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CN114435187A - 用于混合动力车辆或电动车辆的电池控制系统 - Google Patents

用于混合动力车辆或电动车辆的电池控制系统 Download PDF

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CN114435187A
CN114435187A CN202111292866.0A CN202111292866A CN114435187A CN 114435187 A CN114435187 A CN 114435187A CN 202111292866 A CN202111292866 A CN 202111292866A CN 114435187 A CN114435187 A CN 114435187A
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CN
China
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battery cells
battery
voltage
value
vehicle
Prior art date
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Application number
CN202111292866.0A
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杨晓光
普拉蒂玛·阿德帕利
B·A·布德
王旭
康纳·麦肯
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Ford Global Technologies LLC
Original Assignee
Ford Global Technologies LLC
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Publication date
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Abstract

本公开提供“用于混合动力车辆或电动车辆的电池控制系统”。一种车辆包括电机、电池、电路、过充电限制装置和控制器。所述电机被配置为推进所述车辆。所述电池具有多个电池单元并且被配置为向所述电机提供电力。所述电路被配置为将所述电力从所述电池输送到所述电机。所述过充电限制装置被配置为响应于相应电池单元的内部压力超过压力阈值，将所述多个电池单元中的每个电池单元单独地与所述电路断开连接。所述控制器被编程为响应于检测到指示所述电池单元中的第一电池单元经由所述过充电限制装置与所述电路断开连接的第一参数集，中断对所述电池单元中的所述第一电池单元的控制。

Description

用于混合动力车辆或电动车辆的电池控制系统
技术领域
本公开涉及混合动力/电动车辆和用于混合动力/电动车辆的电池。
背景技术
混合动力/电动车辆可由从电池汲取电力的电机推进。
发明内容
一种车辆包括电机、电池、电路、过充电限制装置和控制器。所述电机被配置为推进所述车辆。所述电池具有多个电池单元并且被配置为向所述电机提供电力。所述电路被配置为将所述电力从所述电池输送到所述电机。所述过充电限制装置连接到所述电路。所述过充电限制装置具有多个开关和多个熔断器。每个开关被配置为响应于所述多个电池单元中的一个电池单元的内部压力超过压力阈值而使所述多个电池单元中的所述一个电池单元短路。每个熔断器被配置为响应于所述多个电池单元中的一个电池单元短路而将所述多个电池单元中的所述一个电池单元与所述电路断开连接。所述控制器被编程为响应于所述电池单元中的第一电池单元的电压从第一值减小到零、所述电池单元中的所述第一电池单元的所述电压的所述减小大于第一电压阈值、对应于所述电池单元中的所述第一电池单元的所述电压从所述第一值到零的所述减小的第一时间段小于第一时间阈值以及所述电池单元中的所述第一电池单元的温度小于温度阈值，这是由于所述开关中的第一开关使所述电池单元中的所述第一电池单元短路并且所述熔断器中的第一熔断器将所述电池单元中的所述第一电池单元与所述电路断开连接而造成的，中断对所述电池单元中的所述第一电池单元的控制并且保持所述电池单元中的其余电池单元的操作。所述控制器还被编程为响应于所述电池单元中的所述第一电池单元的所述电压从所述第一值减小到大于零的第二值、或对应于所述电池单元中的所述第一电池单元的所述电压从所述第一值到所述第二值或零的所述减小的第二时间段大于所述第一时间阈值，这不是由于所述开关中的第一开关使所述电池单元中的所述第一电池单元短路并且所述熔断器中的第一熔断器将所述电池单元中的所述第一电池单元与所述电路断开连接而造成的，中断对所有所述电池单元的控制。所述控制器还被编程为响应于所述电池单元中的所述第一电池单元的所述温度大于第二温度阈值，所述第二温度阈值大于所述第一温度阈值，这不是由于所述开关中的第一开关使所述电池单元中的所述第一电池单元短路并且所述熔断器中的第一熔断器将所述电池单元中的所述第一电池单元与所述电路断开连接而造成的，中断对所有所述电池单元的控制。
