具有冗余电源的电池管理电路的制作方法

    专利查询2026-06-07  3


    本公开涉及用于电动车辆或其他电池供电设备的电池管理电路。


    背景技术:

    1、诸如电动车辆等电池供电设备通常包括许多电池单元,这些电池单元串联连接以形成用于电池供电设备的电池系统。对于这种电池系统,电池管理系统(bms)通常用于电池单元监测、热监测、电池单元的单元平衡或其他电池管理功能。

    2、高电压bms(例如用于电动车辆的bms)通常使用若干不同的电池管理电路,以便监测电池供电设备的所有电池单元。例如,电池管理电路中的每个电路可以监测用于向电池供电设备提供功率的电池系统的电池单元的子集。电池管理电路能够监测若干单元的电压和温度,并且可以对不同的电池单元执行单元平衡或其他电池管理功能。然而,每个电池管理电路的通道数目可能是有限的,并且因此在一个bms内可能需要若干电池管理电路,以便监测电池系统的所有单元。

    3、例如,电动车辆可以包括具有串联连接的一百个或更多个电池单元的电池系统,但是电池管理电路可以包括更有限数目的通道,例如仅12个或18个通道。在12个通道的情况下,bms内可能需要9个电池管理电路来监测电池系统的所有100个单元。当然,在给定电池系统中使用的单元数目可以变化,并且每个电池管理电路中的通道数目也可以变化。


    技术实现思路

    1、一般来说,本公开涉及电池单元管理电路,以及使用多个电池管理电路来管理电池供电系统中(例如电动车辆中)的多个电池单元的系统和电路。本公开的电池单元管理电路由两种不同的功率域供应功率。第一功率域可以包括与被监测的电池单元相关联的高电压功率域,并且来自第一功率域的功率可以由线性调节器电路调节。第二功率域可以包括低电压功率域,该低电压功率域包括dc/dc功率转换器以调节功率。两种不同的功率域为系统提供了冗余。此外,根据本公开的技术,可以在特定时间选择并且使用不同的功率域,从而为电路和系统的操作提供优点和效率。

    2、在一些示例中,本公开描述了一种被配置为管理多个电池单元的电池单元管理电路。电池单元管理电路可以包括到第一电源的第一连接部,其中第一电源包括多个电池单元,以及到第二电源的第二连接部,其中第二电源包括dc/dc功率转换器。

    3、在其他示例中,本公开描述了一种电路,该电路包括被配置为管理多个电池单元的n个电池单元管理电路,其中n是整数,其中n个电池单元管理电路中的每个电池单元管理电路包括到第一电源的第一连接部,并且其中第一电源包括多个电池单元。该电路还可以包括第二电源,该第二电源包括dc/dc功率转换器,其中n个电池单元管理电路中的每个电池单元管理电路包括到第二电源的第二连接部。此外,该电路可以包括连接到n个电池单元管理电路的n个整流器电路,以及将dc/dc功率转换器连接到n个整流器电路的变压器,其中n个电池单元管理电路被配置为在第一时间实例(instance of time)中接收来自第一电源的功率,并且在第二时间实例中经由变压器和n个整流器电路接收来自第二电源的功率。

    4、在一些示例中,本公开描述了一种系统,该系统包括多个电池单元,以及被配置为管理多个电池单元的n个电池单元管理电路,其中n是整数,其中n个电池单元管理电路中的每个电池单元管理电路包括到第一电源的第一连接部,并且其中第一电源包括多个电池单元。该系统还可以包括第二电源,该第二电源包括dc/dc功率转换器,其中n个电池单元管理电路中的每个电池单元管理电路包括到第二电源的第二连接部。此外,该系统还可以包括连接到n个电池单元管理电路的n个整流器电路,以及将dc/dc功率转换器连接到n个整流器电路的变压器,其中n个电池单元管理电路被配置为在第一时间实例中接收来自第一电源的功率,并且在第二时间实例中经由变压器和n个整流器电路接收来自第二电源的功率。该系统还可以包括被配置为控制dc/dc功率转换器的控制器电路。

