CN110431708A - 用于具有并联连接结构的电池组的加热器控制系统及方法 - Google Patents

用于具有并联连接结构的电池组的加热器控制系统及方法 Download PDF

Info

Publication number
CN110431708A
CN110431708A CN201880016727.5A CN201880016727A CN110431708A CN 110431708 A CN110431708 A CN 110431708A CN 201880016727 A CN201880016727 A CN 201880016727A CN 110431708 A CN110431708 A CN 110431708A
Authority
CN
China
Prior art keywords
battery pack
heater
temperature
temperature data
heating
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN201880016727.5A
Other languages
English (en)
Other versions
CN110431708B (zh
Inventor
洪性柱
金承焕
尹锡珍
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Lg Energy Solution
Original Assignee
LG Chem Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by LG Chem Ltd filed Critical LG Chem Ltd
Publication of CN110431708A publication Critical patent/CN110431708A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN110431708B publication Critical patent/CN110431708B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/04—Construction or manufacture in general
    • H01M10/0445—Multimode batteries, e.g. containing auxiliary cells or electrodes switchable in parallel or series connections
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/42—Methods or arrangements for servicing or maintenance of secondary cells or secondary half-cells
    • H01M10/4207—Methods or arrangements for servicing or maintenance of secondary cells or secondary half-cells for several batteries or cells simultaneously or sequentially
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/42—Methods or arrangements for servicing or maintenance of secondary cells or secondary half-cells
    • H01M10/425—Structural combination with electronic components, e.g. electronic circuits integrated to the outside of the casing
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/42—Methods or arrangements for servicing or maintenance of secondary cells or secondary half-cells
    • H01M10/48—Accumulators combined with arrangements for measuring, testing or indicating the condition of cells, e.g. the level or density of the electrolyte
    • H01M10/482—Accumulators combined with arrangements for measuring, testing or indicating the condition of cells, e.g. the level or density of the electrolyte for several batteries or cells simultaneously or sequentially
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/42—Methods or arrangements for servicing or maintenance of secondary cells or secondary half-cells
    • H01M10/48—Accumulators combined with arrangements for measuring, testing or indicating the condition of cells, e.g. the level or density of the electrolyte
    • H01M10/486—Accumulators combined with arrangements for measuring, testing or indicating the condition of cells, e.g. the level or density of the electrolyte for measuring temperature
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/60—Heating or cooling; Temperature control
    • H01M10/61—Types of temperature control
    • H01M10/615—Heating or keeping warm
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/60—Heating or cooling; Temperature control
    • H01M10/61—Types of temperature control
    • H01M10/617—Types of temperature control for achieving uniformity or desired distribution of temperature
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/60—Heating or cooling; Temperature control
    • H01M10/63—Control systems
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/60—Heating or cooling; Temperature control
    • H01M10/65—Means for temperature control structurally associated with the cells
    • H01M10/657—Means for temperature control structurally associated with the cells by electric or electromagnetic means
    • H01M10/6571—Resistive heaters
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/60—Heating or cooling; Temperature control
    • H01M10/66—Heat-exchange relationships between the cells and other systems, e.g. central heating systems or fuel cells
    • H01M10/667—Heat-exchange relationships between the cells and other systems, e.g. central heating systems or fuel cells the system being an electronic component, e.g. a CPU, an inverter or a capacitor
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/42—Methods or arrangements for servicing or maintenance of secondary cells or secondary half-cells
    • H01M10/425—Structural combination with electronic components, e.g. electronic circuits integrated to the outside of the casing
    • H01M2010/4271—Battery management systems including electronic circuits, e.g. control of current or voltage to keep battery in healthy state, cell balancing
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/42—Methods or arrangements for servicing or maintenance of secondary cells or secondary half-cells
    • H01M10/425—Structural combination with electronic components, e.g. electronic circuits integrated to the outside of the casing
    • H01M2010/4278—Systems for data transfer from batteries, e.g. transfer of battery parameters to a controller, data transferred between battery controller and main controller
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10—Energy storage using batteries

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Secondary Cells (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Battery Mounting, Suspending (AREA)
  • Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)

Abstract

根据本发明的用于电池组的加热器控制系统及其方法涉及根据设置在每个电池组中的加热器的加热操作期间产生的电池组之间以及电池组中包括的电池之间的温度偏差，单独控制每个加热器以允许电池组和其中的电池单元被加热到均匀的温度状态的系统及方法。

