[發(fā)明專(zhuān)利]電池組保護(hù)系統(tǒng)和方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201680008210.2
• 申請(qǐng)日: 2016-02-12
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN107210602A
• 公開(kāi)（公告）日: 2017-09-26
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李在璨;金秀鈴;金喆澤
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 株式會(huì)社LG化學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): H02H7/18
• 分類(lèi)號(hào): H02H7/18;H01M10/42;H01M10/48
• 代理公司: 中原信達(dá)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限責(zé)任公司11219
• 代理人: 高偉,陸弋

相關(guān)申請(qǐng)的交叉引用

本申請(qǐng)要求于2015年6月9日在韓國(guó)知識(shí)產(chǎn)權(quán)局提交的韓國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng)No.10-2015-0081392的優(yōu)先權(quán)和權(quán)益，該韓國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng)的全部?jī)?nèi)容通過(guò)參考并入本文。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種保護(hù)電池組的系統(tǒng)和方法，并且更具體地，涉及一種保護(hù)電池組的系統(tǒng)和方法，該系統(tǒng)和方法測(cè)量一個(gè)或多個(gè)電池組的傾斜度(gradient)，確定測(cè)量值是否超過(guò)預(yù)定閾值傾斜度值，并基于確定的結(jié)果來(lái)控制設(shè)置在一個(gè)或多個(gè)電池組與外部電源之間的連接路徑上的開(kāi)關(guān)的操作，因此在電池組異常傾斜時(shí)，阻斷供應(yīng)到電池組的電源的路徑，并防止事故，例如電池單體的電解液的泄漏以及高電壓和高電流的電短路。

背景技術(shù)

電池被稱(chēng)為蓄電池或二次電池，并且意味著存儲(chǔ)或輸出通過(guò)存在于電池內(nèi)的電解液與電極之間的化學(xué)反應(yīng)而產(chǎn)生的電能的裝置。

電池具有根據(jù)產(chǎn)品群而容易應(yīng)用、優(yōu)良的保存性、高能量密度等的特性。此外，電池引起了注意，因?yàn)楦鶕?jù)能量的使用不產(chǎn)生副產(chǎn)物而作為用于改進(jìn)環(huán)境友好特性和能量效率的新能源，并且主要優(yōu)點(diǎn)在于能夠減少化石燃料的使用。

因此，電池普遍應(yīng)用到由電驅(qū)動(dòng)源(包含便攜式裝置)驅(qū)動(dòng)的電動(dòng)車(chē)輛(EV)或能量存儲(chǔ)系統(tǒng)(ESS)。

特別地，電動(dòng)車(chē)輛在污染問(wèn)題日益變得嚴(yán)重并且油價(jià)高的時(shí)代作為替代而正在增加，并且在韓國(guó)，各種業(yè)務(wù)已被向前推動(dòng)以直到2020年在電動(dòng)車(chē)輛領(lǐng)域進(jìn)入四個(gè)世界強(qiáng)國(guó)。

不同于在燃燒化石燃料的同時(shí)獲得驅(qū)動(dòng)能量的現(xiàn)有車(chē)輛，電動(dòng)車(chē)輛在通過(guò)使用電池中所積聚的電能作為動(dòng)力源來(lái)驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)的同時(shí)被推進(jìn)。也就是說(shuō)，電池可被認(rèn)為確定電動(dòng)車(chē)輛的行駛以及電動(dòng)車(chē)輛的速度和駕駛距離的核心因素。

因此，提出了用于穩(wěn)定地操作和保護(hù)電池的設(shè)備，并且例如，韓國(guó)專(zhuān)利特許公開(kāi)No.2010-0115513涉及用于車(chē)輛的電池節(jié)約器(saver)系統(tǒng)，并且描述了這樣的配置，其中主電源是通過(guò)感測(cè)電池的電壓來(lái)被控制，因此保護(hù)用于車(chē)輛中的電池。

