电流测量设备、电流测量方法和包括电流测量设备的电池组技术

技术编号:24949509 阅读:32 留言:0更新日期:2020-07-17 23:56
提供了电流测量设备、电流测量方法及包括电流测量设备的电池组。所述电流测量设备包括:开关电路,其安装在电池的充/放电路径上;电流测量单元,其包括设置在充/放电路径中的分流电阻器并输出与分流电阻器两端的电压相对应的电流信号;电压测量单元,其用于测量开关电路两端的电压;温度测量单元,其用于测量开关电路的温度;以及控制单元。控制单元基于电流信号,确定表示流过分流电阻器的电流的第一电流值。控制单元基于测量到的电压和测量到的温度,确定表示流过开关电路的电流的第二电流值。控制单元基于第一电流值和第二电流值,确定分流电阻器是否处于正常状态。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】电流测量设备、电流测量方法和包括电流测量设备的电池组
本公开涉及一种用于测量流过电池的充放电路径的电流的设备和方法及包括该设备的电池组。本申请要求于2018年6月22日在韩国提交的韩国专利申请No.10-2018-0072156和于2019年5月31日在韩国提交的韩国专利申请No.10-2019-0064721的优先权,上述专利申请的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、摄像机和便携式电话之类的便携式电子产品的需求急剧增加,并且已经认真开发电动车辆、蓄能电池、机器人、卫星等。因此,正在积极研究允许重复充放电的高性能二次电池。当前可商购的电池包括镍镉电池、镍氢电池、镍锌电池、锂电池等。在这些电池当中,由于锂电池与镍基电池相比几乎没有记忆效应,并且还具有极低的自放电率和高能量密度,因此锂电池备受关注。为了测量流过电池的电流,可以在电池的充放电路径上安装分流电阻器。使用分流电阻器测量的电流主要用于确定过电流或估计电池的充电状态(SOC)和健康状态(SOH)。使用分流电阻器的电流测量是基于分流电阻器两端的电压除以参考电阻。参考电阻是考虑分流电阻器的材料、尺寸、形状等预先确定的。但是,如果分流电阻器随时间逐渐劣化或由于振动和冲击而损坏,则分流电阻器的实际电阻与参考电阻会有很大差异。具体地,关于ISO26262(车辆安全的国际标准),需要确定由包括分流电阻器的电流传感器测量的电流是否可靠(或者,电流传感器是否正常),以便满足汽车安全完整性等级(ASIL)四个等级中的最高级D。传统上,将由电流传感器测量的电流与由另一电流传感器(例如,霍尔效应电流传感器)测量的电流相互比较,从而提高了电流测量结果的可靠性。然而,由于两个电流传感器是必不可少的,所以成本高并且空间利用率差。
技术实现思路
技术问题本公开设计为解决相关技术的问题,因此,本公开旨在提供一种用于在没有附加传感器的情况下诊断安装在电池的充放电路径上的分流电阻器是否处于正常状态的设备和方法,以及包括该设备的电池组。从以下详细描述中可以理解本公开的这些和其它目的以及优点,并且从本公开的示例性实施方式中,本公开的这些和其它目的以及优点将变得更加完全显而易见。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及其组合中示出的方式来实现。技术方案在本公开的一个方面,提供了一种用于测量流过电池的充放电路径的电流的电流测量设备。该电流测量设备包括:开关电路,其安装在充放电路径上;电流测量单元,其具有安装在充放电路径上的分流电阻器并被配置为输出与分流电阻器两端的电压相对应的电流信号;电压测量单元,其被配置为测量开关电路两端的电压;温度测量单元,其被配置为测量开关电路的温度;以及控制单元,其能够操作地联接至开关电路、电流测量单元、电压测量单元和温度测量单元。控制单元被配置为基于电流信号,确定指示流过分流电阻器的电流的第一电流值。控制单元被配置为基于测量到的电压和测量到的温度,确定指示流过开关电路的电流的第二电流值。控制单元被配置为基于第一电流值和第二电流值,确定分流电阻器是否处于正常状态。控制单元可以被配置为基于测量到的温度来确定开关电路的导通电阻。第二电流值是通过将测量到的电压除以导通电阻而获得的。电流测量设备还可以包括存储装置,其被配置为存储查找表,在查找表中记录有开关电路的温度与开关电路的导通电阻之间的对应关系。控制单元可以被配置为通过使用测量到的温度作为索引,将与测量到的温度相关联地记录在查找表中的导通电阻确定为开关电路的导通电阻。控制单元可以被配置为基于第一电流值和第二电流值来确定指示流过充放电路径的电流的第三电流值。控制单元可以被配置为当第一电流值和第二电流值之差处于正常范围之内时,将第一电流值、第二电流值以及第一电流值与第二电流值二者的平均值中的一个值确定为第三电流值。控制单元可以被配置为当第一电流值与第二电流值之差超出正常范围时,将第二电流值确定为第三电流值。控制单元可以被配置为当第一电流值与第二电流值之差超出正常范围时输出故障消息。控制单元可以被配置为基于测量到的温度来确定正常范围。控制单元可以被配置为随着测量到的温度降低而扩大正常范围。在本公开的另一方面,还提供了一种包括电流测量设备的电池组。在本公开的另一方面,还提供了一种用于测量流过电池的充放电路径的电流的电流测量方法。该方法包括:测量安装在充放电路径上的开关电路两端的电压;测量开关电路的温度;基于安装在充放电路径上的分流电阻器两端的电压,确定指示流过所述分流电阻器的电流的第一电流值;基于测量到的电压和测量到的温度,确定指示流过开关电路的电流的第二电流值;以及基于第一电流值和第二电流值,确定分流电阻器是否处于正常状态。