根据本发明专利技术的电池诊断设备包括：电压检测器，所述电压检测器被配置为测量电池单元的单元电压；以及控制电路，所述控制电路将第一时间长度的移动窗口应用于参考电压曲线从而确定多个子电压曲线，所述参考电压曲线为指示在预定时段内每个采样时间测量的单元电压的电压值的时间序列，并且针对每个子电压曲线使用所述第一时间长度的第一平均滤波器来确定所述子电压曲线的长期平均电压值，使用比所述第一时间长度短的第二时间长度的第二平均滤波器来确定所述子电压曲线的短期平均电压值；以及将针对所述多个子电压曲线确定的多个所述电压偏差中的每一个与第一偏差阈值和/或第二偏差阈值进行比较，从而确定所述电池单元是否异常。异常。异常。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】电池诊断设备、电池组、电动车辆和电池诊断方法
[0001]本申请要求于2021年7月12日在韩国知识产权局提交的韩国专利申请No.10
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2021
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0091231的权益，其公开内容通过引用整体并入本文。
[0002]本公开涉及一种电池单元异常诊断。
技术介绍
[0003]近来，诸如笔记本电脑、摄像机、手机之类的便携式电子产品的需求迅速增加，并且随着电动车辆、储能用蓄电池、机器人和卫星的广泛发展，对可重复充电的高性能电池的大量研究在进行中。
[0004]目前市售的电池组括镍镉电池、镍氢电池、镍锌电池、锂电池等，其中，锂电池几乎没有记忆效应，因此，锂电池由于其可以在方便时随时充电、自放电率极低、能量密度高等优点而比镍基电池更受关注。
[0005]最近，随着需要高电压的应用(例如，电动车辆、储能系统)的广泛使用，对用于针对电池组中串联连接的多个电池单元中的每一个进行准确的异常检测的诊断技术的需求在增加。
[0006]现有技术通常采用通过比较每个电池单元的状态参数(例如单元电压)与其余电池单元中至少一个的状态参数来检测每个电池单元的异常的方法。然而，相应的方法具有如下缺点：(i)由于其需要与电池单元数量对应的比较过程数的量，因此需要大量的软件资源(计算复杂性)和时间来单独诊断所有电池单元中的异常，并且(ii)随着异常电池单元数量的增加，更容易发生诊断错误。
技术实现思路
[0007]技术问题
[0008]本公开设计为解决上述问题，因此本公开旨在提供一种电池诊断设备、电池组、电动车辆和电池诊断方法，其用于利用每个电池单元的单元电压的经时变化来诊断单个电池单元或串联连接的多个电池单元中的每一个的异常，而无需对比每个电池单元的单元电压与其他电池单元的单元电压的过程。
[0009]本公开的这些和其他目的和优点可以通过以下描述理解，并且将从本公开的实施方式中显而易见。此外，容易理解的是，本公开的目的和优点可以通过所附权利要求书中阐述的手段及其组合来实现。
[0010]技术方案
[0011]根据本公开一方面的电池诊断设备包括：电压检测器，所述电压检测器被配置为测量电池单元的单元电压；以及控制电路，所述控制电路被配置为通过将第一时间长度的移动窗口应用于参考电压曲线来确定多个子电压曲线，所述参考电压曲线为指示在预定时段内每个采样时间测量的单元电压的电压值的时间序列。所述控制电路被配置为：针对每个子电压曲线，使用所述第一时间长度的第一平均滤波器来确定所述子电压曲线的长期平
均电压值，使用比所述第一时间长度短的第二时间长度的第二平均滤波器来确定所述子电压曲线的短期平均电压值，并且通过从每个子电压曲线的所述长期平均电压值与所述短期平均电压值中的一个减去另一个来确定与所述子电压曲线相关的电压偏差。所述控制电路被配置为通过比较针对所述多个子电压曲线确定的多个所述电压偏差中的每一个与第一偏差阈值和第二偏差阈值中的至少一个来确定所述电池单元是否异常。
[0012]所述第一偏差阈值可以为正数，并且所述第二偏差阈值可以为绝对值等于所述第一偏差阈值的负数。
[0013]所述控制电路可以被配置为当所述多个子电压曲线当中的预定数量或更多的子电压曲线的电压偏差大于所述第一偏差阈值或小于所述第二偏差阈值时，确定所述电池单元异常。
[0014]所述控制电路可以被配置为当针对所述多个子电压曲线确定的多个电压偏差中的任意两个满足第一要求、第二要求和第三要求时，确定所述电池单元异常。当所述两个电压偏差中的一个等于或大于所述第一偏差阈值时，满足所述第一要求。当所述两个电压偏差中的另一个等于或小于所述第二偏差阈值时，满足所述第二要求。当所述两个电压偏差之间的时间间隔等于或小于阈值时间时，满足所述第三要求。
[0015]所述电池诊断设备还可以包括电流检测器，所述电流检测器被配置为测量流经所述电池单元的电池电流。
[0016]所述控制电路可以被配置为通过将所述移动窗口应用于参考电流曲线来确定多个子电流曲线，所述参考电流曲线为指示在所述预定时段内每个采样时间测量的电池电流的电流值的时间序列。所述多个子电流曲线与所述多个子电压曲线具有一对一的对应关系。
