用于管控模块化电池的配置以避免危险情况的管控装置及方法与流程

本发明要求2021年2月9日提交的法国申请第2101204号的优先权，其内容(文本、附图和权利要求)通过引用并入本文。本发明涉及可再充电模块化电池，并且更确切地涉及对这种电池的配置的管控。

背景技术：

1、某些系统，例如某些车辆，其任选地为机动类型的，包括至少一个可再充电电池，该至少一个可再充电电池包括至少两个电能储存模块，该至少两个电能储存模块经由至少三个开关在彼此之间耦合，至少三个开关各自接收控制信号并且各自消耗电流，该控制信号用于限定自身的开关应当放置的状态。每个(电能储存)模块包括至少一个电能储存电化学电芯，该至少一个电能储存电化学电芯例如是锂离子(或li-ion)或ni-mh或ni-cd类型的，并且旨在以电能供电自身的系统的电气(或电子)装备(或构件)。

2、当(电能储存)模块包括多个(电能储存)电化学电芯时，(电能储存)电化学电芯可耦合成串联和/或成并联。相同地，所述模块可实施为耦合成串联和/或成并联。

3、在某些系统中，其中在电能方面的需求可能强烈地变化，可能地实施管控所述电池的配置。也就是说，根据所述需要，可能地实施从配置切换至(另)配置，在所述配置中所述模块经装配成并联，在所述(另)配置中所述模块经装配成串联，甚至切换至(又)配置，在所述(又)配置中所述模块经装配成串联并且成并联(在存在至少三个模块的情形下)。将注意到，可能地还可能实施管控每个模块的电芯的配置。

4、例如，串联式互连将更经适配于功率需求(因为电压的总和)，然而并联式或串并联式互连将更经适配于能量需求(由于容量的总和)。

5、当前，对电池的配置的管控由软件(或“software(软件)”)确保。更确切地，该软件负责确定最佳地适配于自身的系统在功率和/或能量方面的需求的配置，然后为所述开关的每个确定控制信号，如脉宽调制(或pwm(“pulse width modulation”))式控制电压，控制电压意味着实施所述模块的耦合。控制信号共同的限定出未来状态的组合，所述开关应实施为经放置成在未来状态中以确保所述经确定配置。然而，有时会发生所述未来状态的经确定组合实施为危险的。这称为软件故障。例如当该软件故障导致在所述电池的并联输出端子处的短路或零电压水平时就是这种情形。

技术实现思路

1、因此，本发明的目的尤其在于克服上述缺点。

2、本发明尤其为此提供一种用于管控电池的配置的管控装置，所述电池包括至少两个电能储存模块，所述至少两个电能储存模块经由至少三个主要开关在彼此之间耦合，所述至少三个主要开关各自接收控制信号并且各自消耗电流，所述控制信号用于限定所述主要开关应当放置的状态。

3、该管控装置的特征在于其经排布以便：-根据由所述主要开关消耗的经消耗电流，根据所述主要开关放置成的实际状态，以及根据所述用于所述主要开关的控制信号，确定是否未来状态的组合是一组组合有禁止状态的组合的一部分，以及

4、-在肯定情形下为所述主要开关的每个确定新控制信号，所述新控制信号用于修改所述未来状态的组合以便使其实施为不危险的。

5、由软件为所述电池确定出的所述(该)未来状态的经确定组合，在自身(该组合)的实际实施之前，与一组组合有禁止状态的组合进行比较的该比较，现在能够确定是否该组合是危险的，并且，在肯定情形下，可通过将该危险组合替代为另不危险组合，阻止因为软件故障原因而实施了危险组合。根据本发明的管控装置可包括可单独或组合采用的其他特性，并且尤其：

