[發(fā)明專利]電池組、包括電池組的裝置和管理電池組的方法

無效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410246638.3
• 申請(qǐng)日: 2014-06-05
• 公開（公告）號(hào): CN104426209A
• 公開（公告）日: 2015-03-18
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 金鐘勛;德米崔·尼基塔克夫;樸正泌
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 三星SDI株式會(huì)社
• 主分類號(hào): H02J7/00
• 分類號(hào): H02J7/00;H01M10/44;G01R31/36
• 代理公司: 北京銘碩知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11286
• 代理人: 王占杰;劉燦強(qiáng)

本申請(qǐng)要求于2013年9月9日在韓國(guó)知識(shí)產(chǎn)權(quán)局提交的第10-2013-0108056號(hào)韓國(guó)專利申請(qǐng)的優(yōu)先權(quán)和權(quán)益，該申請(qǐng)的公開內(nèi)容通過引用被全部包含于此。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明的一個(gè)或更多個(gè)實(shí)施例涉及一種電池組、一種包括該電池組的裝置和一種管理該電池組的方法，更具體地說，涉及一種包括電池單元的電池組、一種包括該電池組的裝置和一種通過估計(jì)電池單元的健康狀況(SOH)來管理電池組的方法。

背景技術(shù)

與未被設(shè)計(jì)為再充電的一次電池不同，二次電池可以重復(fù)地充電和放電，并廣泛地不僅用在包括智能電話、筆記本計(jì)算機(jī)、個(gè)人數(shù)字助理(PDA)等的高科技小型電子裝置中，而且還用在電動(dòng)車輛和能量?jī)?chǔ)存系統(tǒng)中。電池容量根據(jù)使用環(huán)境、使用時(shí)間段、充放電次數(shù)等而降低。電池的健康狀況(SOH)是用于指示電池容量相對(duì)于在電池的規(guī)范中規(guī)定的電池的初始電池容量降低多少的指標(biāo)，并且是用于評(píng)估電池的關(guān)鍵參數(shù)之一。

為了估計(jì)電池的SOH，可以使用當(dāng)前計(jì)算方法。當(dāng)前計(jì)算方法包括：通過對(duì)電池進(jìn)行充分地充電和放電來估計(jì)電池容量；以及通過將電池容量與初始電池容量進(jìn)行比較來估計(jì)電池的SOH。如果可以適當(dāng)?shù)匮a(bǔ)償溫度變化或充電速度變化，則當(dāng)前計(jì)算方法可以準(zhǔn)確地估計(jì)電池的SOH。然而，因?yàn)殡姵夭坏貌怀浞值爻潆娙缓蟪浞值胤烹姡援?dāng)前計(jì)算方法不是高效的(例如，是耗時(shí)的)。可選地，可以通過測(cè)量電池的阻抗來估計(jì)電池的SOH。為了測(cè)量電池的阻抗，不得不測(cè)量電池的交流電壓響應(yīng)(alternating?voltage?response)。然而，阻抗測(cè)量方法需要額外的電路，并且由于傳感器差錯(cuò)、耐久性、成本等而不是高效的(例如，可能不是所期望的)。

發(fā)明內(nèi)容

根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的一個(gè)或更多個(gè)方面包括一種具有電池單元的電池組和一種包括該電池組的裝置，其中，可以實(shí)時(shí)地估計(jì)電池單元的健康狀況(SOH)。

根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的一個(gè)或更多個(gè)方面包括一種通過容易地實(shí)時(shí)地估計(jì)電池單元的SOH來管理電池組的方法。

附加方面將部分地在下面的描述中進(jìn)行說明，并部分地根據(jù)該描述將是明顯的，或者可以由所提出的實(shí)施例的實(shí)施而知曉。

按照根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的一方面，提供了一種電池組，所述電池組包括：電池，結(jié)合到負(fù)載和充電裝置，并包括至少一個(gè)電池單元；以及電池管理單元，被構(gòu)造成控制電池從充電裝置的充電和電池對(duì)負(fù)載的放電，其中，電池管理單元包括：測(cè)量單元，被構(gòu)造成通過測(cè)量所述至少一個(gè)電池單元的單元電壓和電流來產(chǎn)生單元電壓數(shù)據(jù)和電流數(shù)據(jù)；容量估計(jì)單元，被構(gòu)造成通過基于單元電壓數(shù)據(jù)和電流數(shù)據(jù)估計(jì)所述至少一個(gè)電池單元的當(dāng)前容量來產(chǎn)生當(dāng)前容量數(shù)據(jù)；內(nèi)阻估計(jì)單元，被構(gòu)造成通過基于單元電壓數(shù)據(jù)和電流數(shù)據(jù)估計(jì)所述至少一個(gè)電池單元的當(dāng)前內(nèi)阻來產(chǎn)生當(dāng)前內(nèi)阻數(shù)據(jù)；以及健康狀況(SOH)估計(jì)單元，被構(gòu)造成基于當(dāng)前容量數(shù)據(jù)和當(dāng)前內(nèi)阻數(shù)據(jù)來估計(jì)所述至少一個(gè)電池單元的SOH。

電池組還可以包括：第一存儲(chǔ)單元，用于存儲(chǔ)與所述至少一個(gè)電池單元的開路電壓和荷電狀態(tài)(SOC)之間的相互關(guān)系有關(guān)的第一數(shù)據(jù)。

容量估計(jì)單元可以被構(gòu)造為：存儲(chǔ)第一開路電壓，第一開路電壓是當(dāng)所述至少一個(gè)電池單元的電流為0時(shí)的第一時(shí)間時(shí)的所述至少一個(gè)電池單元的單元電壓；存儲(chǔ)第二開路電壓，第二開路電壓是當(dāng)所述至少一個(gè)電池單元的電流為0時(shí)的第二時(shí)間時(shí)的所述至少一個(gè)電池單元的單元電壓；通過從第一時(shí)間到第二時(shí)間對(duì)所述至少一個(gè)電池單元的電流進(jìn)行積分來計(jì)算第一時(shí)間和第二時(shí)間之間的變化容量；基于第一數(shù)據(jù)來獲取與第一開路電壓對(duì)應(yīng)的第一SOC和與第二開路電壓對(duì)應(yīng)的第二SOC；以及通過將變化容量除以第一SOC和第二SOC之間的差來測(cè)量所述至少一個(gè)電池單元的當(dāng)前容量，并更新當(dāng)前容量數(shù)據(jù)。

第一時(shí)間和第二時(shí)間可以被設(shè)為使得第一SOC和第二SOC之間的差可以等于或大于36％。

內(nèi)阻估計(jì)單元可以被構(gòu)造為：存儲(chǔ)充放電電壓，充放電電壓是當(dāng)所述至少一個(gè)電池單元的電流不為0時(shí)的第三時(shí)間時(shí)的所述至少一個(gè)電池單元的單元電壓；存儲(chǔ)充放電電流，充放電電流是第三時(shí)間時(shí)的所述至少一個(gè)電池單元的電流；基于第一數(shù)據(jù)來獲取與第三時(shí)間時(shí)的所述至少一個(gè)電池單元的SOC對(duì)應(yīng)的所述至少一個(gè)電池單元的開路電壓；以及通過將開路電壓和充放電電壓之間的差除以充放電電流來估計(jì)所述至少一個(gè)電池單元的當(dāng)前內(nèi)阻；以及基于所估計(jì)的所述至少一個(gè)電池單元的當(dāng)前內(nèi)阻來更新當(dāng)前內(nèi)阻數(shù)據(jù)。