根据本公开的电池诊断装置包括：电压测量单元，用于测量第一至第n电池单体中的每个的单体电压；以及控制单元，其中n是大于或等于2的自然数。控制单元基于在从第一时间点至第二时间点的第一休止时段内测量了第一次数的每个电池单体的单体电压，确定第一休止时段的每个电池单体的平均单体电压。控制单元基于从第三时间点至第四时间点的第二休止时段内测量了第二次数的每个电池单体的单体电压，确定第二休止时段的每个电池单体的平均单体电压。控制单元基于第一休止时段的每个电池单体的平均单体电压和第二休止时段的每个电池单体的平均单体电压来诊断每个电池单体的故障。平均单体电压来诊断每个电池单体的故障。平均单体电压来诊断每个电池单体的故障。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】电池诊断装置、电池诊断方法和储能系统
[0001]本公开涉及用于根据在电池单体的休止状态下的电池单体的电压变化来诊断电池单体的故障的技术。
[0002]本申请要求于2019年11月5日在韩国提交的韩国专利申请No.10
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2019
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0140356的优先权，该申请的公开内容通过引用并入本文。
技术介绍
[0003]近来，对诸如膝上型计算机、摄像机和移动电话的便携式电子产品的需求急剧增加，并且随着电动车辆、储能蓄电池、机器人、卫星的广泛发展，正在对能够重复地再充电的高性能电池做出许多研究。
[0004]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，并且其中，锂电池具有很少或没有记忆效应，因此它们与镍基电池比由于其如下优点而正在赢得更多关注：能够在随时方便时进行再充电、自放电率非常低并且能量密度高。
[0005]另一方面，包括串联电连接的几个至几十个电池单体的单体组件广泛地用于产生高电压。当一些电池单体具有故障时，每个故障的电池单体甚至在其中充电和放电被停止的休止状态下也可能具有特大压降。
[0006]现有技术在特定时间点执行多个电池单体中的每个的单体电压测量，并且根据每个单体电压与平均单体电压之间的差来执行每个电池单体的故障诊断。然而，由于单体电压取决于电池单体其本身中的缺陷以及充电状态和劣化程度，所以基于在特定时间点测量了一次的单体电压的现有技术具有高诊断误差。例如，正常的电池单体可能被误诊为故障的电池单体或者故障的电池单体可能被误诊为正常的电池单体。
技术实现思路
[0007]技术问题
[0008]本公开被设计来解决上述问题，因此本公开旨在提供一种用于根据在休止状态下的每个电池单体的电压变化来诊断串联和/或并联连接的多个电池单体中的每个的故障的装置和方法，以及一种包括该装置的储能系统。
[0009]本公开的这些及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，将容易地理解，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。
[0010]技术方案
[0011]根据本公开的一个方面的电池诊断装置包括：电压测量单元，该电压测量单元被配置成测量第一至第n电池单体中的每个的单体电压；以及控制单元，该控制单元可操作地耦合到电压测量单元，其中，n是2或更大的自然数。控制单元被配置成基于在第一休止时段内测量了第一次数的每个电池单体的单体电压，确定以一对一关系与第一至第n电池单体相关联的、第一休止时段的第一至第n平均单体电压，其中，第一休止时段是从第一时间点
至第二时间点。控制单元被配置成基于在第二休止时段内测量了第二次数的每个电池单体的单体电压，确定以一对一关系与第一至第n电池单体相关联的、第二休止时段的第一至第n平均单体电压，其中，第二休止时段是从第三时间点至第四时间点。第三时间点晚于第二时间点，并且是自第一时间点以来已经经过阈值时间的时间点。控制单元被配置成基于第一休止时段的第一至第n平均单体电压和第二休止时段的第一至第n平均单体电压来诊断第一至第n电池单体中的每个的故障。
[0012]第一时间点可以是第一至第n电池单体从循环状态变化为休止状态的时间点。
[0013]控制单元可以被配置成使用以下等式1来确定第一休止时段的第一至第n平均单体电压：
[0014]<等式1>
[0015][0016]其中，k是等于或小于1的自然数，i是第一次数，x是等于或小于i的自然数，V
k
[x]是在第一休止时段内第x次测量的第k电池单体的单体电压，并且V
k_1
是第一休止时段的第k平均单体电压。
[0017]控制单元可以被配置成使用以下等式2来确定第二休止时段的第一至第n平均单体电压：
[0018]<等式2>
[0019][0020]其中，k是等于或小于n的自然数，j是第二次数，y是等于或小于j的自然数，V
k
[y]是在第二休止时段内第y次测量的第k电池单体的单体电压，并且V
k_2
是第二休止时段的第k平均单体电压。
[0021]控制单元可以被配置成基于第一休止时段的第一至第n平均单体电压来确定第一参考电压。控制单元可以被配置成基于第二休止时段的第一至第n平均单体电压来确定第二参考电压。