一种车辆包括电机、电池、电路、过充电限制装置和控制器。所述电机被配置为推进所述车辆。所述电池具有多个电池单元并且被配置为向所述电机提供电力。所述电路被配置为将所述电力从所述电池输送到所述电机。所述过充电限制装置被配置为响应于相应电池单元的内部压力超过压力阈值，将所述多个电池单元中的每个电池单元单独地与所述电路断开连接。所述控制器被编程为响应于检测到指示所述电池单元中的第一电池单元经由所述过充电限制装置与所述电路断开连接的第一参数集，中断对所述电池单元中的所述第一电池单元的控制并且保持所述电池单元中的其余电池单元的操作。所述控制器还被编程为响应于检测到指示电池故障的第二参数集，中断对所有所述电池单元的控制。
一种车辆包括电机、电池、电路、过充电限制装置和控制器。所述电机被配置为推进所述车辆。所述电池具有多个电池单元并且被配置为向所述电机提供电力。所述电路被配置为将所述电力从所述电池输送到所述电机。所述过充电限制装置被配置为响应于相应电池单元的内部压力超过压力阈值，将所述多个电池单元中的每个电池单元单独地与所述电路断开连接。所述控制器被编程为响应于检测到指示所述电池单元中的第一电池单元经由所述过充电限制装置与所述电路断开连接的第一参数集，中断对所述电池单元中的所述第一电池单元的控制并且保持所述电池单元中的其余电池单元的操作、将所述电池单元中的所述第一电池单元从电荷平衡操作中排除以及减小所述电池的电力输出极限。
附图说明
图1是电动车辆的代表性动力传动系统的示意图；
图2是用于电池单元的过充电限制装置的示意图；
图3是示出在激活用于电池单元的过充电限制装置之前和之后电池单元的电流、电压和温度的一系列曲线图；以及
图4是示出控制电动车辆中的电池的各种功能(包括电力流入和流出电池的电池单元)的方法的流程图。
具体实施方式
本文描述了本公开的实施例。然而，应当理解，所公开的实施例仅是示例并且其他实施例可采用不同和替代形式。附图不一定按比例绘制；一些特征可能被放大或最小化以示出特定部件的细节。因此，本文中所公开的具体结构细节和功能细节不应被解释为限制性的，而仅应解释为用于教导本领域技术人员以不同方式采用实施例的代表性基础。如本领域普通技术人员将理解，参考附图中的任何一个来示出和描述的各种特征可与在一个或多个其他附图中所示出的特征进行组合，以产生未明确示出或描述的实施例。所示特征的组合提供用于典型应用的代表性实施例。然而，符合本公开教导的特征的各种组合和修改对于特定的应用或实现方式可能是期望的。
参考图1，示出了根据本公开的实施例的电动车辆10的示意图。图1示出了部件之间的代表性关系。部件在车辆内的物理布局和取向可变化。电动车辆10包括动力传动系统12。动力传动系统12包括电机，诸如电动马达/发电机(M/G)14，其驱动变速器(或齿轮箱)16。更具体地，M/G 14可以可旋转地连接到变速器16的输入轴18。变速器16可经由变速器挡位选择器(未示出)而置于PRNDSL(驻车挡、倒挡、空挡、行驶挡、运动挡、低速挡)中。变速器16可具有固定的齿轮传动关系，其在变速器16的输入轴18与输出轴20之间提供单个齿轮比。变矩器(未示出)或起步离合器(未示出)可设置在M/G 14与变速器16之间。替代地，变速器16可以是多级传动比自动变速器。相关联的牵引电池22被配置为向M/G 14输送电力或从M/G 14接收电力。
M/G 14是用于电动车辆10的驱动源，所述驱动源被配置为推进电动车辆10。M/G14可由多种类型的电机中的任一种来实施。例如，M/G 14可以是永磁同步马达。电力电子器件24按照M/G 14的要求来调节由电池22提供的直流电(DC)电力，如下面将要描述的。例如，电力电子器件24可向M/G 14提供三相交流电(AC)。
如果变速器16是多级传动比自动变速器，则变速器16可包括齿轮组(未示出)，所述齿轮组通过选择性地接合诸如离合器和制动器(未示出)的摩擦元件而选择性地置于不同的齿轮比中，以建立期望的多个离散或阶梯传动比。摩擦元件可通过换挡计划来控制，所述换挡计划连接和断开齿轮组的某些元件以控制变速器输出轴20与变速器输入轴18之间的传动比。变速器16由相关联的控制器(诸如动力传动系统控制单元(PCU))基于各种车辆和环境工况而自动从一个传动比换挡到另一个传动比。来自M/G 14的动力和扭矩可被输送到变速器16并由变速器16接收。然后，变速器16将动力传动系统输出动力和扭矩提供给输出轴20。
