專利名稱：利用單個adc芯的虛擬同時采樣的系統(tǒng)和方法
技術領域：
本發(fā)明涉及電池。具體而言，本發(fā)明涉及感測多電池單元電池組上的電壓。
背景技術：
隨著能量價格和與傳統(tǒng)能源關聯(lián)的環(huán)境影響的增加，電池驅(qū)動的汽車、發(fā)電機和 其它產(chǎn)品正在變成越來越廉價且更加實用的替代產(chǎn)品。為了向許多這些更大產(chǎn)品供電，電 池必須包裝到多電池單元電池組中，這是一種具有特殊要求的設計。例如為了電池組既高 效又耐久，必須平衡它的單獨電池單元。對于在電動車輛(EV)、混合電動車輛(HEV)和工業(yè) 應用中使用的高電壓電池組尤其是這樣。許多EV和HEV使用鋰離子(Li離子)電池單元電池組。這些電池單元具有高能 量密度、高開路電壓和低自放電速率。它們也相對較輕。遺憾的是，多電池單元Li離子電 池在單獨電池單元上的電荷未平衡時往往會失效。例如當電池單元未平衡時，將充電較少 的電池單元充電至它們的容量會造成對充電較多的電池單元過量充電。這樣的過量充電可 能是危險的，并且對于無法容許過量充電的Li離子電池單元特別地具有損壞性。當對充電 較多的電池單元放電時，充電較少的電池單元可能放電至可接受的界限以下，從而同樣造 成電池損壞。兩類損壞出現(xiàn)于具有大量再充電和放電循環(huán)的EV和HEV中。恰當?shù)钠胶庖蟀凑帐顾须姵貑卧_到類似電壓的量對每個電池單元充電或 者放電。這繼而要求準確的電池單元電壓讀數(shù)，這在EV和HEV應用中是困難的，其中電機 振動、在容納電池組的引擎隔室內(nèi)的溫度變化、測量部件本身的變化、在測量單獨電池單元 之間的時延都可能降低電壓讀數(shù)的準確性。當電池單元讀數(shù)之差不準確時，電池單元平衡 也不準確，從而降低電池單元平衡將如預計的那樣保護電池單元的可能性。在具有η個電池單元的先前多電池單元電池系統(tǒng)中，通過按照一種極性感測電池 單元上的電壓、然后反轉極性并且感測該電壓來進行平衡。針對每個電池單元繼續(xù)這一過 程。這些測量的時間移位向平衡過程中引入了誤差。在另一先前平衡技術中，按照第一極性感測電池單元1至η上的電壓。反轉極性 并且按照另一極性重復該過程。這一過程也向平衡過程中引入時間移位誤差?？梢酝ㄟ^為每個電池單元添加電壓傳感器并且同時為所有電池單元感測電壓來 消除時間移位誤差。遺憾的是，這一技術成本高昂。需要許多電池單元向使用相對高成本電池組的車輛(如EV或者HEV車輛)供電。 由于整個組在該組中的任何單獨電池單元失效時必須被更換，所以這樣的失效在EV、HEV 和使用多個電池單元的其它應用中成本頗高。

發(fā)明內(nèi)容
在本發(fā)明的第一方面中，一種用于從多個電壓源讀取電壓的裝置包括用于耦合到 多個電壓源的第一復用器和控制器。該控制器使第一復用器輸出從多個電壓源中的每個電 壓源讀取的依次電壓對。多個依次電壓對都具有共同的時間中點。
在一個實施例中，該裝置包括將多個電壓源耦合到第一復用器的一階RC濾波器。 該裝置還包括耦合到RC濾波器的多個電壓源，比如鋰離子電池單元。第一復用器優(yōu)選為高 電壓斬波復用器。第一復用器的輸出耦合到模擬高電壓電平移位器，該移位器耦合到單個模數(shù)轉換 器。低電壓斬波復用器將模擬高電壓電平移位器耦合到單個模數(shù)轉換器?？刂破魇褂枚鄠€依次電壓對來估計多個電壓的同時讀數(shù)。估計的同時讀數(shù)用來確 定用于基本上平衡多個電壓的參數(shù)。在一個實施例中，該裝置還包括可與控制器一起操作以基本上平衡多個電壓源的 電壓平衡器。