用于感知电池单元膨胀的系统和方法技术方案

本发明专利技术涉及一种感测电池单元膨胀的系统和方法，在嵌入电池组中的电池单元中产生异常膨胀时，所述系统和方法快速感测所述膨胀以控制对所述电池组的电力供应为被切断，从而防止电池单元和电池组的结构变形以及电池的寿命缩短，并且防止如爆炸或着火的事故。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于感知电池单元膨胀的系统和方法
本申请要求2015年6月10日在韩国知识产权局提交的韩国专利申请第10-2015-0082100号的优先权和权益，该申请的全部内容以引用的方式并入本文中。本专利技术涉及一种用于感测电池单元膨胀的系统，并且更特别地，涉及一种感测电池单元膨胀的系统和方法，其中分别在一个或多个电池单元之间所形成的具有预定间隔的空间中设置压力测量传感器，并且测量根据所述一个或多个电池单元各自的体积变化施加至压力测量传感器的压力从而基于测量结果控制外部电源的供应，从而防止因为电池单元的膨胀现象可产生的事故如着火和爆炸以及电池单元和电池组的结构变形。
技术介绍
电池具有如下特征：根据产品群容易应用、优良的保存性、高的能量密度等。此外，电池作为用于改进环境友好特征和能量效率的能源而引起关注，因为其不会因为能量的使用而产生副产物，而且其具有可以减少化石燃料的使用的主要优点。因此电池普遍应用于便携式设备、电动车辆(EV)和储能系统(ESS)，并且用作各种工业中的基础并且同时为日常生活提供便利。然而，电池可能因为使用环境而被异常地驱动，并且电池的该异常驱动造成各种事故，因此需要借助于小心监测和适当控制来稳定地保护电池。例如，当将电池置于异常环境如过度充电、短路和反向接触中，或者电池的寿命耗尽时，电池内因为电化学作用而产生气体，并且过量的气体产生引起电池的膨胀现象。电池的膨胀现象可能导致事故如着火和爆炸，以及缩短电池寿命和减少电池容量，因此需要考虑安全性。因此，相关现有技术提供了各种技术来感测电池的膨胀现象，例如，韩国专利申请公开第10-2009-0131573号公开了一种用于在电池过度充电期间切断电源的装置，其中当电池中产生膨胀现象时，电极组件与电极引线之间的连接断开，使得单电池之间的电源连接单元断开，从而防止过度充电。然而，在相关现有技术中，只有当一些元件由于电池膨胀现象而损坏时才会防止过度充电，因此不能容易地借助于再生进行电池的再使用，并且损坏期间可产生的火花会充当着火源，使得火花可能是另一个着火原因。
技术实现思路
[技术问题]本专利技术旨在解决上述问题，并且本专利技术的一个目的在于提供一种感测电池单元膨胀的系统和方法，其中分别在一个或多个电池单元之间所形成的具有预定间隔的空间中设置压力测量传感器，并且测量根据所述一个或多个电池单元各自的体积变化施加至压力测量传感器的压力从而基于测量结果控制外部电源的供应，从而防止由电池单元的膨胀现象可产生的事故如着火和爆炸以及电池单元和电池组的结构变形。此外，本专利技术的一个目的在于提供一种感测电池单元膨胀的系统和方法，所述系统和方法在电池单元异常膨胀时阻断电源的供应并且同时控制外围设备如风扇和冷却阀从而将其操作成关闭(off)，从而防止因为外围设备的不必要的驱动而致电力消耗。[技术方案]根据本专利技术的一个示例性实施方式的用于感测电池单元膨胀的系统包含：嵌入电池组中的一个或多个电池单元；感测单元，其包含压力测量传感器并且根据所述一个或多个电池单元各自的体积变化测量施加至压力测量传感器的压力；开关单元，其设置在电池组与外部电源之间的连接路径中；以及控制单元，其基于感测单元的测量结果控制开关单元的开路(opening)/闭路(closing)操作。所述系统可以进一步包含输出单元，其输出所述一个或多个电池单元的状态和开关单元的开路/闭路操作。所述一个或多个电池单元可以形成具有预定间隔的空间并且可以被嵌入电池组中。所述压力测量传感器可以设置在电池组的内壁与邻接于电池组的内壁的电池单元之间、和设置在各个所述空间处。所述感测单元可以将施加至各个压力测量传感器的压力转换为电压值或电流值，并且向控制单元提供转换的电压值或电流值。所述控制单元可以比较从感测单元接收的电压值或电流值与预定阈值，并且在电压值或电流值超过预定阈值时，所述控制单元可以向开关单元提供开路操作信号。在电压值或电流值超过预定阈值时，所述控制单元可以向单独的外围设备提供关闭操作信号，并且所述单独的外围设备可以是空气冷却型风扇和水冷却型冷却阀中的一者。在电压值或电流值不超过预定阈值时，所述控制单元可以向开关单元提供闭路操作信号。在电压值或电流值超过预定阈值时，所述输出单元可以以图像和声音的形式输出报警信号。所述开关单元可以由场效应晶体管和继电器中的一者或多者形成。根据本专利技术的另一个示例性实施方式的感测电池单元膨胀的方法包括：根据嵌入电池组中的一个或多个电池单元各自的体积变化测量施加至压力测量传感器的压力；以及基于所述测量施加至压力测量传感器的压力中的测量结果控制设置在电池组与外部电源之间的连接路径中的开关的开路/闭路操作。所述方法可以进一步包括输出所述一个或多个电池单元的状态和所述开关的开路/闭路操作。所述一个或多个电池单元可以形成具有预定间隔的空间并且可以被嵌入电池组中。