CN111630398A - 电池管理设备 - Google Patents

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Abstract

本公开涉及电池管理设备，更具体地，涉及用于监测安装在电池组的输入和输出端子中的汇流条的状态的电池管理设备。本发明的一个方面的优点在于，可以适当地诊断安装到电池组的输入和输出端子中的汇流条的故障。

Description

电池管理设备
技术领域
本申请要求于2018年9月10日在韩国提交的韩国专利申请No.10-2018-0107983的优先权，其公开内容通过引用结合于此。
本公开涉及电池管理设备，更具体地，涉及用于监测安装到电池组的输入和输出端子的汇流条的状态的电池管理设备。
背景技术
近来，随着对诸如膝上型计算机、摄像机、移动电话等的便携式电子产品的需求迅速增加，并且电动车辆、用于能量存储的蓄电池、机器人、卫星等的发展正在认真地进行，能够反复充电和放电的高性能电池被积极地研究。
目前商业化的电池包括镍镉电池、镍氢电池、镍锌电池和锂电池。在这些电池中，与镍基电池相比，锂电池几乎没有记忆效应而自由地充电和放电，并且具有非常低的高自放电率和高能量密度。因此，锂电池已经得到了很多关注。
近来，为了提供高电压，对包括通过汇流条串联连接的两个或更多个电池模块并且具有安装在用于充电和放电的输入和输出端子处的汇流条的电池组的需求增加。安装在电池模块之间的汇流条的一端连接到一个电池模块的正极端子，汇流条的另一端连接到另一个电池模块的负极端子，从而提供通过两个电池模块的电流路径。另外，安装到电池组的输入端子和输出端子的汇流条之一连接到电池模块的具有最高电位的正极端子，并且另一汇流条连接到电池模块的具有最低电位的负极端子。
然而，由于汇流条本身的老化或外部冲击，汇流条和电池模块之间的连接状态可能变差。例如，如果在汇流条中出现裂纹或者汇流条的一端与电池模块的端子之间的接触面积减小，则两个电池模块之间的电流路径的电阻可能增大，导致严重的发热。在严重的情况下，两个电池模块可能完全电断开。
因此，越来越需要一种适当地诊断汇流条的故障的技术，该汇流条在两个电池模块之间并向电池组的输入和输出端子提供电流路径。
为此，传统的汇流条诊断装置将汇流条电连接到电压测量单元的测量通道，以测量汇流条的电压，并且使用所测量的汇流条的电压来诊断汇流条的故障。
在这种情况下，用于测量多个电池模块中的每一个电池模块的电压的电压测量单元的一些测量通道、包括在每个电池模块中的多个电池单元的电压等应当用于测量汇流条的电压。
因此，为了测量多个电池模块和多个电池单元的电压并进一步测量汇流条的电压，传统的汇流条诊断装置必须包括多个电压测量单元而增加测量通道的数量。
发明内容
技术问题
本公开被设计为解决现有技术的问题，因此本公开旨在提供一种电池管理设备，该电池管理设备能够通过使用用于测量电池单元的单元电压的电压测量单元的测量通道来测量安装到电池组的输入和输出端子的汇流条的电压。
另外，本公开旨在提供一种电池管理设备，该电池管理设备能够基于汇流条的电压和电池单元的单元电压来诊断汇流条的故障。
本公开的这些及其它目的和优点可以从下面的详细描述中理解，并且将从本公开的示例性实施方式中变得更加清楚。而且，将容易理解，本公开的目的和优点可通过所附权利要求及其组合中所示的手段来实现。
技术方案
用于实现上述目的的本公开的各种实施方式如下。
根据本公开的电池管理设备监测电连接到包括至少一个电池模块的电池组的输入和输出端子的汇流条的状态。
所述电池管理设备包括：电压测量单元，所述电压测量单元具有分别电连接到包括在所述电池模块中的多个电池单元的多个测量通道，并且所述电压测量单元被配置为测量施加到所述多个测量通道的电压；测量目标改变单元，所述测量目标改变单元具有用于将所述多个电池单元中的第一电池单元的正极端子电连接到所述多个测量通道中的第一测量通道的第一测量线、用于将所述汇流条电连接到所述第一测量通道的第二测量线，以及用于电连接或电断开所述第二测量线的第一开关元件；以及处理器，所述处理器被配置为控制所述第一开关元件的操作状态，并且基于施加到所述第一测量通道的电压和施加到所述多个测量通道中的除了所述第一测量通道之外的测量通道的电压来计算施加到所述汇流条的汇流条电压。
