电池控制设备和用于检测电池的内部短路的方法与流程

文档序号:20076253发布日期:2020-03-10 09:45阅读:149来源:国知局
电池控制设备和用于检测电池的内部短路的方法与流程

本申请要求于2018年8月13日在韩国知识产权局提交的第10-2018-0094543号韩国专利申请以及于2019年7月22日在韩国知识产权局提交的第10-2019-0088298号韩国专利申请的优先权和权益,所述韩国专利申请的全部内容通过引用被包含于此。

本发明的示例性实施例涉及一种电池控制设备和用于检测电池的内部短路的方法。



背景技术:

随着电气与电子技术的发展,小而轻并具有各种功能的便携式电子产品的使用正在急剧增加。电池通常用作用于便携式电子产品的操作的电源装置,并且主要使用充电且可重复使用的可再充电电池。

与无法充电的一次电池不同,可再充电电池是可充电且可放电的电池。可再充电电池用于便携式小型电子装置(诸如,便携式电话或笔记本电脑),或者广泛用作用于驱动电动工具、车辆等的马达的电源。可再充电电池的内部可由正电极、负电极、隔膜、电解质等形成,并且壳体可由金属板或袋形成。

具有高能量密度的可再充电电池可能导致安全性方面的问题(诸如,热失控(thermalrunaway)),具体地,可再充电电池内的正电极和负电极短路使得可再充电电池过热的情况是代表性示例。内部短路是由隔膜的功能受损所导致的,其示例包括外部冲击导致的变形、制造过程中包括的金属异物以及电化学反应导致的锂或铜的枝晶的形成。

在现有技术中,开发了预先检测可再充电电池的内部短路的状态并防止内部短路的技术。在现有技术的方案中,在可再充电电池的电压非常稳定(没有负载或者负载非常低)的状态下需要数十分钟或更多分钟的检查时间。因此,存在的缺点在于:无法检测在可再充电电池连续充电或放电的状态下产生的内部短路。

在本背景技术部分中公开的上述信息仅用于增强对本发明的背景的理解,因此,其可包含不构成在本国对于本领域普通技术人员来说已知的现有技术的信息。



技术实现要素:

本发明致力于提供一种电池控制设备和一种用于检测电池的内部短路的方法,所述电池控制设备和用于检测电池的内部短路的方法能够通过有效地检测电池的内部短路来防止电池的由于内部短路的热失控。

本发明的示例性实施例提供一种用于检测电池的内部短路的方法,所述方法可包括:获取与电池的充电状态有关的第一充电状态信息;当第一充电状态信息满足参考条件时,检测第一参考时间点;获取与电池的充电状态有关的第二充电状态信息;当第二充电状态信息满足参考条件时,检测第二参考时间点;以及基于从第一参考时间点到第二参考时间点的充电量与从第一参考时间点到第二参考时间点的放电量之间的差,检测电池的内部短路。

检测内部短路的步骤可包括:当所述充电量与所述放电量之间的差等于或大于阈值时,确定在电池中发生了内部短路。

第一充电状态信息和第二充电状态信息中的每个可包括电池的荷电状态(soc),并且参考条件可包括参考soc。

参考条件可包括完全充电条件。在示例性实施例中,第一充电状态信息和第二充电状态信息中的每个可分别包括电池的电流值和电压值,并且完全充电条件可包括参考电流值和参考电压值。此外,检测第一参考时间点的步骤可包括当电池的包括在第一充电状态信息中的电流值等于或小于参考电流值并且电池的包括在第一充电状态信息中的电压值等于或大于参考电压值时检测第一参考时间点,并且检测第二参考时间点的步骤可包括当电池的包括在第二充电状态信息中的电流值等于或小于参考电流值并且电池的包括在第二充电状态信息中的电压值等于或大于参考电压值时检测第二参考时间点。

所述方法还可包括:确定第一充电状态信息和第二充电状态信息是否在预定范围内彼此近似,其中,当第一充电状态信息和第二充电状态信息在预定范围内彼此近似时,可执行检测内部短路的步骤。

