用于诊断电池的设备和方法与流程

相关申请的交叉引用本申请要求于2020年7月31日在韩国知识产权局提交的韩国专利申请no.10-2020-0096308的权益，其公开内容通过引用整体地并入本文。

背景技术：

1、近来，已对二次电池积极地进行了研究和开发。这里，二次电池包括能够充电和放电的电池，并且包括所有常规ni/cd电池、ni/mh电池和最近的锂离子电池。在二次电池当中，锂离子电池具有的优势在于它们的能量密度远高于常规ni/cd电池和ni/mh电池的能量密度，并且另外，能够制造尺寸小且重量轻的锂离子电池，所以它们被用作移动设备的电源。另外，锂离子电池已由于其作为电动车辆的电源的扩展用途范围而作为下一代能量存储介质吸引关注。

2、另外，二次电池通常被用作包括电池模块的电池组，在该电池模块中多个电池单体串联和/或并联连接。然后，电池组的状态和操作由电池管理系统管理和控制。

3、一般而言，在能量存储系统(ess)的情况下，提供用于执行诊断的列表以防止火灾。诊断列表包括关于电压、电流、温度、功率等的数据，并且主要针对过压和欠压执行每个电池单体的诊断项目。

4、然而，在现实中，存在如下情况：除电池单体电压的上段或下段以外还发生缺陷，并且即使当过压或欠压警告未出现时也常常发生火灾。因此，需要新的诊断项目来防止这些问题。

技术实现思路

1、[技术问题]

2、本发明已被设计以解决以上问题，并且本发明的目的是为了提供一种用于通过模拟在电池单体的充电和放电之后的休止期间电压的形状并且将其与实际测量的电压进行比较来诊断电池以检测电池单体的异常行为的设备和方法。

3、[技术方案]

4、一种根据本发明的实施例的电池诊断设备包括：电压测量单元，该电压测量单元被配置成测量电池单体的电压；拟合值计算单元，该拟合值计算单元被配置成计算电池单体的充电和放电之后的休止区间中电池单体的拟合电压；以及诊断单元，该诊断单元被配置成：相对于电池单体的休止区间，通过比较由电压测量单元测量的测量电压和由拟合值计算单元计算的拟合电压来诊断电池单体的异常。

5、一种根据本发明的实施例的电池诊断方法包括：测量电池单体的电压；计算电池单体的充电和放电之后的休止区间中电池单体的拟合电压；以及相对于电池单体的休止区间，通过将电池单体的测量电压与电池单体的拟合电压进行比较来诊断电池单体的异常。

6、[本发明的效果]

7、根据本发明的电池诊断设备和方法，能够通过模拟在电池单体的充电和放电之后的休止期间电压的形状并且将其与实际测量的电压进行比较来检测电池单体的异常行为。

技术特征：

1.一种电池诊断设备，包括：

2.根据权利要求1所述的电池诊断设备，其中，所述拟合值计算单元相对于在所述电池单体的充电和放电之后的所述休止区间通过对预设的第一区间中所述电池单体的电压进行指数拟合来计算所述电池单体的所述拟合电压，并且通过对所述第一区间之后的第二区间中所述电池单体的电压进行线性拟合来计算所述电池单体的所述拟合电压。

3.根据权利要求2所述的电池诊断设备，其中，所述拟合值计算单元将所述拟合电压的指数部分的系数设定为大于0。

4.根据权利要求1所述的电池诊断设备，其中，所述拟合值计算单元反映由电池模块的模块电池管理系统(mbms)消耗的电力以计算所述电池单体的所述拟合电压。

5.根据权利要求4所述的电池诊断设备，其中，所述拟合值计算单元通过以与由所述电池模块的所述电池管理系统消耗的电力相对应的斜率线性地降低所述电池单体的电压来计算所述电池单体的所述拟合电压。

6.根据权利要求1所述的电池诊断设备，其中，所述拟合值计算单元基于所述电池单体的所测量的电压数据的采样时间来调整所测量的电压数据的数目。

7.根据权利要求1所述的电池诊断设备，其中，当所述电池单体的所测量的电压数据的测量间隔大于预设时间时，所述拟合值计算单元分离所测量的电压数据。

8.根据权利要求1所述的电池诊断设备，其中，当相对于所述电池单体的所述休止区间由所述电压测量单元测量的所述测量电压与由所述拟合值计算单元计算的所述拟合电压之间的差值等于或大于预设第一参考值时，所述诊断单元确定在所述电池单体中已发生异常。

9.根据权利要求8所述的电池诊断设备，其中，当相对于所述电池单体的所述休止区间由所述电压测量单元测量的所述测量电压与由所述拟合值计算单元计算的所述拟合电压之间的所述差值的标准偏差等于或大于预设第二参考值时，所述诊断单元确定在所述电池单体中已发生异常。

10.根据权利要求8所述的电池诊断设备，其中，在相对于电池单体的所述休止区间由所述电压测量单元测量的所述测量电压与由所述拟合值计算单元计算的所述拟合电压之间的所述差值等于或大于预设第一参考值发生两次或更多次的情况下，所述诊断单元确定在所述电池单体中已发生异常。

11.一种电池诊断方法，包括：

12.根据权利要求11所述的方法，其中，所述电池单体的所述拟合电压的所述计算包括：相对于所述电池单体的充电和放电之后的所述休止区间，通过对预设的第一区间中所述电池单体的电压进行指数拟合来计算所述电池单体的所述拟合电压，并且通过对所述第一区间之后的第二区间中所述电池单体的电压进行线性拟合来计算所述电池单体的所述拟合电压。

13.根据权利要求11所述的方法，其中，所述电池单体的所述拟合电压的所述计算包括：反映由所述电池单体的电池管理系统消耗的电力以计算所述电池单体的所述拟合电压。

14.根据权利要求13所述的方法，其中，所述电池单体的所述拟合电压的所述计算包括：通过以与由所述电池模块的所述电池管理系统消耗的电力相对应的斜率线性地降低所述电池单体的电压来计算所述电池单体的所述拟合电压。

15.根据权利要求11所述的方法，其中，所述电池单体的所述异常的所述诊断包括：当相对于所述电池单体的所述休止区间所述电池单体的所述测量电压和所述拟合电压之间的差值等于或大于预设第一参考值时，确定在所述电池单体中已发生异常。

技术总结
一种根据本发明的实施例的电池诊断设备包括：电压测量单元，该电压测量单元被配置成测量电池单体的电压；拟合值计算单元，该拟合值计算单元被配置成计算电池单体的充电和放电之后的休止区间中电池单体的拟合电压；以及诊断单元，该诊断单元被配置成：相对于电池单体的休止区间，通过比较由电压测量单元测量的测量电压与由拟合值计算单元计算的拟合电压来诊断电池单体的异常。

技术研发人员：林宝美
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：2024/1/12