專利名稱：用于hev和ev的電池組管理方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明關(guān)于一種HEV及EV的電池組管理方法，尤指一種HEV 及EV的電池組管理方法，當(dāng)車輛經(jīng)由鑰匙啟動，來自電池組的浪涌電 流施加至車輛馬達(dá)單元的電源轉(zhuǎn)換電路時，能夠通過電池組或車輛控 制裝置的電池管理系統(tǒng)(BMS)正確地控制介于電池組及電源轉(zhuǎn)換電 路之間的電池組連接電路，以預(yù)先防止電源轉(zhuǎn)換電路的平滑電容器或 相關(guān)裝置被損毀，并于駕駛車輛期間，當(dāng)過電流流經(jīng)電池組連接電路 的預(yù)充電電阻時，或者因過電流或過電壓而關(guān)閉電池組連接電路的預(yù) 充電繼電器時，通過警示裝置告知駕駛員診斷的結(jié)果，從而達(dá)到安全 駕駛車輛的目的。
背景技術(shù)：
一般而言，將汽油、柴油或LPG當(dāng)燃料使用的車輛產(chǎn)生大量的有 毒氣體來污染大氣層，以及導(dǎo)致全球變暖，從而對人類及全球環(huán)境帶 來損害。因此，為了解決這些問題，積極地進(jìn)行具有少量氣體排出的 混合動力電動車(HEV)及無氣體排出的電動車(EV)的開發(fā)。HEV是由驅(qū)動馬達(dá)所驅(qū)動，其使用通過電源轉(zhuǎn)換電路從主電池所 提供的電力作為驅(qū)動源，以及使用汽油、柴油或LPG作為燃油的內(nèi)部 燃燒引擎。此外，HEV被控制為改進(jìn)車輛的燃料使用效率到符合每一 種駕駛狀況的最大極限。當(dāng)車輛被剎車或減速時，通過混合控制單元(HCU)的控制，將 HEV的驅(qū)動馬達(dá)從駕駛模式轉(zhuǎn)換成發(fā)電模式(generation mode)。此 時，在連接至HCU的電池管理系統(tǒng)(BMS)的控制下，要電池會通過 發(fā)電機(jī)(generator)(或驅(qū)動馬達(dá))產(chǎn)生電能量而逐次地進(jìn)行充電。從
發(fā)電機(jī)施加到主電池的電流會視車輛的駕駛狀況而改變。此時，如圖1所示，在電源轉(zhuǎn)換電路和主電池之間提供電池組連 接電路，用于驅(qū)動馬達(dá)。在發(fā)電模式下，電池組連接電路1從驅(qū)動發(fā) 達(dá)(或發(fā)電機(jī))施加充電電流至主電池，以及在驅(qū)動模式下從主電池 施加驅(qū)動電流給驅(qū)動馬達(dá)，使得通過電能驅(qū)動車輛。在一特定模式下，電池組連接電路1分別連接到HV (-)導(dǎo)線及HV ( + )導(dǎo)線，以從主電池施加電流至電源轉(zhuǎn)換電路。當(dāng)車輛啟動時， HV( + )導(dǎo)線的輸入端連接至預(yù)充電電阻器2，以限制從主電池施加浪 涌過電流至電源轉(zhuǎn)換電路。此外，能夠控制過電流的用于高電壓的預(yù) 充電繼電器3以及用于高電壓主電源的繼電器4分別通過不同的路徑 連接至預(yù)充電電阻器及輸出端之間。此時，HV (-)導(dǎo)線設(shè)置有獨(dú)立繼 電器4a，用于能夠控制從主電池施加到驅(qū)動馬達(dá)的過電流的主電源。繼電器4， 4a及預(yù)充電繼電器3分別具有電容器(condenser)，該電容器通過控制導(dǎo)線連接，該控制導(dǎo)線施加有來自主電池的12V電 流。在BMS的控制下，各個電容器能夠開啟、關(guān)閉相對應(yīng)的繼電器3， 4， 4a。