电池管理设备和方法技术

根据本发明专利技术的一个实施方式的电池管理设备，该电池管理设备包括：分布生成单元，其获得表示电池的电压和容量之间的对应关系的电池分布，并且基于所获得的电池分布生成表示相对于电池的容量的微分电压与容量之间的对应关系或相对于电池的电压的微分容量与电压之间的对应关系的微分分布；以及控制单元，其被配置为接收由分布生成单元生成的微分分布，根据与接收到的微分分布的类型相对应的规则确定接收到的微分分布中包括的目标峰值，并且基于目标峰值相对于参考峰值的移动变化来确定电池的状态，该参考峰值被预设为与所接收到的微分分布的类型对应。分分布的类型对应。分分布的类型对应。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】电池管理设备和方法


[0001]本申请要求于2020年7月16日提交的韩国专利申请No.10
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2020
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0088355和2020年7月23日提交的韩国专利申请No.10
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2020
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0091830的优先权，其公开内容通过引用并入本文。
[0002]本公开涉及一种电池管理设备及方法，并且更具体地，涉及一种用于基于电池的微分分布从各个方面确定电池状态的电池管理设备及方法。

技术介绍

[0003]近期，对诸如笔记本电脑、摄像机、便携式电话之类的便携式电子产品的需求已经急剧增加，并且电动车辆、储能电池、机器人、卫星等得到大力发展。因此，正在积极研究允许反复充电和放电的高性能电池。
[0004]目前市售的电池包括镍镉电池、镍氢电池、镍锌电池、锂电池等。其中，锂电池因它们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充电率和高能量密度而备受瞩目。
[0005]但是，电池可能随着反复充电或放电而劣化。例如，在电池的正极处，由于电解质被氧化或晶体结构被破坏，电池可能劣化。在负极处，由于金属锂析出，电池可能劣化。传统上，电池的劣化是基于在对电池进行充电的过程中获得的电池分布(profile)来诊断的。
[0006]传统上，基于电池的微分分布中包括的峰值的行为来诊断电池的状态。然而，传统上，使用充电分布(在充电过程中获得的分布)或放电分布(在放电过程中获得的分布)来诊断电池的状态，或者针对每个峰值，有限地诊断电池的正极是否劣化或者负极是否劣化。
[0007]因此，需要开发基于电池的微分分布中包括的峰值的行为，从各个方面更准确地诊断电池状态的技术。