Description

用于具有并联连接结构的电池组的加热器控制系统及方法
技术领域
本发明涉及一种用于电池组的加热器控制系统及方法，更具体地，涉及一种单独控制并联连接的电池组结构中的每个加热器以调节连接的电池组之间的温度偏差的系统。
背景技术
电池易于用于各种产品组并且具有优异的可保存性、高能量密度等特性。此外，从电池可以减少化石燃料的使用的首要优点，以及不会由于使用能量而产生副产物的事实来看，电池作为环境友好型能源和提高能源效率的能源受到关注。
由于可充电使用的优点，电池不仅通常用于诸如便携式电话和笔记本电脑之类的便携式设备中，而且通常用于电动车辆、能量存储系统等中，作为各行业的基础，为日常生活提供便利。
此外，当电池在低温状态下充电时，电池的使用寿命受到很大影响。因此，提供加热器并执行操作以将处于低温状态下的电池加热到可以对电池充电的温度状态。
然而，在多个电池组并联连接的结构的情形中，根据结构特性，位于最外侧的电池组比位于中心部分的电池组更积极地发生散热。因此，即使在并联连接的所有电池组中操作加热器，电池组之间也会发生温度偏差。
电池组之间的这种温度偏差可能会破坏构成电池组的电池之间的电位状态的平衡，并因此导致电池的使用寿命变得不平衡的问题。
发明内容
技术问题
为了解决上述问题，本发明提供了一种根据加热器操作期间产生的温度偏差单独控制加热器，使得电池组被加热至均匀的温度状态的系统和方法。
本发明还提供了一种单独控制包括在电池组中的每个加热器，使得不仅电池组之间的温度偏差，而且包括在电池组中的电池之间的温度偏差能够被控制，由此构成电池组的内部构造也被加热至均匀的温度状态的系统和方法。
技术方案
根据示例性实施方式，加热器控制系统是被配置为控制并联连接的至少两个电池组的加热器的系统，所述加热器控制系统包括多个电池组，所述多个电池组包括单个主电池组和至少两个从电池组，所述主电池组包括：至少两个加热组，所述加热组包括每个都具有多个电池的第一和第二电池阵列、以及设置在第一和第二电池阵列之间并配置为加热第一和第二电池阵列的加热器；主通信单元，被配置为与从电池组通信连接；和操作确定单元，被配置为基于通过主通信单元从每个从电池组接收的温度数据来确定是否操作从电池组的加热器，并根据确定结果发送用于从电池组中的加热器的加热器操作控制信号，所述从电池组各自包括：至少两个加热组，每个加热组包括具有多个电池的第一和第二电池阵列、以及设置在第一和第二电池阵列之间并配置为加热第一和第二电池阵列的加热器；从通信单元，被配置为与主电池组通信连接；温度数据计算单元，被配置为以特定周期间隔测量第一和第二电池阵列的温度，并基于测量的温度计算用于确定是否操作从电池组中的加热器的温度数据；和第一加热器操作控制单元，被配置为响应于从主电池组接收到的加热器操作信号来控制每个加热器的操作。
此外，每个加热组的每个加热器可设置有用于施加加热器的操作功率的操作电源开关，并且第一加热器操作控制单元可以响应于从主电池组接收到的控制信号来控制操作电源开关的接通/断开。
此外，温度数据计算单元可包括：电池阵列温度测量单元，被配置为测量第一和第二电池阵列的温度；加热组温度数据计算单元，被配置为使用第一和第二电池阵列的测量温度值来计算相应加热组的温度数据；电池组温度数据计算单元，被配置为使用加热组的测量温度数据来计算相应从电池组的电池组温度数据，并且所计算的加热组温度数据和电池组温度数据可以经由从通信单元发送到主电池组。
此外，加热器操作确定单元可包括：存储单元，配置为针对每个从电池组存储从每个从电池组接收的加热组温度数据和电池组温度数据；电池组温度偏差计算单元(132)，配置为从存储在存储单元中的每个从电池组的电池组温度数据中提取最大电池组温度数据和最小电池组温度数据，并计算电池组温度数据的温度偏差；加热组温度偏差计算单元(133)，配置为从存储在存储单元中的每个从电池组的加热组温度数据中提取最大加热组温度数据和最小加热组温度数据，并计算加热组温度数据的温度偏差；第一确定单元(134)，配置为比较计算出的电池组温度偏差是否超过预定的第一参考值，并且在超过的情况下，将停止加热器的加热操作的第一操作停止信号发送到与最大电池组温度数据对应的从电池组；和第二确定单元(135)，配置为比较计算出的加热组温度偏差是否超过预定的第二参考值，并且在超过的情况下，将停止与最大加热组温度数据对应的加热组中的加热器的加热操作的第二操作停止信号发送到相应的从电池组。
因此，当从主电池组接收到第一操作停止信号时，第一加热器操作控制单元断开电池组中包括的操作电源开关，并且当从主电池组接收到第二操作停止信号时，第一加热器操作控制单元断开相应加热组中的加热器的操作电源开关。
此外，从电池组可进一步包括：加热器温度测量单元，配置为测量每个加热器的温度；和第二加热器操作控制单元，配置为比较每个加热器的测量温度值与预定的第三和第四参考值，并根据比较结果，控制相应加热器的操作，其中，当加热器的测量温度值小于预定的第三参考值时，第二加热器操作控制单元可以接通相应加热器的操作电源开关，当加热器的测量温度值超过预定的第四参考值时，第二加热器操作控制单元可以断开相应加热器的操作电源开关。
根据另一示例性实施方式，一种控制并联连接的至少两个电池组的加热器的加热器控制方法包括：加热操作开始步骤，通过连接至外部充电设备接收加热器操作功率并且开始加热操作；从电池组的温度数据计算步骤，以特定的周期间隔测量第一和第二电池阵列的温度，并根据测量的温度计算相应的从电池组的温度数据；温度数据发送步骤，将计算出的温度数据发送给主电池组；主电池组的温度数据存储步骤，针对每个从电池组存储从至少两个从电池组接收的温度数据；从电池组加热器操作确定步骤，根据存储的温度数据确定是否操作每个从电池组中的加热器，并根据确定结果，向相应的从电池组发送加热器操作控制信号；和从电池组的第一加热器操作控制步骤，响应于从主电池组接收到的控制信号，分别控制每个加热器的操作。
在此，温度数据计算步骤可包括：电池阵列温度测量步骤，测量从电池组中包括的至少两个加热组的每一个加热组的第一和第二电池阵列的温度；加热组温度数据计算步骤，使用第一和第二电池阵列的测量温度来计算相应加热组的温度数据；和电池组温度数据计算步骤，使用计算出的加热组温度数据来计算相应从电池组的电池组温度数据。
此外，从电池组加热器操作确定步骤可包括：电池组温度偏差计算步骤，从针对每个从电池组存储的电池组温度数据中提取最大电池组温度数据和最小电池组温度数据，并计算电池组温度数据的温度偏差；第一确定步骤，比较计算出的电池组温度偏差是否超过预定的第一参考值，并且在超过的情况下，将停止加热操作的第一操作停止信号发送到与最大电池组温度数据对应的从电池组；加热组温度偏差计算步骤，从针对每个从电池组存储的加热组温度数据中提取最大加热组温度数据和最小加热组温度数据，并计算加热组温度数据的温度偏差；和第二确定步骤，比较计算出的加热组温度偏差是否超过预定的第二参考值，并且在超过的情况下，将停止与最大加热组温度数据对应的加热组的加热操作的第二操作停止信号发送到相应的从电池组。
因此，加热器操作控制步骤可以在从主电池组接收到第一操作停止信号时，断开电池组中包括的所有加热器的操作，并且可以在从主电池组接收到第二操作停止信号时，断开相应加热组的加热器的操作。
此外，加热器控制方法可进一步包括：从电池组的加热器温度测量步骤，测量电池组中包括的每个加热器的温度；和第二加热器操作控制步骤，将每个加热器的测量温度值与预定的第三和第四参考值进行比较，并根据比较结果控制每个加热器的操作，其中当加热器的测量温度值小于预定的第三参考值时，可以接通加热器的操作，并且当加热器的测量温度值超过预定的第四参考值时，可以断开加热器的操作。
有益效果
根据示例性实施方式，在并联连接的电池组的结构中，单独控制设置在单个电池组内的每个加热器，由此不仅能够管理电池组之间产生的温度偏差，而且能够管理电池组内部产生的温度偏差。因此，可以将电池组结构加热到均匀的整体温度状态。
因此，能够防止由温度偏差导致的电池的电位不平衡和使用寿命的问题，并且可以提供具有提高的效率的电池。
附图说明
图1是示意性示出根据本发明的电池组的内部结构的框图。
图2是示意性示出根据本发明的并联连接的电池组的结构的框图。
图3是示意性示出根据本发明的主电池组和从电池组的各个系统配置的框图。
图4是示出分成主电池组和从电池组的实施方式1的视图。
图5是示出分成主电池组和从电池组的实施方式2的视图。
图6是示意性示出在根据本发明的并联连接的电池组结构中，在加热操作期间调节温度偏差的方法的框图。
具体实施方式
在下文中，将参照附图详细描述本发明的实施方式，使得本发明可以由本发明所属领域的普通技术人员容易地实施。然而，本发明可以以不同的形式实施，并且不应被解释为限于在此阐述的实施方式。在附图中，为了清楚起见，将省略用于描述本发明的任何不必要的内容，并且附图中相似的附图标记表示相似的元件。
尽管本文使用诸如“第一”和“第二”之类的术语来描述各种元件，但是这些元件不应受这些术语的限制。这些术语仅用于将一个元件与其他元件区分开。例如，在不背离本发明的范围的情况下，第一元件可被称为第二元件，并且类似地，第二元件可被称为第一元件。在以下描述中，这些术语仅用于解释具体示例性实施方式，而不是限制本发明。除非上下文另有明确说明，否则单数形式也旨在包括复数形式。
