CN104813557A - 包括故障预防算法的电池管理的设备和方法 - Google Patents

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Abstract

公开了一种管理电池的设备及方法。根据本发明，可显著减少根据发生错误的电池胞电压值而熔断电池组的保险丝的可能性。因此，本发明可最小化保险丝被错误熔断导致该电池组变得无法使用时可能发生的经济损失及时间损失。

Description

包括故障预防算法的电池管理的设备和方法
技术领域
本发明涉及一种电池管理的设备及方法，且更具体涉及一种可防止保险丝熔断的电池管理的设备及方法，该保险丝用于防止故障造成的过充电。
本申请要求在2013年10月7日于韩国提交的韩国专利申请No.10-2013-0119281以及在2014年10月6日于韩国提交的韩国专利申请No.10-2014-0134309之优先权，这些专利申请通过引用并入此处。
背景技术
最近，对诸如膝上型计算机、视频摄像机、及移动电话等的便携式电子产品的需求正大幅提高，且电动车、混合电动车、储能电池、机器人、及卫星的开发正快速地进展，因而为了符合此一趋势，目前对可重复再充电及使用的高性能二次电池正积极地进行研究。
目前，可用的二次电池包括镍镉电池、镍氢电池、镍锌电池、及二次锂电池等的二次电池，且在该等二次电池中，二次锂电池由于在没有记忆效应的情形下自由地充电及放电、极低的自放电率、以及比镍基二次电池高的能量密度之优点而在许多领域中受到关注。
这样的二次电池可作为单一电池胞(battery cell)来使用，但是为了用于高电压及/或高容量的电力储存装置，可通过串联及/或并联多个电池胞而使用此种二次电池。此外，可以电池组的形式使用二次电池，该电池组包含多个电池胞以及用于控制等电池胞的整体充电及放电操作的各种电池管理设备。
在电池组的研究及开发中，寻求实现电池组或电池胞的安全改善。如果由于内部短路、过量充电、过量放电、或其它原因产生的热而导致电解液分解反应或热失控(thermal runaway)现象，则电池胞可能由于内部压力的迅速增加而爆炸。电池组中提供的电池管理设备尤其测量且监视每一电池胞的电压，而防止过量充电导致的爆炸意外。如果电池胞的电压超过临界电压，即，如果该电池胞被过量充电，则该电池管理设备断开该电池组的充电/放电线上安装的充电/放电开关，以中断大电流路径。此外，如果该保护措施失败了，则该电池组的充电/放电线上安装的保险丝将工作，从而保护该电池胞不会由于过量充电而随后可能受损。即，当该电池管理设备决定该电池胞中由于过量充电而有爆炸的危险时，该电池管理设备熔断该电池组的该充电/放电线上安装之该保险丝，以断开电路，而使该电池胞不再被充电。
这种电池管理设备经由通信线路把数据传输到外部装置，且从该外部装置接收数据，以执行各种控制算法。因此，通常以集成电路的形式制造这种管理系统。然而，由于无线互联网最近的发展以及高输出电池组的使用，各种频率的噪声或电磁波可能影响到IC。因此，当IC正在测量电池胞的电压时，可能发生错误。
如果这种电池管理设备根据错误测量的电压值而决定该电池胞被过量充电，且熔断该充电/放电线上安装的保险丝，则电池组将变得无法使用。在此种情形中，为了使该电池组能够被使用，制造商或操作人员应拾起该电池组，检查电池胞的状态，然后更换保险丝。
如前文所述，当根据错误测量的电压值熔断电池组中包含的保险丝而断开电路时，经济上的损失及时间上的损失是相当大的。因此，对于可减少电池胞电压测量操作以及甚至保险丝熔断操作期间将发生的故障的可能性的算法有不断上升的需求。
发明内容
技术问题
本公开被设计用于解决上述的问题，且本公开涉及提供一种电池管理设备及方法，具有可防止保险丝因错误测量的电压值而被不可逆地熔断的配置和算法。
技术方案
