蓄電池管理單元、系統和方法
2023-10-11 11:22:49 2
專利名稱：蓄電池管理單元、系統和方法
技術領域：
本發明涉及蓄電池管理系統，特別的，涉及用於管理電動汽車應用中的蓄電池的操作的系統和方法。
背景技術：
電動汽車是現有技術。它們包括向一個或多個電機提供能量的一個或多個蓄電池，而這些電機為車輛提供原動力。每個蓄電池通常整晚充電以用於白天的使用。在這些車輛中，每一蓄電池都承受其充電狀態的規則的深循環，於是每一蓄電池的期望壽命通常都較短。不能期待對蓄電池放電太多，因為這也將縮短蓄電池壽命。
已知有混合電動汽車。一種類型的混合車輛包括可以用於在車輛使用期間生成能量的輔助功率單元。該能量可以用於補充蓄電池能量或對蓄電池充電。在車輛中的輔助功率單元可用的情況下，有望具有調節蓄電池和輔助功率單元操作並避免能夠減少蓄電池壽命的蓄電池過充電的蓄電池管理系統。
現有很多蓄電池管理系統，然而它們通常僅在整晚充電期間執行任一真正的控制。輔助功率單元在使用期間經常以預定且固定的功率輸出持續運行。這能夠導致蓄電池的過充電。另一種方案僅在蓄電池電壓或充電狀態低於預定水平的情況才運行輔助功率單元。這不能克服充電循環狀態中的問題。
在「Distributed VRLA Battery Management Organisation withProvision for Embedded Internet Interface」(Anbuky et al.)IEEE，Telecommunications Energy Conference(INTELEC 2000)中公開了一種用於採集並存儲充電狀態信息的分布式系統。數據分析是分布式的而不是集中的，並且沒有公開達到充電狀態均衡的充電策略。
WO 99/01918公開了一種蓄電池管理系統，其中各個電池可以選擇性地連接至單個電池充電器或可變負載系列(bank)。然而，連接至單個電池充電器或可變負載系列對於確定每一蓄電池的容量是簡單的，而對於執行蓄電池充電狀態的任一均衡並不簡單。
US5701068公開了一種蓄電池管理系統，其中每一蓄電池具有用於監控蓄電池並對蓄電池充電的關聯蓄電池模塊。這是一個昂貴且複雜的系統。
US6043628公開了一種蓄電池管理系統，其中對於每一蓄電池提供了旁路安排，以減少所選的蓄電池的過充電，同時允許對其它蓄電池充電。這需要對於每一電池都有具有旁路電阻器安排的單個模塊，並且不允許對所選的蓄電池進行選擇性的充電。
US6078165公開了一種僅用於監控和充電的系統。沒有公開放電能力。
EP0798839A2公開了一種蓄電池管理系統，其中對於每一蓄電池都需要單獨的蓄電池模塊，這使其昂貴且複雜。
本發明的一個目的是提供一種蓄電池管理系統，控制混合電動汽車中的蓄電池操作，以優化蓄電池性能並延長蓄電池壽命。
本發明的另一個目的是為混合電動汽車提供一種蓄電池管理系統，能夠克服或者至少改善現有技術中的上述問題。
與上述目的相分離的，還有一個目的是至少向公眾提供另一有用的選擇。
發明內容
根據本發明的第一個方面，提供了一種蓄電池管理單元，用於管理與其相連的多個電池或蓄電池的充電狀態，該蓄電池管理單元包括充電狀態傳感器，用於測量電池或蓄電池的充電狀態；充電器，用於對電池或蓄電池充電；放電器，用於對電池或蓄電池放電；控制器，接收來自充電狀態傳感器的充電狀態信息，並選擇性地將充電器或放電器連接至電池或蓄電池，以將電池或蓄電池的充電狀態動態地保持在預定範圍之內。
