專利名稱：一種用于平衡機動車輛中蓄電池的系統(tǒng)的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種用于平衡機動車輛中蓄電池的系統(tǒng)。
技術背景
電動車輛(EV)、混合動力電動車輛(HEV)、和燃料電池車輛(FCV)通常包括高壓蓄 電池。在運轉(zhuǎn)時，蓄電池提供電能以運轉(zhuǎn)車輛中的多個組件，例如用于驅(qū)動車輛驅(qū)動輪的電 動馬達。蓄電池通常包括多個可存儲電荷的蓄電單元。這些蓄電單元中的每一個均具有荷 電狀態(tài)(state of charge, SOC)。然而，蓄電池中的一些蓄電單元可能比蓄電池中的其它 蓄電單元具有更高的S0C。在這種情況下，稱蓄電池為失衡。當蓄電池變得失衡時，可能需 要或必須平衡或重新平衡蓄電池。發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供了一種平衡機動車輛中蓄電池的系統(tǒng)和方法，其中蓄電池為包括多個 蓄電單元的類型。該系統(tǒng)包括熱電裝置和控制器。
熱電裝置適用于接收熱能并將熱能轉(zhuǎn)化為電能。熱電裝置可適用于從電池、車輛 發(fā)動機、車輛驅(qū)動橋或其組合接收熱能。另外，熱電裝置可適用于從電池接收電能并將電能 轉(zhuǎn)化為熱能以加熱至少一部分電池。
控制器被配置為用于確定電池中要充電的蓄電單元子組合。該子組合不包括所有 蓄電單元。基于各個蓄電單元中的荷電量確定子組合。例如，控制器可基于哪些蓄電單元 的荷電量低于預定荷電量來確定子組合?？刂破骺山邮找粋€或多個指示各個蓄電單元中荷 電量的電信號并處理這些信號以確定子組合。
控制器配置用于將電能分配至子組合中的各個蓄電單元以盡力平衡車輛中的電 池。系統(tǒng)可包括開關陣列。控制器可控制開關陣列以將電能從熱電裝置分配至子組合中的 各個蓄電單元。
在至少一個實施例中，控制器基于子組合中各個蓄電單元中的荷電量將電能分配 至子組合中的各個蓄電單元。例如，在控制器將電能分配至具有較多荷電量的蓄電單元之 前，控制器可將電能分配至具有較少荷電量的蓄電單元。在另一示例中，當電池中至少一個 蓄電單元的荷電量超過預定荷電量時，控制器可將電能從電池分配至熱電裝置。
在至少一個實施例中，控制器確定至少一個蓄電單元的所需荷電狀態(tài)并將電能從 熱電裝置分配至這一個蓄電單元直至達到這一個蓄電單元的所需荷電狀態(tài)。這一個蓄電單 元可在控制器將電能分配至電池中的另一蓄電單元之前達到所需荷電狀態(tài)。
在至少一個實施例中，控制器基于各個蓄電單元中的荷電量確定電池的平衡狀態(tài) 并基于平衡狀態(tài)將電能從熱電裝置分配至蓄電單元。當平衡狀態(tài)指示電池中的蓄電單元充 電不均衡時，控制器可將電能分配至電池。
控制器可確定電池中至少兩個蓄電單元之間的荷電差。另外，控制器可基于荷電 差將電能從熱電裝置分配至電池中的蓄電單元。
將電能分配至子組合中的各個蓄電單元基本上使蓄電單元中的荷電量相等。控制 器可在車輛駕駛循環(huán)(drive cycle)之后將電能分配至子組合中的各個蓄電單元。另外， 當電池基本上均衡時，控制器可以以總體上一致的方式將電能分配至電池中的各個蓄電單兀。
根據(jù)本發(fā)明，還提供了一種平衡具有多個蓄電單元的蓄電池的系統(tǒng)，該系統(tǒng)包含 適用于接收熱能并將熱能轉(zhuǎn)換為電能的熱電裝置；以及控制器，配置用于基于各個蓄電單 元中的荷電量確定蓄電池中要被充電的蓄電單元的子組合并將電能分配至子組合中的蓄 電單元，以便平衡蓄電池。
根據(jù)本發(fā)明，還提供了一種平衡機動車輛中蓄電池的方法，包括將熱能轉(zhuǎn)換為電 能、確定電池中要接收電能的蓄電單元的子組合并將電能分配至子組合中的各個蓄電單 元，以便平衡車輛中的電池。基于各個蓄電單元中的荷電量來確定該子組合?？蓮碾姵?、發(fā) 動機、驅(qū)動橋、或其組合接收熱能。