应理解，可与变矩器(未示出)联接的液压控制变速器16仅仅是齿轮箱或变速器布置的一个示例；接受来自动力源(例如，M/G 14)的一个或多个输入扭矩并且然后以不同传动比向输出轴(例如，输出轴20)提供扭矩的任何多传动比齿轮箱与本公开的实施例一起使用是可接受的。例如，变速器16可由自动化机械(或手动)变速器(AMT)来实现，所述自动化机械(或手动)变速器包括一个或多个伺服马达，以沿着换挡导轨平移/旋转换挡拨叉，从而选择期望的齿轮比。如本领域普通技术人员通常所理解，AMT可用于例如具有较高扭矩需求的应用中。
如图1的代表性实施例所示，输出轴20连接到差速器26。差速器26经由连接到差速器26的相应车桥30驱动一对驱动轮28。差速器26向每个车轮28传输大致相等的扭矩，而诸如当车辆转弯时允许轻微的速度差异。可使用不同类型的差速器或类似装置来将扭矩从动力传动系统分配到一个或多个车轮。在一些应用中，扭矩分配可取决于例如特定的操作模式或工况而变化。
动力传动系统12还包括相关联的控制器32，诸如动力传动系统控制单元(PCU)。尽管示出为一个控制器，但控制器32可以是较大的控制系统的一部分并且可由遍及车辆10的各种其他控制器(诸如车辆系统控制器(VSC))控制。因此应理解，动力传动系统控制单元32和一个或多个其他控制器可统称为“控制器”，所述控制器响应于来自各种传感器的信号而控制各种致动器，以控制诸如操作M/G 14以提供车轮扭矩或为电池22充电、选择或安排变速器换挡等功能。控制器32可包括与各种类型的计算机可读存储装置或介质通信的微处理器或中央处理单元(CPU)。计算机可读存储装置或介质可包括例如只读存储器(ROM)、随机存取存储器(RAM)和保活存储器(KAM)中的易失性和非易失性存储装置。KAM是可用于在CPU断电时存储各种操作变量的持久性或非易失性存储器。计算机可读存储装置或介质可使用许多已知存储器装置中的任一种来实施，所述存储器装置诸如PROM(可编程只读存储器)、EPROM(电PROM)、EEPROM(电可擦除PROM)、快闪存储器或能够存储数据的任何其他电、磁性、光学或组合存储器装置，所述数据中的一些表示由控制器用于控制发动机或车辆的可执行指令。
控制器32经由输入/输出(I/O)接口(包括输入信道和输出信道)与各种车辆传感器和致动器通信，所述输入/输出(I/O)接口可实现为提供各种原始数据或信号调节、处理和/或转换、短路保护等的单个集成接口。替代地，可在将特定信号供应给CPU之前使用一个或多个专用硬件或固件芯片来调节和处理所述特定信号。如图1的代表性实施例中总体上所示，控制器32可将信号传送到M/G 14、电池22、变速器16、电力电子器件24以及动力传动系统12中的可包括但未在图1中示出的任何另一个部件(即，可以设置在M/G 14与变速器16之间的起步离合器)和/或从其接收信号。尽管未明确示出，但本领域普通技术人员将认识到在上文标识的子系统中的每一者内可由控制器32控制的各种功能或部件。可使用由控制器32执行的控制逻辑和/或算法直接或间接致动的参数、系统和/或部件的代表性示例包括诸如交流发电机的前端附件驱动(FEAD)部件、空调压缩机、电池充电或放电、再生制动、M/G14操作、变速器齿轮箱16的离合器压力或作为动力传动系统12的一部分的任何其他离合器等。通过I/O接口传送输入的传感器可用于指示例如轮速(WS1、WS2)、车速(VSS)、冷却剂温度(ECT)、加速踏板位置(PPS)、点火开关位置(IGN)、环境空气温度(例如，环境空气温度传感器33)、变速器挡位、传动比或模式、变速箱油温(TOT)、变速器输入和输出速度、减速或换挡模式(MDE)、电池温度、电压、电流或荷电状态(SOC)。
由控制器32执行的控制逻辑或功能可由一个或多个附图中的流程图或类似的图来表示。这些附图提供了可使用一个或多个处理策略(诸如，事件驱动、中断驱动、多任务、多线程等)来实施的代表性控制策略和/或逻辑。因此，示出的各种步骤或功能可以按示出的序列执行、并行地执行，或者在一些情况下被省略。尽管没有总是明确示出，但本领域普通技术人员将认识到，根据所使用的特定处理策略，可重复执行示出的步骤或功能中的一个或多个。类似地，处理的顺序不一定是实现本文所描述的特征和优点所必需的，而是为了便于说明和描述而提供的。控制逻辑可主要以由基于微处理器的车辆和/或动力传动系统控制器(诸如控制器32)执行的软件实现。当然，根据特定应用，控制逻辑可在一个或多个控制器中以软件、硬件或软件与硬件的组合实现。当以软件实现时，控制逻辑可提供在一个或多个计算机可读存储装置或介质中，所述计算机可读存储装置或介质存储有表示由计算机执行以控制车辆或车辆子系统的代码或指令的数据。计算机可读存储装置或介质可包括使用电存储、磁性存储和/或光学存储来保存可执行指令和相关校准信息、操作变量等的若干已知物理装置中的一种或多种。
