多個電池模組的電壓監(jiān)視的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及多個電池模組的電壓監(jiān)視，屬于電池管理技術領域。本發(fā)明的電壓監(jiān)視裝置和電壓監(jiān)視方法中，在一個電壓監(jiān)視集成電路采集或監(jiān)視多個電池模組的情況下，考慮處于電池模組之間的連接件在充放電回路中產生的壓降對連接件鄰接的某一電池單元的電壓采集或監(jiān)控產生的影響，通過采集該充放電回路的電流計算該連接件的壓降作為補償電壓，進而確定該電池單元的電壓監(jiān)視值。本發(fā)明的電壓監(jiān)視裝置、電壓監(jiān)視集成電路和電壓監(jiān)視方法有利于減少電壓監(jiān)視集成電路的使用、降低成本，并且對電池單元的電壓監(jiān)視準確。
【專利說明】
多個電池模組的電壓監(jiān)視
技術領域
[0001]本發(fā)明屬于電池管理技術領域，涉及采用一個電壓監(jiān)視集成電路對多個串聯(lián)連接的電池模組中的電池單元進行電壓監(jiān)視的電壓監(jiān)視裝置和電壓監(jiān)視方法。
【背景技術】
[0002]在電池管理技術領域，需要對于諸多電池模組構成的能量模塊進行電池管理，方便電池管理的需要，要求對每個電池模組中的每個電池單元進行諸如電壓監(jiān)視，因此，需要準確采集或檢測得到每個電池單元的電壓值作為電壓監(jiān)視值。
[0003]目前，存在各種類型的專用集成電路(ASIC)作為電壓監(jiān)視集成電路(IC)來采集每個電池模組中的每個電池單元的電壓值，例如，凌特(LT)公司的LTC6804(6-12)、德州儀器(TI)公司的 bq76PL455(6_16)和 bq76PL536(3_6)、飛思卡爾(Freescale)公司的 MC33771 (6-14)等;并且，通常采用一個電壓監(jiān)視集成電路(IC)來對應采集一個電池模組中的每個電池單元的電壓值，也就是說，需要對每個電池模組設置一個電壓監(jiān)視集成電路(IC)。

【發(fā)明內容】

[0004]按照本發(fā)明的一方面，提供一種電池模組的電壓監(jiān)視裝置，用于對至少N個串聯(lián)連接的電池模組中的處于充放電回路中的M個電池單元中的每個進行電壓監(jiān)視，其中，相鄰的第i個所述電池模組和第(i + Ι)個所述電池模組之間設置有具有第一電阻值的連接件，N為大于或等于2的整數(shù)，彡(N-1)，M為大于N的整數(shù)；
其中，所述電壓監(jiān)視裝置包括:
電壓監(jiān)視集成電路，其被配置有第一采集端和第二采集端，所述第一采集端和第二采集端跨接每個所述連接件和該連接件的兩端鄰接的任一所述電池單元以形成該電池單元的電壓采集回路；以及
第一補償模塊，其用于基于獲取得到的所述充放電回路中的第一采樣電流和所述連接件的第一電阻值計算得到第一補償電壓；
其中，所述電壓監(jiān)視裝置被配置為基于所述電壓監(jiān)視集成電路采集的所述第一采集端和第二采集端之間的電壓值以及至少所述第一補償電壓計算得到所述第一采集端和第二采集端對應跨接的電池單元的電壓監(jiān)視值。
[0005]按照本發(fā)明的又一方面，提供一種電壓監(jiān)視集成電路，用于采集至少N個串聯(lián)連接的電池模組中的處于充放電回路中的M個電池單元中的每個所對應的電壓值，其中，相鄰的第i個所述電池模組和第(i+Ι)個所述電池模組之間設置有具有第一電阻值的連接件，N為大于或等于2的整數(shù)，彡(N-1)，M為大于N的整數(shù)；
其中，所述電壓監(jiān)視集成電路至少被配置有第一采集端和第二采集端，所述第一采集端和第二采集端跨接每個所述連接件和該連接件的兩端鄰接的任一所述電池單元以形成該電池單元的電壓采集回路；以及
所述電壓監(jiān)視集成電路還包括:第一補償模塊，其被配置為基于獲取得到的所述充放電回路中的第一采樣電流和所述連接件的第一電阻值計算得到第一補償電壓；
其中，所述電壓監(jiān)視集成電路還被配置為基于其采集的所述第一采集端和第二采集端之間的電壓值以及至少所述第一補償電壓計算得到所述第一采集端和第二采集端對應跨接的電池單元的電壓監(jiān)視值。
[0006]按照本發(fā)明的還一方面，提供一種電池模組的電壓監(jiān)視方法，其中，采用一個電壓監(jiān)視集成電路對至少N個串聯(lián)連接的電池模組中的處于充放電回路中的M個電池單元的每個進行電壓監(jiān)視，其中，相鄰的第i個所述電池模組和第(i + Ι)個所述電池模組之間設置有具有第一電阻值的連接件，N為大于或等于2的整數(shù)，彡(N-1)，M為大于N的整數(shù)；
所述電壓監(jiān)視方法包括步驟:
所述電壓監(jiān)視集成電路至少采集跨接于每個所述連接件和該連接件的兩端鄰接的任一所述電池單元的第一采集端和第二采集端之間的電壓值；
獲取得到的所述充放電回路中的第一采樣電流；
基于所述第一采樣電流和所述第一電阻值計算得到第一補償電壓；以及基于所述電壓監(jiān)視集成電路采集的所述第一采集端和第二采集端之間的電壓值和所述第一補償電壓計算得到所述第一采集端和第二采集端對應跨接的電池單元的電壓監(jiān)視值。
[0007]按照本發(fā)明的再一方面，提供一種車輛，其包括能量存儲裝置，所述能量存儲裝置中設置有多個串聯(lián)連接的電池模組、以及上述電壓監(jiān)視裝置或上述電壓監(jiān)視集成電路。
[0008]根據(jù)以下描述和附圖本發(fā)明的以上特征和操作將變得更加顯而易見。
【附圖說明】
[0009]從結合附圖的以下詳細說明中，將會使本發(fā)明的上述和其他目的及優(yōu)點更加完整清楚。
[0010]圖1是按照本發(fā)明一實施例的電池模組的電壓監(jiān)視裝置的結構示意圖。
[0011]圖2是按照本發(fā)明一實施例的電池模組的電壓監(jiān)視集成電路的模塊結構示意圖。
[0012]圖3是按照本發(fā)明又一實施例的電池模組的電壓監(jiān)視裝置的結構示意圖。
[0013]圖4是按照本發(fā)明還一實施例的電池模組的電壓監(jiān)視裝置的結構示意圖。
[0014]圖5是為圖4所示實施例的電壓監(jiān)視裝置在一均衡放電情形的電壓采集原理圖。
[0015]圖6是圖4所示實施例的電壓監(jiān)視裝置在又一均衡放電情形的電壓采集原理圖。
[0016]圖7是按照本發(fā)明一實施例的電池模組的電壓監(jiān)視方法的流程示意圖。
[0017]圖8是按照本發(fā)明一實施例的車輛的結構示意圖。
【具體實施方式】
[0018]現(xiàn)在將參照附圖更加完全地描述本發(fā)明，附圖中示出了本發(fā)明的示例性實施例。但是，本發(fā)明可按照很多不同的形式實現(xiàn)，并且不應該被理解為限制于這里闡述的實施例。相反，提供這些實施例使得本公開變得徹底和完整，并將本發(fā)明的構思完全傳遞給本領域技術人員。附圖中，相同的標號指代相同的元件或部件，因此，將省略對它們的描述。
