[發明專利]包括故障預防算法的電池管理的設備和方法

在審

• 申請號: 201480003203.4
• 申請日: 2014-10-07
• 公開（公告）號: CN104813557A
• 公開（公告）日: 2015-07-29
• 發明（設計）人: 韓鉉;金真燮;權皓相
• 申請（專利權）人: 株式會社LG化學
• 主分類號: H02H7/18
• 分類號: H02H7/18;H02J7/00;H01M10/42
• 代理公司: 中原信達知識產權代理有限責任公司 11219
• 代理人: 張煥生;謝麗娜

技術領域

本發明涉及一種電池管理的設備及方法，且更具體涉及一種可防止保險絲熔斷的電池管理的設備及方法，該保險絲用于防止故障造成的過充電。

本申請要求在2013年10月7日于韓國提交的韓國專利申請No.10-2013-0119281以及在2014年10月6日于韓國提交的韓國專利申請No.10-2014-0134309之優先權，這些專利申請通過引用并入此處。

背景技術

最近，對諸如膝上型計算機、視頻攝像機、及移動電話等的便攜式電子產品的需求正大幅提高，且電動車、混合電動車、儲能電池、機器人、及衛星的開發正快速地進展，因而為了符合此一趨勢，目前對可重復再充電及使用的高性能二次電池正積極地進行研究。

目前，可用的二次電池包括鎳鎘電池、鎳氫電池、鎳鋅電池、及二次鋰電池等的二次電池，且在該等二次電池中，二次鋰電池由于在沒有記憶效應的情形下自由地充電及放電、極低的自放電率、以及比鎳基二次電池高的能量密度之優點而在許多領域中受到關注。

這樣的二次電池可作為單一電池胞(battery?cell)來使用，但是為了用于高電壓及/或高容量的電力儲存裝置，可通過串聯及/或并聯多個電池胞而使用此種二次電池。此外，可以電池組的形式使用二次電池，該電池組包含多個電池胞以及用于控制等電池胞的整體充電及放電操作的各種電池管理設備。

在電池組的研究及開發中，尋求實現電池組或電池胞的安全改善。如果由于內部短路、過量充電、過量放電、或其它原因產生的熱而導致電解液分解反應或熱失控(thermal?runaway)現象，則電池胞可能由于內部壓力的迅速增加而爆炸。電池組中提供的電池管理設備尤其測量且監視每一電池胞的電壓，而防止過量充電導致的爆炸意外。如果電池胞的電壓超過臨界電壓，即，如果該電池胞被過量充電，則該電池管理設備斷開該電池組的充電/放電線上安裝的充電/放電開關，以中斷大電流路徑。此外，如果該保護措施失敗了，則該電池組的充電/放電線上安裝的保險絲將工作，從而保護該電池胞不會由于過量充電而隨后可能受損。即，當該電池管理設備決定該電池胞中由于過量充電而有爆炸的危險時，該電池管理設備熔斷該電池組的該充電/放電線上安裝之該保險絲，以斷開電路，而使該電池胞不再被充電。

這種電池管理設備經由通信線路把數據傳輸到外部裝置，且從該外部裝置接收數據，以執行各種控制算法。因此，通常以集成電路的形式制造這種管理系統。然而，由于無線互聯網最近的發展以及高輸出電池組的使用，各種頻率的噪聲或電磁波可能影響到IC。因此，當IC正在測量電池胞的電壓時，可能發生錯誤。

如果這種電池管理設備根據錯誤測量的電壓值而決定該電池胞被過量充電，且熔斷該充電/放電線上安裝的保險絲，則電池組將變得無法使用。在此種情形中，為了使該電池組能夠被使用，制造商或操作人員應拾起該電池組，檢查電池胞的狀態，然后更換保險絲。

如前文所述，當根據錯誤測量的電壓值熔斷電池組中包含的保險絲而斷開電路時，經濟上的損失及時間上的損失是相當大的。因此，對于可減少電池胞電壓測量操作以及甚至保險絲熔斷操作期間將發生的故障的可能性的算法有不斷上升的需求。

發明內容

技術問題

本公開被設計用于解決上述的問題，且本公開涉及提供一種電池管理設備及方法，具有可防止保險絲因錯誤測量的電壓值而被不可逆地熔斷的配置和算法。

技術方案

為了實現上述目的，根據本公開的一個方面的電池管理設備包含：保險絲，設置在電池組的充電/放電線上；輔助控制單元，所述輔助控制單元被配置成測量所述電池組中包含的電池胞的電壓，且被配置成當所測量的電壓值或第一電壓值高于預設的第一參考電壓值時輸出熔斷信號或用于熔斷所述保險絲的信號；以及主控單元，所述主控單元被配置成測量所述電池組中包含的電池胞的電壓，且被配置成在第一條件被滿足且第二條件被滿足時熔斷所述保險絲，在所述第一條件下所測量的電壓值或第二電壓值高于預設的第二參考電壓值，且在所述第二條件下從所述輔助控制單元接收所述熔斷信號。

所述主控單元被配置成在所述第二條件被滿足之后確定所述第一條件是否被滿足。

所述主控單元被配置成在所述第二條件被滿足且所述第一條件并未被滿足時輸出用于指示所述輔助控制單元已故障的故障信號。