用于诊断电池组的设备和方法与流程

文档序号:33505815发布日期:2023-03-18 00:27阅读:65来源:国知局
用于诊断电池组的设备和方法与流程

1.本技术要求于2021年1月8日在韩国提交的韩国专利申请no.10-2021-0002897的优先权,该韩国专利申请的公开内容以引用方式并入本文中。
2.本公开涉及电池组诊断设备和方法,并且更具体地,涉及能够诊断电池组状态的电池组诊断设备和方法。


背景技术:

3.近来,对诸如笔记本计算机、摄像机和便携式电话这样的便携式电子产品的需求已急剧增加,并且认真地开发了电动车辆、储能电池、机器人、卫星等。因此,正在积极研究允许反复充电和放电的高性能电池。
4.目前市售的电池包括镍-镉电池、镍氢电池、镍-锌电池、锂电池等。其中,锂电池因它们与镍类电池相比几乎没有记忆效应并还具有极低的自放电率和高能量密度而备受关注。
5.通常,电池组可以包括串联和/或并联连接的多个电池模块,并且每个电池模块可以包括串联和/或并联连接的多个电池。
6.为了防止电池组着火,在电池组中设置至少一个温度传感器来测量电池模块和电池电芯的温度。另外,根据温度传感器的温度测量值,可以例如通过断开设置在充电/放电路径(大电流路径)上的主继电器或者调整电池组的输出功率来执行针对电池组的高温情形的安全措施。
7.然而,由于电池组的结构以各种方式被设计以用于高容量和/或高输出,因此如果通过简单地比较温度测量值与阈值来执行安全措施,则可能出现电池组在意外情形下不能使用的问题。因此,考虑到电池组的结构,需要开发能够识别电池组的高温情形并执行针对其的适当安全措施的技术。


技术实现要素:

8.技术问题
9.本公开被设计用于解决相关技术的问题,因此本公开涉及提供考虑到电池组的结构来测量电池组内部的温度并根据测量温度来诊断电池组状态的电池组诊断设备和方法。
10.本公开的这些和其它目的及优点可以从如下详细描述来理解,并且从本公开的示例性实施方式更完全地显现出来。此外,将容易理解的是,本公开的目的和优点可以通过所附权利要求中所示的装置及其组合来实现。
11.技术方案
12.根据本公开的一方面的电池组诊断设备是一种诊断包括多个电池模块的电池组的状态的电池组诊断设备,并可以包括:温度测量单元,所述温度测量单元被配置为通过附接到所述多个电池模块中的每一个电池模块的至少一个温度传感器来测量所述多个电池模块中的每一个电池模块的温度;以及控制单元,所述控制单元被配置为基于所述多个电
池模块的布置信息将所述多个电池模块分类为至少一个组,基于由所述温度测量单元测量的所述多个电池模块中的每一个的温度和针对对应电池模块所属的每个组设置的阈值温度来诊断所述多个电池模块中的每一个的第一状态,针对每个分类的组设置代表温度,基于属于每个组的电池模块的温度和所述代表温度来诊断所述多个电池模块中的每一个的第二状态,并根据所述第一状态的诊断结果和所述第二状态的诊断结果来诊断所述电池组的状态。
13.所述控制单元可以被配置为根据所述多个电池模块是否以堆叠结构布置,将所述多个电池模块分类为多个组。
14.作为所述第一状态的诊断结果,所述控制单元可以被配置为将附接到所述多个电池模块中的每一个的温度传感器当中的测量温度等于或高于所述阈值温度的温度传感器确定为第一目标传感器。
15.所述控制单元可以被配置为将与包括以堆叠结构布置的电池模块的组对应的阈值温度设置为高于与包括不是以堆叠结构布置的电池模块的组对应的阈值温度。
16.作为所述第二状态的诊断结果,所述控制单元可以被配置为将附接到所述多个电池模块中的每一个的所述温度传感器当中的测量温度与所述代表温度之间的偏差等于或大于阈值偏差的温度传感器确定为第二目标传感器。
17.所述控制单元可以被配置为将与包括以堆叠结构布置的电池模块的组对应的阈值偏差设置为低于与包括不是以堆叠结构布置的电池模块的组对应的阈值偏差。
18.所述控制单元可以被配置为当在所述多个电池模块当中存在所述第一目标传感器的数量与所述第二目标传感器的数量之和等于或大于第一标准数量的电池模块时,将所述电池组的状态诊断为有缺陷状态。
