108的电池107通过并行电缆144连接。如果共同组108的至少一个电池107在占用操作模式下操作，则电池107的组108可通过适当的串行电缆142发出使能信号。但是，如果共同组108的所有电池107进入空闲操作模式，则在用于共同组108的并行电缆144上的信号将被禁止，这由停机控制器140通过串行电缆142检测到。停机控制器140可继续命令与停机控制器耦连的所有电池107通过进入空闲操作模式而停机。在一个实施例中，停机控制器140基本同时控制与停机控制器140耦连的电池107进入空闲操作模式。在一个实施例中，用电池模块10实现的电池107的开关电路24可操作以将电池模块10与端子101，103中的至少一个电隔离，从而响应于停机命令使电池模块10处于空闲操作模式。
[0145]如上文讨论的，可发布系统停机命令以使电池系统100或10a处于空闲操作模式，其中电池107与系统端子101，103中的至少一个电隔离，电流不传导进入或流出电池系统100或100a。电池部分104或104a可被认为处于空闲操作模式，此时没有一个电池107被配置成向负载提供电能，或从充电器接收充电电流。
[0146]在一个例子中，管理电路106被配置成通过通知被配置为电池模块10的各个电池107的处理电路44停机来控制系统停机操作，之后，实现相应电池107的停机操作。
[0147]在另一实施例中，管理电路106可选择性命令停机控制器140实现相应串105的电池107的停机。在一些实施例中，管理电路106可向相应的停机控制器140发布系统停机命令，以将电池部分104或104a的电池107的相应串105的操作模式从占用操作模式改变成空闲操作模式。
[0148]在一个实施例中，管理电路106可响应于不同实施例中的各种事件发起系统停机，以维持电池系统100的安全操作。在一个例子中，管理电路106可响应于管理电路106失去与电池模块10的一个或多个模块电路20的通信，发起系统停机。例如，管理电路106可在电池系统100的操作过程中轮询电池模块10中的各个电池模块，并等待接收电池模块10对轮询的响应。在一个实施例中，在存在电池模块10中一个电池模块没有对轮询反应时，管理电路106可发起没能反应的各个电池模块10的停机，或可以发起电池系统100的系统停机。
[0149]在另一例子中，系统停机可响应于从负载接收的信息来实现。例如，负载可向管理电路106报告(例如负载内部的)问题或故障，管理电路106然后可发起系统停机。
[0150]在另一例子中，系统停机可响应于单个共同并联组中的所有电池模块10在空闲操作模式下操作而发起。在另一例子中，系统停机可响应于关于电池模块10或子模块22的一个或多个操作参数(例如，诸如单元电压、子模块电压、子模块电流或超范围温度等的电学特性)的警告条件而发起。相应地，在一个实施例中，各个电池模块10的各个子模块22可响应于相应的各子模块22或各电池模块10中出现的警告条件，或响应于从各个电池模块10外部接收(例如接收的通信包括来自管理电路106的系统停机命令)的通信而被提供在空闲操作模式下。
[0151]各电池系统100或10a可被不同地配置以判定给定事件是否将导致系统停机。例如，一些电池系统100可对警告条件更容忍的，而其它电池系统100可被配置成在存在任何警告条件时停机。
[0152]参照图8，在一个实施例中描述操作参数的示例性监测操作。电池模块10的模块电路20 (例如图2中所示)的处理电路44被配置成如上文讨论的监测电池模块10和子模块22的各个操作参数。例如，在所描述的例子中，处理电路44与提供电流监测52、电压监测50和温度监测54的各个传感器耦连。在一个实施例中，电流监测52可包括能够通过相应的电阻器34监测流入和流出相应子模块22的电流的电路。在一个实施例中，电压监测50可包括能够监测子模块22的各个单元26的电压以及子模块22的电压的电路。在一个实施例中，温度监测54能够监测包括可再充电单元26和开关电路54的电池模块10的不同部分。在其它实施例中可以使用提供监测其它操作参数的电路。
[0153]如上文讨论的，在一个实施例中，处理电路44还可向逻辑发布控制信号以控制相应子模块22的开关电路24的充电和放电晶体管的偏置。