圖1顯示了具有蓄電池和用于平衡蓄電池的系統(tǒng)的機動車輛的示意圖。
圖2顯示了包括熱電裝置、DC/DC轉(zhuǎn)換器和控制器的用于平衡蓄電池的系統(tǒng)的示 意圖。
圖3顯示了平衡蓄電池的方法的流程圖。
具體實施方式
本發(fā)明實施例總體上提供了一種用于平衡機動車輛中蓄電池的系統(tǒng)和方法。本說 明書以綜合方式描述了該系統(tǒng)及其運轉(zhuǎn)方法，從而有助于理解本發(fā)明的各個方面。
參考圖1，系統(tǒng)10總體上設置用于平衡機動車輛14(下文中稱為車輛)的蓄電池 12 (下文中稱為電池)。圖1的系統(tǒng)10顯示為與并行/串行混合動力電動車輛(PSHEV)的動 力系相結合。然而，系統(tǒng)10可與車輛14相分離、處于車輛14外部、或與適合包含電池12的 其它類型機動車輛(例如串聯(lián)混合動力電動車輛(SHEV)、并聯(lián)混合動力電動車輛(PHEV)、 電動車輛(EV)、插電式混合動力電動車輛、燃料電池電動車輛(FCEV)及混合動力燃料電池 電動車輛)相結合。
如圖1所示，車輛14包括發(fā)動機16、驅(qū)動橋18和驅(qū)動輪20。發(fā)動機16和電池12 選擇性地向驅(qū)動輪20提供動力從而能夠驅(qū)動車輛14。在運轉(zhuǎn)期間，電池12、發(fā)動機16和 驅(qū)動橋18發(fā)熱或產(chǎn)生熱能，系統(tǒng)10可將熱能轉(zhuǎn)換為電能以平衡電池12。
繼續(xù)參考圖1，驅(qū)動橋18包括行星齒輪組22、發(fā)電機24、電動馬達26、以及齒輪組 28。驅(qū)動橋18連接在驅(qū)動輪20和發(fā)動機16及電池12之間以控制如何以及何時將動力傳 遞至驅(qū)動輪20。電動馬達沈和發(fā)電機M為構成電機裝置的兩個電機。這樣，電動馬達沈 和發(fā)電機M每個均代表了電機裝置的一部分。然而，車輛14可具有不同的電機裝置，例如 多于或少于兩個電機。圖1的電動馬達26和發(fā)電機M均可用作馬達以輸出扭矩?？商娲?地，每個電機也均可用作輸出電能的發(fā)電機。
如圖1所示，驅(qū)動橋18的行星齒輪組22機械連接發(fā)動機16和發(fā)電機對。行星齒 輪組22可具有環(huán)形齒圈、齒輪架、行星齒輪和中心齒輪。可替代地，行星齒輪組22可包括用于將發(fā)動機16連接至發(fā)電機M的其它類型的齒輪和變速裝置。
如圖1所示，發(fā)動機16向連接至行星齒輪組22的軸30輸出扭矩。行星齒輪組22 通過軸30從發(fā)動機16接收動力，并將動力通過齒輪組觀傳遞至驅(qū)動輪20或?qū)恿鬟f 至發(fā)電機對。除了接收來自發(fā)動機16的動力之外，行星齒輪組22還可接收來自發(fā)電機M 的動力。
如圖1所示，發(fā)電機對可用作電動馬達、將機械能轉(zhuǎn)換為電能的裝置或其二者。作 為電動馬達運轉(zhuǎn)時，發(fā)電機M向連接至行星齒輪組22的軸32輸出扭矩，行星齒輪組22將 扭矩傳遞至發(fā)動機16。作為將機械能轉(zhuǎn)換為電能的裝置運轉(zhuǎn)時，發(fā)電機24可向高壓電分配 系統(tǒng)36 (下文稱為EDS)輸出電能。EDS36從發(fā)電機M接收電能，并取決于車輛14的驅(qū)動 模式在電池12和電動馬達沈之間分配電能。EDS36還可從電池12和/或電動馬達沈接 收電能并將電能分配至電池12、電動馬達沈、發(fā)電機M或其組合。
如圖1所示，電動馬達沈向連接至齒輪組28的軸38輸出扭矩。齒輪組28通過 軸38從電動馬達沈接收動力并向驅(qū)動輪20傳遞動力以驅(qū)動車輛14。
發(fā)電機M和電動馬達沈均可用作馬達以輸出扭矩?？商娲兀渚捎米靼l(fā)電 機向EDS36和電池12輸出電能。在這些運轉(zhuǎn)的任一種期間，電動馬達沈、發(fā)電機M或其二 者可產(chǎn)生熱能，系統(tǒng)10可將該熱能轉(zhuǎn)換為電能以平衡電池12。
