CN113646648A - 检测并联电池单元的连接故障的方法和系统 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种检测并联电池单元的连接故障的方法和系统，更具体地，涉及一种对于由于外部设备的工作而放电的电池，首次检测由于电池的CID工作或并联线开路导致的电池单元连接故障，并且最终通过电池的DCIR测量确认首次检测结果以提高精度的用于检测并联电池单元的连接故障的方法和系统。

Description

检测并联电池单元的连接故障的方法和系统
技术领域
本发明涉及一种检测并联电池单元的连接故障的方法和系统，更具体地，涉及一种能够检测由于电池单元的并联线开路或保护元件(诸如CID)工作导致的特定电池单元断开的用于检测并联电池单元的连接故障的方法和系统。
背景技术
与不能充电的原电池不同，可充电的二次电池广泛用于电动自行车、电动车辆和能量存储系统(ESS)以及诸如智能手机、笔记本电脑和平板PC之类的小型高科技电子装置的各种领域。
因为诸如电动自行车、电动车辆和能量存储系统(ESS)的中大型装置需要高电力和大容量，所以当二次电池施加到中大型装置时，多个电池单元串联/并联连接以使用彼此电连接的电池组。
通常，电池组中包括的电池单元配备有电流中断装置(CID)，CID是保护元件以确保充电期间的安全性，并且CID当电池单元内部的压力增加时切断以防止电流流过电池单元，因此安全地防止电池过充电。
但是，在电池单元并联时，如果特定电池单元的CID工作，则相应的故障电池单元的连接断开，由于电流流过故障电池单元，过电流在与故障电池单元并联的剩余正常电池单元中流动，使得在正常电池单元上发生过载。另外，即使除了如上所述的诸如CID之类的保护元件的工作之外，由于诸如特定电池单元的并联线开路之类的原因，在并联的电池单元中发生特定电池单元断开时，过电流也流过剩余的正常电池单元。
这种现象促进电池单元劣化并导致电池性能和寿命降低，为防止该问题发生，需要一种能够检测当多个电池单元并联时由于并联线开路或CID工作导致的电池单元断开的技术。
(专利文件1)KR10-2017-0064608A1
发明内容
技术问题
本发明是解决上述问题，并且本发明的目的是提供一种检测由于并联线开路或CID工作导致并联电池单元之中的特定电池单元断开的方法。
技术方案
根据本发明的实施方式，一种检测并联电池单元的连接故障的方法，所述方法包括：参考数据获取步骤，当在放电的电池中由于产生电流中断装置(CID)工作或并联线开路状况而发生电池单元连接故障时获取参考数据；监视步骤，监视由于外部设备的工作而放电的电池上产生的实际驱动放电数据；电池单元连接故障首次检测步骤，从所述监视步骤中监视的实际驱动放电数据，判断是否存在与参考数据中的由于CID工作或并联线开路而导致的放电电压值的变化量相匹配的区间，并且根据比较结果首次检测在相应电池中是否由于CID工作或并联线开路而发生电池单元连接故障；和电池单元连接故障最终检测步骤，最终确认所述电池单元连接故障首次检测步骤中首次检测到发生电池单元连接故障的结果是否适当。
此外，所述方法进一步包括异常通知步骤，在所述电池单元连接故障最终检测步骤中最终确认电池处于由于CID工作或并联线开路而发生电池单元连接故障的状态时，产生并通知异常信号。
更详细地，所述参考数据获取步骤包括：驱动放电参考数据获取步骤，在由于外部设备的工作使连接到外部设备的预定的参考电池放电的同时，以预定的周期间隔测量放电电压值，并且基于所测量的放电电压值获取驱动放电参考数据；连接故障时间点参考数据获取步骤，在进行所述驱动放电参考数据获取步骤的同时，在预定时间点获取由于CID工作或并联线开路而相应产生的连接故障时间点参考数据；首次连接故障检测参考数据获取步骤，针对相同的时间间隔，将所获取的驱动放电参考数据和连接故障时间点参考数据进行和算，并首次获取关于CID工作或并联线开路区域中的放电电压值的变化量的数据；和最终连接故障检测参考数据获取步骤，将所述驱动放电参考数据获取步骤、所述连接故障时间点参考数据获取步骤以及所述首次连接故障检测参考数据获取步骤重复预定次数以上，通过对由此获得的多个首次连接故障检测参考数据应用机器学习技术，最终获取关于CID工作或并联线开路区域中的放电电压值的变化量的数据。
此外，所述电池单元连接故障首先检测步骤包括：匹配比较步骤，从所述监视步骤中监视的实际驱动放电数据，判断是否存在与所述最终连接故障检测参考数据获取步骤中获取的最终连接故障检测参考数据匹配的区间；以及连接故障首次确定步骤，作为比较结果，在存在与最终连接故障检测参考数据匹配的区间时，将实际驱动放电数据中的相应区间确定为由于CID工作或并联线开路而出现放电电压值的变化量的区间，及首次确定在相应电池中由于CID工作或并联线开路而发生电池单元连接故障。
此外，所述电池单元连接故障最终检测步骤包括：充电电流形成步骤，在所述电池单元连接故障首次检测步骤中首先检测到由于CID工作或并联线开路而处于电池单元连接故障状态的电池中形成充电电流；直流内阻(DCIR)测量步骤，在充电电流由于所述充电电流形成步骤而流过电池时测量电池的DCIR；DCIR比较步骤，判断所述DCIR测量步骤中测量的电池的DCIR值是否超出预定的DCIR参考范围；和连接故障最终确定步骤，根据比较结果，当电池的DCIR值超出预定的DCIR参考范围时，最终确定在相应电池中由于电流中断装置(CID)工作或并联线开路而发生电池单元连接故障。
这里，所述驱动放电参考数据是参考电池的放电电压值的变化量，所述连接故障时间点参考数据是由于CID工作或并联线开路引起的参考电池的放电电压值的变化量。
此外，一种并联电池单元的连接故障检测系统，所述系统包括：一个或多个电池，包括并联连接的至少一个或多个电池单元；电压测量单元，被配置为以预定的周期间隔测量电池的放电电压；监视单元，被配置为基于所述电压测量单元测量的放电电压值来监视作为波形形式的模拟信号导出的实际驱动放电数据；存储单元，被配置为存储用于检测电池中是否由于电流中断装置(CID)工作或并联线开路而发生电池单元连接故障的参考数据；电池单元连接故障首次检测单元，被配置为使用存储在所述存储单元中的参考数据，检测在所述监视单元监视的实际驱动放电数据中是否存在与由于CID工作或并联线开路引起的放电电压值的变化量匹配的区间，以及首次检测在相应电池中是否由于CID工作或并联线开路而发生电池单元连接故障；和电池单元连接故障最终检测单元，被配置为通过检查所述电池单元连接故障首次检测单元首次检测到电池单元连接故障状态的结果是否适当，最终检测在相应电池中是否发生由于CID工作或并联线开路而导致的电池单元连接故障。