優(yōu)選地在預定時間窗口內(nèi)讀取多個依次電壓對。在一個優(yōu)選實施例中，時間 窗口為100微秒寬。在不同實施例中，多個電壓源用來向汽車引擎、工業(yè)機器或者任何其它類型的高 功率設備供電。取而代之，多個電壓源用來向便攜計算機、數(shù)字相機或者某種其它低功率設 備供電。在本發(fā)明的第二方面中，一種估計多個電壓的虛擬同時讀數(shù)的方法包括從多個電 壓源中的每個電壓源取得依次電壓讀數(shù)對。多個依次電壓讀數(shù)對具有共同的時間中點。對 多個依次電壓讀數(shù)對中的每對進行平均，以由此估計多個電壓源的虛擬同時讀數(shù)。對于多 個電壓源中的每個電壓源，按照不同極性取得依次電壓讀數(shù)對以由此減少測量誤差。在一個實施例中，使用一階RC濾波器來對多個電壓源中的每個電壓源上的電壓 進行濾波。在另一實施例中，多個電壓源都是鋰離子電池，并且在100微秒窗口內(nèi)取得多個 依次電壓讀數(shù)對。在又一實施例中，該方法還包括確定從多個電壓源中的每個電壓源到電機的同時 電流讀數(shù)。在燃料計量算法中使用來自多個電壓源的多個電流讀數(shù)和估計的同時讀數(shù)。在本發(fā)明的第三方面中，一種平衡來自多個電壓源的電壓的方法包括對多個電壓 進行平均。多個電壓包括來自多個電壓源中的每個電壓源的一個或者多個依次讀數(shù)對，并 且依次讀數(shù)對都共享共同的時間中點。多個平均電壓用來控制多個電壓源的充電、放電或 者二者，以由此平衡多個電壓源上的電壓。


圖1是根據(jù)一個實施例的具有電壓測量和平衡部件的多電池單元電池系統(tǒng)的高 級框圖。圖2示出了根據(jù)一個實施例的電壓采樣順序。圖3是根據(jù)一個實施例的具有電壓測量和平衡部件的多電池單元電池系統(tǒng)的框 圖。圖4是根據(jù)一個實施例的用于估計多個電池單元上的虛擬同時電壓并且將估計 的電壓用于電池單元平衡的步驟的流程圖。圖5示出了根據(jù)一個實施例的電壓采樣順序。圖6示出了根據(jù)另一實施例的電壓采樣順序。圖7示出了用來說明圖8中的階躍響應的電壓采樣順序。
圖8是用于使用圖7中所示采樣順序的系統(tǒng)的階躍響應的曲線圖。圖9是用于根據(jù)一個實施例的使用金字塔形采樣步驟的系統(tǒng)的階躍響應的曲線 圖。
具體實施例方式本發(fā)明的實施例更準確地檢測多電池單元電池組中的電池單元之間的電壓差。認 識到的是，電池單元讀數(shù)之間的時間差可能引入測量誤差。作為一個例子，在EV和HEV中， 脈寬調(diào)制(PWM)電機控制器生成的切換電流可能在電池組上產(chǎn)生電壓脈動，從而當未一起 測量所有電池單元時引起混疊問題。來自車輛啟動和停止的負載瞬變也將在電池上引起較 低頻率的電壓瞬變。這兩種影響導致不準確的電壓讀數(shù)，這些電壓讀數(shù)降低任何電壓平衡 的有效性。在這些和其它應用中，在不同時間測量多個電池單元上的電壓即使在無電壓差存 在時仍然可能表明電壓差，或者可能夸大確實存在的任何電壓差。一種解決方案在于測量 或者近似同時電壓讀數(shù)。在這一方式中，可以更好地近似電壓差，從而獲得更精確的電壓平 衡。具體而言，根據(jù)本發(fā)明實施例通過虛擬同時采樣技術來減少電壓脈動和混疊。根據(jù)本發(fā)明的實施例，通過取得每個電池單元上的電壓讀數(shù)對(采樣)使得所有 讀數(shù)對共享共同的時間中點，來近似多個電池單元的虛擬同時讀數(shù)。優(yōu)選地，按照不同極性 取得一對中的電壓，由此減少一些測量部件所引入的誤差。