用于无线充电的电池管理系统和电池架技术方案

本发明专利技术提供一种用于无线充电的电池管理系统。电池管理系统包括通信单元和控制器。通信单元接收关于第一电池模块的第一充电状态(SOC)、第二电池模块的第二SOC和第三电池模块的第三SOC的信息。控制器控制第一电池模块与第二电池模块之间的第一无线充电以及第二电池模块与第三电池模块之间的第二无线充电，用于在第一SOC、第二SOC与第三SOC之间进行平衡。第一无线充电是将电力从第一电池模块和第二电池模块中的一个无线发送到另一电池模块。第二无线充电是将电力从第二电池模块和第三电池模块中的一个无线发送到另一电池模块。池模块中的一个无线发送到另一电池模块。池模块中的一个无线发送到另一电池模块。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于无线充电的电池管理系统和电池架
[0001]相关申请的交叉引用
[0002]本申请要求于2020年6月15日在韩国知识产权局提交的韩国专利申请No.10
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2020
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0072623的权益，该专利申请的公开内容通过引用以全文并入本文。


[0003]本专利技术涉及一种电池管理系统，并且更具体地，涉及一种用于管理电池模块之间的无线充电的电池管理系统和包括该电池管理系统的电池架。

技术介绍

[0004]最近，关于二次电池的研究和开发已经在积极进行。这里，二次电池是能够充电和放电的电池，并且包括所有的常规Ni/Cd电池、Ni/MH电池和最近的锂离子电池。在二次电池当中，锂离子电池的优点在于其能量密度远高于常规Ni/Cd电池和Ni/MH电池的能量密度。锂离子电池可以被制造得小而轻，并被用作移动设备的电源。特别地，锂离子电池可用作电动车辆的电源，并因此作为下一代储能介质引起关注。
[0005]二次电池一般用作电池模块单元，其中多个电池单体串联和/或并联连接。由于单体之间的特性差异和温度差异，在包括在一个电池架(或电池组)中的电池单体之间发生充电不平衡。
[0006]由于充电不平衡会使电池架的性能劣化，因此使用单体平衡技术来解决充电不平衡。目前使用的大多数单体平衡技术都是有线的。因此，随着单体数量的增加，导线与开关之间的连接变得非常复杂，并且存在制造过程所需的时间和成本增加的问题。

