油，例如一些特定类型的PHEVs)。

随着电动汽车技术的不断演变，需要为这些车辆提供改良的动力源(例如，蓄电池系统或模块)。例如，期望在不需要对电池重新充电的情况下增加这些车辆行驶的距离。同样期望的是，提高这些电池的性能并降低与电池系统相关的成本。

不断发展改良的一个领域是电池化学领域。早期的电动车系统采用镍金属氢化物(NiMH)蓄电池作为推进源。随着时间的推移，不同的添加物和改变已经提高了NiMH蓄电池的性能、可靠性和实用性。

近来，制造商们已经开始发展可用于电动车的锂离子蓄电池。在车辆应用上使用锂离子蓄电池有几个优势。例如，锂离子蓄电池比NiMH蓄电池具有更高的电荷密度和功率系数(specific power)。也就是说，在存储同样的电荷的情况下，锂离子蓄电池比NiMH蓄电池更小，这样可以节省电动车的重量和空间(或者，可选的，这个特性使得制造商们可为车辆提供更多的能量而不需要增加车辆的重量或者电池系统占据的空间)。

众所周知，锂离子蓄电池与NiMH蓄电池的性能有差异，并且在设计与工程学上的所面临的挑战也与NiMH蓄电池技术所面临的不一样。例如，与同等NiMH蓄电池相比，锂离子蓄电池更易受蓄电池温度改变的影响，因此在车辆操作过程中可能需要使用调节锂离子蓄电池温度的系统。锂离子蓄电池的制造同样面临对这类电池化学而言独有的挑战，并且针对这些挑战正在发展新的方法和系统。因此，期望提供用于电动车的改良的蓄电池模块和／或系统，以应对一个或多个关于在这些车辆中使用的NiMH和／或锂离子蓄电池系统的挑战。

发明内容

在一个实施例中，一种蓄电池系统包括多个蓄电池组。该系统还包括多个蓄电池电子控制单元，每个都与所述多个蓄电池组中的一个蓄电池组相关联。每个蓄电池电子控制单元适于获取相关蓄电池组的模拟电流测量，并将获得的模拟电路测量转换成数字量，从而所述多个蓄电池电子控制单元产生多个数字量。该系统还包括蓄电池系统电子控制单元，其配置用于接收和监测所述多个数字量、控制所述多个蓄电池电子控制单元对所获得的模拟电流测量进行采样的采样速度，并根据所接收的所述多个数字量确定蓄电池系统的总电流值。

另一个实施方式中，一种蓄电池监测方法包括接收来自多个蓄电池电子控制单元的多个数字量，每个蓄电池电子控制单元与多个蓄电池组中的一个蓄电池组相关联。每个数字量与所述多个蓄电池组中的一个蓄电池组的模拟电流测量相对应。该方法还包括监测所述多个数字量，并根据所述多个数字量确定所述多个蓄电池电子控制单元对所获得的模拟电流测量进行采样的采样速度。该方法还包括控制所述多个蓄电池电子控制单元使其以确定的采样速度对所述模拟电流测量进行采样。

另一个实施方式中，一种蓄电池系统包括多个附属电子控制单元，每个附属电子控制单元与多个蓄电池组中的一个蓄电池组相关联并适于监测和控制相关的蓄电池组。该系统还包括主电子控制单元，其与所述多个蓄电池组的主蓄电池组相关联且与所述多个附属电子控制单元中的每一个相连接。所述主电子控制单元适于根据所接收的系统控制信号确定不接收电力的所述多个附属电子控制单元的子集，并选择性地将多个附属电子控制单元的所述子集与所述主电子控制单元电子分离。