19.所述控制单元可以被配置为当在分类的组当中存在与属于对应组的多个电池模块对应的第一目标传感器的数量与第二目标传感器的数量之和等于或大于第二标准数量的组时,将所述电池组的状态诊断为有缺陷状态。
20.可以设置多个附接到所述多个电池模块中的每一个的所述温度传感器。
21.所述温度测量单元可以被配置为通过所述温度传感器分别测量所述多个电池模块的多个温度。
22.根据本公开的另一方面的一种电池组可以包括根据本公开的一方面所述的电池组诊断设备。
23.根据本公开的又一方面的电池组诊断方法是一种用于诊断包括多个电池模块的电池组的状态的电池组诊断方法,并可以包括以下步骤:温度测量步骤,所述温度测量步骤通过附接到所述多个电池模块中的每一个的至少一个温度传感器测量所述多个电池模块中的每一个的温度;组分类步骤,所述组分类步骤基于所述多个电池模块的布置信息将所述多个电池模块分类为至少一个组;第一状态诊断步骤,所述第一状态诊断步骤基于在所述温度测量步骤中测量的所述多个电池模块中的每一个的温度和针对对应电池模块所属的每个组设置的阈值温度来诊断所述多个电池模块中的每一个的第一状态;代表温度设置步骤,所述代表温度设置步骤针对在所述组分类步骤中分类的每个组设置代表温度;第二状态诊断步骤,所述第二状态诊断步骤基于属于每个组的电池模块的温度和所述代表温度来诊断所述多个电池模块中的每一个的第二状态;以及电池组状态诊断步骤,所述电池组
状态诊断步骤根据所述第一状态诊断步骤的诊断结果和所述第二状态诊断步骤的诊断结果来诊断所述电池组的状态。
24.有益效果
25.根据本公开的一方面,电池组诊断设备具有以下优点:考虑到多个电池模块的布置信息来诊断电池组的状态,而不是简单地基于设置在电池组中的每个电池模块的温度来诊断电池组的状态。
26.本公开的效果不限于以上提到的效果,并且本领域普通技术人员可以通过对权利要求的描述来清楚理解未提到的其它效果。
附图说明
27.附图例示了本公开的优选实施方式,并与以上公开内容一起用于提供对本公开的技术特征的进一步理解,因此,本公开不被解释为限于附图。
28.图1是示意性示出了根据本公开的实施方式的电池组诊断设备的图。
29.图2是示出了根据本公开的实施方式的电池模块的布置结构的示例的图。
30.图3是示出了根据本公开的实施方式的电池模块的布置结构的另一示例的图。
31.图4是示出了根据本公开的实施方式的状态诊断表的示例性配置的图。
32.图5是示意性示出了根据本公开的实施方式的状态诊断表的示例的图。
33.图6是示意性示出了根据本公开的实施方式的状态诊断表的另一示例的图。
34.图7是示意性示出了根据本公开的另一实施方式的电池组诊断方法的图。
35.图8是具体示出了根据本公开的另一实施方式的电池组诊断方法中的电池组状态诊断步骤的图。
具体实施方式
36.应该理解,在说明书和随附权利要求书中使用的术语不应该被解释为限于通用含义和字典含义,而是以允许发明人定义适于最佳说明的术语的原理为基础基于与本公开的技术方面对应的含义和概念来解释。
37.因此,本文中提出的描述仅仅是用于只出于例示目的的优选示例,并不旨在限制本公开的范围,所以应该理解,在不脱离本公开的范围的情况下,可以得到其它等同形式和修改形式。
38.另外,在描述本公开时,当认为对相关已知元件或功能的详细描述致使本公开的关键主题模糊不清时,在本文中省略所述详细描述。
39.包括诸如“第一”、“第二”等这样的序数的术语可以被用于区分各种元件当中的一个元件与另一元件,但并不旨在通过术语来限制这些元件。
40.在整个说明书中,当一部分被称为“包含”或“包括”任何元件时,这意味着,该部分还可以包括其它元件,不排除有其它元件,除非另外特别阐述。
41.另外,在整个说明书中,当一部分被称为“连接”到另一部分时,不限于它们“直接连接”的情况,而是还包括它们“间接连接”且在它们之间插置另一元件的情况。
42.下文中,将参考附图来详细地描述本公开的优选实施方式。
43.图1是示意性示出了根据本公开的实施方式的电池组诊断设备100的图。
44.参照图1,电池组诊断设备100可以包括温度测量单元110和控制单元120。
45.具体地,电池组诊断设备100可以是用于诊断包括多个电池模块的电池组的状态的电池组诊断设备100。