根據本發明的另一個方面，提供了對多個電池或蓄電池進行充電並均衡充電狀態的方法，包括以下步驟i 由主充電器同時對電池或蓄電池充電；以及ii 在充電期間通過選擇性地對充電狀態在規定範圍之外的電池進行充電或放電，保持各個電池或蓄電池的已充電狀態。
根據本發明的另一個方面，提供了一種系統，用於管理包含兩個或更多串聯連接的蓄電池組的蓄電池的操作，該系統包括連接至相關蓄電池組的兩個或多個蓄電池管理單元，本地裝置包括能用於測量一個或多個電池或蓄電池和/或環境變量並且控制組內的一個或多個電池或蓄電池的充電和/或放電的本地處理器；和與兩個或多個本地處理器通信的中央處理器；其中，中央處理器響應一個或多個電池或蓄電池和/或環境變量，以動態地控制向兩個或多個串聯連接的蓄電池組提供能量；和/或本地處理器響應一個或多個電池或蓄電池和/或環境變量或被傳輸的控制數據，以充分獨立於向兩個或更多串聯連接的蓄電池組的供能，而控制一組內的一個或多個電池或蓄電池的充電和/或放電。
優選地，系統包括主充電器和中央處理器，中央處理器通過主充電器動態地控制向兩個或更多串聯連接的蓄電池組的供能。
優選地，系統包括輔助功率單元，則中央處理器還可以通過輔助功率單元動態地控制向兩個或更多串聯連接的蓄電池組的供能。更為優選地，中央處理器或者持續地或者周期性地估算從兩個或更多串聯連接的蓄電池組除去的能量，並動態地改變輔助功率單元的輸出功率，以充分保持兩個或多個串聯連接的蓄電池組的充分恆定的充電狀態。
根據本發明的第一個特定的方面，提供了用於管理包含兩個或多個串聯連接的蓄電池組的電池或蓄電池的操作的一種系統，該系統包括兩個或多個蓄電池管理單元，每一個連接至一個關聯蓄電池組，該單元包括本地充電器，本地放電器，開關，用於將本地充電器或本地放電器單獨電連接至組內的一個或多個電池或蓄電池，傳感器，用於測量組內的一個或多個電池或蓄電池和/或環境變量，和本地處理器，與本地充電器、放電器、開關以及傳感器通信，並且可以用於控制充電器、放電器和開關；主充電器，用於向兩個或多個串聯連接的蓄電池組提供能量；和中央處理器，與兩個或多個單元以及主充電器通信，並且響應於蓄電池條件，以管理蓄電池的操作。
優選地，系統包括公共通信介質，中央處理器和本地處理器連接至公共通信介質，並且每一處理器都可與另一處理器通信，或者每一處理器都可同時與連接至介質的所有處理器通信。
優選地，中央處理器與一個或多個本地處理器通信，以接收有關一個或多個電池或蓄電池和/或環境變量的信息，並且響應所述信息，以管理蓄電池的操作。
中央處理器可以響應單獨的蓄電池和/或變量，以操縱從主充電裝置向兩個或多個串聯連接的蓄電池組的供能，和/或向一個或多個本地處理器傳輸控制信號，指示對於組內的一個或多個電池或蓄電池的控制。或者，中央處理器還可以操縱從主充電器到兩個或多個串聯連接的蓄電池組的供能，並且本地處理器裝置可以響應參考信息，以控制組內的一個或多個電池或蓄電池。
優選地，本地處理器可以獨立於任何其它組或主充電器的操作，操縱向/從其組內單獨的電池或蓄電池提供和/或除去能量。設想，優選地而不是唯一的，開關是多路復用的，適於將本地充電器或本地放電器連接至組內任一單獨的電池或蓄電池，多路開關由本地處理器操縱。
