撞擊后經(jīng)內(nèi)部蓄電池電子裝置使蓄電池組自動(dòng)放電的方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明涉及撞擊后經(jīng)內(nèi)部蓄電池電子裝置使蓄電池組自動(dòng)放電的方法。具體地，公開(kāi)了用于使高電壓車(chē)輛蓄電池中的蓄電池電池單元單獨(dú)地放電的系統(tǒng)和方法。該系統(tǒng)包括蓄電池控制器和電池單元平衡電路，該蓄電池控制器監(jiān)測(cè)并控制每個(gè)蓄電池電池單元的荷電狀態(tài)，所述電池單元平衡電路用于保持這些電池單元的電荷大致相等。該控制器從車(chē)輛撞擊檢測(cè)器接收表明車(chē)輛已經(jīng)處于撞擊的信號(hào)，并且響應(yīng)于此而指令所述電池單元平衡電路來(lái)使全部蓄電池電池單元放電。
【專(zhuān)利說(shuō)明】撞擊后經(jīng)內(nèi)部蓄電池電子裝置使蓄電池組自動(dòng)放電的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明總體上涉及用于使車(chē)輛上的高電壓蓄電池放電的系統(tǒng)和方法，且更具體地，涉及在車(chē)輛受損事件之后使高電壓蓄電池放電的系統(tǒng)和方法，所述系統(tǒng)和方法使用電池單元平衡電路來(lái)使每個(gè)蓄電池電池單元自動(dòng)放電，從而自動(dòng)排放所述蓄電池中存儲(chǔ)的能量。
【背景技術(shù)】
[0002]電動(dòng)車(chē)輛日益受到歡迎。這些車(chē)輛包括:混合動(dòng)力車(chē)輛，例如增程式電動(dòng)車(chē)輛(EREV)，所述EREV結(jié)合有蓄電池和主功率源，所述主功率源例如是內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)和燃料電池系統(tǒng)等；以及純電動(dòng)車(chē)輛，例如蓄電池電動(dòng)車(chē)輛(BEV)。這些蓄電池可以是不同類(lèi)型的蓄電池，例如鋰離子蓄電池、鎳金屬氫化物蓄電池、鉛酸蓄電池等。用于電動(dòng)車(chē)輛的典型高電壓蓄電池系統(tǒng)可包括用于提供車(chē)輛功率和能量需求的數(shù)個(gè)蓄電池電池單元或模塊，其中每個(gè)蓄電池模塊可包括一定數(shù)量的蓄電池電池單元，例如十二個(gè)電池單元。不同的車(chē)輛設(shè)計(jì)包括不同的蓄電池設(shè)計(jì)，該蓄電池設(shè)計(jì)對(duì)于具體應(yīng)用而言采用了各種協(xié)調(diào)和優(yōu)勢(shì)。
[0003]在車(chē)輛撞擊或其他車(chē)輛受損事件期間，對(duì)各個(gè)車(chē)輛部件等的再布置和/或損壞可能導(dǎo)致發(fā)生不想要的電連接以及各種流體從車(chē)輛的排出。由于可存儲(chǔ)在車(chē)輛蓄電池中的有效電功率，這些事情會(huì)導(dǎo)致潛在的危險(xiǎn)情形，例如車(chē)輛部件的通電、化學(xué)危險(xiǎn)、火災(zāi)危險(xiǎn)等。車(chē)輛蓄電池系統(tǒng)的設(shè)計(jì)需要考慮這些可能的有害事件。
[0004]在電路中有時(shí)候采用故障隔離檢測(cè)系統(tǒng)，以提供電氣故障檢測(cè)。電動(dòng)車(chē)輛是一種電氣系統(tǒng)，其典型地采用了故障隔離檢測(cè)系統(tǒng)來(lái)防止人員因車(chē)輛上的高電壓而受傷害。
[0005]為了提供電氣故障隔離，一些車(chē)輛配置有蓄電池?cái)嚅_(kāi)單元(BDU)，在撞擊事件或其他事件之后，所述BDU通過(guò)斷開(kāi)蓄電池接觸器來(lái)從車(chē)輛自動(dòng)斷開(kāi)或從車(chē)輛移除蓄電池功率。同樣，本領(lǐng)域已知采用手動(dòng)服務(wù)斷開(kāi)(MSD)，所述MSD是將蓄電池分離為兩個(gè)部件的裝置，其中受訓(xùn)練的響應(yīng)者響應(yīng)于車(chē)輛撞擊可移除MSD以隔離該蓄電池。然而，這些公知的隔離技術(shù)并不從蓄電池移除電荷，而僅是容納電荷。