流經(jīng)電池組連接電路的輸出端的電流由提供給HV (-)導(dǎo)線的 輸出端的霍爾感應(yīng)器或變壓器所測量(如圖1及2所示)。然而，傳統(tǒng)HEV或EV的電池組連接電路沒有提供警示裝置。因 此，即使過電流流經(jīng)或過電壓被施加到電池組連接電路的高電壓預(yù)充 電電阻器或預(yù)充電繼電器為開啟狀態(tài)，驅(qū)動器無法正確處理緊急狀態(tài)。 此外，過電流流入汽車的驅(qū)動馬達(dá)的電源轉(zhuǎn)換電路，由此造成平滑電 容器被損毀。發(fā)明內(nèi)容因此，本發(fā)明被用以解決上述問題。
本發(fā)明的目的是，當(dāng)車輛通過鑰匙啟動，浪涌電流從電池組被施 加至車輛馬達(dá)的電源轉(zhuǎn)換電路時，設(shè)置于電池組及電源轉(zhuǎn)換電路間的 電池組連接電路通過一電池管理系統(tǒng)(BMS)或車輛控制裝置而避免 電源轉(zhuǎn)換電路的平滑電容器或相關(guān)裝置被損毀。本發(fā)明的另一目的是，當(dāng)過電流流經(jīng)一電池組連接電路的預(yù)充電 電阻器，或電池組連接電路的預(yù)充電繼電器因駕駛過程中產(chǎn)生過電流 或電壓而關(guān)閉時，則通過警示裝置告知駕駛者判斷結(jié)果，從而達(dá)到安 全駕駛的目的。為達(dá)到上述的目的，本發(fā)明提出一種HEV及EV的電池組管理方 法，該方法包括步驟通過電池管理系統(tǒng)(BMS)或車輛控制裝置， 將用于控制信號的電源施加至電池組連接電路的繼電器；從電池組連 接電路的預(yù)充電電阻檢測電流或電壓；將所檢測的電流或電壓與預(yù)存 于BMS的存儲單元內(nèi)的標(biāo)準(zhǔn)對應(yīng)信息相比較，以判斷所檢測的數(shù)值是 否在電池組的正常范圍內(nèi)；以及當(dāng)判斷的結(jié)果為所檢測的數(shù)值是在正 常范圍內(nèi)時，則執(zhí)行正常充電操作，反之則關(guān)閉該電池組連接電路的 預(yù)充電繼電器，接著通過電連接于該BMS的警示裝置提供警示信號給 駕駛員。


從下面的參照附圖的詳細(xì)說明中，本發(fā)明的上述和其他目標(biāo)、特 性和優(yōu)點(diǎn)將更加顯而易見，在附圖中圖1是通常設(shè)置到電池組的電池組連接電路的HV繼電器控制單 元的示意圖；圖2示出用于測量電池組的電流或電壓的結(jié)構(gòu)圖，其在HV壓繼 電器控制單元的輸出端執(zhí)行；以及圖3是根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例的用于HEV及EV的電池組管理方法的流程圖。
具體實(shí)施方式
下面，將參照附圖描述本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例。在本發(fā)明下面的說 明中，將省略在此引入的已知功能和結(jié)構(gòu)的詳細(xì)說明，當(dāng)它們使得本 發(fā)明的主題問題反倒不清楚時。圖3是根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例的用于HEV及EV的電池組管理 方法的流程圖。參照圖3所示，在此描述如上所述構(gòu)造的HEV及EV的電池組管 理方法。首先，當(dāng)車輛啟動時，用于控制信號的電源通過電池管理系統(tǒng) (BMS)或車輛控制裝置施加至電池組連接電路1的繼電器3， 4， 4a (步驟S300)。