用于确定电池组的隔离电阻的系统和方法
【专利说明】
【背景技术】
[0001]随着移动装置技术不断发展并且对其要求不断增加，对于作为能源的二次电池的要求正在快速地增加。相应地，对于能够满足各种需要的电池的各种研究已经在进行之中。
[0002]根据电池外壳的形状，这种二次电池被分类成其电极组件被包含在柱形或者矩形金属罐中的柱形电池或者矩形电池，和其电极组件被包含在由铝层压板制成的袋型外壳中的袋型电池。
[0003]近来，对于其厚度薄的矩形电池和袋型电池的要求正在增加;特别地，对于具有易变形形式、低制造成本和轻的重量的袋型电池的兴趣是高的。
[0004]袋型电池是其中具有负极/分离器/正极结构的电极组件被包含在由包括树脂层和金属层的层压板制成的袋型外壳中的电池。
[0005]电池外壳扮演通过在隔离状态中密封电极组件而确保可靠的操作的角色；因此，电池外壳的层压板需要被保持在电隔离状态中。
[0006]然而，在电池组装或者电池使用的过程期间，层压板的金属层和电极引线可能意外地被置于电连接状态中。如果二次电池在如上所述的电连接状态中充电或者放电，则因为在层压板的金属层和电极引线之间的电压差是高的，所以铝的腐蚀将会发生。
[0007]S卩，如果金属层由于各种原因而与电极端子接触，则隔离电阻将降低，并且在这个情况下，金属层的腐蚀加重，并且引起诸如短路的问题，由此电池的生命周期能够快速地缩短并且还能够高度地损害电池的安全性。
[0008]相应地，需要用于测量隔离电阻的技术以检查电池外壳的金属层是否被保持在与电极引线电隔离的状态中。
[0009]为了解决这种问题，某些现有技术例如韩国专利申请公报N0.2001-106481公开了一种用于电池的检查方法，其特征在于，通过暴露构成电池外壳的层压板中的金属箔的外表面而形成暴露部分，并且比较暴露部分的电压与在电极引线之间的电压，和在负极引线和正极引线之间的电压。
[0010]然而，根据现有技术，电池必须被完全地充电以测量隔离电阻；相应地，存在用于测量隔离电阻的时间和成本巨大并且隔离电阻的测量值根据充电程度而变化的一些问题。
[0011]技术问题
[0012]本发明人在这里已经认识到对于用于确定电池组的隔离电阻的一种改进的系统和一种改进的方法的需要。
【发明内容】
[0013]提供了根据一个示例性实施例的、一种用于确定电池组的隔离电阻的系统。该电池组具有外罩和置放在外罩中的至少第一和第二电池模块。该电池组进一步包括第一和第二电端子。
[0014]该系统包括配置为电耦接到电池组的第一和第二电端子的电压源。电压源进一步配置为当第一和第二电池模块未被相互串联电耦接时在第一时间在第一和第二电端子之间施加第一输出电压电平。
[0015]该系统进一步包括配置为当第一输出电压电平正被输出时测量在第一电端子和外罩之间的第一电压电平的电压表。
[0016]电压表进一步配置为当第一输出电压电平正被输出并且电阻器被电耦接在第一电端子和外罩之间时测量在第一电端子和外罩之间的第二电压电平。电阻器具有预定电阻水平。电压表进一步配置为当第一输出电压电平正被输出时测量在第二电端子和外罩之间的第三电压电平。电压表进一步配置为当第一输出电压电平正被输出并且电阻器被电耦接在第二电端子和外罩之间时测量在第二电端子和外罩之间的第四电压电平。该系统进一步包括被编程为与电压表操作中通信的微处理器。微处理器进一步被编程为基于第一电压电平、第二电压电平、第三电压电平和预定电阻水平确定在第一时间与电池组相关联的第一隔离电阻值。微处理器进一步被编程为基于第一电压电平、第三电压电平、第四电压电平和预定电阻水平确定在第一时间与电池组相关联的第二隔离电阻值。微处理器进一步被编程为确定第一隔离电阻值和第二隔离电阻值中的哪一个相对于彼此具有最小值，并且在存储装置中存储第一和第二隔离电阻值的最小值。
