用于诊断电池单体的设备和方法技术

根据本发明专利技术的一个实施例的一种电池单体诊断装置能够包括：电压测量单元，其在电池的开路电压状态中测量电池模块的每个电池单体的电压；存储器，其以预定的时间间隔存储所测量的电压；和异常检测单元，其对于每个电池单体将当前测量电压与预设时间之前的测量电压进行比较，并且当在当前测量电压和预设时间之前的测量电压之间的差超过参考值时，确定电池单体中已经发生异常。单体中已经发生异常。单体中已经发生异常。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于诊断电池单体的设备和方法
[0001]对相关申请的交叉引用
[0002]该申请要求在2019年7月5日向韩国知识产权局提交的韩国专利申请No.10
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2019
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0081391的权益，其全部公开通过引用结合于此。


[0003]本专利技术涉及一种用于诊断电池单体以检测由于电池单体的内部短路而可能发生的瞬时电压波动的设备和方法。

技术介绍

[0004]近来，正在积极地进行对二次电池的研究和开发。这里，二次电池是能够充电和放电的电池，并且旨在包括所有传统的Ni/Cd电池、Ni/MH电池等、和近来的锂离子电池。在二次电池中，与传统的Ni/Cd电池、Ni/MH电池等相比，锂离子电池具有能量密度高得多的优点。另外，锂离子电池能够以小的尺寸和轻的重量制造，并且因此，锂离子电池被用作移动设备的电源。另外，由于其使用范围已经扩展到电动车辆的电源，因此锂离子电池作为下一代能量存储介质受到关注。
[0005]另外，二次电池通常被用作包括电池模块的电池组，在该电池模块中，多个电池单体被串联和/或并联连接。另外，电池组的状态和操作由电池管理系统(BMS)管理和控制。
[0006]特别地，在能量存储系统(ESS)领域中，当在电池模块的单体内发生短路时，不仅可能损坏电池，而且可能损坏整个ESS系统。然而，传统上，还没有能够早期检测电池单体的内部短路的方法。
[0007]另外，传统上，通过实时测量跨电池模块中的每一个单体的电压，仅对诸如低电压或高电压的操作范围外的部分执行检测。因此，在传统的ESS系统中，尚未实现对由于电池单体的瞬时内部短路引起的单体电压行为的异常的检测。

