用于诊断电池状态的装置和方法制造方法及图纸

根据本公开内容实施例的用于诊断电池状态的装置包括：充电和放电单元，被配置为对电池模块进行充电或放电；测量单元，被配置为在对电池模块充电或放电的循环期间的每个预定时间段测量电池模块的电流；以及控制单元，被配置为从测量单元接收电池模块的电流的测量值，基于接收的测量值估计在循环期间的电池模块的SOC(充电状态)，计算所估计的SOC的变化率，并且基于所计算的SOC的变化率和预设的参考变化率之间的比较结果来确定电池模块中是否发生缺陷。否发生缺陷。否发生缺陷。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于诊断电池状态的装置和方法


[0001]本申请要求享有于2019年11月26日在韩国提交的韩国专利申请No.10
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2019
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0153699的优先权，其公开内容通过引用的方式并入本文。
[0002]本公开内容涉及一种用于诊断电池状态的装置和方法，具体而言，涉及一种可确定电池模块中是否发生缺陷的用于诊断电池状态的装置和方法。

技术介绍

[0003]近年来，对笔记本电脑、摄像机、手机等便携式电子产品的需求急剧增加，电动汽车、储能电池、机器人、卫星等得到了热切的发展。因此，正在积极地研究允许重复充电和放电的高性能电池。
[0004]目前，市售的电池可以包括镍镉电池、镍氢电池、镍锌电池、锂电池等。其中，锂电池由于与镍基电池相比几乎没有记忆效应并且还具有非常低的自放电率和高能量密度而受到关注。
[0005]同时，如果在设备中提供多个电池，则电池的不平衡导致电池输出性能的劣化，因此设备的性能可能劣化。因此，在现有技术中，在提供多个电池的情况下，已经开发了用于诊断在多个电池之间是否发生容量失衡并解决该问题的技术。
[0006]在专利文献1中公开了一种技术，其通过计算多个电池堆的阻抗变化量，并分析计算出的阻抗变化量的模式，从而诊断多个电池堆的不平衡。但是，根据专利文献1，为了计算电池堆的阻抗变化量，需要测量电池堆的电压变化量和电流值。另外，为了确定电池堆是否不平衡，有必要分析阻抗变化量的模式。因此，在专利文献1中，存在无法迅速地诊断多个电池堆的不平衡的问题。r/>[0007](专利文献1)KR10
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2014
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0103753A

