[发明专利]带板载有限能量激励的实时交流阻抗检测的电池管理系统

权利要求书

1.一种电池管理检测器，其特征在于，包括：

用于连接到电池组的第一端子的第一电池连接；

用于连接到所述电池组的第二端子的第二电池连接；

用于连接到外部充电器的第一端子和外部负载的第一端子的第一外部连接器；

用于连接到所述外部充电器的第二端子和所述外部负载的第二端子的第二外部连接器；

连接于所述第二外部连接器和所述第二电池连接之间的功率开关，所述功率开关受控于处于未激活状态的开关信号而断开所述第二外部连接器与所述第二电池连接的连接；

控制器，在充电/放电模式被激活时将所述开关信号置于激活状态，使得所述功率开关将所述第二外部连接器连接到所述第二电池连接，并在空闲模式被激活时将所述开关信号置于所述未激活状态；

在电池检测期间由所述控制器产生调制信号(PWM_IN)，输出脉冲调制信号(PWM_OUT)，其中所述控制器在一组频率内改变所述调制信号的频率；

有限能量单元，存储的有限能量不足以为所述电池管理检测器供电，其中所述有限能量足以产生交流激励信号；

板载激励调节器，从所述控制器接收所述脉冲调制信号并利用所述脉冲调制信号驱动所述有限能量单元，调制所述有限能量单元以生成所述交流激励信号；

其中所述交流激励信号的调制具有所述调制信号的频率；

所述板载激励调节器在电池检测期间将所述交流激励信号注入到所述第一电池连接中；

其中注入到所述电池组中所述调制的所述交流激励信号引起所述电池组产生响应信号的调制响应；且

同步采样器，对所述电池组中的所述响应信号进行采样并检测所述调制响应，其中所述交流激励信号由所述有限能量单元产生。

2.根据权利要求1所述的电池管理检测器，其特征在于，所述有限能量单元是电容器。

3.根据权利要求2所述的电池管理检测器，其特征在于，所述电容器连接于所述板载激励调节器的第一输出节点和所述第二电池连接之间。

4.根据权利要求3所述的电池管理检测器，其特征在于，所述板载激励调节器的第二输出节点直接连接到所述第一电池连接；

其中所述电容器的调制形成所述交流激励信号。

5.根据权利要求2所述的电池管理检测器，其特征在于，所述板载激励调节器是同步降压转换器。

6.根据权利要求5所述的电池管理检测器，其特征在于，在所述充电/放电模式期间请求电池检测时，所述控制器调制所述调制信号；

其中在所述空闲模式期间请求电池检测时，所述控制器调制所述调制信号；

其中在线电池检测能够在所述电池组的充电期间、在所述电池组的放电期间以及在所述电池组空闲时执行。

7.根据权利要求5所述的电池管理检测器，其特征在于，进一步包括：

交流阻抗处理器，检测来自所述电池组的所述调制响应和所述调制的所述交流激励信号以产生阻抗图；

其中所述阻抗图是阻抗虚部相对于阻抗实部的图，所述阻抗图是尼奎斯特图。

8.根据权利要求7所述的电池管理检测器，其特征在于，当所述交流阻抗处理器检测到所述阻抗图中的曲线偏移时，发送电池老化的信号。

9.根据权利要求7所述的电池管理检测器，其特征在于，所述交流阻抗处理器进一步包括：

第一离散采样器，用于对所述交流激励信号采样以产生采样后的交流激励信号；

第一变换器，用于对所述采样后的交流激励信号进行傅里叶变换以产生频域中的激励序列；

第二离散采样器，用于对所述响应信号采样以产生采样后的响应信号；

第二变换器，用于对所述采样后的响应信号进行傅里叶变换以产生所述频域中的响应序列；

阻抗计算器，针对频率序列中的每一频率，所述响应序列除以所述激励序列以产生阻抗值的实部和虚部；

绘图器，用于将所述的阻抗值的实部和虚部绘制到所述阻抗图上；

其中所述阻抗图是存储在计算机存储器中的阻抗值表。