在整个说明书中，应当理解，当一个元件被称为“连接”或“耦接”至另一个元件时，其可以“直接连接或耦接”至其他元件，或者经由中间元件“电连接”至其他元件。此外，应进一步理解，当元件被称为“包括”另一元件时，该元件不排除其他元件，而是可以进一步包括其他元件，除非另有具体说明。在本公开内容的整个说明书中使用的术语“(执行)的步骤”或“(进行)的步骤”并不意味着“用于……的步骤”。
考虑到本发明功能的情况下，尽可能地在目前广泛使用的一般术语中选择本文中使用的术语，但是这些术语可以根据本领域技术人员的意图或判例、或新技术的出现等而改变。此外，可以任意选择某些术语，在这种情况下，将在本发明中详细描述相应的含义。因此，本发明中使用的术语不应被简单地基于术语的名称来定义，而应基于整个说明书中术语和上下文的含义来定义。
1.本发明的系统和方法的概述
1.1主电池组100
根据本发明的加热器控制系统和方法涉及并联连接的至少两个或更多个电池组。
在电池组的并联连接结构中，一个电池组被设置为主电池组，其作用是：从与主电池组并联连接的多个从电池组(稍后将描述)接收状态信息，并且基于状态信息向每个从电池组发送控制命令以控制从电池组的操作。
在此，主电池组起到上述主电池组的作用并且也是从电池组，因此，主电池组还根据其自身的状态信息控制其自身的操作。
也就是说，主电池组是主电池组并且也是从电池组，因此起到主电池组的作用并且还起到从电池组的作用。
1.2从电池组200
如上所述的从电池组计算其自身的状态信息并将该信息发送到主电池组。在此，本发明中的状态信息涉及相应从电池组的温度状态。
并联连接到主电池组的每个从电池组将其自身的温度状态信息发送到主电池组，因此响应于主电池组发送的控制命令而操作。
也就是说，在并联连接的电池组的结构中，电池组根据物理连接分为主电池组和从电池组，并且任何电池组可以起到主电池组和从电池组的作用。
1.3外部充电设备
提供给每个电池组的加热器通过接收从除电池组之外的外部充电设备施加的操作功率来操作。当电池组在欠压(UV)状态或低温状态下产生电流时，电池组的使用寿命可能会降低。因此，加热器被配置为通过从除电池组之外的外部设备接收操作功率来执行加热操作。也就是说，电池组的每个加热器只能在连接至外部充电设备的状态下操作，并且每个加热器设置有控制从外部设备施加到加热器的功率的操作电源开关，因此，可以单独控制每个加热器的加热操作。在描述系统配置时将更详细地描述这一点。
2.根据本发明的电池组的结构
在描述根据本发明的加热器控制系统和方法之前，将描述在示例性实施方式中使用的电池组的内部结构。
参照图1，根据本发明的电池组10具有以下结构：其中设置有四个并联连接的加热器26，并且电池阵列22和24分别连接至单个加热器的上部和下部。也就是说，电池组具有两个电池阵列共用单个加热器，并且加热器位于两个电池阵列之间以加热每个电池阵列的结构。此外，每个电池组都设置有电池管理系统(BMS)。
此外，在示例性实施方式中，单个加热组20被设置为包括单个加热器26和共用加热器的两个电池阵列22和24，并且当加热器形成并联连接结构时，加热组也并联连接。
因此，如图1所示，单个电池组设置有四个加热组20，并且被配置为包括管理和控制加热组的电池管理系统。
在此，主电池组100和从电池组200是相同的电池组10，并且具有根据其物理连接而设置为彼此不同的功能和作用。提供图1以描述电池组10的内部结构，并且仅示意性示出单个电池组而没有将电池组分成主电池组和从电池组。
在本发明所涉及的系统及方法中，设置了多个图1中的电池组，并且如图2所示，在电池组之间形成并联连接结构，所连接的电池组被设置为单个主电池组100和多个从电池组200(从电池组1-N)以调节在加热器的加热操作期间各电池组之间产生的温度偏差和单个电池组中的各加热组之间产生的温度偏差。
在此，图1示出了在每个电池组内部提供总共四个加热器和八个电池阵列，但是实施方式不限于此，并且可以根据诸如系统环境等情况而变化。此外，电池组之间的连接结构也不限于图中所示的结构，并且可以在并联连接结构的范围内具有不同的形式。
3.根据本发明的用于并联连接结构的电池组的加热器控制系统
根据本发明的用于控制并联连接的至少两个电池组的加热器的系统具有单个主电池组和与主电池组并联连接的从电池组。
在描述每个部件之前，将在以下假设下描述每个部件的操作：每个电池组中的加热器处于能够执行加热操作的状态，即连接至外部充电设备，每个电池组处于低温状态并且处于需要将电池组加热到可充电温度状态的加热操作的状态。在此，主电池组监控并联连接的从电池组的温度状态，并且当温度状态低于确定低温状态的参考温度值时，可以确定电池组处于低温状态，这是众所周知的特性。
在本发明中，当加热器连接至外部设备时，可以通过控制提供给每个加热器的操作电源开关的接通/断开来单独控制加热器的加热操作。也就是说，提供示例性实施方式以调节在加热器的加热操作期间并联连接的电池组之间和加热组之间产生的温度偏差。
下文中将参照图2和图3，详细描述每个部件。
3.1主电池组100
A.加热组110
主电池组被配置为包括多个加热组110。每个加热组设置有由多个电池构成的第一电池阵列112和第二电池阵列114、以及设置在电池阵列之间的加热器116。也就是说，如上所述，单个加热器116以及共用单个加热器的两个电池阵列112和114被定义为单个加热组110，并且各个加热组110形成并联连接结构。
在此，尽管未示出，但是设置在电池组内部的每个加热器110分别设置有操作电源开关1142。如上所述，操作电源开关1142是控制从外部充电设备提供至加热器的操作功率的施加的部件，并且单独地提供给每个加热器，由此可以通过根据温度状态控制每个操作电源开关1142的接通/断开来单独控制每个加热器的加热操作。
此外，加热器具有垫形状，第一和第二电池阵列分别布置在加热器的上部和下部，并且操作功率被施加到加热器，由此第一和第二电池阵列的温度可以通过加热器的加热操作而升高。
B.主通信单元120
主通信单元是提供主电池组和从电池组之间的通信连接的部件，使得主电池组100可以从每个从电池组200接收温度数据并根据该数据发送控制命令。主通信单元120可通过使用CAN总线进行通信连接。
C.操作确定单元130
操作确定单元是基于经由主通信单元120从每个从电池组200接收的温度数据来确定是否操作从电池组的加热器的部件。
1)存储单元131
存储单元是针对每个从电池组存储从与主电池组并联连接的从电池组200接收的温度数据的部件。尽管在描述从电池组200的配置时将详细描述，但是温度数据意味着加热组温度数据和电池组温度数据。存储单元可以存储例如与每个从电池组(从电池组1-N)的电池组数目匹配的相应从电池组的温度数据。
2)电池组温度偏差计算单元132
电池组温度偏差计算单元是使用存储在存储单元中的每个从电池组200(从电池组1-N)的电池组温度数据来计算电池组之间的温度偏差的部件。
为了计算温度偏差，从存储在存储单元131中的每个从电池组的电池组温度数据中，提取最大电池组温度数据(即，具有最高温度值的温度数据)和最小电池组温度数据(即，具有最低温度值的温度数据)。
因此，电池组温度偏差可以计算为最大电池组温度数据与最小电池组温度数据之间的差值。计算并联连接的电池组之间的温度偏差，由此稍后描述的第一确定单元134可以使用该温度偏差来确定电池组之间的温度不平衡状态。
3)加热组温度偏差计算单元133
加热组温度偏差计算单元是使用存储在存储单元中的从电池组200的每个加热组温度数据来计算单个从电池组内的加热组之间的温度偏差的部件。
为了计算温度偏差，从存储在存储单元131中的每个从电池组的加热组温度数据中，针对每个从电池组，提取相应从电池组的加热组温度数据中的最大加热组温度数据(即，具有最高温度值的温度数据)和最小加热组温度数据(即，具有最低温度值的温度数据)。
因此，加热组温度偏差可以计算为最大加热组温度数据与最小加热组温度数据之间的差值。在此，计算每个从电池组的加热组温度偏差。因此，稍后将描述的第二确定单元135可以使用该加热组温度偏差来确定每个从电池组内的加热组之间的温度不平衡状态。
4)第一确定单元134
第一确定单元是使用如上所述电池组温度偏差计算单元132计算的电池组温度偏差来确定电池组之间的温度不平衡状态的部件。
第一确定单元比较电池组温度偏差是否超过预定的第一参考值。根据比较结果，当电池组温度偏差超过预定的第一参考值时，第一确定单元确定该电池组之间的温度处于不平衡状态，并且应当停止对应于最大电池组温度数据的从电池组的加热操作。因此，可以发送第一操作停止信号，停止对应于最大电池组温度数据的从电池组的加热操作。
在此，预定的第一参考值可以被设定为例如约1℃。
5)第二确定单元135
第二确定单元是使用如上所述加热组温度偏差计算单元133计算的每个从电池组的加热组温度偏差来确定每个从电池组内的加热组之间的温度不平衡状态的部件。
第二确定单元比较加热组温度偏差是否超过预定的第二参考值。根据比较结果，当加热组温度偏差超过预定的第二参考值时，第二确定单元确定相应电池组内的加热组之间的温度处于不平衡状态，并且可以向加热组温度偏差超过预定的第二参考值的从电池组发送第二操作停止信号，停止对应于最大加热组温度数据的加热组的加热操作。
在此，预定的第二参考值可以被设定为例如约1℃。
6)第三确定单元136
第三确定单元是使用每个从电池组发送的电池阵列之间的温度偏差来确定电池阵列之间的温度不平衡状态的部件。