车辆的驾驶员使用加速踏板34来向动力传动系统12(或更具体地，M/G 14)提供用于推进车辆的所需扭矩、动力或驱动命令。通常，踩下和释放加速踏板34会生成加速踏板位置信号，所述加速踏板位置信号可由控制器32分别解释为需要增大的动力或减小的动力。车辆的驾驶员还使用制动踏板36来提供需求制动扭矩以使车辆减速。通常，踩下和释放制动踏板36会生成制动踏板位置信号，所述制动踏板位置信号可由控制器32解释为需要降低车速。基于来自加速踏板34和制动踏板36的输入，控制器32向M/G 14和摩擦制动器38命令扭矩和/或动力。控制器32还控制变速器16内的换挡正时。
M/G 14可用作马达并且为动力传动系统12提供驱动力。为了用M/G 14驱动车辆，牵引电池22通过接线40将存储的电能传输到电力电子器件24，所述电力电子器件可包括例如逆变器和整流器电路。电力电子器件24的逆变器电路可将来自电池22的DC电压转换成将由M/G 14使用的AC电压。电力电子器件24的整流器电路可将来自M/G 14的AC电压转换成将由电池22存储的DC电压。控制器32命令电力电子器件24将来自电池22的电压转换为提供给M/G 14的AC电压以向输入轴18提供正扭矩或负扭矩。
M/G 14还可用作发电机并将来自动力传动系统12的动能转换成电能以存储在电池22中。更具体地，M/G 14可在再生制动时间期间用作发电机，在再生制动中，来自转动的车轮28的扭矩和旋转(或动能)能量通过变速器16传回并且被转换成电能以便存储在电池22中。
应理解，本文描述的车辆配置仅是示例性的且并不意图进行限制。其他电动车辆或混合动力电动车辆配置应如本文所公开的进行解释。其他电动或混合动力车辆配置可包括但不限于串联混合动力车辆、并联混合动力车辆、串并联混合动力车辆、插电式混合动力电动车辆(PHEV)、燃料电池混合动力车辆、电池电动车辆(BEV)或所属领域一般技术人员已知的任何其他车辆配置。
在包括诸如汽油、柴油或天然气动力发动机的内燃发动机或燃料电池的混合动力配置中，控制器32可被配置为控制此类内燃发动机的各种参数。可使用由控制器32执行的控制逻辑和/或算法直接或间接致动的内燃发动机参数、系统和/或部件的代表性示例包括燃料喷射正时、速率和持续时间、节气门位置、火花塞点火正时(用于火花点火发动机)、进气门/排气门正时和持续时间等。通过I/O接口将输入从此类内燃发动机传送到控制器32的传感器可用于指示涡轮增压器增压压力、曲轴位置(PIP)、发动机转速(RPM)、进气歧管压力(MAP)、节气门位置(TP)、排气氧(EGO)或其他排气成分浓度或存在、进气流量(MAF)等。
应当理解，图1中示出的示意图仅是代表性的，且并不意图进行限制。在不脱离本公开的范围的情况下可设想其他配置。例如，车辆动力传动系统12可被配置为将动力和扭矩输送到前轮中的一个或两个，而不是所示的后轮28。
参考图2，示出了用于电池22的电池单元44的过充电限制装置42。尽管仅示出了六个电池单元，但应当理解，电池22可具有任何数量的电池单元。过充电限制装置42连接到电路，所述电路包括电池22和电力电子器件24。过充电限制装置具有多个开关46和多个熔断器48。每个开关46被配置为响应于电池单元44内的气体或流体的内部压力超过压力阈值而使电池单元44中的一个电池单元闭合并短路。每个开关46可为压力感应开关，一旦相应电池单元44内的气体或流体压力超过压力阈值，所述压力感应开关就闭合。替代地，每个开关46可与控制器32通信并且每个电池单元44可包括与控制器32通信的压力传感器，并且控制器32可响应于相应的压力传感器向控制器32发送指示相应电池单元46内的气体或流体压力超过压力阈值的信号而命令开关46闭合。每个熔断器48被配置为响应于电池单元44中的一个经由相应的开关46闭合而短路，将所述电池单元46与电路断开连接。
如图3所示，在相应开关46已在时间t2闭合之后的短时间段内，熔断器48在时间t1将相应电池单元44与电路断开连接。一旦开关46闭合，电池单元46的电压立即下降，并且在相应开关46闭合之后的短时间段内(即，时间t2与t1之间的时间，其为约0.2秒)，熔断器48熔断并且从电池单元44输出的电流立即下降到零。
参考图4，示出控制电池22的各种功能(包括电力流入和流出电池22的电池单元44)的方法100。方法100可作为控制逻辑和/或算法存储在控制器32内。控制器32可通过控制车辆10的各种部件来实施方法100。方法100在开始框102处被发起。方法100可在开始框102处通过将车辆10的起动钥匙或点火转动到“开启”位置来发起。然后，方法100前进到框104，在框104中，控制器32确定是否存在指示电池过充电限制装置42已被激活以将电池22的电池单元44中的一个或多个电池单元断开连接的条件或是否已检测到指示这种情况的第一参数集。
