预充电电阻器保护设备制造技术

一种预充电电阻器保护设备，包括：感测单元，其被配置成测量施加到电池组中包括的电池单体的两端的电池电压和在预充电电阻器中流动的预充电电流；和处理器，其可操作地耦合到感测单元。处理器通过使用连接到电池组的两端的电容器的电容、电池电压以及预充电电流中的至少一个来计算在预充电电路单元的驱动时间期间被估计为被供应至预充电电阻器的第一功率以及被供应至预充电电阻器的第二功率，将根据第一功率的参考功率范围与第二功率进行比较，并且基于比较结果来控制预充电继电器的操作状态。

Precharge resistor protection equipment

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】预充电电阻器保护设备
本申请要求2018年1月30日在韩国提交的韩国专利申请No.10-2018-0011458的优先权，其公开内容在此通过引用以其整体并入。本公开涉及一种预充电电阻器保护设备，更具体地，本公开涉及一种能够通过将估计为被供应至预充电电路单元的估计功率与参考功率范围进行比较来诊断预充电电路单元的预充电电阻器保护设备。
技术介绍
近年来，对诸如笔记本电脑、摄像机和便携式电话的便携式电子产品的需求急剧增加，并且电动汽车、蓄能电池、机器人、卫星等已得到认真开发。因而，正在积极研究允许重复地充电和放电的高性能二次电池。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。其中，锂二次电池备受关注，因为与镍基二次电池相比，它们几乎没有记忆效应，而且自放电率非常低，能量密度高。同时，二次电池可以用作单个二次电池，但是在许多情况下，多个二次电池串联和/或并联连接，以便提供高电压和/或大容量蓄电系统。另外，二次电池可以以电池组的形式使用，其包括用于整体上控制其中的二次电池的充电和放电操作的电池管理装置。电池组中使用的电池组管理装置通过使用温度传感器、电流传感器、电压传感器等来监测电池的状态，并使用监测结果来估计SOC和SOH，平衡电池单体之间的电压，或保护电池免受高电压、过电流、低温和高温的影响。特别地，电池组管理装置可包括保护电路，以防止过电流在电池组内部流动。例如，电池组管理装置包括电池组的充电和放电路径上的保险丝，并且当发生过电流时，电池组管理装置通过熔化而切断保险丝从而防止过电流流入电池组的充电和放电路径。另外，电池组管理装置可包括用于防止涌浪电流的保护电路，涌浪电流是在电池操作开始时可能发生的过电流。这里的涌浪电流是可能在电池操作开始时立即发生的过电流，并且经常使用预充电电阻器来保护电池组免受涌浪电流的影响。图1是示意性地示出传统电池组的视图，传统电池组包括具有预充电电阻器和预充电继电器的预充电电路单元。参考图1，电池组包括具有预充电电阻器20和预充电继电器40的预充电电路单元、电池单体10以及主继电器30。这里，预充电电阻器20并联地连接至电池组的充电和放电路径，预充电继电器40串联地连接至预充电电阻器20，主继电器30被设置在电池组的充电和放电路径上。预充电继电器40和主继电器30相继切换以防止涌浪电流的发生。特别地，在电池操作开始时，主继电器30不是从一开始就接通，而是在主继电器30被关断的状态下首先接通预充电继电器40。另外，在从预充电继电器40被接通起的预定时间之后主继电器30被接通，使得充电和放电路径可以被主继电器30接通。在这种情况下，由于电流流过预充电电阻器20，所以涌浪电流不会发生，并且在主继电器30接通时，也不会产生电弧。如上所述，在电池操作开始时可能发生的过电流经常在预充电电阻器20中流动。这里，如果过电流长时间在预充电电阻器20中流动，则预充电电阻器20会过热，这不仅可能损坏预充电电路单元，还可能损坏整个电池组。
技术实现思路
技术问题本公开被设计成解决现有技术的问题，因此，本公开涉及提供一种预充电电阻器保护设备，其可通过将根据估计为被供应至预充电电阻器的第一功率的参考功率范围与实际被供应至预充电电阻器的第二功率进行比较，并基于比较结果控制预充电继电器的操作状态，来在将超过可允许功率水平的功率被供应至预充电电阻器时保护预充电电阻器。从以下详细描述中可以理解本公开的这些和其他目标以及优点，并且从本公开的示例性实施例中，本公开的这些和其他目标以及优点将变得更加完全显而易见。而且，应理解，本公开的目标和优点可以通过所附权利要求中示出的措施及其组合来实现。技术解决方案在本公开的一方面，提供了一种预充电电阻器保护设备，该设备保护与预充电继电器串联连接的预充电电阻器，该预充电电阻器与预充电继电器一起被包括在预充电电路单元中，并且还并联连接到设置至电池组的充电和放电路径的主继电器，该预充电电阻器保护设备包括：感测单元，其被配置成测量施加到电池组中包括的电池单体的两端的电池电压和在预充电电阻器中流动的预充电电流；和处理器，其可操作地耦合到感测单元。优选地，处理器可以通过使用连接到电池组的两端的电容器的电容、电池电压以及预充电电流中的至少一个来计算估计为在预充电电路单元的驱动时间期间被供应至预充电电阻器的第一功率以及被供应至预充电电阻器的第二功率，将根据第一功率的参考功率范围与第二功率进行比较，并且基于比较结果来控制预充电继电器的操作状态。