每个从电池组发送的、构成相应电池组中包括的加热组的第一电池阵列与第二电池阵列之间的温度偏差应该不大于特定参考值。如果第一电池阵列与第二电池阵列之间的温度偏差超过特定参考值，则确定发生了相应电池组的设计误差或电池阵列中的温度感测问题，并且可以对相应的电池组执行诊断功能。根据第三确定单元的确定，通过使用公知技术对电池组执行诊断功能。
在这一点，特定参考值可以被设定为例如约2℃。
7)第四确定单元137
当加热操作时间超过预设加热操作时间时，第四确定单元可以停止从电池组中的所有加热器的加热操作。从每个从电池组的加热操作开始的时间点起计算加热操作时间，并且当计算时间超过预设加热操作时间时，可以停止相应从电池组中的所有加热器的加热操作。在停止加热操作之后，比较所述从电池组的电池组温度数据是否处于预定的可充电温度状态，当处于可充电温度状态时，进行充电，并且当未处于可充电温度状态时，由于即使已经在预设加热操作时间内执行了加热器的加热操作，也不能达到可充电温度状态，因此确定从电池组中的加热器有问题或者电池组的外部环境温度处于超低温，那么可以执行控制，以便不对所述从电池组进行充电。这可以通过将用于停止所有加热器的加热操作的加热操作停止信号发送到相应从电池组来执行。
在此，预设加热操作时间可以被设置为例如约三个小时，但是实施方式不限于此，并且可以根据所需条件或加热器性能而变化。
此外，上述主通信单元120和操作确定单元130是电池管理系统(BMS)的技术部件。
此外，如上所述，主电池组起主电池组和从电池组的作用，并且不仅执行主电池组的每个上述部件的功能，而且还执行稍后将描述的从电池组的每个部件的功能。
也就是说，当主电池组控制每个从电池组中的加热器的加热操作，以根据并联连接的每个从电池组的温度数据来调节电池组之间的温度偏差以及相应电池组中的加热组之间的温度偏差时，主电池组也调节包括其自身的温度在内的电池组之间的温度偏差以及相应电池组中的加热组之间的温度偏差。
3.2从电池组200
A.加热组210
以与主电池组的内部结构相同的方式提供包括多个加热组210的从电池组。每个加热组设置有由多个电池构成的第一电池阵列212和第二电池阵列214、以及设置在电池阵列之间的加热器216。也就是说，如上所述，单个加热器216以及共用单个加热器的两个电池阵列212和214被定义为单个加热组210，并且加热组210形成并联连接结构。
在此，尽管未示出，但是设置在电池组内部的每个加热器210分别设置有操作电源开关2142。如上所述，操作电源开关2142是控制从外部充电设备提供的操作功率的施加的部件，并且单独地提供给每个加热器，由此可以通过根据温度状态控制每个操作电源开关2142的接通/断开来单独地控制每个加热器的加热操作。
此外，加热器具有垫形状，第一和第二电池阵列分别布置在加热器的上部和下部，并且操作功率被施加到加热器，由此第一和第二电池阵列的温度可以通过加热器而升高。
B.从通信单元220
从通信单元是提供从电池组和主电池组之间的通信连接的部件，使得从电池组200可以将其自身的温度数据发送到主电池组100并接收根据该数据的控制命令。从通信单元220可通过使用CAN总线进行通信连接。
此外，从电池组可以经由从通信单元发送主电池组所需的数据。
C.温度数据计算单元230
温度数据计算单元230是以特定周期间隔测量包括在电池组中的第一电池阵列112和第二电池阵列114的温度以将温度发送到主电池组，并根据温度计算用于确定是否操作加热器的温度数据的部件。
1)电池阵列温度测量单元231
电池阵列温度测量单元是测量包括在电池组中的第一和第二电池阵列的温度的部件。为每个电池阵列提供单个温度传感器，并且可以测量每个电池阵列的温度。
2)加热组温度数据计算单元232
加热组温度数据计算单元232是使用电池阵列温度测量单元231测量的第一和第二电池阵列的温度值来计算相应加热组的温度数据的部件。
加热组温度数据被计算为第一和第二电池阵列的测量温度值的平均值。例如，当第一电池阵列的温度为约5℃并且第二电池阵列的温度为约6℃时，对应于第一和第二电池阵列的加热组的温度数据被计算为约(5+6)℃/2。因此，例如，当四个加热组被提供给单个从电池组时，如图1所示，通过加热组温度数据计算单元针对每个电池组计算四个加热组温度数据。也就是说，加热组温度数据可以被描述为表示相应加热组的温度值。
3)电池组温度数据计算单元233
电池组温度数据计算单元233是使用计算出的加热组温度数据来计算与计算出的加热组温度数据对应的从电池组的电池组温度数据的部件。
电池组温度数据被计算为单个电池组中包括的加热组的加热组温度数据的平均值。例如，当单个从电池组提供有四个加热组，并且针对每个电池组计算四个加热组温度数据时，电池组温度数据被计算为(四个加热组温度数据的总和)/4。
也就是说，电池组温度数据可以被描述为表示相应从电池组的温度值，并且在总共n个电池组并联连接的结构中，计算n个电池组温度数据。
如上所述计算的加热组温度数据和电池组温度数据经由从通信单元220发送到主电池组。
4)电池阵列温度偏差计算单元234
电池阵列温度偏差计算单元234是计算电池阵列温度测量单元测量的第一和第二电池阵列的温度之差的部件。计算该温度偏差以确定共用单个加热器116的电池阵列112和114之间的温度不平衡状态，将该温度偏差发送到主电池组。
D.第一加热器操作控制单元240
第一加热器操作控制单元是响应于主电池组100发送的控制信号来控制每个加热器的操作的部件。
如上所述，每个加热器单独设置有操作电源开关1142和1242，以便单独控制加热器操作。因此，当从主电池组100接收到第一操作停止信号时，可以断开包括在电池组中的所有操作电源开关以停止相应电池组的整个加热操作。
相反，当从主电池组100接收到第二操作停止信号时，可以断开对应于与第二操作停止信号对应的加热组的加热器的操作电源开关，以停止相应加热组的整个加热操作。
这样，第一加热器操作控制单元可以根据从主电池组接收的控制信号(第一操作停止信号或第二操作停止信号)控制与信号对应的加热器的接通/断开并单独控制加热操作，因此，可以调节在电池组和加热组之间产生的温度偏差。
在此，第一加热器操作控制单元240在从主电池组接收到第二操作停止信号而停止相应加热组的加热操作的同时接收到第一操作停止信号时，忽略响应于第二操作停止信号的加热操作控制，并响应于第一操作停止信号断开电池组中的所有加热器以停止电池组的整个加热操作。
此外，当从主电池组接收到加热操作停止信号时，由于该信号是确定即使已经在预设加热操作时间内执行了加热操作，处于低温状态的电池组也不能充分达到可充电温度，基于此停止电池组中的所有加热器的加热操作的命令，因此，加热器存在问题或外部环境的温度处于超低温。
E.加热器温度测量单元250/第二加热器操作控制单元260
从电池组被设置为包括加热器温度测量单元和第二加热器操作控制单元。
当加热器温度测量单元测量电池组中包括的每个加热器的温度时，第二加热器操作控制单元可以通过将每个加热器的测量温度值与预定的第三和第四参考值进行比较来控制加热器的加热操作。
当加热器的测量温度值小于第三参考值时，控制相应加热器以执行加热操作，以使测量温度值落在最佳参考温度范围内。如果相应加热器的操作电源开关处于断开状态，则将开关再次接通，使得操作功率被施加到加热器并且加热器执行加热操作。
此外，当加热器的测量温度值超过第四参考值时，控制相应加热器以停止加热操作，以使测量温度值落在最佳参考温度范围内。如果相应加热器的操作电源开关处于接通状态并且加热器正在执行加热操作，则断开开关，使得操作功率不被施加到加热器并且停止加热操作。
最佳温度参考范围是指预定的第三参考值和预定的第四参考值之间的范围，其可被设定为例如约58-60℃的范围。
因此，每个从电池组经由加热器温度测量单元和第二加热器操作控制单元来控制相应电池组中包括的每个加热器，使其保持在最佳参考温度值内。
上述温度数据计算单元230、第一加热器操作控制单元240、加热器温度测量单元250和第二加热器操作控制单元260可被描述为提供给从电池组的电池管理系统的详细部件。
4.根据本发明的并联连接的电池组结构中的加热器控制方法(图6)
将描述根据本发明的用于控制电池组的加热器的方法。如系统描述中所提及的，假设确定每个电池组处于低温状态并且因此处于需要将电池组加热到可充电温度状态的加热操作的状态，来描述每个操作步骤。
<实施方式1>
图4中所示，实施方式1示出了一种用于将并联连接的多个电池组中的第一电池组设定为主电池组并且调节加热器操作中产生的电池组之间和加热组之间的温度偏差的方法，每个操作步骤配置如下。
A.加热操作开始步骤(S100)
加热操作开始步骤是处于连接至外部充电设备的状态的步骤，在该步骤中，从外部充电设备施加加热器操作功率并且开始加热操作。如上所述，本发明中的加热器利用从除电池组之外的外部充电设备施加的功率来执行加热操作。因此，加热器的加热操作可以仅在连接至外部充电设备的状态下执行。
在此，可以进一步提供加热操作时间计算步骤(S110)，在该步骤中，从加热操作开始步骤的开始时间起计算执行加热操作的时间。
B.温度数据计算步骤(S200)
该步骤是从电池组中执行的步骤，并且是以特定周期间隔计算温度数据的步骤。计算的温度数据将用于确定是否执行加热器的加热操作。其详细步骤配置如下。
1)电池阵列温度测量步骤(S210)
该步骤是测量构成每个加热组的第一和第二电池阵列的温度的步骤。可以通过使用提供给每个电池阵列的温度传感器来测量温度。
2)加热组温度数据计算步骤(S220)