处理器可将第一开关元件的操作状态控制为接通状态，并计算汇流条电压。
在第一开关元件的操作状态被控制为接通状态之后，处理器可以基于施加到除了第一测量通道之外的测量通道的电压来计算多个电池单元中除了第一电池单元之外的每个电池单元的单元电压，计算施加到所述第一测量通道的电压和施加到与所述第一电池单元的负极端子电连接的第二测量通道的电压之间的第一电压差，并且通过使用所述第一电压差和所述单元电压来计算所述汇流条电压。
处理器可以通过使用在第一开关元件的操作状态被控制为接通状态之后施加到第一测量通道的电压与在第一开关元件的操作状态被控制为接通状态之前施加到第一测量通道的电压之间的第二电压差来计算汇流条电压。
当接收到请求测量多个电池单元中的每一个电池单元的单元电压的单元电压测量请求信号时，处理器可以将第一开关元件的操作状态控制为关断状态。
在第一开关元件的操作状态被控制为关断状态之后，处理器可以计算作为第一电池单元的单元电压的、施加到第一测量通道的电压与施加到与第一电池单元的负极端子电连接的第二测量通道的电压之间的第二电压差。
电池管理设备还可以包括电流测量单元，该电流测量单元被配置为测量在电池组的输入和输出端子处流动的电池组电流。
测量目标改变单元可以包括被配置为将第一测量电连接或电断开的线第二开关元件。
处理器可基于电池组电流和汇流条电压诊断在汇流条处是否发生故障，并基于诊断结果控制第一开关元件和第二开关元件中的至少一个的操作状态。
当诊断出在汇流条处发生故障时，处理器可以将第一开关元件和第二开关元件的操作状态控制为关断状态。
根据本公开的电池组包括电池管理设备。
根据本公开的车辆包括电池管理设备。
有益效果
根据本公开的实施方式中的至少一个，由于使用用于测量电池单元的单元电压的电压测量单元的测量通道来测量安装到电池组的输入和输出端子的汇流条的电压，所以可以减少必须在电压测量单元中提供的测量通道的数量。
另外，根据本公开的实施方式中的至少一个，可以适当地诊断安装到电池组的输入和输出端子的汇流条的故障。
本公开的效果不限于上述效果，并且本领域技术人员将从权利要求的描述中清楚地理解未提及的其他效果。
附图说明
附图图示了本公开的优选实施方式，并且与前述公开一起用于提供对本公开的技术特征的进一步理解，因此，本公开不被解释为限于附图。
图1是示出根据本公开实施方式的电池管理设备的功能配置的框图。
图2是示出包括根据本公开实施方式的电池管理设备的电池组的功能配置的电路图。
图3和图4是示出根据第一开关元件的操作状态的电流路径的电路图。
图5是示出根据本公开的又一实施方式的电池管理设备的功能配置的框图。
图6是示出包括根据本公开的又一实施方式的电池管理设备的电池组的功能配置的电路图。
图7是示出根据第一开关元件和第二开关元件的操作状态的电流路径的电路图。
具体实施方式
下文中，将参照附图详细描述本公开的优选实施方式。在描述之前，应当理解，在说明书和所附权利要求中使用的术语不应当被解释为限于一般含义和字典含义，而是基于允许发明人为了最佳解释而适当地定义术语的原理，基于与本公开的技术方面相对应的含义和概念来解释。
因此，这里提出的描述仅仅是出于说明的目的的优选示例，并不旨在限制本公开的范围，因此应当理解，在不脱离本公开的范围的情况下，可以对其进行其他等同和修改。
另外，在描述本公开时，如果确定相关配置或功能的详细描述可能模糊本公开的要点，则将省略该详细描述。
包括序号的术语(例如，第一和第二)用于将各种组件中的任何一个与其它组件区分开的目的，而不用于通过术语来限制组件。
在整个说明书中，当部件“包括”某一组件时，这意味着该部件可以进一步包括其它组件，而不排除其它组件，除非另有说明。
此外，在整个说明书中，当一个部件“连接”到另一个部件时，这不仅包括这些部件“直接连接”的情况，而且包括这些部件“间接连接”且其它元件插入其间的情况。
图1是示出根据本公开实施方式的电池管理设备100的功能配置的框图，图2是示出包括根据本公开实施方式的电池管理设备100的电池组1的功能配置的电路图，图3和图4是示出根据第一开关元件123的操作状态的电流路径的电路图。
