用于诊断车辆电池的设备及方法技术

本发明专利技术涉及用于诊断车辆电池的设备及方法。所述设备包括存储装置和控制器，所述存储装置存储与车辆的状态相对应的每个累计行驶距离区间的阈值，所述控制器从多个车辆收集车辆状态信息和电池状态信息，对每个车辆的累计行驶距离确定电池单元的最大电压差变化率，基于每个车辆的累计行驶距离的电池单元的最大电压差变化率和与最大电压差变化率相对应的阈值来诊断设置在每个车辆中的电池的异常。阈值来诊断设置在每个车辆中的电池的异常。阈值来诊断设置在每个车辆中的电池的异常。

【技术实现步骤摘要】
用于诊断车辆电池的设备及方法
[0001]相关申请的交叉引用
[0002]本申请要求于2022年3月21日在韩国知识产权局提交的韩国专利申请No.10
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2022
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0034838的权益，其全部内容通过引用并入到本文中。


[0003]本专利技术的实施方案涉及一种基于大数据来诊断设置在每个车辆中的电池的状态的技术。

技术介绍

[0004]一般而言，电动车辆是由电能作为动力来驱动的车辆，并且包括具有用于储存电能的多个电池单元的电池。
[0005]这种电池单元将化学能转换为电能以提供电能(放电)，或者将从外部提供的电能转换并存储为化学能(充电)。
[0006]由于电动车辆是通过利用储存在电池中的电能作为动力源来驱动的，车辆的性能取决于电池的性能。因此，为了提高电动车辆的性能，需要对电池进行管理，以最大化电池的性能。
[0007]近来，由于使用具有优良性能的电池单元来改善车辆的动力源，并且电池单元的数量逐渐增加，从而进一步需要对电池管理的需求。这种电池管理通常由电池管理系统(battery management system，BMS)执行。
[0008]电池管理系统可以从设置在电动车辆中的电池模块测量诸如电池单元的电压、电流和温度的单元状态信息，使用单元状态信息和用于控制电池单元的可选值来管理每个电池单元的充电和放电，并且执行单元平衡(cell balancing)以保持多个电池单元之间的平衡。
[0009]在这种情况下，单元平衡是电池管理系统的控制操作之一，用于统一电池单元的电压或电荷量。即使是在相同的制造条件和相同的环境下制造电池模块的电池单元的情况下，电气特性也可能存在差异。此外，虽然电池模块的电池单元安装在电动车辆中并运行，电气特性也可能存在差异。
[0010]由于这种电气特性上的差异，即使当电池单元以相同的电流进行充电和放电时，互连的电池单元之间也会发生电压不平衡或剩余电量不平衡。电池单元之间的电压不平衡或剩余电量不平衡可能导致电池单元的可用电压范围减小或充放电周期缩短。
[0011]传统的电池管理系统基于电池的单元电压差和绝缘电阻来诊断设置在车辆中的电池是否是异常的。也就是说，根据相关技术，基于诊断时的传感器数据和诊断条件来确定电池是否是异常的。在这种情况下，难以对诊断条件进行设置，并且特别地，在传统的诊断条件下，可能无法诊断导致致命事件(例如，火灾)的电池缺陷。
[0012]在本
技术介绍
部分中描述的事项旨在促进对本专利技术的背景的理解，并且可以包括本领域普通技术人员未知的事项。