加热组温度数据被计算为第一和第二电池阵列的测量温度值的平均值。例如，当第一电池阵列的温度为约5℃并且第二电池阵列的温度为约6℃时，对应于第一和第二电池阵列的加热组的温度数据被计算为约(5+6)℃/2。因此，例如，当四个加热组被提供给单个从电池组时，如图1所示，通过加热组温度数据计算步骤针对每个电池组计算四个加热组温度数据。也就是说，加热组温度数据可以被描述为表示相应加热组的温度值。
3)电池组温度数据计算步骤(S230)
电池组温度数据计算步骤是使用计算出的加热组温度来计算与计算出的加热组温度数据对应的从电池组的电池组温度数据的步骤。电池组温度数据被计算为单个电池组中包括的加热组的加热组温度数据的平均值。例如，当单个从电池组提供有四个加热组，并且针对每个电池组计算四个加热组温度数据时，电池组温度数据被计算为(四个加热组温度数据的总和)/4。
也就是说，电池组温度数据可以被描述为表示相应从电池组的温度值，并且在总共n个电池组并联连接的结构中，计算n个电池组温度数据。
4)电池阵列温度偏差计算步骤(S240)
电池阵列温度偏差计算步骤是计算第一和第二电池阵列的温度之间的温度差的步骤，该温度是从电池阵列温度测量单元测量的。计算温度差以确定共用单个加热器116的两个电池阵列112和114之间的温度不平衡状态。
5)加热器温度测量步骤(S250)
从电池组通过该加热器温度测量步骤测量在电池组提供中的每个加热器的温度。
C.温度数据发送步骤(S300)
通过该温度数据发送步骤将计算出的加热组温度数据、电池组温度数据和电池阵列温度偏差发送到主电池组。这些数据可以通过主电池组和从电池组之间的CAN通信连接发送。
D.温度数据存储步骤(S400)
该步骤是在主电池组中执行的步骤，并且是针对每个从电池组将与主电池组并联连接的从电池组发送的温度数据(即，加热组温度数据、电池组温度数据和电池阵列温度偏差)存储在存储单元131中的步骤。
E.从电池组加热器操作确定步骤(S500)
从电池组加热器操作确定步骤是基于存储的加热组温度数据和电池组温度数据确定是否操作每个从电池组的加热器，并将根据确定结果的加热器操作控制信号发送到相应从电池组的步骤。其详细步骤配置如下。
1)电池组温度偏差计算步骤(S510)
电池组温度偏差计算步骤是使用针对每个从电池组存储的电池组温度数据，计算并联连接的电池组之间的温度偏差的步骤。
计算电池组之间的温度偏差是提取最大电池组温度数据(即，每个从电池组的电池组温度数据中具有最大值的温度数据)，提取最小电池组温度数据(即，具有最小值的温度数据)，并计算它们之间的差。该步骤由电池组温度偏差计算单元132执行。
2)第一确定步骤(S520)
第一确定步骤是使用计算出的电池组温度偏差确定并联连接的电池组之间的温度不平衡状态的步骤。该步骤比较计算出的电池组温度偏差是否超过预定的第一参考值。根据比较结果，当电池组温度偏差超过预定的第一参考值时，确定并联连接的电池组之间的温度处于不平衡状态，并且为了调节平衡，应当停止对应于最大电池组温度数据的从电池组的加热操作。因此，发送第一操作停止信号，停止对应于最大电池组温度数据的从电池组的加热操作。
在此，预定的第一参考值可以被设定为例如约1℃。
3)加热组温度偏差计算步骤(S530)
加热组温度偏差计算步骤是使用针对每个从电池组存储的电池组温度数据的加热组温度数据，并计算每个从电池组中的加热组之间的温度偏差的步骤。
计算加热组温度偏差是提取最大加热组温度数据(即，每个从电池组的加热组温度数据中具有最大值的温度数据)，提取最小加热组温度数据(即，具有最小值的温度数据)，并计算它们之间的差。因此，针对每个从电池组计算单个加热组温度偏差。
4)第二确定步骤(S540)
第二确定步骤是使用针对每个从电池组计算出的加热组温度偏差来确定相应从电池组中的加热组之间的温度不平衡状态的步骤。
在该步骤中，将计算出的加热组温度偏差与预定的第二参考值进行比较，并且根据比较结果，发送控制相应从电池组中的加热组的加热操作的信号。当加热组温度偏差超过预定的第二参考值时，确定从电池组中并联连接的加热组处于温度不平衡状态，将第二操作停止信号发送到相应的从电池组，使得对应于最大加热组温度数据的加热组的加热器的加热操作停止。
在此，预定的第二参考值可以被设定为例如约1℃。
5)第三确定步骤(S550)
第三确定步骤是使用从每个从电池组接收的电池阵列之间的温度偏差来确定温度不平衡状态的步骤。从每个从电池组发送的、构成相应电池组中包括的加热组的电池阵列之间的温度偏差应该不大于特定参考值。如果第一电池阵列与第二电池阵列之间的温度偏差超过特定参考值，则确定发生了相应电池组的设计误差或电池阵列的温度感测问题，并且执行对相应电池组执行诊断功能的诊断步骤(S552)，所述诊断步骤使用公知技术。
在此，特定参考值可以被设定为例如约2℃。
F.第一加热器操作控制步骤(S600)
第一加热器操作控制步骤是在从电池组中执行的步骤，并且是响应于从主电池组接收到的控制信号单独控制每个加热器的操作的步骤。在此，控制信号表示第一操作停止信号或第二操作停止信号。
当从主电池组接收到第一操作停止信号时，停止电池组中包括的所有加热器的加热操作。如上所述，由于每个加热器单独设置有操作电源开关，因此电池组中的所有加热器的操作电源开关都被断开，从而可以停止电池组中的加热器的整个操作。因此，通过停止具有最大电池组温度数据的电池组的加热操作，可以相对于具有最小温度数据的电池组进行温度偏差的调节。
相反，当从主电池组接收到第二操作停止信号时，可以断开电池组中的与第二操作停止信号对应的加热组的加热器的操作电源开关，以停止相应加热组的加热操作。因此，通过停止电池组中具有最大加热组温度数据的加热组的加热操作，可以在相应电池组中具有最小加热组温度数据的加热组之间进行温度偏差调节。
这样，响应于从主电池组接收到的控制信号，可以单独地控制每个加热器的加热操作，并且可以有效地调节温度偏差。
在此，当从主电池组接收到第二操作停止信号并停止相应加热组的加热操作时，响应于第一操作停止信号，忽略响应于第二操作停止信号的加热操作控制，并通过断开电池组中的所有加热器以停止电池组的整个加热操作。
G.第二加热器操作控制步骤(S700)
第二加热器操作控制步骤是使用加热器温度测量步骤(S250)中测量的每个加热器的温度值来控制加热器的操作，使得每个加热器的温度保持在最佳温度参考范围内的步骤。
当加热器的测量温度值小于预定的第三参考值时，控制相应加热器以执行加热操作，以使测量温度值落在最佳参考温度范围内。如果相应加热器的操作电源开关处于断开状态，则将开关再次接通，使得操作功率被施加到加热器并且加热器执行加热操作。此外，当加热器的测量温度值超过第四参考值时，控制相应加热器以停止加热操作，以使测量温度值落在最佳参考温度范围内。如果相应加热器的操作电源开关处于接通状态，则断开相应的操作电源开关，使得操作功率不被施加到加热器并且停止加热操作。
最佳温度参考范围是指预定的第三参考值和预定的第四参考值之间的范围，其可被设定为例如约58-60℃的范围。
因此，通过这样的步骤，可以控制从电池组中的每个加热器，以将温度保持在最佳温度参考范围内。
H.加热操作完成步骤(S800)
加热操作完成步骤是在主电池组中执行的步骤，并且是当从加热操作开始时间起计算的加热操作时间超过预设加热操作时间时，停止从电池组中的加热器的加热操作的步骤。在停止加热操作之后，比较每个从电池组的电池组温度数据是否处于预定的可充电温度状态，在处于可充电温度状态的情况下，进行充电，并且在未处于可充电温度状态的情况下，由于即使已经在预设加热操作时间内执行了加热器的加热操作，也不能达到可充电温度状态，因此确定相应从电池组中的加热器有问题或者电池组的外部环境温度处于超低温，那么可以执行控制，以便不对相应从电池组进行充电。
在此，预设加热操作时间可以被设置为例如约三个小时，但是实施方式不限于此，并且可以根据所需条件或加热器性能而变化。
<实施方式2>
将描述本发明的实施方式2。在上述本发明的实施方式1中，如图4所示，将第一电池组设定为主电池组，通过上述步骤S100至S800，调节作为从电池组的第二电池组至第n电池组之间的温度偏差，并且调节相应电池组的加热组之间的温度偏差。
如上所述，可以根据物理连接，将并联连接的电池组设定和划分为主电池组100和从电池组200。
因此，本发明的实施方式2可进一步提供有主电池组重置步骤(S900)，如图3所示，在实施方式1中，将第一电池组设定为主电池组并且执行步骤S100至S800，然后，将除第一电池组之外的第二电池组至第n电池组中的一个重新设定为主电池组。
在主电池组重置步骤(S900)中，如图5所示，第二电池组被重置为主电池组，因此，除了第二电池组之外，第一电池组和第三至第n电池组成为从电池组(从电池组1-N)。
在主电池组重置步骤(S900)之后，如在实施方式1中，执行步骤S100至S800，由此第二电池组可以执行上述主电池组的功能，并且第一电池组和第三至第n电池组的每一个可以执行从电池组的功能。
在此，实施方式不限于将第二电池组设定为主电池组，并且在主电池组重置步骤(S900)中，未被设定为主电池组的电池组(即，任何一个从电池组)可被设定为主电池组，并且根据情况，也可以将与前一个相同的电池组设定为主电池组。
这样，从并联连接的电池组中设定主电池组和从电池组可以根据物理连接而变化。
到目前为止，已经参照上述实施方式具体描述了本发明的技术构思，但是应注意，提供前述实施方式仅用于说明而不是限制本发明。此外，可以提供各种实施方式以使得本领域技术人员理解本发明的范围。

