SE0801248A1

SE0801248A1 - Battery balance control

Info

Publication number: SE0801248A1
Application number: SE0801248-6A
Authority: SE
Original assignee: Scania Cv Ab

Abstract

En ßrbättrad dämpning av batteriobalans i ett spänningsomvandlingssystem redovisas.Spänningsomvandlingssystemet innefattande ett första och ett andra batteri som årseriekopplade med varandra, en omvandlare som har en omvandlarinkontalct och enomvandlarutkontalct, där omvandlarinkontalcten är ansluten till minst ett av det första och detandra batteriet. Spännings omvandlings systemet innefattar vidare en utkontalct tillhörandespånningsomvandlingssystemet ansluten till ett av nämnda första och nämnda andra batteri,samt till nämnda omvandlarutlcontalct, därigenom genererande en utström I å: ﬁånspänningsomvandlingssystemet I enlighet med den föreliggande uppfinningen, baseras ettfastställande av om det föreligger en batteriobalans i spänningsomvandlingssystemet på spänningsomvandlingssystemets utström I fy: , Om en obalans föreligger appliceras en förstaladdningsström I bl till det första batteriet och en andra laddningsström I bz till det andra batteriet, där den forsta och andra laddningsslrömmen, I b, och I 1,2 , skiljer sig från varandra. Fig. sa An improved attenuation of battery balance in a voltage conversion system is reported. The voltage conversion system comprises a first and a second battery which are connected in series with each other, a converter having a converter contact and a converter outlet, where the converter contact is connected to at least one of the first and the second battery. The voltage conversion system further comprises an output voltage associated with the voltage conversion system connected to one of said first and said second batteries, and to said converter output, thereby generating an output current in the voltage conversion system. In accordance with the present invention, determining whether a voltage is present is based on the output current of the voltage conversion system I fy:, If an imbalance is present, a first charging current I bl is applied to the first battery and a second charging current I bz to the second battery, where the first and second charging currents, I b, and I 1,2, differ from each other. . Fig. Sa

Description

2009-mar-10 13:34 Scania CV AB +46855383280 Å 8/32 +46855383280 BATTERIBALAN SSTYRNIN G Uppfmningens teknikområde Den föreliggande uppfinningen avser en metod för dämpning av batteriobalans i ettspänningsomvandlingssystem och ett spänningsomvandlingssystem där metodenimplementeras. Den föreliggande uppﬁnningen avser även ett datorprogram och endatorpro gramprodxllct implementerande metoden, och till ett fordon innefattande spänningsomvandlingssystemet. 2009-Mar-10 13:34 Scania CV AB +46855383280 Å 8/32 +46855383280 BATTERY BALANCE BOARD G TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION The present invention relates to a method for attenuating battery imbalance in a voltage conversion system and a voltage conversion system where the method is implemented. The present invention also relates to a computer program and end computer program implementing method, and to a vehicle comprising voltage conversion system.

Teknikens ståndpunkt och bakgrund till uppﬁnningen Imånga fordon, t.ex_. bilar, lastbilar, dragbilar och liknande, används ett 24 voltslikströmssystem som standardelsystern. Anledningen till förekomsten av 24 volts elsystem ifordon är att sä pass hög spänning (24 volt) ofta krävs for att driva vissa delar av fordonet,t.ex. startmotom. En spänning på 24 volt uppnås ofta genom att serielcoppla två 12- voltsbatterier. krävs ofta även 12 volts matarspärming i fordonen, eftersom en stor del av denelektriska utrustningen i fordonen typiskt utgörs av elektronikutrusming som drivs med 12volt. Till exempel, fordonselektronisk utrustning såsom lampor, avgasreningssystem ochliknande; säkerhetsanordningar såsom hastighetsradar och avståndsradar,avålcningsvarrzingssystem (LDW), och liknande; radiosystem såsom stereoanläggningar,kommunikationsradio och liknande; vilka ofta konstrueras for 12~voltsspänning. En anledningtill användningen av 12 volts elelclronikutrusming är den snabba utvecklingstalcten och destora tillverkningsserierna för den elektronikutrusming som avser personbilsindustrin, ochsom i regel använder ett 12-voltssystem, vilket har fått till följd att elektronikutrustning förIZ-voltssystem är billigare och når marknaden snabb are än elektronikutrustning for 24~ voltssystem.State of the art and background to the invention Many vehicles, e.g. cars, trucks, tractors and the like, a 24 volt DC power system is used as the standard power sister. The reason for the existence of a 24 volt electrical system in vehicles is that such a high voltage (24 volts) is often required to drive certain parts of the vehicle, e.g. starter motor. A voltage of 24 volts is often achieved by connecting two 12- volt batteries. 12-volt power supply is often also required in the vehicles, since a large part of the electrical equipment in the vehicles typically consists of electronic equipment that is powered by 12 volts. For example, vehicle electronic equipment such as lamps, exhaust gas cleaning systems and the like; safety devices such as velocity radar and range radar, debris warning system (LDW), and the like; radio systems such as stereos, communication radios and the like; which are often designed for 12 ~ voltage. One reason for the use of 12 volt electronic equipment is the rapid development and large-scale production series for the electronic equipment relating to the passenger car industry, which usually use a 12-volt system, which has resulted in electronic equipment for IZ-volt systems being cheaper and reaching the market faster than electronic equipment. 24 ~ volt system.

Följaktligen, fordon försedda med 24 volts elsystem måste även tillhandahålla 12 voltselfórsörjning. Detta åstadkoms iregel med en 12 volts spänningsomvandlare, och merspeciﬁkt med en 24/1 ZV-omvandlare. En Vanligt förekommande lcrets, i enlighet medteknikens ståndpunkt, innefattande en sådan 24/l2V-omvand1are, visas schematiskt i figur 1. I ﬁgutr 1 är ett första och ett andra batteri, 101 och 102, båda med 12 volts spänning, Kﬁï” , 2009-mar-10 13:34 Scania CV AB +46855383280 Å 9/32 +46855383280 Vfæ” , seríekopplacle med varandra för att åstadkomma 24 volts spänning. En fordons generator och spänningsbelastningania på 24 volt, tex. startrnotorn, visas inte på den schematiska ritningen. Om de hade varit med, hade de placerats till vänster om batterierna.Consequently, vehicles equipped with 24 volt electrical systems must also provide 12 volt power supply. This is usually achieved with a 12 volt voltage converter, and more specifically with a 24/1 ZV converter. A commonly used circuit, in accordance with the state of the art, including such a 24 / 12V converter, is shown schematically in Figure 1. ﬁ gutr 1 is a first and a second battery, 101 and 102, both with 12 volt voltage, K ﬁ ï ”, 2009-Mar-10 13:34 Scania CV AB +46855383280 Å 9/32 +46855383280 Vfæ ”, series coupler with each other to provide 24 volt voltage. A vehicle generator and the voltage loads of 24 volts, e.g. starter motor, does not appear on the schematic the drawing. If they had been there, they would have been placed to the left of the batteries.

Vidare, en 24/l2V-omvand1are 103 är inkopplad över de seriekopplade batterierna, 101 och 102, och har följ aktligen en omvandlarinspämiing VÄ" på 24 volt och en omvandlarínström I f' . 24/l2V-omvandlaren omvandlar omvandlarinspäririingen på 24 volt Vf" till enomvandlarutspänning V2” på 12 volt och en ornvandlarutström I f' , vilka görs tillgängliga påkretsuttaget 104. Här omvandlamtströmmen dubblerad i förhållande till omvandlarinströmmen, I f' = 2 * I f' (om förluster inte beaktas), eftersom omvandlarutspänníngen hälften av omvandlarínspann" in gen, VC” = .Furthermore, a 24 / 12V converter 103 is connected across the series-connected batteries, 101 and 102, and actually has a converter charge VÄ "of 24 volts and a converter current I f '. The 24 / 12V converter converts the converter input of 24 volts Vf "to a converter output voltage V2" of 12 volts and a converter output current I f ', which are made available on the circuit socket 104. Here the converter lamp current doubled in relation to converter current, I f '= 2 * I f' (if losses are not taken into account), because converter voltage half of converter voltage "in gen, VC" =.