[0019]附圖中所示的一些方框圖是功能實體，不一定必須與物理或邏輯上獨立的實體相對應?？梢圆捎密浖问絹韺崿F(xiàn)這些功能實體，或者在一個或多個硬件模塊或集成電路中實現(xiàn)這些功能實體，或者在不同處理器裝置和/或微控制器裝置中實現(xiàn)這些功能實體。
[0020]圖1所示為按照本發(fā)明一實施例的電池模組的電壓監(jiān)視裝置的結構示意圖。在該實施例中，電壓監(jiān)視裝置示例用于對其中兩個電池模組(即電池模組110和120)的電池單元進行電壓監(jiān)視，需要理解，電壓監(jiān)視裝置同時監(jiān)視的電池模組的數(shù)量并不是限制性的。電池模組110和電池模組120均主要由12個電池單元組成，12個電池單元以6串2并的方式排列；例如，在電池模組110內部，電池單元110η、電池單元IlO12至電池單元11016依次串聯(lián)地連接形成一列電池單元，電池單元11021、電池單元11022至電池單元11026依次串聯(lián)地連接形成又一列電池單元，兩列電池單元并聯(lián)在一起形成了本發(fā)明實施例的電池模組110;同樣地，在電池模組120內部，電池單元120η、電池單元12012至電池單元12016依次串聯(lián)地連接形成一列電池單元，電池單元12021、電池單元12022至電池單元12026依次串聯(lián)地連接形成又一列電池單元，兩列電池單元并聯(lián)在一起形成了本發(fā)明實施例的電池模組120。在對電池模組110或120中的電池單元進行電壓監(jiān)視時，對其中任意一列電池單元的每個電池單元進行電壓監(jiān)視，相當于也同時對另一列電池單元對應的電池單元進行了電壓監(jiān)視，也即被等效地監(jiān)視，例如，對電池單元IlO12采樣或檢測得到的電壓值即對應等于對電池單元11022采樣或檢測得到的電壓值，電池單元IlO22被等效地監(jiān)視。在圖1和以下圖2至圖5所示的示例中，電池模組中的虛線連線對應列的電池單元表示被等效地監(jiān)視的電池單元，電池模組中的實現(xiàn)連線對應列的電池單元被實際地監(jiān)視，其中，選擇并列的多列電池單元中哪一列被實際監(jiān)視不是限制性的。
[0021]需要說明的是，在本發(fā)明的圖1以及圖2至圖5中的電池模組的電池單元陣列中，為方便示意每個電池單元的在陣列中的排布位置，圖中電池單元的標號XXXyz中，ΧΧΧ表示該電池單元所在的電池模組，下標YZ中的第一位數(shù)Y表示該電池單元在該電池模組中的列數(shù)，下標YZ中的第二位數(shù)Z表示該電池單元在該電池模組中的串聯(lián)的一列中第Z個(或第Z行)電池單元。例如，電池單元IlO21表示其處于電池模組110中，并位于第2列的第I個(或第I行)的電池單元。
[0022]需要說明的是，在每個電池模組中，其所包括的電池單元的個數(shù)不是限于以上或以下的實施例，其具體排列方式也不是限于以上或以下的實施例。每個電池模組中的多個電池單元之間可以是完全相同，例如，相同型號、相同工作電壓等，電池單元可以以單體電池的形式表現(xiàn)。
[0023]串聯(lián)連接的電池模組110和120可以構成電池包，例如混合動力汽車或電動汽車的電池包，需要理解的是，電池包所包括的電池模組的個數(shù)并不限于圖示實施例。
[0024]電池模組110和120可以通過連接件210實現(xiàn)串聯(lián)連接，連接件210例如可以為匯流條(Busbar)或線束等導體，連接件210的兩端分別鄰接不同電池模組的電池單元，S卩電池單元IlO16和電池單元120η。由于連接件210處于電池模組110和120的充放電回路中，充放電回路中的充電或放電電流Ii經過連接件210并能夠產生壓降。
[0025]發(fā)明人注意到，由于電池模組110和120之間的距離設置較長(例如可能在10厘米以上)等因素，連接件210的電阻值辦增大，同時，充電或放電電流I此較大，例如能達到500Α以上，因此，連接件210在充放電回路中的充電或放電過程中產生的壓降不可忽略。連接件210由于同時處于其鄰接的某一電池單元的電壓采集回路上，因此其產生的壓降容易反映在對連接件210兩端鄰接的某一電池單元(11016Sl20n)的電壓采樣值中，因此，該電池單元的電壓采樣不能準確反映電池單元的實際電壓，容易造成電壓監(jiān)視不準確。
[0026]繼續(xù)如圖1所示，電壓監(jiān)視裝置還包括電壓監(jiān)視集成電路220，在該實施例中，電壓監(jiān)視集成電路220可選擇為凌特(LT)公司的LTC6804(6-12)、德州儀器(TI)公司的bq76PL455(6_16)或飛思卡爾(Freescale)公司的MC33771 (6-14)等芯片。以上芯片型號中，括號中的第一位數(shù)字表示該芯片需要最少同時采集的電池單元電壓的個數(shù)，括號中的第二位數(shù)字表示該芯片最多能夠同時采集的電池單元電壓的個數(shù)，例如，對于芯片LTC6804(6-12)，其至少需要同時對應采集6個電池單元電壓，即需要至少對6個電池單元進行電壓監(jiān)視，其最多能夠同時對應采集12個電池單元電壓，即能夠對12個電池單元進行電壓監(jiān)視。因此，如果基于現(xiàn)有的方案，以一個11^6804(6-12)對應監(jiān)視一個電池模組110或120時，LTC6804(6-12)并沒有得到充分的應用，而且，LTC6804(6-12)芯片的需求數(shù)量也大大增加。
[0027]在該實施例中，一個電壓監(jiān)視集成電路220不僅限于采集一個電池模組內部的串聯(lián)連接的電池單元的電壓值，例如，電壓監(jiān)視集成電路220同時采集2個串聯(lián)連接的電池模組110和120的充放電回路中的串聯(lián)連接的12個電池單元中的每個所對應的電壓值，對于每個電池單元，通過電壓監(jiān)視集成電路220均形成相應的電壓采集回路。
[0028]以電壓監(jiān)視集成電路220采用芯片LTC6804(6-12)為示例，其同時對12個電池單元(即電池單元IlOn至I 1i6和電池單元120ιι至12016)進行電壓采樣或檢測，具體地，LTC6804(6-12)的13個采集端或引腳分別以如圖1所示的連接方式連接，即相鄰的電池單元之間接入一個采集端或引腳進行電壓采集，兩個采集端或引腳之間即可對應構成一個電壓采集回路，兩個采集端或引腳之間的壓差被采集即對應某一電池單元的電壓值。
[0029]但是，對于連接件210的一端連接的電池單元120ιι，由于不同電池模組中的電池單元120η和電池單元IlO16之間引入了連接件210，LTC6804(6-12)的一個采集端或引腳是接入在電池單元11016和連接件210之間兒1^6804(6-12)的又一個采集端或引腳是接入在電池單元120η的負極一端，這樣，LTC6804(6-12)的其中兩個相鄰采集端或引腳是對應跨接連接件210和電池單元120η，從而形成了電池單元120η對應的電壓采集回路，連接件210處于該電壓采集回路上，因此，以上兩個相鄰采集端采集的電壓值Vo反映的是電池單元120η的電壓和連接件210在充放電過程中的壓降之和，其并不能真實反映電池單元120η的電壓。