作為一個例子，通過反轉兩個 (例如正和負)輸入端子來切換極性。這些對中的電壓稱為“斬波”采樣。圖1是根據(jù)一個實施例的使用同時電壓估計的多電池單元系統(tǒng)100的框圖。系統(tǒng) 100包括多個Li離子電池單元115A-115L、電壓采樣器105、控制器110和電壓調(diào)節(jié)器或者 平衡器125。為了簡化附圖，未示出在電池組115與被供電的裝置之間的連接。除了其它操 作之外，電壓采樣器105讀取電池單元115A-115L上的電壓、比如通過對電壓進行電平移位 并且將它們轉換成數(shù)字值來處理它們而且向控制器110傳送數(shù)字值以便進行分析。控制器 110處理數(shù)字值，從而確定在電池單元115A-115L與對應電壓調(diào)節(jié)參數(shù)(例如調(diào)節(jié)或者糾正 電壓或者電流)之間的電壓差以平衡電池單元115A-115D上的電壓?？刂破?10然后向平 衡器125發(fā)送這些參數(shù)或者對應控制信號，該平衡器使用它們以平衡電池單元115A-115L 上的電壓?？梢杂迷S多方式平衡電池單元115A-115L。舉例而言，平衡器125 :(1)將再充電電 壓旁路，從而在再充電循環(huán)期間與充電較少的電池單元相比更慢地對電池單元115A-115L 中的充電較多的電池單元進行再充電，⑵控制電池單元115A-115L之間的電荷共享，或者 (3)在放電循環(huán)期間，使用旁路電阻器來控制充電較多的電池單元上的電荷耗散。所得平衡 的有效性與計算的電池單元115A-115L之間電壓差的準確性直接有關。這里所用的“電壓平衡”未必意味著精確的電壓平衡。實施例通過減少各種電池 單元上的電壓之差來平衡電壓。盡管消除電壓差將是理想的，但是應認識到對于許多應用 可以容許少量電壓差。圖2示出了根據(jù)一個實施例如何隨時間對標注為1至η (例如115A-115L)的電池 單元進行采樣。依次對電池單元采樣先對電池單元工采樣、繼而是電池單元2、繼而是電池 單元3、隨著下標越來越大上至電池單元n。接著，對電池單元n采樣、繼而是電池單元fo-D、隨著指數(shù)依次更小下至電池單元i。由于采樣的電池單元的序列具有增加、然后減少的下標 (例如1、2、3、…、12、12、11、10、…、2、1)，這類似于金字塔形狀，所以這一類采樣稱為“金 字塔采樣”。下標在這一例子和其它例子中僅用來指代電池單元和電壓，并且比較不同時間 段(例如在如下文說明的“斬波極性”期間)中的采樣順序。如下文更詳細說明的那樣，按照不同極性測量每個電池單元上感測的兩個電壓， 以減少測量誤差。優(yōu)選地，不同測量路徑切換向差分比較器的輸入，以對感測的電壓“進行 斬波”。為了表明這一點，圖2示出了標注為“斬波極性1”的第一測量和標注為“斬波極性 2”的第二測量。也依次取得對每個電池單元的這些測量首先取得按照斬波極性1的電池 單元工上的電壓讀數(shù)、繼而(一些時間間隔以后)是按照斬波極性2的電池單元工上的電壓 讀數(shù)。也如圖2中所示，為了簡化用來實現(xiàn)實施例的部件和用來分析實施例的等式，在相鄰 采樣之間的時間間隔相同(ts)。其它實施例使用采樣之間的可變時間間隔。圖2將所有采樣的中點標注為“虛擬采樣點”而采樣時間窗口約為0秒。換而言 之，認為在相同時間對電池單元采樣(即認為利用為0的窗口尺寸對所有電池單元采樣)。根據(jù)一個實施例，估計的虛擬同時電壓是針對每個電池單元的斬波極性電壓的平