参照图1至图4，电池组1包括第一输入和输出端子P+、第二输入和输出端子P-、第一电池模块11、第二电池模块12、汇流条20、接触器30和电池管理设备100。
第一电池模块11包括多个电池单元C11、……、C1n。第二电池模块12包括多个电池单元C21、……、C2n。第一电池模块11包括正极端子11a和负极端子11b。第二电池模块12包括正极端子12a和负极端子12b。
尽管描述了根据本公开实施方式的电池组1包括两个电池模块，但是根据另一实施方式的电池组可以包括至少一个电池模块。即，根据另一实施方式的电池组可包括一个电池模块或三个或更多个电池模块。
汇流条20安装在电池组1的高电位侧或低电位侧。汇流条20电连接到电池组1的第一输入和输出端子P+或第二输入和输出端子P-。这里，高电位侧可以是第一电池模块11的正极端子11a与第一输入和输出端子P+之间的高电流路径，低电位侧可以是第二电池模块12的负极端子12b与第二输入和输出端子P-之间的高电流路径。
此外，汇流条20可以电连接到接触器30，这将在后面解释。
例如，汇流条20可以电连接到安装在电池组1的高电位侧的接触器30。
即，汇流条20可以具有电连接到第一电池模块11的正极端子11a的一端和电连接到接触器30的另一端。
接触器30安装在电池组1的高电位侧或低电位侧。接触器30的操作状态根据来自稍后说明的电池管理设备100的处理器130的切换信号被控制为接通状态或关断状态。
当接触器30处于接通状态时，电池组电流可流过电池组1的高电流路径。另外，当接触器30处于关断状态时，电池组电流通过电池组1的高电流路径的流动被中断。
电池管理设备100包括电压测量单元110、测量目标改变单元120和处理器130。电池管理设备100还可以包括通信单元140。
使用ASIC(专用集成电路)等来实现电压测量单元110。电压测量单元110包括分别电连接到包括在第一电池模块11中的多个电池单元C11、……、C1n的多个测量通道S1、……、Sn+1，并且分别测量从多个电池单元C11、……、C1n施加到多个测量通道S1、……、Sn+1的电压。
为此，电压测量单元110还可以包括至少一个电压传感器(未示出)。
多个测量通道S1、……、Sn+1可以分别电连接到设置在第一电池模块11中的多个电池单元C11、……、C1n。更具体地，在多个测量通道S1、……、Sn+1中，第一测量通道S1电连接到位于多个电池单元C11、……、C1n中的高电位侧的电池单元“C11”的正极端子。在多个测量通道S1、……、Sn+1中，第二测量通道至第n测量通道S2、……、Sn+1分别电连接在电池单元C12、……、C1n之间。在多个测量通道S1、……、Sn+1中，第n+1测量通道Sn+1电连接到位于多个电池单元C11、……、C1n中的低电位侧的电池单元“C1n”的负极端子。
例如，如果第一电池模块11包括两个电池单元C11、C12，则电压测量单元110可以包括三个测量通道S1、S2、S3。此时，在三个测量通道S1、S2、S3中，第一测量通道S1电连接到位于两个电池单元C11、C12中的高电位侧的电池单元“C11”的正极端子。在三个测量通道S1、S2、S3中，第二测量通道S2电连接在电池单元“C12”和电池单元“C12”之间。在三个测量通道S1、S2、S3中，第三测量通道S3电连接到位于两个电池单元C11、C12中的低电位侧的电池单元“C12”的负极端子。
因此，可以将通过合成多个电池单元C11、……、C1n的单元电压而获得的电压施加到第一测量通道S1。
电压测量单元110可将指示施加到多个测量通道S1、……、Sn+1中的每一个的电压的信号输出到处理器130。
测量对象改变单元120包括第一测量线121、第二测量线122和第一开关元件123。
第一测量线121将多个电池单元C1、……、C1n中的第一电池单元C1的正极端子电连接到多个测量通道S1、……、Sn+1中的第一测量通道S1。为此，第一测量线121的一端电连接到第一电池模块11的正极端子11a，从而电连接到第一电池单元C11的正极端子。此外，第一测量线121的一端电连接到汇流条20的一端。第一测量线121的另一端与第一测量通道S1电连接。