46.例如,可以在电池组中设置至少一个电池模块。另外,电池模块可以包括一个或更多个电池电芯。另外,电池电芯意指具有负极端子和正极端子的物理上可分离的一个独立电芯。例如,一个袋型锂离子电池可以被视为电池电芯。
47.下文中,假定电池组包括多个电池模块,并且每个电池模块包括多个电池电芯。然而,应该注意,电池组中所包括的电池模块和电池电芯的数量不受所描述实施方式的限制,例如,电池组可以包括多个电池模块,每个电池模块仅包括一个电池电芯。
48.温度测量单元110可以被配置为通过附接到多个电池模块中的每一个电池模块的至少一个温度传感器来测量多个电池模块中的每一个的温度。
49.具体地,一个温度传感器或多个温度传感器可以附接到多个电池模块中的每一个。附接到多个电池模块中的每一个的温度传感器的数量对于每个电池模块而言可以不同或相同。优选地,为了准确地诊断电池组的状态,可以将相同数量的温度传感器附接到多个电池模块。
50.优选地,为了更准确地诊断电池组的状态,多个温度传感器可以被配置为附接到多个电池模块中的每一个。另外,温度测量单元110可以被配置为通过温度传感器测量多个电池模块中的每一个的多个温度。
51.下文中,假定电池组包括总共八个电池模块,并且每个电池模块附接有四个温度传感器。然而,应该注意,电池组中包括的电池模块的数量以及附接到每个电池模块的温度传感器的数量可以在不受约束的范围内变化。
52.例如,温度测量单元110可以通过使用附接到八个电池模块中的每一个的四个温度传感器来测量总共32个温度。即,温度测量单元110可以测量每个电池模块的四个温度。
53.控制单元120可以有线或无线地连接到温度测量单元110,以便与温度测量单元110通信。因此,控制单元120可以接收由温度测量单元110测量的多个电池模块的温度。
54.另外,控制单元120可以被配置为基于多个电池模块的布置信息将多个电池模块分类为至少一组。
55.这里,多个电池模块的布置信息可以意指多个电池模块布置在电池组内部的设计信息。另外,电池模块可以以堆叠结构或内联结构(inline structure)布置。堆叠结构可以意指多个电池模块基于电池组的下部部分逐层堆叠的结构。内联结构可以意指多个电池模块的下部部分被固定到电池组的下部部分并且多个电池模块的侧表面彼此连接的结构。
56.具体地,控制单元120可以被配置为根据多个电池模块是否以堆叠结构布置而将多个电池模块分类为多个组。
57.例如,控制单元120可以被配置为将多个电池模块当中的以堆叠结构布置的电池模块分类为第一组g1,并将多个电池模块当中的没有以堆叠结构布置的相邻电池模块分类为第二组g2。
58.即,控制单元120可以将以堆叠结构布置的电池模块分类为第一组g1,并将以内联结构布置的电池模块分类为第二组g2。这里,电池模块可以仅被分类为一组,而不能被重复地分类为两组或更多组。
59.图2是示出了根据本公开的实施方式的电池模块的布置结构的示例的图。图3是示出了根据本公开的实施方式的电池模块的布置结构的另一示例的图。
60.例如,参照图2和图3,在八个电池模块当中,第一电池模块b1至第四电池模块b4可以以堆叠结构布置,并且第五电池模块b5至第八电池模块b8可以以内联结构布置。
61.具体地,如果以“长度方向(l)
×
宽度方向(w)
×
高度方向(h)”的形式描述电池模块的布置结构,则第一电池模块b1至第四电池模块b4可以以2
×1×
2结构堆叠,并且第五电池模块b5至第八电池模块b8可以以4
×1×
1结构布置成一条直线。
62.控制单元120可以将第一电池模块b1至第四电池模块b4分类为第一组g1,并将第五电池模块b5至第八电池模块b8分类为第二组g2。
63.控制单元120可以被配置为基于由温度测量单元110测量的多个电池模块中的每一个的温度和针对对应电池模块所属的每个组设置的阈值温度来诊断多个电池模块中的每一个的第一状态。
64.具体地,可以针对每个组不同地设置阈值温度。即,控制单元120可以被配置为将对应于第一组g1的阈值温度设置为高于对应于第二组g2的阈值温度。