根據本發明的另一個方面，提供了一種方法，用於管理包含兩個或多個串聯連接的蓄電池組的蓄電池的操作，該方法包括將蓄電池管理單元連接至兩個或多個蓄電池組的每一個，每一所述單元包括本地充電器，本地放電器，連接器，用於將本地充電器或本地放電器單獨連接至組內的一個或多個電池或蓄電池，本地傳感器，用於測量組內的一個或多個電池或蓄電池和/或環境變量，和本地處理器，與充電器、放電器、連接器以及傳感器通信，並且能夠用於控制所述裝置以及組內的一個或多個電池或蓄電池的操作；將主充電器連接至蓄電池；提供與單元通信的中央處理器；並且其中兩個或多個單元周期性地或持續地測量兩個或多個串聯連接的蓄電池組的一個或多個電池或蓄電池和/或環境變量，並將所述變量通信至中央處理器；並且將所述變量與參考準則聯繫並且響應於中央處理器而控制向兩個或多個串聯連接的蓄電池組的供能；和/或本地處理器充分獨立於向兩個或多個串聯連接的蓄電池組的供能而操縱組內的一個或多個電池或蓄電池的充電和/或放電。
優選地，中央處理器發起對於一個或多個電池或蓄電池和/或環境變量的測量以及將所述變量通信至中央處理器。
優選地，中央處理器發起並終止對於組內的一個或多個電池或蓄電池的充電或放電。
優選地，系統包括主充電器，中央處理器通過主充電器動態地控制向兩個或多個串聯連接的蓄電池組的供能。
優選地，系統包括輔助功率單元，中央處理器裝置還可以通過輔助功率單元動態地控制向兩個或多個串聯連接的蓄電池組的供能。更為優選地，中央處理器或者持續地或者周期性地估算從兩個或更多串聯連接的蓄電池組除去的能量，並動態地改變輔助功率單元的輸出功率，以充分保持兩個或多個串聯連接的蓄電池組的充分恆定的充電狀態。
根據本發明的另一個方面，提供了一種混合電動車輛，包括前面所定義的蓄電池管理系統或方法。
從通過例子給出的下面的說明，可以更清楚地理解本發明的其它方面。
下面將參考
本發明，附圖中圖1說明了根據本發明的蓄電池管理系統的硬體示意圖；和圖2說明了圖1中的蓄電池管理系統的遠程管理單元的示意圖。
具體實施例方式
現在參考圖1和2說明本發明的一個特定例子，在圖1和圖2中，相似的數字代表相似的部件。將參考混合電動汽車的特定結構說明本發明，其中蓄電池包含兩個並聯串18和19，並聯串18和19是四十個串聯連接的12伏蓄電池。然而，這對於本發明並不是關鍵性的，對於本領域熟練技術人員可以容易地看出，本發明同樣可以應用於其它蓄電池結構。
參考圖1，顯示了根據本發明的蓄電池管理系統的硬體的示意圖。蓄電池包含八十個12伏蓄電池，它們被構造為兩個並聯串18和19，每一串18和19都是四十個串聯連接的12伏蓄電池。每一串18和19進一步被分為包含十個串聯連接的12伏蓄電池的四個組G1-G4以及G5-G8。根據這種蓄電池結構，總線節點A和B之間的輸出電壓是480伏直流電。繼電器4和5對每一個480伏蓄電池串18和19進行隔離。
蓄電池管理單元1與每一十蓄電池組通信，在說明書中將蓄電池管理單元稱為遠程管理單元1。每一遠程管理單元1連接至RS485通信介質2，RS485通信介質2通常為電導體的形式。而且中央控制器也連接至通信介質2，中央控制器通常為可編程邏輯控制器。
系統還包括主蓄電池充電器20和輔助功率單元21，它們都是已知的類型並且連接至DC總線節點A和B。主蓄電池充電器和輔助功率單元可由中央控制器3控制。
參考圖2，顯示了遠程管理單元1內的硬體的示意圖。每一遠程管理單元1包括本地蓄電池充電器7和放電器，放電器為放電電阻器10的形式，二者都可以通過多路繼電器8電連接至相應的蓄電池組內的蓄電池B1至B10的任一個。繼電器17可用來將蓄電池充電器7或放電電阻器10電連接至多路繼電器8的公共輸入端，多路繼電器8可以將其公共輸入端電連接至與十個蓄電池B1至B10相應的十個輸出端的任一個。繼電器17和多路繼電器8都由本地微控制器6控制。於是，可以選擇性地將充電器7或放電電阻器10連接至蓄電池B1至B10的任一個。