为了实现上述目的，根据本公开的一个方面的电池管理设备包含：保险丝，设置在电池组的充电/放电线上；辅助控制单元，所述辅助控制单元被配置成测量所述电池组中包含的电池胞的电压，且被配置成当所测量的电压值或第一电压值高于预设的第一参考电压值时输出熔断信号或用于熔断所述保险丝的信号；以及主控单元，所述主控单元被配置成测量所述电池组中包含的电池胞的电压，且被配置成在第一条件被满足且第二条件被满足时熔断所述保险丝，在所述第一条件下所测量的电压值或第二电压值高于预设的第二参考电压值，且在所述第二条件下从所述辅助控制单元接收所述熔断信号。
所述主控单元被配置成在所述第二条件被满足之后确定所述第一条件是否被满足。
所述主控单元被配置成在所述第二条件被满足且所述第一条件并未被满足时输出用于指示所述辅助控制单元已故障的故障信号。
该电池管理设备可进一步包含：第一线，把所述辅助控制单元电连接到所述保险丝；第二线，从所述第一线分支出来，该第二线把第一节点电连接到所述主控单元，所述第一节点是所述第一线和所述第二线的分支点；以及保险丝开关，设置在把所述第一节点连接到所述保险丝的所述第一线上，通过所述主控单元的控制而导通所述保险丝开关，其中，所述主控单元被配置成在所述第一条件及所述第二条件被满足时接通该保险丝开关而让从所述辅助控制单元输出的熔断信号流进所述保险丝以熔断该保险丝。
该辅助控制单元可包含：电压测量模块，被配置成测量所述电池胞的电压；模/数转换器，被配置成把所测量的电压值转换为数字电压值；以及存储器单元，被配置成储存所测量的电压值和预设的参考电压值之。
该主控单元可包含：电压测量模块，被配置成测量所述电池胞的电压；模/数转换器，被配置成把所测量的电压值转换为数字电压值；以及存储器单元，被配置成储存所测量的电压值及预设的参考电压值。
为了实现上述目的，根据本公开的另一方面的电池组包含上述该电池管理设备以及被串联或并联连接的多个电池胞。
为了实现上述目的，根据本公开的另一方面的储能系统(energystorage system)包含上述电池组。
为了实现上述目的，根据本公开的另一方面的电池充电系统包含上述电池组以及用于供电给该电池组的充电器。
为了实现上述目的，根据本公开的另一方面的电池操作系统包含上述电池组以及利用该电池组的电能供电的负载。
为了实现上述目的，根据本公开的另一方面的电池管理方法可包含下列步骤：由辅助控制单元测量电池组中包含的电池胞的电压；当所测量的电压值或第一电压值高于预设的第一参考电压值时，由该辅助控制单元输出熔断信号或用于熔断保险丝的信号；由主控单元测量该电池组中包含的电池胞的电压；由该主控单元确定第一条件是否被满足且第二条件是否被满足，在所述第一条件下所测量的电压值或第二电压值高于预设的第二参考电压值，且在所述第二条件下从所述辅助控制单元接收到所述熔断信号；以及当所述第一条件及所述第二条件被满足时，由该主控单元熔断该保险丝。
由所述主控单元执行的确定可包括：在所述第二条件被满足之后，确定所述第一条件是否被满足。
该方法可进一步包含：当所述主控单元确定所述第二条件被满足且所述第一条件并未被满足时，由该主控单元输出用于指示所述辅助控制单元已故障的故障信号。
输出该熔断信号可包含：由所述辅助控制单元经由第一线和第二线输出该熔断信号，所述第一线把该辅助控制单元电连接到该保险丝，自该第一线分支出来所述第二线，且所述第二线把第一节点电连接到该主控单元，该第一节点是该第一线及该第二线的分支点，且此时把该第一节点连接到该保险丝的该第一线上设置的保险丝开关保持在断开状态；以及熔断该保险丝包括：由所述主控单元导通所述保险丝开关，而让自该辅助控制单元输出的熔断信号流进该保险丝。
由所述辅助控制单元测量电池组中包含的电池胞的电压可包括：由该辅助控制单元测量该电池胞的电压；由该辅助控制单元把所测量的电压值转换为数字电压值；以及由该辅助控制单元储存所转换的电压值作为第一电压值。
由该主控单元测量该电池组中包含的电池胞的电压可包括：由该主控单元测量该电池胞的电压；由该主控单元把所测量的电压值转换为数字电压值；以及由该主控单元储存所转换的电压值作为第二电压值。
