电池诊断装置及方法与流程

    技术2024-12-07  13


    本申请要求于2022年12月12日在韩国提交的韩国专利申请no.10-2022-0172880和于2023年12月11日在韩国提交的韩国专利申请no.10-2023-0179139的优先权,其公开内容通过引用并入本文。本公开涉及一种电池诊断装置及方法,更具体地说,涉及一种能够诊断电池的内部微短路的电池诊断装置及方法。


    背景技术:

    1、近来,对诸如笔记本电脑、摄像机和便携式电话之类的便携式电子产品的需求已急剧增加,并且电动车辆、储能电池、机器人、卫星等得到了认真的发展。因此,正在积极研究允许反复充放电的高性能电池。

    2、市售电池包括镍镉电池、镍氢电池、镍锌电池、锂电池等。在它们当中,锂电池备受关注,因为与镍基电池相比,锂电池几乎没有记忆效应,并且具有很低的自充电率和很高的能量密度。记忆效应是指可充电电池在其部分放电时对电池充电所导致的能量容量损失。

    3、使用这种电池的储能系统可以是存储大规模电力并向多个负载设施提供所存储电力的装置。例如,储能系统以工业、建筑或家用能源管理系统的形式使用,并且储能系统通过向每个使用点的负载设施提供所存储的电力而用作常规电网和/或应急电网。

    4、当电池内部发生微短路时,存在出现电池漏电流的问题。例如,假设电池组中包括多个电池。如果由于电池中的内部微短路而出现漏电流,则电池的电压可以变得逐渐低于其它电池的电压。此外,如果微短路持续存在,可以出现硬短路,并且对电池组施加永久损伤。当电池组中多个电池之间的电压差持续增加时,可以出现硬短路(或完全短路)。硬短路(或完全短路)可以导致电池组内的电流浪涌,这可以引起火花、过热、电路损坏等。

    5、例如,如果多个电池之间的电压差持续增加,则涌入电流(或过电流)可以在电池组内部流动。涌入电流可以产生热量,因此可以导致硬短路。此外,涌入电流可以对电池组内的电路造成永久损伤。

    6、因此,需要开发能够提前诊断电池内部是否已经出现微短路的技术。


    技术实现思路

    1、技术问题

    2、本公开是为了解决相关技术的问题而设计的,因此本公开旨在提供能够诊断电池中是否出现内部微短路的电池诊断装置及方法。

    3、本公开的这些和其它目的和优点可以从以下详细描述中理解,并且从本公开的示例性实施方式将变得更加清楚。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中所示的手段及其组合来实现。

    4、技术方案

    5、根据本公开一个方面的一种电池诊断装置可以包括:电压测量单元,其被配置为测量多个电池的电压;以及控制单元,其被配置为计算多个电池的电压偏差,计算在每个预定时段多个电池中的每个电池的电压偏差变化,并将多个电池中的每个电池的电压偏差变化的模式与预设的诊断模式进行比较,以诊断多个电池中的每个电池的状态。

    6、控制单元可以被配置为基于针对多个电池中的每个电池在多个时间点计算出的多个电压偏差变化的总和、幅度和增加模式中的至少一种,来诊断相应电池的状态。

    7、诊断模式可以包括以下中的至少一种:与多个电压偏差变化的总和相对应的第一诊断模式、与多个电压偏差变化中的每一个的幅度相对应的第二诊断模式、与多个电压偏差变化中的最大幅度相对应的第三诊断模式、以及与多个电压偏差变化的增加模式相对应的第四诊断模式。

    8、控制单元可以被配置为当多个电压偏差变化的模式与诊断模式中的至少一种相对应时,诊断电池中已经出现内部微短路。

    9、当多个电压偏差变化为正数并且多个电压偏差变化的总和大于或等于预设的第一标准值时,控制单元可以被配置为判断电压偏差变化的模式与第一诊断模式相对应,并且诊断电池中已经出现内部微短路。