6、-在存在经由两个主要开关在彼此之间进行耦合的电能储存模块的情形下，所述两个主要开关各自经装配成处于与附属开关并联，所述附属开关关联至预加载电阻组件并且用于接收控制信号，所述控制信号用于限定所述附属开关应当放置的状态，所述管控装置经排布以便，根据由所述主要开关消耗的经消耗电流，根据所述主要开关放置成的实际状态，以及根据所述用于所述主要开关及附属开关的控制信号，确定是否所述未来状态的组合，其包含所述附属开关的未来状态，是所述一组组合有禁止状态的组合的一部分，并且在肯定情形下为所述主要开关及附属开关的每个确定新控制信号，该新控制信号用于修改所述未来状态的组合以便使其实施为不危险的；

7、-在第一实施例中，所述管控装置可包括电子回路，所述电子回路用于实施每个归属性确定，所述每个归属性确定是指确定是否未来状态的组合归属于一组组合有禁止状态的组合，以及用于实施每个对新控制信号的确定；

8、-在该第一实施例中，所述电子回路可包括组合有逻辑门的组合，所述组合有逻辑门的组合分别地关联至所述组合有禁止状态的组合并且分别地用于传递出所述新控制信号；

9、-在第二实施例中，所述管控装置可包括至少一个处理器(pr)和至少一个存储器，所述至少一个处理器和所述至少一个存储器经排布用于执行操作，所述操作旨在于实施每个归属性确定，所述每个归属性确定是指确定是否未来状态的组合归属于一组组合有禁止状态的组合，以及用于实施每个对新控制信号的确定。

10、本发明还提供一种车辆，所述车辆包括至少一个电池，所述至少一个电池包括至少两个电能储存模块，所述至少两个电能储存模块经由至少三个主要开关在彼此之间耦合，所述至少三个主要开关各自接收控制信号并且各自消耗电流，所述控制信号用于限定所述主要开关应当放置的状态，并且包括用于确定所述控制信号的微管控器。

11、该车辆的特征在于，所述车辆另外包括至少一个符合上文所述的管控装置，所述至少一个管控装置关联至所述电池且耦合至所述微管控器。

12、根据本发明的车辆可包括可单独或组合采用的其他特性，并且尤其：

13、-所述电池可包括两个电能储存模块和五个主要开关，所述五个主要开关用于根据所述两个电能储存模块的由所述微管控器确定出的分别的状态确保对所述电能储存模块的并联实施或串联实施；

14、-在存在上一可选实施的情形下，所述电池的所述主要开关中的两个可各自经装配成处于与附属开关并联，所述附属开关关联至预加载电阻组件并且接收控制信号，所述控制信号用于限定所述附属开关应当放置的状态，每个预加载电阻组件负责限制在所述电池的通电压期间在所述电能储存模块中的至少一个的电容性负载中的浪涌电流的幅值；

15、-所述电池的每个电能储存模块可包括至少两个电能储存电芯，所述至少两个电能储存电芯经装配成串联或成并联。

16、本发明还提供一种用于管控电池的配置的管控方法，所述电池包括至少两个电能储存模块，所述至少两个电能储存模块经由至少三个主要开关在彼此之间耦合，所述至少三个主要开关各自接收控制信号并且各自消耗电流，所述控制信号用于限定所述主要开关应当放置的状态。

17、所述管控方法的特征在于包括步骤，其中：

18、-实施根据由所述主要开关消耗的经消耗电流，根据所述主要开关放置成的实际状态，以及根据所述用于所述主要开关的控制信号，确定是否未来状态的组合是一组组合有禁止状态的组合的一部分，以及

19、-在肯定情形下为所述主要开关的每个确定新控制信号，所述新控制信号用于修改所述未来状态的组合以便使其实施为不危险的。

20、本发明还提供一种电脑程序产品，所述电脑程序产品包括一组指令，当所述电脑程序产品由处理部件执行时，所述一组指令适于实施符合权利要求9所述的管控方法以管控电池的配置，所述电池包括至少两个电能储存模块，所述至少两个电能储存模块经由至少三个主要开关在彼此之间耦合，所述至少三个主要开关各自接收控制信号并且各自消耗电流，所述控制信号用于限定所述主要开关应当放置的状态。