根據(jù)本發(fā)明專利技術(shù)的一個(gè)實(shí)施方式的電池管理設(shè)備包括：測量單元，其用于測量多個(gè)電池單元中的每一個(gè)的電壓；轉(zhuǎn)換器，其連接至多個(gè)電池單元當(dāng)中的相應(yīng)電池單元，并且根據(jù)其內(nèi)設(shè)置的開關(guān)的操作狀態(tài)在所連接的電池單元之間形成充電或放電路徑；以及控制單元，其用于從測量單元接收多個(gè)電池單元中的每一個(gè)的電壓值，控制設(shè)置于轉(zhuǎn)換器中的開關(guān)的操作狀態(tài)，根據(jù)對開關(guān)的操作狀態(tài)的控制來計(jì)算由轉(zhuǎn)換器充電的單元的電壓變化率，并且基于所計(jì)算出的電壓變化率來確定充電單元是否劣化。來確定充電單元是否劣化。來確定充電單元是否劣化。
【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
【國外來華專利技術(shù)】電池管理設(shè)備
[0001]本申請要求于2019年9月27日在韓國提交的韓國專利申請No.10
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2019
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0119917的優(yōu)先權(quán)，其公開內(nèi)容通過引用方式并入本文中。
[0002]本公開涉及一種電池管理設(shè)備，并且更具體地，涉及一種用于確定多個(gè)電池單元中的每一個(gè)是否劣化的電池管理設(shè)備。
技術(shù)介紹
[0003]近來，對諸如筆記本電腦、攝像機(jī)以及便攜式電話之類的便攜式電子產(chǎn)品的需求量急劇增加，并且電動(dòng)車輛、儲能電池、機(jī)器人、衛(wèi)星等得到了大力發(fā)展。因此，正在積極研究允許重復(fù)充放電的高性能電池。
[0004]目前商業(yè)可得的電池包括鎳鎘電池、鎳氫電池、鎳鋅電池、鋰電池等。在這些電池當(dāng)中，鋰電池因?yàn)榕c鎳基電池相比幾乎沒有記憶效應(yīng)并且還具有非常低的自放電率和能量密度高而備受關(guān)注。
[0005]同時(shí)，電池可能由于各種因素而劣化。衡量電池劣化程度的指標(biāo)之一是電池的內(nèi)阻。傳統(tǒng)上，已經(jīng)提出了用于使用電池內(nèi)阻來估計(jì)電池的老化的各種方法。
[0006]作為示例，專利文獻(xiàn)1公開了電池老化診斷方法及系統(tǒng)。這里，將包括電壓源、內(nèi)阻和Warburg(瓦爾堡)阻抗的等效電路模型建模為電池，并根據(jù)建模電池的內(nèi)阻來診斷電池老化。
[0007]但是，在專利文獻(xiàn)1中，由于依據(jù)有無外部電阻而不同地配置診斷電池老化的方法，因此存在的問題在于：在診斷電池的老化/劣化之前，需要單獨(dú)的過程來確定有無外部電阻。另外，在專利文獻(xiàn)1中，由于使用遞歸最小二乘法等基于建模的電池的內(nèi)阻來診斷電池的老化，因此存在的問題在于：診斷老化需要大量的時(shí)間和系統(tǒng)資源。
[0008](專利文獻(xiàn)1)KR 10
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2019
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0035441 A
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
[0009]技術(shù)問題
[0010]本公開旨在解決相關(guān)技術(shù)的問題，并且因此本公開的目的在于提供電池管理設(shè)備，其可以在多個(gè)電池組正在被充電和放電的同時(shí)檢測每個(gè)電池單元是否由于內(nèi)阻而劣化。
[0011]本公開的這些和其他目的及優(yōu)點(diǎn)可以從以下詳細(xì)描述中理解，并且將從本公開的示例性實(shí)施方式中變得更加清楚。而且，將容易理解，本公開的目的和優(yōu)點(diǎn)可以通過所附權(quán)利要求中所示的手段及其組合來實(shí)現(xiàn)。
[0012]技術(shù)方案
[0013]在本公開的一個(gè)方面中，提供了一種電池管理設(shè)備，該電池管理設(shè)備包括：測量單元，其被配置為測量多個(gè)電池單元中的每一個(gè)的電壓；轉(zhuǎn)換器，其連接至多個(gè)電池單元當(dāng)中的相應(yīng)電池單元，并且被配置為根據(jù)其中包括的開關(guān)的操作狀態(tài)在所連接的電池單元之間