    10、当多个电压偏差变化大于或等于预设的第二标准值时,控制单元可以被配置为判断电压偏差变化的模式与第二诊断模式相对应,并且诊断电池中已经出现内部微短路。

    11、当多个电压偏差变化为正数并且多个电压偏差变化中的至少一个大于或等于预设的第三标准值时,控制单元可以被配置为判断电压偏差变化的模式与第三诊断模式相对应,并且诊断电池中已经出现内部微短路。

    12、第三标准值可以被配置为小于与第一诊断模式相对应的预设的第一标准值,并且超过与第二诊断模式相对应的预设的第二标准值。

    13、当多个电压偏差变化为正数并且多个电压偏差变化随时间增加时,控制单元可以被配置为判断电压偏差变化的模式与第四诊断模式相对应,并且诊断电池中已经出现内部微短路。

    14、当多个电压偏差变化为正数时,控制单元可以被配置为将相应电池的电压偏差变化的模式与预设的诊断模式进行比较。

    15、控制单元可以被配置为计算多个电池的平均电压,并通过计算所计算出的平均电压与多个电池中的每个电池的电压之间的差,来计算多个电池中的每个电池的电压偏差。

    16、控制单元可以被配置为向外部装置发送至少一个信号,该信号包含多个电池中的每个电池的诊断结果。

    17、外部装置可以对应于车载车辆系统、外部车辆系统、被配置为与车辆通信的一个或更多个服务器、或者被配置为与车辆通信的移动装置中的任何一个。

    18、根据本公开的另一方面的电池组可以包括根据本公开的一个方面的电池诊断装置。

    19、根据本公开的另一方面的车辆可以包括根据本公开的一个方面的电池诊断装置。

    20、根据本公开的另一个方面的一种电池诊断方法可以包括:测量多个电池的电压的电压测量步骤;计算多个电池的电压偏差的电压偏差计算步骤;计算在每个预定时段多个电池中的每个电池的电压偏差变化的电压偏差变化计算步骤;以及将多个电池中每个电池的电压偏差变化的模式与预设的诊断模式进行比较以诊断多个电池中的每个电池的状态的诊断步骤。

    21、技术效果

    22、根据本公开的一个方面,电池诊断装置能够通过跟踪在每个预定时段电池的电压偏差变化的趋势,来诊断每个电池的状态。

    23、本公开的效果不限于上述效果,并且本领域技术人员从权利要求的描述中将清楚地理解未提及的其它效果。



    技术特征:

    1.一种电池诊断装置,该电池诊断装置包括:

    2.根据权利要求1所述的电池诊断装置,

    3.根据权利要求2所述的电池诊断装置,

    4.根据权利要求3所述的电池诊断装置,

    5.根据权利要求3所述的电池诊断装置,

    6.根据权利要求3所述的电池诊断装置,

    7.根据权利要求3所述的电池诊断装置,

    8.根据权利要求7所述的电池诊断装置,

    9.根据权利要求3所述的电池诊断装置,

    10.根据权利要求2所述的电池诊断装置,

    11.根据权利要求1所述的电池诊断装置,

    12.根据权利要求1所述的电池诊断装置,

    13.一种电池组,该电池组包括根据权利要求1至12中的任一项所述的电池诊断装置。

    14.一种车辆,该车辆包括根据权利要求1至12中的任一项所述的电池诊断装置。

    15.一种电池诊断方法,该电池诊断方法包括以下步骤:


    技术总结
    根据本发明的一个实施方式的电池诊断装置包括:电压测量单元,其被配置为测量多个电池的电压;以及控制单元,其被配置为计算多个电池的电压偏差,计算在每个预定周期多个电池中的每个电池的电压偏差变化,并且通过将多个电池中的每个电池的电压偏差变化的模式与预设的诊断模式进行比较来诊断多个电池中的每个电池的状态。

    技术研发人员:金起勋,朴韩困,宋昌勇,李保均,金知勇,金喆泽
    受保护的技术使用者:株式会社LG新能源
    技术研发日:
    技术公布日:2024/10/24
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