电池平衡装置和包括其的电池组制造方法及图纸

根据本公开的一个实施例的电池平衡装置包括：第一选择单元，用于将第一电池群组中包括的多个电池中的每一个选择性地连接在第一节点和第二节点之间；电阻调节单元，用于将第一电阻器、第二电阻器、第一电阻器和第二电阻器的串联电路或第一电阻器和第二电阻器的并联电路连接在第一节点和第二节点之间；以及控制单元。控制单元基于指示每个电池的电压的第一电压信号将至少一个电池确定为第一平衡目标。第一选择单元将第一平衡目标连接在第一节点和第二节点之间。控制单元基于第一平衡目标的电压与参考电压之间的电压差来控制电阻调节单元。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】电池平衡装置和包括其的电池组
本公开涉及多个电池的充电状态(SOC)平衡。本申请要求于2019年1月3日在韩国提交的韩国专利申请No.10-2019-0000896的优先权，其公开内容通过引用合并于此。
技术介绍
最近，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，并且随着电动汽车、储能蓄电池、机器人和卫星的广泛发展，对于可以重复充电的高性能电池的许多研究正在进行。目前，市售电池包括镍镉电池、镍氢电池、镍锌电池、锂电池等，其中，锂电池几乎没有或没有记忆效应，因此针对其可以在方便时进行充电，自放电率非常低且能量密度很高的优势，与镍基电池相比受到越来越多的关注。近来，由于电动车辆需要高输出，因此安装在电动车辆上的电池组通常包括多个电池模块，每个电池模块包括串联连接的多个电池。然而，随着电池组被重复地充电和放电，不可避免地发生电池之间的充电状态(SOC)不平衡。当电池组的重复充电和放电持续而未解决不平衡时，电池组的可逆容量减小，并且电池组中包括的电池的劣化被加速。为了解决上述问题，专利文献1将具有较高SOC的电池强制放电以平衡电池的SOC。然而，专利文献1的图2中所示，实质上需要具有与多个电池相同数量的电阻器的平衡电路。因此，整个电池组尺寸较大。另外，期望在电池组中添加散热结构以防止在同时平衡多个电池时大量散发热量，但是存在空间限制。(专利文献1)韩国专利公开No.10-2015-0089627(2015年8月5日公布)
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电池平衡装置以及包括该电池平衡装置的电池组，该电池平衡装置能够使用比电池的数量更少数量的电阻器来选择性地使安装在电池组中的每个电池放电。本公开还旨在提供一种电池平衡装置以及包括该电池平衡装置的电池组，其中，根据被确定为平衡目标的每个电池的电压，将电阻器、两个电阻器的串联电路或两个电阻器的并联电路并联连接到平衡目标。本公开的这些和其他目的和优点可以通过以下描述来理解，并且将从本公开的实施例中显而易见。另外，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阐述的手段及其组合来实现。技术方案根据本公开的一方面的电池平衡装置，包括：检测单元，其被配置为输出指示第一电池群组中包括的多个电池中的每一个的电压的第一电压信号；第一选择单元，其被配置为将第一电池群组中包括的多个电池中的每一个选择性地电连接在第一节点和第二节点之间；电阻调节单元，其被配置为将第一电阻器、第二电阻器、第一电阻器和第二电阻器的串联电路或第一电阻器和第二电阻器的并联电路选择性地电连接在第一节点和第二节点之间；和控制单元，其可操作地耦合到检测单元、第一选择单元和电阻调节单元。控制单元被配置为基于第一电压信号将第一电池群组中包括的多个电池中的至少一个确定为第一平衡目标。第一选择单元被配置为将第一平衡目标电连接在第一节点与第二节点之间。控制单元还被配置为基于第一平衡目标的电压与参考电压之间的第一电压差来控制电阻调节单元。第一电阻器的一端可以电连接到第一节点。第二电阻器的一端可以电连接到第二节点。电阻调节单元可以包括：第一开关，其连接在第一电阻器的另一端和第二节点之间；第二开关，其连接在第二电阻器的另一端和第一节点之间。第一电阻器的电阻可以高于第二电阻器的电阻。控制单元可以被配置为：当第一电压差等于或大于第一阈值电压并且小于第二阈值电压时，接通第一开关并关断第二开关，使得第一电阻器电连接在第一节点和第二节点之间。第一电阻器的电阻可以高于第二电阻器的电阻。控制单元可以被配置为：当第一电压差等于或大于第二阈值电压并且小于第三阈值电压时，关断第一开关并接通第二开关，使得第二电阻器电连接在第一节点和第二节点之间。控制单元可以被配置为：当第一电压差等于或大于第三阈值电压时，接通第一开关和第二开关，使得并联电路电连接在第一节点和第二节点之间。电阻调节单元还可以包括第三开关，其连接在第一电阻器的另一端和第二电阻器的另一端之间。控制单元可以被配置为当第一电压差小于第一阈值电压时，关断第一开关和第二开关并接通第三开关，使得串联电路电连接在第一节点和第二节点之间。