I kretsen, i enlighet med telmikens ståndpunkt, och som visas i ﬁgur 1, är den maximalaströmmen som kan matas ut ﬁïån kretsen, här identisk med omvandlarutströmmen I 2' ,begränsad till den ström som 24ll2V~omvandlarens krattelektronik kan tillhandahålla.Typiskt är omvandlarutströmmen I f' begränsad till ungefär 20 ampere. Denna begränsningav omvandlarutströmmen 1:' resulterar i en omvandlarutspänning på l2 volt med en dålig kvalitet avseende starkström, tex. försämring genom rípp el.In the circuit, according to the position of the telmike, and shown in Figure 1, the maximum current that can be output from the circuit, here identical to the converter output current I 2 ', is limited to the current that the 24ll2V converter's scrub electronics can provide. f 'limited to about 20 amperes. This limitation of the converter output current 1: 'results in a converter output voltage of 12 volts with a poor quality regarding high current, e.g. deterioration by ripple el.

Vidare, så kallade utj ämnare är också kända i enlighet med teknikens ståndpunkt, tex. densom beskrivs i dokumentet avseende teknikens ståndpunkt US 4 479 083. Då det gäller sådanautjämningskretsar kan en kretsutström som överstiger den ström som tillhandahålls av24/l2V-omvandlaren uppnås, när så är nödvändigt, genom att även leda ström från ett av batterierna till kretsuttaget.Furthermore, so-called equalizers are also known in accordance with the state of the art, e.g. as described in the prior art document US 4,479,083. In the case of such equalizing circuits, a circuit output exceeding the current provided by the 24 / 12V converter can be achieved, if necessary, by also conducting current from one of the the batteries to the circuit outlet.

En vanligt förekommande utj ämningskrets visas schematískt i figur 2. Här är ett första och ett andra batteri, 201 och 202, båda med 12 volts spänning, Vzlßﬁ” , Vzljfz” , seriekopplade med varandra, och åstadkommer därigenom 24 volts spänning. En 24/l2V-omvandlare 203 är inkopplad över de seriekopplade batterierna, 201 och 202, och har följaktligen en 2009-maP-10 13:35 Scania CV AB +46855383280 Å +4685538328O 3 omvandlarinspänning på 24 volt och en omvandlaririström. 24/1 ZV-omvandlaren omvandlaromvandlarinspänningen på 24 volt till en omvandlarutspänning på 12 volt och åstadkommeren omvandlarutström. Ett kretsuttag 204 också anslutet till det förta batteriet 201. Omomvandlarutspänningen inte genererar tillräckligt med ström i utj ämningslcfetsen i figur 2, tasäven ström från det första batteriet 201. Följaktligen, om det totala utströmsbehovet förutjämningslcretsen, dvs. utströmmen i kretsuttaget 204, överstiger den högsta möjligautströmmen frän omvandlaren, tas även ström från det första batteriet 201 för att kompensera för omvandlarens 203 underskott.A common leveling circuit is shown schematically in Figure 2. Here is a first and a second battery, 201 and 202, both with 12 volt voltage, Vzlß ﬁ ", Vzljfz", connected in series with each other, thereby producing a voltage of 24 volts. A 24 / 12V converter 203 is connected across the series-connected batteries, 201 and 202, and consequently has one 2009-maP-10 13:35 Scania CV AB +46855383280 Å + 4685538328O 3 converter input voltage of 24 volts and a converter iris current. The 24/1 ZV converter converts the converter input voltage of 24 volts to a converter output voltage of 12 volts and provides the converter output current. A circuit outlet 204 also connected to the first battery 201. The converter output voltage does not generate enough current in the equalizing circuit in Figure 2, so is also current from the first battery 201. Consequently, if the total outflow demand of the pre-equalizing circuit, i.e. the output current in the circuit outlet 204 exceeds the highest possible output current from the converter, current is also taken from the first battery 201 to compensate for the converter 203 deficit.

I utj ämnare i enlighet med telmíkens ståndpunkt, t. ex. den som beskrivs i US 4 479 083, styrsutj ämnarens funktion genom reglering av spänningen över det första och det andra 12- voltsb atteriet. För att exempliﬁera, när en sådan spänningsrelaterad metod förﬁmktionsstyrníng av utjämnaren tillämpas pâ den schematiska kretseni ﬁgur 2, skullespänningarna från det första och andra batteriet i detta fall regleras av en spänningsbegfänsning deﬁníerad av: Vzlfﬁ” = Käg' . Dessutom, generatorspänningen VW är lika med summan av spänningarna för de två batterierna 201 och 202, dvs. gen __ bal! bar!V _ Vzoi +V2oz - Då det gäller utjämnare kan en obalans mellan laddnivåerna för det första och andra batteriet201 och 202 inträffa. Genom att utnyttja begränsningen Vzlêﬁ" = VÄ' för det första och andra batteriet 201 och 202, skapas sedan ett strömﬂöde som laddar det första respektive andrabatteriet tills laddnivåerna återigen är balanserade. Följaktligen, i dessaspänningsnivårelaterade lösningar, i enlighet med teknikens ståndpunkt, laddas batterierna201 och 202 till balanserade spänningsnivåer baserat på skillnaden i spänningsnivå mellan bananerna V,';;',",If_,_';;;”.In equalizers in accordance with telmiken's position, e.g. the one described in US 4,479,083, controls the operation of the equalizer by regulating the voltage across the first and second 12 voltsb atteriet. For example, when such a voltage-related method of operation control of the equalizer is applied to the schematic circuit 2, the voltage from the first and second batteries in this case is regulated by a voltage restriction de ﬁ niered by: Vzlf ﬁ ”= Käg '. In addition, the generator voltage VW is equal to the sum of the voltages of the two batteries 201 and 202, i.e. gen __ bal! bar! V _ Vzoi + V2oz - In the case of equalizers, an imbalance between the charge levels of the first and second batteries 201 and 202 may occur. By using the constraint Vzlê ﬁ "= VÄ 'first and second battery 201 and 202, a current fate is then created which charges the first and second batteries, respectively, until the charge levels are balanced again. Consequently, in these voltage level related solutions, according to the prior art, the batteries 201 and 202 are charged to balanced voltage levels based on the difference in voltage level between bananas V, ';;', ", If _, _ ';;;”.

Användningen av en spänningsnivåbaserad laddningsövervakning, i enlighet med teknikensståndpunkt, medför ett antal nackdelar som avser batteriernas egna grundläggandebatteriegenskaper. I allmänhet är inte batterispänningen momentant justerbar, eftersom det taren viss tid för batteriet att nå sin tomgångsspänning. Följaktligen har ett batteri enrelaxationstid. Dessutom är det svårt att på förhand veta hur mycket av ett batteris spänning som kommer att minska vid belastning, eﬁersom spänningen även beror på ett antal vanligtvis 10/32 2009-mar-10 13:35 Scania CV AB +46855383280 Å 11/32+46855383280 okända parametrar, såsom batteriets ålder, omgivande temperatur och liknande. Resultatet av den spänningsnivåbaserade laddningsprocessen är därför oförutsägbar.The use of a voltage level-based charge monitoring, in accordance with the state of the art, entails a number of disadvantages relating to the batteries' own basic battery characteristics. In general, the battery voltage is not momentarily adjustable, as it takes some time for the battery to reach its idle voltage. Consequently, a battery has a relaxation time. In addition, it is difficult to know in advance how much of a battery's voltage which will decrease under load, e ersom because the voltage also depends on a number usually 10/32 2009-Mar-10 13:35 Scania CV AB +46855383280 Å 11/32 + 46855383280 unknown parameters, such as battery age, ambient temperature and the like. The result of the voltage level-based charging process is therefore unpredictable.