第二测量线122将汇流条20电连接到第一测量通道S1。为此，第二测量线122的一端电连接到汇流条20的另一端。第二测量线122的另一端与第一测量通道S1电连接。
第一开关元件123将第二测量线122电连接或电断开。具体地，第一开关元件123安装在第二测量线122处。第一开关元件123的操作状态根据来自电池管理设备100的处理器130的开关信号被控制为接通状态或关断状态，这将在后面进行解释。
当第一开关元件123处于接通状态时，电流不流过第一测量线121，而是流过第二测量线122，使得施加到汇流条20的另一端的电压被施加到第一测量通道S1。
相反，当第一开关元件123处于关断状态时，到第二测量线122的电流被中断并且电流流过第一测量线121，使得第一电池单元C11的正极端子的电压被施加到第一测量通道S1。这里，当第一开关元件123处于关断状态时，施加到第一测量通道S1的电压可以是第一电池模块11的正极端子11a的电压，该电压等于施加到第一电池单元C11的正极端子的电压。
处理器130可操作地联接到电压测量单元110和测量目标改变单元120。处理器130还可以可操作地联接到接触器30和通信单元140。
如果接收到请求测量多个电池单元C11、……、C1n中的每一个电池单元的单元电压的单元电压测量请求信号，则处理器130将第一开关元件123的操作状态控制为关断状态。
之后，处理器130计算作为多个电池单元C11、……、C1n中的每一个电池单元的单元电压的、施加到多个测量通道S1、……、Sn+1中的相邻测量通道的电压之间的电压差。具体地，处理器130计算作为第n电池单元C1n的单元电压的、分别施加到第n测量通道Sn和第n+1测量通道Sn+1的电压的电压差。这里，n可以是1或更大的常数。例如，处理器130计算作为第二电池单元C12的单元电压的、分别施加到第二测量通道S2和第三测量通道S3的电压的电压差。
此时，处理器130控制第一开关元件123的操作状态，以便计算第一电池单元C11的单元电压。具体地，处理器130将第一开关元件123的操作状态控制为关断状态，并且计算作为第一电池单元C11的单元电压的、分别施加到第一测量通道S1和第二测量通道S2的电压的电压差。
另外，接收请求测量汇流条20的汇流条电压的汇流条电压测量请求信号，处理器130将第一开关元件123的操作状态控制为关断状态或接通状态。
处理器130控制第一开关元件123的操作状态，并且基于施加到第一测量通道S1的电压和施加到多个测量通道S1、……、Sn+1中除了第一测量通道S1之外的测量通道S2、……、Sn+1的电压来计算施加到汇流条20的汇流条电压。这里，汇流条电压可以是施加在汇流条20的一端和另一端之间的电压。
处理器130在将第一开关元件123的操作状态控制为接通状态之后计算汇流条电压。
具体地，在第一开关元件123的操作状态被控制为接通状态之后，处理器130基于施加到除了第一测量信道S1以外的测量通道S2、……、Sn+1的电压，计算多个电池单元C11、……、C1n中的除了第一电池单元C11之外的电池单元C12、……、C1n中的每一个的单元电压。
之后，在第一开关元件123的操作状态被控制为接通状态的状态下，处理器130计算施加到第一测量通道S1的电压与施加到与第一电池单元C1的负极端子电连接的第二测量通道S2的电压之间的第一电压差。
接下来，处理器130通过使用所计算的第一电压差和单元电压来计算汇流条电压。
此时，处理器130计算除了第一电池单元C11之外的电池单元C12、……、C1n的单元电压的单元电压平均值，并且将第一电压差和单元电压平均值之间的电压差计算为汇流条电压。
如果处理器130控制第一开关元件123进入接通状态，如图3所示，则向第一测量通道S1施加通过合成电池单元C11、……、C1n中的每一个的单元电压和施加到汇流条20的汇流条电压而获得的电压并且通过合成除了第一电池单元C11之外的、电池单元C12、……、C1n的单元电压而获得的电压被施加到第二测量通道S2。因此，在第一开关元件123的操作状态被控制为接通状态的状态下，由处理器130计算的第一电压差可以是通过将第一电池单元C11的单元电压和汇流条电压合成而获得的电压。