所述方法还可包括:确定所述充电量和所述放电量是否等于或大于预定值,其中,当所述充电量和所述放电量中的至少一个等于或大于预定值时,可执行检测内部短路的步骤。

所述方法还可包括:确定第一参考时间点与第二参考时间点之间的时间间隔是否在阈值范围内,其中,当所述时间间隔在阈值范围内时,可执行检测内部短路的步骤。

所述阈值范围可以是最大48小时。

所述方法还可包括:当检测到第一参考时间点时,累加从充电装置供应到电池的充电电流量以及从电池供应到负载的放电电流量;以及当检测到第二参考时间点时,基于累加的充电电流量和放电电流量计算所述充电量和所述放电量。

所述方法还可包括:在计算所述充电量和所述放电量的步骤之后,重置累加的充电电流量和放电电流量。

本发明的另一示例性实施例提供一种电池控制设备,所述电池控制设备可包括:测量单元,被配置为测量电池的电压、电流和温度;检测器,基于电池的由测量单元测量的电压值、电流值和温度值中的至少一个来获取与电池的充电状态有关的充电状态信息,并且当充电状态信息满足参考条件时,检测参考时间点;累加器,当由检测器检测到第一参考时间点时,累加电池的充电电流量和放电电流量直到由检测器检测到第二参考时间点,并且基于累加的充电电流量和放电电流量计算电池的充电量和放电量;以及内部短路检测器,基于从第一参考时间点到第二参考时间点的充电量与从第一参考时间点到第二参考时间点的放电量之间的差来检测电池的内部短路。

当所述充电量与所述放电量之间的差等于或大于阈值时,内部短路检测器可确定在电池中发生了内部短路。

充电状态信息可包括电池的soc,并且参考条件可包括参考soc。

参考条件可包括完全充电条件。在示例性实施例中,充电状态信息可包括电池的电流值和电压值,并且完全充电条件可包括参考电流值和参考电压值。此外,当电池的电流值等于或小于参考电流值并且电池的电压值等于或大于参考电压值时,检测器可检测参考时间点。

当电池的在第一参考时间点的充电状态信息与电池的在第二参考时间点的充电状态信息在预定范围内彼此近似时,内部短路检测器可基于所述充电量与所述放电量之间的差来检测内部短路。

当所述充电量和所述放电量等于或大于预定值时,内部短路检测器可基于所述充电量与所述放电量之间的差来检测内部短路。

当第一参考时间点与第二参考时间点之间的时间间隔在阈值范围内时,内部短路检测器可基于所述充电量与所述放电量之间的差来检测内部短路。

阈值范围可以是最大48小时。

根据本发明的示例性实施例,具有可有效地检测电池的内部短路以及可防止电池的热失控的效果。

附图说明

图1是示出根据本发明的示例性实施例的电池控制装置的构造的框图。

图2是根据本发明的示例性实施例的电池的等效电路。

图3是示出根据电池的内部短路的发生的充电量和放电量的变化的曲线图。

图4是示出根据本发明的示例性实施例的电池控制设备的用于检测电池的内部短路的方法的流程图。

具体实施方式

在下文中,将参照图1至图3更详细地描述根据本发明的示例性实施例的电池控制设备。

图1是示出根据本发明的示例性实施例的电池控制设备的构造的框图,图2是根据本发明的示例性实施例的电池的等效电路。

参照图1,根据本发明的示例性实施例的电池控制设备1可包括电池10、测量单元20、检测单元30和控制单元40,并且可通过感测电池10的内部短路来防止电池的热失控。

作为可充电且可放电的二次电池的电池10可被称作电池单体。

参照图2,电池10可包括两个端子b+和b-,并且可经由两个端子b+和b-通过外部充电装置(未示出)充电或者通过外部负载(未示出)放电。为了便于描述,描述了充电装置设置在电池控制装置1的外部,但是本发明的示例性实施例不限于此。

如图2所示,电池10可包括内电阻rb,并且内电阻器rb可具有几mω至几百mω的电阻值。当在电池10中发生内部短路时,产生与电池10内部的开关s电连接的效果相同的效果。

