[發(fā)明專利]用于估計電池單元表面溫度的系統(tǒng)和方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202180008265.4
• 申請日: 2021-06-11
• 公開（公告）號: CN114930609A
• 公開（公告）日: 2022-08-19
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 南皓喆;尹錫珍
• 申請（專利權(quán)）人: 株式會社LG新能源
• 主分類號: H01M10/48
• 分類號: H01M10/48;G01R31/396
• 代理公司: 北京信遠(yuǎn)達(dá)知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11304
• 代理人: 唐京橋

本發(fā)明涉及用于估計電池單元表面溫度的系統(tǒng)和方法，并且更具體地，涉及可以通過軟件算法方法使溫度測量延遲最小化的用于估計電池單元表面溫度的系統(tǒng)和方法，所述軟件算法方法用于通過反映電池單元的測量溫度變化梯度來估計當(dāng)前實(shí)際單元表面溫度。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及電池單元(battery cell)表面溫度估計系統(tǒng)和方法，并且更具體地，涉及用于使溫度測量延遲最小化的電池單元表面溫度估計系統(tǒng)和方法。

背景技術(shù)

用作各種便攜式電子設(shè)備(包括智能電話、筆記本電腦和PDA)的能源的電池可能具有由于各種情況(例如，諸如當(dāng)內(nèi)置于電池中的單元內(nèi)部發(fā)生短路時，當(dāng)帶有電池的電子設(shè)備消耗異常大量的電力時，或者當(dāng)帶有電池的電子設(shè)備暴露于高溫環(huán)境時)而上升到參考溫度以上的溫度。

以這種方式，當(dāng)電池的溫度上升到參考溫度以上時，由于通過內(nèi)置于電池單元中的電解質(zhì)或活性材料的分解會釋放出大量的氣體，因此使單元的內(nèi)部壓力迅速上升，從而存在以下問題：不僅存在單元爆炸的風(fēng)險，而且使電池單元的電化學(xué)特性劣化，從而降低電池的壽命。

為了解決這些問題，當(dāng)通過接觸電池單元的特定位置處的溫度傳感器來測量溫度并檢測到溫度超過標(biāo)準(zhǔn)時，確定電池單元的溫度異常，并且采取諸如阻斷電池的電流的措施以防止進(jìn)一步的溫度上升。

然而，如上所述通過使溫度傳感器與電池單元的表面接觸來測量溫度的方法具有如下問題：由于物理設(shè)備設(shè)計例如工藝的限制，或者由于傳導(dǎo)或?qū)α髟斐傻臅r間差，當(dāng)溫度傳感器沒有與電池單元緊密接觸時，測量比實(shí)際單元表面溫度慢。

例如，在過放電期間單元表面溫度由于發(fā)熱而上升，并且由溫度傳感器測量的溫度值比當(dāng)時的實(shí)際單元表面溫度上升得慢，導(dǎo)致測量時間被延遲的情況。在這種情況下，由于確定實(shí)際電池單元的當(dāng)前溫度存在限制，因此，延遲了電池單元的安全診斷確定。

(專利文獻(xiàn)1)JP2013-005663A

發(fā)明內(nèi)容

技術(shù)問題

本發(fā)明旨在解決上述問題，并且旨在通過使用軟件算法方法來使溫度測量延遲最小化，所述軟件算法方法用于通過反映電池單元的測量溫度變化梯度來估計當(dāng)前實(shí)際單元表面溫度。

技術(shù)方案

一種根據(jù)本發(fā)明的電池單元表面溫度估計系統(tǒng)包括：溫度測量單元，其被配置成對測量單元(cell)表面溫度進(jìn)行測量，所述測量單元表面溫度是正在以預(yù)定循環(huán)間隔進(jìn)行充電/放電的電池單元的表面溫度；延遲時間獲取單元，其被配置成獲取延遲時間，該延遲時間是從電池單元的充電/放電結(jié)束時間點(diǎn)直到測量單元表面溫度達(dá)到每個預(yù)定溫度區(qū)間的最高溫度所需的時間；第一存儲單元，其被配置成基于從延遲時間獲取單元獲得的關(guān)于延遲時間的數(shù)據(jù)，將與電池單元的針對每個預(yù)定溫度區(qū)間的每個充電/放電狀態(tài)對應(yīng)的延遲時間存儲為數(shù)據(jù)庫；第二存儲單元，其被配置成存儲由溫度測量單元測量的測量單元表面溫度值；以及單元表面溫度預(yù)測單元，其被配置成基于第一存儲單元的數(shù)據(jù)庫來計算與由溫度測量單元測量的當(dāng)前測量單元表面溫度對應(yīng)的延遲時間，并且使用計算出的延遲時間來預(yù)測當(dāng)前電池單元的實(shí)際單元表面溫度。

具體地，單元表面溫度預(yù)測單元包括：當(dāng)前延遲時間計算單元，其被配置成從存儲在第一存儲單元中的預(yù)定溫度區(qū)間中提取由溫度測量單元測量的當(dāng)前測量單元表面溫度所屬的溫度區(qū)間，并且通過使用與所提取的溫度區(qū)間對應(yīng)的溫度值和與當(dāng)前電池單元的充電/放電狀態(tài)對應(yīng)的延遲時間來計算與當(dāng)前測量單元表面溫度對應(yīng)的延遲時間；溫度偏差計算單元，其被配置成基于當(dāng)前時間點(diǎn)來計算通過由當(dāng)前延遲時間計算單元計算出的延遲時間得到的與前一時間點(diǎn)對應(yīng)的測量單元表面溫度值與當(dāng)前測量單元表面溫度值之間的差；以及實(shí)際單元表面溫度估計單元，其被配置成將當(dāng)前測量單元表面溫度加上由溫度偏差計算單元計算出的溫度偏差估計為當(dāng)前時間點(diǎn)的延遲時間后要測量的測量單元表面溫度。