用于估计电池的温度的装置和方法制造方法及图纸

本公开公开了一种用于估计包括至少一个二次电池的电池组中的至少一个二次电池的温度的装置。根据本公开的电池温度估计装置是用于估计包括至少一个二次电池的电池组中的至少一个二次电池的温度的装置，并且包括：板温度测量单元，其被设置在电池组中设置的集成电路板上以测量集成电路板的温度；以及，计算单元，其使用由板温度测量单元测量的集成电路板的温度和电池组的环境温度来计算二次电池的温度。

Devices and methods for estimating the temperature of batteries

A device for estimating the temperature of at least one secondary battery in a battery pack including at least one secondary battery is disclosed. The battery temperature estimation device according to the present disclosure is a device for estimating the temperature of at least one secondary battery in a battery pack including at least one secondary battery, and includes: a board temperature measurement unit, which is arranged on an integrated circuit board set in the battery pack to measure the temperature of the integrated circuit board; and a calculation unit, which uses a set measured by the board temperature measurement unit The temperature of the secondary battery is calculated by the temperature of the circuit board and the ambient temperature of the battery pack.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于估计电池的温度的装置和方法
本公开涉及一种用于估计电池温度的装置和方法，更具体地，涉及估计包括至少一个二次电池的电池组中的至少一个二次电池的温度。本申请要求于2017年11月7日在韩国提交的韩国专利申请No.10-2017-0147195的优先权，其公开内容通过引用并入本文。
技术介绍
近来，对诸如笔记本电脑、摄像机和移动电话的便携式电子产品的需求急剧增长，随着用于能量存储的蓄电池、机器人和卫星的广泛开发，正在对能够重复地再充电的高性能二次电池进行许多研究。目前，市售的二次电池包括镍镉电池、镍氢电池、镍锌电池、锂二次电池等，在它们中锂二次电池具有很少记忆效果或没有记忆效果，并且因此由于锂二次电池的自由充电和放电、非常低的自放电率和高能量密度的优点，锂二次电池比镍基二次电池得到更多关注。电池用于各种领域，并且在许多情况下，诸如电动车辆或智能电网系统的近年来非常多地使用电池的领域需要大容量。为了增加电池组的容量，可以使用用于增加二次电池或电池单体本身容量的方法，但是在这种情况下，缺点是容量增加效果不是那么大，对二次电池的尺寸扩展存在物理限制并且不容易管理。因此，通常，广泛使用包括串联和并联连接的多个电池模块的电池组。在许多情况下，电池组包括用于管理电池模块的电池管理系统(BMS)。此外，BMS监测电池模块的温度、电压和电流，并基于电池模块的监测状况控制电池组的平衡操作、冷却操作、充电操作或放电操作。电池模块的温度，即二次电池的温度是对电池组的性能具有关键影响的因子。通常，当二次电池具有适当的温度分布时，电池组能够有效地操作。例如，当二次电池的温度太高时，二次电池的负电极的晶格的稳定性降低，并且电池组的性能可能劣化。相反，当二次电池的温度太低时，二次电池的内阻和极化电压增加并且充电/放电容量降低，导致电池组的性能劣化。因此，需要根据二次电池的温度适当地控制电池组的平衡操作、冷却操作、充电操作或放电操作。另外，为此，需要精确地测量二次电池的温度，并将测量的二次电池的温度发送到BMS的微控制器单元(MCU)。为了精确地获得二次电池的温度，传统的电池组具有与二次电池直接接触或者安装在接近二次电池的位置的温度传感器。然而，在这种情况下，由于温度传感器接近二次电池布置，电池组的能量密度可能降低。具体地，为了增加电池组的能量密度，重要的是电池组在其中包括更多数量的二次电池。然而，当与二次电池直接接触或接近二次电池的温度传感器布置在二次电池之间时，电池组的内部空间降低，因此能够容纳在电池组中的二次电池的数量降低。
技术实现思路