当开关s电连接时,短路电流ishort流入短路电阻rs,使得电池10放电。在这种情况下,短路电阻rs可具有几mω至几kω的宽范围的电阻值。

通过恒流(cc)充电、恒压(cv)充电以及cc-cv充电中的一种或更多种充电方法对电池10进行充电,在cc充电中,从充电的初始阶段到完成阶段利用恒定电流对电池进行充电,在cv充电中,从充电的初始阶段到完成状态利用恒定电压对电池进行充电,在cc-cv充电中,在充电的初始阶段利用恒定电流对电池进行充电,在充电的完成阶段利用恒定电压对电池进行充电。cc充电是用于向电池10供应恒定电流并且对电池10充电直到电池10达到预定设置电压的充电方法。当执行cc充电时,电池10的电压可与电池10的充电量一起增加。在本说明书中,充电量表示充电装置(未示出)供应给电池10以对电池10进行充电的电荷量或电容量(或容量),并且与指示荷电水平的荷电状态(soc)不同。此外,放电量表示从电池10供应给负载(未示出)的电荷量或电容量。

当在相同条件下重复电池10的充电和放电时,电池10的完全充电时间点之间(即,在电池10完全充电并且随后放电之后,直到电池10再次完全充电)的充电量略大于放电量。这样的差异是由于电池10在充电/放电过程期间的各种能量损失(包括发热和自放电等)所导致的。

如图2所示,当在电池10中发生内部短路时,产生短路电流ishort,并且这导致因电池中的短路电阻rs而产生的能量损失。因此,当在电池10中发生内部短路时,与充电装置(未示出)可供应给电池10的电荷量(充电量)相比,电池10可供应给负载(未示出)的电荷量(放电量)显著小于在发生内部短路之前的充电装置(未示出)可供应给电池10的电荷量(充电量)。也就是说,在发生内部短路的电池10中,在充电期间由充电装置供应用于给电池10充电的电荷量(充电量)中的一些被包括短路电阻rs的内部短路路径消耗,与从充电装置供应的电荷量相比,实际累积在电池10中的电荷量小于在发生内部短路之前的从充电装置供应的电荷量。此外,在发生内部短路的电池10中,在放电时,包括短路电阻rs的内部短路路径消耗能量,因此,与电池10实际放电的电荷量相比,从电池10供应到外部负载的电荷量小于在发生内部短路之前的电池10实际放电的电荷量。

参照这样的特性,根据示例性实施例的电池控制设备1监测电池10的充电量和放电量,以检测电池10的内部短路。下面将描述通过监测电池10的充电量和放电量来检测电池10的内部短路的详细构造。

测量单元20连续地测量电池10的电压v、电流i和温度t,并且将测量的电压值、电流值、温度值传输至检测单元30。在本说明书中,电池10的电流i表示从充电装置(未示出)供应至电池10的充电电流或从电池10供应至外部负载(未示出)的放电电流。

检测单元30包括检测器31、累加器32和内部短路检测器33,监测电池10的充电量和放电量并检测电池10的内部短路,并且产生短路检测信号ds。

检测器31从在给电池10充电时从测量单元20接收的电池10的温度值、电压值和电流值获取与电池10的充电状态有关的充电状态信息。这里,充电状态信息可包括由测量单元20测量的电池10的温度值、电压值和电流值,或者可包括电池10的soc。

此外,检测器31检测电池10的充电状态信息满足预定参考条件时的时间点(在下文中称作“参考时间点”)。

在检测器31中,用于检测参考时间点的参考条件可包括参考soc。在这种情况下,检测器31可检测电池10的soc达到预定参考soc时的时间点作为参考时间点。参考soc可以是成为用于确定电池10是否处于完全充电状态的参考的soc,但示例性实施例不限于此,因此,参考soc可被设定为比成为用于确定完全充电状态的参考的soc低或高的值。

在检测器31中,用于检测参考时间点作为电池10的完全充电条件的参考条件可包括用于确定电池10的完全充电状态的至少一个条件。

作为一个示例,参考条件可包括用于确定电池10的完全充电状态的参考电压值和参考电流值。在这种情况下,检测器31可检测电池10的电压值等于或大于参考电压值并且电池10的电流值等于或小于参考电流值的时间点作为参考时间点。完全充电条件可包括除了参考电压值和参考电流值以外的其它条件,并且这可根据电池控制设备1确定电池10的完全充电状态的方案而变化。

