电池更换装置、电池状况诊断服务器装置和方法、以及包括其的系统与流程

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第10-2021-0119789号的优先权和权益，其全部内容通过引用的方式并入本文中。本发明涉及一种电池更换装置、一种用于诊断电池状况的装置、一种包括该装置的系统以及一种用于诊断电池状况的方法，并且更特别地，涉及用于通过随着对电池组充电实时测量电池组的阻抗来确定电池组的健康状态和缺陷的电池更换装置、用于诊断电池状况的装置、包括该装置的系统以及诊断电池状况的方法。

背景技术：

1、常规地，分别测量电池组的电压、电流和温度以便估计电池组的健康状态。然而，用于测量电池组健康状态的常规方法的缺点在于，测量结果的误差范围较大，且因此过度估计了电池组的容量。因此，出现的问题是，与电池的估计容量相比，电池寿命缩短了。

2、另外，用于估计电池组的健康状态的常规装置使得难以预先检测火灾或爆炸，因为难以诊断电池单体、包括该电池单体的电器或电子设备中的内部缺陷。

3、因此，最近，已经提供了测量电池阻抗以便准确地估计电池组的健康状态并诊断缺陷的方法。

4、然而，由于利用现有的阻抗测量方法难以实时测量电池组的阻抗，因此难以诊断在电池组的使用期间发生的电池组缺陷。

5、因此，在电池的再使用、再销售和循环技术中使用测量电池组的阻抗的现有技术。

技术实现思路

1、[技术问题]

2、为了解决上述问题，本发明的目的是提供一种高效且高可靠性的电池更换装置，其中该电池更换装置被配置成测量电池组的状态信息。

3、为了解决上述问题，本发明的另一个目的是提供一种高效且高可靠性的电池诊断服务器，其中该电池诊断服务器被配置成根据电池组的状态信息来计算阻抗，并确定电池组的健康状态(soh)以及该电池组是否有缺陷。

4、为了解决上述问题，本发明的又一个目的是提供一种高效且高可靠性地诊断电池组的状况的方法，其中该电池交换方法根据电池组的状态信息来计算阻抗，并确定电池组的健康状态(soh)以及该电池组是否有缺陷。

5、为了解决上述问题，本发明的再一个目的是提供一种高效且高可靠性的电池交换系统，其中该电池交换系统被配置成根据电池组的状态信息来计算阻抗，并确定电池组的健康状态(soh)以及该电池组是否有缺陷。

6、[技术解决方案]

7、为了实现本公开的目的，一种电池更换装置包括至少一个用于对电池组充电的电池容纳部分，该装置可以包括：充电器，其被配置成对电池组充电；放电器，其被配置成对电池组放电；测量设备，其被配置成测量电池组的至少一个状态信息；以及控制器，其被配置成在电池组的充电状态达到预定参考值的情况下停止该充电器的操作，控制放电器进行操作，以及使用测量设备获取处于放电状态的电池组的状态信息。

8、控制器可以被配置成，在处于放电状态的电池组的状态信息的测量被完成时，控制该充电器以恢复充电，使得电池组被完全充电。

9、该控制器可以与外部服务器连接，并且控制器被配置成将电池组的至少一个状态信息传输到外部服务器。

10、电池组的状态信息可以包括电池组的电压(v)、电流(i)和温度(t)中的至少一个。

11、放电器可以被配置成通过输出脉冲型放电电流来对电池组放电。

12、根据本公开的另一实施例，一种用于使用电池组的至少一个状态信息来诊断电池组的状况的装置可以包括：至少一个处理器；以及存储器，其用于存储由至少一个处理器执行的至少一个指令，其中，该至少一个指令包括：用以接收和存储电池组的至少一个状态信息的指令；用以基于电池组的至少一个状态信息来计算阻抗信息的指令；以及用以根据阻抗信息来计算电池组的健康状态(soh)的指令。

13、电池组的至少一个状态信息可以是从电池更换装置获得的。

14、电池组的状态信息可以包括电池组的电压(v)、电流(i)和温度(t)中的至少一个。

15、用以根据阻抗信息来计算电池组的健康状态(soh)的指令可以包括：用以根据电池组的至少一个状态信息来计算电池组的内阻的变化的指令；以及用以基于电池组的内阻的变化来计算电池组的健康状态的指令。

16、此处，至少一个指令还可以包括用以基于电池组的健康状态来确定是否诊断该电池组的缺陷的指令。

17、用以确定是否诊断电池组的缺陷的指令可以包括：用以将电池组的健康状态与相同状况下的电池组的参考健康状态进行比较的指令；以及用以在电池组的健康状态与参考健康状态相比出现超过阈值的差异时确定该电池组中已经出现缺陷的指令。

18、根据本公开的另一实施例，一种用于使用电池组的至少一个状态信息来诊断该电池组的状况的方法，该方法可以包括：接收和存储该电池组的至少一个状态信息；基于电池组的至少一个状态信息来计算阻抗信息；以及根据阻抗信息来计算电池组的健康状态(soh)。

