[發(fā)明專利]電池管理系統(tǒng)及其驅(qū)動方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200710147713.0
• 申請日: 2007-08-24
• 公開（公告）號: CN101141016A
• 公開（公告）日: 2008-03-12
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 徐世旭;崔水石;李永兆;太龍準;尹韓碩;林啟鐘;金范奎
• 申請（專利權(quán)）人: 三星SDI株式會社
• 主分類號: H01M10/44
• 分類號: H01M10/44;H02J7/00
• 代理公司: 北京銘碩知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司
• 代理人: 韓明星;馮敏

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明的方面涉及一種電池管理系統(tǒng)。更具體地講，本發(fā)明的方面涉及一種在利用電能的交通工具中使用的電池管理系統(tǒng)。

背景技術(shù)

具有利用汽油或重油來運行的內(nèi)燃機的交通工具已引起嚴重的空氣污染。因此，近來已做出各種努力來開發(fā)電動交通工具或混合交通工具，以減少空氣污染。

電動交通工具采用電動機，其中，通過由電池輸出的電能向電動機提供動力。由于電動交通工具主要利用電池，所以電動交通工具的優(yōu)勢包括無排放氣體且噪音較小，其中，所述的電池由包括多個可充電/可放電的二次電池單元的一個電池包來形成。

混合交通工具通常是指利用汽油向內(nèi)燃機提供動力且利用電池向電動機提供動力的汽油-電動混合交通工具。近來，已開發(fā)了利用內(nèi)燃機與燃料電池的混合交通工具和利用電池與燃料電池的混合交通工具。燃料電池通過在不斷地提供氫和氧的同時產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)來直接獲得電能。

由于利用電池的電能的交通工具直接受電池性能的影響，所以電池的每個電池單元應(yīng)該運行良好。另外，電池管理系統(tǒng)(BMS)應(yīng)該測量整個電池的電壓和電流，以有效地對每個電池單元的充電/放電操作進行管理。

一般而言，電池管理系統(tǒng)利用包含開路電壓(OCV)與充電狀態(tài)(SOC)的關(guān)系數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)表來估計SOC。當利用數(shù)據(jù)表時，應(yīng)當精確地測量OCV以精確地計算SOC。

當以固定的速度來驅(qū)動交通工具或者使交通工具停止時，不執(zhí)行對電池的充電和放電的操作，由于電池內(nèi)阻的極化，所以O(shè)CV會得不到精確的測量。為了精確地測量OCV，去除極化的時間應(yīng)該充足。然而，當混合交通工具被驅(qū)動時，難以保證這個時間。因此，在不足的短時間內(nèi)測量的OCV的誤差會導(dǎo)致SOC計算的誤差。

此外，由于當出現(xiàn)SOC計算的誤差時產(chǎn)生控制電池充電和放電的誤差，所以電池會被過充電或被過放電，這嚴重影響電池性能。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的方面致力于提供一種電池管理系統(tǒng)及其驅(qū)動方法，該電池管理系統(tǒng)用于更精確地估計開路電壓(OCV)并確定充電狀態(tài)(SOC)。

根據(jù)本發(fā)明的方面，一種電池管理系統(tǒng)包括感測單元和微控單元(MCU)，其中，所述電池管理系統(tǒng)用于確定在其中使用的電池的充電狀態(tài)(SOC)。感測單元測量電池電壓，而MCU測量第一時間和第二時間，從電池電壓中檢測分別與第一時間和第二時間對應(yīng)的第一電池電壓和第二電池電壓，由第一電池電壓和第二電池電壓來估計開路電壓(OCV)，并確定與OCV對應(yīng)的SOC。第一時間是電池內(nèi)阻的影響被消除時的時刻，第二時間是從第一時間經(jīng)過預(yù)定的時間段以去除由電解質(zhì)的擴散而導(dǎo)致的極化之后的時刻。MCU包括OCV估計器和SOC確定單元。OCV估計器通過利用第一電池電壓和第二電池電壓來估計OCV，而SOC確定單元接收OCV并確定與OCV對應(yīng)的SOC。OCV估計器由經(jīng)過與第一時間對應(yīng)的坐標(V1)和與第二時間對應(yīng)的坐標(V2)的圖而產(chǎn)生給出的如$Y=\frac{V2-V1}{\frac{1}{\sqrt{T2}}-\frac{1}{\sqrt{T1}}}\×X+A$(其中，X表示參數(shù)，Y表示電壓參數(shù))的線性方程，并通過利用該線性方程將X軸坐標值為0時的Y軸坐標的值估計為OCV。