形成充放電路徑；以及控制單元，其被配置為從測量單元接收多個(gè)電池單元中的每一個(gè)的電壓值，控制轉(zhuǎn)換器中包括的開關(guān)的操作狀態(tài)，根據(jù)對開關(guān)的操作狀態(tài)的控制來計(jì)算由轉(zhuǎn)換器充電的充電單元的電壓變化率，并且基于所計(jì)算出的電壓變化率確定充電單元是否劣化。
[0014]控制單元可以被配置為從測量單元獲得充電單元的初始電壓值，基于初始電壓值計(jì)算充電單元在預(yù)定時(shí)間期間的電壓變化率，并根據(jù)所計(jì)算出的電壓變化率和參考率之間的比較結(jié)果，確定充電單元是否劣化。
[0015]轉(zhuǎn)換器可以設(shè)置為多個(gè)，以連接至多個(gè)電池單元當(dāng)中的相應(yīng)電池單元。
[0016]控制單元可以被配置為控制多個(gè)轉(zhuǎn)換器的每一個(gè)中所包括的開關(guān)的操作狀態(tài)并且確定由多個(gè)轉(zhuǎn)換器充電的每個(gè)充電單元是否劣化。
[0017]控制單元可以被配置為通過將多個(gè)轉(zhuǎn)換器中所包括的開關(guān)的操作狀態(tài)依次控制為接通狀態(tài)，來確定多個(gè)電池單元的每一個(gè)是否劣化。
[0018]控制單元可以被配置為每隔預(yù)定時(shí)間間隔從多個(gè)轉(zhuǎn)換器當(dāng)中選擇一個(gè)目標(biāo)轉(zhuǎn)換器，并且將所選擇的目標(biāo)轉(zhuǎn)換器中所包括的開關(guān)的操作狀態(tài)控制為接通狀態(tài)。
[0019]轉(zhuǎn)換器可以包括：第一電路，在該第一電路中開關(guān)、與充電單元相對應(yīng)的放電單元以及第一電感器串聯(lián)連接；以及第二電路，在該第二電路中充電單元和與第一電感器相對應(yīng)的第二電感器串聯(lián)連接。
[0020]當(dāng)開關(guān)的操作狀態(tài)被控制為接通狀態(tài)時(shí)，第二電路可以被配置為利用由第一電感器感應(yīng)出的第二電感器的感應(yīng)電動(dòng)勢，對充電單元進(jìn)行充電。
[0021]第二電路還可以包括串聯(lián)連接在第二電感器和充電單元之間的第三電感器，以及在開關(guān)的操作狀態(tài)從接通狀態(tài)改變?yōu)殛P(guān)斷狀態(tài)時(shí)，第二電路可以被配置為利用由第二電感器的感應(yīng)電動(dòng)勢的變化而感應(yīng)出的第三電壓器的感應(yīng)電動(dòng)勢，對充電單元進(jìn)行充電。
[0022]測量單元可以被配置為測量充電單元的充電電流。
[0023]控制單元可以被配置為控制開關(guān)的操作狀態(tài)，使得測量單元測量到的充電電流的大小包含在預(yù)定的電流范圍內(nèi)。
[0024]在本公開的另一方面中，電池管理設(shè)備還可以包括單元選擇器，其連接在多個(gè)電池單元和轉(zhuǎn)換器之間，并且被配置為從控制單元接收單元選擇命令并且基于所接收的單元選擇命令將多個(gè)電池單元中的一些電池單元連接至轉(zhuǎn)換器。
[0025]根據(jù)本公開又一方面的電池組可以包括根據(jù)本公開的電池管理設(shè)備。
[0026]技術(shù)效果
[0027]根據(jù)本公開的一個(gè)方面，由于不僅估計(jì)多個(gè)電池單元中的每一個(gè)是否劣化而且估計(jì)內(nèi)阻，所以可以提高劣化確定的準(zhǔn)確度和可靠性。
[0028]此外，根據(jù)本公開的一個(gè)方面，由于使用多個(gè)電感器防止了充電電流快速變化，因此具有可以預(yù)先防止由充電電流的快速變化引起的電池單元的劣化的優(yōu)點(diǎn)。
[0029]本公開的效果不限于以上，并且本領(lǐng)域技術(shù)人員將從所附權(quán)利要求清楚地理解本文未提及的其他效果。
附圖說明
[0030]附圖例示了本公開的優(yōu)選實(shí)施方式，并且與前述公開一起用于提供對本公開的技
術(shù)特征的進(jìn)一步理解，因此，本公開不解釋為限于附圖。
[0031]圖1是示意性地示出了包括根據(jù)本公開的實(shí)施方式的電池管理設(shè)備的電池組的框圖。
[0032]圖2是示意性地示出了包括根據(jù)本公開的實(shí)施方式的電池管理設(shè)備的電池組的配置的圖。