65.即,控制单元120可以被配置为将与包括以堆叠结构布置的电池模块的组对应的阈值温度设置为高于与包括不是以堆叠结构布置的电池模块的组对应的阈值温度。
66.由于第一组g1包括以堆叠结构布置的电池模块,因此所布置的电池模块之间的热传递可以比以内联结构布置的电池模块更活跃地发生。即,与以内联结构布置的电池模块相比,就温度而言,以堆叠结构布置的电池模块会更受到属于同一组的其它电池模块的温度的影响。因此,由于以堆叠结构布置的电池模块可以具有比以内联结构布置的电池模块高的温度,因此控制单元120可以将对应于第一组g1的阈值温度设置为高于对应于第二组g2的阈值温度。
67.例如,对应于第一组g1的阈值温度可以被设置为55℃,并且对应于第二组g2的阈值温度可以被设置为50℃。
68.具体地,作为第一状态的诊断结果,控制单元120可以被配置为将与多个电池模块中的每一个附接的温度传感器当中的测量温度等于或高于阈值温度的温度传感器确定为第一目标传感器。
69.例如,当如前一实施方式中四个温度传感器被附接到八个电池模块中的每一个时,设置在电池组中的温度传感器的总数可以为32个。控制单元120可以将32个温度传感器当中的测量温度等于或高于对应阈值温度的温度传感器确定为第一目标传感器。
70.这里,控制单元120可以针对附接到第一组g1中所包括的四个电池模块的16个温度传感器将测量温度与对应于第一组g1的阈值温度进行比较,并针对附接到第二组g2中所包括的四个电池模块的16个温度传感器将测量温度与对应于第二组g2的阈值温度进行比较。
71.另外,控制单元120可以被配置为针对每个分类的组设置代表温度。
72.例如,控制单元120可以计算分类的组的测量温度的平均值或中值,并将计算出的平均值或中值设置为代表温度。
73.另外,控制单元120可以被配置为基于属于每个组的电池模块的温度和代表温度来诊断多个电池模块中的每一个的第二状态。
74.具体地,作为第二状态的诊断结果,控制单元120可以被配置为将附接到多个电池模块中的每一个的温度传感器当中的测量温度与代表温度之间的偏差大于或等于阈值偏差的温度传感器确定为第二目标传感器。
75.即,就每个电池模块而言,控制单元120可以通过比较电池模块的测量温度与对应组的阈值温度来确定第一目标传感器。另外,就分类的组而言,控制单元120可以通过比较电池模块的测量温度与对应组的代表温度来确定第二目标传感器。
76.另外,控制单元120可以被配置为将对应于第一组g1的阈值偏差设置为低于对应于第二组g2的阈值偏差。
77.即,控制单元120可以被配置为将与包括以堆叠结构布置的电池模块的组对应的阈值偏差设置为低于与包括不是以堆叠结构布置的电池模块的组对应的阈值偏差。
78.例如,如上所述,第一组g1中所包括的多个电池模块之间的热传递可以比第二组g2中所包括的多个电池模块之间的热传递更活跃地发生。因此,考虑到多个电池模块的布置信息,由于第一组g1中所包括的多个电池模块之间的温度差看似低于第二组g2中所包括的多个电池模块之间的温度差,因此控制单元120可以将对应于第一组g1的阈值偏差设置为低于对应于第二组g2的阈值偏差。
79.例如,对应于第一组g1的阈值偏差可以为5℃,并且对应于第二组g2的阈值偏差可以为10℃。
80.控制单元120可以被配置为根据第一状态的诊断结果和第二状态的诊断结果来诊断电池组的状态。
81.例如,控制单元120可以将电池组的状态诊断为有缺陷状态或正常状态。
82.控制单元120可以被配置为当在多个电池模块当中存在第一目标传感器的数量与第二目标传感器的数量之和等于或大于第一标准数量的电池模块时,将电池组的状态诊断为有缺陷状态。
83.另外,控制单元120可以被配置为当在分类的组当中存在与属于对应组的多个电池模块对应的第一目标传感器的数量与第二目标传感器的数量之和等于或大于第二标准数量的组时,将电池组的状态诊断为有缺陷状态。
84.最后,控制单元120可以被配置为当在多个电池模块当中不存在对应第一目标传感器的数量与对应第二目标传感器的数量之和等于或大于第一标准数量的电池模块并且在分类的组当中不存在与属于对应组的多个电池模块对应的第一目标传感器的数量与第二目标传感器的数量之和等于或大于第二标准数量的组时,将电池组的状态诊断为正常状态。