指示电池过充电限制装置42已被激活以将电池22的电池单元44断开连接的条件或第一参数集包括：(1)电池单元44的电压从第一值减小到零，或减小到零的公差范围内；(2)电池单元的电压从第一值到零，或到零的公差范围内的减小大于第一电压阈值(例如，下降大于2.5伏)；(3)对应于电池单元44的电压从第一值到零，或到零的公差范围内的减小的第一时间段小于第一时间阈值(例如，小于一秒)；以及(4)电池单元44的温度小于第一温度阈值(例如，电池单元的温度小于65℃)。电池单元中的每个电池单元可包括将此类参数的值传送回控制器32的传感器，诸如电压传感器、电流传感器和温度传感器。
如果存在指示电池过充电限制装置42已被激活以将电池22的电池单元44中的一个或多个电池单元断开连接的条件或已检测到指示这种情况的第一参数集，则方法100前进到框106，在框106中，控制器32中断对已经由过充电限制装置42断开连接的一个或多个电池单元44的控制，并且保持尚未断开连接的其余电池单元44的操作。
控制器32还可被配置为使去往和来自电池22的电力输入和电力输出相对期望的电力输入和电力输出减小，以便对电池22在106处被限制为在少于所有电池单元44上操作进行补偿。例如，如果车辆操作员正踩下加速踏板34并且加速踏板的位置对应于电池22的期望电力输出，则电池的实际电力输出可减小到小于期望电力输出，因为电池22在少于所有电池单元44上操作。作为另一示例，如果车辆操作员正踩下制动踏板36，其对应于经由再生制动去往电池22的期望电力输入，则进入电池的实际电力输入可减少到小于期望电力输入，因为电池22在少于所有电池单元44上操作。另外，控制器32还可被配置为减小去往和来自电池22的电力输入极限和电力输出极限(即，控制器32可被配置为减小可流入和流出电池22的最大电力值)。
而且，在框106处，控制器32可被编程为在电池单元电荷平衡操作期间排除已经由过充电限制装置42断开连接的任何电池单元44。控制器32可被编程为对电池22内的各个电池单元44进行充电或放电，以确保每个电池单元44的电荷电平或电压电平相对于其他电池单元44在可容许范围内。一旦电池单元44已经由过充电限制装置42断开连接，控制器32就可继续对电池单元44中尚未断开连接的其余电池单元执行这种电池单元电荷平衡操作，而无需考虑已经由过充电限制装置42断开连接的电池单元44(即，控制器32不会在电池单元电荷平衡操作期间尝试对断开连接的电池单元44进行充电或放电，控制器32也不会在用于确定在电池单元电荷平衡操作期间对哪些电池单元进行充电或放电的算法中考虑断开连接的电池单元44)。
另外，控制器32可使用来更新电池22的控制参数(例如，电力能力、电力容量、能量存储、荷电状态等)的任何在线学习或学习算法都可在电池单元44中的一个或多个电池单元关闭的情况下，在电池22正在操作时停止操作，因为一个或多个电池单元44经由过充电限制装置42断开连接。更具体地，一旦电池22在电池单元44中的一个或多个电池单元关闭时开始操作，此类控制参数就可“冻结”在当前值。
还应注意，如果已经由过充电限制装置42断开连接的电池单元44的数量超过阈值数量，则控制器32可被配置为在框106处超驰命令并关闭对电池22的所有控制(即，控制器32可切断进出所有电池单元44的电力)。
返回到框104，如果不存在指示电池过充电限制装置42已被激活以将电池22的电池单元44中的一个或多个电池单元断开连接的条件或未检测到指示这种情况的第一参数集，则方法100前进到框108，在框108中，控制器32确定是否存在指示电池故障但不指示电池过充电限制装置42将电池单元44中的一个或多个电池单元断开连接的条件或是否已检测到指示这种情况的第二参数集。
指示电池故障的条件或第二参数集包括：(1)一个或多个电池单元44的电压从第一值减小到第二值，其中第二值大于零或大于零的公差范围；(2)对应于一个或多个电池单元44的电压从第一值到第二值或零的减小的第二时间段大于第一时间阈值；或(3)电池单元44中的一个或多个电池单元的温度大于第二温度阈值(例如，电池单元的温度大于70℃)。第二温度阈值可大于第一温度阈值，使得控制器32能够区分由电池过充电限制装置42触发的事件(即，一个或多个电池单元44已断开连接的事件)和由电池22的不期望的热状况(例如，电池22的过热状况)触发的事件(诸如钉子刺入电池22)。电池单元44中的一个或多个电池单元的电压从第一值减小到第二值或者第二时间段大于第一时间阈值可指示电池22的过放电故障(即，由于电池22放电到低于操作电池22所需的下限而引起的故障)，或者可指示电池单元偏差故障，所述电池单元偏差故障对应于电池单元44中的两个或更多个电池单元之间的电压差超过电压阈值。