Claims (11)

1.一种加热器控制系统，所述加热器控制系统是被配置为控制并联连接的至少两个电池组的加热器的系统，所述加热器控制系统包括多个电池组，所述多个电池组包括单个主电池组和至少两个从电池组，
所述主电池组包括：
至少两个加热组，所述加热组包括每个都具有多个电池的第一电池阵列和第二电池阵列、以及设置在所述第一电池阵列和第二电池阵列之间并配置为加热所述第一电池阵列和第二电池阵列的加热器(116)；
主通信单元，配置为与所述从电池组通信连接；和
操作确定单元，配置为基于通过所述主通信单元从每个从电池组接收的温度数据来确定是否操作所述从电池组的加热器，并根据确定结果发送用于所述从电池组中的加热器的加热器操作控制信号，
所述从电池组包括：
至少两个加热组，每个加热组包括具有多个电池的第一电池阵列和第二电池阵列、以及设置在所述第一电池阵列和第二电池阵列之间并配置为加热所述第一电池阵列和第二电池阵列的加热器；
从通信单元，配置为与所述主电池组通信连接；
温度数据计算单元，配置为以特定周期间隔测量所述第一电池阵列和第二电池阵列的温度，并基于测量的温度计算用于确定是否操作所述从电池组中的加热器的温度数据；和
第一加热器操作控制单元，配置为响应于从所述主电池组接收到的所述加热器操作信号来控制每个加热器的操作。
2.如权利要求1所述的加热器控制系统，其中
每个加热组的每个加热器设置有用于施加加热器的操作功率的操作电源开关，
所述第一加热器操作控制单元响应于从所述主电池组接收到的控制信号来控制所述操作电源开关的接通/断开。
3.如权利要求2所述的加热器控制系统，其中所述温度数据计算单元包括：
电池阵列温度测量单元，配置为测量所述第一电池阵列和第二电池阵列的温度；
加热组温度数据计算单元，配置为使用所述第一电池阵列和第二电池阵列的测量温度值来计算相应加热组的温度数据；
电池组温度数据计算单元，配置为使用所述加热组的测量温度数据来计算相应从电池组的电池组温度数据，
所计算的加热组温度数据和电池组温度数据经由所述从通信单元发送到所述主电池组。
4.如权利要求3所述的加热器控制系统，其中所述加热器操作确定单元包括：
存储单元，配置为针对每个从电池组存储从所述从电池组接收的加热组温度数据和电池组温度数据；
电池组温度偏差计算单元，配置为从存储在所述存储单元中的每个从电池组的电池组温度数据中提取最大电池组温度数据和最小电池组温度数据，并计算电池组温度数据的温度偏差；
加热组温度偏差计算单元，配置为从存储在所述存储单元中的每个从电池组的加热组温度数据中提取最大加热组温度数据和最小加热组温度数据，并计算加热组温度数据的温度偏差；
第一确定单元，配置为比较计算出的电池组温度偏差是否超过预定的第一参考值，并且在超过的情况下，将停止加热器的加热操作的第一操作停止信号发送到与所述最大电池组温度数据对应的从电池组；和
第二确定单元，配置为比较计算出的加热组温度偏差是否超过预定的第二参考值，并且在超过的情况下，将停止与所述最大加热组温度数据对应的加热组中的加热器的加热操作的第二操作停止信号发送到相应的从电池组。
5.如权利要求4所述的加热器控制系统，其中所述第一加热器操作控制单元，
当从所述主电池组接收到所述第一操作停止信号时，断开电池组中包括的所有加热器的操作电源开关，
当从所述主电池组接收到所述第二操作停止信号时，断开相应加热组中的加热器的操作电源开关。
6.如权利要求5所述的加热器控制系统，其中所述从电池组进一步包括：
加热器温度测量单元，配置为测量每个加热器的温度；和
第二加热器操作控制单元，配置为比较每个加热器的测量温度值与预定的第三参考值和第四参考值，并根据比较结果，控制相应加热器的操作，
其中所述第二加热器操作控制单元，
当加热器的测量温度值小于所述预定的第三参考值时，接通相应加热器的操作电源开关，
当加热器的测量温度值超过所述预定的第四参考值时，断开相应加热器的操作电源开关。
7.一种加热器控制方法，所述加热器控制方法控制并联连接的至少两个电池组的加热器，所述加热器控制方法包括：
加热操作开始步骤，通过连接至外部充电设备来接收加热器操作功率并且开始加热操作；
从电池组的温度数据计算步骤，以特定的周期间隔测量第一电池阵列和第二电池阵列的温度，并根据测量的温度计算相应的从电池组的温度数据；
温度数据发送步骤，将计算出的温度数据发送给主电池组；
主电池组的温度数据存储步骤，针对每个从电池组存储从至少两个从电池组接收的温度数据；
从电池组的加热器操作确定步骤，根据存储的温度数据确定是否操作每个从电池组中的加热器，并根据确定结果，向相应的从电池组发送加热器操作控制信号；和
从电池组的第一加热器操作控制步骤，响应于从所述主电池组接收到的控制信号，分别控制每个加热器的操作。
8.如权利要求7所述的加热器控制方法，其中所述温度数据计算步骤包括：
电池阵列温度测量步骤，测量从电池组中包括的至少两个加热组的每一个加热组的第一电池阵列和第二电池阵列的温度；
加热组温度数据计算步骤，使用所述第一电池阵列和第二电池阵列的测量温度来计算相应加热组的温度数据；和
电池组温度数据计算步骤，使用计算出的加热组温度数据来计算相应从电池组的电池组温度数据。
9.如权利要求8所述的加热器控制方法，其中所述加热器操作确定步骤包括：
电池组温度偏差计算步骤，从针对每个从电池组存储的电池组温度数据中提取最大电池组温度数据和最小电池组温度数据，并计算电池组温度数据的温度偏差；
第一确定步骤，比较计算出的电池组温度偏差是否超过预定的第一参考值，并且在超过的情况下，将停止加热操作的第一操作停止信号发送到与所述最大电池组温度数据对应的从电池组；
加热组温度偏差计算步骤，从针对每个从电池组存储的加热组温度数据中提取最大加热组温度数据和最小加热组温度数据，并计算加热组温度数据的温度偏差；和
第二确定步骤，比较计算出的加热组温度偏差是否超过预定的第二参考值，并且在超过的情况下，将停止与所述最大加热组温度数据对应的加热组的加热操作的第二操作停止信号发送到相应的从电池组。
10.如权利要求9所述的加热器控制方法，其中所述加热器操作控制步骤，
当从所述主电池组接收到所述第一操作停止信号时，断开电池组中包括的所有加热器的操作，
当从所述主电池组接收到所述第二操作停止信号时，断开相应加热组的加热器的操作。
11.如权利要求7所述的加热器控制方法，进一步包括：
从电池组的加热器温度测量步骤，测量电池组中包括的每个加热器的温度；和
第二加热器操作控制步骤，将每个加热器的测量温度值与预定的第三参考值和第四参考值进行比较，并根据比较结果控制每个加热器的操作，其中
当加热器的测量温度值小于所述预定的第三参考值时，接通加热器的操作，
当加热器的测量温度值超过所述预定的第四参考值时，断开加热器的操作。
CN201880016727.5A 2017-10-19 2018-08-24 用于具有并联连接结构的电池组的加热器控制系统及方法 Active CN110431708B (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020170136117A KR102312926B1 (ko) 2017-10-19 2017-10-19 병렬연결 구조의 배터리 팩의 히터 제어 시스템
KR10-2017-0136117 2017-10-19
PCT/KR2018/009781 WO2019078475A1 (ko) 2017-10-19 2018-08-24 병렬연결 구조의 배터리 팩의 히터 제어 시스템 및 그 방법

