本发明专利技术涉及一种检测电池的异常行为的装置和方法，以及提供该装置和方法的电池管理系统，并且根据本发明专利技术的检测电池的异常行为的电池异常情况预测装置包括：接收部分，其分别从测量电池模块内的温度的温度传感器、测量所述电池模块内的压力的压力传感器和测量所述电池模块内的气体浓度的气体传感器接收指示温度值、压力值和气体浓度值的信息；比较部分，其将所述温度值、所述压力值和所述气体浓度值分别与第一阈值、第二阈值和第三阈值进行比较；以及检测部分，当所述比较结果显示超过所述第二阈值的所述压力值下降到低于所述第二阈值或者所述气体浓度值超过所述第三阈值，而所述温度值超过所述第一阈值时，所述检测部分确定已经发生所述电池的异常行为。已经发生所述电池的异常行为。已经发生所述电池的异常行为。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于电池异常情况预测的装置和方法及提供该方法的电池管理系统
[0001]相关申请的交叉引用
[0002]本申请要求于2020年3月17日向韩国知识产权局提交的韩国专利申请No.10
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2020
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0032696的优先权和权益，其全部内容通过引用并入本文。
[0003]本专利技术涉及一种用于提高电池安全性的方法，更具体地，涉及一种能够通过预先检测电池电芯中的热逃逸来预测电池的异常情况的装置，其方法以及提供该装置的电池管理系统。
技术介绍
[0004]近年来，随着对便携式电子产品(例如，膝上型电脑、摄像机、便携式电话等)的需求迅速增加，并且对储能电池、机器人、卫星、电动车辆等的开发正在全面展开，对能够反复充电和放电的高性能电池的研究正在积极进行中。目前市售的可充电电池包括镍镉电池、镍氢电池、镍锌电池和锂可充电电池。在这些电池当中，与镍类可充电电池相比，锂可充电电池几乎没有记忆效应，因此它们可自由充电和放电，具有非常低的自放电率，并且由于具有高能量密度的优点而受到关注。
[0005]此外，随着碳能源逐渐耗尽和对环境的关注增加，公众关注集中在美国、欧洲、日本、韩国和全世界各地的混合动力车辆和电动车辆(以下，称为电动车辆)。这种电动车辆中最重要的部件是向车辆马达提供驱动动力的车辆电池。由于电动车辆可以通过电池的充电和放电获得车辆的驱动动力，并且与仅使用引擎的汽车相比，它们具有优异的燃料经济性并且不排放污染物材料或减少污染物材料，因此用户数量逐渐增加。
[0006]同时，与电池相关的最大问题之一是安全性。电池的安全性被认为是从诸如膝上型电脑和移动电话的小型装置到诸如汽车和电力存储系统的中型到大型装置的重要问题，因为电池爆炸或着火会导致额外的火灾以及对配备有电池的装置的损坏。
[0007]特别地，在用于电动车辆等的中型和大型电池的情况下，需要比用于普通便携式电子产品的小型电池更高的安全性。由于这些中型和大型电池产生高电压，因此它们自身可产生大量的热。具体地，由于诸如电池劣化、过充电、过放电和端子之间短路的各种问题，可能发生由于着火爆炸而进行的热逃逸。热逃逸在电池电芯内部连续地产生热量，并且伴随有气体产生和压力增加。当这种现象超过阈值点时，发生不可控制的着火爆炸。
[0008]电池系统通过分析由电池管理系统(BMS)测量的电压、电流和温度来监测电池组。然而，存在如下限制：不能简单地基于此预先检测电池热逃逸。即，按照惯例，重点在于电池热逃逸发生后抑制和解决电池热逃逸，还没有建立预先检测和防止电池热逃逸的系统。
技术实现思路
[0009]技术问题
[0010]本专利技术提供一种检测电池的异常行为的装置和方法以及提供所述装置和方法的
电池管理系统，所述装置和方法将各自感测电池模块中的温度、气体和压力的多个传感器的感测值与预定阈值进行比较。
[0011]技术方案
[0012]根据本专利技术的一个特征的一种检测电池的异常行为的电池异常情况预测装置包括：接收部分，其分别从测量电池模块内的温度的温度传感器、测量所述电池模块内的压力的压力传感器和测量所述电池模块内的气体浓度的气体传感器接收指示温度值、压力值和气体浓度值的信息；比较部分，其将所述温度值、所述压力值和所述气体浓度值分别与第一阈值、第二阈值和第三阈值进行比较；以及检测部分，当所述比较结果显示超过所述第二阈值的所述压力值下降到低于所述第二阈值或者所述气体浓度值超过所述第三阈值，同时所述温度值超过所述第一阈值时，所述检测部分确定已经发生所述电池的异常行为。
[0013]根据本专利技术的一个特征的一种检测电池的异常行为的电池异常情况预测装置，该电池异常情况预测装置包括：接收部分，其分别从测量电池模块内的温度的温度传感器、测量所述电池模块内的压力的压力传感器以及测量所述电池模块内的气体浓度的气体传感器接收指示分别与温度值、压力值以及气体浓度值相对应的电压的信息；第一比较器，其将对应于所述温度值的第一电压与第一阈值电压进行比较；第二比较器，其将对应于所述压力值的第二电压与第二阈值电压进行比较；第三比较器，其将对应于所述气体浓度的第三电压与第三阈值电压进行比较；以及检测部分，其在所述第一比较器在所述第一电压高于所述第一阈值电压时的输出信号条件下，基于所述第二比较器的输出信号中的电平变化或所述第三比较器的输出信号中的电平变化来确定所述电池中是否已发生异常行为。