如果存在指示电池故障的条件或检测到指示电池故障的第二参数集，则方法100前进到框110，在框110中，控制器32中断对电池22的所有电池单元44的控制(即，控制器32关闭电池22)。如果不存在指示电池故障的条件或未检测到指示电池故障的第二参数集，则方法100前进到框112，在框112中，控制器32保持对电池22的所有电池单元44的控制。
应理解，图4中的流程图仅用于说明目的，并且方法100不应被解释为限于图4中的流程图。方法100的一些步骤可以被重新排列，而其他步骤可以被完全省略。应理解，对于本文所述的任何其他部件、状态或状况的第一、第二、第三、第四等的标注可在权利要求中重新布置，使得它们关于权利要求是按时间顺序排列。
在说明书中使用的词语是描述性词语而非限制性词语，并且应理解，在不脱离本公开的精神和范围的情况下可做出各种改变。如前所述，各个实施例的特征可被组合以形成可能未明确描述或示出的另外的实施例。尽管各个实施例可能已经被描述为就一个或多个所期望特性而言相较其他实施例或现有技术实现方式来说提供优点或是优选的，但是本领域的普通技术人员将认识到，一个或多个特征或特性可折衷以实现期望的总体系统属性，这取决于特定应用和实现方式。因而，就一个或多个特性而言被描述为不如其他实施例或现有技术实现方式期望的实施例处在本公开的范围内，并且对于特定应用来说可能是期望的。
根据本发明，提供了一种车辆，所述车辆具有：电机，所述电机被配置为推进所述车辆；电池，所述电池具有多个电池单元并且被配置为向所述电机提供电力；电路，所述电路被配置为将所述电力从所述电池输送到所述电机；过充电限制装置，所述过充电限制装置连接到所述电路，所述过充电限制装置具有多个开关和多个熔断器，每个开关被配置为响应于所述多个电池单元中的一个电池单元的内部压力超过压力阈值而使所述多个电池单元中的所述一个电池单元短路并且每个熔断器被配置为响应于所述多个电池单元中的一个电池单元短路而将所述多个电池单元中的所述一个电池单元与所述电路断开连接；以及控制器，所述控制器被编程为：响应于所述电池单元中的第一电池单元的电压从第一值减小到零、所述电池单元中的所述第一电池单元的所述电压的所述减小大于第一电压阈值、对应于所述电池单元中的所述第一电池单元的所述电压从所述第一值到零的所述减小的第一时间段小于第一时间阈值以及所述电池单元中的所述第一电池单元的温度小于温度阈值，这是由于所述开关中的第一开关使所述电池单元中的所述第一电池单元短路并且所述熔断器中的第一熔断器将所述电池单元中的所述第一电池单元与所述电路断开连接而造成的，中断对所述电池单元中的所述第一电池单元的控制并且保持所述电池单元中的其余电池单元的操作，响应于所述电池单元中的所述第一电池单元的所述电压从所述第一值减小到大于零的第二值、或对应于所述电池单元中的所述第一电池单元的所述电压从所述第一值到所述第二值或零的所述减小的第二时间段大于所述第一时间阈值，这不是由于所述开关中的第一开关使所述电池单元中的所述第一电池单元短路并且所述熔断器中的第一熔断器将所述电池单元中的所述第一电池单元与所述电路断开连接而造成的，中断对所有所述电池单元的控制，以及响应于所述电池单元中的所述第一电池单元的所述温度大于第二温度阈值，所述第二温度阈值大于所述第一温度阈值，这不是由于所述开关中的第一开关使所述电池单元中的所述第一电池单元短路并且所述熔断器中的第一熔断器将所述电池单元中的所述第一电池单元与所述电路断开连接而造成的，中断对所有所述电池单元的控制。
根据实施例，所述控制器还被编程为响应于中断对所述电池单元中的所述第一电池单元的控制，减小所述电池的电力输出极限。
根据实施例，所述控制器还被编程为在对所述电池单元中的所述第一电池单元的控制中断时响应于电荷平衡操作，将所述电池单元中的所述第一电池单元从所述电荷平衡操作中排除。
根据实施例，所述电池单元中的所述第一电池单元的所述电压从所述第一值减小到所述第二值或所述第二时间段大于所述第一时间阈值指示所述电池的过放电。
根据实施例，所述电池单元中的所述第一电池单元的所述电压从所述第一值减小到所述第二值或所述第二时间段大于所述第一时间阈值指示电池单元偏差故障，所述电池单元偏差故障对应于所述电池单元中的两个或更多个电池单元之间的电压差超过第三电压阈值。
根据实施例，所述电池单元中的所述第一电池单元的所述温度大于所述第二温度阈值指示所述电池的热状况。
根据本发明，提供了一种车辆，所述车辆具有：电机；电池，所述电池具有多个电池单元；电路，所述电路被配置为将所述电力从所述电池输送到所述电机；过充电限制装置，所述过充电限制装置被配置为响应于相应电池单元的内部压力超过压力阈值，将所述多个电池单元中的每个电池单元单独地与所述电路断开连接；以及控制器，所述控制器被编程为：响应于检测到指示所述电池单元中的第一电池单元经由所述过充电限制装置与所述电路断开连接的第一参数集，中断对所述电池单元中的所述第一电池单元的控制并且保持所述电池单元中的其余电池单元的操作，以及响应于检测到指示电池故障的第二参数集，中断对所有所述电池单元的控制。