85.图4是示出了根据本公开的实施方式的状态诊断表的示例性配置的图。
86.控制单元120可以以各种方式记录第一状态诊断结果和第二状态诊断结果,并诊断电池组的状态。例如,如在图4的实施方式中,控制单元120可以将第一状态诊断结果和第二状态诊断结果记录在状态诊断表中并诊断电池组的状态。
87.图4的实施方式是以下的实施方式:像前一实施方式一样,第一电池模块b1至第八电池模块b8被包括在电池组中,第一电池模块b1至第四电池模块b4被分类为第一组g1,并且第五电池模块b5至第八电池模块b8被分类为第二组g2。
88.在下面的图5和图6中,将描述控制单元120基于图4的状态诊断表来诊断电池组的
状态的特定实施方式。
89.图5是示意性示出了根据本公开的实施方式的状态诊断表的示例的图。
90.在图5的实施方式中,第一电池模块b1的第一状态诊断结果可以为1,并且第二状态诊断结果可以为2。即,附接到第一电池模块b1的温度传感器当中的被确定为第一目标传感器的温度传感器的数量可以为1,并且被确定为第二目标传感器的温度传感器的数量可以为2。具体地,在附接到第一电池模块b1的温度传感器当中,可以存在测量温度等于或高于被设置为对应于第一组g1的阈值温度的一个温度传感器。另外,在附接到第一电池模块b1的温度传感器当中,可以存在测量温度等于或高于被设置为对应于第一组g1的代表温度的两个温度传感器。
91.第二电池模块b2至第五电池模块b5的第一状态诊断结果和第二状态诊断结果二者可以为0(零)。
92.第六电池模块b6的第一状态诊断结果可以为0,并且第二状态诊断结果可以为1。即,在附接到第六电池模块b6的温度传感器当中,可以不存在测量温度等于或高于被设置为对应于第二组g2的阈值温度的温度传感器。然而,在附接到第六电池模块b6的温度传感器当中,可以存在测量温度等于或高于被设置为对应于第二组g2的代表温度的一个温度传感器。
93.第七电池模块b7的第一状态诊断结果可以为1,并且第二状态诊断结果可以为0。即,在附接到第七电池模块b7的温度传感器当中,可以存在测量温度等于或高于被设置为对应于第二组g2的阈值温度的一个温度传感器。然而,在附接到第七电池模块b7的温度传感器当中,可以不存在测量温度等于或高于被设置为对应于第二组g2的代表温度的温度传感器。
94.第八电池模块b8的第一状态诊断结果可以为2,并且第二状态诊断结果可以为0。即,在附接到第八电池模块b8的温度传感器当中,可以存在测量温度等于或高于被设置为对应于第二组g2的阈值温度的两个温度传感器。然而,在附接到第八电池模块b8的温度传感器当中,可以不存在测量温度等于或高于被设置为对应于第二组g2的代表温度的温度传感器。
95.例如,在图5的实施方式中,假定第一标准数量被预设为3,并且第二标准数量被预设为6。
96.用于第一电池模块b1的第一目标传感器的数量与第二目标传感器的数量之和可以为3。另外,用于第一组g1的第一目标传感器的数量与第二目标传感器的数量之和可以为3。
97.用于第六电池模块b6的第一目标传感器的数量与第二目标传感器的数量之和可以为1,用于第七电池模块b7的第一目标传感器的数量与第二目标传感器的数量之和可以为1,并且用于第八电池模块b8的第一目标传感器的数量与第二目标传感器的数量之和可以为2。另外,用于第二组g2的第一目标传感器的数量与第二目标传感器的数量之和可以为4。
98.即,在图5的实施方式中,由于用于第一电池模块b1的第一目标传感器的数量与第二目标传感器的数量之和等于或大于第一标准数量,因此控制单元120可以将电池组的状态诊断为有缺陷状态。控制单元120可以具体地诊断由于属于第一组g1的第一电池模块b1
而导致电池组的状态是有缺陷状态。
99.图6是示意性示出了根据本公开的实施方式的状态诊断表的另一示例的图。
100.在图6的实施方式中,第一电池模块b1的第一状态诊断结果可以为0,并且第二状态诊断结果可以为2。即,在附接到第一电池模块b1的温度传感器当中,被确定为第一目标传感器的温度传感器的数量可以为0,并且被确定为第二目标传感器的温度传感器的数量可以为2。