然后，從電池組連接電路1的預(yù)充電電阻器2檢測電流或電壓(步 驟S305)。接著，將所檢測的電流或電壓與預(yù)存于存儲裝置(圖未示)的標(biāo) 準(zhǔn)對應(yīng)信息相比較(步驟S310)。然后，判斷所檢測的數(shù)值是否在電 池組正常范圍內(nèi)(步驟S315)。當(dāng)作為檢測的結(jié)果，所檢測的數(shù)值處于正常范圍內(nèi)時，則執(zhí)行正 常充電操作(步驟S325)，反之，則電池組連接電路的預(yù)充電繼電器 3關(guān)閉(步驟S335)，并通過電連接至BMS的警示裝置(未示出)向 駕駛員提供警示信號(步驟S350)。優(yōu)選的是，將由判斷步驟S315所得的檢測數(shù)值與標(biāo)準(zhǔn)通信信息的 比較結(jié)果儲存于存儲單元中(步驟S320， S330)。
此外，優(yōu)選地在從預(yù)充電繼電器3檢測出的中繼器檢測信號待命 的情況下，執(zhí)行預(yù)充電繼電器的關(guān)閉步驟(步驟S315)。當(dāng)預(yù)充電繼電器3被關(guān)閉時，中斷從預(yù)充電繼電器施加到車輛的馬達(dá)單元的過電流或過電壓，因此馬達(dá)單元的平滑電容器可被安全地 保護(hù)不受從過電流或過電壓損壞。此時，警示裝置可為顯示燈或揚(yáng)聲器，并且顯示燈優(yōu)選地裝設(shè)于 車輛的儀表板。接著，當(dāng)預(yù)充電繼電器被關(guān)閉時，關(guān)閉預(yù)充電繼電器3的事件次 數(shù)被累計(jì)于存儲單元中(步驟S340)。然后，確定關(guān)閉預(yù)充電繼電器3的情況的所累積的次數(shù)是否在允 許關(guān)閉預(yù)充電繼電器3的次數(shù)內(nèi)，在存儲單元中預(yù)設(shè)所述的允許關(guān)閉 預(yù)充電繼電器3的次數(shù)(步驟S345)。當(dāng)判斷結(jié)果為所累計(jì)關(guān)閉次數(shù)在允許被關(guān)閉的次數(shù)之內(nèi)時，則通 過警示裝置提供警示信號給駕駛員(步驟S350)。此時，當(dāng)判斷結(jié)果 為累計(jì)次數(shù)超過可允許被關(guān)閉的次數(shù)時，則中斷電池組的操作(步驟 S335)。工業(yè)實(shí)用性如上所述，根據(jù)本發(fā)明，當(dāng)啟動車輛時，浪涌電流從電池組施加 至車輛馬達(dá)單元的電源轉(zhuǎn)換電路時，通過裝設(shè)于電池組與電源轉(zhuǎn)換電 路間的電池組連接電路，可事先避免損毀平滑電容器或電源轉(zhuǎn)換電路 的相關(guān)裝置。此外，當(dāng)過電流流入電池組連接電路的預(yù)充電電阻器，因駕駛過 程中產(chǎn)生過電流或電壓而關(guān)閉電池組連接電路的預(yù)充電繼電器時，通
過警示裝置告知駕駛者判斷結(jié)果，從而達(dá)到安全駕駛車輛的目的。
盡管參照特定優(yōu)選實(shí)施例示出并說明了本發(fā)明，本領(lǐng)域技術(shù)人員 將理解，可以在形式和細(xì)節(jié)上有各種變化，而不會背離如所附權(quán)利要 求所公開的本發(fā)明的精神和范圍。
權(quán)利要求