19、电池组的至少一个状态信息可以是从电池更换装置获得的。

20、电池组的状态信息可以包括电池组的电压(v)、电流(i)和温度(t)中的至少一个。

21、计算该健康状态(soh)可以包括：根据电池组的至少一个状态信息来计算该电池组的内阻的变化；以及基于电池组的内阻的变化来计算该电池组的健康状态。

22、该方法还可以包括基于电池组的健康状态来确定是否诊断该电池组的缺陷。

23、确定是否诊断电池组的缺陷可以包括：将电池组的健康状态与相同状况下的电池组的参考健康状态进行比较；以及在电池组的健康状态与参考健康状态相比出现超过阈值的差异时，确定该电池组中已经出现缺陷。

24、根据本公开的另一实施例，一种电池交换系统，其对容纳在至少一个电池容纳部分中的电池组充电并诊断该电池组的状态，该系统可以包括：电池更换装置，其被配置成停止电池组的充电，测量至少一条状态信息，以及恢复该电池组的充电；以及用于诊断电池状况的服务器，其被配置成从电池更换装置接收该电池组的至少一个状态信息并计算电池组的阻抗。

25、电池更换装置可以被配置成当电池组的充电状态达到预定参考值时停止该电池的充电。

26、电池更换装置可以被配置成通过对充电被停止的电池组放电来测量该至少一个状态信息。

27、服务器可以被配置成通过使用电池组的阻抗信息来计算该电池组的健康状态(soh)。

28、服务器可以被配置成通过使用电池组的阻抗信息来确定该电池组是否有缺陷。

29、[有益效果]

30、根据本发明的实施例的电池更换装置、用于诊断电池状况的装置(服务器)、用于诊断电池状况的方法以及包括电池更换装置和用于诊断电池状况的装置的电池交换系统可以高效且高可靠性地对已经停止充电的电池组放电，计算放电电池组的至少一个状态信息，恢复该电池组的充电，根据放电电池组的至少一个状态信息来计算阻抗信息，以及确定该电池组的健康状态(soh)和电池组是否有缺陷。

技术特征：

1.一种电池更换装置，包括用于对电池组充电的至少一个电池容纳部分，所述装置包括：

2.根据权利要求1所述的电池更换装置，其中，在处于放电状态的所述电池组的状态信息的测量被完成时，所述控制器被配置成控制所述充电器以恢复充电，使得所述电池组被完全充电。

3.根据权利要求1所述的电池更换装置，其中，所述控制器与外部服务器连接，并且所述控制器被配置成将所述电池组的至少一个状态信息传输到所述外部服务器。

4.根据权利要求1所述的电池更换装置，其中，所述电池组的状态信息包括所述电池组的电压(v)、电流(i)和温度(t)中的至少一个。

5.根据权利要求1所述的电池更换装置，其中，所述放电器被配置成通过输出脉冲型放电电流来对所述电池组放电。

6.一种用于使用电池组的至少一个状态信息来诊断所述电池组的状况的装置，包括：

7.根据权利要求6所述的装置，其中，所述电池组的至少一个状态信息是从电池更换装置获得的。

8.根据权利要求6所述的装置，其中，所述电池组的所述状态信息包括所述电池组的电压(v)、电流(i)和温度(t)中的至少一个。

9.根据权利要求6所述的装置，其中，用以根据所述阻抗信息来计算所述电池组的健康状态(soh)的指令包括：

10.根据权利要求6所述的装置，其中，所述至少一个指令还包括用以基于所述电池组的健康状态来确定是否诊断所述电池组的缺陷的指令。

11.根据权利要求10所述的装置，其中，用以确定是否诊断所述电池组的缺陷的指令包括：

12.一种用于使用电池组的至少一个状态信息来诊断所述电池组的状况的方法，所述方法包括：

13.根据权利要求12所述的方法，其中，所述电池组的至少一个状态信息是从电池更换装置获得的。

14.根据权利要求12所述的方法，其中，所述电池组的状态信息包括所述电池组的电压(v)、电流(i)和温度(t)中的至少一个。

15.根据权利要求12所述的方法，其中，计算所述健康状态(soh)包括：

16.根据权利要求12所述的方法，还包括：

17.根据权利要求16所述的方法，其中，确定是否诊断所述电池组的缺陷包括：

18.一种电池交换系统，所述电池交换系统对容纳在至少一个电池容纳部分中的电池组充电并诊断所述电池组的状态，所述系统包括：

19.根据权利要求18所述的电池交换系统，其中，所述电池更换装置被配置成当所述电池组的充电状态达到预定参考值时停止所述电池组的充电。

20.根据权利要求18所述的电池交换系统，其中，所述电池更换装置被配置成通过对充电被停止的电池组放电来测量所述至少一个状态信息。

21.根据权利要求18所述的电池交换系统，其中，所述服务器被配置成通过使用所述电池组的阻抗信息来计算所述电池组的健康状态(soh)。

22.根据权利要求18所述的电池交换系统，其中，所述服务器被配置成通过使用所述电池组的阻抗信息来确定所述电池组是否有缺陷。

技术总结
本发明公开一种电池更换装置、一种用于诊断电池状况的装置、一种用于诊断电池状况的方法以及一种包括电池更换装置和用于高效且高可靠性地诊断电池状况的装置的电池交换系统。该电池交换系统可以对已被停止充电的电池组放电，计算放电电池组的至少一个状态信息，恢复该电池组的充电，根据该放电电池组的至少一个状态信息来计算阻抗信息，以及确定该电池组的健康状态(SoH)和电池组是否有缺陷。

技术研发人员：李根旭
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：2024/1/14