[0030]為此，在該實施例中，電壓監(jiān)視裝置還設置有電流采樣部件230和補償模塊240。其中，電流采樣部件230可以采集連接件210所處的充放電回路的電流作為采樣電流，即電流Ιι，在該實施例中，電流采樣部件230可以設置在電池管理系統(tǒng)900中，電池管理系統(tǒng)900中用于采集電池包的充放電電流的部件可以作為本發(fā)明實施例的電流采樣部件230。在一實施例中，補償模塊240也可以設置在電池管理系統(tǒng)900中，其具體可以通過可編程控制器等實現(xiàn)，補償模塊240耦接至電流采樣部件230并可以獲取電流采樣部件230所采集的采樣電流Ii，補償模塊240例如被可編程地輸入有連接件210對應的電阻值R1，采樣電流1:乘以電阻值仏即可以獲得補償電壓V1，其即對應于連接件210在充放電過程中的壓降。
[0031]電壓監(jiān)視裝置進一步基于電壓監(jiān)視集成電路220的跨接于連接件210和電池單元120η的兩相鄰采集端所采集的電壓值Vo和補償模塊240得到的補償電壓VHf算得到電壓值V11，在該實施例中，連接件210的采樣電流1工的方向與連接件210所處的電壓采集回路的電流(該電流相對采樣電流I1來說非常小)方向相同，因此，通過以下關系式(I)計算Vn:
Vn= Vo一Vi= Vo一(IiXRi) (I)。
[0032]進一步，電壓監(jiān)視裝置將該電壓值V11作為電池單元120η的電壓監(jiān)視值，該電壓監(jiān)視值能準確反映該電池單元120η的實際電壓，因此，電壓監(jiān)視裝置對電池單元120η的電壓監(jiān)視更加準確有效。
[0033]需要理解的是，可以通過配置電池管理系統(tǒng)900實現(xiàn)電壓監(jiān)視裝置的以上計算電壓值V11過程在電池管理系統(tǒng)900中完成，也可以通過配置電壓監(jiān)視集成電路220實現(xiàn)電壓監(jiān)視裝置的以上計算電壓值Vn過程在電壓監(jiān)視集成電路220中完成，還可以在具有運算功能的補償模塊240中實現(xiàn)電壓監(jiān)視裝置的以上計算電壓值V11過程，甚至還可以設立獨立設置相應的計算處理裝置來實現(xiàn)電壓監(jiān)視裝置的以上計算電壓值V11過程。
[0034]需要說明的是，對于電池單元120η之外的其他被監(jiān)視的電池單元，它們的正負極兩端都是跨接在電壓監(jiān)視集成電路220的兩個采集端或引腳上形成相應的電壓采集回路，電壓采集回路中未引入連接件210，因此，對應采集的電壓值能基本準確反映相應電池反映的電壓，因此，可以作為相應電池單元的電壓監(jiān)視值。
[0035]在其他實施例中，LTC6804(6_12)的一個采集端或引腳是接入在電池單元120η和連接件之間，LTC6804(6-12)的又一個采集端或引腳是接入在電池單元IlO16的正極一端，這樣，LTC6804(6-12)的其中兩個相鄰采集端或引腳是對應跨接連接件210和電池單元11016，從而形成電池單元IlO16的電壓采集回路。LTC6804(6-12)的其中兩個相鄰采集端采集的電壓值反映的是電池單元11016的電壓和連接件210在充放電過程中的壓降之和。通過以上對電池單元120η的相似處理方式，同樣可以準確獲得電池單元11016的電壓監(jiān)視值。
[0036]在以上實施例的電池模組的電壓監(jiān)視裝置中，一個電壓監(jiān)視集成電路220可以同時對例如兩個電池模組進行電壓采樣，并且，有效避免了因連接件210導致的電壓采樣不準確的問題，因此，可以減少電壓監(jiān)視集成電路220的使用數(shù)量，例如，如果一個電池包中包括50個如圖1所示的電池模組，電壓監(jiān)視裝置可以僅使用25個電壓監(jiān)視集成電路220，電壓監(jiān)視集成電路220的使用數(shù)量減少一半，大大減少了電壓監(jiān)視裝置的成本。
[0037]需要說明的是，本發(fā)明實施例的電壓監(jiān)視集成電路220并不限于對電池單元進行電壓采樣，例如還可以對其他參數(shù)(例如電池單元溫度)進行采樣。
[0038]圖2所示為按照本發(fā)明一實施例的電池模組的電壓監(jiān)視集成電路的模塊結構示意圖。在該實施例中，以上圖1實施例的電壓監(jiān)視裝置的功能并不是主要地都在電壓監(jiān)視集成電路2 20中完成，本發(fā)明實施例的電壓監(jiān)視集成電路2 20不但用于采集2個串聯(lián)連接的電池模組110和120的充放電回路中的串聯(lián)連接的12個電池單元中的每個所對應的電壓值，而且，在其內部配置有補償模塊240，電壓監(jiān)視集成電路220中的補償模塊240可以獲取電流采樣部件230所采集的采樣電流I1，補償模塊240還可以被可編程地輸入有連接件210對應的電阻值Ri，采樣電流Ii乘以電阻值Ri即可以同樣獲得補償電壓V1，其即對應于連接件210在充放電過程中的壓降。在一實施例中，電壓監(jiān)視集成電路220被設計為可編程控制器，其能夠可編程地輸入有連接件210具體對應的電阻值R1。
[0039]在又一替換實施例中，甚至還可以將電流采樣部件230設置在電壓監(jiān)視集成電路220中，也即電壓監(jiān)視集成電路220同時具有對電池模組所處的充放電回路進行電流采樣的功能。
[0040]圖2所示實施例的電壓監(jiān)視集成電路220還可以基于電壓監(jiān)視集成電路220的跨接于連接件210和電池單元120η的兩相鄰采集端所采集的電壓值Vo和補償模塊240得到的補償電壓％計算得到電壓值Vn，例如以上關系式(I)的方式計算Vn，并將該電壓值Vn配置為電池單元120η的電壓監(jiān)視值，該電壓監(jiān)視值能準確反映該電池單元120η的實際電壓。因此，電壓監(jiān)視集成電路220同樣可以準確有效地對電池單元120η的電壓進行采集，并且同樣可以基于一個電壓監(jiān)視集成電路220對兩個電池模組110和120進行電壓采集和監(jiān)視，有利于降低成本。
[0041]圖2所示實施例的電壓監(jiān)視集成電路220的具體工作原理與圖1所示實施例的電壓監(jiān)視裝置的工作原理基本相同或相似，在此不再一一贅述。需要理解，在以下進一步示例的電壓監(jiān)視裝置中，其也可以基于以上對圖1所示實施例的電壓監(jiān)視裝置變換形成電壓監(jiān)視集成電路220的方式，類似地變換形成相應的電壓監(jiān)視集成電路(IC)。
