用于诊断电池的装置和方法与流程

专利2026-02-18  4


本申请要求于2023年1月25日在韩国提交的韩国专利申请no. 10-2023-0009769以及于2023年1月25日在韩国提交的韩国专利申请no. 10-2023-0009770的优先权,其公开内容通过引用并入本文。本公开涉及一种用于诊断电池的装置和方法,并且更具体地,涉及一种用于诊断电池的装置和方法,其能够诊断电池库(battery bank)和/或电池模块的状态。


背景技术:

1、近来,对诸如笔记本电脑、摄像机以及手机的便携式电子产品的需求已经急剧增加,并且电动汽车、储能电池、机器人、人造卫星等已经被认真开发。因此,正在积极研究允许重复充电和放电的高性能电池。

2、目前市场上可获得的电池包括镍镉电池、镍氢电池、镍锌电池、锂电池等。在它们当中,锂电池备受关注,因为与镍基电池相比,锂电池几乎没有记忆效应,并且还具有非常低的自放电率和高能量密度。

3、尽管在增加容量和密度方面正在对这些电池进行大量研究,但是在寿命和安全性中改善也是重要的。为了改善电池安全性,需要准确地诊断电池的当前状态的技术。

4、特别地,有必要防止负极表面上的锂析出(锂镀层、li镀层)。当锂被析出在负极表面上时,其导致与电解液发生副反应并且导致电池的动力学平衡等的变化,从而导致电池劣化。另外,因为锂金属被析出在负极表面上,可能会发生电池的内部短路,并且因此存在由于内部短路而着火或爆炸的风险。因此,需要开发通过诊断电池的状态来防止锂金属析出的技术。


技术实现思路

1、技术问题

2、本公开被设计以解决相关技术的问题,并且因此本公开针对提供用于诊断电池的装置和方法,其诊断电池库和/或电池模块的状态。

3、本公开的这些和其他目的和优点可以从以下详细描述中理解,并从本公开的示例性实施例中将变得更加完全地显而易见。此外,将容易地理解,本公开的目的和优点可以通过所附的权利要求及其组合中所示的手段来实现。

4、技术方案

5、根据本公开的一个方面,用于诊断电池的装置可以包括:存储单元,其被配置为存储关于电池模块中包括的多个电池库中的每个的电压和容量的库信息;以及控制单元,其被配置为基于库信息来为多个电池库中的每个生成微分剖线,确定所生成的多个微分剖线中的每个中的目标峰,并基于所确定的目标峰来诊断对应电池库的状态。

6、控制单元可以被配置为生成表示多个电池库中的每个的电压和微分容量之间的对应关系的微分剖线,并确定所生成的多个微分剖线中的每个中的预设的标准电压区段中包括的目标峰。

7、控制单元可以被配置为将其中所确定的目标峰的数量小于或等于预设的标准微分剖线的标准电压区段中包括的标准峰的数量的电池库的状态诊断为正常状态。

8、控制单元可以被配置为将其中所确定的目标峰的数量超过标准峰的数量的电池库的状态诊断为异常状态。

9、标准微分剖线可以被预设以示出标准电池库的电压与微分容量之间的对应关系。

10、控制单元可以被配置为当所确定的目标峰的数量超过标准峰的数量并且目标峰之间的电压差大于或等于预设的阈值电压时,将对应电池库的状态诊断为异常状态。

11、控制单元可以被配置为基于库信息来生成表示多个电池库中的每个的容量与微分电压之间的对应关系的微分剖线,并确定所生成的多个微分剖线中的每个中的预设的标准容量区段中包括的目标峰。