第一电阻器的一端可以电连接到第一节点。电阻调节单元可以包括：第一开关，其连接在第一电阻器的另一端和第二节点之间；第二开关，其连接在第二电阻器的一端和第二节点之间；以及第三开关，其连接在第二电阻器的另一端和第一节点之间。第一电阻器的电阻可以高于第二电阻器的电阻。控制单元可以被配置为：当第一电压差等于或大于第一阈值电压并且小于第二阈值电压时，接通第一开关并关断第二开关和第三开关中的至少一个，使得第一电阻器电连接在第一节点和第二节点之间。第一电阻器的电阻可以高于第二电阻器的电阻。控制单元可以被配置为：当第一电压差等于或大于第二阈值电压并且小于第三阈值电压时，接通第二开关和第三开关并关断第一开关，使得第二电阻器电连接在第一节点和第二节点之间。控制单元可以被配置为：当第一电压差等于或大于第三阈值电压时，接通第一开关、第二开关和第三开关，使得并联电路电连接在第一节点和第二节点之间。电池平衡装置可以进一步包括第二选择单元，其被配置为将第二电池群组中包括的多个电池中的每一个选择性地电连接在第三节点和第四节点之间。检测单元可以被配置为输出第二电压信号，第二电压信号指示第二电池群组中包括的多个电池中的每一个的电压。电阻调节单元可以被配置为将第一电阻器、第二电阻器、并联电路或串联电路选择性地电连接在第三节点与第四节点之间。控制单元可以被配置为基于第二电压信号来将第二电池群组中包括的多个电池中的至少一个确定为第二平衡目标。第二选择单元可以被配置为将第二平衡目标电连接在第三节点和第四节点之间。第一电阻器的一端可以电连接到第一节点。第二电阻器的一端可以电连接到第三节点。电阻调节单元可以包括：第一开关，其连接在第一电阻器的另一端和第二节点之间；第二开关，其连接在第二电阻器的另一端和第四节点之间；第三开关，其连接在第一节点和第三节点之间；第四开关，其连接在第二电阻器的另一端和第二节点之间；第五开关，其连接在第一电阻器的另一端和第三节点之间；和第六开关，其连接在第一节点和第四节点之间。控制单元可以被配置为：当第一平衡目标的电压高于第二平衡目标的电压并且第一平衡目标和第二平衡目标之间的第二电压差小于第四阈值电压时，接通第四开关和第五开关，并且关断第一开关、第二开关、第三开关和第六开关，使得串联电路电连接在第一节点和第二节点之间。控制单元可以被配置为：当第二平衡目标的电压高于第一平衡目标的电压并且第一平衡目标和第二平衡目标之间的第二电压差小于第四阈值电压时，接通第一开关、第四开关和第六开关，并且关断第二开关、第三开关和第五开关，使得串联电路电连接在第三节点和第四节点之间。根据本公开的另一方面的电池组包括电池平衡装置。有益效果根据本公开的至少一个实施例，使用比电池的数本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电池平衡装置，包括：/n检测单元，所述检测单元被配置为输出指示第一电池群组中包括的多个电池中的每一个的电压的第一电压信号；/n第一选择单元，所述第一选择单元被配置为将所述第一电池群组中包括的所述多个电池中的每一个选择性地电连接在第一节点和第二节点之间；/n电阻调节单元，所述电阻调节单元被配置为将第一电阻器、第二电阻器、所述第一电阻器和所述第二电阻器的串联电路或所述第一电阻器和所述第二电阻器的并联电路选择性地电连接在所述第一节点和所述第二节点之间；以及/n控制单元，所述控制单元可操作地耦合到所述检测单元、所述第一选择单元和所述电阻调节单元，/n其中，所述控制单元被配置为基于所述第一电压信号将所述第一电池群组中包括的所述多个电池中的至少一个确定为第一平衡目标，/n所述第一选择单元被配置为将所述第一平衡目标电连接在所述第一节点与所述第二节点之间，并且/n控制单元还被配置为基于所述第一平衡目标的电压与参考电压之间的第一电压差来控制所述电阻调节单元。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20190103 KR 10-2019-00008961.一种电池平衡装置，包括：
检测单元，所述检测单元被配置为输出指示第一电池群组中包括的多个电池中的每一个的电压的第一电压信号；
第一选择单元，所述第一选择单元被配置为将所述第一电池群组中包括的所述多个电池中的每一个选择性地电连接在第一节点和第二节点之间；
电阻调节单元，所述电阻调节单元被配置为将第一电阻器、第二电阻器、所述第一电阻器和所述第二电阻器的串联电路或所述第一电阻器和所述第二电阻器的并联电路选择性地电连接在所述第一节点和所述第二节点之间；以及
控制单元，所述控制单元可操作地耦合到所述检测单元、所述第一选择单元和所述电阻调节单元，
其中，所述控制单元被配置为基于所述第一电压信号将所述第一电池群组中包括的所述多个电池中的至少一个确定为第一平衡目标，
所述第一选择单元被配置为将所述第一平衡目标电连接在所述第一节点与所述第二节点之间，并且
控制单元还被配置为基于所述第一平衡目标的电压与参考电压之间的第一电压差来控制所述电阻调节单元。