繼續(xù)參考圖1，車輛14包括車輛控制器40或一些其它類型的可編程邏輯裝置以 控制車輛14動力系的各個組件。圖1的車輛控制器40顯示為車輛系統(tǒng)控制器(vehicle system controller,VSC)和動力系控制模塊(powertrain control module,PCM)的組合。 VSC和PCM的組合在下文中被稱為“VSC/PCM”，附圖標記為40。盡管VSC/PCM40顯示為單個 硬件裝置，VSC/PCM40可包括多個硬件裝置形式的多個控制器、或者處于一個或多個硬件裝 置中的多個軟件控制器。
系統(tǒng)10包括計算機可讀存儲介質(zhì)42 (下文稱為“存儲器”)，以存儲關于車輛14 中各種組件的數(shù)據(jù)或信息以及用于控制車輛14的動力系的各種計算機程序或算法。如圖1 所示，存儲器42可為VSC/PCM40的一部分。然而，存儲器42可位于車輛14中可訪問VSC/ PCM40的任意合適的部分。
如圖1所示，VSC/PCM40通過通信總線44控制驅(qū)動橋18、發(fā)動機16和電池12。通 信總線44與車輛14的多個組件(包括驅(qū)動橋18、發(fā)動機16和電池12的一個或多個控制 器)通信。通信總線44可采用控制器局域網(wǎng)(CAN)、局部互聯(lián)網(wǎng)(LAN)、或能夠在VSC/PCM40 和車輛14種其它裝置之間傳遞數(shù)據(jù)的任意合適的這種數(shù)據(jù)通信連接。
VSC/PCM40可直接或通過在VSC/PCM40的管理控制下控制驅(qū)動橋18、發(fā)動機16和 電池12的分立控制器來控制驅(qū)動橋18、發(fā)動機16和電池12。例如，VSC/PCM40可與電池 控制模塊(BCM)46通信以控制電池12。BCM46向VSC/PCM40傳遞信號并從其接收信號。
如圖1-2所示，電池12包括多個蓄電單元50。圖1的電池12顯示為能夠輸出電 能以運轉(zhuǎn)電動馬達沈和發(fā)電機M的高壓電池。例如，電池12可為具有多個鋰離子蓄電單 元的鋰離子電池。電池12中的各個蓄電單元50均可存儲電荷。這樣，各個蓄電單元50均 具有荷電狀態(tài)(S0C)。SOC可表示為蓄電單元額定容量的百分比。例如，SOC為0%的蓄電 單元可不具有電荷，而SOC為100%的蓄電單元可充滿電荷。另外，各個蓄電單元50可具 有3. 5V至4V之間的標稱蓄電單元電壓。電池12中的蓄電單元50可串聯(lián)連接以提供電池12的總電能輸出。例如，電池12的總電能輸出可設置為300V。例如，當電池12向電動馬 達26提供電能以驅(qū)動車輛14時，蓄電單元50的SOC可能變得不均衡。電池12中的一些 蓄電單元50可能具有高于電池12中其它蓄電單元50的S0C。當這種情況發(fā)生時，電池12 被稱為失衡。因此，系統(tǒng)10可對電池12執(zhí)行均衡化或“平衡”以使電池12總體上均衡。
繼續(xù)參考圖1-2，電池12可包括一個或多個模塊52。各個模塊52均包括用于存 儲電能的一個或多個蓄電單元50。各個模塊52可包括單個(即僅一個)蓄電單元50，這 樣模塊52的數(shù)目等于蓄電單元50的數(shù)目。然而，電池12可包括任意合適數(shù)目的模塊52， 且每個模塊52均可進一步包括任意合適數(shù)目的蓄電單元50。
如圖1-2所示，用于平衡電池12的系統(tǒng)10包括至少一個熱電裝置60和控制器。 系統(tǒng)10的控制器可為任意適合的控制器，以控制或?qū)е码娔軓臒犭娧b置60分配至電池12。 例如，系統(tǒng)10的控制器可為BCM46、VSC/PCM 40或其組合。在系統(tǒng)10的控制器將電能分配 至電池12中的一個或多個蓄電單元50時或當系統(tǒng)10的控制器控制對蓄電池12中的一個 或多個蓄電單元50的電能分配時，系統(tǒng)10的控制器可被描述為正在分配電能。系統(tǒng)10的 控制器在下文中被稱為“BCM”，附圖標記為46。