現(xiàn)有技術(shù)被配置成保護(hù)電池免受電氣問(wèn)題，例如過(guò)充電和過(guò)放電，但忽視(pass over)可因電池的物理改變而招致的事故。

例如，當(dāng)由電池驅(qū)動(dòng)的車(chē)輛接收到大的沖擊或因事故而翻轉(zhuǎn)時(shí)，內(nèi)部電池可偏離現(xiàn)有固定位置并傾斜，并且在此狀況下，高電壓和高電流可從電池泄漏從而導(dǎo)致電池組的故障或?qū)е聦?duì)于乘坐在車(chē)輛內(nèi)的人體電擊。

也就是說(shuō)，用于車(chē)輛的電池因?yàn)檐?chē)輛的一次事故所導(dǎo)致的物理沖擊而傾斜，并且因此可招致二次事故，例如，電短路、電解液的泄漏和電擊。

此處，現(xiàn)有技術(shù)僅檢測(cè)電池的電氣問(wèn)題，但是具有不能檢測(cè)電池的物理改變的問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容

技術(shù)問(wèn)題

本發(fā)明被設(shè)想解決上述問(wèn)題，并且本發(fā)明的目的是提供保護(hù)電池組的系統(tǒng)和方法，該系統(tǒng)和方法測(cè)量電池組的傾斜度，確定測(cè)量值是否超過(guò)預(yù)定閾值傾斜度值，并基于確定的結(jié)果來(lái)控制設(shè)置在電池組與外部電源之間的連接路徑上的開(kāi)關(guān)的操作，因此在電池組異常傾斜時(shí)，阻斷供應(yīng)到電池組的電源的路徑并防止事故，例如電池單體的電解液的泄漏以及高電壓和高電流的電短路。

此外，本發(fā)明的目的是提供保護(hù)電池組的系統(tǒng)和方法，該系統(tǒng)和方法當(dāng)電池組在超過(guò)閾值傾斜度值的同時(shí)傾斜時(shí)阻斷通往電池組的電源路徑并控制外圍裝置(例如風(fēng)扇、冷卻閥和馬達(dá))以操作成斷開(kāi)，因此防止外圍裝置的不必要的驅(qū)動(dòng)以及電力消耗。

技術(shù)解決方案

本發(fā)明的示范性實(shí)施例提供用于保護(hù)電池組的系統(tǒng)，包含：一個(gè)或多個(gè)電池組，所述一個(gè)或多個(gè)電池組包含多個(gè)單體；開(kāi)關(guān)單元，開(kāi)關(guān)單元被配置成打開(kāi)和閉合一個(gè)或多個(gè)電池組與外部電源之間的連接路徑；檢測(cè)單元，檢測(cè)單元被配置成測(cè)量一個(gè)或多個(gè)電池組的物理傾斜度；以及控制單元，控制單元被配置成基于檢測(cè)單元的測(cè)量值來(lái)控制開(kāi)關(guān)單元的操作。

開(kāi)關(guān)單元可由場(chǎng)效應(yīng)晶體管FET和繼電器中的一個(gè)或多個(gè)形成。

檢測(cè)單元可通過(guò)使用傾斜度測(cè)量傳感器來(lái)以預(yù)定時(shí)間間隔測(cè)量一個(gè)或多個(gè)電池組的傾斜度，并將測(cè)量值傳送到控制單元。

控制單元可包含：算法，從檢測(cè)單元接收的測(cè)量值被輸入到算法中，并且結(jié)果值從算法輸出；以及推動(dòng)驅(qū)動(dòng)器(driving driver)，推動(dòng)驅(qū)動(dòng)器被配置成基于算法的結(jié)果值來(lái)控制開(kāi)關(guān)單元的操作。

算法可包含確定測(cè)量值是否超過(guò)預(yù)定閾值傾斜度值的指令。

當(dāng)測(cè)量值超過(guò)閾值傾斜度值時(shí)，算法可輸出第一結(jié)果值，并且當(dāng)測(cè)量值不超過(guò)閾值傾斜度值時(shí)，算法可輸出第二結(jié)果值。