[0022]控制单元可以被配置成使用以下等式3来确定以一对一关系与第一至第n电池单体相关联的第一至第n参考值：
[0023]<等式3>
[0024][0025]其中，k是等于或小于n的自然数，V
ref_1
是第一参考电压，V
ref_2
是第二参考电压，并且R
k
是第k参考值。
[0026]控制单元可以被配置成使用以下等式4来确定以一对一关系与第一至第n电池单体相关联的第一至第n参考值：
[0027]<等式4>
[0028][0029]其中，k是等于或小于n的自然数，V
ref_1
是第一参考电压，V
ref_2
是第二参考电压，并且R
k
是第k参考值。
[0030]控制单元可以被配置成当第k参考值等于或大于预定阈值诊断值时，诊断第k电池单体是有故障的，预定阈值诊断值大于1。
[0031]控制单元可以被配置成基于第一至第n电池单体中的每个的最大容量来确定第一至第n诊断值，每个诊断值大于1。控制单元可以被配置成当第k参考值等于或大于第k诊断值时，诊断第k电池单体是有故障的。
[0032]控制单元可以被配置成随着第k电池单体的最大容量减小而增加第k诊断值。
[0033]控制单元可以被配置成基于第一至第n电池单体的平均最大容量来确定阈值时间。
[0034]控制单元可以被配置成随着平均最大容量减小而减小阈值时间。
[0035]根据本公开的另一方面的储能系统包括电池诊断装置。
[0036]根据本公开的再一方面的电池诊断方法可由电池诊断装置执行。电池诊断方法包括：基于在第一休止时段内测量了第一次数的第一至第n电池单体的单体电压，确定分别以一对一关系与第一至第n电池单体相关联的、第一休止时段的第一至第n平均单体电压，其中，第一休止时段是从第一时间点至第二时间点，并且n是2或更大的自然数；基于在第二休止时段内测量了第二次数的每个电池单体的单体电压，确定以一对一关系与第一至第n电池单体相关联的、第二休止时段的第一至第n平均单体电压，其中，第二休止时段是从第三时间点至第四时间点，并且，第三时间点晚于第二时间点，并且是自第一时间点以来已经经过阈值时间的时间点；以及基于第一休止时段的第一至第n平均单体电压和第二休止时段的第一至第n平均单体电压来诊断第一至第n电池单体中的每个的故障。
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【技术保护点】
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种电池诊断装置，包括：电压测量单元，所述电压测量单元被配置成测量第一至第n电池单体中的每个的单体电压，其中，n是2或更大的自然数；以及控制单元，所述控制单元可操作地耦合到所述电压测量单元，其中，所述控制单元被配置成：基于在第一休止时段内测量了第一次数的每个电池单体的单体电压，确定以一对一关系与所述第一至第n电池单体相关联的、所述第一休止时段的第一至第n平均单体电压，其中，所述第一休止时段是从第一时间点至第二时间点，基于在第二休止时段内测量了第二次数的每个电池单体的单体电压，确定以一对一关系与所述第一至第n电池单体相关联的、所述第二休止时段的第一至第n平均单体电压，其中，所述第二休止时段是从第三时间点至第四时间点，并且，所述第三时间点晚于所述第二时间点，并且是自所述第一时间点以来已经经过阈值时间的时间点，以及基于所述第一休止时段的第一至第n平均单体电压和所述第二休止时段的第一至第n平均单体电压来诊断所述第一至第n电池单体中的每个的故障。2.根据权利要求1所述的电池诊断装置，其中，所述第一时间点是所述第一至第n电池单体从循环状态变化为休止状态的时间点。3.根据权利要求1所述的电池诊断装置，其中，所述控制单元被配置成使用以下等式1来确定所述第一休止时段的第一至第n平均单体电压：<等式1>其中，k是等于或小于1的自然数，i是所述第一次数，x是等于或小于i的自然数，V
k
[x]是在所述第一休止时段内第x次测量的第k电池单体的单体电压，并且V
k_1
是所述第一休止时段的第k平均单体电压。4.根据权利要求3所述的电池诊断装置，其中，所述控制单元被配置成使用以下等式2来确定所述第二休止时段的第一至第n平均单体电压：<等式2>其中，k是等于或小于n的自然数，j是所述第二次数，y是等于或小于j的自然数，V
k
[y]是在所述第二休止时段内第y次测量的第k电池单体的单体电压，并且V
k_2
是所述第二休止时段的第k平均单体电压。5.根据权利要求4所述的电池诊断装置，其中，所述控制单元被配置成：基于所述第一休止时段的第一至第n平均单体电压来确定第一参考电压，并且基于所述第二休止时段的第一至第n平均单体电压来确定第二参考电压。6.根据权利要求5所述的电池诊断装置，其中，所述控制单元被配置成使用以下等式3
来确定以一对一关系与所述第一至第n电池单体相关联的第一至第n参考值：<等式3>其中，k是等...
【专利技术属性】
技术研发人员：李炫澈，权洞槿，金承显，金安洙，尹成烈，
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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