[发明专利]电池控制器、无线电池控制系统、电池组和电池平衡方法

说明书

提供了一种电池控制器、无线电池控制系统、电池组和电池平衡方法。电池控制器用于电池模块，该电池模块包括正极端子、负极端子以及串联电连接在正极端子与负极端子之间的多个电池单体。电池控制器包括：电压测量单元，用于生成指示多个电池单体中的每一个的单体电压的电压信号；以及控制模块。控制模块在使用多个电池单体中的最底部单体的第一单体电压作为用于操作控制模块的电力而操作的同时，无线传输指示多个电池单体中的每一个的单体电压的感测数据。

技术领域

本公开涉及控制电池模块并平衡电池模块中包括的多个电池单体的技术。

本申请要求于2019年5月7日向韩国知识产权局提交的韩国专利申请No.10-2019-0053177和于2020年5月4日向韩国知识产权局提交的韩国专利申请No.10-2020-0053359的权益，其全部公开内容通过引用结合于此。

背景技术

近来，对诸如笔记本电脑、摄像机和移动电话的便携式电子产品的需求急剧增加，并且随着电动车辆、储能蓄电池、机器人和卫星的广泛发展，正在对可重复地再充电的高性能二次电池进行许多研究。

目前，可商购的二次电池包括镍镉电池、镍氢电池、镍锌电池、锂二次电池等，并且其中，锂二次电池几乎没有或没有记忆效应，并且因此与镍基二次电池相比，它们获得了更多的关注，因为它们具有可以在方便的时候进行充电、自放电率非常低且能量密度高的优点。

在电动车辆应用中使用的电池组通常包括多个电池控制器和串联连接的多个电池模块。每个电池控制器监测和控制电池控制器管理的电池模块的状态。近来，为了满足对高容量高输出电池组的需求，电池组中包括的电池模块的数量也增加。为了有效地管理电池组中包括的每个电池模块的状态，公开了单主多从结构。单主多从结构包括：多个从控制器，该多个从控制器以一对一的关系提供给多个电池模块；以及主控制器，该主控制器控制多个从控制器的整体操作。主控制器被配置为经由无线信道与多个从控制器通信，从而提供无线电池控制系统。

每个从控制器可以被称为“电池控制器”，并且通常使用模块电压——即，跨与从控制器相对应的电池模块的电压——作为其工作功率。包括多个电池单体的电池模块的模块电压(例如，12V)远高于唤醒(激活)与对应电池模块相对应的从控制器所需的电压范围(例如，1.8至3.6V之间)的上限。因此，每个从控制器需要电源电路(例如，直流(DC)-DC转换器)，以将模块电压降低到唤醒从控制器所需的额定电压。

发明内容

技术问题

本公开旨在提供一种利用从电池模块中的特定电池单体供应的电力来唤醒，从而使得能够无线传输模块信息而无需添加电源电路来将电池模块的模块电压转换为唤醒电池控制器所需的额定电压的电池控制器、无线电池控制系统和电池组。

本公开的这些和其他目的以及优点将通过以下描述来理解并且从本公开的实施例中将显而易见。此外，应当容易理解，本公开的目的和优点可以通过所附权利要求书及其组合中阐述的手段来实现。

技术方案

根据本公开的一方面的电池控制器用于一种电池模块，该电池模块包括正极端子、负极端子以及串联电连接在正极端子与负极端子之间的多个电池单体。电池控制器包括：电压测量单元，该电压测量单元被配置为生成指示多个电池单体中的每一个的单体电压的电压信号；以及控制模块，该控制模块可操作地耦合到电压测量单元。控制模块被配置为使用多个电池单体当中的最底部单体的第一单体电压作为用于操作控制模块的电力来唤醒。控制模块被配置为：当控制模块正在操作的同时，无线传输指示多个电池单体中的每一个的单体电压的感测数据。

控制模块包括：电力输入端子，该电力输入端子电连接到最底部单体的正极端子；以及参考端子，该参考端子电连接到最底部单体的负极端子。