优选地，处理器可通过使用下述方程来计算第一功率：<方程>其中，W1是第一功率，T1是驱动时间的起点，T2是驱动时间的终点，Vb(T1)是在驱动时间的起点测量的电池电压，R是预充电电阻器的电阻，C是电容器的电容。优选地，处理器可以将驱动时间计算为第一时间点与第二时间点之间的时间差，在该第一时间点处用于将预充电继电器的操作状态控制为接通状态的接通控制信号被输出，在该第二时间点处用于将预充电继电器的操作状态控制为关断状态的关断控制信号被输出。优选地，处理器可通过使用预充电电流和电池电压来计算在驱动时间期间供应给预充电电阻器的第二功率。优选地，处理器可通过使用下述方程来计算第二功率：<方程>其中W2是第二功率，T1是驱动时间的起点，T2是驱动时间的终点，Vb(t)是电池电压，Ir(t)是预充电电流。优选地，处理器可以通过使用第一功率来设置第一参考功率范围和低于第一参考功率范围的第二参考功率范围。优选地，当根据比较结果第二功率被包括在第一参考功率范围内时，处理器可以诊断连接至电容器的电路短路。优选地，当根据比较结果第二功率被包括在第二参考功率范围内时，处理器可以诊断电池组的两端断开。优选地，当根据比较结果第二功率被包括在第一参考功率范围内或第二参考功率范围内时，处理器可将预充电继电器和主继电器中的至少一个的操作状态控制为关断状态。根据本公开的电池管理装置可包括预充电电阻器保护设备。根据本公开的电池组可包括预充电电阻器保护设备。有利效果根据本公开，通过将根据估计为被供应至预充电电阻器的第一功率的参考功率范围与实际被供应至预充电电阻器的第二功率进行比较，并基于比较结果控制预充电继电器的操作状态，可以在将超过可允许功率水平的功率被供应至预充电电阻器时保护预充电电阻器。另外，本公开可具有各种其他效果，并且通过下文描述能够理解并且通过本公开的实施例应更清楚地理解本公开的这些其他效果。附图说明附图示出了本公开的优选实施例，并且附图与前述公开一起用于提供对本公开的技术特征的进一步理解，因而，本公开不被解释为限于附图。图1是示意性地示出包括预充电电路单元的传统电池组的视图。图2是示意性地示出根据本公开的实施例的预充电电阻器保护设备的方框图。图3是示意性地示出根据本本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种预充电电阻器保护设备，所述预充电电阻器保护设备保护与预充电继电器串联连接的预充电电阻器，所述预充电电阻器与所述预充电继电器一起被包括在预充电电路单元中，并且还并联连接到设置至电池组的充电和放电路径的主继电器，所述预充电电阻器保护设备包括：/n感测单元，所述感测单元被配置成测量施加到所述电池组中包括的电池单体的两端的电池电压和在所述预充电电阻器中流动的预充电电流；和/n处理器，所述处理器可操作地耦合到所述感测单元，/n其中，所述处理器通过使用连接到所述电池组的两端的电容器的电容、所述电池电压以及所述预充电电流中的至少一个来计算在预充电电路单元的驱动时间期间被估计为被供应至所述预充电电阻器的第一功率以及被供应至所述预充电电阻器的第二功率，将根据所述第一功率的参考功率范围与所述第二功率进行比较，并且基于比较结果来控制所述预充电继电器的操作状态。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20180130 KR 10-2018-00114581.一种预充电电阻器保护设备，所述预充电电阻器保护设备保护与预充电继电器串联连接的预充电电阻器，所述预充电电阻器与所述预充电继电器一起被包括在预充电电路单元中，并且还并联连接到设置至电池组的充电和放电路径的主继电器，所述预充电电阻器保护设备包括：
感测单元，所述感测单元被配置成测量施加到所述电池组中包括的电池单体的两端的电池电压和在所述预充电电阻器中流动的预充电电流；和
处理器，所述处理器可操作地耦合到所述感测单元，
其中，所述处理器通过使用连接到所述电池组的两端的电容器的电容、所述电池电压以及所述预充电电流中的至少一个来计算在预充电电路单元的驱动时间期间被估计为被供应至所述预充电电阻器的第一功率以及被供应至所述预充电电阻器的第二功率，将根据所述第一功率的参考功率范围与所述第二功率进行比较，并且基于比较结果来控制所述预充电继电器的操作状态。


2.根据权利要求1所述的预充电电阻器保护设备，
其中，所述处理器通过使用下述方程来计算所述第一功率：
<方程>



其中，W1是第一功率，T1是所述驱动时间的起点，T2是所述驱动时间的终点，Vb(T1)是在所述驱动时间的起点测量的电池电压，R是所述预充电电阻器的电阻，C是所述电容器的电容。


3.根据权利要求1所述的预充电电阻器保护设备，
其中，所述处理器将所述驱动时间计算为第一时间点与第二时间点之间的时间差，在所述第一时间点处用于将所述预充电继电器的操作状态控制为接通状态的接通控制信号被输出，在所述第二时间点处...

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