根据实施例，所述第一参数集包括所述电池单元中的所述第一电池单元的电压从第一值减小到零。
根据实施例，所述第一参数集包括所述电池单元中的所述第一电池单元的所述电压的所述减小大于第一电压阈值。
根据实施例，所述第一参数集包括对应于所述电池单元中的所述第一电池单元的所述电压从所述第一值到零的所述减小的第一时间段小于第一时间阈值，并且其中所述第二参数集包括所述电池单元中的所述第一电池单元的所述电压从所述第一值减小到大于零的第二值、或对应于所述电池单元中的所述第一电池单元的所述电压从所述第一值到所述第二值或零的所述减小的第二时间段大于所述第一时间阈值。
根据实施例，所述第一参数集包括所述电池单元中的所述第一电池单元的温度小于温度阈值。
根据实施例，所述控制器还被编程为响应于中断对所述电池单元中的所述第一电池单元的控制，减小所述电池的电力输出极限。
根据实施例，所述控制器还被编程为在对所述电池单元中的所述第一电池单元的控制中断时响应于电荷平衡操作，将所述电池单元中的所述第一电池单元从所述电荷平衡操作中排除。
根据实施例，所述电池故障是所述电池的过放电。
根据实施例，所述电池故障是电池单元偏差故障，所述电池单元偏差故障对应于所述电池单元中的两个或更多个电池单元之间的电压差超过电压阈值。
根据实施例，所述电池故障是所述电池的热状况。
根据本发明，提供了一种车辆，所述车辆具有：电机，所述电机被配置为推进所述车辆；电池，所述电池具有多个电池单元并且被配置为向所述电机提供电力；电路，所述电路被配置为将所述电力从所述电池输送到所述电机；过充电限制装置，所述过充电限制装置被配置为响应于相应电池单元的内部压力超过压力阈值，将所述多个电池单元中的每个电池单元单独地与所述电路断开连接；以及控制器，所述控制器被编程为：响应于检测到指示所述电池单元中的第一电池单元经由所述过充电限制装置与所述电路断开连接的第一参数集，中断对所述电池单元中的所述第一电池单元的控制并且保持所述电池单元中的其余电池单元的操作、将所述电池单元中的所述第一电池单元从电荷平衡操作中排除以及减小所述电池的电力输出极限。
根据实施例，所述控制器还被编程为响应于检测到指示电池故障的第二参数集，中断对所有所述电池单元的控制。
根据实施例，所述第一参数集包括所述电池单元中的第一电池单元的电压从第一值减小到零、所述电池单元中的所述第一电池单元的所述电压的所述减小大于第一电压阈值、对应于所述电池单元中的所述第一电池单元的所述电压从所述第一值到零的所述减小的第一时间段小于第一时间阈值以及所述电池单元中的所述第一电池单元的温度小于温度阈值。
根据实施例，所述第二参数集包括所述电池单元中的所述第一电池单元的所述电压从所述第一值减小到大于零的第二值、对应于所述电池单元中的所述第一电池单元的所述电压从所述第一值到所述第二值或零的所述减小的第二时间段大于所述第一时间阈值或者所述电池单元中的所述第一电池单元的所述温度大于第二温度阈值，所述第二温度阈值大于所述第一温度阈值。

Claims (15)

1.一种车辆，其包括：
电机，所述电机被配置为推进所述车辆；
电池，所述电池具有多个电池单元并且被配置为向所述电机提供电力；
电路，所述电路被配置为将所述电力从所述电池输送到所述电机；
过充电限制装置，所述过充电限制装置连接到所述电路，所述过充电限制装置具有多个开关和多个熔断器，每个开关被配置为响应于所述多个电池单元中的一个电池单元的内部压力超过压力阈值而使所述多个电池单元中的所述一个电池单元短路并且每个熔断器被配置为响应于所述多个电池单元中的一个电池单元短路而将所述多个电池单元中的所述一个电池单元与所述电路断开连接；以及
控制器，所述控制器被编程为，
响应于所述电池单元中的第一电池单元的电压从第一值减小到零、所述电池单元中的所述第一电池单元的所述电压的所述减小大于第一电压阈值、对应于所述电池单元中的所述第一电池单元的所述电压从所述第一值到零的所述减小的第一时间段小于第一时间阈值以及所述电池单元中的所述第一电池单元的温度小于温度阈值，这是由于所述开关中的第一开关使所述电池单元中的所述第一电池单元短路并且所述熔断器中的第一熔断器将所述电池单元中的所述第一电池单元与所述电路断开连接而造成的，中断对所述电池单元中的所述第一电池单元的控制并且保持所述电池单元中的其余电池单元的操作，
响应于所述电池单元中的所述第一电池单元的所述电压从所述第一值减小到大于零的第二值、或对应于所述电池单元中的所述第一电池单元的所述电压从所述第一值到所述第二值或零的所述减小的第二时间段大于所述第一时间阈值，这不是由于所述开关中的第一开关使所述电池单元中的所述第一电池单元短路并且所述熔断器中的第一熔断器将所述电池单元中的所述第一电池单元与所述电路断开连接而造成的，中断对所有所述电池单元的控制，以及