12、控制单元可以被配置为将其中所确定的目标峰的数量小于或等于预设的标准微分剖线的标准容量区段中包括的标准峰的数量的电池库的状态诊断为正常状态。

13、控制单元可以被配置为将其中所确定的目标峰的数量超过标准峰的数量的电池库的状态诊断为异常状态。

14、标准微分剖线可以被预设以示出标准电池库的容量与微分电压之间的对应关系。

15、控制单元可以被配置为,当所确定的目标峰的数量超过标准峰的数量并且目标峰之间的容量差大于或等于预设的阈值时,将对应电池库的状态诊断为异常状态。

16、控制单元可以被配置为计算表示多个电池库当中的异常状态的比率的异常比率,并且基于异常比率来将电池模块的状态诊断为正常状态或异常状态。

17、当异常比率小于预设的阈值比率时,控制单元可以被配置为将电池模块的状态诊断为正常状态。

18、当异常比率大于或等于阈值比率时,控制单元可以被配置为将电池模块的状态诊断为异常状态。

19、控制单元可以被配置为,当电池模块的状态被诊断为异常状态时,改变为电池模块预设的充电条件。

20、控制单元可以被配置为,当电池模块的状态被诊断为异常状态时,通过减少为电池模块预设的最大充电c速率来缓解电池模块的快速充电条件。

21、控制单元可以被配置为选择其中为标准电池库预设的参考微分剖线中的对应的微分电压是最小的标准容量,选择在为标准电池库预设的标准库剖线中与标准容量对应的标准电压,并且将小于或等于标准电压的电压区段设置为标准电压区段。

22、参考微分剖线可以被预设以表示标准电池库的容量与微分电压的对应关系。

23、标准库剖线可以被预设以表示标准电池库的电压与容量之间的对应关系。

24、控制单元可以被配置为选择其中预设的标准微分剖线中对应的微分电压是最小的标准容量,并将小于或等于标准容量的容量区段设置为标准容量区段。

25、根据本公开的另一方面的电池组(battery pack)可以包括根据本公开的一个方面的用于诊断电池的装置。

26、根据本发明的又一方面的用于诊断电池的方法可以包括:存储步骤,其存储关于电池模块中包括的多个电池库中的每个的电压和容量的库信息;微分剖线生成步骤,其基于库信息来为多个电池库中的每个生成微分剖线;目标峰确定步骤,其确定在所生成的多个微分剖线中的每个中的目标峰;以及诊断步骤,其基于所确定的目标峰来诊断对应电池库的状态。

27、有利效果

28、根据本公开的一个方面,用于诊断电池的装置具有通过考虑多个电池单体的不平衡退化来准确地诊断电池库和/或电池模块的状态的优点。

29、本公开的效果不限于在上面所提及的效果,并且本领域的技术人员将从权利要求的描述中清楚地理解未提及的其他效果。



技术特征:

1.一种用于诊断电池的装置,包括:

2.根据权利要求1所述的用于诊断电池的装置,

3.根据权利要求2所述的用于诊断电池的装置,

4.根据权利要求3所述的用于诊断电池的装置,

5.根据权利要求1所述的用于诊断电池的装置,

6.根据权利要求5所述的用于诊断电池的装置,

7.根据权利要求6所述的用于诊断电池的装置,

8.根据权利要求1所述的用于诊断电池的装置,

9.根据权利要求8所述的用于诊断电池的装置,

10.根据权利要求8所述的用于诊断电池的装置,

11.根据权利要求10所述的用于诊断电池的装置,

12.根据权利要求2所述的用于诊断电池的装置,

13.根据权利要求5所述的用于诊断电池的装置,

14.一种电池组,包括根据权利要求1至13中的任意一项所述的用于诊断电池的装置。

15.一种用于诊断电池的方法,包括:


技术总结
本发明包括:存储单元,其用于存储关于电池模块中包括的多个电池库中的每个的电压和容量的库信息;以及控制单元,其用于基于库信息来生成多个电池库中的每个的微分剖线,从多个所生成的微分剖线中的每个确定目标峰,并且基于所确定的目标峰来诊断对应电池库的状态。

技术研发人员:金容俊,裴允玎
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:2024/12/17
转载请注明原文地址:https://xbbs.6miu.com/read-29892.html