电池控制设备和用于检测电池的内部短路的方法技术

公开了一种电池控制设备和一种用于检测电池的内部短路的方法，所述方法包括：多次测量电池的电压；以及当电池处于恒流充电时，基于电池的在第一时间段期间的第一电压值与电池的在第二时间段期间的第二电压值之间的差来确定是否发生了电池的内部短路，其中，第二时间段是第一时间段之后的时间段。

Battery control equipment and method for detecting internal short circuit of battery

【技术实现步骤摘要】
电池控制设备和用于检测电池的内部短路的方法本申请要求于2018年7月23日在韩国知识产权局提交的第10-2018-0085589号韩国专利申请以及于2019年7月10日在韩国知识产权局提交的第10-2019-0083344号韩国专利申请的优先权和权益，所述韩国专利申请的全部内容通过引用被包含于此。
本专利技术涉及一种电池控制设备和一种用于检测电池的内部短路的方法。
技术介绍
随着电气与电子技术的发展，小而轻并具有各种功能的便携式电子产品的使用正在急剧增加。电池通常用作用于便携式电子产品的操作的电源装置，并且主要使用充电且可重复使用的可再充电电池。与无法充电的一次电池不同，可再充电电池是可充电且可放电的电池。可再充电电池用于便携式小型电子装置(诸如，便携式电话或笔记本电脑)，或者广泛用作用于驱动电动工具、车辆等的马达的电源。可再充电电池的内部可由正电极、负电极、隔膜、电解质等形成，并且壳体可由金属板或袋形成。具有高能量密度的可再充电电池可能导致安全性方面的问题(诸如，热失控(thermalrunaway))，具体地，可再充电电池内的正电极和负电极短路使得可再充电电池过热的情况是代表性示例。内部短路是由隔膜的功能受损所导致的，其示例包括外部冲击导致的变形、制造过程中包括的金属异物以及电化学反应导致的锂或铜的枝晶的形成。在现有技术中，开发了预先检测可再充电电池的内部短路的状态并防止内部短路的技术。在现有技术的方案中，在可再充电电池的电压非常稳定的状态下需要数十分钟的检查时间。因此，存在的缺点在于：无法检测在可再充电电池连续充电或放电的状态下产生的内部短路。在本
技术介绍
部分中公开的上述信息仅用于增强对本专利技术的背景的理解，因此，其可包含不构成在本国对于本领域普通技术人员来说已知的现有技术的信息。
技术实现思路
本专利技术致力于提供一种电池控制设备和一种用于检测电池的内部短路的方法，其快速检测电池的内部短路。本专利技术还致力于提供一种电池控制设备和一种用于检测电池的内部短路的方法，其能够防止电池的热失控。本专利技术的示例性实施例提供一种用于检测电池的内部短路的方法，所述方法包括：多次测量电池的电压；以及当电池处于恒流充电时，基于电池的在第一时间段期间的第一电压值与电池的在第二时间段期间的第二电压值之间的差来确定是否发生了电池的内部短路，其中，第二时间段是第一时间段之后的时间段。所述方法还可包括：多次测量电池的电流；以及确定电池的在第一时间段期间的电流变化宽度以及电池的在第二时间段期间的电流变化宽度是否在第一范围内，并且当电池的在第一时间段期间的电流变化宽度以及电池的在第二时间段期间的电流变化宽度在第一范围内时，可执行确定是否发生了内部短路的步骤。所述方法还可包括：确定电池的在第一时间段期间的电压变化宽度是否在第二范围内，并且当电池的在第一时间段期间的电压变化宽度在第二范围内时，可执行确定是否发生了内部短路的步骤。在所述方法中，确定是否发生了内部短路的步骤可包括当通过从第一电压值减去第二电压值而获得的值等于或大于第一阈值时确定在电池中发生了内部短路。在所述方法中，第一电压值可以是电池的在第一时间段期间测量的电压值的平均值，第二电压值可以是电池的在第二时间段期间测量的电压值的平均值，或者，第一电压值可以是电池的在第一时间段期间测量的瞬时电压值，第二电压值可以是电池的在第二时间段期间测量的瞬时电压值，并且第一阈值可以是大于0的实数。