另外，由于包括在相同电池模块中的多个电池单元C11、……、C1n的单元电压具有预定的电压差，所以除了第一电池单元C11之外的电池单元C11、……、C1n的单元电压的单元电压平均值可以被估计为第一电池单元C11的单元电压。
通过使用此，处理器130计算第一电压差与单元电压平均值之间的电压差作为汇流条电压。
根据本公开的另一实施方式的电池管理设备与根据本公开的实施方式的电池管理设备100的不同之处可以仅在于处理器130’计算汇流条电压的过程。
具体地，根据另一实施方式的处理器130’可以通过使用在第一开关元件123的操作状态被控制为接通状态之后施加到第一测量通道S1的电压与在第一开关元件123的操作状态被控制为接通状态之前施加到第一测量通道S1的电压之间的第二电压差来计算汇流条电压。
具体地，如果接收到汇流条电压测量请求信号，则根据另一实施方式的处理器130’在第一开关元件123的操作状态被控制为接通状态之前存储施加到第一测量通道S1的电压。即，当第一开关元件123的操作状态是关断状态时，根据另一实施方式的处理器130’存储施加到第一测量通道S1的电压。
此后，根据另一实施方式的处理器130’将第一开关元件123的操作状态控制为接通状态，并且当第一开关元件123的操作状态为接通状态时存储施加到第一测量通道S1的电压。
如上所述，如果处理器130’控制第一开关元件123进入接通状态，如图3所示，向第一测量通道S1施加通过合成所有电池单元C11、……、C1n中的每一个的单元电压和施加到汇流条20的汇流条电压而获得的电压。相反，如果处理器130’控制第一开关元件123进入关断状态，如图4所示，则向第一测量通道S1施加仅通过合成所有电池单元C11、……、C1n的单元电压而获得的电压。
利用此，根据另一实施方式的处理器130’可以计算在第一开关元件123的操作状态被控制为接通状态之后施加到第一测量通道S1的电压与在第一开关元件123的操作状态被控制为接通状态之前施加到第一测量通道S1的电压之间的第二电压差作为汇流条电压。
根据本公开，通过使用电压测量单元110的测量通道中的任何一个测量通道来测量包括在电池模块中的多个电池单元中的每个电池单元的单元电压，可以通过利用具有有限数量的测量通道的电压测量单元110来测量汇流条电压。
处理器130、130’可通过使用专用集成电路(ASIC)、数字信号处理器(DSP)、数字信号处理装置(DSPD)、可编程逻辑装置(PLD)、现场可编程门阵列(FPGA)、微控制器和用于执行其它功能的电单元中的至少一个以硬件实施。处理器130、130’可以具有内置存储器。在存储器中，可以存储用于执行稍后说明的方法的程序和各种数据。存储器可以包括例如从闪存类型、硬盘类型、固态盘(SSD)类型、硅盘驱动器类型、多媒体卡微型、随机存取存储器(RAM)、静态随机存取存储器(SRAM)、只读存储器(ROM)、电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)和可编程只读存储器(PROM)中选择的至少一种存储介质。
通信单元140被配置为支持处理器130和外部设备2之间的双向通信。通信单元140可以将指示由处理器130计算的汇流条电压的消息发送到外部装置2。通信单元140可以将命令从外部装置2发送到处理器130。
在下文中，将描述根据又一实施方式的电池管理设备100”。
图5是示出根据本公开的又一实施方式的电池管理设备100”的功能配置的框图，图6是示出包括根据本公开的又一实施方式的电池管理设备100”的电池组1的功能配置的电路图，图7是示出根据第一开关元件123和第二开关元件124”的操作状态的电流路径的电路图。
参照图5至图7，根据本公开的又一实施方式的电池管理设备100”与根据本公开的实施方式的电池管理设备100的不同之处在于测量目标改变单元120”的配置和处理器130”的角色部分不同，以及还包括电流测量单元150”。除了它们之外，根据本公开的又一实施方式的电池管理设备100”中包括的组件及其角色可以与根据本公开的实施方式的电池管理设备100中包括的组件及其角色相同。因此，将省略重复的说明。