这里，存储在所述存储单元中的参考数据包括最终连接故障检测参考数据，所述最终连接故障检测参考数据是当CID工作或并联线开路时出现的电池的放电电压值的变化量。
此外，所述电池单元连接故障首先检测单元包括：匹配比较单元，被配置为判断在所述监视单元监视的电池的实际驱动放电数据中是否存在与最终连接故障检测参考数据匹配的区间；连接故障首次确定单元，被配置为作为比较结果，当在实际驱动放电数据中存在与最终连接故障检测参考数据匹配的区间时，将所述区间首次检测为由于CID工作或并联线开路而出现放电电压值的变化量的区间，并确定在相应电池中由于CID工作或并联线开路而发生电池单元连接故障；和电池单元连接故障首先检测信号产生单元，被配置为如果所述连接故障首次确定单元首次确定相应电池中由于CID工作或并联线开路而发生电池单元连接故障，则产生和输出指示此故障的电池单元连接故障首次检测信号。
此外，所述电池单元连接故障最终检测单元包括：直流内阻(DCIR)测量单元，被配置为在充电电流流过对应于所述电池单元连接故障首次检测信号的电池的状态下，测量电池的DCIR；DCIR比较单元，被配置为判断所述DCIR测量单元测量的DCIR值是否超出预定的DCIR参考范围；和连接故障最终确定单元，被配置为根据所述DCIR比较单元的比较结果，当对应于所述电池单元连接故障首次检测信号的电池的DCIR值超出预定的DCIR参考范围时，最终确定在相应电池中由于CID工作或并联线开路而发生电池单元连接故障，并产生和输出指示此故障的电池单元连接故障最终检测信号。
此外，所述系统进一步包括通知单元，被配置为当从所述连接故障最终确定单元输出电池单元连接故障最终检测信号时产生和输出异常信号。
这里，所述实际驱动放电数据是放电电压值的变化量。
有益效果
本发明可实时地首次检测随着外部设备(例如，车辆)的工作而放电的电池由于CID工作或并联线开路而导致的电池单元连接故障状态，并且可通过相应电池的DCIR测量，通过最终确认程序来双重检查首次检测结果。因此，可提高检测由于CID工作或并联线开路导致的电池单元连接故障状态的精度。因此，通过处理该问题，可以防止由于CID工作或并联线开路导致的特定电池单元故障引起的电池劣化和性能下降问题。
附图说明
图1是表示根据随着车辆工作而放电的电池所产生的放电电压值的变化的波形形式的模拟信号的示例的图。
图2是表示图1中所示的波形形式的模拟信号被转换为线性函数形式的示例的图。
图3是示意性地示出获取能够从波形形式的模拟信号检测出CID工作或并联线开路状态的参考数据的原理的图。
图4是表示根据本发明的检测并联电池单元的连接故障的方法的流程图。
图5是示意性地示出根据本发明的检测并联电池单元的连接故障的系统的框图。
具体实施方式
在下文中，将参考附图详细描述本发明的实施方式，使得本领域技术人员可以容易地实现本发明。然而，本发明可以以各种形式实施并且不限于本文描述的实施方式。在附图中，省略与描述无关的部分以清楚地描述本发明，并且在整个说明书中，相同的附图标记表示相同元件。
在下文中，将参考附图详细描述本发明。
1.本发明中使用的术语
A.参考电池/实际电池
本发明中的电池具有其中至少一个或多个电池单元并联的结构，并且例如可以在使用电池的任何设备中安装和使用，所述设备包括汽车、踏板车、电动滑板和储能系统(ESS)。在本说明书中，将以安装在车辆上并向电动机供电的车辆电池作为示例进行描述。
本发明中使用的参考电池是指在获取用于检测CID工作或并联线开路状态的参考数据的实验过程中使用的电池，而实际电池是指安装在实际车辆中的电池。
这些仅仅是为了清楚描述本发明而分类的术语，并且结构和功能是相同的。
B.驱动放电参考数据/连接故障时间点参考数据
驱动放电参考数据是通过预定实验获取的关于正在放电的电池的放电电压值的变化量，其意味着由如图1所示的波形形状的模拟信号表示的放电电压值的变化值。
连接故障时间点参考数据是通过预定实验获取的当执行CID工作或并联线开路时出现的放电电压值的变化量，其意味着在如图2所示的以线性函数的形式示出的放电电压值的变化值中当执行CID工作或并联线开路时出现的区域A中的放电电压值的变化量。
C.实际驱动放电数据
实际驱动放电数据是随着车辆的实际驾驶而获取的关于正在放电的电池的放电电压值的变化量，其意味着由如图1所示的波形形状的模拟信号表示的放电电压值的变化值。
上述驱动放电参考数据和实际驱动放电数据是用于区分在为了准备参考数据而进行的预定实验的过程中获取的放电电压值的变化量与随着实际车辆工作而获取的放电电压值的变化量的术语。这些数据例如作为图1所示的动态波形形式的模拟信号而导出。
D.外部设备
本发明中所提及的外部设备是指配备有电动机的设备，例如车辆。然而，本发明不限于此，外部设备可以是使用电池的任何设备，例如储能系统(ESS)、踏板车、电动滑板以及车辆。
2.根据本发明的用于检测并联电池单元故障的方法(参见图4)
根据本发明的用于检测并联电池单元故障的方法包括以下步骤。
2.1.参考数据获取步骤(S100)
参考数据获取步骤是在通过在放电的电池中产生CID工作或并联线开路状况而发生电池单元连接故障时获取参考数据的步骤，并且可以包括以下详细步骤。
A.驱动放电参考数据获取步骤(S110)
驱动放电参考数据获取步骤是在外部设备上安装预定参考电池的同时，在外部设备任意工作时，获取随着工作而产生的参考电池的驱动放电参考数据，即放电电压值的变化的步骤。
如上所述，本发明中的电池例如是安装在车辆上以向电动机供电的车辆电池，并且外部设备可以表示具有电动机的车辆。在车辆电池的情况下，放电是将电力供应到车辆的电动机的状态，并且其根据踩踏车辆的加速器的方式动态地改变从电池供应到电动机的电力的程度。因此，如图1所示，放电电压值被导出为具有各种变化宽度的下降波形。
即，驱动放电参考数据获取步骤获取作为图1所示的波形形式的模拟信号而导出的放电电压值的变化量，为此，在将由并联电池单元构成的参考电池安装在外部设备上的同时，通过参考电池放电并以预定的周期间隔测量放电电压，基于测量的放电电压值，可以获取作为随时间的变化量的驱动放电参考数据。
B.连接故障时间点参考数据获取步骤(S120)
连接故障时间点参考数据获取步骤是在进行驱动放电参考数据获取步骤S110的同时，通过在任一电池单元中产生电流中断装置(CID)工作或并联线开路状况，获取在电池单元连接故障状态的情况下出现的放电电压值的变化的步骤。
