诊断电池组的负电极接触器的装置和方法制造方法及图纸

公开了一种用于诊断在电池组的正电极接触器中发生的短路的设备和方法。根据本发明专利技术的用于诊断电池组的正电极接触器的装置，包括：设置在连接至正电极端子的充电‑放电路径上的正电极接触器；以及，设置在连接至负电极的充电‑放电路径上的负电极接触器。

Device and method of negative electrode contactor for diagnosis of battery pack

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】诊断电池组的负电极接触器的装置和方法
本申请要求优先权于2017年12月11日在大韩民国提交的韩国专利申请No.10-2017-0169401，其公开内容通过引用合并于此。本公开涉及用于诊断电池组的正电极接触器的装置和方法，更具体地，涉及用于诊断在电池组的正电极接触器处发生的短路的装置和方法。
技术介绍
近来，对诸如笔记本计算机、摄像机和便携式电话的便携式电子产品的需求急剧增加，并且蓄能电池、机器人和卫星等已得到认真开发。因此，正在积极研究允许重复地充电和放电的高性能二次电池。因此，随着移动设备、电动车辆、混合动力电动车辆、电力存储系统和不间断电源的技术的发展以及对其的需求的增加，对作为能源的二次电池的需求迅速增加。特别地，用于电动车辆或混合动力电动车辆的二次电池是高功率大容量二次电池，并且正在被深入研究。此外，随着对二次电池的大量需求，与二次电池有关的外围部件和设备也被一起研究。即，正在研究各种部件和设备，诸如通过连接多个二次电池而制备的电池模块、用于控制电池模块的充电和放电并监测每个二次电池的状态的BMS、通过封装电池模块和BMS而制备的电池组、以及用于将电池模块连接到诸如电动机的负载的接触器。特别地，接触器是连接电池模块和负载并控制电力供应的开关。例如，本领域中广泛使用的锂离子二次电池的工作电压为约3.7V至4.2V。为了提供高电压，多个二次电池被串联连接以形成电池模块。在用于电动车辆或混合动力电动车辆的电池模块的情况下，用于驱动车辆的电动机需要约240V至280V的电池电压。在此，高电压大功率电能总是通过连接电池模块和电动机的接触器，因此监测接触器是否具有故障非常重要。同时，诸如电动车辆的需要电能的各种设备基本上包括电力系统。电力系统选择性地断开和闭合至少一个接触器，以稳定地在电池和负载之间供应电力。关于电力系统的安全，有必要诊断两种类型的事故。一种是电池的漏电事故，另一种是接触器的短路事故。如果发生漏电，用户可能会触电。如果发生短路，则存在突然的意外加速的风险。虽然在现有技术中分别公开了用于诊断漏电事故的技术和用于诊断短路事故的技术，但是没有同时地诊断两种类型的事故的现有技术。如果不同时地诊断漏电事故和短路事故，则可能引起严重的安全问题。例如，如果仅在漏电事故被完全诊断之后才开始短路事故的诊断，则不可能将短路事故的发生迅速地通知给用户。此外，即使在诊断出接触器的短路事故的情况下，也需要准确地诊断多个接触器当中的、其中发生了短路事故的特定接触器。例如，如果电池组具有正电极接触器和负电极接触器，并且在正电极接触器中发生短路事故，则需要准确地诊断在正电极接触器处发生短路事故，并准确地向用户通知诊断结果。
技术实现思路
技术问题本公开被设计来解决相关技术的问题，因此，本公开旨在提供一种用于诊断电池组的正电极接触器的装置和方法，该装置和方法可以在执行确定在电池模块处是否发生漏电的功能的同时确定是否在正电极接触器处发生短路。可以从下面的详细描述中理解本公开的这些和其他目的以及优点，并且根据本公开的示例性实施例，本公开的这些和其他目的以及优点将变得更加显而易见。而且，将容易理解，本公开的目的和优点可以通过所附权利要求中示出的装置及其组合来实现。技术解决方案在本公开的一个方面中，提供了一种用于诊断电池组的正电极接触器的装置，其中，所述电池组包括：所述正电极接触器，所述正电极接触器设置在连接到所述电池组的正电极端子的充电-放电路径上；以及，负电极接触器，所述负电极接触器设置在连接到所述电池组的负电极端子的充电-放电路径上，所述装置包括：第一电压测量单元，所述第一电压测量单元连接在接地和第一节点之间，所述电池组中包括的电池模块的正电极端子和所述正电极接触器的一端共同地连接到所述第一节点，其中，所述第一电压测量单元被配置为测量施加在所述第一节点和所述接地之间的第一测量电压；第二电压测量单元，所述第二电压测量单元连接在接地和第二节点之间，所述电池模块的负电极端子和所述负电极接触器的一端共同连接到所述第二节点，其中，所述第二电压测量单元被配置为测量施加在所述第二节点与所述接地之间的第二测量电压；正电极保护电容器，所述正电极保护电容器位于所述接地和所述电池组的所述正电极端子之间；负电极保护电容器，所述负电极保护电容器位于所述接地和所述电池组的所述负电极端子之间；以及，诊断单元，所述诊断单元具有多个诊断电路，所述多个诊断电路被配置为选择性地连接所述第一节点、所述第二节点、第三节点、第四节点、以及所述接地中的两个点，所述正电极接触器的另一端和所述正电极保护电容器的一端共同连接到所述第三节点，所述负电极接触器的另一端与所述负电极保护电容器的一端共同连接到所述第四节点。所述诊断单元被配置为：测量施加在所述第三节点和所述第二节点之间的第一诊断电压、施加到所述正电极保护电容器的第二诊断电压和施加到所述负电极保护电容器的第三诊断电压。所述诊断单元被配置为：通过使用所述第一测量电压和所述第二测量电压来诊断所述电池模块是否漏电。所述诊断单元被配置为：通过使用所述第一诊断电压、所述第二诊断电压和所述第三诊断电压中的至少一个来诊断所述正电极接触器是否短路。