Vidare, när ett batteri laddas genom applicering av en i allt väsentligt konstant5 laddningsspänning till batteriet, vilket är fallet med de spänningsnivåbaserade lösningarnai enlighet med teknikens ståndpunkt, går laddningen av batteriet mycket långsamt när detföreligger en relativt liten amplitudskillnad mellan laddningsspänningen och batterietsfaktiska spänning. Detta beror på att amplituden för en laddningsström, vilken strömmargenom batteriet för att ladda detta, då blir beroende av hur stor .skillnaden mellan 10 laddningsspänningen och batterispänningen Om denna skillnad är liten blirladdningsströmmen liten vilket leder till att laddningsprocessen går långsamt.Furthermore, when a battery is charged by applying a substantially constant charging voltage to the battery, as is the case with the voltage level based solutions in According to the state of the art, the charging of the battery is very slow when there is a relatively small amplitude difference between the charging voltage and the actual battery voltage. This is because the amplitude of a charging current, which currents through the battery to charge it, then depends on how big the difference between If the difference is small, the charging current becomes small, which leads to the charging process being slow.

Följaktligen, lösningarna i enlighet med teknikens ståndpunkt, att skapa en laddningsbalansmellan det första och andra batterieti en utj ämnare genom användning av spänníngsbaserad 15 laddningsövervalcning, är långsamma, ineffektiva och oförutsägbara.Accordingly, the prior art solutions, to create a charge balance between the first and second batteries in an equalizer by using voltage-based Charge overflow, are slow, inefficient and unpredictable.

Uppﬁnningens syfte och viktigaste funktionerEtt syfte med den föreliggande uppfinningen är att tillhandahålla en metod och ettspänningsomvandlingssystein avseende obalansdämpning och som löser ovanstående 20 problem.OBJECT AND MAIN FUNCTIONS OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a method and a voltage conversion system for imbalance attenuation and which solve the above 20 problem.

Den föreliggande uppﬁnningen avser att tillhandahålla en metod och ettspänningsomvandlingssystem som mer effektivt, förutsägbart och tillförlitligt avseende obalansdämpning än de som kända inom ramen för teknikens ståndpunkt.The present invention aims to provide a method and a voltage conversion system which are more efficient, predictable and reliable with respect to imbalance than those known in the art.

Syftet uppnås med en metod för dämpning av batteriobalans i enlighet med denkänneteclmande delen av krav 1, dvs. genom att utföra följande steg:- fastställande av om det föreligger en batteriobalans i spänningsomvandlingssystemet baseratpå spänningsomvandlingssystemets utström I ä, , 30 - om obalans föreligger, applicerande av en första laddningsström I b, till det första batteriet och en andra laddningsström I b, till det andra batteriet, där den första och andra laddningsströmmen, I b, och I b, , skiljer sig ﬁån varandra. 2009-maP-1O 13:35 Scania CV AB +46855383280 Å 12/32+4685538328O Syﬁet uppnås även med ett spänningsomvandlingssystem i enlighet med den känneteclcnandedelen av krav ll, dvs. genom ett spänningsomvandlingssystem som irnplementerar metoden för den föreliggande uppfinningen.The object is achieved with a method for damping battery imbalance in accordance with the characterizing part of claim 1, i.e. by performing the following steps: - determining whether there is a battery imbalance in the voltage conversion system based on the output current of the voltage conversion system I ä,, If there is an imbalance, applying a first charging current I b, to the first battery and a second charging current I b, to the second battery, where the first and second the charging current, I b, and I b,, differ from each other. 2009-maP-1O 13:35 Scania CV AB +46855383280 Å 12/32 + 4685538328O The sewing is also achieved with a voltage conversion system in accordance with the characterizing part of claim 11, i.e. through a voltage conversion system that implements the method for the present invention.

Syftet uppnås även genom ett datorprogram och en datorprograrnprodukt som implementerar metoden för uppﬁnningen.The purpose is also achieved through a computer program and a computer software product that implements the method of recovery.

Metoden och spännings-omvandlingssysternet, i enlighet med den föreliggande uppfinningen,kännetecknas av att hela proceduren för detektering av batteriobalans och laddningsövervakning för batteriet är strömbaserad. I synnerhet används relationerna mellan spänningsomvandlíngssystemets utström I j; , och den första och andra laddningsströmmen, I bl och I bz , för att fastställa om batteriobalans föreligger och för att fastställa första ochandra laddningsströmmen, I b, 0011 Ibz , för applicering på det första respektive andra batteriet.The method and the voltage conversion system, in accordance with the present invention, are characterized in that the whole procedure for detecting battery imbalance and charge monitoring for the battery is power based. In particular, the relationships between the output current of the voltage conversion system I j; , and the first and second charging currents, I b1 and I bz, to determine if there is a battery imbalance and to determine the first and second charge currents, I b, 0011 Ibz, for application to the first and second batteries, respectively.

Batteribalansen återställs sedan genom applicering av en första och en andra laddningsström, I b, och I b, , till det första respektive andra batteriet, där första och andra laddningsströmmen, I b, och I 52 , skiljer sig från varandra.The battery balance is then restored by applying a first and a second charging current, In b, and I b,, to the first and second batteries, respectively, where the first and second charging currents, I b, and I 52, differ from each other.

Den strömbaserade obalansdetektionen och batteriladdningsövervakningen, i enlighet medden föreliggande uppﬁnningen, har ett flertal fördelar. I synnerhet resulterar fastställandet av batteriobalans baserat på spänningsomvandlingssystemets utström I f; i en korrekt och effektiv detektering av batteriobalans. Laddning av det första och det andra batteriet genomapplicering av en viss första respektive andra laddningsström till det första respektive andrabatteriet, i enlighet med den föreliggande uppﬁnníngen, leder till en balansering av batteriernapå ett förutsägbart och snabbt sätt.The current-based imbalance detection and battery charge monitoring, in accordance with the present invention, has a number of advantages. In particular, the determination of battery balance based on the output current of the voltage conversion system I f; in a correct and efficient detection of battery balance. Charging the first and second batteries By applying a certain first and second charging current to the first and second batteries, respectively, in accordance with the present invention, results in a balancing of the batteries in a predictable and rapid manner.

I enlighet med ett utförande av den föreliggande uppfinningen är omvandlare-n ispänningsomvandlíngssystemet anordnad för att omvandla en första spänning till en andraspänning, där den första och andra spänningen båda har ungefär samma aniplitud. fastställs att batteriobalans föreligger om amplituden för spänningsomvandlingssystemets 2009-mar-10 13:35 Scania CV AB +4685538328O Å - 15 +46855383280 utström I g: överstiger den ungefärliga dubbla amplituden för omvandlarens maximala omvandlamtströrn I ”' i där a z 2. cmx) , dvs. I fy: > a* 1"' c(max) > I enlighet med ett utförande av den föreliggande uppﬁnningen är den första och andra spänningen här ungefär 12 volt.- I enlighet med ett utförande av den föreliggande uppﬁnningen är omvandlaren ispänníngsomvandlingssystemet anordnad för att omvandla en första spänning till en andraspänning, där den första spänningens arnplitud är ungefär dubbelt så stor som den andraspänningens amplitud. I enlighet med detta utförande fastställs att batteríobalans föreliggerom amplituden för spänníngsomvandlingssysternets utström I j; överstiger den ungefärliga mc(max) 2 ut c(max) 2 amplituden för omvandlarens maximala omvandlamtsíröm dvs. I j; > a' *- a=1.According to an embodiment of the present invention, the converter-n voltage conversion system is arranged to convert a first voltage to a second voltage, where the first and second voltages both have approximately the same aniplitud. it is determined that the battery balance exists if the amplitude of the voltage conversion system 2009-Mar-10 13:35 Scania CV AB + 4685538328O Å - 15 +46855383280 output current I g: exceeds the approximate double amplitude of the converter maximum convertible lamp straws I ”'i where a z 2. cmx), i.e. I fy:> a * 1 "' c (max)> According to an embodiment of the present invention, the first and second are the voltage here is about 12 volts.- According to an embodiment of the present invention, the converter is the voltage conversion system arranged to convert a first voltage to a second voltage, the first amplitude of the first voltage being approximately twice as large as the amplitude of the second voltage. In accordance with this embodiment, it is determined that the battery balance is present at the amplitude of the output current I j of the voltage conversion system; exceeds the approximate mc (max) 2 out c (max) 2 the amplitude of the converter's maximum conversion lamp light, ie. I j; > a '* - a = 1.