根据本公开的又一实施方式的电池管理设备100”的测量目标改变单元120”包括第一测量线121、第二测量线122、第一开关元件123和第二开关元件124”。
第二开关元件124”与第一测量线121电连接或电断开。具体地，第二开关元件124”被安装到第一测量线121。根据来自处理器130”的开关信号将第二开关元件124”的操作状态控制为接通状态或关断状态。
此时，当第二开关元件124”处于关断状态并且第一开关元件123处于接通状态时，电流不流过第一测量线121，而是电流流过第二测量线122，使得施加到汇流条20的另一端的电压被施加到第一测量通道S1。
另外，当第二开关元件124”处于接通状态并且第一开关元件123处于关断状态时，流到第二测量线122的电流被中断并且电流流过第一测量线121，使得第一电池单元C11的正极端子的电压被施加到第一测量通道S1。
此外，当第二开关元件124”和第一开关元件123处于关断状态时，流到第一测量线121和第二测量线122的电流被中断，使得电压不被施加到第一测量通道S1。
根据又一实施方式的处理器130”可以以与根据实施方式的处理器130和根据另一实施方式的处理器130’相同的方式计算汇流条20的汇流条电压。
然而，除了第一开关元件123之外，根据又一实施方式的处理器130”还控制第二开关元件124”，因此可以使用施加到电压测量单元110的多个测量通道S1、……、Sn+1的电压中的至少一个来计算汇流条20的汇流条电压。
电流测量单元150”测量流过电池组1的高电流路径的电池组电流。例如，如图所示，电流测量单元150”可以安装在第二电池模块12的负极端子12b和第二输入和输出端子P-之间。这里，电流测量单元150”也可以安装在第一电池模块11的正电极端子11a和第一输入和输出端子P+之间。电流测量单元150”将指示所测量的电池组电流的电流信号输出到处理器130”。
根据又一实施方式的处理器130”基于所计算的汇流条电压和所测量的电池组电流来诊断汇流条20处是否发生故障。
具体地，根据又一实施方式的处理器130”通过使用计算出的汇流条电压和测量出的电池组电流来计算汇流条20的汇流条电阻，并且通过将计算出的汇流条电阻与参考电阻进行比较来诊断汇流条20是否发生故障。
此时，根据又一实施方式的处理器130”通过使用下面的式1来计算汇流条电阻。
<式1>
Rb＝Vb/Ip
这里，Rb是汇流条电阻，Vb是汇流条电压，并且Ip是电池组电流。
根据又一实施方式，如果计算出的汇流条电阻大于参考电阻，则处理器130”诊断出在汇流条20处发生故障。相反，如果计算出的汇流条电阻小于参考电阻，则根据又一实施方式的处理器130”诊断出在汇流条20处没有发生故障。
这里，故障可以意味着在汇流条20处产生裂纹或者汇流条20与电池组1的组壳体分离而没有紧密地附接到电池组1的组壳体的状态。
根据又一实施方式的处理器130”基于关于汇流条20处是否发生故障的诊断结果来控制第一开关元件123和第二开关元件124”中的至少一个的操作状态。
具体地，如果诊断出在汇流条20处发生故障，则根据又一实施方式的处理器130”将第一开关元件123和第二开关元件124”的操作状态控制为关断状态。因此，如图7所示，汇流条电压可以不施加到电压测量单元110的第一测量通道S1。
相反，如果诊断出在汇流条20处没有发生故障，则根据又一实施方式的处理器130”不将第一开关元件123和第二开关元件124”两者的操作状态控制为关断状态。
根据本公开，如果在汇流条20处没有发生故障，则第一开关元件123和第二开关元件124”的操作状态被控制为关断状态，从而防止当发生故障时施加到汇流条20的高电压被施加到电压测量单元110的第一测量通道S1而增加电阻的现象。
通信单元140可以将指示诊断结果的诊断消息从处理器130”发送到外部设备2。
上述本公开的实施方式可以不仅通过设备和方法来实现，而是可以通过实现与本公开的实施方式的配置相对应的功能的程序或其上记录有程序的记录介质来实现。根据以上实施方式的描述，本领域技术人员可以容易地实现程序或记录介质。