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN110431708A true CN110431708A (zh) 2019-11-08
CN110431708B CN110431708B (zh) 2022-09-27

Family

ID=66173760

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201880016727.5A Active CN110431708B (zh) 2017-10-19 2018-08-24 用于具有并联连接结构的电池组的加热器控制系统及方法

Country Status (6)

Country Link
US (1) US11677110B2 (zh)
EP (1) EP3595079B1 (zh)
JP (1) JP7038945B2 (zh)
KR (1) KR102312926B1 (zh)
CN (1) CN110431708B (zh)
WO (1) WO2019078475A1 (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113859032A (zh) * 2021-08-23 2021-12-31 上海融和智电新能源有限公司 一种新型可换电电池系统

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP7070339B2 (ja) * 2018-10-31 2022-05-18 オムロン株式会社 温度閾値決定装置、温度異常判定システム、温度閾値決定方法、およびプログラム
CN112072218A (zh) * 2019-06-10 2020-12-11 北京新能源汽车股份有限公司 一种动力电池的加热控制方法及装置
CN110931675A (zh) * 2019-10-25 2020-03-27 杭州乾代科技有限公司 具有主动控温功能的锂电池包
KR102663022B1 (ko) * 2021-03-26 2024-05-07 삼성에스디아이 주식회사 배터리 시스템 및 이의 제어 방법
KR20230135246A (ko) 2022-03-16 2023-09-25 현대자동차주식회사 배터리팩 구조