在检测器31中,用于检测参考时间点的参考条件可包括用于确定电池10的除了完全充电状态以外的预定状态的参考电压值和参考电流值。在这种情况下,参考电压值和参考电流值可对应于成为用于确定在电池10达到完全充电状态之前或之后电池10是否达到预定充电状态的参考的电压值和电流值。在这种情况下,与完全充电状态的检测类似,检测器31可检测电池10的电压值等于或大于参考电压值并且电池10的电流值等于或小于参考电流值的时间点作为参考时间点。

当由检测器31检测到参考时间点时,累加器32累加电池10的充电量和放电量直到检测到随后的参考时间点,以计算电池10在两个参考时间点之间的时间段(在下文中称为且用作“比较时间段”)期间的充电量和放电量。这里,累加器32可累加在比较时间段期间从充电装置供应到电池10的充电电流并通过累加的充电电流量获取比较时间段期间的充电量,累加在比较时间段期间从电池10供应到外部负载的放电电流并通过累加的放电电流量获取比较时间段期间的放电量。

在这样的方案中,累加器32可分别针对多个具有两个不同的参考时间点(作为开始参考时间点和结束参考时间点)的比较时间段中的每个计算充电量和放电量。为此,当检测到参考时间点时,重置累加器32以重置在前一比较时间段期间累加的充电电流量和放电电流量,并且重新开始充电电流和放电电流的累加。每个比较时间段的开始参考时间点可以与前一比较时间段的结束参考时间点相同,并且结束参考时间点可以与随后的比较时间段的开始参考时间点相同。

累加器32可以是具有符号的单个累加器,并且可包括分别用于累加充电电流量和放电电流量的两个累加器,但示例性实施例不限于此。

当通过累加器32计算每个比较时间段期间的充电量和放电量时,内部短路检测器33基于计算的充电量和放电量检测电池10的内部短路is,并且将包括关于是否发生内部短路is的信息的检测信号ds传输至控制单元40。

控制单元40可基于从内部短路检测器33接收的检测信号ds来控制连接到电池10的外部充电设备(未示出)或负载(未示出)的连接或断开连接。例如,当通过内部短路检测器33产生指示电池10的内部短路的发生的检测信号ds时,控制单元40可中断连接到电池10的外部充电设备(未示出)或负载(未示出)的连接。

因此,电池控制设备1可检测电池10的内部短路并且根据内部短路的检测结果控制电池10与充电设备(或负载)之间的连接,从而防止电池10由于内部短路导致的热失控。

如上所述,当要通过比较电池10在具有开始参考时间点和结束参考时间点的比较时间段期间的充电量和放电量来检测电池10的内部短路时,在比较时间段的开始参考时间点由电池10保持的电荷量(或soc)与在结束参考时间点由电池10保持的电荷量(或soc)需要在预定水平或更高水平下彼此相等或彼此近似。这是因为,除了内部短路以外,在比较时间段的开始参考时间点由电池10保持的电荷量与在比较时间段的结束参考时间点由电池10保持的电荷量之间的差影响电池10在比较时间段期间的充电量与放电量之间的差,因此,难以通过比较充电量和放电量来检测内部短路。

因此,电池控制设备1设定参考条件,以检测电池10的充电状态达到由电池10保持的电荷量被确定为具有与比较时间段的开始参考时间点和结束参考时间点一致的预定值的状态(例如,完全充电状态)时的时间。

另外,当内部短路检测器33确定针对一个比较时间段电池10在开始参考时间点的充电状态与电池10在结束参考时间点的充电状态由于电池10的周围环境的变化而在预定水平或更高水平下彼此不同时,内部短路检测器33可省略内部短路的检测。例如,当用于确定电池10的完全充电状态的完全充电条件被设定为根据周围环境(诸如,温度等)的变化而变化时,针对一个比较时间段的开始参考时间点和结束参考时间点的完全充电条件可彼此不同。因此,内部短路检测器33将电池10在比较时间段的开始参考时间点的充电状态信息(例如,电压值、电流值、温度值等)与在结束参考时间点的充电状态信息(例如,电压值、电流值、温度值等)彼此进行比较,以确定是否检测内部短路。