响应于所述电池单元中的所述第一电池单元的所述温度大于第二温度阈值，所述第二温度阈值大于所述第一温度阈值，这不是由于所述开关中的第一开关使所述电池单元中的所述第一电池单元短路并且所述熔断器中的第一熔断器将所述电池单元中的所述第一电池单元与所述电路断开连接而造成的，中断对所有所述电池单元的控制。
2.如权利要求1所述的车辆，其中所述控制器还被编程为响应于中断对所述电池单元中的所述第一电池单元的控制，减小所述电池的电力输出极限。
3.如权利要求1所述的车辆，其中所述控制器还被编程为在对所述电池单元中的所述第一电池单元的控制中断时响应于电荷平衡操作，将所述电池单元中的所述第一电池单元从所述电荷平衡操作中排除。
4.如权利要求1所述的车辆，其中所述电池单元中的所述第一电池单元的所述电压从所述第一值减小到所述第二值或所述第二时间段大于所述第一时间阈值指示所述电池的过放电。
5.如权利要求1所述的车辆，其中所述电池单元中的所述第一电池单元的所述电压从所述第一值减小到所述第二值或所述第二时间段大于所述第一时间阈值指示电池单元偏差故障，所述电池单元偏差故障对应于所述电池单元中的两个或更多个电池单元之间的电压差超过第三电压阈值。
6.如权利要求1所述的车辆，其中所述电池单元中的所述第一电池单元的所述温度大于所述第二温度阈值指示所述电池的热状况。
7.一种车辆，其包括：
电机；
电池，所述电池具有多个电池单元；
电路，所述电路被配置为将所述电力从所述电池输送到所述电机；
过充电限制装置，所述过充电限制装置被配置为响应于相应电池单元的内部压力超过压力阈值，将所述多个电池单元中的每个电池单元单独地与所述电路断开连接；以及
控制器，所述控制器被编程为，
响应于检测到指示所述电池单元中的第一电池单元经由所述过充电限制装置与所述电路断开连接的第一参数集，中断对所述电池单元中的所述第一电池单元的控制并且保持所述电池单元中的其余电池单元的操作，以及
响应于检测到指示电池故障的第二参数集，中断对所有所述电池单元的控制。
8.如权利要求7所述的车辆，其中所述第一参数集包括所述电池单元中的所述第一电池单元的电压从第一值减小到零。
9.如权利要求8所述的车辆，其中所述第一参数集包括所述电池单元中的所述第一电池单元的所述电压的所述减小大于第一电压阈值。
10.如权利要求8所述的车辆，其中所述第一参数集包括对应于所述电池单元中的所述第一电池单元的所述电压从所述第一值到零的所述减小的第一时间段小于第一时间阈值，并且其中所述第二参数集包括所述电池单元中的所述第一电池单元的所述电压从所述第一值减小到大于零的第二值、或对应于所述电池单元中的所述第一电池单元的所述电压从所述第一值到所述第二值或零的所述减小的第二时间段大于所述第一时间阈值。
11.如权利要求7所述的车辆，其中所述第一参数集包括所述电池单元中的所述第一电池单元的温度小于温度阈值。
12.如权利要求7所述的车辆，其中所述控制器还被编程为响应于中断对所述电池单元中的所述第一电池单元的控制，减小所述电池的电力输出极限。
13.如权利要求7所述的车辆，其中所述控制器还被编程为在对所述电池单元中的所述第一电池单元的控制中断时响应于电荷平衡操作，将所述电池单元中的所述第一电池单元从所述电荷平衡操作中排除。
14.一种车辆，其包括：
电机，所述电机被配置为推进所述车辆；
电池，所述电池具有多个电池单元并且被配置为向所述电机提供电力；
电路，所述电路被配置为将所述电力从所述电池输送到所述电机；
过充电限制装置，所述过充电限制装置被配置为响应于相应电池单元的内部压力超过压力阈值，将所述多个电池单元中的每个电池单元单独地与所述电路断开连接；以及
控制器，所述控制器被编程为响应于检测到指示所述电池单元中的第一电池单元经由所述过充电限制装置与所述电路断开连接的第一参数集，中断对所述电池单元中的所述第一电池单元的控制并且保持所述电池单元中的其余电池单元的操作、将所述电池单元中的所述第一电池单元从电荷平衡操作中排除以及减小所述电池的电力输出极限。
15.如权利要求14所述的车辆，其中所述控制器还被编程为响应于检测到指示电池故障的第二参数集，中断对所有所述电池单元的控制，其中所述第一参数集包括所述电池单元中的第一电池单元的电压从第一值减小到零、所述电池单元中的所述第一电池单元的所述电压的所述减小大于第一电压阈值、对应于所述电池单元中的所述第一电池单元的所述电压从所述第一值到零的所述减小的第一时间段小于第一时间阈值以及所述电池单元中的所述第一电池单元的温度小于温度阈值，并且其中所述第二参数集包括所述电池单元中的所述第一电池单元的所述电压从所述第一值减小到大于零的第二值、对应于所述电池单元中的所述第一电池单元的所述电压从所述第一值到所述第二值或零的所述减小的第二时间段大于所述第一时间阈值或者所述电池单元中的所述第一电池单元的所述温度大于第二温度阈值，所述第二温度阈值大于所述第一温度阈值。
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