[0154]本文描述的至少一些实施例可在一些实现方式中通过隔离可再充电电池系统、可再充电电池模块或可再充电电池子模块的失效组件为空闲操作模式，而其它适当操作的组件可保持在占用操作模式，来提供改进的操作。相应地，在一些实施例中，电能可被施加到负载，或从充电器接收电能，以在存在特定组件的失效时也能充电。而且，一些实施例提供可再充电电池系统设计上的改进的灵活性和可伸缩性，以适应与其它电池系统设计相比的各种宽范围的应用。
[0155]根据法令，已经或多或少具体针对结构和方法特征用语言描述了本发明。但是，应该理解的是，由于本文中公开的手段包括将本发明付诸实施的优选形式，所以本发明并不局限于所示和所描述的具体特征。因此，本发明要求保护在根据等同原则适当解释的所附权利要求的适当范围内其形式或变形中的任何一种。
[0156]而且，已经呈现了本文中的各个方面，作为本公开的所示实施例的构造和/或操作的指导。申请人就此认为这些描述的示意性实施例也包括、公开并描述了除那些明确公开的方面之外的本发明的进一步的方面。例如，附加的本发明的方面可包括比在示意性实施例中描述的那些更少、更多和/或替代特征。在更加具体的例子中，申请人认为本公开包括、公开并描述了包括比明确公开的那些方法更少、更多和/或替代步骤的方法，以及包括比明确公开的结构更少、更多和/或替代结构的装置。
【主权项】
1.一种电池，包括: 第一电池端子； 第二电池端子； 多个子模块，所述多个子模块各自包括电耦连在所述第一电池端子和第二电池端子之间的多个可再充电单元；和 其中所述子模块各自包括存储电路，所述存储电路被配置成存储关于相应的各个子模块的可再充电单元的充电和放电中的至少一个的信息。2.根据权利要求1所述的电池，其中所述子模块各自被配置成可从所述电池拆卸。3.根据权利要求1所述的电池，其进一步包括控制电路，所述控制电路被配置成控制关于所述子模块的可再充电单元的充电和放电的至少一个操作。4.根据权利要求3所述的电池，其中所述控制电路被配置成利用存储的所述子模块的信息来控制关于所述子模块中相应子模块的可再充电单元的充电和放电的至少一个操作。5.根据权利要求4所述的电池，其中所述子模块中各个子模块的存储电路被配置成存储包括关于所述子模块中一个子模块的可再充电单元的配置的配置信息的信息。6.根据权利要求4所述的电池，其中所述子模块中各个子模块的存储电路被配置成存储包括关于所述子模块中一个子模块的可再充电单元的化学组成的配置信息的信息。7.根据权利要求1所述的电池，其中所述子模块中各个子模块的存储电路被配置成存储关于所述子模块中一个子模块的可再充电单元的使用历史的信息。8.根据权利要求1所述的电池，其中所述子模块中各个子模块的存储电路被配置成存储关于所述子模块中一个子模块的可再充电单元的电学特性的信息。9.根据权利要求1所述的电池，其中所述子模块中各个子模块的存储电路被配置成存储关于所述子模块中一个子模块的至少一个电学特性的信息。10.根据权利要求9所述的电池，其中所述子模块中各个子模块的存储电路被配置成存储包括与存储的关于所述至少一个电学特性的信息对应的时间信息的信息。11.根据权利要求1所述的电池，其中所述子模块中各个子模块的存储电路被配置成在时间上的多个不同时刻，存储关于所述子模块中一个子模块的可再充电单元的充电状态的信息。12.根据权利要求1所述的电池，其中所述子模块中各个子模块的存储电路被配置成存储关于在所述子模块中一个子模块的可再充电单元的使用过程中的警告条件的信息。13.—种电池子模块，包括: 第一子模块端子； 第二子模块端子； 电耦连在所述第一子模块端子和第二子模块端子之间的多个可再充电单元；和 存储电路，所述存储电路被配置成存储关于所述可再充电单元的信息。14.根据权利要求13所述的子模块，其中所述信息可由控制电路使用来控制对于所述可再充电单元的充电和放电的至少一个操作。15.根据权利要求13所述的子模块，其中所述信息包括关于所述可再充电单元的配置的配置信息。16.根据权利要求13所述的子模块，其中所述信息包括关于所述可再充电单元的化学组成的配置信息。17.根据权利要求13所述的子模块，其中所述信息包括关于所述可再充电单元的使用历史的历史信息。