均值。例如，針對電池單元i的估計同時電壓是&M^^^^^Dfe/Me/^/^wo^。針對 電池單元2的估計同時電壓是aw^^Mv^^fdW0^&fa/^2〉。類似地確定針對電池 單元3至電池單元12的估計同時電壓。圖3是根據(jù)本發(fā)明一個實施例的估計同時電壓以平衡電池單元的多電池單元系 統(tǒng)300的更詳細框圖。系統(tǒng)300包括通過一階RC濾波器320耦合到電壓采樣器350的多 Li離子電池組310。一階RC濾波器320過濾噪聲，比如EV或者HEV電機產(chǎn)生的噪聲。電 壓采樣器350通過電壓平衡器325耦合到電池組310。Li離子電池組310包括12個單獨Li離子電池單元310A-310L。電壓采樣器350 包括高電壓斬波復用器360，該復用器具有耦合到RC濾波器320的輸入和耦合到模擬高電 壓電平移位器370的輸出。高電壓電平移位器370的輸出耦合到低電壓斬波復用器380，該 復用器具有耦合到單個模數(shù)轉換器(ADC) 390的輸出。ADC 390的輸出向控制器395傳送， 該控制器操作地耦合到高電壓斬波復用器360、低電壓斬波復用器380和電壓平衡器325。
在操作中，模擬高電壓電平移位器370將差分電池的電池單元電壓進行電平移位 為芯片級別。在功能上，高電壓電平移位器370不僅改變差分信號幅度，而且它也去除電池 單元相對于地的共模電壓。這對于其中ADC 390僅測量地附近的差分信號的那些實施例是 可優(yōu)選的。 這里所用的“斬波復用器”是指如下復用器，該復用器不僅向它的輸出傳送所選輸 入而且切換所選輸入的極性。因此，例如操作高電壓斬波復用器360以在時間、通過“上” 通道361A按照第一極性耦合到電池單元310L，而在不同時間t2通過“下”通道361B按照 第二極性耦合到電池單元310L。類似地，提供用于對電池單元310A-310K上的電壓斬波的 上通道和下通道。高電壓斬波復用器360具有與它的上通道和下通道中的每個通道對應的 兩個輸出。類似地，低電壓斬波復用器380具有上通道和下通道以及對應輸出。便于引用， 沿著兩個復用器360和380的上通道取得的讀數(shù)稱為“斬波極性1”，而沿著下通道取得的 讀數(shù)稱為“斬波極性2”。這一標注是任意的。
在操作中，控制器395被編程為切換高電壓斬波復用器360以根據(jù)預定采樣順序 和對應斬波極性(統(tǒng)稱為“采樣順序”)(聊舉少數(shù)順序，比如圖2、圖5和圖6中所示采樣 順序)來進行采樣。優(yōu)選地，控制器395還被編程為控制低電壓斬波復用器380以對輸入 電壓進行斬波從而進一步減少測量誤差。從低電壓斬波復用器380發(fā)送的電壓然后向ADC 390傳送，該ADC將電壓轉換成數(shù)字形式并且向控制器395發(fā)送轉換的電壓以進行處理。控制器395被編程為從ADC 390接收電壓、計算估計的虛擬同時電壓并且確定估 計的同時電壓之間的任何差值以及向電壓平衡器325發(fā)送對應調(diào)節(jié)信號以平衡電池單元 310A-310L上的電壓。由于估計的同時電壓比現(xiàn)有技術系統(tǒng)中確定的電壓更準確，所以更精 確地平衡電壓。圖4是根據(jù)本發(fā)明一個實施例的用于由控制器395執(zhí)行的步驟的流程圖。在這一 例子中，電池組包含12個電池單元，并且在預定時間窗口內(nèi)對所有電池單元上的電壓采樣 兩次，一次針對一個相應斬波極性。在優(yōu)選實施例中，時間窗口為100微秒寬。在這一優(yōu)選 實施例中，在電壓讀數(shù)之間的采樣間隔(ts)因此為t或者約8. 3 μ s。參照圖3和圖4，在開始步驟401中，按照采樣順序(例如圖2)和采樣間隔ts初 始化控制器395。