[发明专利]自动碰撞电池放电方法

说明书

技术领域

本发明大体涉及一种用于在碰撞或其它车辆受损事件之后对高电压车辆电池放电的系统和方法，并且更具体地，涉及一种用于在碰撞或其它车辆受损事件之后对锂离子车辆电池放电的系统和方法，包括使用单体平衡电阻器来使电池中的单体电压耗散。

背景技术

电动车辆变得越来越普遍。这些车辆包括：合并电池和诸如内燃机、燃料电池系统等的主功率源的混合车辆，诸如增程型电动车辆（EREV）；以及纯电动车辆，诸如电池电动车辆（BEV）。所有这些类型的电动车辆利用包括多个电池单体（cell）的高电压电池。这些电池可以是不同的电池类型，诸如锂离子、镍金属氢化物、铅酸等。用于电动车辆的典型的高压电池系统可包括用以提供车辆功率和能量要求的几个电池单体或模块，其中每个电池模块可包括一定数量的电池单体，诸如十二个单体。不同的车辆设计包括利用各种用于具体应用的权衡和优势的不同的电池设计。

在车辆碰撞或其它车辆受损事件期间，对各种车辆部件等的重新布置和/或损坏可导致发生不想要的电连接以及各种流体从车辆排出。因为可存储在车辆电池中的电功率，这些事情可能导致潜在危险的情形，诸如使车辆部件起电、化学性危险、火灾危险等。

有时在电路中利用故障隔离检测系统来提供故障检测。电动车辆是一种通常利用故障隔离检测系统来防止人受到系统伤害的电气系统。

为了提供电气故障隔离，一些车辆设有电池断开单元（BDU），该BDU在碰撞事件之后通过打开电池接触器而将电池功率从车辆自动地断开或移除。另外，利用将电池分离成两个部分的设备的手动服务断开（MSD）在本领域中是已知的，其中受过训练的响应者响应于车辆碰撞可能移除MSD以隔离电池。然而，这些已知的隔离技术不从电池移除电荷，仅抑制它。

如上所提及的，用于车辆的高压电池通常包括几个串联地电联接的电池单体。作为诸如内部单体电阻、电连接、电池老化等的许多因素的结果，电池中单体的电荷状态（SOC）在电池的运行期间可随时间漂离。电池管理系统可被设置用以监测每个电池单体的电荷状态以及电池的温度，以及基于最大充电单体和最小充电单体的电荷状态来控制电池可被充电和放电的程度。如果具有最低电荷状态的单体下降到低于某个最小电荷状态，则电池不能用于提供功率，因为该单体可能受损，并且电池不能过充电超过对于具有最大电荷状态的单体来说的某个最大电荷状态，因为该单体可变得过热和受损。因此，即使其它单体可具有适当的或大量的电荷状态，具有低电荷状态的单体也会阻碍电池被使用。

在本领域中提供如下单体平衡系统是已知的：该单体平衡系统试图控制高压车辆电池内单体的充电和放电，使得它们在任何给定的时间点具有约相同的水平的电荷。在一种已知的单体平衡电路中，单体平衡电阻器被设置成与电池单体并联，从而允许单体被电耗散到期望的水平，使得电荷匹配其它电池单体。

发明内容

根据本发明的教义，公开了一种用于在车辆受损事件之后对车辆电池放电的系统和方法。该方法包括：确定该车辆已经陷入车辆受损事件中，然后基于该事件的严重程度将电池中的单体放电到预定的单体电压。电池单体可以由已经存在于车辆电池中用于单体平衡目的的电阻器或由已经被添加用于单体放电目的的电阻器放电。单体的电压当它们被耗散时受到监测，并且一旦单体的具体电压已经达到期望的电压，则打开开关以使电阻器从单体断开。可替代地，单体电压不被监测，但是被被动地放电到零伏。在一个实施例中，取决于事件严重程度，预定的单体电压是三个独立的电压，包括：针对低严重程度事件的单体的最小工作电压；针对中等严重程度事件的单体的0%SOC；以及针对严重事件的单体的零电压。

本发明还提供如下方案：

1. 一种用于使车辆上的电池放电的方法，所述电池包括多个电池单体，每个电池单体包括放电电路，所述方法包括：

确定所述车辆已经陷入车辆受损事件中；以及

如果车辆受损事件被检测到，则通过为每个单体接通所述放电电路来对每个电池单体放电，以将所述单体放电到预定的单体电荷状态水平。

2. 根据方案1所述的方法，其特征在于，对每个电池单体放电包括：监测每个电池单体的电压，并且当每个电池单体达到所述预定的单体电荷状态水平时，独立地停止对每个电池单体的放电。

3. 根据方案1所述的方法，其特征在于，其还包括：确定所述车辆受损事件的严重程度，其中对每个电池单体放电包括：取决于所述车辆受损事件的严重程度，将所述电池单体放电到不同的预定电压水平。