[0042]圖3所示為按照本發(fā)明又一實施例的電池模組的電壓監(jiān)視裝置的結構示意圖。在該實施例中，電壓監(jiān)視裝置示例用于對其中三個電池模組(即電池模組310、320和330)的電池單元進行電壓監(jiān)視，需要理解，電壓監(jiān)視裝置同時監(jiān)視的電池模組的數(shù)量并不是限制性的。電池模組310、電池模組320和電池模組330均主要由12個電池單元組成，12個電池單元以4串3并的方式排列；例如，在電池模組310內部，電池單元310η、電池單元31012至電池單元310?4依次串聯(lián)地連接形成一列電池單元，電池單元31021、電池單元31022至電池單元31024依次串聯(lián)地連接形成又一列電池單元，電池單元31031、電池單元31032至電池單元31034依次串聯(lián)地連接形成還一列電池單元，三列電池單元并聯(lián)在一起形成了本發(fā)明實施例的電池模組310;電池模組320和電池模組330內部的電池單元的排布方式與電池模組310相同。在對電池模組310或320或330中的電池單元進行電壓監(jiān)視時，對其中任意一列電池單元的每個電池單元進行電壓監(jiān)視，相當于也同時對另一列電池單元對應的電池單元進行了電壓監(jiān)視，也即被等效地監(jiān)視，例如，對電池單元31012采樣得到的電壓值即對應等于對電池單元3 1 022或電池單元31032采樣得到的電壓值，電池單元31022和電池單元3 1 032被等效地監(jiān)視。
[0043]同樣地，電池模組310和320、電池模組330和330可以分別通過連接件210實現(xiàn)串聯(lián)連接，連接件210例如可以為匯流條(Busbar)或線束等導體，連接件210的兩端分別鄰接不同電池模組的電池單元，例如，電池單元31014和電池單元32011、電池單元32014和電池單元330η。由于連接件210處于電池模組310、320和320的充放電回路中，充放電回路中的充電或放電電流Ii經過連接件210并能夠產生壓降。同樣地，連接件210由于同時處于其鄰接的某一電池單元(例如31(^^32(^4)的電壓采集回路上，因此，連接件210產生的壓降容易反映在對連接件210兩端鄰接的某一電池單元(例如31(^^320^)的電壓采樣中，因此，該電池單元的電壓采樣不能準確反映電池單元的實際電壓，容易造成電壓監(jiān)視不準確。
[0044]繼續(xù)如圖3所示，電壓監(jiān)視裝置還包括電壓監(jiān)視集成電路420，在該實施例中，電壓監(jiān)視集成電路420可選擇為凌特(LT)公司的LTC6804(6-12)、德州儀器(TI)公司的bq76PL455(6_16)或飛思卡爾(Freescale)公司的MC33771 (6-14)等芯片。在該實施例中，一個電壓監(jiān)視集成電路420不僅限于采集一個電池模組中的串聯(lián)連接的電池單元的電壓值，例如，電壓監(jiān)視集成電路420同時采集3個串聯(lián)連接的電池模組310、320和330的充放電回路中的串聯(lián)連接的12個電池單元中的每個所對應的電壓值。以電壓監(jiān)視集成電路420采用芯片LTC6804(6-12)為示例，其具有能夠同時對應采集12個電池單元電壓的能力，因此可以對三個模組的12個電池單元(即電池單元310η至310m、電池單元320η至320m和電池單元330η至33(h4)同時進行電壓采樣或檢測。具體地，LTC6804(6-12)的13個采集端或引腳分別以如圖3所示的連接方式連接，即相鄰的電池單元之間接入一個采集端或引腳進行電壓采集，兩個采集端或引腳之間即可對應構成一個電壓采集回路，兩個采集端或引腳之間的壓差即可以采集出該電池單元的電壓值。
[0045]在該實施例中，電壓監(jiān)視裝置中設置單元監(jiān)視電路(Cell Monitoring Circuit，CMC)插座451和若干單元電路擴展(Cell Circuit Extens1n，CCE)插座452，其中，電壓監(jiān)視集成電路420被插置于在CMC插座451上，CMC插座451上可以外接采樣線或采樣線束連接至如圖3所示的電池模組320上的相應位置處，從而，電壓監(jiān)視集成電路420的部分采集端或引腳可以通過CMC插座451以及外部線束間接地連接至相應電池單元的兩端，進行形成該電池單元的電壓采集回路;CCE插座452之上未置放電壓監(jiān)視集成電路420，其可以外接采樣線或采樣線束連接至如圖3所示的電池模組310或330上的相應位置處，并且CCE插座452與CMC插座451之間通過諸如接插件連接，從而，CCE插座452的采樣線所采集的信號可以依次通過CCE插座452、CMC插座451傳輸至電壓監(jiān)視集成電路420的相應部分采集端或引腳，同樣可以形成電壓采集回路。
[0046]CCE插座452與CMC插座451的置放位置基于對應它們分別連接的電池模組的位置來確定，其中，如果電壓監(jiān)視集成電路420采集三個或三個以上串聯(lián)連接的電池模組的電壓值，CMC插座451對應置于三個或三個以上電池模組中處于中央位置的電池模組的旁邊，CCE插座452對應置于其他電池模組的旁邊，例如，CMC插座451對應連接的電池模組(320)之外的每個電池模組(310或330)對應地設置一個CCE插座452，這樣，有利于縮短采樣線的長度并且有利于采樣線的整齊有序排布。CCE插座452的具體數(shù)量不是限制性的，其可以根據(jù)電壓監(jiān)視集成電路420對應檢測或采集的電池模組的數(shù)量來確定。
[0047]繼續(xù)如圖3所示，由于連接件210的引入，同樣存在以上圖1和圖2所示實施例的問題，也就是說，連接件210—端鄰接的電池單元例如電池單元31014，由于不同電池模組中的電池單元320η和電池單元31(h4之間引入了連接件210，以電壓監(jiān)視集成電路420為LTC6804(6-12)為示例，LTC6804(6-12)—個采集端是接入(例如通過CMC插座451和采樣線接入)在電池單元320η和連接件210之間，LTC6804(6-12)的又一個采集端是接入(例如通過CMC插座451、0^插座452和采樣線接入)在電池單元31014的正極一端，這樣兒1^6804(6-12)的其中兩個相鄰采集端或引腳是對應跨接連接件210和電池單元31014，它們用于形成電池單元31(h4的電壓采集回路，采集的電壓值Vo反映的是電池單元31014的電壓和連接件210在充放電過程中的壓降之和，其并不能真實反映電池單元31014的電壓。對于電池單元32014是存在類似的情形。
[0048]為此，在該實施例中，電壓監(jiān)視裝置還設置電流采樣部件430和補償模塊440。其中，電流采樣部件430可以采集連接件210所處的充放電回路的電流作為采樣電流，即電流Ii，在該實施例中，電流采樣部件430可以設置在電池管理系統(tǒng)900中，電池管理系統(tǒng)900中用于采集電池包的充放電電流的部件可以作為本發(fā)明實施例的電流采樣部件430。在一實施例中，補償模塊440也可以設置在電池管理系統(tǒng)900中，其具體可以通過可編程控制器等實現(xiàn)，補償模塊440可以獲取電流采樣部件430所采集的采樣電流I1，補償模塊240例如被可編程地輸入有連接件210對應的電阻值R1，采樣電流I i乘以電阻值R1即可以獲得補償電壓Vi，其即對應于連接件210在充放電過程中的壓降。
[0049]電壓監(jiān)視裝置進一步基于電壓監(jiān)視集成電路420的跨接于連接件410和電池單元31014(或電池單元32014)的兩相鄰采集端所采集的電壓值Vo和補償模塊440得到的補償電壓VH+算得到電壓值V14，例如基于以下關系式(2)計算:
Vi4= Vo一Vi= Vo一(IiXRi) (2)。
[0050]電壓監(jiān)視裝置進一步將電壓值化4作為電池單元31014(或電池單元32(h4)的電壓監(jiān)視值，該電壓監(jiān)視值能準確反映該電池單元31014(或電池單元32014)的實際電壓，因此，電壓監(jiān)視裝置對電池單元31014和電池單元32014的電壓監(jiān)視更加準確有效。
[0051]需要理解的是，可以通過配置電池管理系統(tǒng)900實現(xiàn)電壓監(jiān)視裝置的以上計算電壓值V14過程在電池管理系統(tǒng)900中完成，也可以通過配置電壓監(jiān)視集成電路420實現(xiàn)電壓監(jiān)視裝置的以上計算電壓值V14過程在電壓監(jiān)視集成電路420中完成，還可以在具有運算功能的補償模塊440實現(xiàn)電壓監(jiān)視裝置的以上計算電壓值V14過程，甚至還可以設立獨立設置相應的計算處理裝置來實現(xiàn)電壓監(jiān)視裝置的以上計算電壓值￥14過程。
[0052]同樣，類似圖2所示實施例的電壓監(jiān)視集成電路220相對圖1所示實施例的電壓監(jiān)視集成電路220的變換，在其他實施例中，也可以將補償模塊440和/或電流采樣部件430設置在電壓監(jiān)視集成電路420中，電壓監(jiān)視集成電路420同時被配置實現(xiàn)電壓監(jiān)視裝置的以上計算電壓值Vm的過程，因此，可以以電壓監(jiān)視集成電路440基本實現(xiàn)圖3所示的電壓監(jiān)視裝置的功能。
[0053]在以上圖3所示實施例的電池模組的電壓監(jiān)視裝置中，一個電壓監(jiān)視集成電路420可以同時對例如三個電池模組進行電壓采樣，并且，有效避免了因連接件210導致的電壓采樣不準確的問題，因此，可以將電壓監(jiān)視集成電路420的使用數(shù)量減少為原來的三分之一，大大減少了電壓監(jiān)視裝置的成本的同時，電壓監(jiān)視的準確性不下降。
[0054]基于以上圖1至圖3所示實施例，將理解到，本發(fā)明的實施例的電壓監(jiān)視裝置或電壓監(jiān)視集成電路可以實現(xiàn)其他任何排列方式的串聯(lián)連接的多個電池模組的電壓監(jiān)視或采集，例如，電池單元以3串4并排列的電池模組;根據(jù)每個電池模組中的串聯(lián)連接的電池單元的數(shù)量、以及電壓監(jiān)視集成電路最多能夠同時對應采集的電池單元電壓的數(shù)量，可以具體確定每個電壓監(jiān)視集成電路對應采集或監(jiān)視的電池模組的數(shù)量。
[0055]圖4所示為按照本發(fā)明還一實施例的電池模組的電壓監(jiān)視裝置的結構示意圖；圖5所示為圖4所示實施例的電壓監(jiān)視裝置在一均衡放電情形時的電壓采集原理圖，圖6所示為圖4所示實施例的電壓監(jiān)視裝置在又一均衡放電情形的電壓采集原理圖。以下結合圖4至圖6所示說明本發(fā)明實施例的電壓監(jiān)視裝置以及電壓監(jiān)視原理。
[0056]首先，對比圖4所示實施例的電壓監(jiān)視裝置和圖3所示實施例的電壓監(jiān)視裝置，其中相同的標號表示相同的部件，在此不再一一贅述。并且，相比于圖3所示實例的電壓監(jiān)視裝置，其中第一電流采樣部件531與圖3所示實例的電壓監(jiān)視裝置中的電流采樣部件430的功能與設置均相同，第一補償模塊541與圖3所示實例的電壓監(jiān)視裝置中的電流采樣部件440的功能與設置均相同，因此也不再一一描述。圖4所示實施例的電壓監(jiān)視裝置中的電壓監(jiān)視集成電路520與圖3所示實例的電壓監(jiān)視裝置中的電壓監(jiān)視集成電路420的設置與功能也基本相同，它們的主要差異在于電壓監(jiān)視集成電路520還與第二補償模塊542連接或耦接。
[0057]如圖4所示，電壓監(jiān)視裝置中還設置有第二電流采樣部件532，其用于采集電池單元的均衡放電回路中的電流作為采樣電流，該采樣電流通常在I OOmA數(shù)量級，相比于第一電流采樣部件531采集得到的采樣電流(其可以達到幾百安培)非常小。該采樣電流發(fā)送至第二補償模塊542。第二補償模塊542被配置輸入有均衡放電回路中的涉及的采樣線的電阻值，根據(jù)該電阻值和采樣電流大小，可以計算得到又一補償電壓(其區(qū)別于第一補償模塊541獲得的補償電SV1)。
[0058]在該實施例中，設置第二電流采樣部件532和第二補償模塊542是為了補償某一電池單元均衡放電過程中部分均衡放電回路(尤其是采樣線)產生的壓降對該電池單元以及其相鄰的電池單元的電壓采集產生的影響。
[0059]在一種均衡放電情形中，如圖5所示，假設以電池單元330η需要均衡放電為示例，參見圖4，從電池單元330η的正極依次經過采樣線521b和CCE插座452、均衡電阻R3(圖4中未示出)、CCE插座452和采樣線521c至電池單元330η的負極，從而形成均衡放電回路;該均衡放電回路在圖5中以電阻R2、均衡電阻R3和電阻R4示意，均衡放電回路的電流為12，其例如在100毫安數(shù)量級；其中，電阻他示意從電池單元330η的正極至均衡電阻R3之間的均衡放電回路的電阻，電阻R4示意從均衡電阻R3至電池單元330η的負極之間的均衡放電回路的電阻。本申請的發(fā)明人注意到，由于本申請需要采用一個電壓監(jiān)視集成電路來對多個電池模組的電池單元進行電壓采集或監(jiān)視，因此，采樣線不可避免地被加長至原來的幾十倍甚至更多，因此，均衡放電回路中的采樣線的電阻變得較大并成為均衡放電回路的主要阻抗，并且在均衡放電過程中會產生較大的可以影響電池單元的電壓采集準確度的壓降。因此，在一實施例中，電阻R2基本上等效于采樣線521b的電阻，電阻R4基本上等效于采樣線521c的電阻，均衡放電回路的CCE插座452和設置在CCE插座452與CMC插座451之間的接插件的電阻等均可以相對采樣線的電阻被忽略不計。以上電阻R2和電阻R4可以預先通過測量等方法獲得并被輸入至第二補償模塊542，均衡電阻R3可以具體設置在電壓監(jiān)視集成電路520的內部，也可以設置在電壓監(jiān)視集成電路520外部，諸如CMC插座451上。
[0060]在以圖5所示方式進行均衡放電時，應當注意到，均衡放電回路將與電池單元330η的電壓采集回路部分復用，例如，電阻R2和電阻R4對應的均衡放電回路部分是基本復用的，電阻R2和電阻R4在電池單元330η的均衡放電過程中產生的壓降會被電壓監(jiān)視集成電路520的相應采集端采集到作為對應電池單元330η所采集到的電壓值Vn，的一部分，因此，該電壓值Vn，并不能真實反映此時電池單元330ιι的電壓。
[0061 ]為此，在均衡放電時，第二電流采樣部件532采集均衡放電回路的電流為I2，第二補償模塊542從第二電流采樣部件532獲取該電流12，并結合電阻R2和電阻R4，計算得到補償電壓，即VnWi=(R2+R4) X 12。電壓監(jiān)視裝置進一步根據(jù)電壓值Vn’和補償電壓ViiW嘗計算Vn，具體基于以下關系式(3)計算:
Vn= Vii，一ViiWi= Vn，一(R2+R4) X I2 (3)0
[0062]這樣，以計算得到的電壓值V11作為電池單元330η的電壓監(jiān)視值，其能準確反映電池單元330η在均衡放電過程中的實際電壓，因此，能更準確有效地采集對電池單元自身在均衡放電過程中的實際電壓。
[0063]在以圖5所示方式進行均衡放電時，還應當注意到，電池單元330η的均衡放電回路將與電池單元33012的電壓采集回路、電池單元32014的電壓采集回路也存在部分復用，也就是說，電池單元330η的部分均衡放電回路是處于電池單元33012的電壓采集回路上或處于電池單元32014的電壓采集回路上在電池單元330η的均衡放電過程中和電池單元33012的電壓采集的采集過程中，電阻R4對應的均衡放電回路部分是基本復用的，電阻R4在電池單元330ιι的均衡放電過程中產生的壓降會被電壓監(jiān)視集成電路520的相應采集端采集到作為對應電池單元33012所采集到的電壓值V12，的一部分，因此，該電壓值V12，并不能真實反映此時電池單元33012的電壓。
[0064]為此，在電池單元330ιι均衡放電時，第二電流采樣部件532采集均衡放電回路的電流為12，第二補償模塊542從第二電流采樣部件532獲取該電流12，并結合電阻R4，計算得到補償電壓，即V12wi=R4 X I2。電壓監(jiān)視裝置進一步根據(jù)電壓值V12’和補償電壓V12Wii計算V12，具體基于以下關系式(4)計算:
Vi2=Vi2iKi=R4XI2 (4)o
[0065]這樣，以計算得到的電壓值V12作為電池單元33012的電壓監(jiān)視值，其能準確反映電池單元33012在相鄰的電池單元330η均衡放電過程中的實際電壓，因此，能更準確有效地實現(xiàn)對電池單元33012在其相鄰的電池單元處于均衡放電過程中的實際電壓。
[0066]同樣，在電池單元330η的均衡放電過程中和電池單元32(h4的電壓采集的采集過程中，電阻R2對應的均衡放電回路部分是基本復用的(盡管電池單元33011和電池單元32014是處于不同的電池模組)，電阻R2在電池單元330η的均衡放電過程中產生的壓降會被電壓監(jiān)視集成電路520的相應采集端采集到作為對應電池單元32014所采集到的電壓值Vw的一部分，該電壓值Vm，并不能真實反映此時電池單元32014的電壓。為此，在電池單元330η均衡放電時，第二電流采樣部件532采集均衡放電回路的電流為12(包括其電流方向信息)，第二補償模塊542從第二電流采樣部件532獲取該電流12，并結合電阻R2,計算得到補償電壓，SPVl4iKipR2X 12。電壓監(jiān)視裝置進一步根據(jù)電壓值Vl4，和補償電壓Vl4iKf計算Vl4，具體基于以下關系式(5)計算:
Vi4= Vi4，+Vi4Wi= Vm' +R2 X I2 (5)。
[0067]這樣，以計算得到的電壓值V14作為電池單元32014的電壓監(jiān)視值，其能準確反映電池單元32014在相鄰的電池單元330η均衡放電過程中的實際電壓，因此，能更準確有效地實現(xiàn)對電池單元32014在其相鄰的電池單元處于均衡放電過程中的實際電壓。
[0068]需要說明的是，在V11和V14的補償計算過程中，并沒有考慮連接件210的電阻R1導致的壓降，這是由于連接件210未處于電池單元330η的均衡放電回路上;并且，即使連接件210處于電池單元330η均衡放電回路上，連接件210的電阻R1相對采樣線521b主要對應的電阻R2是相對較小的，在不考慮從充放電回路的充電電流I1導致的壓降的情況下，均衡放電過程中，連接件210所產生的壓降非常小，可以不予考慮。但是，如果連接件210處于電池單元330η均衡放電回路上且被相應電壓采集回路復用，為進一步提高電壓采集的準確度，以上V11和V14的補償計算過程需要進一步考慮連接件210的電阻R1在均衡放電過程中導致的壓降。
[0069]并且，如果還需要考慮充放電回路的充放電電流Ii導致的連接件210產生的壓降的情況下，還需要綜合考慮第一電壓補償模塊541得到的補償電壓％= (I1XR1),也即，電壓監(jiān)視裝置進一步根據(jù)電壓值V14，、補償電壓V14Wil和補償電壓V1計算V14，具體基于以下關系式
(6)計算:
Vi4= Vi4，+Vi4W嘗一Vi= Vi4，+R2Xl2 一(IiXRi) (6)0
[0070]這樣，以計算得到的電壓值V14作為電池單元32014的電壓監(jiān)視值，其不但考慮了相鄰的電池單元330η處于均衡放電過程中對其電壓采集或監(jiān)視產生的影響，而且考慮了在充放電過程中連接件210對其電壓采集或監(jiān)視產生的影響。因此，電壓值化4能更準確有效地實現(xiàn)對電池單元320w的實際電壓。
[0071]以上圖5實例說明了串聯(lián)連接多個電池模組的電池單元中的一個在均衡放電時如何消除對該均衡放電的電池單元的電壓采集的影響以及如何消除該均衡放電的電池單元對相鄰的電池單元的電壓采集的影響。
[0072]在又一種均衡放電情形中，如圖6所示，假設以電池單元330η和電池單元33012需要均衡放電為示例，其中，電池單元330η的均衡放電回路與圖5所示相同；同樣地，電池單元33012的均衡放電回路的組成與電池單元330ιι的組成基本類似，其主要是由電阻R4、均衡電阻R5和電阻R6組成的回路，其中，電阻R4是電池單元330ιι的均衡放電回路和電池單元33012的均衡放電回路所共用的部分，也即復用的部分，電阻R6示意從均衡電阻R5至電池單元33012的負極之間的均衡放電回路的電阻，電阻R6基本上等效于采樣線521d的電阻，也即均衡放電回路的CCE插座452和設置在CCE插座452與CMC插座451之間的接插件的電阻等均可以相對采樣線的電阻被忽略不計。同樣地，以上電阻R6可以預先通過測量等方法獲得并被輸入至第二補償模塊542，均衡電阻抱可以具體設置在電壓監(jiān)視集成電路520的內部，也可以設置在電壓監(jiān)視集成電路520外部。
[0073]在以圖6所示方式進行均衡放電時，應當注意到，電池單元330η的均衡放電回路將與電池單元3 3 O 2的均衡放電回路復用的部分，即電阻R 4對應的部分，其也是與電池單元330η的電壓采集回路部分復用的，還是與電池單元33012的電壓采集回路部分復用的。因此，電壓監(jiān)視裝置的在計算電池單元330η或電池單元33012的電壓監(jiān)視值時，不但需要考慮自身均衡放電過程中均衡放電回路的壓降對電壓采集的影響，還需要考慮相鄰的電池單元處于均衡放電過程中部分均衡放電回路的壓降對電壓采集的影響。此時，第二電流采樣部件532采集電池單元330ιι的均衡放電回路的電流12，并且同時采集電池單元33012的均衡放電回路的電流13，第二補償模塊542從第二電流采樣部件532獲取該電流I2和13。并且，基于已知的電阻R2和電阻R4,對于電池單元330η，計算得到補償電壓，S卩VnW|p(R2+R4)Xl2 —R4X I3;電壓監(jiān)視裝置進一步根據(jù)電壓值Vn，和補償電壓Vnwii計算Vn，具體基于以下關系式
(7)計算:
Vn= Vii，一ViiWi= Vn，—(R2+R4) X I2 + R4XI3 (7)o