有益效果
根据本公开的一个方面，在从该辅助控制单元输出熔断信号之后，不立即执行保险丝的熔断，而是在该主控单元确定该电池胞被过量充电之后才执行保险丝的熔断。因此，本公开可显著地减少根据因该辅助控制单元的错误而导致的该电池胞的错误测量的电压值而将该电池组的保险丝熔断的可能性。因此，本公开可将保险丝被错误地熔断且该电池组变得无法使用时可能发生的经济上的损失及时间上的损失最小化。
根据本公开的另一方面，该主控单元可确定该辅助控制单元中是否发生了错误，且输出故障信号。因此，电池组操作人员可停止将该电池组充电，或者检查该辅助控制单元中的错误。
附图说明
各附图示出本公开的优选实施例，且连同前文公开而被用于提供对本公开的技术精神的进一步了解，且因而本公开将不被诠释为限于附图。其中
图1是示出包含根据本公开的示例性实施例的电池管理设备的电池组的图。
图2是示出包含根据本公开的另一示例性实施例的电池管理设备的电池组的图。
图3是示出根据本公开的又一示例性实施例的电池管理方法的流程图。
具体实施方式
在下文中，将参照各附图而详细说明本公开的优选实施例。在说明之前，应该理解，本说明书及最后的申请专利范围中使用的术语不应被诠释为限于一般及字典的意义，而是应基于容许本案发明人为了以最佳方式解说而适当地定义各术语的原则，根据对应于本公开的各技术观点之意义及观念而诠释该等术语。因此，本说明书中提出的说明只是为了解说目的的优选例子，且该说明的用意并非限制本公开的范围，因而我们应可了解：可在不脱离本公开的精神及范围下，对其作出其它的等效物及修改。
图1是示出包含根据本公开的示例性实施例的电池管理设备的电池组的图。
参阅图1，根据本公开的示例性实施例的电池组包含电池组件200及电池管理设备100。
电池组件200具有至少一电池胞210。即，电池组件200代表单一电池胞210、或由电池胞210的组件，且电池胞210的该组件可包含被串联、或被并联、或被串联及并联连接的多个电池胞210。
电池胞210可以是将于下文中述及的辅助控制单元110及主控单元120执行的电压测量的目标。即，电池胞210被电连接到辅助控制单元110及主控单元120，且辅助控制单元110及主控单元120可测量电池胞210的电压。
在这种情况下，电池胞210可被实施为可被重复地充电及使用的锂离子电池(lithium ion battery)、锂聚合物电池(lithium polymerbattery)、镍镉电池、镍氢电池、及镍锌电池等的电池。然而，本公开不限于电池胞的类型、输出电压、及充电容量(charge capacity)、以及电池组中包含的电池胞的数目等。
电池管理设备100包含辅助控制单元110、主控单元120和保险丝130。
保险丝130可设置在电池组的充电/放电线(m)上。如果该电池组中包含的电池胞210或电池组件200被过量充电，则保险丝130可被不可逆地熔断。当电池胞210被过量充电时，保险丝130可切断该充电/放电线(m)，而不容许充电/放电。
保险丝130可被设计成响应流入的电流大于或等于临界电流而被熔断。即，当流入保险丝130的电流的量大于或等于该临界电流时，该保险丝可被熔断。
辅助控制单元110及主控单元120被电连接到该电池组中包含的多个电池胞210，且可测量该等电池胞210的电压。
辅助控制单元110及主控单元120可分别包含电压测量模块111及121，用以测量该电池胞210的电压。此外，辅助控制单元110及主控单元120可分别包含模/数(A/D)转换器112及122，用以将从电压测量模块111及121输出的电信号转换为数字电压值。此外，辅助控制单元110及主控单元120可分别包含存储器单元113及123，用以储存该数字电压值。