接著，在步驟403中，控制器395切換高電壓斬波復用器360以按照圖2 中所示采樣順序切換電池單元310A-310L上的電壓。對電池單元上的每個電壓采樣兩次以 形成電壓對，一個讀數(shù)為第一極性(例如在元件360中沿著361A為斬波極性1)而另一個 為第二極性(例如在元件360中沿著361B為斬波極性2)。依次產(chǎn)生每對中的讀數(shù)。向模 擬高電壓電平移位器370傳送電壓，該移位器將電壓減少至適合于處理的電平。在一個實 施例中，電壓從約4V減少至2. 5V。低電壓斬波復用器380可操作于這一較低電壓。作為一 個例子，“高”電壓為4V或者更多，而“低”電壓為2. 5V或者更少。當然可以在其它值之間 對電壓進行移位以適應所用部件。然后向低電壓斬波復用器380發(fā)送從模擬高電壓電平移位器370發(fā)送的電壓。控 制器395指示低電壓斬波復用器380再次對來自每個電池單元的電壓“進行斬波”(例如 沿著381A為斬波極性1、隨后沿著381B為斬波極性2)，以再減少測量誤差。然后向單個 ADC390發(fā)送斬波電壓，該ADC將模擬電壓轉換成數(shù)字的、然后向控制器395發(fā)送轉換的電壓。在步驟405中，控制器395讀取電壓并且確定估計的同時電壓(例如針對每個電 池單元工至電池單元12的斬波極性的平均值)，并且在步驟407中，確定估計的同時電壓之 間的任何差值。在步驟409中，控制器395使用這些差值以確定用于平衡電壓的調(diào)節(jié)。調(diào)節(jié) 可以包括糾正電壓或者電流和對應充電或者放電時間。在步驟411中，控制器395向電壓平 衡器325發(fā)送這些調(diào)節(jié)，以平衡電池單元i至電池單元12上的電壓。最后在步驟413中，控 制器395立即重復，或者在循環(huán)回到步驟403之前等待所選時間或直至觸發(fā)事件出現(xiàn)。作 為一些例子，觸發(fā)事件是由電池組310供電的汽車的剎車或者加速。在一個實施例中，控制器395包括處理器和計算機可讀介質(zhì)，該介質(zhì)包含實現(xiàn)狀 態(tài)機的編程可執(zhí)行指令，該狀態(tài)機用于執(zhí)行步驟400。在另一實施例中，控制器395包括編 程為實現(xiàn)狀態(tài)機以執(zhí)行步驟400的一個或者多個專用集成電路。在更多其它實施例中，控 制器395包括用于實施狀態(tài)機以執(zhí)行步驟400的硬件、軟件或者任何其它手段的組合。步驟400僅舉例說明一個實施例。可以刪除一些所示步驟，可以添加其它步驟，并且可以按照不同順序進行所示步驟。將理解，控制器395的功能可以分布于不同部件之間。作為一個例子，高電壓斬波 復用器360本身包含如下電路，該電路根據(jù)采樣順序來控制依次對輸入進行選擇和斬波。也將理解，可以根據(jù)實施例使用與圖2中所示采樣順序不同的其它采樣順序。圖5 示出了另一采樣順序500，其中首先對所有奇數(shù)下標的電池單元(即電池單元工、電池單元3 等)采樣、繼而是偶數(shù)下標的電池單元(即電池單元2、電池單元4等)，其中使用斬波極性 1對所有電池單元采樣。然后使用斬波極性2按照相反順序?qū)﹄姵貑卧蓸樱瑥亩槍λ?電池單元的電壓讀數(shù)對(例如作為一對的電池單元工(斬波極性1)和電池單元工(斬波極性 2)、作為另一對的電池單元3(斬波極性2)和電池單元3(斬波極性2))都共享共同的時間 中點。換而言之，讀數(shù)(忽略斬波極性)參照同樣標注為“虛擬采樣點”的時間中點是對稱 的。