根据本发明专利技术的一方面，一种用于电池的电池诊断装置，所述电池包括多个单元电芯的并联连接体，所述电池诊断装置包括：数据获取单元，所述数据获取单元被配置为收集充电和放电数据，所述充电和放电数据包括电压时间序列和电流时间序列，所述电压时间序列指示所述电池两端子两端的电压随时间的变化，所述电流时间序列指示流经所述电池的充电和放电电流随时间的变化；以及数据处理单元，所述数据处理单元被配置为基于所述充电和放电数据来确定指示所述电池的满充容量的估计容量值。所述数据处理单元被配置为监测所述估计容量值随时间的变化来诊断所述并联连接体中的任何异常。化来诊断所述并联连接体中的任何异常。化来诊断所述并联连接体中的任何异常。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】电池诊断装置、电池管理系统、电池组、电动车和电池诊断方法
[0001]本申请要求于2021年9月8日向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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0120039的权益，其公开内容通过引用全部并入本文。
[0002]本公开涉及根据电池的满充容量随时间的变化来检测电池中单元电芯的并联结构中的异常。
技术介绍
[0003]近来，诸如膝上型电脑、摄像机、手机之类的便携式电子产品的需求已经有了快速增长，并且随着电动车、储能电池、机器人、卫星的发展，有关能够被反复地再充电的高性能电池的大量研究正在进行中。
[0004]目前，市售电池组包括镍镉电池、镍氢电池、镍锌电池、锂电池等，并且其中，锂电池几乎没有或没有记忆效应，因此由于其在方便时随时能够再充电、自放电率非常低以及能量密度高的优点，其比镍基电池得到更多关注。
[0005]电池可以通过在封装材料中一起容纳电解液和电极组件并密封封装材料来制造。电极组件包括并联连接的多个单元电芯，并且称作单元电芯的并联结构。这里，单元电芯指储能装置中的能够被单独地再充电的最小单元。例如，单元电芯可以是包括单电芯或双电芯中的至少一个的全电芯。
[0006]异常可以由于各种因素而发生在电池内的并联结构中，例如，电池生产中的误差、反复的充电和放电所导致的老化和外部影响。电池的容量异常可以被分为两类。第一类异常指因并联结构中的一些单元电芯的连接部位(例如，电极接头)中的微损伤和/或不完全断路故障而无法对电池的充电/放电做出贡献的暂时性故障。第二类异常指因并联结构中的一些单元电芯的不可恢复的破损而无法对电池的充电/放电做出贡献的永久性故障。
[0007]尤其，在电池的并联结构具有第二类异常时，相比于第一类容量异常，充电/放电集中于正常的单元电芯，导致电池的火灾和爆炸风险增加。
技术实现思路
[0008]技术问题
[0009]本公开被设计为解决上述问题，因此本公开旨在提供一种电池诊断装置和电池诊断方法，用于通过重复确定电池的满充容量监测满充容量随时间的变化来预先检测电池中的单元电芯的并联结构中的异常。
[0010]可以通过以下的描述来理解本公开的这些以及其他目的和优点，并且这些目的和优点将从本公开的实施方式看出。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书中所阐述的手段及其组合来实现。
[0011]技术方案
[0012]根据本公开的一方面的一种用于电池的电池诊断装置，所述电池包括单元电芯的
并联结构，所述电池诊断装置包括：数据获取单元，所述数据获取单元被配置为收集充电/放电数据，所述充电/放电数据包括电压时间序列和电流时间序列，所述电压时间序列指示所述电池两端的电压随时间的变化，所述电流时间序列指示流经所述电池的充电/放电电流随时间的变化；以及数据处理单元，所述数据处理单元被配置为基于所述充电/放电数据来确定指示所述电池的满充容量的估计容量值。所述数据处理单元被配置为通过监测所述估计容量值随时间的变化来诊断所述并联结构中的异常。
[0013]所述数据处理单元可以被配置为通过向容量估计模型输入所述充电/放电数据来确定所述电池的累积电流值和充电状态SOC变化值，并且根据所述累积电流值与所述SOC变化值之比来确定所述估计容量值。
[0014]所述数据处理单元可以被配置为基于在第一时间和第二时间估计的两个容量值来诊断所述并联结构中的异常，所述第一时间和所述第二时间隔着等于或大于所述第一时间间隔的第二时间间隔以所述第一时间间隔偏移(shift)。
[0015]所述数据处理单元可以被配置为确定小于所述第一时间的估计容量值的针对所述第二时间的阈值容量值，并且通过将所述第二时间的估计容量值与所述阈值容量值进行比较来诊断所述并联结构中的异常。
[0016]所述数据处理单元可以被配置为通过从所述第一时间的估计容量值减去参考容量值来确定所述阈值容量值。
[0017]所述数据处理单元可以被配置为通过将所述第一时间的估计容量值乘以小于1的参考因子来确定所述阈值容量值。