如上所述，当通过外部设备(例如车辆)的工作使电池放电时，由于向电动机供电的程度根据踩踏加速器的方式而变化，因此可以作为图1所示的波形形式的模拟信号导出电池的放电电压值的变化。如果为这些模拟信号的每个细节区间选取相应放电电压的中值或平均值，则图1的波形形式的模拟信号可被转换为如图2所示的递减线性函数的形式。在该状态下，当任一电池单元的CID工作或者特定并联线开路从而发生电池单元连接故障状态时，出现放电电压值的变化量减小的区域，并且相应区域以如图2的区域A所示的阶梯形式示出。此处，将细节区间描述为能够检测CID工作或并联线的开路状态的时间区间就足够了。
在图1所示的波形形式的模拟信号中，由于放电电压值动态地变化，所以即使存在与图2的区域A中的变化量相对应的区域，也很难检测该变化是否由于CID工作或并联线开路导致，但是如图2所示，以线性函数的形式，可以容易地区分区域A。
利用这几点，例如，对于正在放电的参考电池，连接故障时间点参考数据获取步骤可以人为地在预定时间点使任何一个电池单元的CID工作或使特定并联线开路以形成电池单元连接故障状态，并且获得根据其产生的放电电压值的变化量，以获取对应于图2的区域A的由于CID工作或并联线开路导致的连接故障而出现的放电电压值的变化量。与如上所述获得的连接故障时间点，即，图2的区域A对应的放电电压值的变化量，可以被称为连接故障时间点参考数据。
C.首次连接故障检测参考数据获取步骤(S130)
在首次连接故障检测参考数据获取步骤中，针对相同的时间间隔，对在驱动放电参考数据获取步骤S110中获取的驱动放电参考数据和在连接故障时间点参考数据获取步骤S120中获取的连接故障时间点参考数据进行和算，因此，在从图1所示的波形形式的模拟信号导出的随着实际车辆工作而出现的放电电压值的变化量中，可以首次获得能够检测是否由于CID工作或并联线开路而出现放电电压值的变化的数据。
即，针对相同的时间段，将图2所示的区域A的数据与图1的波形形式的模拟信号进行和算，由此，如图3所示，首次获得与区域B相对应的放电电压值的变化量。
如上所述，针对区域B获得的首次数据可以被称为首次连接故障时间点参考数据并加以描述。
D.最终连接故障检测参考数据获取步骤(S140)
最终连接故障检测参考数据获取步骤可以通过多次重复上述驱动放电数据获取步骤S110、连接故障时间点参考数据获取步骤S120和首次连接故障检测参考数据获取步骤S130来获取多个首次连接故障时间点参考数据，其是与图3的区域B相对应的放电电压值的变化量，并且通过将机器学习技术应用于所获得的多个首次连接故障时间点参考数据来最终获得与图3的区域B相对应的放电电压值的变化量的数据(最终连接故障检测参考数据)。
另一方面，由于驾驶方式对于每个用户(驾驶者)是不同的，随着车辆的实际工作产生的电池的放电电压值是不同的，因此相应地产生的放电电压值的变化量的范围将是非常多样的。因此，即使根据各种驾驶方式从各种示例中导出放电电压值的变化，但为了检测由于CID工作或并联线开路引起的连接故障所导致的放电电压值的变化量，也通过重复S110至S130以根据各种情况获取大量数据，并应用机器学习技术来导出大量数据的参考值，这通过学习图3的区域B中的变化量以获得最终连接故障检测参考数据来完成。因此，在实际车辆工作期间，可以在安装于车辆的电池之中实时检测出由于CID工作或并联线开路而导致电池单元连接故障的电池。
如上所述获得的最终连接故障检测参考数据被用作存储在稍后描述的存储单元400中的参考数据，以能够实时检测是否由于CID工作或并联线开路而发生连接故障。
2.2.监视步骤(S200)
监视步骤是针对安装在外部设备(例如，车辆)上且随着外部设备的工作而放电的电池，以预定的周期间隔测量根据外部设备的工作的放电电压值，并且基于所测量的放电电压值监视变化量的步骤。
即，监视图1所示的以波形形式的模拟信号导出的放电电压值的变化量，将该放电电压值的变化量称为实际驱动放电数据。
该步骤由稍后描述的监视单元300执行。
2.3.电池单元连接故障首次检测步骤(S300)
电池单元连接故障首次检测步骤是从监视步骤S200中监视的作为波形形式的模拟信号导出的实际驱动放电数据中，实时检测是否存在与最终连接故障检测参考数据获取步骤S140中获取的由于CID工作或并联线开路而发生电池单元连接故障状态(最终连接故障检测参考数据)相对应的放电电压值的变化，以首次检测由于CID工作或并联线开路导致的电池单元连接故障状态的步骤，并且可以包括由电池单元连接故障首次检测单元500执行的以下详细步骤。
A.匹配比较步骤(S310)
匹配比较步骤是判断监视步骤S200中监视的实际驱动放电数据中是否存在与参考数据获取步骤S100的最终连接故障检测参考数据获取步骤S140中获取的最终连接故障检测参考数据匹配的区间的步骤。
即，在随着外部设备(例如，车辆)的工作而放电的实际电池中，以如图1所示的波形形式的模拟信号导出放电电压值变化的形式，并且判断在具有各种变化宽度的波形中是否存在对应于最终连接故障检测参考数据的与图3的区域B中的放电电压值的变化量相匹配的区间。该步骤由稍后描述的匹配比较单元510执行。
B.连接故障首次确定步骤(S320)
作为比较结果，在针对当前放电的实际电池出现的实际驱动放电数据中，当存在与最终连接故障检测参考数据匹配的区间时，将相应区间确定为放电电压值的变化量由于实际电池的至少一个电池单元的CID工作或者并联线开路而减小的区间，使得可以产生并输出实际电池的电池单元连接故障首次检测信号。
即，在放电电压值以图1所示的波形形式动态变化的状态下，当检测到与对应于图3的区域B的放电电压值的变化量匹配的区间时，将相应区间确定为由于实际电池的至少一个电池单元的CID工作或特定的并联线开路而引起放电电压值的变化量减小的区间，以产生和输出指示该确定结果的实际电池的电池单元连接故障首次检测信号。该步骤由稍后描述的连接故障首次确定单元520和电池单元连接故障首次检测信号产生单元530执行。
<实施方式1：当检测电池组时>
此处，电池单元连接故障首次检测信号可以包括用于标识相应的实际电池所属的电池组的组标识号。此时，电池组是由多个实际电池构成的一组电池，并且可以使用电池单元连接故障首次检测信号中包括的组标识号来检测包括CID工作或者并联线开路的实际电池的电池组。
<实施方式2：当检测电池单元时>
作为另一个实施方式，电池单元连接故障首先检测信号可包括电池标识号以标识相应的实际电池。
另一方面，如果在实际驱动放电数据中不存在与最终连接故障检测参考数据匹配的区间，则相应的电池可以确定电池单元连接处于其中未发生由于CID工作或并联线开路而导致的电池单元连接故障状态的正常状态(S330)。
2.4.电池单元连接故障最终检测步骤(S400)