101.第二电池模块b2的第一状态诊断结果可以为0,并且第二状态诊断结果可以为2。即,附接到第二电池模块b2的温度传感器当中的被确定为第一目标传感器的温度传感器的数量可以为0,并且被确定为第二目标传感器的温度传感器的数量可以为2。
102.第三电池模块b3的第一状态诊断结果可以为1,并且第二状态诊断结果可以为1。即,附接到第二电池模块b2的温度传感器当中的被确定为第一目标传感器的温度传感器的数量可以为1,并且被确定为第二目标传感器的温度传感器的数量可以为1。
103.第四电池模块b4的第一状态诊断结果可以为1,并且第二状态诊断结果可以为0。即,附接到第四电池模块b4的温度传感器当中的被确定为第一目标传感器的温度传感器的数量可以为1,并且被确定为第二目标传感器的温度传感器的数量可以为0。
104.第五电池模块b5的第一状态诊断结果和第二状态诊断结果二者可以为0。
105.第六电池模块b6的第一状态诊断结果可以为0,并且第二状态诊断结果可以为1。即,附接到第六电池模块b6的温度传感器当中的被确定为第一目标传感器的温度传感器的数量可以为0,并且被确定为第二目标传感器的温度传感器的数量可以为1。
106.第七电池模块b7的第一状态诊断结果可以为1,并且第二状态诊断结果可以为0。即,附接到第七电池模块b7的温度传感器当中的被确定为第一目标传感器的温度传感器的数量可以为1,并且被确定为第二目标传感器的温度传感器的数量可以为0。
107.第八电池模块b8的第一状态诊断结果可以为2,并且第二状态诊断结果可以为0。即,附接到第八电池模块b8的温度传感器当中的被确定为第一目标传感器的温度传感器的数量可以为2,并且被确定为第二目标传感器的温度传感器的数量可以为0。
108.例如,假定在图6的实施方式中,像在图5的实施方式中一样,第一标准数量被预设为3并且第二标准数量被预设为6。
109.在第一电池模块b1至第四电池模块b4当中,可以不存在第一目标传感器的数量与第二目标传感器的数量之和大于或等于第一标准数量的电池模块。然而,用于第一组g1的第一目标传感器的数量与第二目标传感器的数量之和可以为7。即,用于第一组g1的第一目标传感器的数量与第二目标传感器的数量之和可以大于第二标准数量。
110.在第五电池模块b5至第八电池模块b8当中,可以不存在第一目标传感器的数量与第二目标传感器的数量之和大于或等于第一标准数量的电池模块。另外,用于第二组g2的第一目标传感器的数量与第二目标传感器的数量之和可以为4。即,用于第二组g2的第一目标传感器的数量与第二目标传感器的数量之和可以小于第二标准数量。
111.即,在图6的实施方式中,由于对应于第一组g1的第一目标传感器的数量与第二目标传感器的数量之和等于或大于第一标准数量,因此控制单元120可以将电池组的状态诊断为有缺陷状态。控制单元120可以具体地诊断由于属于第一组g1的第一电池模块b1而导致电池组的状态是有缺陷状态。
112.根据本公开的实施方式的电池组诊断设备100并不是简单地基于设置在电池组中的每个电池模块的温度来诊断电池组的状态,而是具有在将多个电池模块的布置信息和温度一起考虑的情况下诊断电池组的状态的优点。
113.另外,电池组诊断设备100可以主要地以电池模块为单元基于每个电池模块的温度来诊断电池组的状态,并辅助地以组为单元基于组中所包括的多个电池模块的温度来诊断电池组的状态。即,由于电池组诊断设备100可以就每个电池模块和每个组而言互补地诊断电池组的状态,因此可以更准确地诊断电池组的状态,并且电池组的状态诊断结果可以更可靠。
114.此外,被设置到电池组诊断设备100的控制单元120可以可选地包括在本领域中已知的处理器、专用集成电路(asic)、另一芯片组、逻辑电路、寄存器、通信调制解调器和数据处理装置等以执行本公开中执行的各种控制逻辑。另外,当用软件实现控制逻辑时,控制单元120可以被实现为程序模块的集合。此时,程序模块可以被存储在存储器中并由控制单元120执行。存储器可以设置在控制单元120之内或之外,并可以通过各种公知装置连接到控制单元120。