存储器单元113及123是已知为能够储存及擦除数据的诸如半导体装置或硬盘等的高容量储存媒体(例如，随机存取存储器(RandomAccess Memory；简称RAM)、只读存储器(Read-Only Memory；简称ROM)、及电可擦可编程只读存储器(Electrically Erasable ProgrammableRead-Only Memory；简称EEPROM)等的存储器，且包含不论装置类型的能够储存信息的任何装置，而且不限于特定的存储器装置。此外，如图所示，存储器单元113及123可被包含在辅助控制单元110及主控单元120中；或者存储器单元113及123可被设置在辅助控制单元110及主控单元120之外。
电压测量模块111及121以及A/D转换器112及122的结构及工作原理是本领域的技术人员所熟知的，且在本说明书中将省略对其的详细说明。
辅助控制单元110可测量该电池组中包含的电池胞210的电压。辅助控制单元110使用电池胞210的该被测量的电压而确定电池胞210是否被过量充电，且当确定电池胞210被过量充电时，辅助控制单元110可输出用于熔断保险丝130的信号、或熔断信号。即，当辅助控制单元110测量的电池胞210的电压值或第一电压值高于预设的第一参考电压值时，辅助控制单元110可输出熔断信号。此处，该第一参考电压值是指被用来作为确定是否过电压的参考值。因此，可根据电池胞210的类型或特性而个别地设定该第一参考电压值。根据本公开的示例性实施例，在输出该熔断信号之后，不立即执行保险丝130的熔断，而是只有在主控单元120作出额外的判定之后，才执行保险丝130的熔断。为了达到此目的，自辅助控制单元110输出的该熔断信号可变成主控单元120的输入。
主控单元120可测量该电池组中包含的电池胞210的电压。即，主控单元120可以类似于前文中所述的辅助控制单元110的方式测量电池胞210的电压。换言之，主控单元120可独立于辅助控制单元110而测量电池胞210的电压。
同样，主控单元120可确定第一条件及一第二条件是否被满足。此处，该第一条件代表主控单元120测量的电池胞210的电压值或第二电压值高于预设的第二参考电压值的条件。此处，该第二参考电压值与该第一参考电压值类似，是指被用来作为确定是否过量充电的参考电压值。该第二参考电压值可被设定成具有与该第一参考电压值相同的值。
此处，该第二条件是接收到从辅助控制单元110输出的该熔断信号的条件。
主控单元120可确定该第一条件及该第二条件是否被满足，且当该第一条件及该第二条件都被满足时，可熔断保险丝130。例如，主控单元120可被电连接到保险丝130，且可使电流量足以熔断保险丝130的电流流到该保险丝。
优选地，主控单元120可在该第二条件被满足之后确定该第一条件是否被满足。即，主控单元120只有在自辅助控制单元110接收到该熔断信号之后，才可确定该第一条件是否被满足。换言之，主控单元120只有在辅助控制单元110确定了电池胞210是否被过量充电之后，才可额外地确定电池胞210是否被过量充电。
可替选地，当该第二条件被满足但是该第一条件不被满足时，主控单元120可输出故障信号。此处，该故障信号代表用于指示辅助控制单元110已故障的信号。
即，由于与电池胞210是否被过量充电的确定独立于辅助控制单元110，所以当与辅助控制单元110所作的确定相同地确定电池胞210被过量充电时，主控单元120可熔断保险丝130，且当与辅助控制单元110所作的确定相反地并不确定电池胞210被过量充电时，主控单元120可输出用于指示辅助控制单元110已故障的故障信号。
举例而言，可将该故障信号输出到被连接到该电池组的充电器，以停止充电，且再举另一个例子，可将该故障信号输出到该电池组的该充电/放电线(m)上提供的充电开关300及/或放电开关400，以断开充电开关300及/或放电开关400。
在该电池组的该充电/放电路径(m)上，可提供与保险丝130分离的充电开关300及放电开关400。即，该电池组可进一步包含充电开关300及放电开关400。充电开关300及放电开关400可被实施为诸如图1所示的场效晶体管(Field Effect Transistor；简称FET)装置。充电开关300及放电开关400主要可执行电池胞210的过量充电保护功能，且由主控单元120的控制而导通或断开充电开关300及放电开关400。