电池单元连接故障最终检测步骤是对于在电池单元连接故障首先检测步骤S300中被首次检测为由于CID工作或并联线开路而处于电池单元连接故障状态的电池，检查首次检测结果是否正确，及最终检测相应电池是否处于由于CID工作或并联线开路导致的电池单元连接故障状态的步骤，并且可以包括由电池单元连接故障最终检测单元600执行的以下详细步骤。
A.充电电流形成步骤(S410)
充电电流形成步骤是在电池单元连接故障首次检测步骤S300中首次检测到由于CID工作或并联线开路而处于电池单元连接故障状态的电池中形成充电电流的步骤，例如，可以通过连接车辆的外部充电器或发电电路(未示出)将充电电流传递给电池，以在首次检测为电池单元连接故障状态的电池中形成充电电流。
B.DCIR测量步骤(S420)
DCIR测量步骤是当通过充电电流形成步骤S410使充电电流流过其中发生CID工作或并联线开路的实际电池时，测量包括该电池的电池组的DCIR值的步骤。
直流电内阻(DCIR)是电池内阻值，可以仅在通过连接车辆的外部充电器或发电电路(未示出)而流过充电电流的初始状态下测量。因此，在通过充电电流形成步骤S410在首次检测为电池单元连接故障状态的电池组(实施方式1)或实际电池(实施方式2)中形成充电电流的初始状态下，可以通过执行DCIR测量步骤来测量DCIR值。如上所述测量的DCIR值用于最终确定首次检测为电池单元连接故障状态的结果是否正确。
该步骤由稍后描述的电池单元连接故障最终检测单元600的DCIR测量单元610执行。
C.DCIR比较步骤(S430)
DCIR比较步骤可以判断通过DCIR测量步骤S420测量的首次检测为电池单元连接故障状态的实际电池的DCIR值是否在预定的DCIR参考范围之外。
<实施方式1：当检测电池组时>
这里，因为电池单元连接故障首次检测信号包括电池组的组标识号，该电池组包括由于CID工作或并联线开路而处于连接故障状态的电池(电池单元)，使用该组标识号，识别被首次检测为电池单元连接故障状态的电池组，并且识别所测量的电池组的DCIR值，因此可以判断DCIR值是否在预定的DCIR参考范围之外。
<实施方式2：当检测电池单元时>
这里，因为电池单元连接故障首次检测信号包括实际电池的电池标识号，利用该电池标识号，识别被首次检测为电池单元连接故障状态的电池，并且识别所测量的电池的DCIR值，因此可以判断DCIR值是否在预定的DCIR参考范围之外。
该步骤由稍后描述的电池单元连接故障最终检测单元600的DCIR比较单元620执行。
D.连接故障最终确定步骤(S440)
作为比较结果，当电池组(实施方式1)或实际电池的DCIR值在预定的DCIR参考范围之外时，确定相应的电池组或实际电池处于电池单元连接故障状态的首次检测结果是正确的，以最终确定电池单元连接故障状态，并且可以输出指示此故障的电池单元连接故障最终检测信号。
<实施方式1：当检测电池组时>
这里，电池单元连接故障最终检测信号可以包括能够识别包括其中发生CID工作或并联线开路的实际电池的相应电池组的组标识号。
<实施方式2：当检测电池单元时>
作为另一示例，电池单元连接故障最终检测信号可以包括相应的实际电池的电池标识号。
这由稍后描述的电池单元连接故障最终检测单元600的连接故障最终确定单元640执行。
同时，如果对应于电池单元连接故障首次检测信号的实际电池的DCIR值在预定的参考范围内，则未最终确定该实际电池处于由于CID工作或并联线开路而发生电池单元连接故障的状态，但将该实际电池识别为电池单元连接故障疑似状态(S450)，以便更仔细地注意监视电池状态。
2.5.异常通知步骤(S500)
在异常通知步骤中，当在电池单元连接故障最终检测步骤S400中输出电池单元连接故障最终检测信号时，可以产生并通知指示由于相应实际电池的CID工作或并联线开路而发生电池单元连接故障的异常信号。这由异常通知单元700执行。
因此，用户可以实时识别和响应电池的连接状态异常。
此处，异常信号可以包括电池组或相应电池的标识号，该电池组包括由于CID工作或并联线开路而发生电池单元连接故障的电池。
2.6.电池单元连接故障最终检测数据反馈步骤(S600)
将在电池单元连接故障最终检测步骤中获取和确定的关于电池单元连接故障状态的数据(放电电压值的变化量)反馈到参考数据获取步骤S100的最终连接故障检测参考数据获取步骤S140，从而可以丰富并增强通过机器学习的参考数据。
如果上述参考数据获取步骤S100是通过人为生成电池单元连接故障状态来获取参考数据的过程，则通过该反馈步骤将实际情况下电池单元连接故障时的数据反馈到参考数据，从而可以更精确地获得参考数据。
传统上，由于在车辆电池放电时产生的模拟信号是包括动态变化的放电电压值和在CID工作或并联线开路时相应变化的放电电压值的复杂波形，因此，难以检测与由于CID工作或并联线开路引起的放电电压值的变化量相对应的区域，使得难以检测电池单元连接故障(断开连接)，由于这个原因，存在促使电池单元退化的问题。与此相对，本发明通过上述实验，获得关于CID工作或并联线开路时产生的放电电压值的变化量的参考数据，通过使用该参考数据，可以从放电时产生的复杂波形形式的模拟信号检测出与由于CID工作或并联线开路引起的放电电压值的变化量对应的区域。因此，可以实时检测正在放电的电池发生电池单元连接故障的状态。因此，为了容易地处理上述问题，可以防止由于CID工作或并联线开路所导致的特定电池单元故障引起的电池劣化和性能下降问题。
3.根据本发明的并联电池单元的连接故障检测系统(参见图5)
3.1.电池100
根据本发明的并联电池单元的连接故障检测系统可包括一个或多个电池，所述电池包括一个或多个并联的电池单元110以在电池单元之间进行电连接。
电池可以例如是在诸如车辆、储能系统(ESS)、踏板车和电动滑板的设备中安装和使用的电池，并且在本说明书中，将描述安装在车辆上并且向电动机供电的车辆电池作为示例。
3.2.电压测量单元200
电压测量单元被配置为以预定的周期间隔测量电池的放电电压值，可以基于电压测量单元测量的放电电压值来获取实际驱动放电数据，该实际驱动放电数据是电池的放电电压值的变化。
3.3.监视单元300
监视单元被配置为基于电压测量单元200以预定的周期间隔测量的放电电压值来监视作为如图1所示的波形形式的模拟信号而导出的电池的放电电压值的变化量。
在车辆电池的情况下，向电动机供应电力的程度根据踩踏加速器的方式而变化，电池的放电电压值的变化量可以作为图1的波形形式的模拟信号导出，并且监视单元实时监视放电电压值的变化量(实际驱动放电数据)。
3.4.存储单元400