[0074]同樣地，基于已知的電阻R6和電阻R4,對于電池單元33012，計算得到補償電壓，SPVi2Wi=(R6+R4) XI3—R4XI2。電壓監(jiān)視裝置進一步根據(jù)采集到的電壓值V12，和第二補償模塊542獲得的補償電壓V12Wii計算V12，具體基于以下關系式(8)計算:
Vl2= V12’一Vl2iKi= V12’—(R6+R4) X I3 + R4XI2 (8)0
[0075]將以上電壓值Vn和V12分別作為這種均衡放電情形下電池單元330η和電池單元33012的電壓監(jiān)視值，其將更加準確。以上圖6所示均衡放電情形實際上是圖5所示均衡放電情形的擴展，其考慮了兩個相鄰的電池單元在同時均衡放電的情況下的相互影響。
[0076]需要說明的是，以上各種實施例的補償電壓的計算和/或作為電壓監(jiān)視值的電壓值的計算過程中，“加”或“減”是根據(jù)電壓采集回路的電流方向與充放電回路上的電流方向的關系或與均衡放電回路上的電流方向的關系來確定的。
[0077]以下結合圖4所示實施例的電壓監(jiān)視裝置示例說明本發(fā)明實施例的電壓監(jiān)視方法。
[0078]圖7所示為按照本發(fā)明一實施例的電池模組的電壓監(jiān)視方法的流程示意圖。結合以上圖4至圖7說明其方法過程。
[0079]首先，步驟S710，電壓監(jiān)視集成電路采集電壓值。其中，電壓監(jiān)視集成電路520采集多個串聯(lián)連接的電池模組(310、320和330)的處于充放電回路中的每個被監(jiān)控的電池單元的電壓值，包括采集跨接于每個連接件210和連接件210鄰接的一電池單元(例如31(h4或320i4>的兩采集端之間的電壓值，例如，以上圖3所示實施例的電壓值V0。
[0080]步驟S721，第一電流采集部件531采集充放電回路的電流I1作為第一采樣電流。進一步，步驟S722，第一補償模塊541計算得到受連接件210影響的每個電池單元(例如31014或32014)對應的第一補償電壓。該計算過程如以上圖3所示實施例的補償電壓％的計算過程相同，g卩，V1= I i X R1，其中，Ri為連接件210的電阻，I工為充放電回路的采樣電流。
[0081]同時地，步驟S731，第二電流采集部件532采集每個電池單元的均衡放電回路的電流作為相應的第二采樣電流，該采集過程與以上圖5和圖6所示實施例的采集均衡放電回路的電流I2和I3的過程相同。進一步，步驟S732，第二補償模塊542計算得到受均衡放電影響的每個電池單元對應的第二補償電壓，該第二補償電壓的計算過程與圖5和圖6示例中Vnw嘗、V12Wii或V14Wil的計算過程相同，可以根據(jù)該電池單元是否受自身均衡放電影響和/或是否受相鄰電池單元均衡放電影響來確定第二補償電壓的計算方式。
[0082]進一步，步驟S740，根據(jù)每個電池單元的第一補償電壓和/或第二補償電壓和對應每個電池單元采集的電壓值，計算得到相應的電壓值作為該電池單元的電壓監(jiān)控值。該計算過程在以上與圖5和圖6示例中Vn、V12或V14的計算過程相同，在此不再詳述。需要說明的是，如果電池單元僅受連接件210影響，則按照以上圖3所示實施例基于關系式(2)計算電壓值Vn的方法來獲得其電壓監(jiān)控值;如果電池單元僅受自身均衡放電影響，則按照以上圖5所示實施例基于關系式(3)計算電壓值V11的方法來獲得其電壓監(jiān)控值;如果電池單元僅受相鄰電池單元的均衡放電影響，則按照以上圖5所示實施例基于關系式(4)/(5)計算電壓值￥12八14的方法來獲得其電壓監(jiān)控值;如果電池單元既受自身均衡放電影響也受相鄰電池單元均衡放電影響，則按照以上圖6所示實施例基于關系式(7)/(8)計算電壓值Vn/V12的方法來獲得其電壓監(jiān)控值;如果電池單元既受連接件210影響也受相鄰電池單元均衡放電影響，則按照以上圖5所示實施例基于關系式(6)計算電壓值V14的方法來獲得其電壓監(jiān)控值；當然，如果既不受連接件210影響也不受任何電池單元均衡放電影響，則基于對應采集的電壓值作為電壓監(jiān)控值。
[0083]需要說明的是，由于不同電池單元對應的采樣線的長度可能是不同的，因此，處于均衡放電回路上的采樣線的電阻也是可能是不同的。對于CMC插座451對應連接的電池單元，由于其采樣線可能相對較短，其在均衡放電過程中所產生的壓降可能是電壓采集精度所允許的范圍內，對于CMC插座451對應連接的電池單元(例如電池單元320η、電池單元32012、電池單元32013)，也可選擇地以對應采集的電壓值作為電壓監(jiān)控值。
[0084]圖8所示為按照本發(fā)明一實施例的車輛的結構示意圖。在該實施例中，車輛80的動力系統(tǒng)800至少采用電機840提供驅動力，動力系統(tǒng)800還包括能量存儲裝置810，能量存儲裝置810中設置有多個串聯(lián)連接的電池模組所形成的電池包，并且還設置以上圖1或圖3或圖4所示實施例的電壓監(jiān)視裝置，或者還設置以上圖2所示實施例的電壓監(jiān)視集成電路，電壓監(jiān)視裝置或電壓監(jiān)視集成電路對多個電池模組中的處于充放電回路中的各個電池單元中進行電壓監(jiān)視。動力系統(tǒng)800還包括電機控制系統(tǒng)820、電機840—端設置的傳感器850、車輛控制模塊830。能量存儲裝置810輸出的電力通過電機控制系統(tǒng)820和/或車輛控制模塊830控制實現(xiàn)按需、穩(wěn)定地輸出提供至電機840，從實現(xiàn)對車輛的驅動控制。
[0085]圖8所示實施例的車輛具體可以為電動車輛或混合動力車輛，但是應當理解到，以上圖8所示實施例中使用的能量存儲裝置810可以廣泛地應用于能夠用于推動車輛的具有一個或多個電機的任何動力系統(tǒng)。混合動力車輛的例子可以包括但不限于插電式混合動力車輛、雙模式混合動力車輛、全混合動力車輛、增程式混合動力車輛、動力輔助混合動力車輛、輕度混合動力車輛、串聯(lián)式混合動力車輛、并聯(lián)式混合動力車輛、串聯(lián)-并聯(lián)式混合動力車輛、液力混合動力車輛、功率分流式混合動力車輛以及任何其他類型的混合動力車輛。本公開中的車輛可以被配置為轎車、運動型車、卡車、公共汽車、商用車、跨界車、休閑車等，應當理解的是，本公開的技術不局限于某一特定類型的車輛。
[0086]將理解，以上當據(jù)稱將部件“連接”、“親接”或“接入”到另一個部件時，它可以直接連接或耦接或接入到另一個部件，也可以存在除所述連接件210之外的中間部件。
[0087]以上例子主要說明了本發(fā)明的電池模組的電壓監(jiān)視裝置、電壓監(jiān)視集成電路、電壓監(jiān)視方法、以及使用本發(fā)明的電壓監(jiān)視裝置或電壓監(jiān)視集成電路的車輛。盡管只對其中一些本發(fā)明的實施方式進行了描述，但是本領域普通技術人員應當了解，本發(fā)明可以在不偏離其主旨與范圍內以許多其他的形式實施，例如，每個電壓監(jiān)控集成電路所采集或監(jiān)控的電池模組數(shù)量的變化。因此，所展示的例子與實施方式被視為示意性的而非限制性的，在不脫離如所附各權利要求所定義的本發(fā)明精神及范圍的情況下，本發(fā)明可能涵蓋各種的修改與替換。