技术实现思路

[0013]本专利技术的实施方案提供了用于诊断车辆电池的设备和方法，其能够预先诊断电池中可能引起车辆发生火灾的缺陷，其中所述设备具有与车辆的状态相对应的每个累计行驶距离区间的阈值，从多个车辆收集车辆状态信息和电池状态信息，对每个车辆的每个累计行驶距离确定电池单元的最大电压差变化率，基于每个车辆的每个累计行驶距离的电池单元的最大电压差变化率和相应的阈值来诊断设置在每个车辆中的电池的异常。
[0014]本专利技术的技术目的不限于以上提及的技术目的，并且其他未提及的技术目的和优点将从以下描述中变得显然。此外，可以容易地理解的是，本专利技术的目的和优点可以通过技术方案中记载的单元及其组合来实现。
[0015]根据本专利技术的实施方案，用于诊断车辆电池的设备包括存储装置和控制器，所述存储装置存储与车辆的状态相对应的每个累计行驶距离区间的阈值，所述控制器从多个车辆收集车辆状态信息和电池状态信息，对每个车辆的累计行驶距离确定电池单元的最大电压差变化率，基于每个车辆的累计行驶距离的电池单元的最大电压差变化率以及与最大电压差变化率相对应的阈值来诊断设置在每个车辆中的电池的异常。
[0016]根据示例性实施方案，控制器可以收集充电、停放、行驶和累计行驶距离的至少一个作为车辆状态信息。
[0017]根据示例性实施方案，控制器可以收集电池单元的电压、电流和温度的至少一个作为电池状态信息。
[0018]根据示例性实施方案，控制器可以将先前时间点的具有最大电压的电池单元与具有最小电压的电池单元之间的电压差确定为先前时间点的最大电压差，将当前时间点的具有最大电压的电池单元与具有最小电压的电池单元之间的电压差确定为当前时间点的最大电压差，将当前时间点的最大电压差与先前时间点的最大电压差之间的差除以当前时间点的累计行驶距离与先前时间点的累计行驶距离之间的差，将相除的结果确定为与当前时间点的累计行驶距离相对应的电池单元的最大电压差变化率。
[0019]根据示例性实施方案，控制器可以确定与每个车辆的状态和累计行驶距离相对应的阈值，将每个车辆的累计行驶距离的电池单元的最大电压差变化率与对应于每个车辆的阈值进行比较，诊断出超过阈值的车辆电池发生异常。
[0020]根据示例性实施方案，当电池的电量状态(state of charge，SOC)满足第一参考范围，电池的温度满足第二参考范围，并且电池的电流满足第三参考范围时，控制器可以对电池进行诊断。
[0021]根据示例性实施方案，控制器可以对行驶距离超过参考距离的车辆电池进行诊断。
[0022]根据本专利技术的另一个实施方案，诊断车辆电池的方法包括利用存储装置存储与车辆的状态相对应的每个累计行驶距离区间的阈值，利用控制器从多个车辆收集车辆状态信息和电池状态信息，利用控制器对每个车辆的累计行驶距离确定电池单元的最大电压差变化率，利用控制器基于每个车辆的累计行驶距离的电池单元的最大电压差变化率以及与最大电压差变化率相对应的阈值来诊断设置在每个车辆中的电池的异常。
[0023]根据示例性实施方案，收集车辆状态信息和电池状态信息可以包括收集充电、停放、行驶和累计行驶距离的至少一个作为车辆状态信息。
[0024]根据示例性实施方案，收集车辆状态信息和电池状态信息可以包括收集电池单元的电压、电流和温度的至少一个作为电池状态信息。
[0025]根据示例性实施方案，确定电池单元的最大电压差变化率可以包括：将先前时间点的具有最大电压的电池单元与具有最小电压的电池单元之间的电压差确定为先前时间点的最大电压差，将当前时间点的具有最大电压的电池单元与具有最小电压的电池单元之间的电压差确定为当前时间点的最大电压差，将当前时间点的最大电压差与先前时间点的最大电压差之间的差除以当前时间点的累计行驶距离与先前时间点的累计行驶距离之间的差，将相除的结果确定为与当前时间点的累计行驶距离相对应的电池单元的最大电压差变化率。
[0026]根据示例性实施方案，诊断设置在每个车辆中的电池的异常可以包括：确定与每个车辆的状态和累计行驶距离相对应的阈值，将每个车辆的累计行驶距离的电池单元的最大电压差变化率与对应于每个车辆的阈值进行比较，诊断出超过阈值的车辆电池发生异常。
[0027]根据示例性实施方案，诊断设置在每个车辆中的电池的异常可以包括：当电池的电量状态(SOC)满足第一参考范本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于诊断车辆电池的设备，所述设备包括：存储装置，其配置为存储与车辆的状态相对应的每个累计行驶距离区间的阈值；和控制器，其配置为：从多个车辆收集车辆状态信息和电池状态信息，对每个车辆的累计行驶距离确定电池单元的最大电压差变化率，基于每个车辆的累计行驶距离的电池单元的最大电压差变化率以及与最大电压差变化率相对应的阈值来诊断设置在每个车辆中的电池的异常。2.根据权利要求1所述的用于诊断车辆电池的设备，其中，所述控制器进一步配置为：收集充电、停放、行驶和累计行驶距离的至少一个作为车辆状态信息。3.根据权利要求1所述的用于诊断车辆电池的设备，其中，所述控制器进一步配置为：收集电池单元的电压、电流和温度的至少一个作为电池状态信息。4.根据权利要求1所述的用于诊断车辆电池的设备，其中，所述控制器进一步配置为：将先前时间点的具有最大电压的电池单元与具有最小电压的电池单元之间的电压差确定为先前时间点的最大电压差，将当前时间点的具有最大电压的电池单元与具有最小电压的电池单元之间的电压差确定为当前时间点的最大电压差，将当前时间点的最大电压差与先前时间点的最大电压差之间的差除以当前时间点的累计行驶距离与先前时间点的累计行驶距离之间的差，将相除的结果确定为与当前时间点的累计行驶距离相对应的电池单元的最大电压差变化率。5.根据权利要求1所述的用于诊断车辆电池的设备，其中，所述控制器进一步配置为：确定与每个车辆的状态和累计行驶距离相对应的阈值，将每个车辆的累计行驶距离的电池单元的最大电压差变化率与对应于每个车辆的阈值进行比较，诊断出超过阈值的车辆电池发生异常。6.根据权利要求1所述的用于诊断车辆电池的设备，其中，所述控制器进一步配置为：当电池的电量状态满足第一参考范围，电池的温度满足第二参考范围，并且电池的电流满足第三参考范围时，对电池进行诊断。7.根据权利要求1所述的用于诊断车辆电池的设备，其中，所述控制器进一步配置为：对行驶距离超过参考距离的车辆电池进行诊断。8.一种诊断车辆电池的方法，所述方法包括：利用存储装置存储与车辆的状态相对应的每个累计行驶距离区间的阈值；利用控制器从多个车辆收集车辆状态信息和电池状态信息；利用控制器对每个车辆的累计行驶距离确定电池单元的最大电压差变化率；利用控制器基于每个车辆的累计行驶距离的电池单元的最大电压差变化率以及与最大电压差变化率相对应的阈值来诊断设置在每个车辆中的电池的异常。9.根据权利要求8所述的方法，其中，收集车辆状态信息和电池状态信息包括：利用控制器收集充电、停放、行驶和累计行驶距离的至少一个作为车辆状态信息。10.根据权利要求8所述的方法，其中，收集车辆状态信息和电池状态信息包括：利用控制器收集电池单元的电压、电流和温度的至少一个作为电池状态信息。11.根据权利要求8所述的方法，其中，确定电池单元的最大电压差变化率包括：利用控制器将先前时间点的具有最大电压的电池单元与具有最小电压的电池单元之
间的电压差确定为先前时间点的最大电压差；利用控制器将...

【专利技术属性】
技术研发人员：李载新，朴相镇，姜泰圭，朴柄树，金宇成，朴秀娟，
申请(专利权)人：起亚株式会社，
类型：发明
国别省市：