I enlighet med ett utförande av den föreliggande uppﬁnningen är den fölrsta och andra spänningen ungefär 24 volt respektive 12 volt.In accordance with one embodiment of the present invention, the latter and the latter the voltage is approximately 24 volts and 12 volts, respectively.

Analysen av spänningsomvandlingssysternets utström I ä, och jämförelsen av denna ström med den maximala omvandlarutströmmen 1"' c(max) I i enlighet med dessa två utföranden av den föreliggande uppfinningen, ger en exakt och effektiv detektering av batteriobalans.The analysis of the output current of the voltage conversion system I ä, and the comparison of this current with the maximum converter output current 1 "' c (max) I in accordance with these two embodiments of it the present invention, provides an accurate and efficient detection of battery imbalance.

I enlighet med ett utförande av den föreliggande uppﬁnningen fastställs amplituden för minsten av den första och andra laddningsströmmen, I M och I n , att användas för laddning av detförsta respektive andra batteriet, ﬁån en tidpunkt och framåt, baserat på en amplitud för denförsta och andra laddningsströmmen, I bl och I b: , vilken har använts för att ladda det förstarespektive andra batteriet, under en tidsperiod av batteriobalans. Speciﬁkt beräknas en integralöver tidsperioden med batteriob alans med avseende på en arnplitudskillnad mellan den första och andra laddningsströmmen, I bl och I ü. 13/32 2009-maP-10 13:35 Scania CV AB +4685538328Û l 14/32+4685538328O 7 Att exakt kunna fastställa minst en av den första eller andra laddningsströmmen, I bl och I bz , vilket möjliggörs med detta utförande av den föreliggande uppﬁnningen, har den fördelen attbatteribalans kan återställas snabbt och exakt.In accordance with an embodiment of the present invention, the amplitude of the minimum of the first and second charging currents, IM and I n, is determined to be used for charging the first and second batteries, respectively, from a time forward, based on an amplitude of the first and second charging currents. , I bl and I b:, which has been used to charge the first and second batteries, during a period of battery balance. Specifically, an integral over time period is calculated with the battery balance with respect to an amplitude difference between the first and the second charging current, I bl and I ü. 13/32 2009-maP-10 13:35 Scania CV AB + 4685538328Û l 14/32 + 4685538328O 7 To be able to accurately determine at least one of the first or second charging current, I bl and I bz, which is made possible by this embodiment of the present invention, has the advantage that battery balance can be restored quickly and accurately.

I enlighet med ett utförande av den föreliggande uppfinningen övervakas strömmarna somanvänds för att ladda det första och andra batteriet, så att de har en i allt väsentligt konstantströmnivå. På detta sätt uppnås en mycket effektiv, snabb och förutsägbar laddning av batterierna.In accordance with an embodiment of the present invention, the currents used to charge the first and second batteries are monitored so that they have a substantially constant current level. In this way a very efficient, fast and predictable charging of is achieved the batteries.

Detaljerade typiska utföranden och fördelar med metoden för dämpning av obalans i enlighetmed uppfinningen och ett spänningsomvandlingssystem som implementerar metoden kommeri det följ ande att besloivas med hänvisning till bifogade ritningar vilka illustrerar nâgra adekvata utföranden.Detailed typical embodiments and advantages of the method of attenuating imbalance in accordance with the invention and a voltage conversion system implementing the method will now be considered with reference to the accompanying drawings which illustrate some adequate designs.

Kort beskrivning av ritningarna Fig. 1 visar en spänningsomvandlingskrets i enlighet med teknikens ståndpunkt.Brief description of the drawings Fig. 1 shows a voltage conversion circuit in accordance with the prior art.

Fig. 2 visar en spänningsutj ämningslccets i enlighet med teknikens ståndpunkt.Fig. 2 shows a voltage equalization circuit according to the prior art.

Fig. 3 a-b visar spänningsomvandlingssystem i enlighet med föreliggande uppfinning.Fig. 4 visar ett ﬂödesdiagram avseende metodeni enlighet med föreliggande uppﬁnning.Figs. 3 a-b show voltage conversion systems in accordance with the present invention. 4 shows a fate diagram regarding the method in accordance with the present invention.

Detaljerad beskrivning av adekvata utföranden Figur 3a och 3b visar schematískt var och en ett spänningsomvandlingssystem, såsom ettlikströmsomvandlíngssystem i forrn av en utj ämnarkrets, i enlighet med ett utförande av denföreliggande uppfinningen. I ﬁgur 3a och 3b .har korresponderande delar givits samma referensnummer.Detailed description of adequate designs Figures 3a and 3b schematically show each a voltage conversion system, such as a DC conversion system in the form of an equalizer circuit, in accordance with an embodiment of the present invention. In Figures 3a and 3b, corresponding parts have been given the same reference number.

I utförandet med det spänningsomvandlingssystem som visas i figur Ba, ett första och ettandra 12-voltsbatteri, 301 och 302, med en första och andra spänning, Vafﬁ” , Vfäå' , Seriekopplade med varandra, därigenom åstadkommande en 24 volts spänning. En inkontakt på omvandlaren 303 här ansluten till det andra batteriet 302. Omvandlaren 303 är följaktligen en l2/12V-omvand1are och har en omvandlarinspänning VÄ" på 12 volt och en omvandlarinström I f' . 12/1 ZV-omvandlaren genererar en omvandlarutspänning Vf' , med en 2009-maP-10 13:36 Scania CV AB +46855383280 Å 15/32+46855383280 spänningsnivå på 12 volt samt en omvandlarutström I “' . SpänningsomvandlingssystemetsC utkontakt 304 ansluten till en punkt mellan det första batteriet 301 och det andra batteriet 302, samt även till en utkontalrt på omvandlaren 303, därigenom genererande spänningsomvandlingssystemets utström I f; , som består av omvandlarutströmmen I L” och en ström från det första batteriet 1"' dvs. 1"' = I f' +I¿',',§,, . I detta fall är strömmen ﬁån det ba!! 2 ry: första batteriet I gå" i allt väsentligt lika med skillnaden för en laddningsström som strömmar genom det första respektive andra batteriet, I 'm och I bz , så att 1,12, = I b, -Im .In the embodiment with the voltage conversion system shown in Figure Ba, a first and a second 12-volt battery, 301 and 302, with a first and a second voltage, Vaf ﬁ ', Vfäå', Connected in series with each other, thereby producing a 24 volt voltage. A contact on the converter 303 here connected to the second battery 302. The converter 303 is consequently a 12 / 12V converter and has a converter voltage VÄ "of 12 volts and a converter current I f '. 12/1 The ZV converter generates a converter output voltage Vf ', with a 2009-maP-10 13:36 Scania CV AB +46855383280 Å 15/32 + 46855383280 voltage level of 12 volts and a converter output current I “'. Voltage conversion systemC output connector 304 connected to a point between the first battery 301 and the second battery 302, as well as to an output on the converter 303, thereby generating the output current of the voltage conversion system I f; , which consists of the converter outflow I L ”and a current from the first battery 1 "'ie 1"' = I f '+ I¿', ', § ,,. In this case, the current is det than that ba !! 2 rows: first battery I go "substantially equal to the difference of a charging current that flows through the first and second batteries, I 'm and I bz, so that 1.12, = I b, -Im.