存储单元是存储通过人为引起由于CID工作或并联线开路而导致的电池单元连接故障状态的预定实验而获得的参考数据的部件。
参考数据包括作为由CID工作或并联线开路引起的放电电压值的变化量的最终连接故障检测参考数据，并且简单地说，其表示与图3的区域B相对应的放电电压值的变化量。
在说明获得存储在存储单元中的最终连接故障检测参考数据的过程时，首先，在人为地使外部设备(例如车辆)工作的同时，利用安装在外部设备上的预定电池，获得随着该工作生成的电池放电电压的驱动放电参考数据。本发明中的电池是例如安装在车辆上并向电动机供电的车辆电池。在车辆电池的情况下，由于放电是向车辆的电动机供电的状态，并且根据踩踏在车辆加速器上的方式动态地改变从电池向电动机供应的电力的程度，因此如图1所示，放电电压值具有各种宽度并且被导出为下降波形。
在获取以这种形式导出的驱动放电参考数据的过程中，通过在任意一个电池单元中生成CID工作或特定并联线开路状况，获得在电池单元连接故障情况下出现的放电电压值的变化量(连接故障时间点参考数据)。进行该过程的原因是，如上所述，当随着电动车辆的工作使电池放电时，由于向电动机供电的程度根据踩踏加速器的方式而变化，因此可以作为如图1所示的波形形式的模拟信号导出电池的放电电压值的变化。如果为这些模拟信号的每个细节区间选取相应放电电压的中值或平均值，则确认可以将图1的波形形式的模拟信号转换为如图2所示的递减线性函数形式。此外，在该状态下，当任一电池单元的CID工作或者特定并联线开路从而发生电池单元连接故障状态时，确认出现放电电压值的变化量减小的区域，并且相应区域以如图2的区域A所示的阶梯形式示出。由于放电电压值在图1所示的波形形式的模拟信号中动态变化，即使出现与图2的区域A中相同的变化量，也非常难以检测该变化是否由于CID工作或并联线开路导致，但如图2所示，以线性函数的形式，容易区分区域A。
利用这几点，为了获得图2的区域A的放电电压值的变化量，例如，对于正在放电的电池，在预定时间点使任何一个电池单元的CID工作或者特定并联线开路以人为地引起电池单元连接故障，并且获取放电电压值的相应变化(连接故障时间点参考数据)。
当通过上述过程获得实际驱动放电数据和连接故障时间点参考数据时，在相同的时间间隔上和算数据，并且可以首次从作为图1所示的波形形式的模拟信号导出的放电电压值的变化量获得能够检测是否存在由于CID工作或并联线开路而发生的放电电压值的变化的参考数据。简单地说，针对相同的时间段，将图2所示的区域A中的放电电压值的变化量加到图1的波形形式的模拟信号上，并且首次获得与图3所示的区域B相对应的放电电压值的变化量。
通过重复多个这样的过程，可以获得与图3的区域B对应的变化量的大量数据，并且通过将机器学习技术应用于这些数据并学习由于CID工作或并联线开路而引起的放电电压值的变化，可以从模拟信号获得用于检测CID工作或并联线开路时间点的变化量的最终连接故障检测参考数据。
同时，存储单元还可以存储DCIR参考范围数据，用作最终确定电池单元连接故障状态的首次检测结果是否正确的参考数据。
另一方面，存储单元可以从稍后描述的电池单元连接故障最终检测单元600接收被最终检测出由于CID工作或并联线开路而导致的电池单元连接故障的电池的最终检测数据的反馈，并将该反馈反映到参考数据和存储所反映的数据。如上所述，由于预先存储在存储单元中的参考数据是通过人为生成电池单元连接故障状态而获取的数据，因此通过从电池单元连接故障最终检测单元600接收数据(最终检测数据)的反馈并将实际状况中的电池单元连接故障状态情况下的数据反映到参考数据，可以更精确地获得参考数据。
3.5.电池单元连接故障首次检测单元500
电池单元连接故障首次检测单元被配置为从监视单元300监视的实际驱动放电数据检测是否存在与由于CID工作或并联线开路导致的放电电压值的变化量匹配的区间，和首次检测由于相应电池的CID工作或并联线开路而导致的电池单元连接故障状态，并可以包括以下的详细配置。
A.匹配比较单元510
匹配比较单元可以判断在监视单元300监视的电池的实际驱动放电数据中是否存在与存储在存储单元400中的最终连接故障检测参考数据匹配的区间。
即，从作为图1所示的波形形式的模拟信号导出的当前放电中的电池的放电电压值的变化量(实际驱动放电数据)中，判断是否存在与CID工作或并联线开路时产生的最终连接故障检测参考数据匹配的区间。
B.连接故障首次确定单元520
作为比较结果，如果在实际驱动放电数据中存在与最终连接故障参考数据匹配的区间，则相应区间被检测为放电电压值的变化由于电池的CID工作或特定并联线开路而减小的区域，可以首次确定相应电池中由于CID工作或并联线开路而发生电池单元连接故障。
C.电池单元连接故障首次检测信号产生单元530
当连接故障首次确定单元520首次确定由于CID工作或特定并联线开路而在电池中发生电池单元连接故障时，可以产生并输出指示此故障的电池单元连接故障首次检测信号。
在这种情况下，电池单元连接故障首次检测信号包括关于与确定由于CID工作或并联线开路而发生电池单元连接故障的区段对应的放电电压值的变化量的数据。
另外，电池单元连接故障首次检测信号包括组标识号或相应的电池标识号，其用于识别包括由于CID工作或并联线开路而发生电池单元连接故障的电池(电池单元)的电池组。这里，电池组是由多个电池构成的一组电池，并且当电池单元连接故障首次检测信号包括组标识号时，可以检测包括由于CID工作或并联线开路而发生连接故障状态的电池(电池单元)的电池组，并且在包括电池自己的标识号的情况下，还可以检测其中发生CID工作或并联线开路的电池本身。
3.6.电池单元连接故障最终检测单元600
电池单元连接故障最终检测单元是重新检查并且最终检测电池单元连接故障首次检测单元500首次检测的由于CID工作或并联线开路导致电池单元连接故障的结果的部件，并且可以包括以下详细配置。
A.DCIR测量单元610
DCIR测量单元通过连接车辆的外部充电器或发电电路(未示出)允许充电电流流到电池，使得可以在首次被检测到电池单元连接故障状态的电池中流动充电电流的初始状态下，测量电池或该电池所属的电池组的直流内阻(DCIR)。
直流内阻(DCIR)是电池内阻值，并且因为仅可以在充电电流流过电池的初始状态下测量直流内阻，因此通过连接车辆的外部充电器或发电电路(未示出)在电池中形成充电电流的初始状态下测量DCIR值。
如上所述测量的DCIR值用于最终确定首次检测出电池单元连接故障状态的结果是否正确。
B.DCIR比较单元620
DCIR比较单元可以判断DCIR测量单元610测量的首次检测到电池单元连接故障状态的电池或电池组的DCIR值是否在预定的DCIR参考范围之外。