[0017]提供了根据另一个示例性实施例的、一种用于确定电池组的隔离电阻的方法。该电池组具有外罩和置放在外罩中的至少第一和第二电池模块。该电池组进一步包括第一和第二电端子。该方法包括当第一和第二电池模块未被相互串联电耦接时利用电压源在第一时间在第一和第二电端子之间施加第一输出电压电平。该方法进一步包括利用电压表当第一输出电压电平正被输出时测量在第一电端子和外罩之间的第一电压电平。该方法进一步包括当第一输出电压电平正被输出并且电阻器被电親接在第一电端子和外罩之间时利用电压表测量在第一电端子和外罩之间的第二电压电平。电阻器具有预定电阻水平。该方法进一步包括利用电压表当第一输出电压电平正被输出时测量在第二电端子和外罩之间的第三电压电平。该方法进一步包括当第一输出电压电平正被输出并且电阻器被电耦接在第二电端子和外罩之间时利用电压表测量在第二电端子和外罩之间的第四电压电平。该方法进一步包括基于第一电压电平、第二电压电平、第三电压电平和预定电阻水平利用微处理器确定在第一时间与电池组相关联的第一隔离电阻值。该方法进一步包括基于第一电压电平、第三电压电平、第四电压电平和预定电阻水平利用微处理器确定在第一时间与电池组相关联的第二隔离电阻值。该方法进一步包括利用微处理器确定第一隔离电阻值和第二隔离电阻值中的哪一个相对于彼此具有最小值，并且在存储装置中存储第一和第二隔离电阻值的最小值。
【附图说明】
[0018]图1是根据一个示例性实施例用于确定电池组的隔离电阻的系统的概图；
[0019]图2-3是根据另一个示例性实施例用于确定电池组的隔离电阻的方法的流程图；并且
[0020]图4是能够利用图1的系统确定的电池组的示例性隔离电阻曲线的曲线图。
【具体实施方式】
[0021]参考图1，提供了根据一个示例性实施例的、用于确定电池组20的隔离电阻的系统10。系统10包括电压源40、电压表50、微处理器60、电开关70、72、74、76、78、80、82、电阻器90，和存储器装置93。系统10的一个优点在于，在确定电池组20的相关联隔离电阻时，系统10利用反复地向电池组20供应预定电压的电压源40。系统10的另一个优点在于，为了确定电池组20的隔离电阻，电池组20并不需要被完全地充电。
[0022]电池组20被提供用于为电动车辆或者混合电动车辆产生电力。电池组20包括外罩95、电池模块100、110、电开关82、第一电端子120，和第二电端子130。外罩95封装相互串联电耦接的电池模块100、110。第一电端子120电耦接到电池模块110的负端子。第二电端子130电耦接到电池模块100的正端子。电池模块100的负端子电耦接到开关82的第一侧。电池模块110的正端子电耦接到电开关82的第二侧。电开关82是电致动开关并且具有常关操作位置。电开关82响应于来自微处理器60的控制信号转换到打开操作位置从而电池模块100、110不被相互串联地电耦接以允许系统10如将在下面更加详细讨论地对于电池组20执行电隔离测试。
[0023]在可替代实施例中，能够移除开关82从而当执行以下描述的电隔离测试时电池模块110的负端子不被电连接到电池模块110的正端子。换言之，当执行以下描述的电隔离测试时将会在电池模块100的负端子和电池模块110的正端子之间存在开路。
[0024]车辆底盘30被配置为在其上保持电池组20。电池模块100、110选择性地电耦接到外罩95以确定电池组20的电隔离电阻。外罩95可以进一步电耦接到车辆底盘30。
[0025]电压源40被配置为电耦接到电池组20的第一和第二电端子120、130。电压源40被配置为在第一和第二电端子120、130之间施加指示待由电池组20输出的示例性电压电平的输出电压电平。在一个示例性实施例中，电压源40输出在100-600Vdc的范围中的电压。当电压源40输出600Vdc时，电压源40具有10毫安的电流上限。
[0026]电压表50被配置为测量在第一电端子120和外罩95之间的第一电压电平(VI)。当电压表50测量第一电压电平(VI)时，电开关70、