电池单元平衡电路的异常诊断设备和方法技术

本发明专利技术提供了一种电池单元平衡电路的异常诊断设备和方法。根据本发明专利技术，电池单元平衡电路的异常诊断设备可以包括：浮动电容器，该浮动电容器以蓄电池单元的电压充电；电池单元平衡电路，该电池单元平衡电路用于将浮动电容器放电；电压测量单元，该电压测量单元用于测量被充电的浮动电容器的蓄电池单元电压和被放电的浮动电容器的剩余电压；以及控制单元，该控制单元用于基于被放电的浮动电容器的剩余电压确定电池单元平衡电路中是否出现异常。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种用于诊断电池单元平衡电路中的异常的设备和方法，并且更加特别地，涉及一种用于使用在电池单元电压测量中使用的浮动电容器诊断电池单元平衡电路中的异常的设备和方法。
技术介绍
本申请要求于2010年2月22日在韩国提交的韩国专利申请No. 10-2010-0015519的优先权，其全部内容通过引用并入在此。最近，随着矿物燃料的耗尽和对于环境污染的关注，对使用电能而不使用矿物能量的电动车或者混合动力车越来越感兴趣。为了使电动车或者混合动力车行驶，应当操作需要高输出的驱动电动机。为此，用 于电动车或者混合动力车的蓄电池使用从包括被串联地连接的多个蓄电池单元的蓄电池组中输出的电力作为电源。包括在蓄电池组中的多个蓄电池单元需要各自地保持均匀地电压以确保稳定性、长使用寿命和高输出。一种用于均匀地平衡蓄电池单元的放电电压的方法包括通过供应充电电流来增加具有相对较低的电压的蓄电池单元的电压、通过将具有相对较高电压的蓄电池单元放电来减小具有相应的蓄电池单元的电压、将具有高于目标电压的电压的蓄电池单元放电和将低于目标电压的电压的蓄电池单元充电等等。通过被连接至每个蓄电池单元的电池单元平衡电路来实施这些电池单元平衡方法。该电池单元平衡电路包括开关电路，该开关电路用于控制电池单元平衡操作的启动和结束，和放电电阻器，该放电电阻器用于将蓄电池单元放电。然而，当在使用电池单元平衡电路的电池平衡操作期间发生异常时，例如当过电流瞬时流入电池单元平衡电路时，或者当高于操作电压的过电压被施加到开关电路时，或者当通过放电电阻器产生过热时，包括在电池单元平衡电路中的组件被短路或开路，并且因此，电池单元平衡电路不能正常操作。当电池单元平衡电路由于此问题而异常操作时，连接到相应电池单元平衡电路的蓄电池单元的电压过度地增加或减小，结果，可能产生了严重的结果，例如蓄电池组可能爆炸或者连接到该蓄电池组的负载的操作可能突然停止。为了克服此问题，需要一种单独的诊断电路，其连接到用于诊断电池单元平衡电路中的异常的电池单元平衡电路。例如，日本专利公开No. 2007-085847(现有技术)公开一种用于检测电池单元平衡电路中的异常的设备，其中电池单元平衡电路包括场效应晶体管(FET)和放电电阻器，并且插入在FET的源极和漏极之间的电阻器被安装在各个蓄电池单元处，使用被施加有不同水平的基准电源的两个比较器而通过电阻器来测量在源极和漏极之间的电压差，并且基于被测量的电压电平(高、低)来确定电池单元平衡电路中的异常。然而，现有技术需要单独的电路配置，S卩，用于检测电池单元平衡电路中的异常的诊断电路，和用于各个诊断电路的附加的两个比较器，并且因此，具有增加用于检测电池单元平衡电路中的异常的设备的制造成本的缺点。
技术实现思路
技术问题设计本专利技术以解决现有技术的问题，并且因此，本专利技术的目的是为了提供一种用于诊断电池单元平衡电路中的异常的设备和方法，在没有附加的电路的情况下，其可以使用在电池单元电压测量中使用的浮动电容器而以简单的方式诊断电池单元平衡电路中的异常。 