[0006]如上所述，當(dāng)混合動(dòng)力電動(dòng)車(chē)輛經(jīng)歷撞擊或其他類(lèi)似受損事件時(shí)，車(chē)輛蓄電池或其他可再充電能量存儲(chǔ)裝置(RESS)的完整性是令人擔(dān)心的，而與車(chē)輛受損程度無(wú)關(guān)。在這種事件期間可能期望使蓄電池放電。已知的蓄電池放電系統(tǒng)可能是昂貴的(例如數(shù)千美元)，并且典型地是沉重的且需要顯著的空間。一種已知的蓄電池放電系統(tǒng)是獨(dú)立的嵌入式提前監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其具有包括液冷負(fù)載組的DC/DC降壓/增壓變換器以及半提前控制系統(tǒng)。而且，市場(chǎng)上各種形式的能量存儲(chǔ)裝置之間的兼容性使得蓄電池放電是復(fù)雜的任務(wù)，這是因?yàn)榇嬖诟鞣N電壓、化學(xué)和電流水平。
[0007]在一種具體的電動(dòng)車(chē)輛撞擊事件情形中，車(chē)輛可能被嚴(yán)重受損或“完全報(bào)廢”，其中該車(chē)輛不能被開(kāi)動(dòng)并且可能不值得維修，該車(chē)輛被送至廢料場(chǎng)或其他存放場(chǎng)所。如上所述，如果車(chē)輛蓄電池仍保持顯著的電荷，那么該電荷可能提供火災(zāi)或其他危險(xiǎn)的潛在風(fēng)險(xiǎn)。具體地，已經(jīng)顯示了:在這種災(zāi)難性車(chē)輛撞擊事件期間，當(dāng)報(bào)廢車(chē)輛在實(shí)際事故之后被存放數(shù)天以及甚至數(shù)周時(shí)，蓄電池電路中的短路可能導(dǎo)致潛在的火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)。
[0008]當(dāng)車(chē)輛蓄電池是相對(duì)新的時(shí)，蓄電池中的每個(gè)電池單元典型地在大致相同的性能水平(即，最大電荷或容量)下操作。然而，當(dāng)蓄電池隨著時(shí)間的經(jīng)過(guò)而老化時(shí)，每個(gè)電池單元與其他電池單元相比在性能方面典型地具有不同程度的劣化，其中蓄電池的性能受最差運(yùn)行的電池單元的性能限制。此外，蓄電池中的蓄電池電池單元或蓄電池模塊可能失效或者出于其他原因而在性能上受限制，所述原因例如是內(nèi)部短路、損失容量、高阻抗、高溫等。因此，電動(dòng)車(chē)輛典型地包括電池平衡電路和控制算法，所述控制算法控制蓄電池的充電，使得這些蓄電池電池單元的荷電狀態(tài)(S0C)保持大致相等。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0009]根據(jù)本發(fā)明的教導(dǎo)，公開(kāi)了一種用于使高電壓車(chē)輛蓄電池中的蓄電池電池單元單獨(dú)地放電的系統(tǒng)和方法。該系統(tǒng)包括蓄電池控制器和電池單元平衡電路，該蓄電池控制器監(jiān)測(cè)并控制每個(gè)蓄電池電池單元的荷電狀態(tài)，所述電池單元平衡電路用于保持這些電池單元的電荷大致相等。該控制器從車(chē)輛撞擊檢測(cè)器或任何其他蓄電池受損檢測(cè)系統(tǒng)接收表明了車(chē)輛已經(jīng)處于撞擊的信號(hào)，并且響應(yīng)于此而指令所述電池單元平衡電路來(lái)使全部蓄電池電池單元放電。
[0010]本發(fā)明還包括以下方案:
1.一種用于響應(yīng)于車(chē)輛受損事件而使車(chē)輛上的具有多個(gè)蓄電池電池單元的車(chē)輛蓄電池放電的方法，所述車(chē)輛包括控制所述蓄電池電池單元中每一個(gè)的荷電狀態(tài)SOC的蓄電池控制器以及用于所述蓄電池電池單元中每一個(gè)的單獨(dú)的蓄電池電池單元平衡電路，所述蓄電池電池單元平衡電路可操作以使每個(gè)蓄電池電池單元獨(dú)立于其他蓄電池電池單元放電，以平衡這些蓄電池電池單元的S0C，所述方法包括:
檢測(cè)到已經(jīng)發(fā)生所述車(chē)輛受損事件；
向所述蓄電池控制器提供事件信號(hào)，所述事件信號(hào)指令所述蓄電池控制器已經(jīng)發(fā)生所述受損事件；
響應(yīng)于所述事件信號(hào)，接通用于全部蓄電池電池單元的電池單元平衡電路中的每一個(gè)電池單元平衡電路，以使所述蓄電池電池單元放電；以及控制這些蓄電池電池單元的放電。
[0011]2.根據(jù)方案I所述的方法，其中，這些電池單元平衡電路中的每一個(gè)都包括電阻和開(kāi)關(guān)，使得當(dāng)所述開(kāi)關(guān)閉合時(shí)，所述電池單元通過(guò)所述電阻來(lái)電壓放電。