2.根据权利要求1所述的电池平衡装置，其中，所述第一电阻器的一端电连接到所述第一节点，
所述第二电阻器的一端电连接到所述第二节点，并且
所述电阻调节单元包括：
第一开关，所述第一开关连接在所述第一电阻器的另一端和所述第二节点之间；和
第二开关，所述第二开关连接在所述第二电阻器的另一端和所述第一节点之间。


3.根据权利要求2所述的电池平衡装置，其中，所述第一电阻器的电阻高于所述第二电阻器的电阻，并且
所述控制单元还被配置为：当所述第一电压差等于或大于第一阈值电压并且小于第二阈值电压时，接通所述第一开关并关断所述第二开关，使得所述第一电阻器电连接在所述第一节点和所述第二节点之间。


4.根据权利要求2所述的电池平衡装置，其中，所述第一电阻器的电阻高于所述第二电阻器的电阻，并且
所述控制单元还被配置为：当所述第一电压差等于或大于第二阈值电压并且小于第三阈值电压时，关断所述第一开关并接通所述第二开关，使得所述第二电阻器电连接在所述第一节点和所述第二节点之间。


5.根据权利要求2所述的电池平衡装置，其中，所述控制单元还被配置为：当所述第一电压差等于或大于第三阈值电压时，接通所述第一开关和所述第二开关，使得所述并联电路电连接在所述第一节点和所述第二节点之间。


6.根据权利要求2所述的电池平衡装置，其中，所述电阻调节单元还包括：
第三开关，所述第三开关连接在所述第一电阻器的另一端和所述第二电阻器的另一端之间，以及
所述控制单元还被配置为：当所述第一电压差小于第一阈值电压时，关断所述第一开关和所述第二开关并接通所述第三开关，使得所述串联电路电连接在所述第一节点和所述第二节点之间。


7.根据权利要求1所述的电池平衡装置，其中，所述第一电阻器的一端电连接到所述第一节点，并且
所述电阻调节单元包括：
第一开关，所述第一开关连接在所述第一电阻器的另一端和所述第二节点之间；
第二开关，所述第二开关连接在所述第二电阻器的一端和所述第二节点之间；以及
第三开关，所述第三开关连接在所述第二电阻器的另一端和所述第一节点之间。


8.根据权利要求7所述的电池平衡装置，其中，所述第...

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