[0018]当所述第二时间的估计容量值小于所述阈值容量值时，所述数据处理单元可以被配置为增加诊断计数，并且响应于所述诊断计数达到阈值计数，诊断所述并联结构故障。
[0019]所述数据处理单元可以被配置为当诊断出所述并联结构故障时，根据在隔着等于或小于所述第二时间间隔的时间间隔的、发现有所述满充容量的最大减少的两个过去时间估计的两个容量值来确定所述多个单元电芯当中的故障单元电芯的数量。
[0020]根据本公开的另一方面的一种电池组包括所述电池诊断装置。
[0021]根据本公开的又一方面的一种电动车包括所述电池组。
[0022]根据本公开的再一方面的一种用于包括单元电芯的并联结构的电池的电池诊断方法，所述电池诊断方法包括以下步骤：收集充电/放电数据，所述充电/放电数据包括电压时间序列和电流时间序列，所述电压时间序列指示所述电池两端的电压随时间的变化，所述电流时间序列指示流经所述电池的充电/放电电流随时间的变化；基于所述充电/放电数据来确定指示所述电池的满充容量的估计容量值；以及通过监测所述估计容量值随时间的变化来诊断所述并联结构中的异常。
[0023]确定指示所述电池的满充容量的估计容量值可以包括以下步骤：通过向容量估计模型输入所述充电/放电数据来确定所述电池的累积电流值和充电状态SOC变化值；以及根据所述累积电流值与所述SOC变化值之比来确定所述估计容量值。
[0024]诊断所述并联结构中的异常的步骤可以基于在第一时间和第二时间估计的两个容量值，所述第一时间和第二时间隔着等于或大于所述第一时间间隔的第二时间间隔以所述第一时间间隔偏移。
[0025]诊断所述并联结构中的异常的步骤可以包括以下步骤：确定小于所述第一时间的
估计容量值的针对所述第二时间的阈值容量值；以及通过将所述第二时间的估计容量值与所述阈值容量值进行比较来诊断所述并联结构中的异常。
[0026]技术效果
[0027]根据本公开的至少一个实施方式中，能够通过重复确定电池的满充容量监测满充容量随时间的变化来检测电池中的单元电芯的并联结构中的异常。
[0028]此外，根据本公开的至少一个实施方式，能够通过响应于检测出并联结构中的异常而采取适当的保护措施来预先消除电池的火灾和爆炸风险。
[0029]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书清楚地理解这些以及其他效果。
附图说明
[0030]附图示出了本公开的示例性实施方式，并且与如下所述的本公开的详细描述一起，用于提供对本公开的技术方面的进一步理解，因此本公开不应该被解释为限于附图。
[0031]图1是示例性地示出了根据本公开的电动车的图。
[0032]图2是示例性地示出了图1中所示的电池的示意图。
[0033]图3是描述电池的第一容量异本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种用于电池的电池诊断装置，所述电池包括单元电芯的并联结构，所述电池诊断装置包括：数据获取单元，所述数据获取单元被配置为收集充电/放电数据，所述充电/放电数据包括电压时间序列和电流时间序列，所述电压时间序列指示所述电池两端的电压随时间的变化，所述电流时间序列指示流经所述电池的充电/放电电流随时间的变化；以及数据处理单元，所述数据处理单元被配置为基于所述充电/放电数据来确定指示所述电池的满充容量的估计容量值，其中，所述数据处理单元被配置为通过监测所述估计容量值随时间的变化来诊断所述并联结构中的异常。2.根据权利要求1所述的电池诊断装置，其中，所述数据处理单元被配置为通过向容量估计模型输入所述充电/放电数据来确定所述电池的累积电流值和充电状态SOC变化值，并且根据所述累积电流值与所述SOC变化值之比来确定所述估计容量值。3.根据权利要求1所述的电池诊断装置，其中，所述数据处理单元被配置为基于第一时间和第二时间的两个估计容量值来诊断所述并联结构中的异常，所述第一时间和所述第二时间隔着等于或大于所述第一时间间隔的第二时间间隔以所述第一时间间隔偏移。4.根据权利要求3所述的电池诊断装置，其中，所述数据处理单元被配置为：确定小于所述第一时间的估计容量值的针对所述第二时间的阈值容量值，并且通过将所述第二时间的估计容量值与所述阈值容量值进行比较来诊断所述并联结构中的异常。5.根据权利要求4所述的电池诊断装置，其中，所述数据处理单元被配置为通过从所述第一时间的估计容量值减去参考容量值来确定所述阈值容量值。6.根据权利要求4所述的电池诊断装置，其中，所述数据处理单元被配置为通过将所述第一时间的估计容量值乘以小于1的参考因子来确定所述阈值容量值。7.根据权利要求4所述的电池诊断装置，其中，所述数据处理单元被配置为：当所述第二时间的估计容量值小于所述阈值容量值时，增加诊断计数，...
【专利技术属性】
技术研发人员：金永珉，成镕哲，金喆泽，
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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