1.一種用于HEV和EV的電池組管理方法，該方法包括步驟通過電池管理系統(tǒng)(BMS)或車輛控制裝置，將用于控制信號的電源施加到電池組連接電路的繼電器；從該電池組連接電路的預(yù)充電電阻檢測電流或電壓；將所檢測的電流或電壓與預(yù)存于BMS的存儲單元內(nèi)的標(biāo)準(zhǔn)對應(yīng)信息相比較，以判斷所檢測的數(shù)值是否在該電池組的正常范圍內(nèi)；以及當(dāng)判斷的結(jié)果為所檢測的數(shù)值是在正常范圍內(nèi)，則執(zhí)行正常充電操作，反之則關(guān)閉該電池組連接電路的預(yù)充電繼電器，接著通過電連接于BMS的警示裝置提供警示信號給駕駛員。
2. 如權(quán)利要求l所述的方法，其中，從該判斷步驟中所得到的測 量值與該標(biāo)準(zhǔn)對應(yīng)信息的比較結(jié)果被儲存在存儲單元中。
3. 如權(quán)利要求l所述的方法，其中，于從預(yù)充電繼電器檢測的繼 電器檢測信號待命的狀態(tài)下，執(zhí)行該關(guān)閉預(yù)充電繼電器的步驟。
4. 如權(quán)利要求l所述的方法，其中，在該關(guān)閉該預(yù)充電繼電器的 步驟中，當(dāng)該預(yù)充電繼電器關(guān)閉時，從預(yù)充電繼電器施加到車輛的馬 達(dá)單元的過電流或過電壓被中斷，以保護(hù)馬達(dá)單元中的平滑電容器。
5. 如權(quán)利要求l所述的方法，其中，該警示裝置是顯示燈或揚(yáng)聲器。
6. 如權(quán)利要求5所述的方法，其中，該顯示燈裝設(shè)于該車輛的儀 表板。
7. 如權(quán)利要求l所述的方法，其中，在關(guān)閉該預(yù)充電繼電路的步 驟與提供警示信號的步驟之間，還包括一步驟，該步驟是將預(yù)充電繼 電器被關(guān)閉次數(shù)累計(jì)于存儲單元中。
8. 如權(quán)利要求7所述的方法，在該累計(jì)步驟后，還包括判斷該 累計(jì)的關(guān)閉次數(shù)是否在預(yù)充電繼電器被允許關(guān)閉的次數(shù)范圍內(nèi)，該預(yù) 充電繼電器被允許關(guān)閉的次數(shù)預(yù)設(shè)在存儲單元中。
9. 如權(quán)利要求8所述的方法，其中，當(dāng)該判斷結(jié)果為所累計(jì)的關(guān) 閉次數(shù)在充許被關(guān)閉的次數(shù)之內(nèi)時，則通過該警示裝置提供該警示信 號給該駕駛員。
10. 如權(quán)利要求8所述的方法，其中，當(dāng)該判斷結(jié)果為累計(jì)的關(guān)閉次數(shù)超過可充許被關(guān)閉的次數(shù)時，還包括中斷該電池組的操作的步 驟。
全文摘要
本發(fā)明公開一種HEV及EV的電池組管理方法。此方法包括步驟通過電池管理系統(tǒng)(BMS)或車輛控制裝置，將控制信號的電源施加到電池組連接電路的繼電器；從電池組連接電路的預(yù)充電電阻檢測電流或電壓；將所檢測的電流或電壓與預(yù)存于BMS的存儲單元內(nèi)的標(biāo)準(zhǔn)對應(yīng)信息相比較，以判斷所檢測的數(shù)值是否在電池組的正常范圍內(nèi)；以及當(dāng)判斷的結(jié)果為所檢測的數(shù)值是在正常范圍內(nèi)時，則執(zhí)行正常充電操作，反之則關(guān)閉該電池組連接電路的預(yù)充電繼電器，接著通過電連接于該BMS的警示裝置提供警示信號給駕駛員。
文檔編號H01M10/42GK101160686SQ200680012804
公開日2008年4月9日 申請日期2006年4月19日 優(yōu)先權(quán)日2005年4月25日
發(fā)明者尹與援, 康柱鉉 申請人:Lg化學(xué)株式會社