[发明专利]采用自动校准跨导器、误差抵消参考和电流-功率转换器的并联电压-数字功率序列转换

说明书

本公开涉及采用自动校准跨导器、误差抵消参考和电流‑功率转换器的并联电压‑数字功率序列转换。公开了一种将指示由开关电路传导电流的检测电压转换为指示由所述开关电路响应电流而耗散的电功率的一系列电脉冲的装置。所述装置包括：跨导电路包括第一电路，用于接收参考电流和第一参考电压，并基于自动生成的偏置电流和参考电流以及第一参考电压获得跨导，其中所述跨导的值由所述参考电流和所述第一参考电压确定。跨导电路还包括耦合到所述第一电路的第二电路，用于接收检测的电压，并基于所述检测的电压和获得的跨导产生第一电流。

技术领域

本文件一般适用于但不限于电子电路，尤其是电池管理系统。

背景技术

电动或混合动力电动汽车通常包括一个或多个电池模块或其他便携式电源，其配置为向车辆系统提供电力。在例子中，电动汽车可包括一组串联连接的一个或多个电池模块，以在规定电压(例如30-600伏范围内的电压)下提供电力，从而驱动或驱动车辆的电驱动电机或其他传动系系统。电池模块可与电池管理系统(BMS)相关联，该系统配置为通过控制(例如通过限制或调节)从模块中吸取的功率(例如在电动车辆运行期间)来保护电池模块免受损坏。在例子中，BMS可包括控制电路，用于限制电动汽车传动系系统从蓄电池模块中吸取的电流量。当电流或与电流相关的功率超过系统一个或多个部件的安全工作范围时，控制电路可以中断从电池模块中提取的电流。

附图说明

图1图示了电池管理系统的示例。

图2图示了用于将流过开关电路的电流转换为指示在开关装置中作为热量耗散的功率的信号的转换电路的示例。

图3A图示了被配置为基于提供的参考电流和提供的参考电压来获得跨导的电路的示例。

图3B图示了被配置为基于提供的跨导将电压转换为电流的电路的示例。

图4图示了被配置为生成与输入电流的可选择指数成比例的输出电流的电路的示例。

图5图示了被配置为生成误差补偿参考电压的电路的示例。

在不一定按比例绘制的附图中，相似的数字可以在不同的视图中描述相似的部件。具有不同字母后缀的相似数字可以表示相似组件的不同实例。附图通过示例而非限制的方式总体地示出了本文档中讨论的各种实施例。

具体实施方式

本公开的方面包括控制电池管理系统中的开关装置的技术，例如在电动车辆中使用以通过一个或多个固态开关装置(例如一个或多个电源门)的操作从电池模块向负载(例如，汽车发动机)提供电力的BMS。这些技术包括将感测到的电压(例如在BMS中用于感测从电池模块汲取的电流的分流电阻器上产生的电压)转换为一系列电脉冲，其中这些脉冲随时间的计数表示在此期间在BMS开关设备中耗散的累积热能或平均热功率。开关装置中的累积热能可以指示开关装置的当前或瞬时结温。所产生的一系列电脉冲可以与合适的算法相结合，并用于在开关设备内部散发的热量超过受保护电池模块或电源的安全工作范围时，通过控制开关设备来断开BMS中的电流路径。这可以抑制或限制由于过度操作或消耗电流引起的累积发热而对开关设备造成的损坏，并且可以保护其他系统组件，例如电池模块或电动机，使其免于在不安全的电流下操作。这些技术使用于高压设备的BMS能够使用固态开关作为主要开关设备来制造，以控制输送到负载的功率。由于使用固态设备而不是机械开关，可以降低这些系统的成本。此外，可以通过基于设备消耗的累积能量控制开关设备的操作来提高可靠性和响应时间。

图1图示了电池管理系统100的示例。如图1所示，BMS 100包括电池模块105、负载110、开关电路115、感测设备120和监控电路125。

电池模块105可以包括一组一个或多个电化学或固态电池单元，其被配置为向系统提供电力。在一个示例中，电池模块105包括一组一个或多个电池模块，这些电池模块被布置成以诸如30至600V伏特(V)的指示输出电压提供电力。