技术实现思路

[0008]技术问题
[0009]已经作出本专利技术以解决上述问题，并且其目的是提供一种用于诊断电池单体的设备和方法，该设备和方法能够检测由于电池单体的瞬时内部短路引起的单体电压行为的异常。
[0010]技术解决方案
[0011]根据本专利技术的实施例的一种用于诊断电池单体的设备包括：电压测量单元，其在电池的开路电压的状态中测量电池模块的每个电池单体的电压；存储器，其以预定的时间间隔存储所测量的电压；和异常检测单元，其对于每个电池单体将当前测量电压与预设时间之前的测量电压进行比较，并且当在当前测量电压和预设时间之前的测量电压之间的差超过参考值时，确定在电池单体中已经发生异常。
[0012]在根据本专利技术实施例的用于诊断电池单体的设备中，预设时间可以为5秒。
[0013]当流过电池模块的电流为0的状态持续10秒或更长并且电池单体的充电状态(SOC)等于或大于预设数值时，根据本专利技术实施例的用于诊断电池单体的设备的异常检测单元可以执行电池单体的异常诊断。
[0014]当从当电池的充电或放电完成并且流过电池模块的电流为0时的时间点起流逝了10秒时，根据本专利技术实施例的用于诊断电池单体的设备的异常检测单元可以执行电池单体的异常诊断。
[0015]在根据本专利技术实施例的用于诊断电池单体的设备中，SOC的预设数值可以为30％。
[0016]在根据本专利技术实施例的用于诊断电池单体的设备中，在当前测量电压和预设时间之前的测量电压之间的差可以包括电池单体的电压下降量和电压上升量这两者。
[0017]当在当前测量电压和预设时间之前的测量电压之间的差超过参考值的状态相继地发生两次或更多次时，根据本专利技术实施例的用于诊断电池单体的设备的异常检测单元可以确定在电池单体中已经发生异常。
[0018]在根据本专利技术实施例的用于诊断电池单体的设备中，参考值可以为10mV。
[0019]根据本专利技术的另一个实施例的一种用于诊断电池单体的设备包括：电压测量单元，其在电池的开路电压的状态中测量电池模块的每个电池单体的电压；SOC计算单元，其基于所测量的电压计算电池模块的每个电池单体的SOC；存储器，其以预定的时间间隔存储所测量的电压和所计算的SOC；和异常检测单元，其对于每个电池单体将当前SOC与预设时间之前的SOC进行比较，并且当在当前SOC和预设时间之前的SOC之间的差超过参考值时，确定在电池单体中已经发生异常。
[0020]根据本专利技术实施例的一种用于诊断电池单体的方法包括：在电池的开路电压的状态中测量电池模块的每个电池单体的电压；以预定的时间间隔存储所测量的电压；对于每个电池单体将当前测量电压与预设时间之前的测量电压进行比较；并且当在当前测量电压和预设时间之前的测量电压之间的差超过参考值时，确定在电池单体中已经发生异常。
[0021]在根据本专利技术实施例的用于诊断电池单体的方法中，预设时间可以为5秒。
[0022]根据本专利技术实施例的用于诊断电池单体的方法进一步包括：在对于每个电池单体将当前测量电压与预设时间之前的测量电压进行比较之前，测量流过电池模块的电流和电池单体的SOC，其中在测量流过电池模块的电流和电池单体的SOC中，当流过电池模块的电流为0的状态持续10秒或更长并且电池单体的充电状态(SOC)等于或大于预设数值时，可以执行将当前测量电压和预设时间之前的测量电压进行比较。
[0023]根据本专利技术实施例的用于诊断电池单体的方法进一步包括：在对于每个电池单体将当前测量电压与预设时间之前的测量电压进行比较之前，测量流过电池模块的电流，其中在测量流过电池模块的电流中，当从当电池的充电或放电完成并且流过电池模块的电流为0时的时间点起流逝了10秒时，可以执行对于每个电池单体将当前测量电压与预设时间之前的测量电压的比较。
[0024]在根据本专利技术实施例的用于诊断电池单体的方法中，SOC的预设数值可以为30％。
[0025]在根据本专利技术实施例的用于诊断电池单体的方法中，在当前测量电压和预设时间之前的测量电压之间的差可以包括电池单体的电压下降量和电压上升量这两者。
[0026]在根据本专利技术实施例的用于诊断电池单体的方法中，在确定在电池单体中已经发生异常中，当在当前测量电压和预设时间之前的测量电压之间的差超过参考值的情况相继
地发生两次或更多次时，可以确定在电池单体中已经发生异常。
[0027]根据本专利技术的另一个实施例的一种用于诊断电池单体的方法包括：在电池的开路电压的状态中测量电池模块的每个电池单体的电压；基于所测量的电压计算电池模块的每个电池单体的SOC；以预定的时间间隔存储所计算的SOC；对于每个电池单体将当前SOC与预设时间之前的SOC进行比较；并且当在当前SOC和预设时间之前的SOC之间的差超过参考值时，确定在电池单体中已经发生异常。
[0028]有利的效果
[0029]按照根据本专利技术的实施例的用于诊断电池单体的设备和方法，能够及早地检测由于电池单体的瞬时内部短路引起的单体电压行为的异常。
附图说明
[0030]图1是示意一般电池管理系统的配置的框图；
[0031]图2是示意根据本专利技术实施例的用于诊断电池单体的设备的配置的框图；
[0032]图3a和3b示意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】1.一种用于诊断电池单体的设备，所述设备包括：电压测量单元，所述电压测量单元在电池的开路电压的状态中测量电池模块的每个电池单体的电压；存储器，所述存储器以预定的时间间隔存储所测量的电压；和异常检测单元，所述异常检测单元对于每个电池单体将当前测量电压与预设时间之前的测量电压进行比较，并且当在所述当前测量电压和所述预设时间之前的测量电压之间的差超过参考值时，确定在所述电池单体中已经发生异常。2.根据权利要求1所述的设备，其中，所述预设时间为5秒。3.根据权利要求1所述的设备，其中，当流过所述电池模块的电流为0的状态持续10秒或更长并且所述电池单体的充电状态(SOC)等于或大于预设数值时，所述异常检测单元执行所述电池单体的异常诊断。4.根据权利要求1所述的设备，其中，当从当所述电池的充电或放电完成并且流过所述电池模块的电流为0时的时间点起流逝了10秒时，所述异常检测单元执行所述电池单体的异常诊断。5.根据权利要求3所述的设备，其中，所述SOC的所述预设数值为30％。6.根据权利要求1所述的设备，其中，在所述当前测量电压和所述预设时间之前的测量电压之间的差包括所述电池单体的电压下降量和电压上升量这两者。7.根据权利要求1所述的设备，其中，当在所述当前测量电压和所述预设时间之前的测量电压之间的差超过所述参考值的状态相继地发生两次或更多次时，所述异常检测单元确定在所述电池单体中已经发生异常。8.根据权利要求1所述的设备，其中，所述参考值为10mV。9.一种用于诊断电池单体的设备，所述设备包括：电压测量单元，所述电压测量单元在电池的开路电压的状态中测量电池模块的每个电池单体的电压；SOC计算单元，所述SOC计算单元基于所测量的电压计算所述电池模块的每个电池单体的SOC；存储器，所述存储器以预定的时间间隔存储所测量的电压和所计算的SOC；和异常检测单元，所述异常检测单元对于每个电池单体将当前SOC与预设时间之前的SOC进行比较，并且当在所述当前SOC和所述预设时间之前的SOC之间的差超过参考值时，确定在所述电池单体中已经发生异常。10.一种用于诊断电池单体的方法，所述方法包括：在所述电池的开路电压的状态中测量电池模块的每个电池单体...

【专利技术属性】
技术研发人员：尹成烈，权洞槿，李炫澈，金承显，金安洙，
申请(专利权)人：株式会社LG新能源，
类型：发明
国别省市：