确定电池组实体内部泄漏电流的指标的系统、方法及设备技术方案

技术编号:21889407 阅读:20 留言:0更新日期:2019-08-17 13:35
公开了一种用于确定电池组实体(102)的内部泄漏电流的指标的系统(100)、方法及设备。所述系统包括被配置为耦接到所述电池组实体(102)的电压表,并且所述电压表用于在多个时刻测量对应于所述电池组实体(102)的多个电压值。所述系统还包括被配置为耦接到电池组充电器和耗电实体(220)中的每一者的隔离器(150),并且所述隔离器(150)被配置为基于控制信号将所述电池组实体(102)与所述电池组充电器和所述耗电实体(220)中的每一者进行电隔离。此外,所述系统还包括电耦接到所述电压表和所述隔离器(150)中的每一者的控制器,所述控制器被配置为基于多个电压值中的每一个电压值来确定所述内部泄漏电流的指标。

System, Method and Equipment for Determining the Index of Leakage Current in Battery Pack Entity

【技术实现步骤摘要】
确定电池组实体内部泄漏电流的指标的系统、方法及设备
本公开总体上涉及可充电电池组;具体地,涉及用于分析可充电电池组的状态、健康和安全性的方法和系统;更具体地,涉及一种用于确定电池组实体(102)的内部泄漏电流的指标的系统(100)、方法及设备。
技术介绍
可充电电池组广泛应用于例如便携式电子设备和电动车辆中。然而,可充电电池组有时会意外地失效,这可能导致金钱、财产损失或可能危及人的健康。电池组电池或电池组单元的一种可能的故障机制是内部短路。内部短路可能由于许多原因而发生,例如但不限于电池内部的杂质、机械缺陷、电池内部材料的机械缺陷和由于过度充电电流引起的析锂(lithiumplating),尤其是在较低温度下。此外,内部短路具有一定的电阻,所述电阻可能随时间而变化。非常低欧姆的短路很容易被检测到,因为所述非常低欧姆的短路会导致电池过热,并且在极端情况下会导致热失控。但随着短路电阻变得越来越高,由于较低热量的产生可能仍未被注意到,因此,短路的检测变得越来越成问题。许多电池组供电的设备经常测量电流,但是由内部短路引起的泄漏电流通过外部电流消耗测量无法被检测到。而且,短路是在电池的内部,因此外部安全部件不能防止事故。一些系统监测并比较恒定电压(CV)充电阶段的持续时间与先前充电周期的持续时间。如果CV充电阶段需要更长的时间才能完成,则可能表明出现泄漏电流。然而,需要进一步调查以确定泄漏电流是在电池组实体的外部还是在电池组实体的内部。此外,一些系统测量并比较当前充电容量与在较早充电周期中记录的充电容量。如果充电容量显著增加,则表明一部分充电能量正在泄漏。但是,需要非常准确的充电状态算法来准确地测量充电容量。因此,鉴于前面的讨论,需要通过改进用于早期的短路检测的系统来克服上述缺点,以避免安全问题。
技术实现思路
本公开试图提供一种用于确定电池组实体的内部泄漏电流的指标的系统。具体地,所述系统被配置为检测高欧姆短路。在一个方面,本公开提供了一种用于确定电池组实体的内部泄漏电流的指标的系统。所述系统包括被配置成耦接到电池组实体的电压表。此外,电压表被配置为在多个时刻测量对应于电池组实体的多个电压值。所述系统还包括隔离器,所述隔离器被配置为耦接到电池组充电器和耗电实体中的每一者。此外,隔离器被配置为基于控制信号将电池组实体与电池组充电器和耗电实体中的每一者进行电隔离。此外,所述系统包括被电耦接到电压表和隔离器中的每一者的控制器。控制器被配置为在第一时刻检测第一电压值,在该第一时刻,电池组实体被电连接到电池组充电器和耗电实体中的每一者。控制器还被配置为基于第一电压值的检测来生成控制信号。此外,控制器被配置为在第二时刻检测第二电压值,在该第二时刻,电池组实体与电池组充电器和耗电实体中的每一者电隔离。第二时刻晚于第一时刻。此外,控制器被配置为在第三时刻检测第三电压值,在该第三时刻,电池组实体与电池组充电器和耗电实体中的每一者电隔离,第三时刻晚于第二时刻。控制器还被配置为基于第一电压值、第二电压值和第三电压值中的每一个电压值来确定内部泄漏电流的指标。在另一个方面,本公开提供了一种电池组实体,所述电池组实体包括用于确定所述电池组实体的内部泄漏电流的指标的系统。所述系统包括被配置成耦接到电池组实体的电压表。电压表被配置为在多个时刻测量对应于电池组实体的多个电压值。所述系统还包括被配置为耦接到电池组充电器和耗电实体中的每一者的隔离器,所述隔离器被配置为基于控制信号将所述电池组实体与所述电池组充电器和所述耗电实体中的每一者进行电隔离。此外,所述系统包括电耦接到电压表和隔离器中的每一者的控制器。控制器被配置为在第一时刻检测第一电压值,在该第一时刻,电池组实体电被连接到电池组充电器和耗电实体中的每一者。控制器还被配置为基于第一电压值的检测来生成控制信号。此外,控制器被配置为在第二时刻检测第二电压值,在该第二时刻,电池组实体与电池组充电器和耗电实体中的每一者电隔离。第二时刻晚于第一时刻。控制器还被配置为在第三时刻检测第三电压值,在该第三时刻,电池组实体与电池组充电器和耗电实体中的每一项电隔离。第三时刻晚于第二时刻。此外,控制器还被配置为基于第一电压值、第二电压值和第三电压值中的每一个电压值来确定内部泄漏电流的指标。在另一个方面,本公开提供了一种移动设备,所述移动设备包括用于确定包括在所述移动设备中的电池组实体的内部泄漏电流的指标的系统。所述系统如上所述。在另一个方面,本公开提供了一种电动车辆,所述电动车辆包括用于确定包含在所述电动车辆中的电池组实体的内部泄漏电流的指标的系统,其中,所述系统如上所述。在另一个方面,本公开提供了一种确定电池组实体的内部泄漏电流的指标的方法。所述方法包括使用电压表在第一时刻检测第一电压值,在该第一时刻,电池组实体被电连接到电池组充电器和耗电实体中的每一者。所述方法还包括使用控制器基于第一电压值的检测来生成控制信号。此外,所述方法还包括使用隔离器基于控制信号将电池组实体与耗电实体和电池组充电器中的每一者进行电隔离。此外,所述方法还包括使用电压表在第二时刻检测第二电压值,在该第二时刻,电池组实体与电池组充电器和耗电实体中的每一者电隔离。第二时刻晚于第一时刻。此外,所述方法还包括使用电压表在第三时刻检测第三电压值,在该第三时刻,电池组实体与电池组充电器和耗电实体中的每一者电隔离。第三时刻晚于第二时刻。所述方法还包括使用控制器基于第一电压值、第二电压值和第三电压值中的每一个电压值来确定内部泄漏电流的指标。本公开的实施例基本上消除或至少部分地解决了现有技术中的上述问题,并且使得能够安全操作电池组实体,这可以节省金钱、财产或者可以使设备的操作更安全。此外,所公开的系统使用容易获得的可负担得起的部件来检测内部电流泄漏。此外,所公开的系统准确地检测内部电流泄漏,而不完全地依赖于不可靠的参数,例如电池组的温度。此外,所公开的系统可以用在任何电池组供电的设备中,当将电池组与设备断开时,所公开的系统可以使用充电器作为电源进行操作。此外,所公开的系统对终端用户是不可见的。此外,所公开的系统不需要外部测量设备。另外,所公开的系统可以作为后台任务自动地运行。另外,所公开的系统和方法可以实现电池组实体的更长的使用寿命,并因此实现使用电池组实体的设备的更长的使用寿命。根据结合以下所附权利要求解释的说明性实施例的附图和详细描述,本公开的其他方面、优点、特征和目的将变得明显。应当理解的是,在不脱离由所附权利要求限定的本公开的范围的情况下,本公开的特征易于以各种组合进行组合。附图说明当结合附图阅读时,可以更好地理解以上概述以及说明性实施例的以下详细描述。出于说明本公开的目的,在附图中示出了本公开的示例性构造。然而,本公开不限于本文所公开的具体方法和手段。此外,本领域技术人员将理解的是附图不是按比例绘制的。在可能的情况下,相同的元件由相同的附图标记来表示。现在将参考以下附图仅通过示例的方式描述本公开的实施例,其中:图1是根据实施例的用于确定电池组实体的内部泄漏电流的指标的系统的示意图。图2是根据实施例的由电池组实体供电的设备的示意图。图3是根据一些实施例示出了在系统的运行周期内电池组实体的电压变化的曲线图。图4是根据一些实施例示出了在系统的本文档来自技高网
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【技术保护点】
1.一种用于确定电池组实体(102)的内部泄漏电流的指标的系统(100),其中,所述系统(100)包括:‑被配置为耦接到所述电池组实体(102)的电压表,其中,所述电压表被配置为在多个时刻测量对应于所述电池组实体(102)的多个电压值;‑被配置为耦接到电池组充电器和耗电实体(220)中的每一者的隔离器(150),其中,所述隔离器(150)被配置为基于控制信号将所述电池组实体(102)与所述电池组充电器和所述耗电实体(220)中的每一者进行电隔离;以及‑被电耦接到所述电压表和所述隔离器(150)中的每一者的控制器,其中,所述控制器被配置为:‑在第一时刻检测第一电压值,在所述第一时刻,所述电池组实体(102)被电连接到所述电池组充电器和所述耗电实体(220)中的每一者;‑基于所述第一电压值的检测来生成所述控制信号;‑在第二时刻检测第二电压值,在所述第二时刻,所述电池组实体(102)与所述电池组充电器和所述耗电实体(220)中的每一者电隔离,其中,所述第二时刻晚于所述第一时刻;‑在第三时刻检测第三电压值,在所述第三时刻,所述电池组实体(102)与所述电池组充电器和所述耗电实体(220)中的每一者电隔离,其中,所述第三时刻晚于所述第二时刻;以及‑基于所述第一电压值、所述第二电压值和所述第三电压值中的每一个电压值来确定内部泄漏电流的指标。...

【技术特征摘要】
2018.02.08 FI 201851141.一种用于确定电池组实体(102)的内部泄漏电流的指标的系统(100),其中,所述系统(100)包括:-被配置为耦接到所述电池组实体(102)的电压表,其中,所述电压表被配置为在多个时刻测量对应于所述电池组实体(102)的多个电压值;-被配置为耦接到电池组充电器和耗电实体(220)中的每一者的隔离器(150),其中,所述隔离器(150)被配置为基于控制信号将所述电池组实体(102)与所述电池组充电器和所述耗电实体(220)中的每一者进行电隔离;以及-被电耦接到所述电压表和所述隔离器(150)中的每一者的控制器,其中,所述控制器被配置为:-在第一时刻检测第一电压值,在所述第一时刻,所述电池组实体(102)被电连接到所述电池组充电器和所述耗电实体(220)中的每一者;-基于所述第一电压值的检测来生成所述控制信号;-在第二时刻检测第二电压值,在所述第二时刻,所述电池组实体(102)与所述电池组充电器和所述耗电实体(220)中的每一者电隔离,其中,所述第二时刻晚于所述第一时刻;-在第三时刻检测第三电压值,在所述第三时刻,所述电池组实体(102)与所述电池组充电器和所述耗电实体(220)中的每一者电隔离,其中,所述第三时刻晚于所述第二时刻;以及-基于所述第一电压值、所述第二电压值和所述第三电压值中的每一个电压值来确定内部泄漏电流的指标。2.根据权利要求1所述的系统(100),其中,所述控制器被配置为生成以下各项中的至少一项:-基于至少等于目标电压的所述第一电压值所生成的所述控制信号,以及-基于所述内部泄漏电流的指标所生成的警报。3.根据前述权利要求中任一项所述的系统(100),其中,所测量的、对应于所述电池组实体的多个电压值被测量为以下电压值中的至少一个:-对应于整个电池组实体的电压值的电压值;-对应于至少一个电池实体的电压值的电压值;以及-对应于至少一个电池的电压值的电压值。4.根据前述权利要求中任一项所述的系统(100),还包括被配置为耦接到所述电池组实体(102)的电流表,其中,所述电流表被配置为测量通过所述电池组实体(102)的充电电流值,其中,所述控制器被电耦接到所述电流表,并且所述控制器被配置为检测低于预定水平的所述充电电流值,并且所述控制信号的生成还基于低于所述预定水平的所述充电电流值的检测。5.根据前述权利要求中任一项所述的系统(100),其中,所述控制器被通信地耦接到所述电池组充电器,并且所述控制器被配置为基于所述内部泄漏电流的指标来控制所述电池组充电器的至少一个充电参数。6.根据前述权利要求中任一项所述的系统(100),其中,所述控制器被配置为:-基于所述第一时刻和所述第二时刻确定所述第一电压值和所述第二电压值之间的第一转换率;-基于所述第二时刻和所述第三时刻确定所述第二电压值和所述第三电压值之间的第二转换率;其中,所述内部泄漏电流的指标的确定基于所述第一转换率和所述第二转换率中的每一个。7.根据前述权利要求中任一项所述的系统(100),其中,所述控制器被配置为:-确定所述第一电压值和所述第二电压值之间的第一电压差;以及-确定所述第二电压值和所述第三电压值之间的第二电压差;其中,所述内部泄漏电流的指标的确定基于所述第一电压差和所述第二电压差中的每一个。8.根据权利要求7所述的系统(100),其中,所述多个电压值还包括先前第一电压值、先前第二电压值和先前第三电压值,每个先前电压值对应于先前时间段;其中,所...

【专利技术属性】
技术研发人员:贾尼·马奇扎瑞·克斯奇内
申请(专利权)人:奥库瑞特有限公司
类型:发明
国别省市:芬兰,FI

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