[发明专利]用于提高安全性的电池系统控制方法

说明书

发明领域

本发明涉及用于提高安全性的电池系统控制方法，更具体地，涉 及控制电池系统中电池模块运行的方法，该电池系统包括两个或更多 电池模块或电池模块组件，其中该电池系统还包括用于消耗充电能量 的耗能负载，并且所述方法包括，当特定电池模块或特定电池模块组 件运行异常时，将运行异常的电池模块或电池模块组件连接到对应的 耗能负载，以对充电能量强行放电。本发明还涉及一种电池系统，其 能够执行所述电池系统控制方法。

发明背景

最近，可被充电和放电的二次电池已作为无线移动装置的电源广 为使用。而且，作为电动车辆(EV)和混合电动车辆(HEV)的电源， 二次电池已经受到强烈关注，电动车辆和混合电动车辆已被开发来解 决，由于采用化石燃料的汽油机和柴油机车辆的存在而引发的问题， 例如空气污染。

对于小型移动装置，每个装置使用一个或数个电池组电池。在另 一方面，诸如车辆的中型或大型装置使用中型或大型电池系统，其具 有多个彼此电连接的电池组电池，因为对于中型或大型装置，高输出 和大容量是必要的。

中型或大型电池系统用作电动车辆和混合电动车辆所用的充电和 放电电源，它的生产通过如下过程进行，即，将多个电池模块(电池 组电池)彼此串联/并联地电连接，并将这些电池模块(电池组电池) 彼此机械联结。

通常，从电池管理系统(BMS)被安装到每个电池模块，主BMS被 安装到每个含多个电池模块的电池模块组件，以用于控制每个电池模 块的充电和放电，并在每个电池模块运行异常期间，执行保障每个电 池模块的安全所必要的控制操作。为了保障每个电池模块及电池模块 组件的安全，控制单元包括用于使运行异常的电池模块或电池模块组 件中断运行的控制电路。

在每个电池模块被充电之后，大量能量被存储在每个电池模块中。 然而，当每个电池模块在此状态下运行异常时，充电能量助长了每个 电池模块异常的消极反应，而同时每个电池模块并不连接到对应的外 部输入和输出端子，结果就使电池模块可能达到危险状态。例如，在 电动车辆运动期间，当特定电池模块运行异常时，如果不立即更新替 换运行异常的电池模块，则危险状态在车辆运动期间会维持或进一步 加剧，即使将用于运行异常的电池模块的连接电路断开，情况亦如此。

因此，亟需能够从根本上解决上述几个问题的技术。

发明内容

因而，本发明已经致力于解决上述问题和仍待解决的其他技术问 题。

具体地，本发明的目标之一在于，对高输出大容量电池系统中运 行异常的电池模块放电，该电池系统包括多个彼此电连接的电池组电 池或电池模块，从而提高该电池系统的总体安全性。

根据本发明的一方面，通过提供一种控制电池系统中电池模块运 行的方法，可以实现上述及其他目标。所述电池系统包括两个或更多 电池模块或电池模块组件，其中该电池系统还包括用于消耗充电能量 的耗能负载，并且所述方法包括，当特定电池模块或特定电池模块组 件运行异常时，将运行异常的电池模块或电池模块组件连接到对应的 耗能负载，以对充电能量强行放电。

所述电池系统包括两个或更多电池模块或电池模块组件，以及用 于消耗电池模块或电池模块组件的能量的耗能负载。当特定电池模块 或特定电池模块组件运行异常时，运行异常的电池模块或电池模块组 件被电连接到对应的耗能负载(例如电阻器)，而不是连接到需要来 自电池模块或电池模块组件的能量的外部装置(例如车辆发动机)， 以使运行异常的电池模块或电池模块组件的能量被强行放电到对应的 电阻器。这样，就防止了运行异常的电池模块或电池模块组件影响外 部装置。

在根据本发明的电池系统中，电池模块例如并联连接诸如车辆发 动机的外部电路，所述电池系统还包括位于外部电路和各电池模块之 间连接区域的控制单元，其用于控制电池模块的运行。

在这种情形下，当确认特定电池模块运行异常时，控制单元使该 电池模块与外部电路脱离连接，并将该电池模块连接到对应的耗能负 载。结果，特定电池模块的能量被强行放电到对应的耗能负载，从而 防止运行异常的电池模块影响外部装置。