在该电池组中，充电及放电端(+,-)可被连接到负载，而从该电池组或对该电池组充电的充电器供电给该负载。对该负载的类型没有特定的限制，且该负载可包括诸如视频摄像机、移动电话、便携式个人计算机、便携式媒体播放器(Portable Media Player；简称PMP)、及MP3播放器等的便携式电子装置、电动车或混合电动车的马达、以及直流至直流转换器等的负载。当然，为了简化图式，并未示出该负载或充电器，且本公开不限于负载或充电器的类型。
再参阅图1，在后文中将说明根据本公开的示例性实施例的电池管理设备100的操作。
辅助控制单元110测量电池胞210的电压。辅助控制单元110通过比较所测量的第一电压值和预设的第一参考电压值而确定被测量的第一电压值是否高于预设的第一参考电压值。如果该第一电压值高于第一参考电压值，则该辅助控制单元110输出熔断信号。在这种情况下，虽然输出该熔断信号，但是并未立即熔断保险丝130。只有在主控单元120作出确定之后，才作出是否熔断保险丝130的判定。
由于从辅助控制单元110输出的该熔断信号变成主控单元120的输入，所以当辅助控制单元110输出该熔断信号时，主控单元120接收该熔断信号的输入。该第二条件被满足作为响应。主控单元120以独立于辅助控制单元110的方式测量电池胞210的电压。主控单元120通过比较所测量的第二电压值以及预设的第二参考电压值而确定所测量的第二电压值是否高于预设的第二参考电压值。
如果第二电压值高于第二参考电压值，则第一条件被满足。
在此种方式下，当该第一条件及该第二条件都被满足时，主控单元120熔断保险丝130。此处，该第一条件及该第二条件都被满足代表辅助控制单元110及主控单元120都确定电池胞210被过量充电，且其对应于与电池胞210被过量充电有关的确定的可靠性是高的情况。
相反地，当该第二电压值不高于该第二参考电压值时，即，当该第二电压值低于或等于该第二参考电压值时，该第一条件不被满足。
当该第一条件被满足但是该第二条件不被满足时，主控单元120不熔断保险丝130。此处，该第一条件被满足且该第二条件不被满足代表：辅助控制单元110确定电池胞210被过量充电，但是主控单元120确定电池胞210并未被过量充电。此种情况对应于辅助控制单元110已故障的情况。因此，主控单元120输出故障信号，而不熔断保险丝130。
图2是示出包含根据本公开的另一示例性实施例的电池管理设备的电池组的图。
参阅图2，根据本公开的另一示例性实施例的电池组100包含保险丝130、辅助控制单元110、及主控单元120。
此外，根据本公开的另一示例性实施例的电池管理设备100进一步包含第一线L1、第二线L2、及保险丝开关FS。
此处，该第一线L1是指在电气上将辅助控制单元110连接到保险丝130的线。此外，该第二线L2自该第一线L1分支出来，且指把第一节点N1(或该第一线L1及该第二线L2的分支点)电连接到主控单元120的线。即，辅助控制单元110经由该第一线L1及该第二线L2而被电连接到保险丝130及主控单元120。在这种情况下，辅助控制单元110可经由该第一线L1及该第二线L2而输出熔断信号。
在该第一线L1上，特别是在把第一节点N1连接到保险丝130的该第一线L1上，设置保险丝开关FS。该保险丝开关FS被配置成：保持在断开状态，且由主控单元120的控制而被导通。
在根据本公开的另一示例性实施例的图2的电池管理设备100中，当辅助控制单元110输出熔断信号时，熔断信号经由第一线L1、第一节点N1及第二线L2而被输入到保险丝130。因为保险丝开关FS处于断开状态，所以虽然从辅助控制单元110输出该熔断信号，但是保险丝130并未被熔断。
