通用电池模块及与之配合使用的控制模块
2019-11-22

通用电池模块及与之配合使用的控制模块

一种高动力可伸缩电池箱,由多个通用电池模块和一个主控制模块组成。通过选择适当标称和数量的通用电池模块并把他们串联和/或者并联起来就可组装成一个高性能长寿命的动力电池箱,其中主控制模块起电池箱主要控制和接口的作用。这种电池箱适用于各种高动力的应用,包括电动车等。

在维护模态304,B⑶14可以上载软件或各种参数到内存中。新上载的软件或参数在下一次UBM2进入在初始化模态301以后才会被使用。因此在维护模态304,若接到来自CAN1总线113的重新启动指令,BCU14就会上载新软件或参数然后进入初始化模态使得新新软件或参数生效。在维护模态304,B⑶14支持查错功能,可以通过CAm总线113报告各种操作信息,如:电池芯6电压,UBM2温度,目前工作参数和出错码等。

主控制器MCM102的输入动力接线柱为120和122,分别与UBM14d的动力接线柱18d和16d连接。MCM102的输出动力接线柱108和106是电池箱70的动力接口,同时通过接插头110与外部动力控制系统3(见图1(a))通讯,具体信号见表2。

基于可扩充性和可互换性,由UBM构成的动力电池箱可用于多种需要高电池动力的应用中。这种电池箱特别适用于电动车应用,用电动驱动动力驱动电动车。

如果电压的误差超出预设的阈值B⑶14就会接通相应电池芯6上的旁路器48从而减少对该电池芯6的充电(步骤S18)。若电压的误差没有超出预设的阈值BCU14就会断开相应电池芯6上的旁路器48(步骤S20)。接下来,B⑶14会计算各电池芯6的最高电压Vmaj^forthecell6(步骤S22),然后电压差:Dv=Vsp(T)Vmajri,其中Dv表示电池芯6的最高电压Vmajri与电池芯预设充电电压Vsp⑴的差值,Vsp是电池模块温度T的函数(步骤S24)。应用这一电压误差值Dv,B⑶14通过PID算法可计算出充电器的控制信号占空比。占空比的最大值和最小值限制在89%和2%之间(步骤S26)。

对于高功率应用如图11(a)所示的电动车控制系统,散热系统是很重要的。因此散热泵43负责将冷却水通过冷却管45,47冷却各电池模块2a到2e及使各电池模块达到热平衡。

对于高压应用,电池箱70需要水冷,通过入口45和出口47循环冷却液冷却电池箱同时提供电池模块UBMs加至2d之间热平衡。

B⑶14还可通过接插线32发出警告信号。一般情况下这个信号的占空因素与电池箱的充电状态成反比。例如,当充电状态超过60%时,接插线32的警告信号占空因素为2%;当充电状态减少到5%时,警告信号占空因素则增加到99%。当B⑶14检测到UBM2的温度超过警告阈值时,警告信号占空因素将设置成60%;而当温度超过断开阈值时,警告信号占空因素将设置成99%。另外当充电状态减少到5%时,或者UBM2的电压过低或过高时警告信号占空因素都将设置成99%。因此接插线32发出警告信号可选择性地连结到警示灯52上,当UBM2检测到电压过低或过高,温度过高或充电状态过低时,警示灯52将保持持续亮状态。

接下来,MCM102通过CAN总线报告电池箱的漏电电阻(步骤S70)并将监测到的漏电电阻Rdi与预设的阈值相比较(步骤S72)。如果漏电电阻Rdi小于阈值MCM102设置警告标志并通过CAN总线报告,然后进入等待CAN2总线111的启动指令(步骤S76)。如果漏电电阻Rdi大于阈值则MCM102直接进入等待CAN2总线111的启动指令(步骤S76,S78).若CAN2总线111上出现动力启动指令,则MCM102关闭预充电断路器(步骤S80),否则继续等待CAN2总线111上的动力启动指令(步骤S76).

下面将根据附图举例说明本发明。在附图中个部件均用编码进行标示。