已经详细地描述了本公开。然而，应当理解，在指示本公开的优选实施方式的同时，详细描述和具体示例仅以说明的方式给出，因为本公开范围内的各种改变和修改对于本领域技术人员而言从该详细描述将变得显而易见。
此外，由于本领域技术人员可以在不脱离本公开技术思想的情况下以各种方式替换、修改和改变上述本公开，因此本公开不受上述实施方式和附图的限制，并且可以选择性地组合所有或一些实施方式以实现各种修改。
(附图标记说明)
1：电池组
11：第一电池模块
12：第二电池模块
20：汇流条
30：接触器
100、100”：电池管理设备
110：电压测量单元
120、120”：测量对象改变单元
130、130’、130”：处理器
140：通信单元
150”：电流测量单元

Claims (10)

1.一种电池管理设备，该电池管理设备监测电连接到包括至少一个电池模块的电池组的输入和输出端子的汇流条的状态，所述电池管理设备包括：
电压测量单元，所述电压测量单元具有分别电连接到包括在所述电池模块中的多个电池单元的多个测量通道，并且所述电压测量单元被配置为测量施加到所述多个测量通道的电压；
测量目标改变单元，所述测量目标改变单元具有第一测量线、第二测量线和第一开关元件，所述第一测量线用于将所述多个电池单元中的第一电池单元的正极端子电连接到所述多个测量通道中的第一测量通道，所述第二测量线用于将所述汇流条电连接到所述第一测量通道，所述第一开关元件用于电连接或电断开所述第二测量线；以及
处理器，所述处理器被配置为控制所述第一开关元件的操作状态，并基于施加到所述第一测量通道的电压和施加到所述多个测量通道中的除了所述第一测量通道以外的测量通道的电压来计算施加到所述汇流条的汇流条电压。
2.根据权利要求1所述的电池管理设备，
其中，所述处理器被配置为将所述第一开关元件的操作状态控制为接通状态，并且计算所述汇流条电压。
3.根据权利要求2所述的电池管理设备，
其中，在所述第一开关元件的操作状态被控制为接通状态之后，所述处理器被配置为基于施加到除了所述第一测量通道之外的测量通道的电压来计算所述多个电池单元中的除了所述第一电池单元之外的每个电池单元的单元电压，计算施加到所述第一测量通道的电压和施加到与所述第一电池单元的负极端子电连接的第二测量通道的电压之间的第一电压差，并且通过使用所述第一电压差和所述单元电压来计算所述汇流条电压。
4.根据权利要求2所述的电池管理设备，
其中，所述处理器被配置为通过使用在所述第一开关元件的操作状态被控制为接通状态之后施加到所述第一测量通道的电压与在所述第一开关元件的操作状态被控制为接通状态之前施加到所述第一测量通道的电压之间的第二电压差来计算所述汇流条电压。
5.根据权利要求1所述的电池管理设备，
其中，所述处理器被配置为当接收到请求测量所述多个电池单元中的每一个电池单元的单元电压的单元电压测量请求信号时，将所述第一开关元件的操作状态控制为关断状态。
6.根据权利要求5所述的电池管理设备，
其中，在所述第一开关元件的操作状态被控制为关断状态之后，所述处理器被配置为计算作为所述第一电池单元的单元电压的、施加到所述第一测量通道的电压与施加到与所述第一电池单元的负极端子电连接的第二测量通道的电压之间的第二电压差。
7.根据权利要求1所述的电池管理设备，该电池管理设备还包括：
电流测量单元，所述电流测量单元被配置为测量在所述电池组的所述输入和输出端子处流动的电池组电流，
其中，所述测量目标改变单元包括被配置为电连接或电断开所述第一测量线的第二开关元件，并且
其中，所述处理器被配置为基于所述电池组电流和所述汇流条电压来诊断在所述汇流条处是否发生故障，并且基于诊断结果来控制所述第一开关元件和所述第二开关元件中的至少一个的操作状态。
8.根据权利要求7所述的电池管理设备，
其中，当诊断出在所述汇流条处发生故障时，所述处理器被配置为将所述第一开关元件和所述第二开关元件的操作状态控制为关断状态。
9.一种电池组，包括根据权利要求1至8中任一项所述的电池管理设备。
10.一种车辆，包括根据权利要求1至8中任一项所述的电池管理设备。
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