差分放大器15a至15j可以檢測一組中的每一蓄電池的電壓。另兩個差分放大器16a和16b(測量在參考電阻器16c上的電壓降以確定電流)用於測量多路繼電器的8個公共輸入端處的電壓和電流。模擬(analogue)多路復用器9用於聯合來自各差分放大器15a至15j以及16a和16b的輸出，並對它們輸入微控制器6的信號輸入進行比例縮放。在本實施例中，差分放大器被設計為測量在微控制器6的模擬輸入端處被比例縮小為0-2.5伏的0-16伏電壓。
溫度探針11檢測蓄電池組中的蓄電池B1至B10的公共溫度。溫度探針11的信號通過模擬隔離放大器12傳輸至微控制器6。
微控制器6能夠通過連接至通信介質2的RS485接口13與中央控制器3通信。在優選實施例中，中央控制器3啟動介質2上的所有通信。然而，可以設想，在另一替代實施例中，兩個或多個微控制器6可以互相通信。
每一遠程管理單元1包括供電模塊14，其提供多個電壓輸出，以滿足遠程管理單元1內的元件的用電需要。
具有了上述結構，每一遠程管理單元1能夠測量單獨的蓄電池B1至B10的電壓以及每一蓄電池組的溫度。該信息通過通信介質2傳輸給中央處理器3。遠程管理單元1還能夠控制其組內的任一單個蓄電池B1至B10的本地充電或放電。這種分布式的數據獲取具有減少了在中央控制器3處直接檢測所有八十個單獨的蓄電池電壓所需的總布線的優點，同時還具有減少了額外的控制器3的輸入端的成本的優點。
在本發明的優選實施例中，設想許多通信處理使得來自各遠程管理單元1的中央控制器3和微控制器6能夠傳達蓄電池的充電管理所需的信息。下面說明通信處理。
期望但對於本發明並不重要的是，同時測量各個蓄電池電壓。儘管由於使用了多路復用，這在蓄電池組內部是不可能的，但是可以設想，遠程管理單元1將能夠在幾十毫秒之內對其十個蓄電池電壓的每一個進行連續採樣。為了保證每一遠程測量單元1被同步以同時採樣電壓，中央控制器3在通信介質2上發出「採樣蓄電池電壓」命令。遠程管理單元1也在此時採樣組溫度。
採樣的蓄電池電壓和溫度存儲在本地微控制器6的存儲器內部的數據表中。數據表還包括狀態信息，其確定諸如多路繼電器故障、充電器故障等的任何故障情況。中央控制器3順序對每一遠程管理單元輪詢，要求其發送信息數據表。
對於對各個蓄電池信息的訪問，可以設想，中央控制器3能夠確定組內的各個蓄電池的均衡。可以向各個遠程管理單元1發出「均衡請求」，指引其為了均衡而將單獨的蓄電池連接至本地充電器7或放電電阻器10。
下面的討論涉及用於管理混合車輛蓄電池的蓄電池管理系統使用的方案。作為基本觀點，以每秒一次的速度對單獨的蓄電池電壓進行採樣並將其發送至中央控制器3。而且，中央控制器3識別兩種操作模式整晚充電控制和使用中控制。
當中央控制器3檢測到一個外部電壓源連接至車輛並且車輛點火開關處於關位置時，它確定整晚充電狀態。中央控制器3啟動連接至線路A、B的主充電器以對蓄電池充電。充電電流逐漸增大，直至充電器達到其最大輸出或直至任一單個蓄電池電壓達到14.7伏。可以設想，在該電壓之上，蓄電池將被過充電，一些提供的能量將在不需要的過充電反應中消耗，導致放出氣泡(gassing)，其導致電極板損壞、降低液位並縮短蓄電池壽命。