在運轉(zhuǎn)時，熱電裝置60接收熱能并將熱能轉(zhuǎn)換為電能。圖1的熱電裝置60接收 來自電池12、發(fā)動機16和驅(qū)動橋18的熱能。然而，熱電裝置60可接收來自任意合適的熱 源或熱源組合的熱能。因此，熱電裝置60可接收來自電池12、發(fā)動機16和驅(qū)動橋18中的 僅僅一個或者來自不同的熱源組合(例如發(fā)動機16和電動馬達沈)的熱能。
熱源可為車輛14內(nèi)部的熱源(例如發(fā)動機16)，或車輛14外部的熱源(例如道 路或車道)。另外，熱電裝置60可既從車輛14內(nèi)部又從外部接收熱能。例如，熱電裝置60 可從車輛14所處的道路或車道以及從驅(qū)動橋18接收熱能。
熱電裝置60可在車輛14運轉(zhuǎn)之前、期間或之后接收熱能。在一個示例中，熱電裝 置60可在電池12與車輛14未連接時接收熱能。在另一示例中，熱電裝置60可在發(fā)動機 16、電池12或二者共同向驅(qū)動輪20提供動力以驅(qū)動車輛14時接收熱能。在再一示例中， 熱電裝置可在車輛14的駕駛循環(huán)已經(jīng)完成之后接收熱能。在這種示例中，即使在車輛14 已經(jīng)停機之后，發(fā)動機16也可向熱電裝置60提供足夠的熱能。
如圖1中所示，電池12可包括多個熱電裝置60’。電池12中的熱電裝置60’可從 蓄電單元50中的一個或多個接收熱能并將熱能轉(zhuǎn)換為電能，該電能可用于給蓄電單元50 中的至少一個的充電。另外，熱電裝置60’可從蓄電單元50中的一個或多個接收電能并將 電能轉(zhuǎn)換為熱能，該熱能可用于加熱電池12中的至少一個蓄電單元50。BCM46控制電池12 中的熱電裝置60’。
如圖1中所示，系統(tǒng)10可包括熱電控制器62。熱電控制器62單獨或與VSC/PCM40 結合來控制熱電裝置60。在運轉(zhuǎn)時，熱電控制器62可控制熱電裝置60的運轉(zhuǎn)模式(例如 啟動或關閉模式)以及熱電裝置60如何在系統(tǒng)10中運轉(zhuǎn)。例如，熱電控制器62可控制熱 電裝置60向車輛14中的另一裝置傳遞多少電能。
如圖1所示，系統(tǒng)10可包括DC/DC轉(zhuǎn)換器64。在運轉(zhuǎn)時，DC/DC轉(zhuǎn)換器64可通過 電連通路徑66從熱電裝置60接收電能并將電能轉(zhuǎn)換為更適合電池12的電能形式。例如， DC/DC轉(zhuǎn)換器64可從熱電裝置60接收IV或IV左右的電能，并將電能提高至可能更適合電 池12的不同電壓(例如3. 5V至4V之間的電壓)。在這種示例中，DC/DC轉(zhuǎn)換器64可將電能從IV提高至3. 8V。
參考圖2，DC/DC轉(zhuǎn)換器64可包括DC-AC轉(zhuǎn)換器70、變壓器72和AC-DC轉(zhuǎn)換器74， 以將來自熱電裝置60的電能轉(zhuǎn)換為更適合電池12的電能形式。另外，DC/DC轉(zhuǎn)換器64可 為雙向DC/DC轉(zhuǎn)換器。在運轉(zhuǎn)時，雙向DC/DC轉(zhuǎn)換器可將來自電池12的電能轉(zhuǎn)換為更適合 熱電裝置60的電能形式以供其接收并轉(zhuǎn)換為熱能。因此，熱電裝置60可適用于從電池12 接收電能并將該電能轉(zhuǎn)換為熱能以加熱電池12的至少一部分。例如，熱電裝置60可加熱 電池12中的一個或多個蓄電單元50。另外，當電池12中至少一個蓄電單元50的荷電狀態(tài) 超過預定荷電狀態(tài)(例如100% )時，BCM46可將電能從電池12分配至熱電裝置60。
繼續(xù)參考圖2，DC/DC轉(zhuǎn)換器64的DC-AC轉(zhuǎn)換器70可為雙向可控整流器/逆變 器，變壓器72可為高頻隔離變壓器，而AC-DC轉(zhuǎn)換器74可為雙向可控整流器/逆變器。