此外,内部短路检测器33可仅在比较时间段期间产生的充电量和放电量中的至少一个等于或大于预定值时通过比较充电量和放电量来检测内部短路。这是因为,如果比较时间段期间的充电量和放电量太小,则由于内部短路导致的充电量与放电量之间的差是不显著的,并且内部短路检测的可靠性降低。

此外,内部短路检测器33仅在比较时间段的长度(即,比较时间段的开始参考时间点与结束参考时间点之间的时间间隔)在预定阈值范围内时将充电量与放电量彼此进行比较以检测内部短路。这是为了防止由于在以下情况下的内部短路检测而导致的检测可靠性降低:累加器32的信息因为开始参考时间点与结束参考时间点之间的时间间隔太短使得由于内部短路导致的充电量与放电量之间的差不显著而可能不可靠,或者开始参考时间点与结束参考时间点之间的时间间隔太长使得累加器32的信息可能不可靠。因此,内部短路检测器33设定阈值范围,以便将用于将由于内部短路导致的充电量与放电量之间的差产生为可检测水平的最小时间设定为最小值并且将用于将累加器32的可靠性确保为预定水平或更高水平的最大时间设定为最大值,并且通过仅在比较时间段的长度(开始参考时间点与结束参考时间点之间的时间间隔)在阈值范围内时比较充电量和放电量来比较充电量和放电量以检测内部短路。阈值范围可被设定为最小2小时至最大48小时,但示例性实施例不限于此。

在下文中,将参照图3描述用于通过电池控制设备1检测电池10的内部短路is的方法。

图3是示意性地示出根据电池10的内部短路的发生的充电量和放电量的变化的曲线图,并且示出了电池10通过cc-cv充电方法和cc放电方法重复地充电和放电的情况作为示例。

在图3的曲线图中,t表示时间,i表示从充电装置供应到电池10的充电电流或从电池10供应到负载的放电电流,c表示充电量或放电量。参照图3,当充电电流供应到电池10时,电池10的充电量连续地增加,并且当从电池10供应放电电流时,电池10的放电量连续地增加。

在图3中,作为示例,检测器31使用通过测量单元20获得的信息获取关于电池10的充电状态的信息,并且检测电池10的充电状态信息满足完全充电条件时的多个时间点作为参考时间点t1、t2、t3和t4。此外,每当检测到参考时间点t1、t2、t3和t4时,检测器31将在对应时间点的关于电池10的充电状态的信息存储在存储器(未示出)中。

当检测到参考时间点t1、t2、t3和t4时,针对将参考时间点t1、t2、t3和t4中的每个设定为开始参考时间点或结束参考时间点的多个比较时间段p1、p2和p3,累加器32计算充电量cc1、cc2和cc3以及放电量dc1、dc2和dc3。累加器32可通过累加多个比较时间段p1、p2和p3中的每个的充电电流和放电电流来计算比较时间段p1、p2和p3中的每个期间的充电量和放电量。

具体地,当检测到参考时间点t1时,累加器32则累加充电电流量和放电电流量中的每个直到检测到参考时间点t2。另外,当检测到参考时间点t2时,通过从参考时间点t1到参考时间点t2累加的充电电流量和放电电流量来计算比较时间段p1的充电量cc1和放电量dc1。此外,重置到目前为止累加的充电电流量和放电电流量,并且然后分别累加充电电流量和放电电流量直到在新累加开始之后检测到参考时间点t3。

另外,当检测到参考时间点t3时,通过从参考时间点t2到参考时间点t3累加的充电电流量和放电电流量来计算比较时间段p2的充电量cc2和放电量dc2。此外,重置到目前为止累加的充电电流量和放电电流量,并且然后分别累加充电电流量和放电电流量直到在新累加开始之后检测到参考时间点t4。