115.另外,电池组诊断设备100还可以包括存储单元130。存储单元130可以存储用于电池组诊断设备100的各部件的操作和功能所必需的数据或程序、在执行操作或功能的过程中生成的数据等。存储单元130的种类不受特别限制,只要它是可以记录、擦除、更新和读取数据的已知信息存储装置即可。作为示例,信息存储装置可以包括ram、闪存、rom、eeprom、寄存器等。另外,存储单元130可以存储其中定义了可由控制单元120执行的处理的程序代码。
116.例如,根据图4的实施方式的状态诊断表可以预先被存储在存储单元130中。另外,控制单元120可以在将每个电池模块的第一状态诊断结果和第二状态诊断结果记录在状态诊断表中的同时,诊断电池组的状态。另外,存储单元130可以存储诸如阈值温度、阈值偏差和代表温度这样的在诊断电池组的状态的过程中使用的设置温度。
117.另外,控制单元120所考虑的多个电池模块的布置信息可以包括与多个电池模块的数量以及多个电池模块的布置结构有关的信息。
118.例如,与前一实施方式不同,假定在电池组中包括54个电池模块。另外,假定在54个电池模块当中,9个电池模块以3
×3×
1结构布置,18个电池模块以3
×3×
2结构布置,并且27个电池模块以3
×3×
3结构布置。
119.当参考图2和图3以“长度方向(l)
×
宽度方向(w)
×
高度方向(h)”的形式描述电池模块的布置结构时,9个电池模块可以以3
×
3结构布置在一层中,18个电池模块可以以3
×
3结构布置在两层中,并且27个电池模块可以以3
×
3结构布置在三层中。
120.这里,控制单元120可以根据布置信息将9个电池模块分类为第一组,将18个电池模块分类为第二组,将27个电池模块分类为第三组。
121.另外,控制单元120可以根据每个组中所包括的电池模块的数量来不同地设置阈值温度和阈值偏差。
122.例如,控制单元120可以根据布置结构,考虑到热导率,将对应于第三组的阈值温度设置为最高并将对应于第一组的阈值温度设置为最低。另外,控制单元120可以根据布置结构,考虑到热导率,将对应于第一组的阈值偏差设置为最大并将对应于第三组的阈值偏
差设置为最小。
123.根据本公开的电池组诊断设备100可以应用于bms(电池管理系统)。即,根据本公开的bms可以包括上述的电池组诊断设备100。在该配置中,电池组诊断设备100的至少一些部件可以通过补充或添加常规bms中所包括的配置的功能来实现。例如,电池组诊断设备100的温度测量单元110、控制单元120和存储单元130可以被实现为bms的部件。
124.另外,根据本公开的电池组诊断设备100可以被设置用于电池组。即,根据本公开的电池组可以包括电池组诊断设备100和至少一个电池电芯。另外,电池组还可以包括电气设备(继电器、保险丝等)和壳体。
125.图7是示意性示出了根据本公开的另一实施方式的电池组诊断方法的图。
126.具体地,电池组诊断方法可以是用于诊断包括多个电池模块的电池组的状态的电池组诊断方法。另外,电池组诊断方法的每个步骤可以由电池组诊断设备100执行。
127.下文中,为了便于说明,将省略或简要描述与先前描述的内容重复的内容。
128.参照图7,电池组诊断方法可以包括温度测量步骤(s100)、组分类步骤(s200)、第一状态诊断步骤(s300)、代表温度设置步骤(s400)、第二状态诊断步骤(s500)和电池组状态诊断步骤(s600)。
129.在图7的实施方式中,示出在温度测量步骤(s100)之后执行组分类步骤(s200),但温度测量步骤(s100)和组分类步骤(s200)彼此并行,并且它们的次序可以改变。例如,在另一实施方式中,可以在首先执行组分类步骤(s200)之后执行温度测量步骤(s100)。
130.另外,在图7的实施方式中,示出在第一状态诊断步骤(s300)之后执行代表温度设置步骤(s400)和第二状态诊断步骤(s500),但第一状态诊断步骤(s300)与代表温度设置步骤(s400)和第二状态诊断步骤(s500)并行,并且它们的次序可以改变。例如,在另一实施方式中,可以在执行代表温度设置步骤(s400)和第二状态诊断步骤(s500)之后执行第一状态诊断步骤(s300)。然而,应该注意,第二状态诊断步骤(s500)不能早于代表温度设置步骤(s400)执行。