參考圖1，取決于系統(tǒng)10的具體應用或配置，系統(tǒng)10可包括開關陣列68、68’或其 組合。BCM46可控制開關陣列68、68’以將電能從熱電裝置60分配至子組合中的各個蓄電 單元50。開關陣列68、68’可為任意合適類型的繼電器系統(tǒng)或機電裝置組以允許BCM46選 擇性地控制流至電池12中的各個蓄電單元50以及從電池12中的各個蓄電單元50流出的 電流。取決于系統(tǒng)10的具體應用或配置，系統(tǒng)10可包括作為BCM46的一部分的開關陣列 68、或包括作為與BCM46分離的組件的開關陣列68’或包括開關陣列68和開關陣列68’兩 者。圖1中示出了系統(tǒng)10同時包括開關陣列68和開關陣列68，兩者的情形，然而本領域技 術人員根據(jù)上述描述能夠簡單地確定僅具有開關陣列68或僅具有開關陣列68’時的機電 車輛的示意圖。
取決于系統(tǒng)10的具體應用或配置，電池12可沿電連通路徑80或電連通路徑80’ 從DC/DC轉(zhuǎn)換器64接收電能。電池12沿路徑80還是80’接收電能可取決于系統(tǒng)在具體 配置或設置中包括開關陣列68還是68’。如果開關陣列68’與BCM64相分離，則電池12沿 路徑80，從DC/DC轉(zhuǎn)換器64接收電能。類似地，如果開關陣列68為BCM64的一部分，則電 池12沿路徑80從DC/DC轉(zhuǎn)換器64接收電能。路徑82提供了 BCM46和開關陣列68，之間 的電通信。例如，BCM46可通過路徑82控制開關陣列68’從而通過路徑82向BCM46提供 各個蓄電單元50中的荷電量。
在運轉(zhuǎn)時，BCM46確定要充電的蓄電單元50或模塊52的子組合。子組合不包括 電池12中的所有蓄電單元50。例如，子組合可僅包括蓄電單元50中的一個，例如電池12 中SOC最低的蓄電單元。在另一示例中，子組合可包括電池12中一個或多個模塊52中的 蓄電單元50。
如圖1所示，BCM46可接收一個或多個指示每個蓄電單元50中荷電量的信號或電 信號。取決于系統(tǒng)10的具體配置，BCM46可沿路徑80或路徑82接收信號。BCM46處理通 過路徑80接收的信號以基于各個蓄電單元50中的荷電量確定子組合?；诟鱾€蓄電單元 50中的荷電量，BCM46將電能從DC/DC轉(zhuǎn)換器64分配至子組合中的各個蓄電單元50以平 衡電池12。BCM46可基于電池12中哪些蓄電單元50的荷電低于預定荷電量來確定子組合。 例如，預定荷電量可表示為標準運轉(zhuǎn)荷電狀態(tài)(standard operating state of charge，例 如50% )。蓄電單元50的電壓可用于指示蓄電單元50的荷電。這樣，BCM46可確定子組 合僅為電池12中那些電壓低于預定電壓(例如3. 5V)的蓄電單元。
當BCM46將電能分配至子組合中的各個蓄電單元50時，系統(tǒng)10可對電池12執(zhí)行均衡化或“平衡”以使電池12中的荷電量基本上均衡。例如，當任意兩個蓄電單元50中的 荷電狀態(tài)相差不超過5%時，電池12可為基本上電均衡。
BCM46可基于子組合中的各個蓄電單元50中的荷電量將電能從DC/DC轉(zhuǎn)換器64 分配至子組合中的各個蓄電單元50。例如，BCM46可在將電能分配至電池12中的其它蓄電 單元50之前將電能分配至子組合中電量最少的蓄電單元50。這樣，BCM46可在將電能分配 至荷電較多或SOC較高的蓄電單元之前將電能分配至荷電較少或SOC較低的蓄電單元。