<实施方式1：当检测电池组时>
这里，当电池单元连接故障首次检测信号包括电池组的组标识号，该电池组包括由于CID工作或并联线开路而发生连接故障状态的电池(电池单元)时，使用该组标识号，识别首次检测到电池单元连接故障状态的电池组，并且识别测量的电池组的DCIR值，从而可以判断DCIR值是否在预定的DCIR参考范围之外。
<实施方式2：当检测电池单元时>
在另一个实施方式中，当电池单元连接故障首次检测信号包括由于CID工作或并联线开路而发生连接故障状态的电池自己的标识号时，使用该电池标识号，识别首次检测到电池单元连接故障状态的电池，并且识别测量的电池的DCIR值，从而可以判断DCIR值是否在预定的DCIR参考范围之外。
C.连接故障最终确定单元630
作为比较结果，当电池的DCIR值超出预定的DCIR参考范围时，确定首次检测相应电池处于电池单元连接故障状态的结果是正确的，以最终确定电池单元连接故障状态，并且可以输出指示此故障状态的电池单元连接故障最终检测信号。这里，电池单元连接故障最终检测信号可以包括相应的实际电池的电池标识号或该实际电池所属的电池组的组标识号。
另一方面，如果确定电池单元连接故障状态，则将包括在相应电池的实际放电数据中的由于CID工作或并联线开路导致的放电电压值变化的数据的最终检测数据反馈到存储单元400，并且将实际情况下反映电池单元连接故障状态情况的数据反映到预先存储在存储单元400中的参考数据中，可以获得更复杂的参考数据。
3.7.通知单元700
当从连接故障最终确定单元630输出电池单元连接故障最终检测信号时，通知单元产生并输出包括相应电池的电池标识号和该电池所属的电池组的组标识号的异常信号，由此允许用户识别由于电池中的CID工作或特定并联线开路而发生的电池单元连接故障状态。
同时，电压测量单元200、监视单元300、存储单元400、电池单元连接故障首次检测单元500和电池单元连接故障最终检测单元600是实现本发明的上述电池单元连接故障检测处理的控制装置或控制单元，并且可以被配置为集成到车辆的一个集成微处理器或发动机控制电子控制单元(ECU)中，并且可以被配置为集成到车辆电池组的电池管理设备中。
另一方面，尽管根据上述实施方式具体描述了本发明的技术思想，但是应该注意，上述实施方式是为了解释的目的而非限制。另外，本发明技术领域的技术人员将能够理解，在本发明的精神的范围内，各种实施方式是可能的。

Claims (12)

1.一种检测并联电池单元的连接故障的方法，所述方法包括：
参考数据获取步骤，当在放电的电池中由于产生电流中断装置(CID)工作或并联线开路状况而发生电池单元连接故障时获取参考数据；
监视步骤，监视由于外部设备的工作而放电的电池上产生的实际驱动放电数据；
电池单元连接故障首次检测步骤，从所述监视步骤中监视的实际驱动放电数据，判断是否存在与参考数据中的由于CID工作或并联线开路而导致的放电电压值的变化量相匹配的区间，并且根据比较结果首次检测在相应电池中是否由于CID工作或并联线开路而发生电池单元连接故障；和
电池单元连接故障最终检测步骤，最终确认所述电池单元连接故障首次检测步骤中首次检测到发生电池单元连接故障的结果是否适当。
2.如权利要求1所述的方法，进一步包括：
异常通知步骤，在所述电池单元连接故障最终检测步骤中最终确认电池处于由于CID工作或并联线开路而发生电池单元连接故障的状态时，产生并通知异常信号。
3.如权利要求1所述的方法，其中所述参考数据获取步骤包括：
驱动放电参考数据获取步骤，在由于外部设备的工作使连接到外部设备的预定的参考电池放电的同时，以预定的周期间隔测量放电电压值，并且基于所测量的放电电压值获取驱动放电参考数据；
连接故障时间点参考数据获取步骤，在进行所述驱动放电参考数据获取步骤的同时，在预定时间点获取由于CID工作或并联线开路而相应产生的连接故障时间点参考数据；
首次连接故障检测参考数据获取步骤，针对相同的时间间隔，将所获取的驱动放电参考数据和连接故障时间点参考数据进行和算，并首次获取关于CID工作或并联线开路区域中的放电电压值的变化量的数据；和
最终连接故障检测参考数据获取步骤，将所述驱动放电参考数据获取步骤、所述连接故障时间点参考数据获取步骤以及所述首次连接故障检测参考数据获取步骤重复预定次数以上，通过对由此获得的多个首次连接故障检测参考数据应用机器学习技术，最终获取关于CID工作或并联线开路区域中的放电电压值的变化量的数据。
4.如权利要求3所述的方法，其中所述电池单元连接故障首次检测步骤包括：
匹配比较步骤，从所述监视步骤中监视的实际驱动放电数据，判断是否存在与所述最终连接故障检测参考数据获取步骤中获取的最终连接故障检测参考数据匹配的区间；以及
连接故障首次确定步骤，作为比较结果，在存在与最终连接故障检测参考数据匹配的区间时，将实际驱动放电数据中的相应区间确定为由于CID工作或并联线开路而出现放电电压值的变化量的区间，及首次确定在相应电池中由于CID工作或并联线开路而发生电池单元连接故障。
5.如权利要求4所述的方法，其中所述电池单元连接故障最终检测步骤包括：
充电电流形成步骤，在所述电池单元连接故障首次检测步骤中首先检测到由于CID工作或并联线开路而处于电池单元连接故障状态的电池中形成充电电流；
直流内阻(DCIR)测量步骤，在充电电流由于所述充电电流形成步骤而流过电池时测量电池的DCIR；
DCIR比较步骤，判断所述DCIR测量步骤中测量的电池的DCIR值是否超出预定的DCIR参考范围；和
连接故障最终确定步骤，根据比较结果，当电池的DCIR值超出预定的DCIR参考范围时，最终确定在相应电池中由于电流中断装置(CID)工作或并联线开路而发生电池单元连接故障。
6.如权利要求3所述的方法，其中所述驱动放电参考数据是参考电池的放电电压值的变化量，
其中所述连接故障时间点参考数据是由于CID工作或并联线开路引起的参考电池的放电电压值的变化量。
7.一种并联电池单元的连接故障检测系统，所述系统包括：
一个或多个电池，包括并联连接的至少一个或多个电池单元；
电压测量单元，被配置为以预定的周期间隔测量电池的放电电压；
监视单元，被配置为基于所述电压测量单元测量的放电电压值来监视作为波形形式的模拟信号导出的实际驱动放电数据；
存储单元，被配置为存储用于检测电池中是否由于电流中断装置(CID)工作或并联线开路而发生电池单元连接故障的参考数据；
电池单元连接故障首次检测单元，被配置为使用存储在所述存储单元中的参考数据，检测在所述监视单元监视的实际驱动放电数据中是否存在与由于CID工作或并联线开路引起的放电电压值的变化量匹配的区间，以及首次检测在相应电池中是否由于CID工作或并联线开路而发生电池单元连接故障；和