[0033]圖3是示意性地示出了包括根據(jù)本公開的實(shí)施方式的電池管理設(shè)備的電池組的圖。
[0034]圖4是示出了根據(jù)本公開的實(shí)施方式的電池管理設(shè)備的轉(zhuǎn)換器和電池單元之間的連接配置的圖。
[0035]圖5是示出了在圖4的連接配置中當(dāng)設(shè)置于第一電路中的開關(guān)的操作狀態(tài)是接通狀態(tài)時(shí)的電流流動(dòng)的圖。
[0036]圖6是示出了在圖4的連接配置中當(dāng)設(shè)置于第一電路中的開關(guān)的操作狀態(tài)從接通狀態(tài)改變?yōu)殛P(guān)斷狀態(tài)時(shí)的電流流動(dòng)的圖。
[0037]圖7是示出了在圖5和圖6所示的電流流動(dòng)中電流隨時(shí)間變化的圖。
[0038]圖8是示意性地示出了包括根據(jù)本公開的另一實(shí)施方式的電池管理設(shè)備的電池組的配置的圖。
[0039]圖9是示出了在圖8所示的電池組中的電流流動(dòng)的示例的圖。
具體實(shí)施方式
[0040]應(yīng)當(dāng)理解，說明書和所附權(quán)利要求中使用的術(shù)語不應(yīng)被解釋為限于一般和字典含義，而是在允許專利技術(shù)人適當(dāng)定義術(shù)語以獲得最佳解釋的原則的基礎(chǔ)上，基于與本公開的技術(shù)本文檔來自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
【技術(shù)特征摘要】
【國外來華專利技術(shù)】1.一種電池管理設(shè)備，該電池管理設(shè)備包括：測量單元，該測量單元被配置為測量多個(gè)電池單元中的每一個(gè)的電壓；轉(zhuǎn)換器，該轉(zhuǎn)換器連接至所述多個(gè)電池單元當(dāng)中的相應(yīng)電池單元，并且被配置為根據(jù)該轉(zhuǎn)換器中包括的開關(guān)的操作狀態(tài)在所連接的電池單元之間形成充放電路徑；以及控制單元，該控制單元被配置為從所述測量單元接收所述多個(gè)電池單元中的每一個(gè)的電壓值，控制所述轉(zhuǎn)換器中包括的所述開關(guān)的操作狀態(tài)，根據(jù)對所述開關(guān)的操作狀態(tài)的控制來計(jì)算由所述轉(zhuǎn)換器充電的充電單元的電壓變化率，并且基于所計(jì)算出的電壓變化率來確定所述充電單元是否劣化。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電池管理設(shè)備，其中，所述控制單元被配置為從所述測量單元獲得所述充電單元的初始電壓值，基于所述初始電壓值計(jì)算所述充電單元在預(yù)定時(shí)間期間的電壓變化率，并且根據(jù)所計(jì)算出的電壓變化率和參考率之間的比較結(jié)果來確定所述充電單元是否劣化。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電池管理設(shè)備，其中，所述轉(zhuǎn)換器被設(shè)置為多個(gè)轉(zhuǎn)換器，以連接至所述多個(gè)電池單元當(dāng)中的相應(yīng)電池單元，并且其中，所述控制單元被配置為控制所述多個(gè)轉(zhuǎn)換器的每一個(gè)中所包括的開關(guān)的操作狀態(tài)并且確定由所述多個(gè)轉(zhuǎn)換器充電的每個(gè)充電單元是否劣化。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的電池管理設(shè)備，其中，所述控制單元被配置為通過將所述多個(gè)轉(zhuǎn)換器中所包括的開關(guān)的操作狀態(tài)依次控制為接通狀態(tài)，來確定所述多個(gè)電池單元的每一個(gè)是否劣化。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的電池管理設(shè)備，其中，所述控制單元被配置為每隔預(yù)定時(shí)間間隔從所述多個(gè)轉(zhuǎn)換器當(dāng)中選擇一個(gè)目標(biāo)轉(zhuǎn)換器，并且將...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：宋炫振，
申請(專利權(quán))人：株式會社LG新能源，
類型：發(fā)明
國別省市：
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