BCM46可確定子組合中至少一個蓄電單元50的所需荷電狀態(tài)。例如，所需荷電狀 態(tài)可表示為目標荷電狀態(tài)(例如80% )。另外，BCM46可將電能從熱電裝置60分配至一個 蓄電單元50直至這一個蓄電單元50達到所需荷電狀態(tài)(例如80%)。在這種示例中，這 一蓄電單元50可在BCM46將電能分配至電池12中另一蓄電單元50之前達到所需荷電狀 態(tài)(80%)。BCM46可使用非階躍函數(shù)(例如通過使用斜坡函數(shù)或?qū)?shù)函數(shù))將電能逐漸分 配至這一個蓄電單元50?？商娲?，BCM46可使用階躍函數(shù)或以一連串周期脈沖以相對穩(wěn) 定的水平將電能分配至這一個蓄電單元50。
BCM46可基于各個蓄電單元50中的荷電量確定電池12的平衡狀態(tài)。平衡狀態(tài)可 指示電池12中至少兩個蓄電單元50之間的荷電差。例如，平衡狀態(tài)可指示電池12中荷 電最多或SOC最高(例如60%)的蓄電單元50與電池12中荷電最少或SOC最低(例如 30% )的蓄電單元50之間的荷電差或SOC差。在此示例中，SOC差為30%。然而，可使用 任意合適的算法或方法來確定平衡狀態(tài)以確定電池12是否基本上均衡。另外，BCM46可基 于平衡狀態(tài)將電能從熱電裝置60分配至蓄電單元50。例如，當平衡狀態(tài)指示荷電差高于預 定閾值時，BCM46可將電能從熱電裝置60分配至蓄電單元50。這樣，BCM46可基于荷電差 將電能從熱電裝置60分配至電池12中的蓄電單元50。在另一示例中，當平衡狀態(tài)指示電 池12中的蓄電單元50總體上充電不均衡時，BCM46可將電能從熱電裝置60分配至蓄電單 元50。
BCM46可在車輛14運轉(zhuǎn)之前、期間或之后將電能分配至子組合中的各個蓄電單元 50。另外，BCM46可確定電池12何時基本上均衡或“平衡”。當電池12平衡時，BCM46可將 電能以總體上一致的方式從熱電裝置60分配至電池12中的各個蓄電單元50以將電池12 從第一 SOC充電至高于第一 SOC的第二 S0C。
參考圖3，總體上提供了流程圖90，其說明了平衡機動車輛蓄電池的方法的步驟。 蓄電池為包括多個蓄電單元的類型。除圖3中所示步驟之外，可編程邏輯裝置(例如BCM46) 可編程有其它步驟以提供額外的功能。
再次參考圖3，在對該方法的討論中參考了圖1中說明的機動車輛及其組件以有 助于理解本發(fā)明的各個方面。平衡車輛14中電池12的方法可通過將計算機算法、機器可 執(zhí)行代碼或軟件程序編程到車輛14中合適的可編程邏輯裝置(例如VSC/PCM40、BCM46、車 輛14中的其它控制器、或其組合)中來實施。盡管流程圖90中的多個步驟顯示為按時間 順序發(fā)生，然而至少一些步驟可以以不同的順序發(fā)生，且可同時執(zhí)行一些步驟或完全不同 時執(zhí)行。
在流程圖90的步驟92處，將熱能轉(zhuǎn)換為電能。例如，電池12、發(fā)動機16、驅(qū)動橋 18、其它合適的熱源或其組合可提供熱能。另外，熱電裝置60可將熱能轉(zhuǎn)換為電能。
在步驟94處，獲得電池12中各個蓄電單元50中的荷電量。BCM46、VSC/PCM40或二者均可確定各個蓄電單元50中的荷電量。
在步驟96處，確定蓄電單元50的子組合。子組合指示電池12中要接收電能的蓄 電單元50。子組合不包括電池12中的所有蓄電單元50。BCM46、VSC/PCM40、或二者均可基 于各個蓄電單元50中的荷電量確定子組合。
在圖3的步驟98，將電能分配至子組合中的各個蓄電單元50以平衡車輛14中的 電池12。例如，BCM46和/或開關陣列68、68’可用于將電能分配至步驟96中確定的子組 合中的各個蓄電單元50。
盡管已經(jīng)說明并描述了本發(fā)明實施例，其并非意味著這些實施例說明并描述了本 發(fā)明的所有可能形式。應當理解為，本說明書中所使用的詞語為描述性詞語而非限制，且應 理解，可進行多種改變而不脫離本發(fā)明的實質(zhì)和范圍。
權利要求