    5、在一些示例中,本公开描述了一种操作与电子设备相关联的电池管理系统的电池管理电路的方法,其中该方法包括在第一时间实例中从由电池管理电路监测的电池单元向电池管理电路供应功率,以及在第二时间实例中从dc/dc功率转换器向电池管理电路供应功率。

    6、这些示例与其他示例的细节在附图和下文的描述中阐述。其他特征、目的和优点将从说明书和附图、以及从权利要求书中显而易见。



    技术特征:

    1.一种电池单元管理电路,被配置为管理多个电池单元,所述电池单元管理电路包括:

    2.根据权利要求1所述的电池单元管理电路,其中所述第一电源和所述第二电源包括不同的电源域,其中所述第一电源包括高电压电源域,并且所述第二电源包括低电压电源域,并且其中所述低电压电源以低于所述高电压电源的电压电平操作。

    3.根据权利要求2所述的电池单元管理电路,其中所述低电压电源域和所述高电压电源域是电流隔离的。

    4.根据权利要求1所述的电池单元管理电路,

    5.根据权利要求1所述的电池单元管理电路,其中所述电池单元管理电路还包括被配置为根据菊花链协议操作的通信连接,其中所述通信连接将所述电池管理电路连接到其他电池管理电路以及连接到与处理器相关联的接收器电路,并且其中所述处理器被配置为控制所述dc/dc功率转换器。

    6.根据权利要求1所述的电池单元管理电路,其中所述电池单元管理电路被配置为:

    7.根据权利要求6所述的电池单元管理电路,其中所述电池单元管理电路被配置为:

    8.一种电路,包括:

    9.根据权利要求8所述的电路,其中所述变压器包括:

    10.根据权利要求9所述的电路,其中所述变压器包括形成在一个或多个印刷电路板pcb上的两个或更多个平面线圈。

    11.根据权利要求8所述的电路,其中n大于10。

    12.根据权利要求8所述的电路,其中所述n个电池单元管理电路中的每个电池单元管理电路被配置为:

    13.根据权利要求12所述的电路,其中所述n个电池单元管理电路中的每个电池单元管理电路被配置为:

    14.一种系统,包括:

    15.根据权利要求14所述的系统,其中所述n个电池单元管理电路还包括被配置为根据菊花链协议操作的通信连接,其中所述通信连接将菊花链中的n个电池管理电路连接到所述控制器电路,其中所述菊花链包括环形网络,所述环形网络包括所述n个电池管理电路和所述控制器电路,其中所述控制器电路包括作为所述环形网络的一部分的接收器和连接到所述接收器的处理器,其中所述处理器被配置为控制所述dc/dc功率转换器。

    16.根据权利要求14所述的系统,其中所述变压器包括:

    17.根据权利要求16所述的系统,其中所述初级线圈和所述n个次级线圈包括形成在一个或多个印刷电路板pcb上的两个或更多平面线圈。

    18.根据权利要求14所述的系统,其中对于所述n个电池单元管理电路中的每个电池单元管理电路:

    19.根据权利要求14所述的系统,其中所述n个电池单元管理电路中的每个电池单元管理电路被配置为:

    20.一种操作与电子设备相关联的电池管理系统的电池管理电路的方法,所述方法包括:

    21.根据权利要求20所述的方法,还包括:


    技术总结
    本公开涉及具有冗余电源的电池管理电路。在一些示例中,本公开描述了一种操作与电子设备相关联的电池管理系统的电池管理电路的方法。该方法可以包括在第一时间实例中从由电池管理电路监测的电池单元向电池管理电路供应功率;以及在第二时间实例中从DC/DC功率转换器向电池管理电路供应功率。

    技术研发人员:C·瓦尔特,M·埃克勒
    受保护的技术使用者:英飞凌科技股份有限公司
    技术研发日:
    技术公布日:2024/11/26
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