另外,当检测到参考时间点t4时,通过从参考时间点t3到参考时间点t4累加的充电电流量和放电电流量来计算比较时间段p3的充电量cc3和放电量dc3。

在该方案中,内部短路检测器33每次将计算的充电量与放电量进行比较,计算比较时间段p1、p2和p3中的每个中的充电量和放电量,并且当充电量和放电量之间的差等于或大于阈值时,确定发生了内部短路。除了内部短路以外,当电池10的充电/放电正在进行时,电池10的能量由于发热等而损失。然而,在这种情况下损失的能量的量是不显著的并且可通过适当地设定检测内部短路时的阈值而被忽略。也就是说,电池控制设备1将用于内部短路检测的阈值设定为预定值或更大的值,从而可避免将由于内部短路以外的因素导致的能量损失错误地确定为由于内部短路而发生的情况。

采用图3作为示例,比较时间段p1是发生内部短路之前的时间段,比较时间段p1期间的充电量和放电量彼此非常近似。

然后,在比较时间段p2中,在电池10的充电期间发生了内部短路,使得比较时间段p2中的充电量cc2大于电池10处于正常状态的比较时间段p1中的充电量cc1。因此,比较时间段p2期间的放电量dc2与充电量cc2之间的差d1变成等于或大于阈值,并且可由内部短路检测器33检测到电池10的内部短路。

然后,在比较时间段p3中,在发生内部短路的状态下执行充电和放电,使得由于内部短路导致的能量损失进一步增加。因此,与前一比较时间段p2期间的差相比,比较时间段p3期间的放电量dc3与充电量cc3之间的差d2增大。因此,再次由内部短路检测器33检测到电池10的内部短路。

在上述电池控制设备1中,测量单元20、检测单元30或控制单元40可通过一个或更多个中央处理单元(cpu)或由其它芯片组、微处理器等实现的处理器来执行。

在下文中,将参照图4描述根据本发明的示例性实施例的电池控制方法。

图4是示出根据本发明的示例性实施例的用于检测内部短路的方法的流程图。

可由参照图1和图2描述的电池控制设备1来执行图4中的用于检测内部短路的方法。

参照图4,检测单元30获取电池10的充电状态信息(s10)并且将充电状态信息与参考条件进行比较,以确定是否检测到电池10的充电状态信息满足参考条件的参考时间点(s11)。

在步骤s10,检测单元30从测量单元20接收测量电池10的电压、电流和温度的结果,并且从测量结果获取与电池10的充电状态有关的充电状态信息。这里,充电状态信息可包括由测量单元20测量的电池10的温度值、电压值和电流值,或者可包括电池10的soc。

在步骤s11,参考时间点用作比较时间段的开始时间点或结束时间点,并且用于检测参考时间点的参考条件可包括参考soc、完全充电条件或参考电压值和参考电流值。

检测单元30重复地执行获取电池10的充电状态信息的步骤s10和通过将充电状态信息与参考条件进行比较来确定是否检测到参考时间点的步骤s11,直到检测到参考时间点。另外,当通过步骤s11检测到参考时间点时,检测单元30累加从充电装置供应到电池10的充电电流量和从电池10供应到负载的放电电流量(s12)。此外,检测单元30获取电池10的充电状态信息(s13)并且通过将获取的充电状态信息与参考条件进行比较来确定是否检测到电池10的充电状态信息满足参考条件的参考时间点(s14)。

检测单元30重复地执行累加充电电流量和放电电流量的步骤s12、获取电池10的充电状态信息的步骤s13和通过将充电状态信息与参考条件进行比较来确定是否检测到参考时间点的步骤s14,直到检测到参考时间点。另外,当通过步骤s14检测到参考时间点时,通过使用到目前为止累加的充电电流量和放电电流量来计算电池10的充电量和放电量(s15)。另外,通过重置累加器32来重置到目前为止累加的充电电流量和放电电流量(s16)。

在步骤s15,使用从通过步骤s11检测到的参考时间点到通过步骤s14检测到的参考时间点累加的充电电流量和放电电流量,以便计算充电量和放电量。也就是说,在这种情况下,在计算充电量和放电量的比较时间段中,开始时间点可成为通过步骤s11检测的参考时间点,结束时间点可成为通过步骤s14检测的参考时间点。