可以通过将测量到的电压除以与测量到的温度相关联的导通电阻来获得第二电流值。在确定分流电阻器是否处于正常状态的步骤中,当第一电流值与第二电流值之差在正常范围之内时,确定分流电阻器处于正常状态。技术效果根据本公开的至少一个实施方式,可以在没有附加电流传感器的情况下诊断安装在电池的充放电路径上的分流电阻器是否处于正常状态。本公开的效果不限于上述效果,并且本领域技术人员从权利要求书中将清楚地理解本文中未提及的其它效果。附图说明图1是示意性地示出根据本公开实施方式的电流测量设备的功能配置的图。图2是示意性地示出包括图1的电流测量设备的电池组的图。图3示例性地示出与图1和图2的开关电路相关联的第一查找表。图4示例性地示出图1和图2的控制单元中所包括的逻辑电路。图5是示意性地示出根据本公开另一实施方式的电流测量方法的流程图。具体实施方式在下文中,将参照附图详细描述本公开的优选实施方式。在描述之前,应该理解的是,说明书和所附权利要求书中使用的术语不应被解释为限制于一般含义和词典含义,而应在允许专利技术人为最佳解释而适当定义术语的原则的基础上基于与本专利技术的技术方案相对应的含义和概念来解释。因此,本文提出的描述仅是出于示例目的的优选示例,并非旨在限制本公开的范围,因此应当理解,在不脱离本公开的范围的情况下,可以对其做出其它等同替换和修改。包括诸如“第一”、“第二”等的序数的术语可以用于在各种元件中将一个元件与另一元件区分开,但是并非旨在通过这些术语来限制元件。在整个说明书中,当一部分被称为“包括”或“包含”任何元件时,除非另有明确说明,否则意味着该部分可以还包括其它元件,而并非排除其它元件。此外,说明书中描述的术语“控制单元”是指处理至少一个功能或操作的单元,并且可以由硬件、软件、或者硬件和软件的组合来实现。另外,在整个说明书中,当一部分被称为“连接”到另一部分时,不限于它们“直接连接”的情况,而是还包括另一元件插置于他们之间的“间接连接”的情况。图1是示意性地示出根据本公开实施方式的电流测量设备的功能配置的图,并本文档来自技高网
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【技术保护点】
1.一种用于测量流过电池的充放电路径的电流的电流测量设备,该电流测量设备包括:/n开关电路,该开关电路安装在所述充放电路径上;/n电流测量单元,该电流测量单元具有安装在所述充放电路径上的分流电阻器,并被配置为输出与所述分流电阻器两端的电压相对应的电流信号;/n电压测量单元,该电压测量单元被配置为测量所述开关电路两端的电压;/n温度测量单元,该温度测量单元被配置为测量所述开关电路的温度;以及/n控制单元,该控制单元能够操作地联接至所述开关电路、所述电流测量单元、所述电压测量单元和所述温度测量单元,/n其中,所述控制单元被配置为:/n基于所述电流信号,确定指示流过所述分流电阻器的电流的第一电流值,/n基于所测量到的电压和所测量到的温度,确定指示流过所述开关电路的电流的第二电流值,以及/n基于所述第一电流值和所述第二电流值,确定所述分流电阻器是否处于正常状态。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20180622 KR 10-2018-0072156;20190531 KR 10-2019-001.一种用于测量流过电池的充放电路径的电流的电流测量设备,该电流测量设备包括:
开关电路,该开关电路安装在所述充放电路径上;
电流测量单元,该电流测量单元具有安装在所述充放电路径上的分流电阻器,并被配置为输出与所述分流电阻器两端的电压相对应的电流信号;
电压测量单元,该电压测量单元被配置为测量所述开关电路两端的电压;
温度测量单元,该温度测量单元被配置为测量所述开关电路的温度;以及
控制单元,该控制单元能够操作地联接至所述开关电路、所述电流测量单元、所述电压测量单元和所述温度测量单元,
其中,所述控制单元被配置为:
基于所述电流信号,确定指示流过所述分流电阻器的电流的第一电流值,
基于所测量到的电压和所测量到的温度,确定指示流过所述开关电路的电流的第二电流值,以及
基于所述第一电流值和所述第二电流值,确定所述分流电阻器是否处于正常状态。


2.根据权利要求1所述的电流测量设备,
其中,所述控制单元被配置为基于所测量到的温度来确定所述开关电路的导通电阻,以及
其中,所述第二电流值是通过将所测量到的电压除以所述导通电阻而获得的。


3.根据权利要求2所述的电流测量设备,该电流测量设备还包括:
存储装置,该存储装置被配置为存储查找表,在所述查找表中记录有所述开关电路的温度与所述开关电路的导通电阻之间的对应关系,
其中,所述控制单元被配置为通过使用所测量到的温度作为索引,将与所测量到的温度相关联地记录在所述查找表中的导通电阻确定为所述开关电路的所述导通电阻。


4.根据权利要求1所述的电流测量设备,
其中,所述控制单元被配置为基于所述第一电流值和所述第二电流值,来确定指示流过所述充放电路径的电流的第三电流值。


5.根...

【专利技术属性】
技术研发人员:李沅泰崔良林
申请(专利权)人:株式会社LG化学
类型:发明
国别省市:韩国;KR

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