18.根据权利要求13所述的子模块，其中所述信息包括关于所述可再充电单元的电学特性的信息。19.根据权利要求13所述的子模块，其中所述信息包括关于所述子模块的至少一个电学特性的信息。20.根据权利要求19所述的子模块，其中所述信息包括与存储的关于所述至少一个电学特性的信息对应的时间信息。21.根据权利要求13所述的子模块，其中所述信息包括关于在时间上的多个不同时刻所述可再充电单元的充电状态的信息。22.根据权利要求13所述的子模块，其中所述信息包括关于在所述可再充电单元的使用过程中的警告条件的信息。23.根据权利要求13所述的子模块，其中所述电池子模块包括一个电池子模块，所述电池子模块被配置成可从包括至少一个其它电池子模块的电池中去掉，其中所述第一子模块端子和第二子模块端子被配置成在所述电池的充电和放电的至少一个过程中电池中所述一个电池子模块操作时与所述至少一个其它电池子模块的第一子模块端子和第二子模块端子电耦连。24.根据权利要求13所述的子模块，其中所述电池子模块进一步包括开关电路，所述开关电路被配置成:在所述电池子模块的占用操作模式期间将所述第一子模块端子和第二子模块端子中的一个与包括所述电池子模块的电池的电池端子电耦连，在所述电池子模块的空闲操作模式期间将所述第一子模块端子和第二子模块端子中的一个与所述电池端子电隔离。25.根据权利要求13所述的子模块，其中所述可再充电单元被设置成多个串，这些串并联耦连在所述第一子模块端子和第二子模块端子之间。26.—种电池操作方法，包括: 将电能供应到电池的多个子模块的多个可再充电单元； 使电池的子模块的可再充电单元放电；和 使用子模块中一个子模块的存储电路存储关于子模块中一个子模块的可再充电单元的信息。27.根据权利要求26所述的方法，其进一步包括使用所述信息控制对于可再充电单元的充电和放电的至少一种操作。28.根据权利要求26所述的方法，其中所述存储包括存储关于子模块中一个子模块的配置的配置信息。29.根据权利要求26所述的方法，其中所述存储包括存储关于子模块中一个子模块的可再充电单元的化学组成的配置信息。30.根据权利要求26所述的方法，其中所述存储包括存储关于子模块中一个子模块的可再充电单元的使用历史的历史信息。31.根据权利要求26所述的方法，其中所述存储包括存储关于子模块中一个子模块的可再充电单元的电学特性的信息。32.根据权利要求26所述的方法，其中所述存储包括存储关于子模块中一个子模块的至少一个电学特性的信息。33.根据权利要求32所述的方法，其中所述存储包括存储包括与关于所述至少一个电学特性的信息对应的时间信息的信息。34.根据权利要求26所述的方法，其中所述存储包括在时间上的多个不同时刻存储关于子模块中一个子模块的可再充电单元的充电状态的历史信息。35.根据权利要求26所述的方法，其中所述存储包括存储关于在子模块中一个子模块的可再充电单元的使用过程中的警告条件的历史信息。
【专利摘要】本申请描述了电池、电池子模块以及电池操作方法。根据一个方面，电池包括第一电池端子、第二电池端子和多个子模块，所述多个子模块各自包括电耦连在所述第一电池端子和第二电池端子之间的多个可再充电单元；和其中所述子模块各自包括存储电路，所述存储电路被配置成存储关于相应的各个子模块的可再充电单元的充电和放电中的至少一个的信息。采用本申请的技术方案，可以存储关于各个子模块的可再充电单元的充电和放电中的至少一个的信息。
【IPC分类】H02J7/00, H01M10/44, H01M10/48, H01M10/42
【公开号】CN104934647
【申请号】CN201510318907
【发明人】罗素·特罗克塞尔, 乔尔·桑达尔
【申请人】威伦斯技术公司
【公开日】2015年9月23日
【申请日】2010年4月14日
【公告号】CA2758508A1, CN102396097A, CN102396097B, EP2419959A2, US8823323, US8884585, US20110080139, US20110084663, US20110095725, WO2010120832A2, WO2010120832A3