然而，当主控单元120接收到该熔断信号的输入(该第二条件被满足)且因而确定电池胞210是否被过量充电时，确定电池胞210被过量充电(该第一条件被满足)，且主控单元120导通该保险丝开关FS。因此，从辅助控制单元110输出的该熔断信号可经由第一线L1、第一节点N1及保险丝开关FS而流进保险丝130，因而保险丝130被熔断。利用此种方式，可减少保险丝130被错误地熔断的可能性。在这种情况下，当该熔断信号流进保险丝130时，该熔断信号可对应于具有足以熔断保险丝130的电流值的电信号。
在后文中，将提供对根据本公开的又一示例性实施例的电池管理方法的说明。根据本公开的又一示例性实施例的该电池管理方法是使用前文所述的该电池管理设备的方法，且对该电池管理设备的说明将同样适用，因而此处将省略重复的说明。
图3是根据本公开的另一示例性实施例的电池管理方法的流程图。
请参阅第3图，根据本公开的另一示例性实施例的该电池管理方法系如下文所述。首先，辅助控制单元110测量该电池组中包含的电池胞210的电压(S301)。然后，辅助控制单元110将第一电压值或辅助控制单元110测量的电压值与预设的第一参考电压值比较(S303)。当该辅助控制单元110将该第一电压值与该第一参考电压值比较的结果是该第一电压值不高于该第一参考电压值时，即，低于或等于该第一参考电压值时，辅助控制单元110不执行另外的操作。即，当电池胞210并未被过量充电时，辅助控制单元110不执行另外的操作。相反地，当该辅助控制单元110将该第一电压值与该第一参考电压值比较的结果是该第一电压值高于该第一参考电压值时，辅助控制单元110输出熔断信号或用于熔断该保险丝的信号(S305)。
另一方面，主控单元120以独立于辅助控制单元110的方式测量电池胞210的电压(S307)。
然后，主控单元120确定该第一条件及该第二条件是否被满足(S309a及S309b)。在图3的示例性实施例中，与该第二条件是否被满足有关的确定是在与该第一条件是否被满足有关的确定之前作出。当辅助控制单元110输出熔断信号且主控单元120从辅助控制单元110接收到该熔断信号时，该第二条件被满足(S309a中的是)。
然后，主控单元120确定该第一条件是否被满足(S309)。即，主控单元120将第二电压值或主控单元120测量的电压值与预设的第二参考电压值比较。当该主控单元120将该第二电压值与该第二参考电压值比较的结果是该第二电压值高于该第二参考电压值时，主控单元120熔断保险丝130(S311)。相反地，当该第二电压值不高于该第二参考电压值时，即，低于或等于该第二参考电压值时，主控单元120输出用于指示辅助控制单元110已故障的故障信号(S313)。
在这种情况下，辅助控制单元110执行的测量电压的步骤(S301)可包含下列步骤：测量电池胞210的电压；将该被测量的电压值转换为数字电压值；以及将该被转换之电压值储存为第一电压值。同样地，主控单元120执行的测量电压的步骤(S307)可包含下列步骤：测量电池胞210的电压；将该被测量的电压值转换为数字电压值；以及将该被转换的电压值储存为第二电压值。
可使用图2的该电池管理设备执行根据本公开的又一示例性实施例的该电池管理方法。即，可使用包含第一线L1、第二线L2及保险丝开关FS的该电池管理设备执行根据本公开的又一示例性实施例的该电池管理方法。
具体而言，在输出熔断信号的步骤(S305)中，辅助控制单元110在保险丝开关FS保持在断开状态的状态下经由第一线L1及第二线L2而输出该熔断信号。因此，虽然辅助控制单元110输出该熔断信号，但是该熔断信号不会流进保险丝130。从辅助控制单元110输出的该熔断信号只流进主控单元120。
当主控单元120接收到该熔断信号(S309a中的是)，且确定第二电压值高于第二参考电压值(S309b中的是)时，主控单元120熔断保险丝130(S311)。在这种情况下，可由主控单元120导通该保险丝开关FS，而由主控单元120执行熔断保险丝130的步骤(S311)。即，熔断该保险丝的步骤(S311)包含下列步骤：导通该保险丝开关FS，让从辅助控制单元110输出的该熔断信号流进保险丝130，而熔断保险丝130。