[0012]3.根據(jù)方案2所述的方法，其中，所述開(kāi)關(guān)是場(chǎng)效應(yīng)晶體管開(kāi)關(guān)。
[0013]4.根據(jù)方案I所述的方法，其中，接通這些電池單元平衡電路中的每一個(gè)包括將來(lái)自所述蓄電池控制器的放電信號(hào)提供給蓄電池模塊電路，所述蓄電池模塊電路監(jiān)測(cè)這些蓄電池電池單元中每一個(gè)的S0C，所述蓄電池模塊電路包括所述電池單元平衡電路。
[0014]5.根據(jù)方案4所述的方法，其中，所述蓄電池模塊電路包括集成電路和用于每個(gè)蓄電池電池單元的電池單元電壓監(jiān)測(cè)電路,所述集成電路從所述電池單元電壓監(jiān)測(cè)電路接收SOC信號(hào)并且控制所述電池單元平衡電路。
[0015]6.根據(jù)方案4所述的方法，其中，所述蓄電池模塊電路由所述蓄電池電池單元來(lái)供電，并且獨(dú)立于所述蓄電池控制器來(lái)控制每個(gè)蓄電池電池單元的放電。[0016]7.根據(jù)方案I所述的方法，其中，控制所述蓄電池電池單元的放電包括:使所述蓄電池電池單元完全放電。
[0017]8.根據(jù)方案I所述的方法，其中，控制所述蓄電池電池單元的放電包括:使所述蓄電池電池單元放電預(yù)定時(shí)間段。
[0018]9.根據(jù)方案8所述的方法，其中，所述預(yù)定時(shí)間段基于接收到所述撞擊信號(hào)時(shí)所述蓄電池電池單元的S0C。
[0019]10.根據(jù)方案I所述的方法，其中，控制所述蓄電池電池單元的放電包括:使所述蓄電池電池單元放電至不會(huì)損壞所述蓄電池電池單元的安全欠電壓極限值。
[0020]11.一種用于響應(yīng)于車(chē)輛受損事件而使車(chē)輛上的具有多個(gè)蓄電池電池單元的車(chē)輛蓄電池放電的方法，所述方法包括:
提供車(chē)輛受損事件檢測(cè)器，所述車(chē)輛受損事件檢測(cè)器檢測(cè)所述車(chē)輛受損事件并且提供表示所述車(chē)輛受損事件的事件信號(hào)；
提供蓄電池控制器，所述蓄電池控制器控制所述車(chē)輛蓄電池，所述蓄電池控制器接收所述事件信號(hào)；
提供多個(gè)蓄電池模塊電路，每個(gè)蓄電池模塊電路均由所述蓄電池控制器來(lái)控制并且均控制所述多個(gè)蓄電池電池單元中的一定數(shù)量的蓄電池電池單元，每個(gè)蓄電池模塊電路均包括:從所述蓄電池控制器接收指令的集成電路、用于所述蓄電池電池單元中每一個(gè)的監(jiān)測(cè)所述蓄電池電池單元的電壓的電池單元電壓監(jiān)測(cè)電路、以及用于所述蓄電池電池單元中每一個(gè)的電池單元平衡電路，所述電池單元平衡電路可操作以使所述蓄電池電池單元放電；以及
當(dāng)所述集成電路接收到來(lái)自所述蓄電池控制器的響應(yīng)于所述事件信號(hào)的放電信號(hào)時(shí)，使所述集成電路接通用于所述蓄電池電池單元中每一個(gè)的所述電池單元平衡電路。
[0021]12.根據(jù)方案11所述的方法，其中，所述電池單元平衡電路中的每一個(gè)都包括電阻和開(kāi)關(guān)，使得當(dāng)所述開(kāi)關(guān)閉合時(shí)，所述電池單元通過(guò)所述電阻來(lái)電壓放電。
[0022]13.根據(jù)方案12所述的方法，其中，所述開(kāi)關(guān)是場(chǎng)效應(yīng)晶體管開(kāi)關(guān)。
[0023]14.根據(jù)方案11所述的方法，其中，使所述集成電路接通所述電池單元平衡電路包括:使所述蓄電池電池單元完全放電。
[0024]15.根據(jù)方案11所述的方法，其中，使所述集成電路接通所述電池單元平衡電路包括:使所述蓄電池電池單元放電預(yù)定時(shí)間段。
[0025]16.根據(jù)方案15所述的方法，其中，所述預(yù)定時(shí)間段基于接收到所述撞擊信號(hào)時(shí)所述蓄電池電池單元的S0C。
[0026]17.根據(jù)方案11所述的方法，其中，使所述集成電路接通所述電池單元平衡電路包括:使所述蓄電池電池單元放電至不會(huì)損壞所述蓄電池電池單元的安全欠電壓極限值。
[0027]18.一種響應(yīng)于車(chē)輛受損事件而使車(chē)輛上的具有多個(gè)蓄電池電池單元的車(chē)輛蓄電池放電的蓄電池放電系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括:
車(chē)輛受損事件檢測(cè)器，所述車(chē)輛受損事件檢測(cè)器檢測(cè)所述車(chē)輛受損事件并且提供表示了所述車(chē)輛受損事件的事件信號(hào)；
蓄電池控制器，所述蓄電池控制器控制所述車(chē)輛蓄電池并且響應(yīng)于所述事件信號(hào)； 多個(gè)蓄電池模塊電路，每個(gè)蓄電池模塊電路均由所述蓄電池控制器來(lái)控制并且均控制所述多個(gè)蓄電池電池單元中的一定數(shù)量的蓄電池電池單元，每個(gè)蓄電池模塊電路均包括:從所述蓄電池控制器接收指令的集成電路、用于所述蓄電池電池單元中每一個(gè)的監(jiān)測(cè)所述蓄電池電池單元的電壓的電池單元電壓監(jiān)測(cè)電路、以及用于所述蓄電池電池單元中每一個(gè)的電池單元平衡電路，所述電池單元平衡電路可操作以使所述蓄電池電池單元放電，其中，所述蓄電池控制器向所述蓄電池模塊電路的每一個(gè)中的集成電路提供放電信號(hào)，所述放電信號(hào)使所述集成電路接通用于所述蓄電池電池單元中每一個(gè)的電池單元平衡電路，以使所述電池單元放電。
[0028]19.根據(jù)方案18所述的系統(tǒng)，其中，這些電池單元平衡電路中每一個(gè)都包括電阻和開(kāi)關(guān)，使得當(dāng)所述開(kāi)關(guān)閉合時(shí)，所述電池單元通過(guò)所述電阻來(lái)電壓放電。
[0029]20.根據(jù)方案18所述的系統(tǒng)，其中，所述蓄電池模塊電路由所述蓄電池電池單元來(lái)供電，并且獨(dú)立于所述蓄電池控制器來(lái)控制每個(gè)蓄電池電池單元的放電。
[0030]在結(jié)合附圖考慮的情況下，本發(fā)明的附加特征從下述詳細(xì)說(shuō)明和所附權(quán)利要求書(shū)將顯而易見(jiàn)。
【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0031]圖1是包括高電壓蓄電池的車(chē)輛的簡(jiǎn)化示意圖；
圖2是蓄電池控制電路的示意性框圖；
圖3是作為如圖2所示的蓄電池控制電路的一部分的蓄電池平衡電路的示意圖；以及 圖4是示出了用于使車(chē)輛蓄電池放電的過(guò)程的流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0032]涉及在車(chē)輛撞擊事件之后使用蓄電池電池單元平衡電路使高電壓車(chē)輛蓄電池中的蓄電池電池單元自動(dòng)地放電的系統(tǒng)和方法的本發(fā)明實(shí)施方式的下述討論本質(zhì)上僅是示例性的，并且絕不旨在限制本發(fā)明或其應(yīng)用或用途。例如，本發(fā)明的蓄電池放電技術(shù)具有用于使高電壓車(chē)輛蓄電池放電的具體應(yīng)用。然而，如本領(lǐng)域技術(shù)人員將理解的，除了車(chē)輛蓄電池系統(tǒng)之外，本發(fā)明的放電技術(shù)可以具有用于其他蓄電池系統(tǒng)的應(yīng)用。
[0033]本發(fā)明提出了一種蓄電池放電和控制電路以及相應(yīng)的方法，所述電路以及方法具有這樣的具體應(yīng)用，即:在已經(jīng)檢測(cè)到車(chē)輛撞擊或其他車(chē)輛受損事件之后，該蓄電池放電和控制電路以及相應(yīng)的方法用于使車(chē)輛上的高電壓蓄電池中的每個(gè)蓄電池電池單元自動(dòng)地、緩慢地以及單獨(dú)地放電。本發(fā)明的蓄電池放電技術(shù)具有用于下述情形的具體應(yīng)用，在該情形中，車(chē)輛撞擊事件足夠嚴(yán)重以致該車(chē)輛不再能夠被驅(qū)動(dòng)并且被送至廢料場(chǎng)或其他存放場(chǎng)所。蓄電池控制電路在檢測(cè)到車(chē)輛撞擊事件時(shí)將自動(dòng)地啟動(dòng)放電過(guò)程，并且將使用現(xiàn)有的蓄電池電池單元平衡電路來(lái)提供對(duì)每個(gè)蓄電池電池單元的電壓放電或耗散。由于這類(lèi)電池單元平衡電路通常采用小電阻，因此電池單元的電壓放電過(guò)程將隨著時(shí)間的經(jīng)過(guò)被緩慢地執(zhí)行，可能直至數(shù)周。蓄電池電池單元放電技術(shù)可被標(biāo)定至具體蓄電池電壓，或者可被控制成基于時(shí)間來(lái)放電，其中蓄電池自身的功率提供繼續(xù)放電的能力。由于電池單元的電壓放電隨著時(shí)間的經(jīng)過(guò)被緩慢地執(zhí)行，因此在啟動(dòng)放電程序之后，維護(hù)人員或其他受訓(xùn)練的個(gè)人在確定蓄電池未受損并且可被回收利用或者單獨(dú)的蓄電池模塊可被回收利用的情況下可停止該放電程序。因此，必要的放電技術(shù)和部件已經(jīng)存在于車(chē)輛上，并且由此并不需要對(duì)于車(chē)輛來(lái)說(shuō)添加了尺寸、重量和成本等的附加部件。
[0034]圖1是旨在代表任何電動(dòng)車(chē)輛或電動(dòng)混合動(dòng)力車(chē)輛的車(chē)輛10的簡(jiǎn)化示意圖。車(chē)輛10包括被安裝至車(chē)輛10內(nèi)的合適支承件的高電壓蓄電池12，其中蓄電池12包括多個(gè)蓄電池電池單元14。在典型的電動(dòng)車(chē)輛或電動(dòng)混合動(dòng)力車(chē)輛中，車(chē)輛蓄電池12會(huì)被分為蓄電池模塊，每個(gè)蓄電池模塊包括多個(gè)蓄電池電池單元，其中單獨(dú)的蓄電池電池單元可被串聯(lián)或并聯(lián)地電聯(lián)接，并且單獨(dú)的蓄電池模塊也可被串聯(lián)或并聯(lián)地電聯(lián)接。此外，蓄電池模塊和蓄電池電池單元的數(shù)量可取決于具體車(chē)輛。例如，蓄電池模塊可包括在八個(gè)與十六個(gè)蓄電池電池單元之間的蓄電池電池單元，其中可以存在二十個(gè)蓄電池模塊。蓄電池12可以是適于電動(dòng)車(chē)輛的任何蓄電池，例如鉛酸蓄電池、鋰離子蓄電池、鎳金屬氫化物蓄電池等。車(chē)輛10還可包括用于電動(dòng)混合動(dòng)力車(chē)輛的單獨(dú)功率源16，例如內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)、燃料電池系統(tǒng)等等。車(chē)輛10還可包括電子控制單元(E⑶)18或蓄電池控制器，其控制蓄電池12的操作，包括監(jiān)測(cè)蓄電池電池單元14的充電和放電，在本文被稱(chēng)為荷電狀態(tài)(S0C)。車(chē)輛10還可包括撞擊檢測(cè)裝置20，其可以是適于本文所討論的目的的任何撞擊檢測(cè)器，例如安全氣囊模塊，該撞擊檢測(cè)裝置能夠檢測(cè)車(chē)輛撞擊事件并且向ECU 18發(fā)送信號(hào)以自動(dòng)地啟動(dòng)與本文的討論相一致的蓄電池電池單元放電操作。
[0035]圖2是蓄電池模塊電路30的示意圖，所述蓄電池模塊電路監(jiān)測(cè)并控制多個(gè)蓄電池電池單元32 (其代表蓄電池電池單元14)，其中與蓄電池12相關(guān)聯(lián)的每個(gè)蓄電池模塊可包括單獨(dú)的蓄電池模塊電路。圖2僅示出了五個(gè)蓄電池電池單元32，其中該類(lèi)型的典型蓄電池模塊可能包括十二個(gè)蓄電池電池單元。蓄電池模塊電路30包括用于每個(gè)蓄電池電池單元32的單獨(dú)的電池單元監(jiān)測(cè)電路34，所述電池單元監(jiān)測(cè)電路提供了蓄電池電池單元電壓檢測(cè)和蓄電池電池單元保護(hù)電路。此外,蓄電池模塊電路30包括單獨(dú)的電池單元平衡電路36，所述電池單元平衡電路包括電阻38和諸如場(chǎng)效應(yīng)晶體管(FET)開(kāi)關(guān)之類(lèi)的開(kāi)關(guān)40，所述電池單元平衡電路能夠使蓄電池電池單元32單獨(dú)地放電，用于電池單元平衡目的。當(dāng)開(kāi)關(guān)40被閉合時(shí)，電阻38被聯(lián)接在蓄電池電池單元32上，使得所述蓄電池電池單元的電壓通過(guò)電阻38被耗散，以將該蓄電池電池單元的電壓減少至與其他蓄電池電池單元32相一致的電平。
[0036]蓄電池模塊電路30包括集成電路42，其中電路34和36中的每個(gè)都被電聯(lián)接到集成電路42。ECU 18向集成電路42提供指令，并且集成電路42將包括執(zhí)行指令操作所必需的電路。集成電路42包括用于監(jiān)測(cè)蓄電池電池單元電壓以及控制電池單元平衡的各種控制部件，例如模數(shù)轉(zhuǎn)換器。集成電路42向開(kāi)關(guān)40的柵極端子提供控制信號(hào)，使得每個(gè)電池單元32可被單獨(dú)放電。集成電路42在端子44和46處被自供電，在端子44和46處，功率由蓄電池電池單元32來(lái)提供。如本文所討論的，一旦集成電路42從ECU 18接收到將蓄電池電池單元32放電的指令，則該集成電路將繼續(xù)操作以使用來(lái)自蓄電池電池單元32的功率來(lái)控制開(kāi)關(guān)40。
[0037]本領(lǐng)域已知如下所述的各種控制算法和電路，即:對(duì)于每個(gè)蓄電池電池單元32單獨(dú)地或獨(dú)立地來(lái)說(shuō)，確定何時(shí)接通開(kāi)關(guān)40以及接通多久，使得每個(gè)蓄電池電池單元32在車(chē)輛10的正常操作期間具有大約相同的S0C。圖3示出了電池單元監(jiān)測(cè)電路34和電池單元平衡電路36的組合的一個(gè)非限制性示意圖，其中節(jié)點(diǎn)48和50被聯(lián)接在蓄電池電池單元32上，并且節(jié)點(diǎn)52、54和56被聯(lián)接到集成電路42的引腳。[0038]當(dāng)E⑶18從撞擊檢測(cè)裝置20接收到使蓄電池模塊電路30開(kāi)始電池單元電壓放電的撞擊檢測(cè)信號(hào)時(shí)，車(chē)輛10上的數(shù)個(gè)蓄電池模塊電路30中的每個(gè)將接收到來(lái)自ECU 18的放電信號(hào)。如上所述，一旦蓄電池模塊電路30從E⑶18接收到指令以開(kāi)始蓄電池電池單元放電操作，則蓄電池模塊電路30將不需要來(lái)自ECU 18的進(jìn)一步指令來(lái)執(zhí)行本文所討論的時(shí)間范圍上進(jìn)行的操作，這是因?yàn)榧呻娐?2不由蓄電池電池單元32來(lái)供電。例如，常見(jiàn)的是，在車(chē)輛撞擊場(chǎng)景下，第一應(yīng)答器將切斷至車(chē)輛的12伏蓄電池的蓄電池電纜，其中E⑶18將不能夠操作，這是因?yàn)镋⑶18從該12伏蓄電池接收電力。然而，E⑶18將已經(jīng)指令蓄電池模塊電路30來(lái)執(zhí)行電池單元放電過(guò)程。
[0039]由于在接收到撞擊事件信號(hào)時(shí)E⑶18將知曉電壓監(jiān)測(cè)電路34所檢測(cè)到的蓄電池電池單元32的荷電狀態(tài)，因此ECU 18將不僅能夠提供表明應(yīng)當(dāng)開(kāi)始電池單元放電的信號(hào)，還能夠提供表明應(yīng)當(dāng)進(jìn)行多久來(lái)達(dá)到期望電壓電平的信號(hào)。此外，由于電壓監(jiān)測(cè)電路34監(jiān)測(cè)蓄電池電池單元32的電壓，因此蓄電池模塊電路30可被標(biāo)定以在該蓄電池電池單元的電壓達(dá)到特定電壓電平時(shí)終止電池單元放電。該特定電壓可以是非常低的電池單元電壓，在該非常低的電池單元電壓下，電池單元32將被永久地?fù)p壞；或者該特定電壓可以是被認(rèn)為安全、但可能不會(huì)損壞蓄電池電池單元32的較高的電壓電平。
[0040]圖4是示出了以本文所討論的方式使每個(gè)蓄電池電池單元32放電的過(guò)程的流程圖60。在框62，撞擊檢測(cè)裝置20感測(cè)車(chē)輛撞擊或其他車(chē)輛受損事件。在框64，裝置20將撞擊事件傳送給E⑶18。在框66，E⑶18向蓄電池模塊電路30發(fā)送放電信號(hào)以開(kāi)始自動(dòng)的蓄電池電池單元放電過(guò)程，該過(guò)程花費(fèi)大約10 ms。在框68，集成電路42將閉合開(kāi)關(guān)40以執(zhí)行如上所述的用于每個(gè)蓄電池電池單元32的通過(guò)電阻38的電池單元放電過(guò)程。
[0041]集成電路42可被編程以便在任何數(shù)量的可應(yīng)用情形中通過(guò)控制開(kāi)關(guān)40來(lái)使蓄電池電池單元32放電。例如，集成電路42可被編程以提供蓄電池電池單元32的深度放電，直到達(dá)到預(yù)定的非常低的電壓極限值(例如，每個(gè)電池單元32來(lái)說(shuō)I伏)，在該電壓極限值或以下，電池單元可能被永久地?fù)p壞。另選地，集成電路42可被編程以在經(jīng)過(guò)一定時(shí)間段(例如,一周)之后終止蓄電池電池單元32的放電。E⑶18在其提供啟動(dòng)蓄電池放電程序時(shí)可以指令集成電路42該時(shí)間應(yīng)當(dāng)是多少，其中ECU 18可以使該時(shí)間基于在具體時(shí)刻時(shí)蓄電池電池單元32的已知S0C。此外，集成電路42可使得每個(gè)蓄電池電池單元32放電，直到達(dá)到欠電壓極限值，該欠電壓極限值可以由ECU 18事先設(shè)定。該欠電壓極限值可以是某個(gè)這樣的電壓，該電壓被確定為安全的，但可能不會(huì)太低以致車(chē)輛蓄電池受損。由于模塊電路30包括電壓檢測(cè)電路34，因此集成電路42將知曉何時(shí)達(dá)到該欠電壓極限值。要注意，其他放電情形也是可適用的。
[0042]如上所述，一旦集成電路42被指令來(lái)執(zhí)行放電過(guò)程，則該操作將繼續(xù)進(jìn)行，即使在ECU 18例如由于車(chē)輛10的其他受損事件而與集成電路42斷開(kāi)、或者出于任何原因喪失了車(chē)輛蓄電池功率從而被斷電的情況下也是如此。此外，如所述的，ECU 18還可由受訓(xùn)練的維護(hù)人員來(lái)指令，以在確定所述撞擊不至于必需報(bào)廢車(chē)輛10那么嚴(yán)重或者蓄電池12可被回收利用的情況下，指令集成電路42停止用于一個(gè)或多個(gè)蓄電池模塊電路30的放電程序。另選地，維護(hù)人員可使用維護(hù)工具來(lái)與集成電路42直接交流。
[0043]如本領(lǐng)域技術(shù)人員將透徹理解的，本文所討論的用于描述本發(fā)明的數(shù)個(gè)以及各個(gè)步驟和過(guò)程可以是指由計(jì)算機(jī)、處理器或利用電氣現(xiàn)象操縱和/或轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)的其他電子計(jì)算裝置來(lái)執(zhí)行的操作。這些計(jì)算機(jī)和電子裝置可采用各種易失性和/或非易失性存儲(chǔ)器，包括在其上存儲(chǔ)有可執(zhí)行程序的非瞬態(tài)計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)，所述可執(zhí)行程序包括能夠由計(jì)算機(jī)或處理器執(zhí)行的各種代碼或可執(zhí)行指令，其中存儲(chǔ)器和/或計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)可包括所有形式和類(lèi)型的存儲(chǔ)器和其他計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)。
[0044]前述討論僅僅公開(kāi)并描述了本發(fā)明的示例性實(shí)施方式。本領(lǐng)域技術(shù)人員從這種討論以及從附圖和權(quán)利要求書(shū)將容易地認(rèn)識(shí)到，可以在其中進(jìn)行各種變化、修改和變形，而不偏離由所附權(quán)利要求書(shū)限定的本發(fā)明的精神和范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種用于響應(yīng)于車(chē)輛受損事件而使車(chē)輛上的具有多個(gè)蓄電池電池單元的車(chē)輛蓄電池放電的方法，所述車(chē)輛包括控制所述蓄電池電池單元中每一個(gè)的荷電狀態(tài)SOC的蓄電池控制器以及用于所述蓄電池電池單元中每一個(gè)的單獨(dú)的蓄電池電池單元平衡電路，所述蓄電池電池單元平衡電路可操作以使每個(gè)蓄電池電池單元獨(dú)立于其他蓄電池電池單元放電，以平衡這些蓄電池電池單元的S0C，所述方法包括: 檢測(cè)到已經(jīng)發(fā)生所述車(chē)輛受損事件； 向所述蓄電池控制器提供事件信號(hào)，所述事件信號(hào)指令所述蓄電池控制器已經(jīng)發(fā)生所述受損事件； 響應(yīng)于所述事件信號(hào)，接通用于全部蓄電池電池單元的電池單元平衡電路中的每一個(gè)電池單元平衡電路，以使所述蓄電池電池單元放電；以及 控制這些蓄電池電池單元的放電。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，這些電池單元平衡電路中的每一個(gè)都包括電阻和開(kāi)關(guān)，使得當(dāng)所述開(kāi)關(guān)閉合時(shí)，所述電池單元通過(guò)所述電阻來(lái)電壓放電。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其中，所述開(kāi)關(guān)是場(chǎng)效應(yīng)晶體管開(kāi)關(guān)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，接通這些電池單元平衡電路中的每一個(gè)包括將來(lái)自所述蓄電池控制器的放電信號(hào)提供給蓄電池模塊電路，所述蓄電池模塊電路監(jiān)測(cè)這些蓄電池電池單元中每一個(gè)的S0C，所述蓄電池模塊電路包括所述電池單元平衡電路。