【主權項】
1.一種電池模組的電壓監(jiān)視裝置，用于對至少N個串聯(lián)連接的電池模組中的處于充放電回路中的M個電池單元中的每個進行電壓監(jiān)視，其中，相鄰的第i個所述電池模組和第(i+I)個所述電池模組之間設置有具有第一電阻值的連接件，N為大于或等于2的整數(shù)，(N-1)，M為大于N的整數(shù)； 其中，所述電壓監(jiān)視裝置包括: 電壓監(jiān)視集成電路，其被配置有第一采集端和第二采集端，所述第一采集端和第二采集端跨接每個所述連接件和該連接件的兩端鄰接的任一所述電池單元以形成該電池單元的電壓采集回路；以及 第一補償模塊，其用于基于獲取得到的所述充放電回路中的第一采樣電流和所述連接件的第一電阻值計算得到第一補償電壓； 其中，所述電壓監(jiān)視裝置被配置為基于所述電壓監(jiān)視集成電路采集的所述第一采集端和第二采集端之間的電壓值以及至少所述第一補償電壓計算得到所述第一采集端和第二采集端對應跨接的電池單元的電壓監(jiān)視值。2.如權利要求1所述的電壓監(jiān)視裝置，其中，還包括:第一電流采集部件，其用于采集所述充放電回路的電流作為所述第一采樣電流。3.如權利要求2所述的電壓監(jiān)視裝置，其中，所述第一電流采集部件和/或第一補償模塊被配置在電池管理系統(tǒng)中。4.如權利要求2所述的電壓監(jiān)視裝置，其中，所述第一電流采集部件和/或第一補償模塊被配置在所述電壓監(jiān)視集成電路中。5.如權利要求1所述的電壓監(jiān)視裝置，其中，還包括: 第二電流采集部件，其用于采集處于均衡放電過程的每個電池單元的均衡放電回路的電流作為第二采樣電流;以及 第二補償模塊，其用于基于所述第二采樣電流和第二電阻值計算得到第二電壓補償值，其中所述第二電阻值為均衡放電過程的每個電池單元的均衡放電回路與該電池單元所相鄰的任一電池單元的電壓采集回路的復用部分的電阻值； 其中，所述電壓監(jiān)視裝置還被配置為基于所述電壓監(jiān)視集成電路采集的均衡放電過程的每個電池單元所相鄰的任一電池單元的電壓值以及至少所述第二補償電壓計算得到均衡放電過程的每個電池單元所相鄰的任一電池單元的電壓監(jiān)視值。6.如權利要求5所述的電壓監(jiān)視裝置，其中，所述第二補償模塊還被配置為基于所述第二采樣電流和第三電阻值計算得到第三電壓補償值，其中所述第三電阻值為均衡放電過程的每個電池單元的均衡放電回路與該電池單元自身對應的電壓采集回路的復用部分的電阻值； 其中，所述電壓監(jiān)視裝置還被配置為基于所述電壓監(jiān)視集成電路采集的均衡放電過程的每個電池單元的電壓值以及至少所述第三補償電壓計算得到均衡放電過程的每個電池單元的電壓監(jiān)視值。7.如權利要求5或6所述的電壓監(jiān)視裝置，其中，所述復用部分的第二電阻值/第三電阻值基本等效為所述均衡放電回路和對應所述電壓采集回路復用的采樣線的電阻值，該采樣線連接所述電壓監(jiān)視集成電路和所述電池模組。8.如權利要求7所述的電壓監(jiān)視裝置，其中，所述采樣線的電阻值根據(jù)復用的采樣線的長度計算確定并被輸入至所述第二補償模塊。9.如權利要求5或6所述的電壓監(jiān)視裝置，其中，所述第二電流采集部件和/或第二補償模塊被配置在電池管理系統(tǒng)中。10.如權利要求5或6所述的電壓監(jiān)視裝置，其中，所述第二電流采集部件和/或第二補償模塊被配置在所述電壓監(jiān)視集成電路中。11.如權利要求1所述的電壓監(jiān)視裝置，其中，還包括用于置放所述電壓監(jiān)視集成電路的單元監(jiān)視電路插座和連接至所述單元監(jiān)視電路插座的一個或多個單元電路擴展插座。12.如權利要求11所述的電壓監(jiān)視裝置，其中，所述單元監(jiān)視電路插座為I個，所述單元電路擴展插座為(N-1)個，I個所述電壓監(jiān)視集成電路和(N-1)個所述單元電路擴展插座逐一對應N個串聯(lián)連接的電池模組布置，I個所述電壓監(jiān)視集成電路被布置在相對中央的位置。13.—種電池模組的電壓監(jiān)視方法，其中，采用一個電壓監(jiān)視集成電路對至少N個串聯(lián)連接的電池模組中的處于充放電回路中的M個電池單元的每個進行電壓監(jiān)視，其中，相鄰的第i個所述電池模組和第(i+Ι)個所述電池模組之間設置有具有第一電阻值的連接件，N為大于或等于2的整數(shù)，彡(N-1)，M為大于N的整數(shù)； 所述電壓監(jiān)視方法包括步驟: 所述電壓監(jiān)視集成電路至少采集跨接于每個所述連接件和該連接件的兩端鄰接的任一所述電池單元的第一采集端和第二采集端之間的電壓值； 獲取得到的所述充放電回路中的第一采樣電流； 基于所述第一采樣電流和所述第一電阻值計算得到第一補償電壓；以及 基于所述電壓監(jiān)視集成電路采集的所述第一采集端和第二采集端之間的電壓值和所述第一補償電壓計算得到所述第一采集端和第二采集端對應跨接的電池單元的電壓監(jiān)視值。14.如權利要求13所述的電壓監(jiān)視方法，其中，還包括步驟: 采集處于均衡放電過程的每個電池單元的均衡放電回路的電流作為所述第二采樣電流； 基于所述第二采樣電流和第二電阻值計算得到第二電壓補償值，其中所述第二電阻值為均衡放電過程的每個電池單元的均衡放電回路與該電池單元所相鄰的任一電池單元的電壓采集回路的復用部分的電阻值;以及 基于所述電壓監(jiān)視集成電路采集的均衡放電過程的每個電池單元所相鄰的任一電池單元的電壓值以及至少所述第二補償電壓計算得到均衡放電過程的每個電池單元所相鄰的任一電池單元的電壓監(jiān)視值。15.如權利要求14所述的電壓監(jiān)視方法，其中，還包括步驟: 基于所述第二采樣電流和第三電阻值計算得到第三電壓補償值，其中所述第三電阻值為均衡放電過程的每個電池單元的均衡放電回路與該電池單元自身對應的電壓采集回路的復用部分的電阻值；以及 基于所述電壓監(jiān)視集成電路采集的均衡放電過程的每個電池單元的電壓值以及至少所述第三補償電壓計算得到均衡放電過程的每個電池單元的電壓監(jiān)視值。16.—種車輛，其包括能量存儲裝置，所述能量存儲裝置中設置有多個串聯(lián)連接的電池模組、以及如權利要求1至12中任一項所述的電壓監(jiān)視裝置。17.如權利要求16所述的車輛，其中，所述車輛為電動車輛或混合動力車輛。
【文檔編號】H02J7/00GK106067689SQ201610306909
【公開日】2016年11月2日
【申請日】2016年5月11日 公開號201610306909.9, CN 106067689 A, CN 106067689A, CN 201610306909, CN-A-106067689, CN106067689 A, CN106067689A, CN201610306909, CN201610306909.9
【發(fā)明人】張文斌, 樊一峰, 徐勛高, 王英, 吳志文
【申請人】法拉第未來公司