此外，所述诊断单元可以包括：第一诊断电路，所述第一诊断电路连接在所述第三节点和所述第二节点之间，以测量所述第三节点和所述第二节点之间的所述第一诊断电压；第二诊断电路，所述第二诊断电路连接在所述第三节点与所述接地之间，以测量所述第三节点与所述接地之间的所述第二诊断电压；以及第三诊断电路，所述第三诊断电路连接在所述第四节点和所述接地之间，以测量所述第四节点和所述接地之间的所述第三诊断电压。此外，所述第一诊断电路可以包括第三分压电路以及第三开关，所述第三分压电路具有第三保护电阻器和第三检测电阻器，用于对所述第一诊断电压进行分压；所述第三开关用于响应于从所述诊断电路输出的控制信号向所述第三分压电路施加电压，所述第二诊断电路可以包括第四分压电路以及第四开关，所述第四分压电路具有第四保护电阻器和第四检测电阻器，用于对所述第二诊断电压进行分压；所述第四开关用于响应于从所述诊断电路输出的控制信号向所述第四分压电路施加电压，并且所述第三诊断电路可以包括第五分压电路以及第五开关，所述第五分压电路具有第五保护电阻器和第五检测电阻器，用于对所述第三诊断电压进行分压；所述第五开关用于响应于从所述诊断电路输出的控制信号向所述第五分压电路施加电压。此外，所述第一电压测量单元可以包括第一分压电路以及第一开关，所述第一分压电路具有第一保护电阻器和第一检测电阻器，用于对所述第一测量电压进行分压；所述第一开关用于响应于从所述诊断电路输出的控制信号向所述第一分压电路施加电压。所述第二电压测量单元可以包括第二分压电路以及第二开关，所述第二分压电路具有第二保护电阻器和第二检测电阻器，用于对所述第二测量电压进行分压；所述第二开关用于响应于从所述诊断电路输出的控制信号向所述第二分压电路施加电压。此外，所述诊断单元可以被配置为：在第本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于诊断电池组的正电极接触器的装置，其中，所述电池组包括：所述正电极接触器，所述正电极接触器设置在连接到所述电池组的正电极端子的充电-放电路径上；以及，负电极接触器，所述负电极接触器设置在连接到所述电池组的负电极端子的充电-放电路径上，所述装置包括：/n第一电压测量单元，所述第一电压测量单元连接在接地和第一节点之间，所述电池组中包括的电池模块的正电极端子和所述正电极接触器的一端共同地连接到所述第一节点，其中，所述第一电压测量单元被配置为测量施加在所述第一节点和所述接地之间的第一测量电压；/n第二电压测量单元，所述第二电压测量单元连接在所述接地和第二节点之间，所述电池模块的负电极端子和所述负电极接触器的一端共同连接到所述第二节点，其中，所述第二电压测量单元被配置为测量施加在所述第二节点与所述接地之间的第二测量电压；/n正电极保护电容器，所述正电极保护电容器位于所述接地和所述电池组的所述正电极端子之间；/n负电极保护电容器，所述负电极保护电容器位于所述接地和所述电池组的所述负电极端子之间；以及/n诊断单元，所述诊断单元具有多个诊断电路，所述多个诊断电路被配置为选择性地连接所述第一节点、所述第二节点、第三节点、第四节点、以及所述接地中的两个，所述正电极接触器的另一端和所述正电极保护电容器的一端共同连接到所述第三节点，所述负电极接触器的另一端与所述负电极保护电容器的一端共同连接到所述第四节点，/n其中，所述诊断单元被配置为：/n测量施加在所述第三节点和所述第二节点之间的第一诊断电压、施加到所述正电极保护电容器的第二诊断电压和施加到所述负电极保护电容器的第三诊断电压；/n通过使用所述第一测量电压和所述第二测量电压来诊断所述电池模块是否漏电，以及/n通过使用所述第一诊断电压、所述第二诊断电压和所述第三诊断电压中的至少一个来诊断所述正电极接触器是否短路。/n...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20171211 KR 10-2017-01694011.一种用于诊断电池组的正电极接触器的装置，其中，所述电池组包括：所述正电极接触器，所述正电极接触器设置在连接到所述电池组的正电极端子的充电-放电路径上；以及，负电极接触器，所述负电极接触器设置在连接到所述电池组的负电极端子的充电-放电路径上，所述装置包括：
第一电压测量单元，所述第一电压测量单元连接在接地和第一节点之间，所述电池组中包括的电池模块的正电极端子和所述正电极接触器的一端共同地连接到所述第一节点，其中，所述第一电压测量单元被配置为测量施加在所述第一节点和所述接地之间的第一测量电压；
第二电压测量单元，所述第二电压测量单元连接在所述接地和第二节点之间，所述电池模块的负电极端子和所述负电极接触器的一端共同连接到所述第二节点，其中，所述第二电压测量单元被配置为测量施加在所述第二节点与所述接地之间的第二测量电压；
正电极保护电容器，所述正电极保护电容器位于所述接地和所述电池组的所述正电极端子之间；
负电极保护电容器，所述负电极保护电容器位于所述接地和所述电池组的所述负电极端子之间；以及
诊断单元，所述诊断单元具有多个诊断电路，所述多个诊断电路被配置为选择性地连接所述第一节点、所述第二节点、第三节点、第四节点、以及所述接地中的两个，所述正电极接触器的另一端和所述正电极保护电容器的一端共同连接到所述第三节点，所述负电极接触器的另一端与所述负电极保护电容器的一端共同连接到所述第四节点，
其中，所述诊断单元被配置为：
测量施加在所述第三节点和所述第二节点之间的第一诊断电压、施加到所述正电极保护电容器的第二诊断电压和施加到所述负电极保护电容器的第三诊断电压；
通过使用所述第一测量电压和所述第二测量电压来诊断所述电池模块是否漏电，以及
通过使用所述第一诊断电压、所述第二诊断电压和所述第三诊断电压中的至少一个来诊断所述正电极接触器是否短路。