1.一種用于平衡機動車輛中蓄電池的系統(tǒng)，所述蓄電池為包括多個蓄電單元的類型， 所述系統(tǒng)包含適用于接收熱能并將所述熱能轉(zhuǎn)換為電能的熱電裝置；以及控制器，被配置為用于基于各個所述蓄電單元中的荷電量確定所述蓄電池中要充電的 所述蓄電單元的子組合、并將所述電能分配至所述子組合中的各個蓄電單元，以平衡所述 機動車輛中的所述蓄電池，其中，所述子組合不包括所述蓄電池中的所有所述蓄電單元。
2.根據(jù)權利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，分配至所述子組合中各個蓄電單元的所 述電能使所述蓄電單元中的荷電量基本上相等。
3.根據(jù)權利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述控制器基于所述子組合中各個蓄電 單元中的荷電量將所述電能分配至所述子組合中各個蓄電單元。
4.根據(jù)權利要求3所述的系統(tǒng)，其特征在于，在所述控制器將所述電能分配至荷電量 較多的蓄電單元之前，所述控制器將所述電能分配至荷電量較少的蓄電單元。
5.根據(jù)權利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述控制器被配置為用于基于哪些所述 蓄電單元的荷電量少于預定荷電量來確定所述子組合。
6.根據(jù)權利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述控制器被配置為用于接收一個或多 個指示各個所述蓄電單元中荷電量的電信號，并處理所述信號以確定所述子組合。
7.根據(jù)權利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述控制器被配置為用于確定所述蓄電 單元中至少一個的所需荷電狀態(tài)，并將所述電能從所述熱電裝置分配至所述一個蓄電單元 直至所述一個蓄電單元達到所述所需荷電狀態(tài)。
8.根據(jù)權利要求7所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述一個蓄電單元在所述控制器將所述 電能分配至所述蓄電池中另一蓄電單元之前達到所述所需荷電狀態(tài)。
9.根據(jù)權利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述控制器被配置為用于基于各個所述 蓄電單元中的荷電量確定所述蓄電池的平衡狀態(tài)，并基于所述平衡狀態(tài)將所述電能從所述 熱電裝置分配至所述蓄電單元。
10.根據(jù)權利要求9所述的系統(tǒng)，其特征在于，當所述平衡狀態(tài)指示所述蓄電池中的所 述蓄電單元充電不均衡時，所述控制器分配所述電能。
11.根據(jù)權利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述控制器配置用于確定所述蓄電池中 至少兩個所述蓄電單元之間的荷電差，并基于所述荷電差將所述電能從所述熱電裝置分配 至所述蓄電單元。
12.根據(jù)權利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述控制器配置用于在所述機動車輛的 駕駛循環(huán)之后將所述電能分配至所述子組合中的各個蓄電單元。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種平衡機動車輛中蓄電池的系統(tǒng)和方法。電池為包括多個蓄電單元的類型。該系統(tǒng)包括熱電裝置和控制器。熱電裝置接收熱能并將熱能轉(zhuǎn)換為電能?？刂破骰诟鱾€蓄電單元中的荷電量確定蓄電池中要充電的蓄電單元的子組合。另外，控制器將電能分配至子組合中的各個蓄電單元，以平衡車輛中的蓄電池。
文檔編號B60L11/18GK102035050SQ20101050010
公開日2011年4月27日 申請日期2010年9月30日 優(yōu)先權日2009年10月7日
發(fā)明者斯蒂文·F·查利安, 王瑾 申請人:福特全球技術公司