另一方面,在通过将比较时间段中的充电量和放电量进行比较来检测电池10的内部短路之前,检测单元30首先检查当前情况是否是可以进行内部短路检测的状态以便确保检测可靠性(s17)。另外,如果确定当前状态是可以进行内部短路检测的状态,则对比较时间段中的充电量和放电量进行比较,并且处理进行到步骤s18以执行内部短路检测。

例如,在步骤s17,检测单元30检查电池10在通过步骤s11检测参考时间点时的充电状态信息(例如,电压值、电流值、温度值等)与电池10在通过s14检测参考时间点时的充电状态信息(例如,电压值、电流值、温度值等)是否在预定水平或更高水平下彼此近似,并且如果两个充电状态信息在预定水平或更高水平下近似,则处理可进行到步骤s18。具体地,当电池10在通过步骤s11检测的参考时间点的温度值与电池10在通过步骤s14检测的参考时间点的温度值之间的差等于或小于预定值,电池10在通过步骤s11检测的参考时间点的电流值与电池10在通过步骤s14检测的参考时间点的电流值之间的差等于或小于预定值并且电池10在通过步骤s11检测的参考时间点的电压值与电池10在通过步骤s14检测的参考时间点的电压值之间的差等于或小于预定值时,检测单元30可确定电池10在两个参考时间点的充电状态信息近似。

此外,例如,在步骤s17,检测单元30可检查从通过步骤s11检测的参考时间点到通过步骤s14检测的参考时间点的充电量和放电量中的至少一个是否等于或大于预定值,并且当充电量和放电量中的至少一个等于或大于预定值时,处理可进行到步骤s18。

此外,例如,在步骤s17,检测单元30可将其中将通过步骤s11检测的参考时间点设置为开始时间点并且将通过步骤s14检测的参考时间点设置为结束时间点的比较时间段的长度与阈值范围(例如,从最小2小时至最大48小时)进行比较,并且如果比较时间段的长度在阈值范围内,则处理可进行到步骤s18。

在步骤s17,如果满足了上面作为示例列出的所有条件,则检测单元30可进行到通过将比较时间段中的充电量和放电量进行比较来执行内部短路检测的步骤s18。然而,由于示例性实施例不限于此,所以即使仅满足上面作为示例列出的一些条件,检测单元30也可进行到通过将比较时间段中的充电量和放电量进行比较来执行内部短路检测的步骤s18。

上述步骤s17是为了防止在比较时间段期间计算的充电量与放电量之间的差由于内部短路以外的因素而增大到阈值或更大的值的情况下执行内部短路检测,防止在因内部短路导致的充电量与放电量之间的差未被产生为可检测水平的情况下执行内部短路检测,或者防止在计算的充电量和放电量的可靠性低的情况下执行内部短路检测。

当通过步骤s17确定当前情况不是可进行内部短路检测的情况时,检测单元30进行到步骤s12以开始新的比较时间段中的充电电流量和放电电流量的累加。在这种情况下,先前通过步骤s14检测的参考时间点成为新的比较时间段的开始时间点,稍后检测到的参考时间点成为新的比较时间段的结束时间点。

如果在步骤s17确定当前情况是可进行内部短路检测的情况,则检测单元30确定从通过步骤s11检测的参考时间点到通过步骤s14检测的参考时间点的充电量与放电量之间的差是否等于或大于阈值(s18)。另外,当充电量与放电量之间的差等于或大于阈值时,确定在电池10中发生了内部短路(s19),并且阻断电池10与充电装置(未示出)之间的连接或电池10与负载之间的连接(s20),以防止电池10的热失控。

另外,在本说明书中,作为示例描述了电池控制设备1检测一个电池10的内部短路,但示例性实施例不限于此。例如,电池控制设备1能够通过将内部短路检测方法甚至应用于其中多个电池被构造为串联连接和/或并联连接的电池模块来检测每个电池的内部短路。在这种情况下,电池10的电压值可对应于电池10的两个端子b+和b-的电压,电池10的电流可对应于从充电装置供应到电池模块的充电电流或从电池模块供应到负载的放电电流。

虽然已经结合目前被认为是实际的示例性实施例的内容描述了本发明,但是要理解的是,本发明不限于公开的实施例。相反,本发明旨在涵盖包括在所附权利要求的精神和范围内的各种修改和等同布置。

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