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其中，所述蓄電池模塊電路包括集成電路和用于每個(gè)蓄電池電池單元的電池單元電壓 監(jiān)測(cè)電路,所述集成電路從所述電池單元電壓監(jiān)測(cè)電路接收SOC信號(hào)并且控制所述電池單元平衡電路。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其中，所述蓄電池模塊電路由所述蓄電池電池單元來(lái)供電，并且獨(dú)立于所述蓄電池控制器來(lái)控制每個(gè)蓄電池電池單元的放電。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，控制所述蓄電池電池單元的放電包括:使所述蓄電池電池單元完全放電。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，控制所述蓄電池電池單元的放電包括:使所述蓄電池電池單元放電預(yù)定時(shí)間段。
9.一種用于響應(yīng)于車(chē)輛受損事件而使車(chē)輛上的具有多個(gè)蓄電池電池單元的車(chē)輛蓄電池放電的方法，所述方法包括: 提供車(chē)輛受損事件檢測(cè)器，所述車(chē)輛受損事件檢測(cè)器檢測(cè)所述車(chē)輛受損事件并且提供表示所述車(chē)輛受損事件的事件信號(hào)； 提供蓄電池控制器，所述蓄電池控制器控制所述車(chē)輛蓄電池，所述蓄電池控制器接收所述事件信號(hào)； 提供多個(gè)蓄電池模塊電路，每個(gè)蓄電池模塊電路均由所述蓄電池控制器來(lái)控制并且均控制所述多個(gè)蓄電池電池單元中的一定數(shù)量的蓄電池電池單元，每個(gè)蓄電池模塊電路均包括:從所述蓄電池控制器接收指令的集成電路、用于所述蓄電池電池單元中每一個(gè)的監(jiān)測(cè)所述蓄電池電池單元的電壓的電池單元電壓監(jiān)測(cè)電路、以及用于所述蓄電池電池單元中每一個(gè)的電池單元平衡電路，所述電池單元平衡電路可操作以使所述蓄電池電池單元放電；以及 當(dāng)所述集成電路接收到來(lái)自所述蓄電池控制器的響應(yīng)于所述事件信號(hào)的放電信號(hào)時(shí)，使所述集成電路接通用于所述蓄電池電池單元中每一個(gè)的所述電池單元平衡電路。
10.一種響應(yīng)于車(chē)輛受損事件而使車(chē)輛上的具有多個(gè)蓄電池電池單元的車(chē)輛蓄電池放電的蓄電池放電系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括: 車(chē)輛受損事件檢測(cè)器，所述車(chē)輛受損事件檢測(cè)器檢測(cè)所述車(chē)輛受損事件并且提供表示了所述車(chē)輛受損事件的事件信號(hào)； 蓄電池控制器，所述蓄電池控制器控制所述車(chē)輛蓄電池并且響應(yīng)于所述事件信號(hào)；多個(gè)蓄電池模塊電路，每個(gè)蓄電池模塊電路均由所述蓄電池控制器來(lái)控制并且均控制所述多個(gè)蓄電池電池單元中的一定數(shù)量的蓄電池電池單元，每個(gè)蓄電池模塊電路均包括:從所述蓄電池控制器接收指令的集成電路、用于所述蓄電池電池單元中每一個(gè)的監(jiān)測(cè)所述蓄電池電池單元的電壓的電池單元電壓監(jiān)測(cè)電路、以及用于所述蓄電池電池單元中每一個(gè)的電池單元平衡電路，所述電池單元平衡電路可操作以使所述蓄電池電池單元放電，其中，所述蓄電池控制器向所述蓄電池模塊電路的每一個(gè)中的集成電路提供放電信號(hào)，所述放電信號(hào)使所述集成電路接通用于所述蓄電池電池單元中每一個(gè)的電池單元平衡電路，以使所述電池單元放電。`
【文檔編號(hào)】H02J7/00GK103683381SQ201310414294
【公開(kāi)日】2014年3月26日 申請(qǐng)日期:2013年9月12日 優(yōu)先權(quán)日:2012年9月12日
【發(fā)明者】P.安德烈斯, R.M.弗拉克斯, P.W.凱利 申請(qǐng)人:通用汽車(chē)環(huán)球科技運(yùn)作有限責(zé)任公司