具有并联单体的电池中的单体故障检测制造技术

技术编号:33660923 阅读:24 留言:0更新日期:2022-06-02 20:42
本公开涉及具有并联单体的电池中的单体故障检测。用于检测具有至少两个并联电池单体的电池中的故障的技术。在一些示例中,单体可能发生故障或者变得断开连接。本公开的电路可以通过在正和负端子处测量电池参数来确定电池组是否具有故障。当电路检测到故障时,电路可以调整充电速率,使得充电不超过电池组的任何单个单体的最大充电速率。在一些示例中,电路可以关闭到电池组的充电电流以确保充电速率不超过任何单个单体的最大充电速率。为了避免误报故障检测,本公开的电路可以在减小充电电流之前验证所检测到的故障和充电循环的参数。数。数。

【技术实现步骤摘要】
具有并联单体的电池中的单体故障检测


[0001]本公开涉及具有并联单体的电池中的单体故障检测。

技术介绍

[0002]电池组可以被以各种配置布置,这些配置包括串联的电池单体、并联的电池单体以及串联和并联的组合。并联的电池单体可以增加容量,例如更多的安培小时(A

hrs或Ah),然而串联的电池单体可以增加电池组电压。一些示例配置包括1S2P,其是一个串联的电池单体,即单个电池单体在电池组的正负端子之间,同时两个电池单体并联。1S2P电池组具有单个单体的电压,同时有两个电池单体的A

hr容量。2S2P电池组串联具有两组两个电池单体,其中两组中的每一组由并联布线的两个单体构成。2S2P电池组总共具有四个单体,其电压是单个单体的两倍,并且容量是单个单体的四倍。在一些示例中,电池组可以是可再充电的。