本专利技术的另一示例性实施例提供一种用于检测电池的内部短路的方法，所述方法包括：多次测量电池的电流；以及当电池处于恒压充电时，基于电池的在第一时间段期间的第一电流值与电池的在第二时间段期间的第二电流值之间的差来确定是否发生了电池的内部短路，其中，第二时间段是第一时间段之后的时间段。所述方法还可包括：多次测量电池的电压；确定电池的在第一时间段期间的电流变化宽度是否在第三范围内；以及确定电池的在第一时间段期间的电压变化宽度是否在第四范围内，并且当电池的在第一时间段期间的电流变化宽度在第三范围内时并且当电池的在第一时间段期间的电压变化宽度在第四范围内时，可执行确定是否发生了内部短路的步骤。所述方法还可包括：确定电池的在第一时间段期间的第一电压值与电池的在第二时间段期间的第二电压值之间的差是否等于或小于第二阈值，并且当第一电压值与第二电压值之间的差等于或小于第二阈值时，可执行确定是否发生了内部短路的步骤。在所述方法中，确定是否发生了内部短路的步骤可包括当通过从第二电流值减去第一电流值而获得的值等于或大于第三阈值时确定在电池中发生了内部短路。此外，在所述方法中，第一电流值可以是电池的在第一时间段期间测量的电流值的平均值，第二电流值可以是电池的在第二时间段期间测量的电流值的平均值，或者，第一电流值可以是电池的在第一时间段期间测量的瞬时电流值，第二电流值可以是电池的在第二时间段期间测量的瞬时电流值，并且第三阈值可以是大于0的实数。本专利技术的又一示例性实施例提供一种用于检测电池的内部短路的方法，所述方法包括：多次测量电池的电压和电流；基于电池的电压和电流，确定电池是否正在被充电；以及在从电池的充电终止时间点开始经过阈值时间之后，基于电池的在第一时间段期间的第一电压值与电池的在第二时间段期间的第二电压值之间的差来确定是否发生了电池的内部短路，并且第二时间段是第一时间段之后的时间段。所述方法还可包括：确定在第一时间段和第二时间段期间是否存在供应到电池的充电电流；以及确定在第一时间段和第二时间段期间电池的放电电流是否等于或小于第四阈值，并且当在第一时间段和第二时间段期间不存在供应到电池的充电电流并且在第一时间段和第二时间段期间电池的放电电流等于或小于第四阈值时，可执行确定是否发生了内部短路的步骤。所述方法还可包括：确定电池的在第一时间段期间的第一电流值与电池的在第二时间段期间的第二电流值之间的差是否等于或小于第五阈值，并且当第一电流值与第二电流值之间的差等于或小于第五阈值时，可执行确定是否发生了内部短路的步骤。在所述方法中，第一电流值可以是电池的在第一时间段期间测量的电流值的平均值，第二电流值可以是电池的在第二时间段期间测量的电流值的平均值，或者，第一电流值可以是电池的在第一时间段期间测量的瞬时电流值，第二电流值可以是电池的在第二时间段期间测量的瞬时电流值。所述方法还可包括：确定电池的在第一时间段期间的电压变化宽度是否在第五范围内，并且当电池的在第一时间段期间的电压变化宽度在第五范围内时，可执行确定是否发生了内部短路的步骤。在所述方法中，确定是否发生了内部短路的步骤可包括当通过从第一电压值减去第二电压值而获得的值等于或大于第六阈值时确定在电池中发生了内部短路。在所述方法中，第一电压值可以是电池的在第一时间段期间测量的电压值的平均值，第二电压值可以是电池的在第二时间段期间测量的电压值的平均值，或者，第一电压值可以是电池的在第一时间段期间测量的瞬时电压值，第二电压值可以是电池的在第二时间段期间测量的瞬时电压值，并且第本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于检测电池的内部短路的方法，所述方法包括：/n多次测量电池的电压；以及/n当电池处于恒流充电时，基于电池的在第一时间段期间的第一电压值与电池的在第二时间段期间的第二电压值之间的差来确定是否发生了电池的内部短路，/n其中，第二时间段是第一时间段之后的时间段。/n

