[发明专利]电池组及其操作方法和包括其的怠速停止和起动系统

说明书

技术领域

本发明的一个或多个实施例涉及一种电池组。

背景技术

通常，与一次电池不同，二次电池是可再充电的。根据二次电池所应用到的外部装置的类型，二次电池可以用作单个电池或者用在多个电池结合为单元的电池模块中。

根据传统的技术，使用铅蓄电池作为用于起动发动机的电源。近来，怠速停止和起动(Idle Stop & Go，ISG)系统已经应用于发动机，以提高燃料效率，ISG系统的使用逐渐增多。支持ISG系统(即，怠速限制装置)的电源应当保持强的充电和放电特性，以满足发动机起动和频繁的起动所需的高输出，并应当具有长寿命。然而，铅蓄电池的充电和放电特性在ISG系统下由于重复的发动机停止或重新起动而劣化，因此，具有短的寿命。

发明内容

本发明实施例的多个方面提供了一种电池组，所述电池组包括：第一端子；第二端子；电池模块，结合在第一端子和第二端子之间，电池模块具有一定的荷电状态；传感器，被配置为测量电池模块的溶胀并被配置为产生溶胀数据值；以及电池管理系统，被配置为根据溶胀数据值和荷电状态来控制电池模块的充电和放电，以减小电池模块的溶胀速率或校正电池模块的溶胀。

电池管理系统可以被配置为在荷电限度的充电状态和放电状态之间控制电池模块的充电和放电。

根据本发明的实施例，所述电池组还包括结合在第一端子和电池模块之间的选择器，选择器包括：多个输入端子；输出端子，结合到第一端子；以及切换件，被配置为根据切换控制信号将所述多个输入端子选择性地结合到输出端子。电池管理系统可以被配置为产生切换控制信号，使得当溶胀数据值大于或等于参考电池溶胀值并且荷电状态已经达到限度时，所述多个输入端子中的结合到电池模块的输入端子不结合到输出端子。

电池组还可以包括结合在第一端子和电池模块之间的选择器和结合在选择器和第二端子之间的辅助电池模块，选择器包括：多个输入端子；输出端子，结合到第一端子；以及切换件，被配置为根据电池管理系统产生的切换控制信号将所述多个输入端子选择性地结合到输出端子。这里，所述多个输入端子包括：第一输入端子，结合到电池模块；第二输入端子，结合到辅助电池模块；以及第三输入端子，既不结合到电池模块，也不结合到辅助电池模块，切换件可以被配置为根据切换控制信号将输出端子选择性地结合到第一输入端子、第二输入端子和第三输入端子中的至少一个。

电池管理系统可以被配置为产生切换控制信号，使得当溶胀数据值大于或等于参考电池溶胀值并且荷电状态已经达到限度时，将第二输入端子结合到输出端子。

选择器还可以包括：第一可变电阻器，结合在第一输入端子和并联连接端子之间；以及第二可变电阻器，结合在第二输入端子和并联连接端子之间，其中，切换件被配置为根据切换控制信号将输出端子选择性地结合到并联连接端子和第三输入端子中的一个，电池管理系统被配置为根据溶胀数据值和荷电状态来控制第一可变电阻器和第二可变电阻器，以调节流到电池模块中的充电电流或从电池模块流出的放电电流与流到辅助电池模块中的充电电流或从辅助电池模块流出的放电电流之间的比。

电池管理系统可以被配置为当溶胀数据值大于或等于参考电池溶胀值并且荷电状态已经达到限度时对电池模块重复地充电和放电。

在本发明的实施例中，电负载结合在第一端子和第二端子之间，电池管理系统被配置为当溶胀数据值大于或等于参考电池溶胀值并且荷电状态已经达到限度时通过电负载对电池模块进行放电。

电池管理系统还可以包括：溶胀传感器，被配置为接收溶胀数据值，以确定溶胀程度是否大于或等于溶胀参考值；范围限制器，被配置为将电池模块的荷电状态限制在充电限度和放电限度之间的范围内；以及校正器，被配置为当荷电状态大于或等于充电限度时对电池模块进行放电，并且当荷电状态小于或等于放电限度时对电池模块进行充电。

根据本发明的另一方面，提供了一种用于操作包括电池模块的电池组的方法，所述方法包括：感测电池模块是否发生溶胀；监视电池模块的荷电状态；确定电池模块的状态是充电状态还是放电状态；当电池模块的状态为充电状态时，确定荷电状态是否大于或等于充电限度；当电池模块的状态为放电状态时，确定荷电状态是否小于或等于放电限度；以及根据电池模块的状态、电池模块的荷电状态和电池模块是否发生溶胀中的至少一个来控制电池模块的充电和放电。

所述方法还可以包括：在充电限度和放电限度之间的荷电状态范围内对电池模块进行充电或放电。