技术实现思路

[0007]技术问题
[0008]本专利技术旨在解决上述技术问题，并且本专利技术的目的是提供一种电池管理系统，用于通过控制电池模块之间的无线充电来解决电池模块之间的充电不平衡。
[0009]技术方案
[0010]根据本专利技术实施例的电池管理系统可以包括通信单元和控制器。通信单元可以接收关于第一电池模块的第一充电状态(SOC)、第二电池模块的第二SOC和第三电池模块的第三SOC的信息。控制器可控制第一电池模块与第二电池模块之间的第一无线充电以及第二电池模块与第三电池模块之间的第二无线充电，用于在第一SOC、第二SOC与第三SOC之间进行平衡。第一无线充电可以是将电力从第一电池模块和第二电池模块中的一个无线发送到另一电池模块。第二无线充电可以是将电力从第二电池模块和第三电池模块中的一个无线发送到另一电池模块。
[0011]根据本专利技术实施例的电池架可以包括多个电池模块和电池管理系统。电池管理系统可以控制相邻电池模块之间的无线充电，使得多个电池模块当中的相邻电池模块的SOC的绝对差之和减小，并且控制第一电池模块，使得从相邻电池模块当中的第一电池模块向
第二电池模块输出电力。第一电池模块的SOC可以大于第二电池模块的SOC。第一电池模块可以包括面向第二电池模块的一个表面上的第一天线，并且可以通过第一天线发送电力。
[0012][专利技术效果][0013]根据本专利技术实施例的电池架可以通过电池模块之间的无线电力传输对电池模块进行充电。根据本专利技术实施例的电池管理系统可以控制电池模块的无线充电，以基于电池模块的SOC值来减小相邻电池模块的SOC值之间的差。因此，可以通过电池模块之间的无线充电来执行电池模块之间的单体平衡。
附图说明
[0014]图1是示出根据本专利技术的实施例的电池架的配置的框图。
[0015]图2a是示出图1的电池模块2的结构的透视图。
[0016]图2b是图1的电池模块2的结构的侧视图。
[0017]图3是示出根据实施例的图1的电池模块2的配置的框图。
[0018]图4是示出根据实施例的图1的电池模块1至n之间的无线充电的概念图。
[0019]图5a是示出根据实施例由图1的RBMS 150计算的充电电力e
12
至e
34
的图。
[0020]图5b是示出根据在图5a中计算的充电电力e
12
至e
34
在电池模块1至4之间移动的充电电力的图。
[0021]图6是示出图5b的电池模块1至4之间的无线充电操作的流程图。
[0022]图7是用于解释根据另一实施例的图1的电池模块1至4之间的无线充电的概念图。
[0023]图8是示出根据参考图7描述的方法在电池模块1至4之间移动的充电电力的图。
[0024]图9是示出根据本专利技术的实施例的BMS的硬件配置的图。
具体实施方式
[0025]在下文中，将参考附图详细描述本专利技术的各种实施例。在本文中，对于附图中的相同组件使用相同的附图标记，并且省略对相同组件的重复描述。
[0026]对于在本文中公开的本专利技术的各种实施例，为了仅描述本专利技术的实施例的目的，已经例示了特定的结构或功能描述，并且本专利技术的各种实施例可以以各种形式实施，并且不应被解释为限于在本文中描述的实施例。
[0027]在各种实施例中使用的诸如“第1”、“第2”、“第一”或“第二”的表述可以修饰各种元件，而不管它们的顺序和/或重要性如何，并且不限制对应元件。例如，在不脱离本专利技术的范围的情况下，第一组件可以被称为第二组件，并且类似地，第二组件可以被重命名并被称为第一组件。
[0028]本文中使用的术语仅用于描述具体实施例，并不旨在限制其他实施例的范围。除非另有说明，单数形式的术语可以包括复数形式。
[0029]在本文使用的所有术语，包括技术或科学术语，可以具有与本领域普通技术人员通常理解的相同的含义。在常用词典中定义的术语可以被解释为具有与现有技术上下文中的含义相同或相似的含义，除非在本文中明确定义，否则不被解释为理想或过于正式的含义。在某些情况下，即使在本文中定义的术语也不能解释为排除本专利技术的实施例。
[0030]图1是示出根据本专利技术的示例性实施例的电池架的配置的框图。
[0031]电池架100可包括架电池管理系统(RBMS)150和电池模块1至n。电池模块1至n可以各自包括串联或并联连接的电池单体(未示出)、管理电池单体的模块电池管理系统(MBMS)10至n0，以及一个或多个天线。本专利技术的电池架100不限于图1所示的组件的位置和数量。
[0032]在本说明书中，本领域技术人员可以将电池架100理解为电池组。电池架100是主要用于储能系统(ESS)的电池设备，电池组是主要用于车辆的电池设备。电池组可提供与电池架100基本相同的操作。RBMS150和MBMS 10到n0可以对应于电池组的主BMS和从BMS。
[0033]MBMS 10至n0可以监测包括在电池模块1至n中的每一个中的电池单体。为了便于描述，将参考图1集中描述电池模块1和MBMS 10的配置和操作。其余电池模块2至n和其余MBMS 20至n0提供与电池模块1和MBMS 10基本相同的操作。
[0034]电池模块1可以包括串联或并联连接的电池单体、MBMS 10和天线。在图1中，天线用阴影矩形表示。电池模块1的天线可以位于面向布置成行的电池模块2至n当中的相邻本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种电池管理系统，包括：通信单元，所述通信单元被配置为接收关于第一电池模块的第一充电状态(SOC)和第二电池模块的第二SOC的信息；和控制器，所述控制器被配置为控制所述第一电池模块与所述第二电池模块之间的第一无线充电，用于在所述第一SOC与所述第二SOC之间进行平衡，其中，所述第一无线充电是将电力从所述第一电池模块和所述第二电池模块中的一个无线发送到另一电池模块。2.根据权利要求1所述的电池管理系统，其中，所述通信单元接收关于第三电池模块的第三SOC的信息，其中，所述控制器控制所述第二电池模块与所述第三电池模块之间的第二无线充电，用于在所述第一SOC、所述第二SOC与所述第三SOC之间进行平衡，其中，所述第二无线充电是将电力从所述第二电池模块和所述第三电池模块中的一个无线发送到另一电池模块。3.根据权利要求2所述的电池管理系统，其中，所述控制器控制所述第一无线充电和所述第二无线充电，使得所述第一SOC和所述第二SOC之间的差的绝对值与所述第二SOC和所述第三SOC之间的差的绝对值之和减小。4.根据权利要求2所述的电池管理系统，其中，所述第一SOC是所述第一电池模块中的第一电池单体的SOC之和，其中，所述第二SOC是所述第二电池模块中的第二电池单体的SOC之和，其中，所述第三SOC是所述第三电池模块中的第三电池单体的SOC之和。5.根据权利要求2所述的电池管理系统，其中，一个电池模块位于所述第一电池模块与所述第三电池模块之间，其中，所述一个电池模块为所述第二电池模块。6.根据权利要求2所述的电池管理系统，其中，所述控制器基于所述第一SOC、所述第二SOC、所述第三SOC、所述第一电池模块与所述第二电池模块之间的第一无线充电效率、以及所述第二电池模块与所述第三电池模块之间的第二无线充电效率，来控制所述第一无线充电和所述第二无线充电，其中，所述第一无线充电效率基于所述第一电池模块与所述第二电池模块之间的距离、用于所述第一电池模块和所述第二电池模块的电力发送和接收的天线的类型、以及构成所述天线的线圈的匝数来确定。7.根据权利要求2所述的电池管理系统，其中，所述控制器根据行列式确定所述第一无线充电的第一方向和第一大小，以及所述第二无线充电的第二方向和第二大小，控制所述第一电池模块或所述第二电池模块，使得当所述第一方向为负数时，所述第一大小的电力从所述第二电池模块发送到所述第一电池模块，并且当所述第一方向为正数时，所述第一大小的电力从所述第一电池模块发送到所述第二电池...

【专利技术属性】
技术研发人员：李正训，郑文九，
申请(专利权)人：株式会社LG新能源，
类型：发明
国别省市：