[0017]所述控制电路可以被配置为针对每个子电流曲线，确定电流变化，所述电流变化是所述子电流曲线的最大电流值与最小电流值之差，并且在所述电流变化小于阈值变化的条件下，确定与所述子电流曲线相关的所述子电压曲线的所述长期平均电压值和所述短期平均电压值。
[0018]根据本公开另一方面的电池组包括所述电池诊断设备。
[0019]根据本公开又一方面的电动车辆包括所述电池组。
[0020]根据本公开再一方面的电池诊断方法包括：通过将第一时间长度的移动窗口应用于参考电压曲线来确定多个子电压曲线，所述参考电压曲线为多个电压值的时间序列，所述电压值指示在预定时段内每个采样时间测量的电池单元的单元电压；针对每个子电压曲线，使用所述第一时间长度的第一平均滤波器来确定所述子电压曲线的长期平均电压值，使用比所述第一时间长度短的第二时间长度的第二平均滤波器来确定所述子电压曲线的短期平均电压值，并且通过从每个子电压曲线的所述长期平均电压值与所述短期平均电压值中的一个减去另一个来确定与所述子电压曲线相关的电压偏差；以及通过比较针对所述多个子电压曲线确定的多个所述电压偏差中的每一个与第一偏差阈值和第二偏差阈值中的至少一个来确定所述电池单元是否异常。
[0021]确定所述电池单元是否异常的步骤可以包括：当所述多个子电压曲线当中的预定数量或更多的子电压曲线的电压偏差大于所述第一偏差阈值或小于所述第二偏差阈值时，确定所述电池单元异常。
[0022]确定所述电池单元是否异常的步骤可以包括：当针对所述多个子电压曲线确定的多个所述电压偏差中的任意两个满足第一要求、第二要求和第三要求时，确定所述电池单元异常。当所述两个电压偏差中的一个等于或大于所述第一偏差阈值时，可以满足所述第一要求。当所述两个电压偏差中的另一个等于或小于所述第二偏差阈值时，可以满足所述第二要求。当所述两个电压偏差之间的时间间隔等于或小于阈值时间时，可以满足所述第三要求。
[0023]技术效果
[0024]根据本公开实施方式中的至少一个能够利用每个电池单元的单元电压的经时变化来诊断单个电池单元或串联连接的多个电池单元中的每一个的异常，而无需对比每个电池单元的单元电压与其他电池单元的单元电压的过程。因此，能够节省诊断每个电池单元中的异常所需的软件资源和时间，并且降低诊断错误随着异常电池单元数量的增加而增加的风险。
[0025]根据本公开实施方式中的至少一个，能够通过计算每个电池单元的单元电压的长期趋势与短期趋势之间的差异来有效地移除包括在相应的电池单元的所测量的单元电压值中的测量噪声，从而精准检测相应的电池单元的单元电压的异常变化。
[0026]本公开的效果不限于上述效果，并且本领域技术人员将从所附权利要求本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种电池诊断设备，所述电池诊断设备包括：电压检测器，所述电压检测器被配置为测量电池单元的单元电压；以及控制电路，所述控制电路被配置为通过将第一时间长度的移动窗口应用于参考电压曲线来确定多个子电压曲线，所述参考电压曲线为指示在预定时段内每个采样时间测量的单元电压的电压值的时间序列，其中，所述控制电路被配置为：针对每个子电压曲线，使用所述第一时间长度的第一平均滤波器来确定所述子电压曲线的长期平均电压值，使用比所述第一时间长度短的第二时间长度的第二平均滤波器来确定所述子电压曲线的短期平均电压值，并且通过从每个子电压曲线的所述长期平均电压值与所述短期平均电压值中的一个减去另一个来确定与所述子电压曲线相关的电压偏差，并且其中，所述控制电路被配置为：通过将针对所述多个子电压曲线确定的多个所述电压偏差中的每一个与第一偏差阈值和第二偏差阈值中的至少一个进行比较来确定所述电池单元是否异常。2.根据权利要求1所述的电池诊断设备，其中，所述第一偏差阈值为正数，并且，其中，所述第二偏差阈值为绝对值等于所述第一偏差阈值的负数。3.根据权利要求1所述的电池诊断设备，其中，所述控制电路被配置为当所述多个子电压曲线当中的预定数量或更多的子电压曲线的电压偏差大于所述第一偏差阈值或小于所述第二偏差阈值时，确定所述电池单元异常。4.根据权利要求1所述的电池诊断设备，其中，所述控制电路被配置为当针对所述多个子电压曲线确定的多个电压偏差中的任意两个电压偏差满足第一要求、第二要求和第三要求时，确定所述电池单元异常，其中，当两个电压偏差中的一个等于或大于所述第一偏差阈值时，满足所述第一要求，其中，当所述两个电压偏差中的另一个等于或小于所述第二偏差阈值时，满足所述第二要求，并且其中，当所述两个电压偏差之间的时间间隔等于或小于阈值时间时，满足所述第三要求。5.根据权利要求1所述的电池诊断设备，所述电池诊断设备还包括：电流检测器，所述电流检测器被配置为测量流经所述电池单元的电池电流。6.根据权利要求5所述的电池诊断设备，其中，所述控制电路被配置为通过将所述移动窗口应用于参考电流曲线来确定多个子电流曲线，所述参考电流曲线为指示在所述预定时段内每个采样时间测量的电池电流的电流值的时...
【专利技术属性】
技术研发人员：李淳钟，金喆泽，成镕哲，
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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