技术问题本公开被设计为解决上述问题，因此本公开旨在提供一种用于在不放置与二次电池接触或接近的温度传感器的情况下有效地估计电池模块中包括的二次电池的温度的电池温度估计装置和方法。通过以下描述将理解本公开的这些和其他目的和优点，并且这些目的和优点将从本公开的实施例中显而易见。此外，将容易理解的是，本公开的目的和优点能够通过所附权利要求中阐述的装置及其组合来实现。技术方案为了实现上述目的，根据本公开的实施例的电池温度估计装置是用于估计包括至少一个二次电池的电池组中的至少一个二次电池的温度的装置，并且包括：板温度测量单元，其安装在电池组中设置的集成电路板上以测量集成电路板的温度，以及，计算单元，其被配置为使用由板温度测量单元测量的集成电路板的温度和电池组的环境温度来计算二次电池的温度。另外，计算单元可以被配置为：通过将与电池组的环境温度对应的校正因子反映到集成电路板的温度与电池组的环境温度之间的差来计算二次电池的温度。另外，计算单元可以被配置为：使用通过将集成电路板的温度与电池组的环境温度之间的差乘以校正因子所获得的值来计算二次电池的温度。另外，计算单元可以被配置为：通过将电池组的环境温度加到通过将集成电路板的温度与电池组的环境温度之间的差乘以校正因子所获得的值来计算二次电池的温度。根据本公开的电池温度估计装置还可包括存储器单元，其存储与电池组的环境温度对应的校正因子。存储器单元可以被配置为将所存储的校正因子发送到计算单元。另外，存储器单元可以存储基于通过温度测量实验获得的测量的二次电池的温度、测量的集成电路板的温度、和测量的电池组的环境温度而限定的校正因子。另外，校正因子可以具有基于通过将测量的二次电池的温度与测量的电池组的环境温度之间的差值除以测量的集成电路板的温度与测量的电池组的环境温度之间的差值所获得的平均值、以及测量的电池组的环境温度而限定的校正系数。另外，计算单元可以被配置为使用校正系数来计算二次电池的温度。另外，根据本公开的电池温度估计装置还可包括：环境温度测量单元，其被配置为测量电池组的环境温度，并将测量的环境温度发送到计算单元。另外，为了实现上述目的，根据本公开的电池组包括根据本公开的电池温度估计装置。另外，根据本公开的电池温度估计方法是用于估计包括至少一个二次电池的电池组中的至少一个二次电池的温度的方法，并且包括：测量电池组中设置的集成电路板的温度，以及通过将与电池组的环境温度对应的校正因子反映到在温度测量步骤中测量的集成电路板的温度与电池组的环境温度之间的差来计算二次电池的温度。有益效果根据本公开，可以在不从被布置为与二次电池接触或接近二次电池的温度传感器实际测量二次电池的温度的情况下快速且精确地估计二次电池的温度。具体地，根据本公开的一个方面，可以使用在集成电路板上测量的温度来估计二次电池的温度。在这种情况下，温度传感器不需要被延伸并布置在二次电池附近，并且改进了电池组内部的空间的利用。此外，根据本公开的另一方面，可以在不从与二次电池接触或布置在二次电池附近的温度传感器实际测量二次电池的温度的情况下基于简单的补偿逻辑来估计二次电池的温度。因此，根据本公开的该方面，电池组能够容纳更多数量的二次电池，从而改进电池组的能量密度。本公开可以具有各种其他效果，并且通过以下描述能够理解这些和其他效果，并且这些效果将从本公开的实施例中显而易见。附图说明附图说明了本公开的优选实施例，并且与下面描述的本公开的详细描述一起用于提供对本公开的技术方面的进一步理解，因此本公开不应该被解释为限于附图。图1是示出根据本公开的实施例的电池温度估计装置的功能性配置的示意框图。图2是示出根据本公开的实施例的电池温度估计装置的板温度测量单元被安装在集成电路板(ICB)上的示意性透视图。图3是示出其中根据本公开的实施例的电池温度估计装置的板温度测量单元被安装在ICB上的电池模块的部件的示意性视图。图4是示出根据本公开的实施例的电池温度估计装置应用到的电池组的示例的示意性框图。图5是示出根据本公开的实施例的与测量的电池组的环境温度对应的校正因子的图表。图6是示出根据本公开的实施例的基于测量的电池组的环境温度与平均校正因子之间的关系导出的校正系数的曲线图。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于估计包括至少一个二次电池的电池组中的至少一个二次电池的温度的电池温度估计装置，所述电池温度估计装置包括：/n板温度测量单元，所述板温度测量单元被安装在所述电池组中设置的集成电路板上，以测量所述集成电路板的温度；以及/n计算单元，所述计算单元被配置为使用由所述板温度测量单元测量的所述集成电路板的温度和所述电池组的环境温度来计算所述二次电池的温度。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20171107 KR 10-2017-01471951.一种用于估计包括至少一个二次电池的电池组中的至少一个二次电池的温度的电池温度估计装置，所述电池温度估计装置包括：
板温度测量单元，所述板温度测量单元被安装在所述电池组中设置的集成电路板上，以测量所述集成电路板的温度；以及
计算单元，所述计算单元被配置为使用由所述板温度测量单元测量的所述集成电路板的温度和所述电池组的环境温度来计算所述二次电池的温度。


2.根据权利要求1所述的电池温度估计装置，其中，所述计算单元被配置为：通过将与所述电池组的所述环境温度对应的校正因子反映到所述集成电路板的温度与所述电池组的所述环境温度之间的差来计算所述二次电池的温度。


3.根据权利要求2所述的电池温度估计装置，其中，所述计算单元被配置为：使用通过将所述集成电路板的温度与所述电池组的所述环境温度之间的差乘以所述校正因子所获得的值来计算所述二次电池的温度。


4.根据权利要求3所述的电池温度估计装置，其中，所述计算单元被配置为：通过将所述电池组的所述环境温度加到通过将所述集成电路板的温度与所述电池组的所述环境温度之间的差乘以所述校正因子所获得的值来计算所述二次电池的温度。


5.根据权利要求1所述的电池温度估计装置，还包括：
存储器单元，所述存储器单元存储与所述电池组的所述环境温度对应的校正因子，其中，所述存储器单元被配置为将所存储的校正因...

【专利技术属性】
技术研发人员：金世元，柳荷那，河宗秀，
申请(专利权)人：株式会社LG化学，
类型：发明
国别省市：韩国;KR