用于诊断电池组状态的设备和方法技术

本公开涉及一种用于诊断电池组状态的设备和方法，更具体地，涉及一种基于电池组中包括的电池模块的SOC来诊断电池组状态的设备和方法。根据本公开，由于估计了与引起的异常情况相对应的电池模块的SOC，并且基于所估计的SOC来诊断每个电池模块的状态，因此可以预先诊断出在电池模块中可能发生的危险因素。诊断出在电池模块中可能发生的危险因素。诊断出在电池模块中可能发生的危险因素。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于诊断电池组状态的设备和方法


[0001]本申请要求于2019年7月10日在韩国提交的申请号为10
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2019
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0083361的韩国专利申请的优先权，其公开内容通过引用合并于此。
[0002]本公开涉及一种用于诊断电池组状态的设备和方法，更具体地，涉及一种基于电池组中包括的电池模块的SOC来诊断电池组状态的设备和方法。

技术介绍

[0003]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，并且急需开发电动汽车、储能电池、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电池。
[0004]目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。其中，锂电池与镍基电池相比几乎没有记忆效应，并且具有极低的自放电率和高能量密度，因此备受关注。
[0005]同时，用于电动车辆、混合电动车辆或储能系统中的大容量电池包括串联和/或并联连接的多个单元电池的集合体。当重复充放电时，连接有多个单元电池的电池在单元电池之间具有充电容量变化。如果在保持充电容量变化的状态下继续进行充电或放电，则性能会降低，并且某些单元电池可能会进入过充电或过放电状态。过充电或过放电状态是损害单元电池安全性的因素，在某些情况下，可能会导致意外事故，例如爆炸。
[0006]为了解决上述问题，在现有技术中已经开发了用于诊断电池组状态的技术。例如，专利文献1公开了一种电池管理装置以及使用该电池管理装置的电池管理方法，该电池管理装置估计每个电池模块的充电状态(SOC)，如果针对每个电池模块估计的SOC的偏差大于等于极限偏差，则确定电池模块异常。
[0007]具体地，在专利文献1中，估计每个电池模块的SOC，并且基于所估计的SOC的偏差来识别电池模块或电池管理装置本身的异常。
[0008]然而，在专利文献1中，仅估计电池模块的SOC，并且仅基于所估计的SOC的偏差来识别电池模块或电池管理装置本身的异常。即，专利文献1没有公开用于引起异常情况(例如，切断电池模块中包括的电池单元)并且诊断在所引起的异常情况下的电池模块状态的配置。
[0009](专利文献1)KR 10
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1642329 B1