2.根据权利要求1所述的用于诊断电池组的正电极接触器的装置，
其中，所述诊断单元包括：
第一诊断电路，所述第一诊断电路连接在所述第三节点和所述第二节点之间，以测量所述第三节点和所述第二节点之间的所述第一诊断电压；
第二诊断电路，所述第二诊断电路连接在所述第三节点与所述接地之间，以测量所述第三节点与所述接地之间的所述第二诊断电压；以及
第三诊断电路，所述第三诊断电路连接在所述第四节点和所述接地之间，以测量所述第四节点和所述接地之间的所述第三诊断电压。


3.根据权利要求2所述的用于诊断电池组的正电极接触器的装置，
其中，所述第一诊断电路包括第三分压电路以及第三开关，所述第三分压电路具有第三保护电阻器和第三检测电阻器，用于对所述第一诊断电压进行分压；所述第三开关用于响应于从所述诊断电路输出的控制信号向所述第三分压电路施加电压，
其中，所述第二诊断电路包括第四分压电路以及第四开关，所述第四分压电路具有第四保护电阻器和第四检测电阻器，用于对所述第二诊断电压进行分压；所述第四开关用于响应于从所述诊断电路输出的控制信号向所述第四分压电路施加电压，并且
其中，所述第三诊断电路包括第五分压电路以及第五开关，所述第五分压电路具有第五保护电阻器和第五检测电阻器，用于对所述第三诊断电压进行分压；所述第五开关用于响应于从所述诊断电路输出的控制信号向所述第五分压电路施加电压。


4.根据权利要求3所述的用于诊断电池组的正电极接触器的...

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