所述压力测量传感器可以设置在电池组的内壁与邻接于电池组的内壁的电池单元之间，和设置在各个所述空间处。所述测量施加至压力测量传感器的压力可以包括将施加至各压力测量传感器的压力转换为电压值或电流值，以及控制开关的开路/闭路操作。所述控制开关的开路/闭路操作可以包括比较从所述测量施加至压力测量传感器的压力接收的电压值或电流值与预定阈值，以及控制开关以在电压值或电流值超过预定阈值时将其操作成开路。所述控制开关的开路/闭路操作可以包括控制单独的外围设备以在电压值或电流值超过预定阈值时将其操作成关闭，并且所述单独的外围设备可以是空气冷却型风扇和水冷却型冷却阀中的一者。所述控制开关的开路/闭路操作可以包括控制开关以在电压值或电流值不超过预定阈值时将其操作成闭路。所述输出所述一个或多个电池单元的状态和所述开关单元的开路/闭路操作可以包括在电压值或电流值超过预定阈值时以图像和声音的形式输出报警信号。所述开关可以由场效应晶体管和继电器中的一者或多者形成。[有益效果]根据本专利技术的一个方面，可以提供感测电池单元膨胀的系统和方法，在嵌入电池组中的电池单元中产生异常膨胀现象时，所述系统和方法快速地感测所述异常膨胀现象，并且控制电池组与外部电源之间的连接路径中的开关的操作，使得对电池组的电源的供应被阻断。因此，本专利技术的优点在于可以防止由电池单元的异常膨胀现象所致的电池寿命缩短和结构变形，并且防止如着火和爆炸的事故。此外，本专利技术阻断了对电池组的电源供应，并且同时控制了外围设备以将其操作成关闭，从而实现防止因为不必要的驱动而致电力消耗的效果。附图说明图1是示意性地说明如下电动车辆的图，根据本专利技术的一个示例性实施方式的感测电池单元膨胀的系统和方法适用于所述电动车辆。图2是示意性地说明根据本专利技术一个示例性实施方式的用于感测电池单元膨胀的系统的构造的图。图3是示意性地说明根据本专利技术的示例性实施方式的用于感测电池单元膨胀的系统的电路图的图。图4是说明根据本专利技术一个示例性实施方式的感测电池单元膨胀的方法的流程图。具体实施方式本专利技术将参考附图在下文中详细描述。在本文中，将省去已公知的功能和构造的重复描述和详细描述，这些描述可能使本专利技术的主旨不必要地含糊。提供本专利技术的示例性实施方式以便更完整地向本领域的技术人员说明本专利技术。因此，图中要素的形状、尺寸等可能为了更清晰地说明而被放大。在整个说明书中，除非明本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于感测电池单元膨胀的系统，所述系统包含：嵌入电池组中的一个或多个电池单元；感测单元，其包含压力测量传感器并且根据所述一个或多个电池单元各自的体积变化测量施加至所述压力测量传感器的压力；开关单元，其设置在所述电池组与外部电源之间的连接路径中；以及控制单元，其基于所述感测单元的测量结果控制所述开关单元的开路/闭路操作。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.06.10 KR 10-2015-00821001.一种用于感测电池单元膨胀的系统，所述系统包含：嵌入电池组中的一个或多个电池单元；感测单元，其包含压力测量传感器并且根据所述一个或多个电池单元各自的体积变化测量施加至所述压力测量传感器的压力；开关单元，其设置在所述电池组与外部电源之间的连接路径中；以及控制单元，其基于所述感测单元的测量结果控制所述开关单元的开路/闭路操作。2.根据权利要求1所述的系统，进一步包含：输出单元，其输出所述一个或多个电池单元的状态和所述开关单元的开路/闭路操作。3.根据权利要求1所述的系统，其中所述一个或多个电池单元形成具有预定间隔的空间并且被嵌入所述电池组中。4.根据权利要求3所述的系统，其中所述压力测量传感器设置在所述电池组的内壁与邻接于所述电池组的内壁的电池单元之间，和设置在各个所述空间处。5.根据权利要求4所述的系统，其中所述感测单元将施加至各个所述压力测量传感器的压力转换为电压值或电流值，并且向所述控制单元提供转换的电压值或电流值。6.根据权利要求5所述的系统，其中所述控制单元比较从所述感测单元接收的电压值或电流值与预定阈值，并且在所述电压值或所述电流值超过所述预定阈值时，所述控制单元向所述开关单元提供开路操作信号。7.根据权利要求6所述的系统，其中在所述电压值或所述电流值超过所述预定阈值时，所述控制单元向单独的外围设备提供关闭操作信号，并且所述单独的外围设备是空气冷却型风扇和水冷却型冷却阀中的一者。8.根据权利要求6所述的系统，其中在所述电压值或所述电流值不超过所述预定阈值时，所述控制单元向所述开关单元提供闭路操作信号。9.根据权利要求8所述的系统，进一步包含：输出单元，其输出所述一个或多个电池单元的状态和所述开关单元的开路/闭路操作，其中在所述电压值或所述电流值超过所述预定阈值时，所述输出单元以图像和声音的形式输出报警信号。10.根据权利要求1所述的系统，其中所述开关单元由场效应晶体管和继电器中的一者或...

【专利技术属性】
技术研发人员：李在璨，金秀铃，金喆泽，
申请(专利权)人：株式会社LG化学，
类型：发明
国别省市：韩国,KR