在整晚充電過程期間，中央控制器3持續接收單獨蓄電池電壓以及組溫度信息的更新，並動態控制主充電器的充電電流，以保證最大單獨蓄電池電壓不高於14.7伏。最後主充電器輸出將減少，直至它僅保持14.7伏的空載電壓。這種策略一直持續，直至關斷充電器。
將整晚充電期間，中央控制器3還啟動單獨蓄電池的本地化的均衡充電或放電。遠程管理單元1進行該充電或放電。在每一蓄電池組G1至G8內，最高電壓高於14.6伏的單獨蓄電池連接至放電電阻器一分鐘。在一分鐘結束時，最高電壓高於14.6伏的下一單獨蓄電池連接至放電電阻器一分鐘的時間周期。這可能是相同的蓄電池也可能不是。在每一蓄電池組G1至G8內重複該過程，直至組內的所有單獨蓄電池電壓都低於14.6伏。
在將所有蓄電池電壓減至低於14.6伏之後，本地充電器7用於進行電壓低於14.5伏的任一單獨蓄電池的充電。具有最低電壓的蓄電池連接至本地充電器7，本地充電器7提供15分鐘的升壓充電。對於下一最低電壓蓄電池重複該過程，直至所有蓄電池電壓都高於14.5伏。
可以設想，中央控制器3將向每一微控制器6發出一個命令，指示將哪一蓄電池連接至放電電阻器10或充電器7，並且將對周期定時並發出斷開連接命令。然而，容易看出，這些決定可以在本地微控制器6內作出。
也可以不使用外部電源或輔助功率單元實現單個的12伏蓄電池的均衡。可以設想，本地充電器7可以能夠從主蓄電池得到供電，並利用它對於單個電壓由其終端電壓指示的那樣顯示低充電狀態的單個蓄電池進行升壓充電。對於具有高充電狀態的單個蓄電池，放電電阻器10可以用於降低其充電狀態。
中央控制器3在車輛點火處於開位置並且不存在連接至車輛的外部電源時，檢測使用中情況。在這種情況中，中央控制器3試圖保持使用輔助功率單元的蓄電池的恆定充電狀態。在該使用中時間期間，對於蓄電池的最大損害可能來自過充電或過放電。中央控制器3試圖將蓄電池的充電狀態保持在恆定的水平，即80％。這對蓄電池提供了安全裕量，以接受充電，該充電來自電機中的再生或輔助功率單元所需的輸出的過高估計(下面說明)。
中央控制器3對輔助功率單元的輸出功率進行動態控制，並動態控制它以滿足蓄電池的要求。輔助功率單元在使用中時間期間持續運行，並且其功率輸出以5分鐘為間隔變化。有很多種方法確定輔助功率單元的輸出在任5分鐘周期期間應為多少。這些方法包括使用歷史數據表和/或模糊邏輯模型。然而，恰當工作的一種方法是，中央控制器3在中間進行5分鐘周期期間記錄耗能，並且在下一5分鐘周期期間設置輔助功率單元輸出以替代該能量。如果估算方案從充電的已知狀態開始啟動並且儘可能正確，則僅僅有必要動態改變輔助功率單元輸出，以解決在之前進行的5分鐘時間周期中的任何過估計或不足。
如果蓄電池已經在整晚充電期間被充電好並均衡並且因此具有相似的容量，則無需施加任何均衡便可以在一天中保持很好的蓄電池平衡。然而，如果中央控制器3檢測到任一單個電池電壓在可接受的範圍之外，則它可以按照前面所描述的，通過遠程管理單元啟動本地化的升壓充電或放電。然而，均衡步驟的閾值電壓電平在使用中被適當地減少。
在電動汽車剎車或滑行時，將導致電機的再生。在正常行駛期間，即在任一5分鐘時間周期中，將有一定量的再生。這可以通過減小輔助功率單元輸出估計以及從再生反過來提供給蓄電池的能量而解決。然而，關鍵的是，制動電阻器可以在再生剎車期間使用，以防止在直流總線(即，蓄電池節點A和B)上出現過高的電壓。如果直流總線電壓超過一定的預設值，則制動器可以在剎車期間被打開。中央控制器3可以根據單個蓄電池電壓而動態改變預設值，以避免任一單個蓄電池的過電壓。
制動電阻器的打開可以用作指示應減小輔助功率單元輸出。