Citations (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000294298A (ja) * 1999-04-02 2000-10-20 Nec Mobile Energy Kk 複数電池パック電源装置
US20030118891A1 (en) * 2001-12-12 2003-06-26 Honda Giken Kogyo Kabushiki Kaisha Temperature controlling apparatus for battery, vehicle apparatus using the same, and controlling method therefor
JP2012234749A (ja) * 2011-05-07 2012-11-29 Toyota Industries Corp 電池の温度調節システム
JP2013207927A (ja) * 2012-03-28 2013-10-07 Daihatsu Motor Co Ltd 車両用組電池の充電制御装置
US20140121869A1 (en) * 2012-10-26 2014-05-01 Kia Motors Corporation Battery cooling control system and method for vehicle
CN103840232A (zh) * 2014-03-21 2014-06-04 国网上海市电力公司 一种钠硫电池模块保温箱温度场控制方法
US20140329114A1 (en) * 2011-12-02 2014-11-06 Mate Rimac System And Process For Maintaining Of Working Temperature Of Battery Cells For Starter Accumulators In Vehicles
KR20150002983A (ko) * 2013-06-28 2015-01-08 현대자동차주식회사 배터리시스템의 온도 제어장치 및 그 제어방법
CN104659442A (zh) * 2013-11-22 2015-05-27 现代自动车株式会社 电池升温系统及其控制方法
KR20150071758A (ko) * 2013-12-18 2015-06-29 현대자동차주식회사 배터리 승온 시스템
CN104835993A (zh) * 2014-07-14 2015-08-12 北汽福田汽车股份有限公司 电动汽车的动力电池充电加热控制方法及系统
US20160359329A1 (en) * 2015-06-04 2016-12-08 Samsung Sdi Co., Ltd. Battery control system and method
US20170120775A1 (en) * 2014-05-28 2017-05-04 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Electric power storage system
CN106785235A (zh) * 2017-02-10 2017-05-31 山东谦恒电子科技有限公司 电池组加热方法及系统
US20170194673A1 (en) * 2016-01-05 2017-07-06 Samsung Electronics Co., Ltd. Battery control apparatus and battery control system

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH10284133A (ja) * 1997-04-08 1998-10-23 Sony Corp バッテリーパック及びバッテリーパック充電方法
JP5673452B2 (ja) 2011-09-06 2015-02-18 三菱自動車工業株式会社 組電池の温度調節装置
JP2014160593A (ja) 2013-02-20 2014-09-04 Toshiba Corp 電池温度制御方法および二次電池システム
KR20140111187A (ko) 2013-03-08 2014-09-18 엘지전자 주식회사 배터리 모듈 및 배터리 기준온도 이상의 유지방법
US9458325B2 (en) * 2013-10-02 2016-10-04 Xerox Corporation Graphene and fluorpolymer composite
KR101589437B1 (ko) 2014-05-14 2016-01-28 주식회사 피앤이솔루션 배터리셀 온도제어시스템 및 그 제어방법
KR101734717B1 (ko) 2015-12-11 2017-05-24 현대자동차주식회사 차량용 배터리 및 그 제어 방법

Patent Citations (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000294298A (ja) * 1999-04-02 2000-10-20 Nec Mobile Energy Kk 複数電池パック電源装置
US20030118891A1 (en) * 2001-12-12 2003-06-26 Honda Giken Kogyo Kabushiki Kaisha Temperature controlling apparatus for battery, vehicle apparatus using the same, and controlling method therefor
JP2012234749A (ja) * 2011-05-07 2012-11-29 Toyota Industries Corp 電池の温度調節システム
US20140329114A1 (en) * 2011-12-02 2014-11-06 Mate Rimac System And Process For Maintaining Of Working Temperature Of Battery Cells For Starter Accumulators In Vehicles
JP2013207927A (ja) * 2012-03-28 2013-10-07 Daihatsu Motor Co Ltd 車両用組電池の充電制御装置
US20140121869A1 (en) * 2012-10-26 2014-05-01 Kia Motors Corporation Battery cooling control system and method for vehicle
KR20150002983A (ko) * 2013-06-28 2015-01-08 현대자동차주식회사 배터리시스템의 온도 제어장치 및 그 제어방법
CN104659442A (zh) * 2013-11-22 2015-05-27 现代自动车株式会社 电池升温系统及其控制方法
KR20150071758A (ko) * 2013-12-18 2015-06-29 현대자동차주식회사 배터리 승온 시스템
CN103840232A (zh) * 2014-03-21 2014-06-04 国网上海市电力公司 一种钠硫电池模块保温箱温度场控制方法
US20170120775A1 (en) * 2014-05-28 2017-05-04 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Electric power storage system
CN104835993A (zh) * 2014-07-14 2015-08-12 北汽福田汽车股份有限公司 电动汽车的动力电池充电加热控制方法及系统
US20160359329A1 (en) * 2015-06-04 2016-12-08 Samsung Sdi Co., Ltd. Battery control system and method
KR20160143092A (ko) * 2015-06-04 2016-12-14 삼성에스디아이 주식회사 배터리 제어 시스템 및 방법
US20170194673A1 (en) * 2016-01-05 2017-07-06 Samsung Electronics Co., Ltd. Battery control apparatus and battery control system
CN106785235A (zh) * 2017-02-10 2017-05-31 山东谦恒电子科技有限公司 电池组加热方法及系统

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113859032A (zh) * 2021-08-23 2021-12-31 上海融和智电新能源有限公司 一种新型可换电电池系统

Also Published As

Publication number Publication date
US20200168966A1 (en) 2020-05-28
EP3595079A1 (en) 2020-01-15
KR20190043958A (ko) 2019-04-29
JP7038945B2 (ja) 2022-03-22
JP2020517082A (ja) 2020-06-11
EP3595079A4 (en) 2020-06-03
WO2019078475A1 (ko) 2019-04-25
CN110431708B (zh) 2022-09-27
US11677110B2 (en) 2023-06-13
KR102312926B1 (ko) 2021-10-14
EP3595079B1 (en) 2021-06-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN110431708A (zh) 用于具有并联连接结构的电池组的加热器控制系统及方法
CN110970691B (zh) 可充电电池的加热方法、控制单元及加热电路
CN106785235B (zh) 电池组加热方法及系统
CN103963659B (zh) 电池目标温度方法和系统
JPWO2017199604A1 (ja) 制御装置、制御方法及び蓄電制御装置
US10044200B2 (en) Storage battery system
CA2633475A1 (en) Multi battery pack system, control method thereof, and battery pack using the same
CN110110358A (zh) 一种锂离子电池热失控蔓延模拟方法及装置
CN103329392A (zh) 电池控制装置
CN108599194B (zh) 一种计及储能浅充浅放需求的调频控制方法
CN113437778B (zh) 多电池包充电管理方法、装置、储能设备和可读存储介质
WO2008151659A2 (en) System and method for equalizing state of charge in a battery system
CN106461729A (zh) 用于管理多个能量储存组件的方法和系统
CN107078514A (zh) 蓄电池系统
CN108964179A (zh) 电池均衡系统及方法
CN112104024A (zh) 储能变换器自适应下垂控制方法及其控制系统
CN110661253A (zh) 建筑群内多类型电力弹性负荷联合调节方法
US20090174368A1 (en) Method for battery charging management
JP5861063B2 (ja) 蓄電装置及び電力供給システム
CN102810887B (zh) 利用已调节输入电流的二次电池（蓄电池）的充电
GB2489088A (en) Energy Storage Charging Method Using Cell Voltage Differences
US20200269715A1 (en) Method and system for intelligently managing electrochemical batteries of an electrical power supply installation
KR20200009725A (ko) 지능형 배터리 매니지먼트 시스템
AU2020201317A1 (en) Power system and power control device
CN110534981B (zh) 一种基于物联网的智能防过充插座系统及其控制方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
TA01 Transfer of patent application right

Effective date of registration: 20220805

Address after: Seoul, South Kerean

Applicant after: LG Energy Solution

Address before: Seoul, South Kerean

Applicant before: LG CHEM, Ltd.

TA01 Transfer of patent application right
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant