CN111516549A - 电池管理系统 - Google Patents

电池管理系统 Download PDF

Info

Publication number
CN111516549A
CN111516549A CN202010078816.1A CN202010078816A CN111516549A CN 111516549 A CN111516549 A CN 111516549A CN 202010078816 A CN202010078816 A CN 202010078816A CN 111516549 A CN111516549 A CN 111516549A
Authority
CN
China
Prior art keywords
battery
battery cell
temperature
battery management
management system
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
CN202010078816.1A
Other languages
English (en)
Other versions
CN111516549B (zh
Inventor
李龙熙
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.)
SK On Co Ltd
Original Assignee
SK Innovation Co 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 SK Innovation Co Ltd filed Critical SK Innovation Co Ltd
Publication of CN111516549A publication Critical patent/CN111516549A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN111516549B publication Critical patent/CN111516549B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L3/00—Electric devices on electrically-propelled vehicles for safety purposes; Monitoring operating variables, e.g. speed, deceleration or energy consumption
    • B60L3/0023—Detecting, eliminating, remedying or compensating for drive train abnormalities, e.g. failures within the drive train
    • B60L3/0046—Detecting, eliminating, remedying or compensating for drive train abnormalities, e.g. failures within the drive train relating to electric energy storage systems, e.g. batteries or capacitors
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J7/007—Regulation of charging or discharging current or voltage
    • H02J7/007188—Regulation of charging or discharging current or voltage the charge cycle being controlled or terminated in response to non-electric parameters
    • H02J7/007192—Regulation of charging or discharging current or voltage the charge cycle being controlled or terminated in response to non-electric parameters in response to temperature
    • H02J7/007194—Regulation of charging or discharging current or voltage the charge cycle being controlled or terminated in response to non-electric parameters in response to temperature of the battery
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L58/00—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles
    • B60L58/10—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles for monitoring or controlling batteries
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L58/00—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles
    • B60L58/10—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles for monitoring or controlling batteries
    • B60L58/12—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles for monitoring or controlling batteries responding to state of charge [SoC]
    • B60L58/14—Preventing excessive discharging
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
    • G01R31/36—Arrangements for testing, measuring or monitoring the electrical condition of accumulators or electric batteries, e.g. capacity or state of charge [SoC]
    • G01R31/382—Arrangements for monitoring battery or accumulator variables, e.g. SoC
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
    • G01R31/36—Arrangements for testing, measuring or monitoring the electrical condition of accumulators or electric batteries, e.g. capacity or state of charge [SoC]
    • G01R31/396—Acquisition or processing of data for testing or for monitoring individual cells or groups of cells within a battery
    • 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
    • H01M10/44—Methods for charging or discharging
    • 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
    • H01M10/44—Methods for charging or discharging
    • H01M10/443—Methods for charging or discharging in response to 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
    • H01M10/42—Methods or arrangements for servicing or maintenance of secondary cells or secondary half-cells
    • H01M10/44—Methods for charging or discharging
    • H01M10/448—End of discharge regulating measures
    • 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
    • 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
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J7/0047—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries with monitoring or indicating devices or circuits
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J7/007—Regulation of charging or discharging current or voltage
    • H02J7/00712—Regulation of charging or discharging current or voltage the cycle being controlled or terminated in response to electric parameters
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L2240/00—Control parameters of input or output; Target parameters
    • B60L2240/40—Drive Train control parameters
    • B60L2240/54—Drive Train control parameters related to batteries
    • B60L2240/545—Temperature
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60Y—INDEXING SCHEME RELATING TO ASPECTS CROSS-CUTTING VEHICLE TECHNOLOGY
    • B60Y2200/00—Type of vehicle
    • B60Y2200/90—Vehicles comprising electric prime movers
    • B60Y2200/91—Electric vehicles
    • 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
    • H01M10/44—Methods for charging or discharging
    • H01M10/441—Methods for charging or discharging 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
    • H01M10/482—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
    • H01M10/425—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
    • H01M2200/00—Safety devices for primary or secondary batteries
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M2220/00—Batteries for particular applications
    • H01M2220/20—Batteries in motive systems, e.g. vehicle, ship, plane
    • 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)
  • Power Engineering (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Sustainable Energy (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)
  • Secondary Cells (AREA)

Abstract

本发明涉及一种电池管理系统，该电池管理系统用于有意使电池放电以抑制由于长时间放置在高温下的电池中产生的气体引起的电池的退化，本发明的目的是为了使放置在高温中的电池不产生气体，目的在于提供一种电池管理系统，该电池管理系统通过在温度、充电量和放置期间对应于预设级别范围时有意地释放电池的充电量，以事先预防在电池中产生气体的情况。

Description

电池管理系统
技术领域
本发明涉及一种电池管理系统，更具体地涉及一种能够防止电池退化的电池管理系统。
背景技术
随着对电动车辆的需求逐渐增加，用于驱动电动车辆的电池的重要性日益增加，尤其能够确保较长的单次充电行驶距离的电池单元的开发变得越来越重要。然而，由于对重量和体积的限制，无法增加安装在电动车辆中的电池单元的数量，而是需要增加电池的能量密度，因此正在积极地进行应用具有高反应性的二次电池材料以增加电池单元的能量密度的研究。
具有高反应性的二次电池材料，即，高容量材料中参与电池的电极反应的活性材料所包括的离子越多电池容量越大，并且电池的容量和额定电压根据所使用的阳极活性材料而确定。然而，高反应性的材料可以增加电池的容量，但是与常规材料相比产生过多的气体。
图1是比较由常规材料制成的电池和由具有高反应性的材料制成的电池的高温放置劣化现象的曲线图。对于由常规材料制成的电池而言，如图1(a)所示，在高充电状态下放置于高温环境中时，袋超过32周不破裂并保持稳定，但是对于由具有高反应性的材料制成的电池而言，如图1(b)所示，在高充电状态下放置于高温环境中时，在12周内会产生过多的气体，由此发生电池的袋破裂的泄气(venting)现象，并且电池单元在相对较短的时间内损坏。即，当由具有高反应性的材料制成的电池的充电量高并且放置在高温中时，由劣化现象引起电池退化，从而可能会发生充电量变低的问题。
为了解决上述问题，过去提出了一种通过检测电池单元的泄气压力来产生警报或引导泄气方向的结构，但是当电池单元开始发生产生气体的电池单元的劣化现象时，电池的充电容量降低，并且一旦由发生的劣化引起电池退化时无法再次恢复，因此在解决电池耐久性的问题上存在局限性。
发明内容
(一)要解决的技术问题
本发明是为了解决上述问题而提出的，目的在于提供一种在电池单元的温度、充电量和放置期间对应于预设的级别范围时有意地释放电池的充电量，以事先预防在电池内部产生气体的电池管理系统。
(二)技术方案
用于实现上述目的的本发明涉及一种用于管理包括电连接的至少一个电池单元的电池组的电池管理系统，其包括：监测部，检测所述电池单元的状态信息；以及退化管理部，包括：接收部，从所述监测部接收电池单元的状态信息；判断部，判断接收的所述电池单元的状态信息值是否为预设范围；以及控制部，在接收的电池单元的状态信息值是预设的级别范围时，使电池单元放电。
另外，其特征在于，所述监测部检测电池单元的温度、充电量和不使用电池而放置的放置期间，所述劣化管理部设置根据检测的所述电池单元的温度、充电量和放置期间使电池单元放电的级别范围。
另外，其特征在于，所述级别范围设置为多个，当所述劣化管理部的判断部满足第一级别范围而使电池单元放电预定充电量时，监测部进行监测直到满足第二级别范围。
另外，其特征在于，所述电池管理系统分别独立地监测所述电池单元的温度和充电量，判断各电池单元是否满足用于使电池单元放电的级别范围，并控制放电操作。
另外，其特征在于，所述电池管理系统分别独立地监测所述电池单元的温度和充电量，以所有电池单元的温度和充电量的平均值为基准判断是否满足用于使电池单元放电的级别范围，并控制放电操作。
另外，其特征在于，所述电池管理系统将从电池单元释放的能量用于操作安装在车辆内部的电子设备。
另一方面，一种使用本发明的电池管理系统的电池管理方法，包括以下步骤：监测步骤，检测电池单元的温度、充电量和放置期间；高温暴露保存放置变更级别步骤，当在所述监测步骤中检测的值满足预设级别范围时，使电池单元放电；以及稳定化级别恢复步骤，检测在所述高温暴露保存放置变更级别步骤中释放的电池单元的充电量，当检测为在预设充电量以下时中断放电。
另外，其特征在于，以电池单元的温度、电池单元的充电量、电池单元的放置期间为基准设置所述级别范围，并可以设置为多个。
另外，其特征在于，所述电池管理方法与所述级别范围设置的数量相对应地反复执行。
另外，其特征在于，所述电池管理方法在每次反复执行所述电池管理方法时变更级别范围的基准。
另外，其特征在于，所述电池管理方法还包括将从电池单元释放的能量用于操作安装在车辆内部的电子设备的步骤。
(三)有益效果
具有上述构造的本发明的电池管理系统在温度、充电量、放置期间对应于预设的级别范围时有意地释放电池的充电量，以能够事先预防在电池内部产生气体的情况。
另外，本发明具有的效果是，可以预防由于电池中产生的气体引起的电池劣化使电池性能退化的现象，从而可以提供耐用性高的电池。
另外，本发明具有的效果是，预先防止气体的产生，从而防止电池袋因气体而发生膨胀并爆炸的现象，因此可以提供安全性高的电池。
附图说明
图1是比较高温放置劣化现象的曲线图。
图2是根据本发明的一个实施例的电池管理系统的框图。
图3是根据本发明的一个实施例的电池管理系统的级别范围的示意图。
图4是根据本发明的一个实施例的使用电池管理系统的电池管理方法的流程图。
图5是根据本发明的一个实施例的使用电池管理系统的电池管理方法的高温暴露保存放置变更级别步骤的流程图。
图6是根据本发明的一个实施例的使用电池管理系统的电池管理方法的稳定化级别恢复步骤的流程图。
图7是根据本发明的一个实施例的变形例的电池管理系统的框图。
附图标记说明
1：电池组 10：电池单元
1000：电池管理系统 100：监测部
110：温度检测部 120：充电量检测部
130：期间检测部 200：劣化管理部
210：接收部 220：判断部
230：控制部 300：级别范围
310：第一级别范围 320：第二级别范围
330：第三级别范围
具体实施方式
下面，参照附图对本发明的一个实施例进行详细说明。
参照图2的框图更详细地描述包括在本发明的电池管理系统中的结构以及各结构的功能。
图2示出根据本件发明的一个实施例的电池管理系统的框图。如图2所示，本发明的电池管理系统1000主要包括监测电池单元10的状态的监测部100和接收由监测部100检测的值并根据监测部100检测的值来控制电池单元10的操作的劣化管理部200。
监测部100包括温度检测部110、充电量检测部120、期间检测部130。温度检测部110检测电池单元10的温度，充电量检测部120检测电池单元10的充电量，期间检测部130检测放置电池单元10的期间。根据本发明的一个实施例的监测部100以时间单位检测电池单元10的温度、充电量和放置期间，此外还可以检测各种电池单元10的状态值。
劣化管理部200包括接收部210、判断部220、控制部230。接收部210从温度检测部110、充电量检测部120和期间检测部130接收所检测的值。判断部220比较接收部210接收的值与预设的级别范围以判断电池单元10是否放电。控制部230根据判断部220的判断结果来控制电池单元10的操作。这时，使电池单元10放电的条件的级别范围可以设置多个。当通过满足放电条件的第一级别范围而使电池单元10释放预定充电量时，监测部100进行监测直到满足第二级别范围。
另一方面，本发明的电池管理系统通过分别独立地监测电池单元的温度和充电量来判断各电池单元是否满足对电池单元进行放电的级别范围，并控制各电池单元的放电操作。在另一实施例中，可以分别独立地监测电池单元的温度和充电量，并以所有电池单元的温度和充电量的平均值为基准判断是否满足对电池单元进行放电的级别范围，由此控制放电操作。当以各电池单元为基准控制放电操作时，可以更灵敏地防止在电池内部产生气体的现象，当以所有电池单元的平均值为基准控制放电操作时，可以防止因特定电池的异常而引起总充电量的减少。
参照图3更详细地描述所述级别范围。图3示出了根据本发明的一个实施例的电池管理系统的级别范围的示意图。如图3的(a)所示，电池单元10的温度表示为T(℃)，电池单元10的充电量表示为S(％)，电池单元10的放置期间表示为W(周)。当T、S和W的值超过预设级别范围300的Tn、Sn和Wn时，使电池单元10放电。此时，本发明的电池管理系统1000的期间检测部130以周为单位设置电池单元10的放置期间，然而还可以以天为单位设置。
如图3的(b)所示，可以设置多个级别范围300。第一级别范围310的级别范围是温度T高于第一级别温度T1、充电量S大于第一级别充电量S1且放置期间W长于第一级别放置期间W1时，电池单元10放电。例如，在第一级别范围310中设置的第一级别温度T1为60℃，第一级别充电量S1为97，并且第一级别放置期间W1为1。即，当由监测部100监测的电池单元10的温度超过60℃，充电量超过97，并且放置期间超过1周时，电池被放电，此时，释放至电池单元10的充电量为90以下。
另外，第二级别范围320的级别范围是温度T高于第二级别温度T2、充电量S大于第二级别充电量S2且放置期间W长于W2时，电池单元10放电。例如，在第二级别范围320中设置的第二级别温度T2为65℃，第二级别充电量S2为90，并且第二级别放置期间W2为2。即，当由监测部100监测的电池单元10的温度超过65℃，充电量超过90，并且放置期间超过2周时，电池被放电，此时，释放至电池单元10的充电量为80以下。
第三级别范围330的级别范围是温度T高于第三级别温度T3、充电量S大于第三级别充电量S3且放置期间W长于第三级别放置期间W3时，电池单元10放电。例如，在第三级别范围330中设置的第三级别温度T3为70℃，第三级别充电量S3为80，并且第三级别放置期间W3为3。即，当由监测部100监测的电池单元10的温度超过70℃，充电量超过80，并且放置期间超过3周时，电池被放电，此时，释放至电池单元10的充电量为50以下。在这种情况下，用户可以任意设置各级别范围中设置的Tn、Sn、Wn值和达到相应级别范围时的电池单元10的放电量。
如上所述，由于本发明通过设置不同的用于电池单元放电的级别范围来监视电池单元10，因此即使车辆长时间放置，也可以根据放置期间和环境适当地预防在电池单元10中产生气体。
图4示出了根据本发明的一个实施例的使用电池管理系统的电池管理方法的流程图。如图4所示，使用本发明的电池管理系统1000的电池管理方法按照监测步骤(S100)、高温暴露保存放置变更级别步骤(S200)、稳定化级别恢复步骤(S300)的顺序进行。与级别范围300的数量相应地反复执行3个步骤，并且每次反复执行时更改级别范围。
参照图5和图6更详细地描述电池管理方法。在监测步骤(S100)中，监测部100检测电池单元10的温度、充电量和放置期间。高温暴露保存放置变更级别步骤(S200)比较在监测步骤(S100)中检测的值与预设级别范围的值，并且当该值对应于该级别范围的值时，电池单元10通过自放电降低充电量。稳定化级别恢复步骤(S300)是当判断电池单元已放电预定充电量时中断电池单元10的放电的步骤，当与设定级别范围的数量相应地进行放电时执行结束步骤(S400)，当以少于设定级别范围的数量进行放电时，再次执行监测步骤(S100)。
图5示出了根据本发明的一个实施例的使用电池管理系统的电池管理方法的高温暴露保存放置变更级别步骤的流程图。如图5所示，包括以下步骤：接收步骤(S210)，接收在监测步骤(S100)中检测的电池单元10的温度T、充电量S和放置期间W的值；第一判断步骤(S220)，比较在级别范围300中设置的温度值与在监测步骤(S100)中检测的电池单元10的温度值；第二判断步骤(S230)，比较在级别范围300中设置的充电量值与在监测步骤(S100)中检测的电池单元10的充电量值；第三判断步骤(S240)，比较在级别范围300中设置的放置期间与在监测步骤(S100)中检测的电池单元10的放置期间；以及放电步骤(S250)，当在监测步骤(S100)中检测的值满足级别范围300时，使电池单元10自放电。换言之，当同时满足电池单元10的温度、充电量和放置期间时，使电池单元10放电。例如，假设设置了第一级别范围310，则当电池单元10的温度为60℃、充电量为97、放置期间超过一周时，执行放电步骤(S250)；而当电池单元10的温度为62℃、充电量为98且放置期间为3天时，不满足第三判断步骤(S240)，因此不执行放电步骤(S250)。
图6示出了根据本发明的一个实施例的使用电池管理系统的电池管理方法的稳定化级别恢复步骤的流程图。如图6所示，在高温暴露保存放置变更级别步骤(S200)中电池单元10满足预设级别范围300，从而执行放电步骤(S250)。但是，电池单元10是放置到稳定化级别而不是完全放置，因此执行比较预设充电量Sa与电池单元10的充电量的第四判断步骤(S310)，当达到预设充电量Sa时，结束电池单元10的放电。
接着，执行比较预设级别范围的数量与电池单元10的放电次数的第五判断步骤(S320)。当级别范围的数量与电池单元10的放电次数相同时，执行结束步骤(S400)，以不再监测电池单元10，而当级别范围的数量与电池单元10的放电次数不同时，再次执行监测步骤(S100)。例如，在级别范围300仅设置一个，即所述第一级别范围310的情况下，当电池单元10的温度为60℃、充电量为97并且放置期间超过一周时，执行放电步骤(S250)，当充电量为90以下时，停止放电。此时，级别范围的数量仅设置一个，并且电池单元10的放电次数也是一次，因此满足第五判断步骤(S320)的条件，从而执行结束监测的结束步骤(S400)。
作为另一示例，将描述级别范围300被设置为三个，即至第三级别范围330的情况。根据第一级别范围310，在电池单元10的温度为60℃、充电量为97、放置期间超过一周时，执行放电步骤(S250)，在充电量为90以下时停止放电。此时，尽管级别范围的数量设置为三个，但是由于电池单元10的放电次数是一次，因此再次执行监测步骤(S100)。优选地，当再次执行监测步骤(S100)时的级别范围被设置为第二级别范围320，并且放电时的充电量也被变更为与第二级别范围320相对应的80。
当在监测步骤(S100)中检测的电池单元10的温度、充电量和放置期间值满足第二级别范围并且电池单元10的充电量被放电至80以下时，再次执行监测步骤(S100)，此时，级别范围被设置为第三级别范围330，并且放电时的充电量也被变更为与第三级别范围330相对应的50。当将电池单元10的充电量被放电至50以下时，由于设置的级别范围的数量与电池单元10的放电次数相同，因此执行结束步骤(S400)而不执行监测步骤(S100)。如上所述，可以通过不同地设置温度、充电量、放置期间来将级别范围300设置为多个，因此即使长时间放置车辆，也可以根据电池单元10的温度、充电量、放置期间来使电池单元10适当地进行放电，从而事先预防电池单元10产生气体，因此能够在提高电池单元10的稳定性的同时不发生电池单元10劣化现象，使得电池可以在最佳状态下长时间使用。
图7示出根据本发明的一个实施例的变形例的电池管理系统的框图。如图7所示，电池组1包括多个电池单元10，并且本发明的电池管理系统1000的特征在于分别控制电池单元10。当平均计算并检测各电池单元10的温度值时，第一电池单元11的温度为55℃，第二电池单元12的温度为80℃，第三电池单元13的温度为65℃，第四电池单元14的温度为45℃时，由于电池组1的平均温度值为61.25℃，因此满足在所述第一级别范围310中设置的温度范围。然而，第一电池单元11和第四电池单元14不满足在第一级别范围310中设置的温度范围，因此存在不必要地放电的问题。
为了解决该问题，当电池管理系统1000监测多个电池单元10中的每一个时，可以防止电池单元10的不必要的放电。相反，当平均计算并测定每个电池单元10的温度值时，第一电池单元11的温度为60℃，第二电池单元12的温度为50℃，第三电池单元13的温度为70℃，第四电池单元14的温度为55℃时，电池组1的平均温度值为58.75℃，因此不满足在所述第一级别范围310中设置的温度范围。然而，第三电池单元13的温度为70℃，所以满足在所述第一级别范围310中设定的温度范围。然而，当第三电池单元10没有因平均温度值而放电时，可能在第三电池单元13中产生气体，因此优选分别监测电池单元10。
通过本发明的电池管理系统1000的监测，从电池单元10释放的能量可以释放到外部，或者用于操作安装在车辆内部的电子设备或对电池充电。例如，可以将其作为在停车时继续拍摄的黑匣子的电源提供，也可以用于降低或升高车辆的内部温度，并且可以用于为其它导航、蓝牙设备等的电池充电。
本发明的技术思想不限于以上实施例。本发明的应用范围是多样的，并且本领域技术人员在不脱离权利要求中请求保护的本发明的主旨范围内可实施各种变形。因此，这种改进和修改属于本发明的保护范围对于本领域技术人员而言是显而易见的。

Claims (11)

1.一种电池管理系统，其用于管理包括至少一个电池单元的电池组，所述电池管理系统包括：
监测部，检测所述电池单元的状态信息；以及
劣化管理部，包括：接收部，从所述监测部接收电池单元的状态信息；判断部，判断接收的所述电池单元的状态信息值是否为预设范围；以及控制部，在接收的电池单元的状态信息值是预设的级别范围时，使电池单元放电。
2.根据权利要求1所述的电池管理系统，其中，
所述监测部检测电池单元的温度、充电量和不使用电池而放置的放置期间，
所述劣化管理部设置根据检测的所述电池单元的温度、充电量和放置期间使电池单元放电的级别范围。
3.根据权利要求2所述的电池管理系统，其中，
所述级别范围设置为多个，
当所述劣化管理部的判断部满足第一级别范围而使电池单元释放预定充电量时，监测部进行监测直到满足第二级别范围。
4.根据权利要求1所述的电池管理系统，其中，
所述电池管理系统分别独立地监测所述电池单元的温度和充电量，
判断各电池单元是否满足用于使电池单元放电的级别范围，并控制各电池单元的放电操作。
5.根据权利要求1所述的电池管理系统，其中，
所述电池管理系统分别独立地监测所述电池单元的温度和充电量，
以所有电池单元的温度和充电量的平均值为基准判断是否满足用于使电池单元放电的级别范围，并控制放电操作。
6.根据权利要求1至5中的任一项所述的电池管理系统，其特征在于，
所述电池管理系统将从电池单元释放的能量用于操作安装在车辆内部的电子设备。
7.一种电池管理方法，其为使用权利要求1所述的电池管理系统的电池管理方法，包括以下步骤：
监测步骤，检测电池单元的温度、充电量和放置期间；
高温暴露保存放置变更级别步骤，当在所述监测步骤中检测的值满足预设级别范围时，使电池单元放电；以及
稳定化级别恢复步骤，检测在所述高温暴露保存放置变更级别步骤中释放的电池单元的充电量，当检测为在预设充电量以下时中断放电。
8.根据权利要求7所述的电池管理方法，其特征在于，
以电池单元的温度、电池单元的充电量、电池单元的放置期间为基准设置所述级别范围，并设置为多个。
9.根据权利要求8所述的电池管理方法，其特征在于，
所述电池管理方法与所述级别范围设置的数量相对应地反复执行。
10.根据权利要求9所述的电池管理方法，其特征在于，
所述电池管理方法在每次反复执行所述电池管理方法时变更级别范围的基准。
11.根据权利要求7至10中的任一项所述的电池管理方法，其特征在于，
所述电池管理方法还包括将从电池单元释放的能量用于操作安装在车辆内部的电子设备的步骤。
CN202010078816.1A 2019-02-01 2020-02-03 电池管理系统 Active CN111516549B (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020190013806A KR102678203B1 (ko) 2019-02-01 2019-02-01 배터리 관리 시스템
KR10-2019-0013806 2019-02-01

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN111516549A true CN111516549A (zh) 2020-08-11
CN111516549B CN111516549B (zh) 2024-03-08

Family

ID=69467323

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202010078816.1A Active CN111516549B (zh) 2019-02-01 2020-02-03 电池管理系统

Country Status (4)

Country Link
US (1) US11374424B2 (zh)
EP (1) EP3691018B1 (zh)
KR (1) KR102678203B1 (zh)
CN (1) CN111516549B (zh)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11502530B2 (en) * 2017-12-26 2022-11-15 Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. Battery management device, battery system, and vehicle power supply system for managing battery state of charge level when in non-use state
DE102020214168A1 (de) 2020-11-11 2022-05-12 Robert Bosch Gesellschaft mit beschränkter Haftung Verfahren zur Überführung einer Batterie in einen sicheren Zustand und eine Batterie
CN112895976B (zh) * 2021-02-01 2022-06-24 重庆峘能电动车科技有限公司 电芯预警保护方法及系统
CN113281672B (zh) * 2021-05-12 2024-04-12 阳光电源股份有限公司 电池组检测控制方法、储能变换系统及计算机可读存储介质

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20150084600A1 (en) * 2013-09-24 2015-03-26 Blackberry Limited System and method of mitigating high-temperature , high-charge gas swelling of battery of portable electronic device
CN105277890A (zh) * 2014-06-16 2016-01-27 福特全球技术公司 电池容量退化指示
CN105655654A (zh) * 2014-11-27 2016-06-08 三星Sdi株式会社 电池组和控制该电池组的方法
EP3089311A1 (en) * 2015-04-30 2016-11-02 Samsung Electronics Co., Ltd Method for preventing battery swelling and electronic device thereof
CN109075401A (zh) * 2016-04-28 2018-12-21 三星Sdi株式会社 电池组和对电池组充电的方法

Family Cites Families (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6586940B2 (en) * 2000-03-13 2003-07-01 Nippon Telegraph And Telephone Corporation Capacity estimation method, degradation estimation method and degradation estimation apparatus for lithium-ion cells, and lithium-ion batteries
DE10164771B4 (de) * 2000-03-13 2006-07-20 Nippon Telegraph And Telephone Corp. Kapazitätsabschätzungsverfahren und -vorrichtung für Lithium-Ionenzellen und Lithium-Ionenbatterien
JP4039355B2 (ja) 2003-10-29 2008-01-30 トヨタ自動車株式会社 二次電池の制御装置および制御方法
CN101199096B (zh) 2005-06-14 2010-08-25 Lg化学株式会社 控制电池的充电/放电电压的装置和方法
JP5256185B2 (ja) * 2009-12-22 2013-08-07 パナソニック株式会社 エポキシ樹脂組成物及び半導体装置
KR101369323B1 (ko) * 2010-08-30 2014-03-05 주식회사 엘지화학 배터리팩의 냉각 제어 장치 및 방법
JP2013051820A (ja) 2011-08-31 2013-03-14 Sanyo Electric Co Ltd 組電池の制御システム及びそれを備える電力供給システム
JP2013181875A (ja) * 2012-03-02 2013-09-12 Honda Motor Co Ltd 二次電池の劣化率算出方法、二次電池の寿命予測方法、二次電池の劣化率算出システムおよび二次電池の寿命予測システム
US10063072B2 (en) * 2013-11-29 2018-08-28 Hitachi Automotive Systems, Ltd. Battery module and assembled battery
US20160105044A1 (en) * 2014-10-08 2016-04-14 Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. Power-storage-system control method and power-storage-system control apparatus
US10283820B2 (en) 2015-06-30 2019-05-07 Murata Manufacturing Co., Ltd. Electrical storage system, controller, and storage battery charging and discharging method
KR20170050926A (ko) 2015-11-02 2017-05-11 주식회사 엘지화학 가스 배출부의 변위를 감지하여 배터리 셀 스웰링을 방지하는 이차 전지, 이차 전지 충전 시스템 및 이차 전지 제조 방법
EP3166175B1 (fr) * 2015-11-04 2018-04-18 Commissariat A L'energie Atomique Et Aux Energies Alternatives Batterie électrique comportant un système d'homogénéisation de sa température interne
JP6798381B2 (ja) 2017-03-22 2020-12-09 株式会社デンソー 車両用蓄電装置
KR101998069B1 (ko) * 2017-06-23 2019-07-09 이정환 전기자동차용 배터리의 열화 발생을 저감하면서 고속충전과 최대방전을 수행하기 위한 방법 및 그 장치

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20150084600A1 (en) * 2013-09-24 2015-03-26 Blackberry Limited System and method of mitigating high-temperature , high-charge gas swelling of battery of portable electronic device
CN105277890A (zh) * 2014-06-16 2016-01-27 福特全球技术公司 电池容量退化指示
CN105655654A (zh) * 2014-11-27 2016-06-08 三星Sdi株式会社 电池组和控制该电池组的方法
EP3089311A1 (en) * 2015-04-30 2016-11-02 Samsung Electronics Co., Ltd Method for preventing battery swelling and electronic device thereof
CN109075401A (zh) * 2016-04-28 2018-12-21 三星Sdi株式会社 电池组和对电池组充电的方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN111516549B (zh) 2024-03-08
US11374424B2 (en) 2022-06-28
EP3691018A1 (en) 2020-08-05
EP3691018B1 (en) 2024-07-24
KR20200095883A (ko) 2020-08-11
US20200251921A1 (en) 2020-08-06
KR102678203B1 (ko) 2024-06-26

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN111516549B (zh) 电池管理系统
JP4732857B2 (ja) バック・アップ・バッテリ・システム、これを充電する方法及びプログラム
CN109941147B (zh) 一种用于延长动力电池使用寿命的方法和电子设备
US10340719B2 (en) Secondary battery charging method
JP4841402B2 (ja) 過充電・過放電検出回路を備える電源装置
EP2341597A1 (en) Failure diagnosis circuit, power supply device, and failure diagnosis method
KR102420091B1 (ko) 배터리 진단 장치 및 방법
JP4794504B2 (ja) 電源装置の制御方法
KR20000065006A (ko) 전원장치
US20140011057A1 (en) Hybrid electrochemical energy store
JP2009038876A (ja) 組電池の電圧均等化装置
US20200335835A1 (en) Battery pack and method for charging battery pack
US6828758B2 (en) Charge/discharge control method for battery pack and charge/discharge control apparatus for battery pack
US9559391B2 (en) Method and device for adjusting battery module
EP4102239A1 (en) Battery management device and method
JP6888733B2 (ja) 組電池
US20230022874A1 (en) Apparatus, method and computer program for updating current pattern for quick charge
CN116670886A (zh) 包括基于反库仑效率的二次电化学单元异常检测和/或过充电防止的方法、装置和系统
KR102202769B1 (ko) 밸런싱 배터리를 이용한 배터리 관리 시스템 및 방법
KR102598680B1 (ko) 재사용 리튬이온 배터리 모듈을 이용한 무정전 전원 공급 장치
KR102699359B1 (ko) 배터리 충방전 제어 장치 및 방법
US20240275200A1 (en) Battery Management Apparatus and Method, and Battery Pack Including Battery Management Apparatus
KR20190091037A (ko) 드론용 리튬 배터리의 과충전, 수명단축 및 폭발 방지 장치 및 그 방법
KR20230041486A (ko) 이종 셀을 포함하는 전력 장치
CN118693967A (zh) 截止电压控制方法、系统及电子设备

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
TA01 Transfer of patent application right

Effective date of registration: 20220629

Address after: Seoul, South Kerean

Applicant after: Sk new energy Co.,Ltd.

Address before: Seoul, South Kerean

Applicant before: SK INNOVATION Co.,Ltd.

GR01 Patent grant
GR01 Patent grant