技术解决方案为了实现该目的，根据本专利技术的一个方面，一种用于诊断电池单元平衡电路中的异常的设备可以包括浮动电容器，该浮动电容器以蓄电池单元的电压充电；电池单元平衡电路，该电池单元平衡电路用于将浮动电容器放电；电压测量单元，该电压测量单元用于测量被充电的浮动电容器的蓄电池单元电压和被放电的浮动电容器的剩余电压；以及控制单元，该控制单元用于基于被放电的浮动电容器的剩余电压确定电池单元平衡电路中的异堂巾O根据本专利技术的用于诊断电池单元平衡电路中的异常的设备可以进一步包括第一开关，该第一开关用于在浮动电容器和蓄电池单元之间建立连接或者解除该连接；和第二开关，该第二开关用于在浮动电容器和电压测量单元之间建立连接或者解除该连接。优选地，控制单元可以通过切断第二开关并且接通第一开关而以蓄电池单元的电压对浮动电容器充电，并且控制单元可以通过切断第一开关并且接通第二开关将被充电的浮动电容器的蓄电池单元电压或者被放电的浮动电容器的剩余电压施加到电压测量单元。根据本专利技术，电池单元平衡电路可以进一步包括放电电阻器，该放电电阻器连接在浮动电容器的各个端子处，用于将浮动电容器放电；和第三开关，该第三开关用于在浮动电容器和放电电阻器之间建立连接或者解除该连接；并且控制单元可以控制第三开关以将被充电的浮动电容器放电。优选地，蓄电池单元可以是多个，并且浮动电容器、第一和第二开关、以及电池单元平衡电路可以设置在各个蓄电池单元处。优选地，控制单元可以同时地或者顺序地接通分别与蓄电池单元相对应的第一开关，以利用蓄电池单元的电压对相对应的浮动电容器充电。优选地，控制单元可以同时地或者顺序地接通分别与蓄电池单元相对应的第二开关，以将被充电的浮动电容器的蓄电池单元电压或者被放电的浮动电容器的剩余电压施加到电压测量单元。优选地,控制单元可以同时地或者顺序地接通包括在分别与蓄电池单元相对应的电池单元平衡电路中的第三开关，用于将被充电的浮动电容器放电。优选地，控制单元可以进一步包括开关控制模块，该开关控制模块用于控制第一至第三开关的操作；A/D转换模块，该Α/D转换模块用于将从电压测量单元输出的模拟电压信号转换为数字电压信号；以及中央处理模块，该中央处理模块用于从Α/D转换模块接收数字电压信号并且基于被放电的浮动电容器的剩余电压确定电池单元平衡电路中的异常。根据本专利技术的一个方面，当被放电的浮动电容器的剩余电压超过预设基准电压时，控制单元可以确定在电池单元平衡电路中存在异常。根据本专利技术的另一方面，当在被充电的浮动电容器的蓄电池单元电压和被放电的浮动电容器的剩余电压之间的电压差小于预设基准电压时，控制单元可以确定在电池单元平衡电路中存在异常。可选地，控制单元可以进一步包括异常报警器，该异常报警器用于视觉地或者听觉地输出电池单元平衡电路中的异常。在该情况下，当在电池单元平衡电路中存在异常时，控制单元可以控制异常报警器以视觉地或者听觉地通知电池单元平衡电路中的异常。为了实现目的，根据本专利技术的另一方面，一种用于诊断电池单元平衡电路中的异常的设备可以包括浮动电容器，该浮动电容器以蓄电池单元的电压充电；电池单元平衡电路，该电池单元平衡电路连接到蓄电池单元，用于平衡蓄电池单元的电压并且将浮动电 容器放电；电压测量单元，该电压测量单元用于测量被放电的浮动电容器的剩余电压；以及控制单元，该控制单元用于基于被放电的浮动电容器的剩余电压确定电池单元平衡电路中的异常。根据本专利技术的一个方面，当被放电的浮动电容器的剩余电压超过预设基准电压时，控制单元可以确定在电池单元平衡电路中存在异常。根据本专利技术的另一方面，电压测量单元可以进一步测量被充电的浮动电容器的蓄电池单元电压，并且当在被充电的浮动电容器的蓄电池单元电压和被放电的浮动电容器的剩余电压之间的电压差小于预设基准电压时，控制单元可以确定在电池单元平衡电路中存在异常。本专利技术的目的可以通过包括上述用于诊断电池单元平衡电路中的异常的设备的蓄电池管理系统、蓄电池操作系统、或者蓄电池组实现。为了实现该目的，根据本专利技术的用于诊断电池单元平衡电路中的异常的方法可以包括利用蓄电池单元的电压对浮动电容器充电；通过电压测量单元测量被充电的浮动电本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：李相勋，李达勋，金智浩，
申请(专利权)人：株式会社LG化学，
类型：
国别省市：