技术实现思路

[0003]一般而言,本公开描述用于检测具有至少两个并联电池单体的电池组的单体中的故障的技术。在一些示例中,并联电池单体中的电池单体可能发生故障或者变得断开连接。本公开的电路可以通过在整个电池组的正负端子处测量电池参数来确定电池组是否具有故障。当电路检测到故障时,电路可以确保充电速率不超过电池组的任何单个单体的最大充电速率,例如,在单个故障使其他单体中的一个或多个变得以电力方式断开连接的情况下。在一些示例中,电路可以关闭到电池组的充电电流以确保充电速率不超过任何单个单体的最大充电速率。为了避免误报故障检测,本公开的电路可以在减小充电电流之前验证所检测到的故障和充电循环的参数。
[0004]在一个示例中,本公开描述一种方法,该方法包括:由处理电路接收充电控制回路是否连接到外部电源的指示;响应于确定充电控制回路连接到外部电源,由处理电路发起包括至少两个并联单体的电池的充电循环;确定电池的充电状态是否满足阈值充电状态;确定电池的全充电容量是否满足阈值充电容量;以及响应于确定全充电容量满足阈值充电容量并且电池的充电状态满足阈值充电状态两者:确定发生了电池单体错误;并且由处理电路调整电池的充电速率,使得充电速率不超过电池的任何单个单体的最大充电速率。
[0005]在另一示例中,本公开描述一种设备,该设备包括:可再充电的电池,该可再充电的电池包括至少两个并联单体;电池管理电路,该电池管理电路被配置成控制电池的电流流动;存储器;以及处理电路,该处理电路可操作地耦合到存储器并耦合到电池管理电路,该处理电路被配置成:从电池管理电路接收电池管理电路连接到外部电源的指示;响应于接收到电池管理电路连接到外部电源的指示,使电池管理电路发起电池的充电循环;确定电池的充电状态是否满足阈值充电状态;确定电池的全充电容量是否满足阈值充电容量;以及响应于确定全充电容量满足阈值充电容量并且电池的充电状态满足阈值充电状态两者:确定发生了电池单体错误;并且使电池管理电路调整电池的充电速率,使得充电速率不
超过电池的任何单个单体的最大充电速率。
[0006]在另一示例中,本公开描述一种非暂时性计算机可读存储介质,该非暂时性计算机可读存储介质包括指令,当被执行时,这些指令使计算设备的一个或多个处理器:接收充电控制回路是否连接到外部电源的指示;响应于确定充电控制回路连接到外部电源,发起电池的充电循环,其中该电池包括至少两个并联单体;确定电池的充电状态是否满足阈值充电状态;确定电池的全充电容量是否满足阈值充电容量;以及响应于确定全充电容量满足阈值充电容量并且电池的充电状态满足阈值充电状态两者:确定发生了电池单体错误;并且确保电池的充电速率不超过电池的任何单个单体的最大充电速率。
[0007]在附图和以下描述中阐述本公开的一个或多个示例的细节。根据说明书和附图,并且根据权利要求,本公开的其他特征、目的和优点将是显而易见的。
附图说明
[0008]图1是图示根据本公开的一种或多种技术的示例系统的框图,该示例系统包括可再充电电池组和被配置成检测电池故障的电池管理电路。
[0009]图2是图示单个单体串联且两个单体并联的示例电池组的框图。
[0010]图3是图示单个单体串联且多个单体并联的示例电池组的框图。
[0011]图4是图示本公开的电池故障检测技术的示例操作的流程图。
[0012]图5是图示根据本公开的一种或多种技术的示例循环可用性检查的流程图。
[0013]图6是图示根据本公开的一种或多种技术的示例循环错误检查的流程图。
具体实施方式
[0014]图1是图示根据本公开的一种或多种技术的示例系统的框图,该示例系统包括可再充电电池组和被配置成检测电池故障的电池管理电路。移动计算设备120的示例可以包括移动电话、平板、诸如健身追踪器或类似医疗设备的可穿戴设备、诸如固定安装路边监测设备的太阳能供电设备、可以仅在白天期间接收电力的天气监测设备和类似设备。在本公开中,“电池组”指示具有至少两个单体的电池,但是可以互换地使用电池组和电池。
[0015]系统100的示例包括向移动计算设备120提供电力的外部电力供应121。移动计算设备120可以包括电池管理电路110、电池104或向负载106和处理电路102提供电能的其他类似的电能存储设备。在一些示例中,移动计算设备120还可以包括图1中未示出的其他组件。例如,计算设备120可以包括:用户接口,包括诸如触摸屏、按钮、开关等的输入设备、显示屏以及诸如LED的其他指示器;音频输出设备;用于有线和无线通信的通信电路;测量回路,包括传感器、放大器、滤波器以及与移动计算设备120的功能相关的其他电路或组件。
[0016]处理电路102可以接收信号并且控制移动计算设备120的组件的操作。在一些示例中,处理电路102可以是与中央处理单元(CPU)或通用处理器分立的电路。在其他示例中,处理电路102可以是CPU/通用处理器的一部分。处理电路102的示例可以包括以下各项中的任何一个或多个:微控制器(MCU),例如包含处理器核心、存储器和可编程输入/输出外围设备的单个集成回路上的计算机;微处理器(μP),例如单个集成回路(IC)上的CPU;控制器;数字信号处理器(DSP);专用集成回路(ASIC);现场可编程门阵列(FPGA);片上系统(SoC)或等同分立或集成逻辑电路。处理器可以是集成电路,即集成处理电路,并且该集成电路可以作为