I utjämnarkrets-/spänningsomvandlingssystemet som visas i ﬁgur 3a, och som medges av den föreliggande uppfinningen, leds en ström 1"' ﬁ-ân det första batteriet 301 till ba!! spänningsomvandlingssystemets utkontakt 304, endast om amplituden för spänningsomvandlingssystemets utström I ä; , vilken genereras av spänningsomvandlingssystemet, överstiger den ungefärliga dubbla amplituden för en maximal omvandlamtström, dvs. om 1"' > UNF-F” där a *- 2. (För 12/l2V-omvandlaren är O: här sy: c(max) ibestämd till ungefär lika med två, eftersom det svårt att ge ett exakt värde, till följd av detfaktum att detta värde varierari enlighet med spänning och temperatur.) I annat fall är strömmen 1"' som leds ﬁån det första batteriet noll, I gå” = 0 , samtidigt som den första och brm andra laddningsströmmen har samma arnplitud, I b, = I b, _ Följaktligen, för lägre värden avseende spänningsomvandlingssystemets utström f; , genereras i allt väsentligt ingen laddningsobalans mellan det första och andra batteriet, 301och 302, till följd av elﬁårsöijningen på 12 volt, eftersom ingen ström leds från endast ett avbatterierna till spänningsomvandlingssystemets utkontakt 304. Följaktligen den första och andra laddningsströmmen lika avseende låga utströmmar, I b, = I b, , från spänningsomvandlingssystemet.In the equalizer circuit / voltage conversion system shown in Figure 3a, and allowed by the In the present invention, a current is applied to the first battery 301 ba !! voltage output system output 304, only if the amplitude of the output current of the voltage conversion system I ä; , which is generated by voltage conversion system, exceeds the approximate double amplitude for a maximum conversion lamp current, i.e. if 1 "'> UNF-F" where a * - 2. (For the 12 / l2V converter, 0: here sy: c (max) determined to be approximately equal to two, as it is difficult to give an exact value, due to the fact that this value varies according to voltage and temperature.) Otherwise, current 1 "'led by the first battery zero, I go” = 0, while the first and brm the second charging current has the same arnplitude, I b, = I b, _ Consequently, for lower values regarding the output current of the voltage conversion system f; , essentially no charge imbalance is generated between the first and second batteries, 301 and 302, due to the electric voltage increase of 12 volts, since no current is conducted from only one of the batteries to the voltage conversion system outlet 304. Consequently, the first and second charge current equal with respect to low output currents, I b, = I b,, from voltage conversion system.

Likväl, för utströmmar från spänningsomvandlingssystemet som överstiger ungefarligen den > “åk-Im ammo , där a = 2, strömmar dubbla amplituden av en maximal omvandlarutström, I gfs en ström I '“ från det första batteriet 301 till spänningsomvandlingssystemets utkontakt 304, ball 2009-mar-1O 13:36 Scania CV AB +46855383280 l 16/32+468553_8328O dvs. 122,, vi O , och därför är även första och andra laddningsströmmen inte lika, I b, :i I b, . Det första och andra batteriet, 301 och 302, kommer därför, efter en tidsperiod, att ha en obalans mellan sina respektive laddningsnivåer, till följd av elförsörjningen på 12 volt.Nevertheless, for outflows from the voltage conversion system that slightly exceed it > “Go-Im ammo, where a = 2, flows double the amplitude of a maximum converter output current, I gfs a current I '' from the first battery 301 to the output switch 304 of the voltage conversion system, ball 2009-Mar-1O 13:36 Scania CV AB +46855383280 l 16/32 + 468553_8328O i.e. 122 ,, vi 0, and therefore the first and second charge currents are not equal, I b,: i I b,. The the first and second batteries, 301 and 302, will therefore, after a period of time, have an imbalance between their respective charge levels, due to the 12 volt power supply.

Följaktligen, i enlighet med den föreliggande uppfinningen, till följd av behovet av en högreutström I s, för spänningsomvandlingssysternet än den som ornvandlaren 303 kan generera,laddas det första batteriet 301, för en tidsperiod, med en första laddningsström I bl som ärmindre än en andra laddningsström I bz som används för laddning av det andra batteriet 302.Följaktligen, efter denna tidsperiod har det rör-sta batteriet 301 en laddningsnivå somunderstiger laddningsnivån för det andra batteriet 302. Den tidsperiod under vilken den förstaoch andra laddningsströmmen inte är lika, dvs. I b, 'i I bl , och som i allt väsentligtmotsvarande den tid för vilken amplituden för spänningsomvandlingssysternets utströrnöverstiger ungefárli gen den dubbla amplituden för en maximal omvandlarutström, dvs. för vilken Ify", >a*-I"' Gang) , där a = 2.I enlighet med den föreliggande uppfinningen används relationerna mellan den första och andra laddningsströmmen I b, spänningsomvandlingssystemets utström I Aff, , och I b, , samt den möjliga obalansen mellan det första och andra batteriet, såsom beslcrivs i det följ ande.Accordingly, in accordance with the present invention, due to the need for a higher output current I s, for the voltage conversion system than that generated by the converter 303, the first battery 301 is charged, for a period of time, with a first charging current I b1 which is less than a second charging current in bz used to charge the second battery 302. Consequently, after this time period, the stirred battery 301 has a charge level which is below the charge level of the second battery 302. The period of time during which the first and second charging currents are not equal, i.e. I b, 'i I bl, and which substantially corresponds to the time for which the amplitude of the output of the voltage conversion system roughly exceeds the double amplitude of a maximum converter output current, i.e. for which Ify ",> a * -I" ' Gang), where a = 2.In accordance with the present invention, the relationships between the first and second charging currents I b, the output current of the voltage conversion system In Aff,, and I b,, and the possible imbalance between the first and second batteries, as described in it follows spirit.

I enlighet med den föreliggande uppﬁnningen, används amplituden förspänningsomvandlingssysternets utströrn I j; för att fastställa om en batteríobalans alls föreligger, genom att utföra en jämförelse av amplituden för spänningsomvandlíngssystemets utström I s, med den maximala omvandlarutströmmen I '” . I enlighet med den Cüﬁßx)föreliggande uppﬁnningen fastställs att batteriobalans föreligger i utförandet av uppfinningen som visas i figur 3a om spänningsomvandlingssystemets utström 1"' överstiger den sy:ungefärliga dubbla amplítuden för omvandlarens maximala omvandlamtström, dvs. för vilken Im > a-*Iul sy: c(max) 7 däIazZ. 2009-mar-10 13:36 Scania CV AB +46855383280 Å c 15 17/32+46855383280 Att fastställa en batteriobalans baserat på omvandlingskretsutström 1"' har fördelen att en sy: > mycket korrekt och effektiv detektering av obalans mellan batterierna uppnås.In accordance with the present invention, the amplitude of the bias conversion system I j; to determine if a battery balance at all is present, by performing a comparison of the amplitude of the voltage conversion system output current I s, with the maximum converter output current I '”. In accordance with it The present invention provides that battery balance exists in the practice of the invention. as shown in Figure 3a if the output current of the voltage conversion system 1 "'exceeds it sy: approximate double the amplitude of the converter's maximum converter lamp current, ie. for which Im> a- * Iul sy: c (max) 7 däIazZ. 2009-Mar-10 13:36 Scania CV AB +46855383280 Å c 15 17/32 + 46855383280 Determining a battery balance based on conversion circuit output 1 "'has the advantage that a sy:> very accurate and efficient detection of imbalance between the batteries is achieved.

Om batteriobalansen fastställs föreligga, måste vardera av det första och andra batteriet, 301och 302, laddas med- en bestämd första respektive andra laddningsströrn, I b, och 1,2 , för attåterställa balansen mellan batterierna. Minst en av dessa bestämda första och andraladdningssirömmar, vilka används för laddning av det första och andra batteriet, 301respektive 302, bestäms, i enlighet med den föreliggande uppﬁnningen, baserat på amplitudenför laddningsströmrnarna vilka har använts för det första och andra batteriet, 301 respektive 302, under den tidsperiod under vilken amplituden för den första laddningsströmmen I b,understeg amplituden för den andra laddningsströmmen I b, , dvs. under den tidsperiod för vilken spänningsomvandlingssystemets utström översteg ungefárligen den dubbla amplituden för den maximala omvandlarutströmmen.If the battery balance is determined to be present, each of the first and second batteries, 301 and 302, must be charged with a determined first and second charge tubes, I b, and 1,2, respectively, to restore the balance between the batteries. At least one of these determined first and second charge streams, which are used for charging the first and second batteries, 301 and 302, respectively, are determined, in accordance with the present invention, based on the amplitude of the charging currents used for the first and second batteries, 301 and 301, respectively. 302, during the period of time during which the amplitude of the first charging current I b, was less than the amplitude of the second charging current I b,, i.e. during the time period of which the output current of the voltage conversion system roughly exceeded twice the amplitude for the maximum converter output current.

Följaktligen fastställs den bestämda första och andra laddningsströrnmen, I b, och I b, , attanvändas för laddning av det första respektive andra batteriet, 301 och 302, från en tidpunktoch framåt, baserat på en tidsperiod denna tidpunkt, en tidsperiod för vilken enbatteriobalans har fastställts föreligga. Notera att en av den första och andraladdníngsströmmen kan ha en amplitud som är lika med noll för det fall att endast ett av batterierna behöver laddas.Accordingly, the determined first and second charge currents, I b, and I b, are determined to be used for charging the first and second batteries, 301 and 302, respectively, from a time forward, based on a time period this time, a time period for which a battery balance has been determined available. Note that one of the first and second charge currents may have an amplitude equal to zero in the event that only one of the the batteries need to be charged.

I enlighet med ett utförande av den föreliggande uppﬁnningen fastställs minst en av den första.och andra laddningsströmmen, I b, och I b, , att användas för laddning av det första respektiveandra batteriet, 301 och 302, från en tidpunkt och ﬁarnåt, baserat på en skillnad avseendearnplitud för den första och andra laddníngsströmrnen, I b, och I b, . Framför allt användsamplitudslcillnaden mellan den första och andra laddningsströmmen, I b, och I b, , under den tid för vilken spänningscmvandlingssystemets utström överstiger ungefärlígen den dubbla amplituden för den maximala omvandlarutströmmen, för fastställandet.According to an embodiment of the present invention, at least one of the first and second charging currents, I b, and I b, is determined to be used for charging the first and second batteries, 301 and 302, respectively, from a time and n, based on a difference in amplitude for the first and second charge currents, I b, and I b,. In particular, the amplitude difference between the first and second charge currents, I b, and I b,, is used during the time for which the output current of the voltage conversion system roughly exceeds twice the amplitude of the maximum converter output, for the determination.

I enlighet med ett utförande av den föreliggande uppﬁnningen fastställs en elektriskladdningsmängd Q som ska tillhandahållas batteriet som har haft den lägsta 2009-maP-lO 13:36 Scania CV AB +46855383280 i 18/32+46855383280 11 laddningsströmmen under denna tidsperiod, dvs. här till det första batteriet 301, genomberäkning av en integral, för denna tidsperiod, avseende amplitudskillriaden mellan den förstaoch den andra laddningsströmmen, Ib, och I b, , i enlighet med ekvationen: f, 'Q = J-(Ibz “Izﬂdføfr där t, och t, är tidpunkter avseende start respektive slut för den tidsperiodiför vilkenspänningsomvandlingssystemets ntsiröm överstiger den nngefärli ga dubbla amplituden för den maximala omvandlarutströmmen, dvs. för vilken I s, > a *Im där a = 2. c(max) > Vidare, i enlighet med ett utförande av den föreliggande uppﬁnningen, överförs sedan denfastställda elektriska laddningsmängden Q till det första batteriet 301, för att återställa batteribalansen. Genom detta sätt att fastställa den elektriska laddningen Q som ska överförastill det första batteriet, dvs. genom fastställande av den elektriska lad_dningen baserat påskillnaden mellan den första och andra laddningsströrnmen, Ib, och I b, , återställsbatteribalansen snabbt, eftersom den exakta elektriska laddningsmängden Q beräknas korrekt och överförs till det batteri som i behov av den.In accordance with an embodiment of the present invention, an amount of electric charge Q to be provided to the battery which has had the lowest 2009-maP-10 13:36 Scania CV AB +46855383280 i 18/32 + 46855383280 11 the charging current during this time period, i.e. here to the first battery 301, calculating an integral, for this time period, regarding the amplitude difference between the first and the second charging current, Ib, and I b,, according to the equation: f, 'Q = J- (Ibz “Iz ﬂ dføfr where t, and t, are times of start and end, respectively, of the time period for which the ntsirom of the voltage conversion system exceeds the approximately double amplitude of the maximum converter output current, i.e. for which I s,> a * Im where a = 2. c (max)> Furthermore, in accordance with an embodiment of the present invention, the determined amount of electrical charge Q is then transferred to the first battery 301, to reset battery balance. By this way of determining the electric charge Q which is to be transferred to the first battery, i.e. by determining the electric charge based on the difference between the first and second charging currents, Ib, and I b,, the battery balance is quickly restored, since the exact amount of electric charge Q is calculated correctly and transferred to the battery in need of it.

I enlighet med ett utförande av den föreliggande uppﬁnningen överförs denna elektriskaladdning Q till det-första batteriet genom applicering av eni allt väsentligt konstant första laddningsström Ib, till det första batteriet 301 , där den första laddningsströrrrmens Ib,amplitud överstiger den andra laddningsströmmen I b, . Följaktligen appliceras eni alltväsentligt konstant första laddningsström Ib, , som i allt väsentligt är oberoende av det första batteriets 301 spänning, på det första batteriet 301.In accordance with an embodiment of the present invention, this electric charge Q is transferred to the first battery by applying a substantially constant first charging current Ib, to the first battery 301, where the amplitude of the first charging current arm Ib exceeds the second charging current I b,. Consequently, a substantially constant first charging current Ib is applied, which is substantially independent of the first battery 301 voltage, on the first battery 301.

Följaktligen, i enlighet med ett utförande av den föreliggande uppﬁnningen övervakasströrmnama som används för att ladda det första och andra batteriet, 301 och 302, så att de haren i allt väs entligt konstant strömnlivå. Att återställa en batteribalans genom användning av ensådan strörnövervakninig, där de konstanta strömnivåerna för den första och andra laddníngsströmmen, Ib, och I b, , ochi synnerhet den första laddningsströrnmen Ib, , har den 2009-maP-10 13:36 Scania CV AB +46855383280 Å 19/32+4685538328O l2 fördelen att den första och andra laddningsströmmen, I b, och I b, , som strömmar genom det första och andra batteriet, 301 och 302, i allt väsentligt inte minskar till följd av den ökandespänningen i själva batterierna (vilket var fallet med de spänningsbaserade metoderna ienlighet med teknikens ståndpunkt). Följaktligen uppnås en mycket mer effektiv (o ch 5 därigenom snabbare) och mer förutsägbar laddning av batterierna, i jämförelse med spänningsbaserade laddningsmetoder i enlighet med teknikens ståndpunkt.Accordingly, in accordance with one embodiment of the present invention, the current currents used to charge the first and second batteries, 301 and 302, are monitored so that they have a substantially constant current level. To restore a battery balance by using such current monitoring, where the constant current levels of the first and second the charging current, Ib, and I b,, and in particular the first charging current Ib,, has the 2009-maP-10 13:36 Scania CV AB +46855383280 Å 19/32 + 4685538328O l2 the advantage that the first and second charge currents, I b, and I b,, which flow through it the first and second batteries, 301 and 302, do not substantially decrease as a result of the increasing voltage in the batteries themselves (as was the case with the prior art voltage-based methods). Consequently, a much more efficient (and ch Thereby faster) and more predictable charging of the batteries, compared to voltage-based charging methods in accordance with the prior art.

I det ovanstående har den föreliggande uppﬁnningen beskrivits för ett utförande av enutjämningslcrets med en lIZ/l ZV-omvandlare ansluten till det andra batteriet 302. Likväl, den10 grundläggande idén avseende den föreliggande uppﬁnningen är i allt väsentligt tillämpbar påvilken utj ämningskrets som helst. Följaktligen, i enlighet med ett utförande av denföreliggande uppfinningen, är inkontakten för 12/ l 2V~omvandlaren ansluten till det förstabatteriet 301. Dessutom, för att exempliﬁera utjämningslcretsen, har det i det ovanståendeanförts att det första och andra batteriet, 301 och 302, är IZ-voltsbatterier. Likväl, den15 föreliggande uppfinningen, är även tillämpbar på spänningsomvandlingssystem som i allt väsentligt använder batterier med fakultativ spänning.In the above, the present invention has been described for performing an equalization circuit with a 1Z / 1 ZV converter connected to the second battery 302. Nevertheless, the basic idea of the present invention is substantially applicable to any equalization circuit. Accordingly, in accordance with an embodiment of the present invention, the input terminal of the 12/1 2V converter is connected to the first battery 301. In addition, to exemplify the equalization circuit, it has been stated above that the first and second batteries, 301 and 302, are IZ-volt batteries. Nevertheless, the present invention is also applicable to voltage conversion systems as in all essentially uses batteries with optional voltage.

Vidare, spänningsomvandlingssysternet i enlighet med den föreliggande uppﬁnningen, ochsom visas i ﬁgnr 3b skiljer sig väsentligt från det utförande som visas i ﬁgur 3a, på så sätt att20 omvandlaren 303 är en 24/ IZV-omvandlare ansluten till det seriekopplade första och andra batteriet, 301 och 302. Omvandlaren 303 har vidare en omvandlarinspänning Vf” på 24 voltoch en omvandlarinström I Å” , och genererar en omvandlarutspänning V2” med en spänningsnivå på 12 volt och en omvandlarutström I L” . I övrigt har spänningsomvandlingssystemeti enlighet med detta utförande samma konﬁgliration som 25 - spänningsomvandlingssystemeti ﬁgur 3a.Furthermore, the voltage conversion system according to the present invention, as shown in Figure 3b, differs substantially from the embodiment shown in Figure 3a, in that the converter 303 is a 24 / IZV converter connected to the series-connected first and second the battery, 301 and 302. The converter 303 further has a converter input voltage Vf "of 24 volts and a converter input current I Å", and generates a converter output voltage V2 "with a voltage level of 12 volts and a converter output current I L ”. Otherwise have voltage conversion system in accordance with this embodiment the same configuration as 25 - voltage conversion system in Figure 3a.

I utförandet som visas i figur 3b leds en ström 1,12” från det första batteriet 301 tillspänningsomvandlingssystemets utkontalct 304, endast om amplituden för spänningsomvandlingssystemets utström 1"' vilken genereras av m *30 spänningsomvandlingssystemet, överstiger den ungefärliga amplituden för den maximala omvandlarutströmmen, dvs. om I å; > a *Im där 0: = 1. (För 24/ IZV-omvandlaren är a c(rnax) J 2009-mar-10 13:37 Scania CV AB +46855383280 Å 20/32+4685538328O 13 här bestämd till ungefär lika med ett, eftersom det är svårt att ge ett exakt värde för a , tillföljd av det faktum att detta värde varierar i enlighet med spänning och temperatur.) Fastställande av obalans samt återställande av balans utförs, i enlighet med detta utförande, i enlighet med ovanstående beskrivning avseende utförandet i ﬁgur 3a, men med den skillnadenatt obalans inträffar när amplituden för spänningsomvandlingssystemets utström I j; , vilkengenereras av spänningsornvandlingssystemet, överstiger den ungefärliga amplituden för den maximala omvandlarutströmmen, dvs. om I s, > a * I "' där a = 1 . c(max) 2 Följaktligen fastställs att batteriobalans föreligger om spänningsomvandlingssystemetsutström överstiger den ungefärliga amplituden för den maximala omvandlarutströmmen. På detta sätt uppnås en mycket korrekt och effektiv detektering av obalans mellan batterierna.In the embodiment shown in Figure 3b, a current 1.12 ”is conducted from the first battery 301 to the output conversion 304 of the voltage conversion system, only if the amplitude of the output current of the voltage conversion system 1 "'which is generated by m * 30 voltage conversion system, exceeds the approximate amplitude of the maximum the converter outflow, i.e. if you to; > a * Im where 0: = 1. (For the 24 / IZV converter, a c (rnax) J 2009-Mar-10 13:37 Scania CV AB +46855383280 Å 20/32 + 4685538328O 13 here determined to be approximately equal to one, since it is difficult to give an exact value for a, due to the fact that this value varies according to voltage and temperature.) Determination of imbalance and restoration of balance are performed, in accordance with this embodiment, in in accordance with the above description regarding the embodiment in Figure 3a, but with the difference that imbalance occurs when the amplitude of the output current of the voltage conversion system Ij; , which is generated by the voltage converter system, exceeds its approximate amplitude maximum converter output, ie. if I s,> a * I "'where a = 1. c (max) 2 Accordingly, it is determined that battery imbalance exists if the output current of the voltage conversion system exceeds the approximate amplitude of the maximum converter output current. On this way a very accurate and efficient detection of imbalance between the batteries is achieved.

Minst en av den bestämda första och andra laddningsströmmen, vilka används för laddning avdet första och andra batteriet, 301 respektive 302, för återställande av batteribalans, bestäms,baserat på amplituden för laddningsströmmama vilka har använts för det första och andrabatteriet, 301 respektive 302, under den tidsperiod under vilken den första laddningsströmmenI b, understeg den andra laddningsströmmen I b, . I synnerhet fastställs minst en av den förstaoch andra laddningsströmmen, I b, och I b, , att användas för laddning av det första respektiveandra batteriet, 301 och 302, från en tidpunkt och ﬁarnåt, baserat på en skillnad avseende amplitud för den första och andra laddningsströmmen, I bb och I b, , vilka har använts under en tidsperiod innan denna tidpunkt.At least one of the determined first and second charging currents used to charge the first and second batteries, 301 and 302, respectively, for restoring battery balance, is determined, based on the amplitude of the charging currents which have been used for the first and second batteries, 301 and 302, respectively, during the period of time during which the first charging current I b, was less than the second charging current I b,. In particular, at least one of the first and second charging currents, I b, and I b, is determined to be used for charging the first and second batteries, 301 and 302, respectively, from a time and ﬁ, based on a difference in amplitude of the first and second charge currents, I bb and I b, which have been used during a time period before this time.

I enlighet med ett utförande av den föreliggande uppfinningen fastställs en elektriskladdningsmängd Q som ska tillhandahållas batteriet som har haft den lägsta laddningsströmmen under denna tidsperiod, genom beräkning av en integral, för tidsperioden,avseende amplitudskillnaden mellan den första och den andra laddningsströmrnen, I b, och I b, , i enlighet medi f:Q: l-(Ibz "Ibildß.fx 2009-maP-l0 13:37 Scania CV AB +46855383280 i 21/32+46855383280 l4 där t, och t, är tidpunkter avseende start respektive slut för den tidsperiod för vilken spänningsomvandlingssystemets utström överstiger den ungefárli ga amplituden för den n!c(max) 9 maximala omvandlarutstcömmen, dvs. för vilken I j; > a* där a -- 1 . Genom detta sättatt fastställa den elektriska laddningen Q som ska överföras till det första batteriet, återställs 5 batteribalansen snabbt; I enlighet med ett utförande av den föreliggande uppﬁnningen överförs denna elektriskaladdning Q till det första batteriet genom applicering av en i allt väsentligt konstant första laddningsström I b, på det. Följaktligen uppnås en mycket effektiv och förutsägbar laddning 10 av batterierna.In accordance with an embodiment of the present invention, an amount of electric charge Q to be provided to the battery which has had the lowest the charging current during this time period, by calculating an integral, for the time period, regarding the amplitude difference between the first and the second charging currents, I b, and In b,, in accordance with medi f: Q: l- (Ibz "Ibildß.fx 2009-maP-l0 13:37 Scania CV AB +46855383280 i 21/32 + 46855383280 l4 where t, and t, are times of start and end, respectively, of the time period for which the output current of the voltage conversion system exceeds its approximate amplitude n! c (max) 9 maximum converter output, ie. for which I j; > a * where a - 1. By this means determining the electrical charge Q to be transferred to the first battery is restored 5 battery balance fast; In accordance with an embodiment of the present invention, this electric charge Q is transferred to the first battery by applying a substantially constant first charging current I b, on it. Consequently, a very efficient and predictable charge is achieved 10 of the batteries.