131.温度测量步骤(s100)是通过附接到多个电池模块中的每一个的至少一个温度传感器测量多个电池模块中的每一个的温度的步骤,并可以由温度测量单元110执行。
132.组分类步骤(s200)是基于多个电池模块的布置信息将多个电池模块分类为至少一个组的步骤,并可以由控制单元120执行。
133.第一状态诊断步骤(s300)是基于在温度测量步骤(s100)中测量的多个电池模块中的每一个的温度和针对对应电池模块所属的每个组设置的阈值温度来诊断多个电池模块中的每一个的第一状态的步骤,并可以由控制单元120执行。
134.代表温度设置步骤(s400)是针对在组分类步骤(s200)中分类的每个组设置代表温度的步骤,并可以由控制单元120执行。
135.第二状态诊断步骤(s500)是基于属于每个组的电池模块的温度和代表温度来诊断多个电池模块中的每一个的第二状态的步骤,并可以由控制单元120执行。
136.电池组状态诊断步骤(s600)是根据第一状态诊断步骤(s300)的诊断结果和第二状态诊断步骤(s500)的诊断结果诊断电池组的状态的步骤,并可以由控制单元120执行。
137.将参考图8更详细地描述电池组状态诊断步骤(s600)。
138.图8是具体示出了根据本公开的另一实施方式的电池组诊断方法中的电池组状态
诊断步骤(s600)的图。
139.参照图8,电池组状态诊断步骤(s600)可以包括步骤s610至步骤s640。
140.在步骤s610中,可以判断在电池组中所包括的多个电池模块当中是否存在第一目标传感器的数量与第二目标传感器的数量之和等于或大于第一标准数量的电池模块。如果步骤s610中控制单元120的确定结果为“否”,则可以进行步骤s620。相反,如果在步骤s610中控制单元120的确定结果为“是”,则可以进行步骤s640。
141.在步骤s620中,可以判断在多个组当中是否存在第一目标传感器的数量与第二目标传感器的数量之和等于或大于第二标准数量的组。如果步骤s620中控制单元120的确定结果为“否”,则可以进行步骤s630。相反,如果在步骤s620中控制单元120的确定结果为“是”,则可以进行步骤s640。
142.在步骤s630中,控制单元120可以将电池组的状态确定为正常状态。
143.即,控制单元120可以被配置为当在多个电池模块当中不存在对应第一目标传感器的数量与第二目标传感器的数量之和等于或大于第一标准数量的电池模块并且在分类的组当中不存在与属于对应组的多个电池模块对应的第一目标传感器的数量与第二目标传感器的数量之和等于或大于第二标准数量的组时,将电池组的状态诊断为正常状态。
144.在步骤s640中,控制单元120可以将电池组的状态确定为有缺陷状态。
145.即,控制单元120可以被配置为当在多个电池模块当中存在对应第一目标传感器的数量与对应第二目标传感器的数量之和等于或大于第一标准数量的电池模块时,将电池组的状态诊断为有缺陷状态。
146.另外,控制单元120可以被配置为当在分类的组当中存在与属于对应组的多个电池模块对应的第一目标传感器的数量与第二目标传感器的数量之和等于或大于第二标准数量的组时,将电池组的状态诊断为有缺陷状态。
147.上述本公开的实施方式可以不仅通过设备和方法来实现,而且可以通过实现与本公开的实施方式的配置对应的功能的程序或其上记录有该程序的记录介质来实现。根据以上对实施方式的描述,本领域的技术人员可以容易地实现程序或记录介质。
148.已详细地描述了本公开。然而,应该理解,详细说明和具体示例尽管指示了本公开的优选实施方式但是仅以例示的方式给出,这是因为本领域技术人员从该详细说明将清楚在本公开的范围内的各种改变和修改。
149.另外,本领域的技术人员可以在不脱离本公开的技术方面的情况下,对上文中描述的本公开进行许多替换、修改和改变,并且本公开不限于上述实施方式和附图,并且可以选择性地部分或全部组合各实施方式,以允许进行各种修改。
150.(参考符号)
151.100:电池组诊断设备
152.110:温度测量单元
153.120:控制单元
154.130:存储单元
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