技术实现思路

[0008]技术问题
[0009]本公开内容被设计以解决相关技术的问题，因此本公开内容旨在提供一种用于诊断电池状态的装置和方法，其基于电池模块的SOC的变化率快速并准确地确定电池模块中是否发生缺陷。
[0010]本公开内容的这些和其他目的和优点可以根据以下具体实施方式来理解，并且根据本公开内容的示例性实施例将变得更加完全显而易见。此外，将容易理解的是，本公开内容的目的和优点可以通过所附权利要求及其组合中示出的手段来实现。
[0011]技术方案
[0012]在本公开内容的一方面，提供了一种用于诊断电池状态的装置，所述装置诊断具有至少一个电池单元的电池模块的状态，所述装置包括：充电和放电单元，被配置为对电池模块进行充电或放电；测量单元，被配置为在对电池模块充电或放电的循环期间的每个预定时间段测量电池模块的电流；以及控制单元，被配置为从测量单元接收电池模块的电流
的测量值，基于接收的测量值估计在循环期间的电池模块的SOC(充电状态)，计算所估计的SOC的变化率，并且基于所计算的SOC的变化率和预设的参考变化率之间的比较结果来确定电池模块中是否发生缺陷。
[0013]控制单元可被配置为计算所估计的SOC的瞬时变化率，并基于所计算的瞬时变化率和在相同时间点与其对应的参考变化率之间的比较结果来确定电池模块中是否发生缺陷。
[0014]控制单元可被配置为当所计算的瞬时变化率大于参考变化率时，确定在电池模块所包括的多个电池单元中的至少一个电池单元中发生缺陷。
[0015]控制单元可被配置为计算所估计的SOC的瞬时变化率，确定所计算的瞬时变化率中的多个峰值，在多个确定的峰值中选择最接近循环的中间时间点的峰值作为目标峰值，并通过将所选目标峰值与参考变化率的参考峰值进行比较来确定电池模块中是否发生缺陷。
[0016]可以设置多个电池模块。
[0017]控制单元可被配置为计算多个电池模块中的每一个电池模块的SOC的瞬时变化率，在多个电池模块中的每一个电池模块的瞬时变化率中选择目标峰值，并通过比较多个所选目标峰值的大小来确定多个电池模块的相对缺陷发生程度。
[0018]多个目标峰值可以是最接近相应的电池模块的充电和放电循环的中间时间点的峰值，并且可以位于不同的时间点。
[0019]控制单元可以被配置为在多个所选目标峰值中的目标峰值的大小越大时，确定相应电池模块的缺陷发生程度越严重。
[0020]根据本公开内容的另一方面的电池组可包括根据本公开内容实施例的用于诊断电池状态的装置。
[0021]在本公开内容的另一方面，还提供了一种用于诊断电池状态的方法，所述方法诊断具有至少一个电池单元的电池模块的状态，所述方法包括：充电和放电步骤，对电池模块进行充电或放电；测量步骤，在对电池模块充电或放电的循环期间的每个预定时间段测量电池模块的电流；SOC估计步骤，基于在测量步骤中测量的测量值来估计电池模块在循环期间的SOC；SOC变化率计算步骤，计算在SOC估计步骤中估计的SOC的变化率；以及电池模块缺陷确定步骤，基于在变化率计算步骤中计算的变化率与预设的参考变化率之间的比较结果来确定电池模块中是否发生缺陷。
[0022]变化率计算步骤可包括瞬时变化率计算步骤，计算多个电池模块中的每一个电池模块的SOC的瞬时变化率。
[0023]缺陷确定步骤可以包括：目标峰值选择步骤，在变化率计算步骤中计算的多个电池模块中的每一个电池模块的瞬时变化率中选择目标峰值；以及相对缺陷确定步骤，通过比较多个所选目标峰值的大小来确定多个电池模块的相对缺陷发生程度。
[0024]有益效果
[0025]根据本公开内容的一方面，用于诊断电池状态的装置具有仅基于电池模块的容量特性比较SOC变化率来准确地诊断电池模块中是否发生缺陷的优点。
[0026]此外，根据本公开内容的一方面，用于诊断电池状态的装置具有通过在对电池模块充电或放电时计算SOC变化率来快速诊断电池模块中是否发生缺陷的优点。
[0027]此外，根据本公开内容的一方面，用于诊断电池状态的装置具有使用相对简单的电路配置确定在电池模块中是否发生缺陷并且用于诊断电池状态的装置所需的物理空间被最小化的优点。
[0028]本公开内容的效果不限于上述内容，本领域技术人员根据所附权利要求将清楚地理解本文未提及的其他效果。
附图说明
[0029]附图示出了本公开内容的优选实施例，并且与前述公开内容一起用于提供对本公开内容的技术特征的进一步理解，因此，本公开内容不应被解释为限于附图。
[0030]图1是示意性地示出根据本公开内容实施例的用于诊断电池状态的装置的图。
[0031]图2是示意性地示出根据本公开内容实施例的包括用于诊断电池状态的装置的电池组的图。
[0032]图3是示出根据本公开内容实施例的包括用于诊断电池状态的装置的电池组的示例性配置的图。
[0033]图4是示出在参考模块和根据本公开内容实施例的用于诊断电池状态的装置中的电池模块的SOC和SOC变化率的图。
[0034]图5是示出根据本公开内容实施例的包括用于诊断电池状态的装置的另一电池组的示例性配置的图。
[0035]图6是示出参考模块、根本文档来自技高网...

【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状态的装置，所述装置诊断具有至少一个电池单元的电池模块的状态，所述装置包括：充电和放电单元，被配置为对所述电池模块进行充电或放电；测量单元，被配置为在对所述电池模块充电或放电的循环期间的每个预定时间段测量所述电池模块的电流；以及控制单元，被配置为从所述测量单元接收所述电池模块的电流的测量值，基于接收的测量值估计在循环期间的所述电池模块的SOC(充电状态)，计算所估计的SOC的变化率，并且基于所计算的SOC的变化率和预设的参考变化率之间的比较结果来确定所述电池模块中是否发生缺陷。2.根据权利要求1所述的用于诊断电池状态的装置，其中，所述控制单元被配置为计算所估计的SOC的瞬时变化率，并基于所计算的瞬时变化率和在相同时间点与其对应的参考变化率之间的比较结果来确定所述电池模块中是否发生缺陷。3.根据权利要求2所述的用于诊断电池状态的装置，其中，所述控制单元被配置为当所计算的瞬时变化率大于所述参考变化率时，确定在所述电池模块所包括的多个电池单元中的至少一个电池单元中发生缺陷。4.根据权利要求1所述的用于诊断电池状态的装置，其中，所述控制单元被配置为计算所估计的SOC的瞬时变化率，确定所计算的瞬时变化率中的多个峰值，在多个确定的峰值中选择最接近循环的中间时间点的峰值作为目标峰值，并通过将所选目标峰值与参考变化率的参考峰值进行比较来确定所述电池模块中是否发生缺陷。5.根据权利要求4所述的用于诊断电池状态的装置，其中，设置多个电池模块，及其中，所述控制单元被配置为计算所述多个电池模块中的每一个电池模块的SOC的瞬时变化率，在所述多个电池模块中的每一个电池模块的瞬时变化率中选择目标峰值，并通过...

【专利技术属性】
技术研发人员：李东春，金承焕，
申请(专利权)人：株式会社LG新能源，
类型：发明
国别省市：