於是根據上述方案，提供了一種蓄電池管理系統，來調節混合汽車蓄電池的充電，以避免過充電或過放電並將充電/放電周期最小化蓄電池。該系統還能夠在整晚充電和使用中期間均衡單個蓄電池。該系統保持很好的蓄電池均衡，並提高效率以及延長蓄電池壽命。
蓄電池組內的單個電池或蓄電池的很好的均衡避免了單個電池或蓄電池在整個組之前很長時間被過充電或過放電的情況。
在前述說明中，對於具有已知的等同物的特定的元素或部件作出了參考，於是這些等同物也包含在內。
已經說明了本發明的一個特定的例子，並且可以設想，可以在不脫離本發明的範圍的前提下作出改進和/或修改。
權利要求
1.一種蓄電池管理單元，用於管理與其相連的多個電池或蓄電池的充電狀態，該蓄電池管理單元包括充電狀態傳感器，用於測量電池或蓄電池的充電狀態；充電器，用於對電池或蓄電池充電；放電器，用於對電池或蓄電池放電；控制器，接收來自充電狀態傳感器的充電狀態信息，並選擇性地將充電器或放電器連接至電池或蓄電池，以將電池或蓄電池的充電狀態動態地保持在預定範圍之內。
2.如權利要求1的蓄電池管理單元，其中充電狀態傳感器測量每一電池或蓄電池的電壓，以確定每一電池或蓄電池的充電狀態。
3.如權利要求2的蓄電池管理單元，其中一電壓傳感器測量每一電池或蓄電池的電壓，並且電壓傳感器的輸出被多路復用至控制器。
4.如前面任一權利要求所述的蓄電池管理單元，包括一溫度傳感器，用於測量電池或蓄電池的溫度並將溫度信息提供給控制器。
5.如前面任一權利要求所述的蓄電池管理單元，其中控制器對所選的電池或蓄電池進行充電和放電，以將電池或蓄電池的充電狀態保持在期望範圍內。
6.如權利要求5的蓄電池管理單元，其中具有低於預定的低電壓閾值的最低終端電壓的電池或蓄電池連接至充電器一段預定的時間周期，直至所有電池都具有高於低電壓閾值的終端電壓。
7.如前面任一權利要求所述的蓄電池管理單元，其中具有高於預定高電壓閾值的最高終端電壓的蓄電池或電池連接至放電器一段預定的時間周期，直至所有電池都具有低於高電壓閾值的終端電壓。
8.如前面任一權利要求所述的蓄電池管理單元，包括一功率傳感器，用於監控充電器向電池或蓄電池提供的功率並將該信息提供給控制器。
9.如前面任一權利要求所述的蓄電池管理單元，其中控制器包括一繼電器矩陣，用於將充電器或放電器的輸出端選擇性地連接在所選的電池或蓄電池兩端。
10.如前面任一權利要求所述的蓄電池管理單元，包括一通信埠，用於方便蓄電池信息向一中央控制單元的通信並且用於從中央控制單元接收命令，以控制所選的電池或蓄電池的充電或放電。
11.一種包含如前面任一權利要求所述的多個蓄電池管理單元以及一中央控制單元的蓄電池管理系統，蓄電池管理單元通過各自的通信路徑與中央控制單元通信。
12.如權利要求11的系統，包括一主充電器，用於響應來自中央控制單元的控制命令，對與所選的蓄電池管理單元相關聯的多個電池或蓄電池同時充電。
13.如權利要求11或權利要求12的系統，包括一發電機，其響應於中央控制單元以對與蓄電池管理單元相關聯的所選的電池或蓄電池進行充電。
14.如權利要求13的系統，其中中央控制單元估計在一預定時間周期期間從蓄電池組除去的能量，並且動態改變向與所選的蓄電池管理單元相關聯的電池或蓄電池的供電，以保持蓄電池組的充分相等的充電狀態。
15.如權利要求11至14的任一權利要求的系統，其中中央控制單元接收來自每一蓄電池管理單元的充電狀態信息，並通過在通信介質上傳送至蓄電池管理單元的命令，控制所選的電池或蓄電池的局部充電及放電。