技术实现思路

[0008]技术问题
[0009]本公开被设计为解决相关技术的问题，因此本公开旨在提供电池管理设备及方法，其基于电池的微分分布中包括的峰值的行为从各个方面确定电池的状态。
[0010]本公开的这些和其他目的和优点可以从以下详细描述中理解，并且从本公开的示例性实施方式中将变得更加清楚。此外，将容易理解，本公开的目的和优点可以通过所附权利要求及其组合中所示的手段来实现。
[0011]技术方案
[0012]根据本公开的一个方面的电池管理设备可以包括：分布生成单元，该分布生成单元被配置为获得表示电池的电压和容量之间的对应关系的电池分布，并且基于所获得的电池分布生成表示针对所述电池的容量的微分电压与所述容量之间的对应关系或针对所述电池的电压的微分容量与所述电压之间的对应关系的微分分布；以及控制单元，该控制单元被配置为：从所述分布生成单元接收所生成的微分分布，根据与所接收到的微分分布的
类型相对应的规则确定所接收到的微分分布中包括的目标峰值，并且基于所述目标峰值相对于参考峰值的行为变化来确定所述电池的状态，所述参考峰值被预设为与所接收到的微分分布的类型相对应。
[0013]控制单元可以被配置为当所接收到的微分分布为表示微分电压与容量之间的对应关系的微分电压分布时，基于目标峰值相对于参考峰值的行为变化来确定电池的可用锂是否损失。
[0014]控制单元可以被配置为当所接收到的微分分布为表示微分容量与电压的对应关系的微分容量分布时，基于目标峰值相对于参考峰值的行为变化来确定电池的正极容量是否损失和电池的可用锂是否损失中的至少一项。
[0015]控制单元可以被配置为在微分电压分布的整个容量范围中基于与微分电压分布相对应的参考电压峰值的容量来设置目标容量范围，将微分电压分布的目标容量范围中包括的峰值确定为目标电压峰值，以及基于参考电压峰值和目标电压峰值来确定可用锂是否损失。
[0016]参考电压峰值可以被配置为被预设为如下峰值：该峰值的对应容量在预设为与所述微分电压分布相对应的参考电压分布中最小。
[0017]控制单元可以被配置为将从电池的放电结束容量到基于参考电压峰值的容量与电池的放电结束容量对称的容量的容量范围设置为目标容量范围。
[0018]控制单元可以被配置为当所确定的目标电压峰值的数量为1并且目标电压峰值的微分电压与参考电压峰值的微分电压相比减小时，确定电池的可用锂损失。
[0019]控制单元可以被配置为当所确定的目标电压峰值的数量为两个或更多个时，确定电池的可用锂损失。
[0020]控制单元可以被配置为将微分容量分布的整个电压范围中从预设电压到为电池预设的充电结束电压的电压范围设置为目标电压范围，将微分容量分布的目标电压范围中包括的峰值确定为目标容量峰值，并基于目标容量峰值和参考容量峰值来确定正极容量是否损失和可用锂是否损失中的至少一项，参考容量峰值被预设为与目标容量峰值相对应。
[0021]控制单元可以被配置为将被预设为与所述微分容量分布相对应的参考容量分布的所述目标电压范围中包括的峰值设置为所述参考容量峰值。
[0022]控制单元可以被配置为根据参考容量峰值的微分容量和目标容量峰值的微分容量进行比较的结果来确定电池的正极容量是否损失，并且根据参考容量峰值的微分容量和电压分别与目标容量峰值的微分容量和电压进行比较的结果来确定电池的可用锂是否损失。
[0023]控制单元可以被配置为当目标容量峰值的微分容量与参考容量峰值的微分容量相比增加并且目标容量峰值的电压与参考容量峰值的电压相比减小时，确定电池的可用锂损失。
[0024]控制单元可以被配置为当目标容量峰值的微分容量与参考容量峰值的微分容量相比减小时，确定电池的正极容量损失。
[0025]控制单元可以被配置为在确定电池的正极容量或可用锂损失时，改变为电池预设的充电C
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rate的阈值和放电C
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rate的阈值中的至少一个。
[0026]根据本公开的另一方面的电池组可以包括根据本公开的一个方面的电池管理设
备。
[0027]根据本公开另一方面的电池管理方法，该电池管理方法可以包括以下步骤：电池分布获得步骤，其获得表示电池的电压和容量之间的对应关系的电池分布；微分分布生成步骤，其基于在电池分布获得步骤中获得的电池分布，生成表示针对电池的容量的微分电压与容量之间的对应关系或针对电池的电压的微分容量与电压之间的对应关系的微分分布；目标峰值确定步骤，其根据与在微分分布生成步骤中生成的微分分布的类型相对应的规则，确定所生成的微分分布中包括的目标峰值；以及电池状态确定步骤，其基于目标峰值相对于参考峰值的行为变化来确定电池的状态，参考峰值被预设为与所生成的微分分布的类型相对应。
[0028]有益效果
[0029]根据本公开的一个方面，由于可以基于目标峰值相对于参考峰值的行为变化来确定正极容量是否损失和/或可用锂是否损失，因此具有优点在于：可以从更多不同的方面来确定电池的状态。也就是说，根据本公开的一个方面，优点在于提出了关于电池的微分分布的新分析方法。
[0030]本公开的效果不限于以上提到的效果，并且本领域技术人员从权利要本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种电池管理设备，该电池管理设备包括：分布生成单元，该分布生成单元被配置为获得表示电池的电压和容量之间的对应关系的电池分布，并且基于所获得的电池分布生成表示针对所述电池的容量的微分电压与所述容量之间的对应关系或针对所述电池的电压的微分容量与所述电压之间的对应关系的微分分布；以及控制单元，该控制单元被配置为：从所述分布生成单元接收所生成的微分分布，根据与所接收到的微分分布的类型相对应的规则确定所接收到的微分分布中包括的目标峰值，并且基于所述目标峰值相对于参考峰值的行为变化来确定所述电池的状态，所述参考峰值被预设为与所接收到的微分分布的类型相对应。2.根据权利要求1所述的电池管理设备，其中，所述控制单元被配置为：当所接收到的微分分布为表示所述微分电压与所述容量之间的对应关系的微分电压分布时，基于所述目标峰值相对于所述参考峰值的行为变化来确定所述电池的可用锂是否损失，并且当所接收到的微分分布为表示所述微分容量与所述电压之间的对应关系的微分容量分布时，基于所述目标峰值相对于所述参考峰值的行为变化来确定所述电池的正极容量是否损失和所述电池的可用锂是否损失中的至少一项。3.根据权利要求2所述的电池管理设备，其中，所述控制单元被配置为：在所述微分电压分布的整个容量范围中基于与所述微分电压分布相对应的参考电压峰值的容量来设置目标容量范围，将所述微分电压分布的所述目标容量范围中包括的峰值确定为目标电压峰值，并且基于所述参考电压峰值和所述目标电压峰值来确定所述可用锂是否损失。4.根据权利要求3所述的电池管理设备，其中，所述参考电压峰值被配置为被预设为如下峰值：该峰值的对应容量在预设为与所述微分电压分布相对应的参考电压分布中最小。5.根据权利要求3所述的电池管理设备，其中，所述控制单元被配置为：将从所述电池的放电结束容量到基于所述参考电压峰值的容量与所述电池的所述放电结束容量对称的容量的容量范围设置为所述目标容量范围。6.根据权利要求3所述的电池管理设备，其中，所述控制单元被配置为：当所确定的目标电压峰值的数量为1并且所述目标电压峰值的微分电压与所述参考电压峰值的微分电压相比减小时，确定所述电池的可用锂损失。7.根据权利要求3所述的电池管理设备，其中，所述控制单元被配置为：当所确定的目标电压峰值的数量为两个或更多个时，确定所述电池的可用锂损失。8.根据权利要求2所述的电池管理设备，其中，所述控制单元被配置为：将所述微分容量分布的整个电压范围中从预设电压到为所述电池预设的充电结束电压...

【专利技术属性】
技术研发人员：池秀元，金大洙，金荣德，催贤俊，
申请(专利权)人：株式会社LG新能源，
类型：发明
国别省市：