技术实现思路

[0010]技术问题
[0011]本公开旨在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状态的设备和方法，该设备和方法阻断电池组中设置的电池模块所包括的一些电池单元的连接并基于电池模块的SOC来诊断电池模块和电池组的状态。
[0012]从下面的详细描述中可以理解本公开的这些和其他目的和优点，并且从本公开的示例性实施例中，本公开的这些和其他目的和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手段及其组合来实现。
[0013]技术方案
[0014]在本公开的一个方面中，提供了一种用于诊断电池组状态的设备，该设备包括：充放电单元，其被配置为在多个周期中对具有彼此连接的多个电池单元的多个电池模块进行放电和充电；监视单元，其被配置为在每个周期中测量完全充电的多个电池模块的电压或电流；和控制单元，其被配置为在每个周期中改变多个电池模块中包括的彼此连接的电池单元的数量，接收由监视单元测量的多个电池模块的电压或电流的测量值，基于接收的测量值估计多个电池模块中的每个电池模块的充电状态(SOC)，将估计的多个电池模块中的每个电池模块的SOC与预设参考值进行比较来计算SOC变化量，并基于计算的SOC变化量和电池单元的改变数量来诊断多个电池模块的状态。
[0015]控制单元可以被配置为在每个周期中从多个电池模块之中选择目标模块，从所选择的目标模块中包括的多个电池单元之中选择目标单元，并阻断所选择的目标模块中的目标单元与其余单元之间的连接。
[0016]控制单元可以被配置为在每个周期中选择目标模块，使得所选择的目标模块不与在先前周期中选择的目标模块重叠。
[0017]控制单元可以被配置为在每个周期中改变在目标模块中选择的目标单元的数量。
[0018]充放电单元可以被配置为对电池模块中包括的多个电池单元之中的彼此连接的电池单元进行放电和充电。
[0019]控制单元可以被配置为根据计算的SOC变化量在基于电池模块中包括的电池单元的总数而设定的多个参考范围之中所属的范围，将电池模块的状态诊断为正常状态或警告状态，并输出诊断结果。
[0020]控制单元可以被配置为阻断电池组和被诊断为警告状态的电池模块之间的连接，在经过预定时间之后重新估计与电池组断开连接的电池模块的SOC，将重新估计的SOC与预定参考值进行比较，并基于比较结果输出诊断代码。
[0021]根据本公开的另一方面的电池组可以包括根据本公开的一方面的用于诊断电池组状态的设备。
[0022]根据本公开的又一方面，一种用于诊断电池组状态的方法可以包括：充放电步骤，在每个周期中对具有彼此连接的多个电池单元的多个电池模块进行放电和充电；监视步骤，测量完全充电的电池模块的电压或电流；SOC估计步骤，基于在监视步骤中测量的电压或电流来估计每个电池模块的SOC；SOC变化量计算步骤，将估计的每个电池模块的SOC与预设参考值进行比较来计算SOC变化量；和诊断步骤，基于计算的SOC变化量来诊断电池模块的状态。
[0023]根据本公开的又一方面的用于诊断电池组状态的方法可以在充放电步骤之前进一步包括：目标模块选择步骤，从多个电池模块之中选择目标模块；目标单元选择步骤，从所选择的目标模块中包括的多个电池单元之中选择目标单元；和连接阻断步骤，阻断所选择的目标模块中的目标单元与其余单元之间的连接。
[0024]诊断步骤可以包括：电池模块状态确定步骤，根据计算的SOC变化量在基于电池模块中包括的电池单元的总数而设定的多个参考范围之中所属的范围，将电池模块的状态确定为正常状态和警告状态之一；电池模块连接阻断步骤，作为电池模块状态确定步骤中的
确定结果，阻断被确定为警告状态的电池模块与电池组之间的连接；SOC重新估计步骤，在从电池模块连接阻断步骤经过预定时间之后，重新估计与电池组断开连接的电池模块的SOC；和诊断代码输出步骤，将重新估计的SOC与预定参考值进行比较，并基于比较结果输出诊断代码。
[0025]技术效果
[0026]根据本公开，由于估计了与引起的异常情况相对应的电池模块的SOC并且基于所估计的SOC来诊断每个电池模块的状态，因此可以预先诊断出在电池模块中可能发生的危险因素。
[0027]另外，根据本公开，由于诊断了每个电池模块的状态，所以与监视每个电池单元的情况相比，具有可以节省时间和成本的优点。
[0028]另外，根据本公开，由于针对每个电池模块引起了多种异常情况，并且可以诊断与引起的异常情况相对应的各个电池模块的状态，因此可以从多个方面来诊断电池模块的状态。
[0029]本公开的效果不限于以上，并且本领本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种用于诊断电池组状态的设备，包括：充放电单元，其被配置为在多个周期中对具有彼此连接的多个电池单元的多个电池模块进行放电和充电；监视单元，其被配置为在每个周期中测量完全充电的多个电池模块的电压或电流；和控制单元，其被配置为在每个周期中改变多个电池模块中包括的彼此连接的电池单元的数量，接收由监视单元测量的多个电池模块的电压或电流的测量值，基于接收的测量值估计多个电池模块中的每个电池模块的充电状态(SOC)，将估计的多个电池模块中的每个电池模块的SOC与预设参考值进行比较来计算SOC变化量，并基于计算的SOC变化量和电池单元的改变数量来诊断多个电池模块的状态。2.根据权利要求1所述的用于诊断电池组状态的设备，其中，所述控制单元被配置为在每个周期中从多个电池模块之中选择目标模块，从所选择的目标模块中包括的多个电池单元之中选择目标单元，并阻断所选择的目标模块中的目标单元与其余单元之间的连接。3.根据权利要求2所述的用于诊断电池组状态的设备，其中，所述控制单元被配置为在每个周期中选择目标模块，使得所选择的目标模块不与在先前周期中选择的目标模块重叠。4.根据权利要求2所述的用于诊断电池组状态的设备，其中，所述控制单元被配置为在每个周期中改变在目标模块中选择的目标单元的数量。5.根据权利要求2所述的用于诊断电池组状态的设备，其中，所述充放电单元被配置为对电池模块中包括的多个电池单元之中的彼此连接的电池单元进行放电和充电。6.根据权利要求1所述的用于诊断电池组状态的设备，其中，所述控制单元被配置为根据计算的SOC变化量在基于电池模块中包括的电池单元的总数而设定的多个参考范围之中所属的范围，将电池模块的状态诊断为正常状态或警告状态，并输出诊断结果。7.根据权利要求6所述的用于诊断电池组状态的设备，其中...

【专利技术属性】
技术研发人员：李东春，李元会，尹锡珍，李锡勳，
申请(专利权)人：株式会社LG新能源，
类型：发明
国别省市：