16.如權利要求11至14的任一權利要求的系統，其中每一單獨蓄電池管理單元控制電池或蓄電池的充電和放電，以將其相關聯的電池或蓄電池的充電狀態保持在一規定範圍內。
17.一種對多個電池或蓄電池進行充電並均衡充電狀態的方法，包括以下步驟由主充電器對電池或蓄電池同時充電；以及在充電期間通過選擇性地對充電狀態在規定範圍之外的電池進行充電或放電，保持各個電池或蓄電池的已充電狀態。
18.如權利要求17的方法，其中每個電池或蓄電池的充電狀態是通過測量每個電池或蓄電池的電壓而確定的。
19.如權利要求18的方法，其中具有高於高電壓閾值的最高終端電壓的蓄電池被放電一段預定時間周期，直至所有電池或蓄電池都低於高電壓閾值。
20.如權利要求18或權利要求19的方法，其中具有低於低電壓閾值電平的最低終端電壓的電池或蓄電池被輔助充電器充電，直至所有電池或蓄電池都具有高於低電壓閾值電平的終端電壓。
21.如權利要求17至20的任一權利要求的方法，其中電池或蓄電池的溫度受到監控，並且蓄電池的充電或者放電受到控制，使得電池或蓄電池溫度不超過預定閾值。
22.如權利要求17至21的任一權利要求的方法，其中多個蓄電池組被同時充電，以將所有電池或蓄電池保持在期望的充電狀態範圍內。
23.如權利要求17至22的任一權利要求的方法，其中多個蓄電池管理單元監控每一相關聯的電池或蓄電池的充電狀態，並且將充電狀態信息提供給一中央控制器，該中央控制器根據充電狀態信息控制電池或蓄電池的充電或放電。
24.如權利要求23的方法，其中中央控制器根據前一周期中電池或蓄電池的用電，選擇性地將一發電機的輸出連接至所選的電池或蓄電池。
25.如權利要求24的方法，其中中央控制器監控能耗一段預定的時間周期，並將發電機連接至所選的電池或蓄電池，以替代在前一周期期間的耗能量。
26.如權利要求17至25的任一權利要求的方法，其中中央控制單元控制電池或蓄電池的所有充電和放電。
27.如權利要求17至25的任一權利要求的方法，其中中央控制單元通過主充電器或發電機控制電池或蓄電池組的充電，並且蓄電池管理單元獨立地控制各個電池或蓄電池的充電和放電。
28.一種電動車輛，包括如權利要求1至16的任一權利要求的蓄電池管理單元或系統。
全文摘要
一種蓄電池管理單元及系統，用於管理電池或蓄電池(B1－B10)的充電狀態。每一蓄電池管理單元(1)測量電池或蓄電池終端電壓，並通過通信介質(2)將該信息提供給中央控制器(3)。每一蓄電池管理單元(1)監控多個蓄電池(B1－B10)，並且可以選擇性地經由充電器(7)和切換電路(8，17)對選擇的蓄電池(B1－B10)進行充電，或者可以在控制器(6)的控制下選擇性地經由負載(10)和切換電路(8，17)對選擇的蓄電池(B1－B10)進行充電。控制器(6)可以根據來自電壓傳感器(15a－j)的測量結果控制充放電，或者可以將來自電壓傳感器(15a－15j)的信息傳遞給中央控制器(3)並接收來自中央控制器(3)的充放電命令。控制充放電以將所有蓄電池保持在期望的充電狀態範圍內。中央控制器(3)可以選擇性地將主充電器(20)或發電機(21)連接至與蓄電池管理單元(1)相關聯的一系列蓄電池。
文檔編號H02J7/00GK1545754SQ02807757
公開日2004年11月10日 申請日期2002年3月28日 優先權日2001年3月30日
發明者傑弗裡·羅格·奧斯本, 傑弗裡 羅格 奧斯本 申請人:運輸設計有限公司