[发明专利]电池监视电路、装置及方法

权利要求书

1.一种能量存储单元装置，包括：

多个电池单元；

电流注入电路，被配置为将电流分别注入所述多个电池单元中单独的电池单元；

阻抗检测电路，被耦合为检测响应于注入的电流，检测所述多个电池单元的阻抗特性；

数据提取电路，与阻抗检测电路耦合，并且被配置为从阻抗检测电路接收与所检测到的阻抗特性相关的高带宽阻抗数据，将阻抗数据的低频分量与阻抗数据的高频分量分离，以及从高带宽数据提取所述多个电池单元的阻抗信息；以及

输出电路，被配置为提供低频分量和所提取的阻抗信息，作为对能量存储单元装置的阻抗特性加以指示的输出。

2.如权利要求1所述的装置，其中，电流注入电路被配置为通过如下步骤将电流分别注入所述多个电池单元中单独的电池单元：在所述多个电池单元中的单个电池单元的两端耦合单元平衡电路，以将电流注入到该单个电池单元中，其中，单元平衡电路被耦合为在所述单个电池单元与至少另一个电池单元之间传递电流。

3.如权利要求1所述的装置，其中，电流注入电路被配置为通过如下步骤将电流分别注入所述多个电池单元中单独的电池单元：

选择电池单元的子集，以基于子集的电荷特性的状态进行评估，以及

对于子集中的每个电池单元，在该电池单元的两端单独耦合单元平衡电路，以独立于注入子集中其它电池单元的电流，将电流注入到该电池单元中，其中，单元平衡电路被耦合为在单独的电池单元与至少另一个电池单元之间传递电流。

4.如权利要求1所述的装置，其中，数据提取电路包括：

滤波器，被配置为分离阻抗数据的低频分量，以及

离散傅立叶变换电路，被配置为从高带宽分量中提取阻抗信息。

5.如权利要求1所述的装置，其中，

阻抗检测电路包括电压检测电路和电流检测电路，电压检测电路被配置为对于每个电池单元，检测该电池单元两端的电压，电流检测电路被配置为检测通过电池单元的电流，以及

数据提取电路和阻抗检测电路被集成到公共电路上，数据提取电路包括电压变换电路和电流变换电路，电压变换电路被配置为从电压检测电路的输出的高带宽分量中提取电压幅度和相位信息，电流变换电路被配置为从电流检测电路的输出的高带宽分量中提取电流幅度和相位信息。

6.如权利要求1所述的装置，其中，

电流注入电路被配置为通过如下步骤将电流分别注入所述多个电池单元中单独的电池单元：对于每个电池单元，使用调制信号来操作开关，以使平衡电路与电池单元选择性地耦合和去耦合，从而按照一定的占空比将电流注入到电池单元中，其中所述占空比被限制为对注入到电池单元中的电流量加以限制，以及

阻抗检测电路被配置为基于调制信号检测每个电池单元的阻抗特性。

7.如权利要求1所述的装置，其中，电流注入电路包括，

平衡电路，被配置为在不同电池单元之间平衡电荷，以及

调制器，被配置为，对于每个电池单元在断开和闭合位置之间操作开关，以一定的频率循环地将平衡电路耦合至电池单元，其中所述频率实现了将预定电流注入电池单元以用于阻抗测量。

8.如权利要求1所述的装置，其中，电流注入电路被配置为通过如下步骤将电流分别注入所述多个电池单元中单独的电池单元：对于每个电池单元，闭合将以下项中的至少一项耦合的开关：

电池单元两端的电阻器电路，用于被动地泄放(bleed)来自电池单元的电流，以及

电池单元两端的电感器电路，用于主动地感应通过电池单元的电流。

9.如权利要求1所述的装置，其中，电流注入电路包括开关式∑-Δ调制器和余弦发生器，开关式∑-Δ调制器和余弦发生器被配置为对于所述多个电池单元中的每个电池单元，在接通和关断状态之间切换平衡器电路，以相对于电池单元中的另一电池单元将电流单独注入该电池单元中。

10.如权利要求1所述的装置，其中，输出电路被配置为向电池组控制器提供低频分量，所述电池组控制器控制所述多个电池单元之间的电荷的平衡。

11.如权利要求1所述的装置，其中，电流注入电路被配置为通过如下步骤将电流分别注入所述多个电池单元中单独的电池单元：对于每个电池单元，控制平衡电路以预定的频率和幅度来注入电流，以便于阻抗检测电路检测阻抗特性。