【技术特征摘要】
20180723 KR 10-2018-0085589;20190710 KR 10-2019-001.一种用于检测电池的内部短路的方法，所述方法包括：
多次测量电池的电压；以及
当电池处于恒流充电时，基于电池的在第一时间段期间的第一电压值与电池的在第二时间段期间的第二电压值之间的差来确定是否发生了电池的内部短路，
其中，第二时间段是第一时间段之后的时间段。


2.如权利要求1所述的方法，所述方法还包括：
多次测量电池的电流；以及
确定电池的在第一时间段期间的电流变化宽度以及电池的在第二时间段期间的电流变化宽度是否在第一范围内，
其中，当电池的在第一时间段期间的电流变化宽度以及电池的在第二时间段期间的电流变化宽度在第一范围内时，执行确定是否发生了内部短路的步骤。


3.如权利要求2所述的方法，所述方法还包括：
确定电池的在第一时间段期间的电压变化宽度是否在第二范围内，
其中，当电池的在第一时间段期间的电压变化宽度在第二范围内时，执行确定是否发生了内部短路的步骤。


4.如权利要求1所述的方法，其中：
确定是否发生了内部短路的步骤包括当通过从第一电压值减去第二电压值而获得的值等于或大于第一阈值时确定在电池中发生了内部短路，并且
第一电压值是电池的在第一时间段期间测量的电压值的平均值，第二电压值是电池的在第二时间段期间测量的电压值的平均值，或者，第一电压值是电池的在第一时间段期间测量的瞬时电压值，第二电压值是电池的在第二时间段期间测量的瞬时电压值，并且
第一阈值是大于0的实数。


5.一种用于检测电池的内部短路的方法，所述方法包括：
多次测量电池的电流；以及
当电池处于恒压充电时，基于电池的在第一时间段期间的第一电流值与电池的在第二时间段期间的第二电流值之间的差来确定是否发生了电池的内部短路，
其中，第二时间段是第一时间段之后的时间段。


6.如权利要求5所述的方法，所述方法还包括：
多次测量电池的电压；
确定电池的在第一时间段期间的电流变化宽度是否在第三范围内；以及
确定电池的在第一时间段期间的电压变化宽度是否在第四范围内，
其中，当电池的在第一时间段期间的电流变化宽度在第三范围内时并且当电池的在第一时间段期间的电压变化宽度在第四范围内时，执行确定是否发生了内部短路的步骤。


7.如权利要求6所述的方法，所述方法还包括：
确定电池的在第一时间段期间的第一电压值与电池的在第二时间段期间的第二电压值之间的差是否等于或小于第二阈值，
其中，当第一电压值与第二电压值之间的差等于或小于第二阈值时，执行确定是否发生了内部短路的步骤。


8.如权利要求5所述的方法，其中：
确定是否发生了内部短路的步骤包括当通过从第二电流值减去第一电流值而获得的值等于或大于第三阈值时确定在电池中发生了内部短路，并且
第一电流值是电池的在第一时间段期间测量的电流值的平均值，第二电流值是电池的在第二时间段期间测量的电流值的平均值，或者，第一电流值是电池的在第一时间段期间测量的瞬时电流值，第二电流值是电池的在第二时间段期间测量的瞬时电流值，并且
第三阈值是大于0的实数。


9.一种用于检测电池的内部短路的方法，所述方法包括：
多次测量电池的电压和电流；
基于电池的电压和电流，确定电池是否正在被充电；以及
在从电池的充电终止时间点开始经过阈值时间之后，基于电池的在第一时间段期间的第一电压值与电池的在第二时间段期间的第二电压值之间的差来确定是否发生了电池的内部短路，
其中，第二时间段是第一时间段之后的时间段。


10.如权利要求9所述的方法，所述方法还包括：
确定在第一时间段和第二时间段期间是否存在供应到电池的充电电流；以及
确定在第一时间段和第二时间段期间电池的放电电流是否等于或小于第四阈值，
其中，当在第一时间段和第二时间段期间不存在供应到电池的充电电流并且在第一时间段和第二时间段期间电池的放电电流等于或小于第四阈值时，执行确定是否发生了内部短路的步骤。


11.如权利要求10所述的方法，所述方法还包括：
确定电池的在第一时间段期间的第一电流值与电池的在第二时间段期间的第二电流值之间的差是否等于或小于第五阈值，
其中，当第一电流值与第二电流值之间的差等于或小于第五阈值时，执行确定是否发生了内部短路的步骤，并且
第一电流值是电池的在第一时间段期间测量的电流值的平均值，第二电流值是电池的在第二时间段期间测量的电流值的平均值，或者，第一电流值是电池的在第一时间段期间测量的瞬时电流值，第二电流值是电池的在第二时间段期间测量的瞬时电流值。


12.如权利要求11所述的方法，所述方法还包括：
确定电池的在第一时间段期间的电压变化宽度是否在第五范围内，
其中，当电池的在第一时间段期间的电压变化宽度在第五范围内时，执行确定是否发生了内部短路的步...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵永信，鱼允弼，
申请(专利权)人：三星SDI株式会社，
类型：发明
国别省市：韩国;KR