为了执行前文所述之各控制逻辑，辅助控制单元110及主控单元120可包含与本公开相关的技术中已知的处理器、特定应用集成电路(Application Specific Integrated Circuit；简称ASIC)、其它芯片组、逻辑电路、通信调制解调器、及数据处理装置等的组件。此外，当该等例示控制逻辑被实施为软件时，辅助控制单元110及主控单元120可被实施为程序模块组件。在这种情况下，该程序模块可被储存在存储器中，且被处理器执行。此处，该存储器可在该处理器之内或之外，且被各种已知的方式连接到该处理器。此外，该存储器可在存储器单元113及123之内或之外。该存储器共同地意指一种被用于储存信息的装置，与装置类型无关，且不限于特定的存储器装置。
如前文所述，电池管理设备100可以是电池组的组件，该电池组包含由被串联或并联连接的多个电池胞210构成的电池组件200、以及用于执行对电池组件200的充电/放电控制的系统。在此种情形中，电池管理设备100可被与用于执行对电池组件200的充电/放电控制的该系统整合，且可被实施为独立的电路装置。
此外，电池管理设备100可以是包含多个电池组的储能系统中的组件。
此外，电池管理设备100可以是包含电池组以及用于供电给该电池组的充电器的电池充电系统中的组件。
此外，根据本公开的电池管理设备100可以是包含电池组以及从该电池组供电的负载的电池操作系统中的组件。
该电池操作系统可包括诸如电动车(Electric Vehicle；简称EV)、混合电动车(Hybrid Electric Vehicle；简称HEV)、电动自行车(ElectricBike；简称E-Bike)、电动工具(power tool)、包含多个电池组的储能系统、不断电电源供应器(Uninterruptible Power Supply；简称UPS)、便携计算机、移动电话、便携式音频装置、及便携式视频装置等的电池操作系统，且该负载可包括诸如利用电池组供电产生旋转力的马达、或将电池组供应的电源转换为各种电路组件所需的电源的电源转换器(power inverter)电路。
根据一方面，本公开可显著地减少根据发生错误的电池胞电压值而熔断电池组的保险丝的可能性。因此，本公开可避免保险丝被错误地熔断且该电池组变得无法使用时可能发生的经济上的损失及时间上的损失。
在说明本公开时，我们应可了解：各图所示的根据本公开的电池管理设备的每一组件是以逻辑的方式区分，而不是以实体的方式区分。
即，每一组件对应于用于实现本公开的技术精神的逻辑组件，且因而虽然每一组件是被整合的或分离的，只要本公开的逻辑组件执行的功能可被实施，都应将其诠释为在本公开的范围内，且我们应可了解：如果组件执行相同的或类似的功能，则不论该等组件的名称是否相同，都是在本公开的范围内。
虽然前文中只以与有限数目的实施例及附图有关的方式说明了本公开，但是本公开不限于此，且我们应可了解：本领域的一般技术人员可在本公开以及最后的申请专利范围及其等效物的精神及范围内作出各种改变及修改。

Claims (16)

1.一种电池管理设备，包含：
保险丝，设置在电池组的充电/放电线上；
辅助控制单元，所述辅助控制单元被配置成测量所述电池组中包含的电池胞的电压，且被配置成当所测量的电压值或第一电压值高于预设的第一参考电压值时输出熔断信号或用于熔断所述保险丝的信号；以及
主控单元，所述主控单元被配置成测量所述电池组中包含的电池胞的电压，且被配置成在第一条件被满足且第二条件被满足时熔断所述保险丝，在所述第一条件下所测量的电压值或第二电压值高于预设的第二参考电压值，且在所述第二条件下从所述辅助控制单元接收所述熔断信号。
2.如权利要求1所述的电池管理设备，其中所述主控单元被配置成在所述第二条件被满足之后确定所述第一条件是否被满足。