固定硬件处理电路、可编程处理电路和/或固定处理电路和可编程处理电路两者的组合被实现。因此,如本文所使用的术语“处理电路”、“处理器”或“控制器”可以是指前面的结构中的任何一种或多种或可操作来执行本文描述的技术的任何其他结构。
[0017]在图1的示例中,存储器103与处理电路102集成在一起。在其他示例中,存储器103可以包括与处理电路102分离并且通信地耦合到处理电路102的一个或多个组件。存储器103的示例可以包括任何类型的计算机可读存储介质,包括随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、可编程只读存储器(PROM)、可擦除可编程只读存储器(EPRO本文档来自技高网
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种方法,所述方法包括:由处理电路接收充电控制回路是否连接到外部电源的指示;响应于确定所述充电控制回路连接到所述外部电源,由所述处理电路发起包括至少两个并联单体的电池的充电循环;确定所述电池的充电状态是否满足阈值充电状态以及所述电池的全充电容量是否满足阈值充电容量;以及响应于确定所述全充电容量满足所述阈值充电容量并且所述电池的所述充电状态满足所述阈值充电状态:确定发生了电池单体错误;以及由所述处理电路调整所述电池的充电速率,使得所述充电速率不超过所述电池的任何单个单体的最大充电速率。2.根据权利要求1所述的方法,进一步包括,响应于确定所述充电控制回路连接到所述外部电源,由所述处理电路基于以下条件中的任一个来检测所述充电循环的循环错误:电池电压变化在第一预定时间段内大于阈值电压变化;所述电池的充电状态速率在第二预定时间段内满足充电状态速率阈值;或者所述充电循环的充电时间小于阈值充电时间。3.根据权利要求1所述的方法,进一步包括:基于以下两个条件中的一个或多个是否被满足来确定所述充电循环是否是有效充电循环:所述电池的所述充电状态在所述充电循环开始时不超过第一充电状态阈值;以及所述电池的所述充电状态变化在所述充电循环结束时已超过第二充电状态阈值;以及响应于确定所述充电循环是有效充电循环,由所述处理电路确定先前循环错误是否被存储在存储器中;响应于确定没有先前循环错误被存储在所述存储器中,将循环错误的指示存储在所述存储器处。4.根据权利要求1所述的方法,进一步包括:响应于确定发生了所述电池单体错误,由所述处理电路确定先前电池单体错误是否被存储在存储器中;以及响应于确定所述先前电池单体错误被存储在所述存储器中,输出电池故障的指示。5.根据权利要求1所述的方法,进一步包括:响应于确定发生了所述电池单体错误,将所述电池单体错误的指示存储在存储器处。6.根据权利要求1所述的方法,进一步包括,响应于确定所述全充电容量不满足所述阈值充电容量并且所述电池的所述充电状态不满足所述阈值充电状态,从存储器中清除错误的一个或多个指示。7.根据权利要求1所述的方法,其中,调整所述电池的所述充电速率包括将所述充电速率设置为零。8.一种设备,所述设备包括:可再充电的电池,所述电池包括至少两个并联单体;
电池管理电路,所述电池管理电路被配置成控制所述电池的电流流动;存储器;以及处理电路,所述处理电路被操作地耦合到所述存储器并且耦合到所述电池管理电路,所述处理电路被配置成:从所述电池管理电路接收所述电池管理电路连接到外部电源的指示;响应于接收到所述电池管理电路连接到所述外部电源的所述指示,使所述电池管理电路发起所述电池的充电循环;确定所述电池的充电状态是否满足阈值充电状态以及所述电池的全充电容量是否满足阈值充电容量;以及响应于确定所述全充电容量满足所述阈值充电容量并且所述电池的所述充电状态满足所述阈值充电状态:确定发生了电池单体错误;以及使所述电池管理电路调整所述电池的充电速率,使得所述充电速率不超过所述电池的任何单个单体的最大充电速率。9.根据权利要求8所述的设备,进一步包括:充电控制回路,其中,所述处理电路进一步被配置成:响应于确定所述电池管理电路连接到所述外部电源,基于以下条件中的任一个来检测所述充电循环的循环错误:电池电压变化在第一预定时间段内大于阈值电压变化;所述电池的充电状态速率在第二预定时间段内满足充电状态速率阈值;或者所述充电循环的充电时间小于阈值充电时间。10.根据权利要求8所述的设备,其中,所述处理电路进一步被配置成:基于以下两个条件中的一个或多个是否被满足来确定所述充电循环是...

【专利技术属性】
技术研发人员:詹姆斯
申请(专利权)人:谷歌有限责任公司
类型:发明
国别省市:

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