电池单元连接故障最终检测单元，被配置为通过检查所述电池单元连接故障首次检测单元首次检测到电池单元连接故障状态的结果是否适当，最终检测在相应电池中是否发生由于CID工作或并联线开路而导致的电池单元连接故障。
8.如权利要求7所述的系统，其中存储在所述存储单元中的参考数据包括最终连接故障检测参考数据，
其中所述最终连接故障检测参考数据是当CID工作或并联线开路时出现的电池的放电电压值的变化量。
9.如权利要求8所述的系统，其中所述电池单元连接故障首次检测单元包括：
匹配比较单元，被配置为判断在所述监视单元监视的电池的实际驱动放电数据中是否存在与最终连接故障检测参考数据匹配的区间；
连接故障首次确定单元，被配置为作为比较结果，当在实际驱动放电数据中存在与最终连接故障检测参考数据匹配的区间时，将所述区间首次检测为由于CID工作或并联线开路而出现放电电压值的变化量的区间，并确定在相应电池中由于CID工作或并联线开路而发生电池单元连接故障；和
电池单元连接故障首先检测信号产生单元，被配置为如果所述连接故障首次确定单元首次确定相应电池中由于CID工作或并联线开路而发生电池单元连接故障，则产生和输出指示此故障的电池单元连接故障首次检测信号。
10.如权利要求9所述的系统，其中所述电池单元连接故障最终检测单元包括：
直流内阻(DCIR)测量单元，被配置为在充电电流流过对应于所述电池单元连接故障首次检测信号的电池的状态下，测量电池的DCIR；
DCIR比较单元，被配置为判断所述DCIR测量单元测量的DCIR值是否超出预定的DCIR参考范围；和
连接故障最终确定单元，被配置为根据所述DCIR比较单元的比较结果，当对应于所述电池单元连接故障首次检测信号的电池的DCIR值超出预定的DCIR参考范围时，最终确定在相应电池中由于CID工作或并联线开路而发生电池单元连接故障，并产生和输出指示此故障的电池单元连接故障最终检测信号。
11.如权利要求10所述的系统，进一步包括：
通知单元，被配置为当从所述连接故障最终确定单元输出电池单元连接故障最终检测信号时产生和输出异常信号。
12.如权利要求7或9所述的系统，其中所述实际驱动放电数据是放电电压值的变化量。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN115692878B (zh) * 2022-09-07 2024-09-13 如果新能源科技(江苏)股份有限公司 用于电池系统的电池包管理方法、电池包和电池系统
DE102022128702B3 (de) 2022-10-28 2024-02-01 Webasto SE Verfahren zum Ermitteln eines Anteils defekter Batteriezellen, ein Batteriesteuergerät, ein Computerprogramm, ein computerlesbares Speichermedium, eine Batterie und ein Kraftfahrzeug
US20240248148A1 (en) 2023-01-25 2024-07-25 Caterpillar Inc. Detection of battery pack mis-assembly

Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008182779A (ja) * 2007-01-23 2008-08-07 Matsushita Electric Ind Co Ltd 電源機器
CN102104176A (zh) * 2009-12-22 2011-06-22 三洋电机株式会社 电池系统、具备其的车辆以及电池系统的限流状态检测法
CN103109197A (zh) * 2010-07-14 2013-05-15 株式会社理光 组装电池的半导体保护装置、包括半导体保护装置的电池组以及电子设备
WO2013114459A1 (ja) * 2012-02-01 2013-08-08 トヨタ自動車株式会社 蓄電システムおよび蓄電ブロックの状態を判別する方法
EP2693592A1 (en) * 2011-03-29 2014-02-05 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Power supply system, vehicle mounted therewith, and method of controlling power supply system
KR20160092711A (ko) * 2015-01-28 2016-08-05 주식회사 엘지화학 배터리 유닛의 전류차단장치의 개방 감지 장치 및 방법
CN107640033A (zh) * 2017-08-29 2018-01-30 深圳市沃特玛电池有限公司 一种防止电池管理系统故障误判的方法及系统
CN108646183A (zh) * 2018-03-30 2018-10-12 合肥国轩高科动力能源有限公司 一种电池组中电池故障诊断方法
CN108808759A (zh) * 2017-04-28 2018-11-13 广达电脑股份有限公司 电池装置及电池保护方法
CN110165740A (zh) * 2019-06-03 2019-08-23 重庆斯微奇电子技术有限公司 一种电池保护电路以及供电装置

Family Cites Families (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100823188B1 (ko) 2006-01-19 2008-04-18 삼성에스디아이 주식회사 배터리 관리 시스템 및 그의 고장셀 검출 방법
KR100885243B1 (ko) 2006-03-07 2009-02-24 송기학 예비 배터리유닛을 갖는 배터리장치
US7751994B2 (en) 2007-09-29 2010-07-06 Intel Corporation Intelligent battery safety management system configured to compare collected operational data with reference operational data