在一個實施例中，對高電壓斬波復用器360和低電壓斬波復用器380進行同步以 在電壓讀數(shù)期間具有相同斬波極性。在另一實施例中，它們具有相反極性。在更多其它實 施例中，復用器360和380中的僅一個復用器是斬波復用器。在又一實施例中，未包括低電壓斬波復用器380，但是它的功能由ADC 390數(shù)字地 進行。在這一實施例中，控制器390取得電壓對(例如兩個斬波電壓)，將它們彼此相減并 且將差值除以二以生成用于對應電壓源的虛擬同時電壓。在這一實施例中，ADC 390能夠 測量如下雙極性信號，這些信號覆蓋每個電壓對中的正電壓和負電壓。圖6示出了根據(jù)又一實施例的采樣順序600。在這一實施例中，同樣對電池單元 成對采樣，但是這時斬波極性交替并且采樣間隔不同。參照圖2和圖6，首先按照斬波極性 1對電池單元工上的電壓采樣。tsl秒以后對電池單元2上的電壓采樣但是按照斬波極性2， 繼而按照斬波極性1在tS2秒以后對電池單元3上的電壓采樣。在第一采樣序列中，斬波極 性交替并且時間間隔(tSi)變化。在第二采樣序列中，在“虛擬采樣點”右邊，斬波極性對于 每個電池單元相反(例如現(xiàn)在按照斬波極性2對電池單元工上的電壓采樣)，但是時間間隔 (例如在電池單元i與電池單元2之間)與第一序列中的時間間隔相同。與在圖2和圖5的 例子中一樣，所有讀數(shù)對(例如按照斬波極性1的電池單元工上的電壓讀數(shù)和按照斬波極 性2的電池單元工上的電壓讀數(shù))共享共同的時間中點。一些應用(比如EV和HEV中的燃料計量)不僅受益于虛擬同時電壓讀數(shù)而且受 益于同時電流讀數(shù)。知道充電狀態(tài)對于混合車輛更好地確定何時開動引擎至關重要。與同 時電流相組合的虛擬同時電壓可以由燃料計量算法用來執(zhí)行這一確定。在一個實施例中，電流傳感器(未示出)直接放置于電流路徑中，直接位于或者并 接于多個電壓源與EV或者HEV電機之間。本領域技術人員將認識到用于確定同時電流讀 數(shù)的其它方式。本領域技術人員也將認識到如何由根據(jù)本發(fā)明實施例確定的電壓和電流來 計算充電狀態(tài)。實驗數(shù)據(jù)突出根據(jù)本發(fā)明實施例的估計同時電壓的優(yōu)點。作為一個例子，如圖7 中所示采樣順序圖示的那樣，系統(tǒng)針對兩個斬波極性對相同序列中的電池單元電壓采樣。 這一系統(tǒng)響應于階躍輸入的標準誤差計算如下Verrstandard = V0-V1= Δν(1 -e'T) = AV(1-廠了)
權利要求
1.一種用于從多個電壓源讀取電壓的裝置，包括 第一復用器，用于耦合到多個電壓源；以及控制器，編程為從所述第一復用器輸出從所述多個電壓源中的每個電壓源讀取的依次 電壓對，以使得所述多個依次電壓對都具有共同的時間中點。
2.根據(jù)權利要求1所述的裝置，還包括將所述多個電壓源耦合到所述第一復用器的RC 濾波器。
3.根據(jù)權利要求2所述的裝置，其中所述RC濾波器是一階濾波器。
4.根據(jù)權利要求2所述的裝置，還包括耦合到所述RC濾波器的多個電壓源。
5.根據(jù)權利要求1所述的裝置，其中所述第一復用器是高電壓斬波復用器。
6.根據(jù)權利要求1所述的裝置，其中所述第一復用器的輸出耦合到模擬高電壓電平移 位器，所述模擬高電壓電平移位器耦合到單個模數(shù)轉換器。
7.根據(jù)權利要求6所述的裝置，還包括將所述模擬高電壓電平移位器耦合到所述單個 模數(shù)轉換器的低電壓斬波復用器。
8.根據(jù)權利要求1所述的裝置，其中所述控制器還被編程為使用所述多個依次電壓對 來估計所述多個電壓的同時讀數(shù)。