3.如权利要求1所述的电池管理设备，其中所述主控单元被配置成在所述第二条件被满足且所述第一条件并未被满足时输出用于指示所述辅助控制单元已故障的故障信号。
4.如权利要求1所述的电池管理设备，还包括：
第一线，把所述辅助控制单元电连接到所述保险丝；
第二线，从所述第一线分支出来，所述第二线把第一节点电连接到所述主控单元，所述第一节点是所述第一线和所述第二线的分支点；以及
保险丝开关，设置在把所述第一节点连接到所述保险丝的所述第一线上，通过所述主控单元的控制而导通所述保险丝开关，
其中，所述主控单元被配置成在所述第一条件及所述第二条件被满足时接通所述保险丝开关而让从所述辅助控制单元输出的熔断信号流进所述保险丝以熔断所述保险丝。
5.如权利要求1所述的电池管理设备，其中所述辅助控制单元包含：
电压测量模块，被配置成测量所述电池胞的电压；
模/数转换器，被配置成把所测量的电压值转换为数字电压值；以及
存储器单元，被配置成储存所测量的电压值和预设的参考电压值之。
6.如权利要求1所述的电池管理设备，其中所述主控单元包含：
电压测量模块，被配置成测量所述电池胞的电压；
模/数转换器，被配置成把所测量的电压值转换为数字电压值；以及
存储器单元，被配置成储存所测量的电压值及预设的参考电压值。
7.一种电池组，包含：
根据权利要求1至6中任一项所述的电池管理设备；以及
被串联或并联连接的多个电池胞。
8.一种储能系统，包含：
根据权利要求7所述的电池组。
9.一种电池充电系统，包含：
根据权利要求7所述的电池组；以及
用于供电给所述电池组的充电器。
10.一种电池操作系统，包含：
根据权利要求7所述的电池组；以及
利用所述电池组的电能供电的负载。
11.一种电池管理方法，包含下列步骤：
由辅助控制单元测量电池组中包含的电池胞的电压；
当所测量的电压值或第一电压值高于预设的第一参考电压值时，由所述辅助控制单元输出熔断信号或用于熔断保险丝的信号；
由主控单元测量所述电池组中包含的电池胞的电压；
由所述主控单元确定第一条件是否被满足且第二条件是否被满足，在所述第一条件下所测量的电压值或第二电压值高于预设的第二参考电压值，且在所述第二条件下从所述辅助控制单元接收到所述熔断信号；以及
当所述第一条件及所述第二条件被满足时，由所述主控单元熔断所述保险丝。
12.如权利要求11所述的电池管理方法，其中由所述主控单元执行的确定包括：在所述第二条件被满足之后，确定所述第一条件是否被满足。
13.如权利要求11所述的电池管理方法，还包含下列步骤：
当所述主控单元确定所述第二条件被满足且所述第一条件并未被满足时，由所述主控单元输出用于指示所述辅助控制单元已故障的故障信号。
14.如权利要求11所述的电池管理方法，其中输出所述熔断信号包括：由所述辅助控制单元经由第一线和第二线输出所述熔断信号，所述第一线把所述辅助控制单元电连接到所述保险丝，自所述第一线分支出来所述第二线，且所述第二线把第一节点电连接到所述主控单元，所述第一节点是所述第一线及所述第二线的分支点，且此时把所述第一节点连接到所述保险丝的所述第一线上设置的保险丝开关保持在断开状态；以及
熔断所述保险丝包括：由所述主控单元导通所述保险丝开关，而让自所述辅助控制单元输出的熔断信号流进所述保险丝。
15.如权利要求11所述的电池管理方法，其中由所述辅助控制单元测量电池组中包含的电池胞的电压包括：
由所述辅助控制单元测量所述电池胞的电压；
由所述辅助控制单元把所测量的电压值转换为数字电压值；以及
由所述辅助控制单元储存所转换的电压值作为第一电压值。
16.如权利要求11所述的电池管理方法，其中由所述主控单元测量所述电池组中包含的电池胞的电压包括：
由所述主控单元测量所述电池胞的电压；
由所述主控单元把所测量的电压值转换为数字电压值；以及
由所述主控单元储存所转换的电压值作为第二电压值。
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