I det ovanstående och i förhållande till utförandet av den föreliggande uppﬁnningen såsom detavbildas i figur 3b, har utförandet i illustrativt syfte exempliﬁerats med ett första och andra batteri, båda varande 12-voltsbatterier. Likväl, såsom anförts ovan, den föreliggande « 15 uppfinningen, är även tillämpbar på spänningsomvandlingssystem som i allt väsentligt använder batterier med falcultativ spänning; Vidare, i enlighet med ett annat utförande av den föreliggande uppﬁnningen ärspänningsomvandlingssystemets utkontakt 304 ansluten till det andra batteriet 302. I enlighet 20 med detta utförande orsakas en obalans mellan laddningsnivåerna för det första och andra batteriet, 301 och 302, av en ström 1"' som leds från det andra batteriet 302, så att den första brmoch andra laddningsslrömmen, 1,, och I b, , erhåller olika amplitud. Följaktligen är härspänningsomvandlingssystemets utkontakt 304 ansluten så att spänningsornvandlingssystemets utström I i, som består av omvandlarutströmmen I f' och en 25 ström 1,22” som strömmar från det andra batteriet 302, när en amplitud avseende spänningsomvandlingssystemets utström överstiger ungefárligen den dubbla amplituden förden maximala omvandlarutströmmen, för 24/1 ZV-omvandlarkonﬁgllrationen, eller överstigerungefarligen amplituden för den maximala omvandlarutströmrnen, för 12/1 ZV- omvandlarkonﬁgurationen. Den första laddningsströmmen I b] överstiger här den andra 30 laddningsströmmen I b, under obalans, dvs. I :fm =Ib 41,2. 2009-maP-10 13:37 Scania CV AB +46855383280 Å a 15 22/32+4685538328O ' För detta utförande utförs fastställandet av batterinivåobalans liksom fastställandet av den första och andra laddningsströmmen, I b, och I b, , vilka används för återställande av batteribalansen, på motsvarande sätt som har beskrivits i det ovanstående för de utförandensom framgår av ﬁgur 3a och 3b. Likväl, för detta utförande, återställs här balansen genomapplicering av en andra laddningsström I b, till det andra batteriet 302, vars amplitud överstiger den första laddningsströmmen I b] vilken appliceras på det första batteriet 301,.In the above and in relation to the embodiment of the present invention as depicted in Figure 3b, the embodiment has been illustratively exemplified by a first and second battery, both being 12-volt batteries. Nevertheless, as stated above, the present The invention is also applicable to voltage conversion systems which are essentially the same uses batteries with falcultative voltage; Furthermore, in accordance with another embodiment of the present invention, the output switch 304 of the voltage conversion system is connected to the second battery 302. In accordance with In this embodiment, an imbalance is caused between the charge levels of the first and second the battery, 301 and 302, of a current 1 "'conducted from the second battery 302, so that the first brmoch the second charge current, 1 ,, and I b,, obtain different amplitudes. Accordingly, the output voltage 304 of the core voltage conversion system is connected so that the output current I i of the voltage conversion system, which consists of the output current I f 'and one Current 1.22 ”which flows from the second battery 302, when an amplitude regards the output current of the voltage conversion system roughly exceeds twice the amplitude of the maximum converter output, for the 24/1 ZV converter con ,llation, or slightly exceeds the amplitude of the maximum converter output, for the 12/1 ZV converter the converter configuration. The first charging current I b] here exceeds the second The charging current I b, under imbalance, i.e. I: fm = Ib 41.2. 2009-maP-10 13:37 Scania CV AB +46855383280 Å a 15 22/32 + 4685538328O ' For this embodiment, the determination of the battery level balance as well as the determination thereof is performed first and second charge currents, I b, and I b,, which are used to recover the battery balance, in the same way as described above for the embodiments shown in Figures 3a and 3b. Nevertheless, for this embodiment, the balance is restored here by applying a second charging current I b, to the second battery 302, the amplitude of which exceeds the first charging current I b] which is applied to the first battery 301 ,.

Figur 4 visar ett ﬂödesdiagram avseende den grundläggande metoden i enlighet medföreliggande uppfinning. I ett första metodsteg fastställs om en batteriobalans föreligger ispånningsomvandlingssystemet. Detta fastställande utförs baserat påspänningsomvandlingssystemets utström 1"' Om ingen batteriobalans föreligger, återgår sy: 'metoden till utgångspunkten igen. Om batteriobalazns föreligger, går metoden vidare till metodens andra steg. I det andra steget appliceras en första laddningsström I b, till det förstabatteriet och en andra laddningsström I b, till det andra batteriet, där första respektive andra laddningsströmrnen, I b, och I b, , skiljer sig från varandra, dvs. I b, :é I bl.Figure 4 shows a fate diagram of the basic method in accordance with the present invention. In a first method step, it is determined whether a battery balance exists in the ice conversion system. This determination is performed based on the output current of the voltage conversion system 1 "'. If no battery balance is present, return sy: 'method to the starting point again. If battery balances are present, the method proceeds to the second step of the method. In the second step, a first charging current I b, is applied to the first battery and a second charging current I b, to the second battery, where the first and second the charging currents, I b, and I b,, differ from each other, i.e. I b,: é I bl.

Vidare, uppfinningens metod kan implementeras i ett datorprogram, innefattandeprogramkod, vilken vid exekveringi en dator förorsakar datorn att utföra metodens steg.Datorpro grammet innefattas på ett maskinläsbart medium tillhörande endatorprograrnprodukt. Det maskinläsb ara mediet kan i allt väsentligt utgöras av ett minnevilket som helst av exempelvis ROM (Read-Only Memory), PROM (Programmable Read-Only Memory), EPROM (Erasable PROM), Flash-rninne, EEPROM (Electrically ErasablePROM) eller en hårddisk.Furthermore, the method of the invention may be implemented in a computer program, including program code, which upon execution in a computer causes the computer to perform the steps of the method. The computer program is included on a machine readable medium belonging to the end computer program product. The machine readable medium can essentially consist of any memory of, for example, ROM (Read-Only Memory), PROM (Programmable Read-Only Memory), EPROM (Erasable PROM), Flash memory, EEPROM (Electrically ErasablePROM) or a hard disk.

Vidare, fackmannen inser att metoden och anordningen avseende den föreliggandeuppfinningen är tillämpliga på i allt väsentligt varje spänningsomvandlingssystemtillhandahållande olika spänningsnivåer för olika belastningar. Sådana system kan exempelvisimplementeras i varje form av fordon, farkost (såsom båtar och fartyg) och liknande.Uppﬁnningen är inte begränsad till användningen av lZ-voltsbatterier. Den föreliggandeuppﬁnningen kan, vilket är uppenbart för fackmannen, implementeras med i allt väsentligt ett 2009-mar-10 13:37 Scania CV AB +4685538328O Å 23/32+46855383280 'Furthermore, those skilled in the art will appreciate that the method and apparatus of the present invention are applicable to substantially every voltage conversion system providing different voltage levels for different loads. Such systems can be implemented, for example, in any form of vehicle, vehicle (such as boats and ships) and the like. The invention is not limited to the use of 1-volt batteries. The present invention can, as will be apparent to those skilled in the art, be implemented with essentially a 2009-Mar-10 13:37 Scania CV AB + 4685538328O Å 23/32 + 46855383280 '