9.根據(jù)權利要求8所述的裝置，其中所述控制器還被編程為根據(jù)所述估計的同時讀數(shù) 來確定用于基本上平衡所述多個電壓的參數(shù)。
10.根據(jù)權利要求9所述的裝置，還包括可與所述控制器一起操作以基本上平衡所述 多個電壓源的電壓平衡器。
11.根據(jù)權利要求1所述的裝置，其中所述控制器還被編程為在100微秒窗口內(nèi)從所述 第一復用器輸出所述多個依次電壓對。
12.根據(jù)權利要求1所述的裝置，還包括由所述多個電壓源供電的汽車引擎。
13.一種估計多個電壓的同時讀數(shù)的方法，包括從多個電壓源中的每個電壓源取得依次電壓讀數(shù)對，其中所述多個依次電壓讀數(shù)對具 有共同的時間中點；并且對所述多個依次電壓讀數(shù)對中的每個電壓讀數(shù)對進行平均，以由此估計所述多個電壓 源的同時讀數(shù)。
14.根據(jù)權利要求13所述的方法，其中對于所述多個電壓源中的每個電壓源，按照不 同極性取得所述依次電壓讀數(shù)對，以由此減少測量誤差。
15.根據(jù)權利要求13所述的方法，還包括對所述多個電壓源中的每個電壓源上的電壓 進行濾波。
16.根據(jù)權利要求15所述的方法，其中所述濾波是一階RC濾波。
17.根據(jù)權利要求13所述的方法，還包括用所述多個電壓源向汽車引擎供電。
18.根據(jù)權利要求13所述的方法，其中所述多個電壓源中的每個電壓源包括鋰離子電池。
19.根據(jù)權利要求13所述的方法，其中在100微秒窗口內(nèi)取得所述多個依次電壓讀數(shù)對。
20.根據(jù)權利要求13所述的方法，還包括確定從所述多個電壓源中的每個電壓源到電 機的同時電流讀數(shù)，并且在燃料計量算法中使用來自所述多個電壓源的所述多個電流讀數(shù)和所述估計的同時讀數(shù)。
21.一種平衡來自多個電壓源的電壓的方法，包括對多個電壓進行平均，其中所述多個電壓包括來自所述多個電壓源中的每個電壓源的 一個或者多個依次讀數(shù)對，所述依次讀數(shù)對都具有共同的時間中點；并且使用所述多個平均的電壓來控制所述多個電壓源的充電、放電或者二者，以由此平衡 所述多個電壓源上的電壓。
22.根據(jù)權利要求21所述的方法，還包括用所述多個電壓源向汽車引擎供電。
23.根據(jù)權利要求21所述的方法，還包括在100微秒窗口內(nèi)讀取所述多個電壓源。
24.根據(jù)權利要求21所述的方法，其中按照不同極性取得每個所述依次讀數(shù)對。
25.根據(jù)權利要求21所述的方法，其中所述多個電壓源中的每個電壓源包括鋰離子電
全文摘要
本發(fā)明公開了一種用于利用單個ADC芯的虛擬同時采樣的系統(tǒng)和方法。通過估計電池單元上的瞬時電壓來改進多電池單元電池組中的電壓平衡。根據(jù)一個實施例，一種用于從多個電壓源讀取電壓的裝置包括耦合到多個電壓源的第一復用器和控制器?？刂破鞅痪幊虨閺牡谝粡陀闷鬏敵鰪亩鄠€電壓源中的每個電壓源讀取的依次電壓對。多個依次電壓對都具有共同的時間中點。在小的時間窗口如100微秒內(nèi)讀取所有多個依次電壓對。在一個實施例中，多個電壓源是Li離子或者其它高電壓電池單元，盡管也可以使用其它類型的電池單元。
文檔編號H02J7/00GK102004184SQ201010269150
公開日2011年4月6日 申請日期2010年8月31日 優(yōu)先權日2009年8月31日
發(fā)明者J·沃桑姆, U·曼德 申請人:馬克西姆綜合產(chǎn)品公司