[0014]在第一比较器在第一电压高于第一阈值电压时的输出信号条件下，所述检测部分在第二电压低于第二阈值电压时根据所述第二比较器的输出信号检测到在所述电池中发生热逃逸。
[0015]在第一比较器在第一电压高于第一阈值电压时的输出信号条件下，所述检测部分在所述第三电压高于所述第三阈值电压时，根据所述第三比较器的输出信号检测到在所述电池中发生热逃逸。
[0016]当所述第三电压高于所述第三阈值电压时，所述检测部分可以根据所述第三比较器的输出信号确定发生所述电池的电解液泄漏。
[0017]根据本专利技术的另一特征的一种用于预测电池的异常行为的方法，该方法包括以下步骤：分别从测量电池模块内的温度的温度传感器、测量所述电池模块内的压力的压力传感器和测量所述电池模块内的气体浓度的气体传感器接收指示温度值、压力值和气体浓度值的信息；将所述温度值、所述压力值和所述气体浓度值分别与第一阈值、第二阈值和第三阈值进行比较；以及当比较结果显示超过所述第二阈值的压力值下降到低于所述第二阈值或所述气体浓度值超过所述第三阈值，同时所述温度值超过所述第一阈值时，确定发生所述电池的异常行为。
[0018]根据本专利技术的另一特征的一种用于预测电池的异常行为的方法，该方法包括以下步骤：分别从测量电池模块内的温度的温度传感器、测量所述电池模块内的压力的压力传感器和测量所述电池模块内的气体浓度的气体传感器接收指示分别对应于温度值、压力值和气体浓度值的电压的信息；通过将对应于所述温度值的第一电压与第一阈值电压进行比较的第一比较器、将对应于所述压力值的第二电压与第二阈值电压进行比较的第二比较器
和将对应于所述压力值的第二电压与第二阈值电压进行比较的第二比较器，在要比较的对象的电压高于预定阈值电压时输出高电平信号，在所述电压不高于所述预定阈值电压时，输出低电平电压；以及基于所述第一比较器、所述第二比较器和所述第三比较器的输出信号确定在所述电池中是否已经发生异常行为。
[0019]确定在所述电池中是否已经发生所述异常行为可以包括：当所述第一比较器的输出信号为高电平且所述第二比较器的输出信号从高电平变为低电平时，确定发生所述电池的热逃逸。
[0020]确定在所述电池中是否已经发生异常行为可以包括：当所述第一比较器的输出信号和所述第三比较器的输出信号都具有高电平时，确定发生所述电池的热逃逸。
[0021]确定在所述电池中是否已经发生异常行为可以包括：当所述第三比较器的输出信号具有高电平时，确定所述电池的电解液泄漏。
[0022]根据本本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种检测电池的异常行为的电池异常情况预测装置，该电池异常情况预测装置包括：接收部分，所述接收部分分别从测量电池模块内的温度的温度传感器、测量所述电池模块内的压力的压力传感器和测量所述电池模块内的气体浓度的气体传感器接收指示温度值、压力值和气体浓度值的信息；比较部分，所述比较部分将所述温度值、所述压力值和所述气体浓度值分别与第一阈值、第二阈值和第三阈值进行比较；以及检测部分，当比较结果显示超过所述第二阈值的所述压力值下降到低于所述第二阈值或者所述气体浓度值超过所述第三阈值，同时所述温度值超过所述第一阈值时，所述检测部分确定已经发生所述电池的异常行为。2.一种检测电池的异常行为的电池异常情况预测装置，该电池异常情况预测装置包括：接收部分，所述接收部分分别从测量电池模块内的温度的温度传感器、测量所述电池模块内的压力的压力传感器以及测量所述电池模块内的气体浓度的气体传感器接收指示分别与温度值、压力值以及气体浓度值相对应的电压的信息；第一比较器，所述第一比较器将对应于所述温度值的第一电压与第一阈值电压进行比较；第二比较器，所述第二比较器将对应于所述压力值的第二电压与第二阈值电压进行比较；第三比较器，所述第三比较器将对应于所述气体浓度的第三电压与第三阈值电压进行比较；以及检测部分，所述检测部分在所述第一比较器在所述第一电压高于所述第一阈值电压时的输出信号条件下，基于所述第二比较器的输出信号中的电平变化或所述第三比较器的输出信号中的电平变化来确定所述电池中是否已发生异常行为。3.根据权利要求2所述的电池异常情况预测装置，其中，在所述第一比较器在所述第一电压高于所述第一阈值电压时的输出信号条件下，所述检测部分在所述第二电压低于所述第二阈值电压时根据所述第二比较器的输出信号检测到在所述电池中发生热逃逸。4.根据权利要求2所述的电池异常情况预测装置，其中，在第一比较器在所述第一电压高于所述第一阈值电压时的输出信号条件下，所述检测部分在所述第三电压高于所述第三阈值电压时，根据所述第三比较器的输出信号检测到在所述电池中发生热逃逸。5.根据权利要求2所述的电池异常情况预测装置，其中，当所述第三电压高于所述第三阈值电压时，所述检测部分根据所述第三比较...
【专利技术属性】
技术研发人员：金斗烈，
申请(专利权)人：株式会社LG新能源，
类型：发明
国别省市：
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