[發明專利]用于保證電池組的安全操作的系統

有效

• 申請號: 201611044678.5
• 申請日: 2016-11-24
• 公開（公告）號: CN107064799B
• 公開（公告）日: 2020-12-25
• 發明（設計）人: J.R.尼拉姆;M.孫穆加維爾;H.N.辛赫;H.A.科佐里
• 申請（專利權）人: 霍尼韋爾國際公司
• 主分類號: G01R31/3835
• 分類號: G01R31/3835;G01R31/396;G01R31/392
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 張凌苗;張濤

用于保證電池組的安全操作的系統包括顯示單元和被連接到電池組的健康狀態（SoH）監視器。SoH監視器指示SoH監視器a）在電流流動循環開始時測量電池組的端電壓；b）在電流流動循環完成之后測量電池組的端電壓；c）在電流流動循環完成之后連續地重新測量電池組的端電壓直至連續地重新測量的端電壓中的一個等于重新測量的端電壓中的先前的一個為止；d）確定并記錄在步驟a）與c）之間的時間段期間通過電池組的安培?小時（Ah）；e）根據在步驟a）和c）中確定的端電壓之間的差除以在步驟d）中確定的Ah的商來確定電池組的SoH；以及f）將在步驟e）中確定的SoH發送到顯示單元，用于作為電池組的更新的SoH的顯示。

背景技術

本發明一般地涉及保證電池組（battery）的安全且高效的操作。更特別地，本發明涉及一種用于在電池組被安裝在其操作環境中時不斷地保證電池組具有令人滿意的健康狀態（SoH）的方法。

電池組的SoH隨著使用和隨著時間的推移而降級，因為電池組中的單獨電池（cell）隨著使用和隨著時間的推移而失去其儲存和輸送電能的能力。但是，電池組操作電壓范圍即使隨著電池組的容量中的降級也仍保持相同。因此，雖然電池組可能表面上看起來處于令人滿意的操作狀況中，但電池組事實上可能接近故障。在某些實例下，此類故障可能產生僅缺少電池組的性能以外的問題。例如，因為電池組中的單獨電池不相同，所以單獨電池可能隨著時間和使用以不同的速率降級。這可導致被稱為電池不均衡的狀況。具有降級的電池的電池組仍可輸送期望的輸出。然而，（一個或多個）降級的電池在與組中的其他電池相比較時可能以更快的速率放電或充電。（一個或多個）降級的電池在操作期間的溫度在與健康電池相比時可能具有更多的變化，并且可能導致諸如熱逃逸之類的不安全狀況。

某些電池組被用來在其中安全具有最高重要性的應用中輸送電力。例如，許多電池組被用于現代“多電飛機”（MEA）中。為了保證此類飛機的安全操作，給機組人員提供飛機上的電池組的SOH和/或電池不均衡的連續報告使得機組人員可能在電池組的潛在故障的報告的情況下采取修正動作將是所期望的。

如可以看到的，存在對使能在諸如飛機之類的環境中的電池組的安全使用的系統的需要。

發明內容

在本發明的一個方面中，一種用于保證電池組的安全使用的系統包括：開關，其將電池組連接到DC電力系統；顯示單元；健康狀態（SoH）監視器，其被連接到電池組，SoH監視器包括處理器以及存儲器塊，所述存儲器塊包括具有被存儲在其上的指令的非瞬時計算機可讀介質，所述指令在被處理器執行時執行以下步驟：a）指示SoH監視器在電流流動循環開始時測量電池組的端電壓；b）指示SoH監視器在電流流動循環完成之后測量電池組的端電壓；c）指示SoH監視器在電流流動循環完成之后連續地重新測量電池組的端電壓直至連續地重新測量的端電壓中的一個等于重新測量的端電壓中的先前的一個為止；d）指示SoH監視器確定并記錄在步驟a）與c）之間的時間段期間通過電池組的安培-小時（Ah）；e）指示SoH監視器根據在步驟a）和c）中確定的端電壓之間的差除以在步驟d）中確定的Ah的商來確定電池組的SoH；以及f）指示SoH監視器將在步驟e）中確定的SoH發送到顯示單元，用于作為電池組的更新的SoH的顯示；其中開關可操作成在顯示單元指示電池組的SoH在預定值以下時將電池組從DC電力系統斷開。

在本發明的另一方面中，一種用于控制飛機上的電力分配的裝置包括：用于飛機的引擎的起動電動機；DC電力系統，其被連接到起動電動機；電池組；第一開關，其將電池組連接到DC電力系統；第二開關，其用于將起動電動機連接到外部電源；健康狀態（SoH）監視器，其被連接到電池組；顯示單元，其被連接到SoH監視器用于顯示電池組的SoH；以及斷開控制單元，其被配置成在所顯示的電池組的SoH在預定值以下的情況下斷開第一開關并閉合第二開關。