JP2012060786A (ja) 2010-09-09 2012-03-22 Toyota Motor Corp 車両の制御装置および制御方法
WO2012132246A1 (ja) 2011-03-31 2012-10-04 パナソニック株式会社 電池電源装置、及び電池電源システム
US9046580B2 (en) * 2011-08-23 2015-06-02 Tesla Motors, Inc. Battery thermal event detection system utilizing battery pack isolation monitoring
JP5692040B2 (ja) 2011-12-16 2015-04-01 トヨタ自動車株式会社 蓄電システム
EP2826128A4 (en) * 2012-03-16 2016-03-23 Boston Power Inc METHOD AND SYSTEM FOR COMPENSATING CELLS WITH A VARIABLE TRANSFER CURRENT
JP5949146B2 (ja) 2012-05-22 2016-07-06 株式会社豊田自動織機 電池状態判定方法、電池制御装置、及び電池パック
JP5596083B2 (ja) 2012-06-26 2014-09-24 Ｉｍｖ株式会社 リチウムイオン二次電池の劣化診断装置
JP2015102396A (ja) 2013-11-22 2015-06-04 株式会社東芝 蓄電池劣化検出システムおよびその方法、ならびにプログラム
JP2015109148A (ja) 2013-12-03 2015-06-11 三菱重工業株式会社 接触不良検知装置、電池管理システム、接触不良検知方法、及びプログラム
KR101662154B1 (ko) 2015-03-09 2016-10-04 연세대학교 산학협력단 고조파 및 임피던스를 이용한 배터리 상태 진단 장치 및 방법, 그리고 이를 실행하기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체
KR102005399B1 (ko) 2015-11-02 2019-10-01 주식회사 엘지화학 배터리 연결 상태 판단 장치 및 방법
KR20170064608A (ko) 2015-12-01 2017-06-12 재단법인 포항산업과학연구원 판파 발생 장치
JP2018026888A (ja) 2016-08-08 2018-02-15 株式会社デンソーテン 異常検出装置および組電池システム
KR101835373B1 (ko) 2016-08-30 2018-03-08 조선대학교산학협력단 배터리팩 불균형 측정 장치 및 그 방법
JP6864503B2 (ja) 2017-03-03 2021-04-28 株式会社エンビジョンＡｅｓｃジャパン 二次電池の制御方法及び装置
JP6865649B2 (ja) 2017-07-19 2021-04-28 株式会社デンソーテン 制御装置、電池監視システム、および電池監視方法
CN111492555B (zh) * 2017-12-22 2023-09-15 三洋电机株式会社 管理装置和电源系统
CN108848183B (zh) 2018-06-29 2021-08-24 北京奇虎科技有限公司 模拟用户的登录方法及装置

Patent Citations (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008182779A (ja) * 2007-01-23 2008-08-07 Matsushita Electric Ind Co Ltd 電源機器
CN102104176A (zh) * 2009-12-22 2011-06-22 三洋电机株式会社 电池系统、具备其的车辆以及电池系统的限流状态检测法
US20110148361A1 (en) * 2009-12-22 2011-06-23 Kazunobu Yokotani Battery system and method for detecting current restriction state in a battery system
CN103109197A (zh) * 2010-07-14 2013-05-15 株式会社理光 组装电池的半导体保护装置、包括半导体保护装置的电池组以及电子设备
EP2693592A1 (en) * 2011-03-29 2014-02-05 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Power supply system, vehicle mounted therewith, and method of controlling power supply system
WO2013114459A1 (ja) * 2012-02-01 2013-08-08 トヨタ自動車株式会社 蓄電システムおよび蓄電ブロックの状態を判別する方法
US20140343876A1 (en) * 2012-02-01 2014-11-20 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Electric storage system
KR20160092711A (ko) * 2015-01-28 2016-08-05 주식회사 엘지화학 배터리 유닛의 전류차단장치의 개방 감지 장치 및 방법
CN108808759A (zh) * 2017-04-28 2018-11-13 广达电脑股份有限公司 电池装置及电池保护方法
CN107640033A (zh) * 2017-08-29 2018-01-30 深圳市沃特玛电池有限公司 一种防止电池管理系统故障误判的方法及系统
CN108646183A (zh) * 2018-03-30 2018-10-12 合肥国轩高科动力能源有限公司 一种电池组中电池故障诊断方法
CN110165740A (zh) * 2019-06-03 2019-08-23 重庆斯微奇电子技术有限公司 一种电池保护电路以及供电装置

Also Published As

Publication number Publication date
JP7179199B2 (ja) 2022-11-28
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