CN115280170A - 电池管理装置、电池组、电池系统和电池管理方法 - Google Patents
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Abstract
根据本公开的电池管理装置包括：电压测量电路，其测量多个电池单体的每个电池单体的单体电压；以及控制单元，其在休止时段期间以预设时间间隔确定多个电池单体的每个电池单体的单体电压和多个电池单体的参考电压。控制单元确定休止时段期间每个电池单体的单体电压的第一累积变化。控制单元确定休止时段期间参考电压的第二累积变化。控制单元通过对每个电池单体的第一累积变化和第二累积变化进行比较来确定每个电池单体是否有缺陷。
Description
技术领域
本公开涉及针对电池单体的异常检测。
本申请要求于2020年7月31日向韩国知识产权局提交的韩国专利申请No.10-2020-0096289的优先权，通过引用将其全部公开内容合并于此。
背景技术
近来，对于诸如笔记本电脑、摄像机和移动电话的便携式电子产品的需求快速增长，并且随着电动车、能量存储蓄电池、机器人和卫星的广泛发展，对于可重复再充电的高性能电池进行了很多研究。
目前，商用电池包括镍镉电池、镍氢电池、镍锌电池、锂电池等，并且在它们当中，锂电池几乎没有或没有记忆效应，因此它们比镍基电池更受关注，因为它们的优点在于可以随时在方便的时候进行充电，自放电率很低，能量密度高。
近来，随着需要高电压的电池系统(例如能量存储系统、电动车辆)的广泛应用，越来越需要诊断技术来准确检测电池组中串联连接的多个电池单体的每个单体中的异常。
当电池单体瞬时表现出超过阈值的大压降时，检测出电池单体有缺陷。然而，当电池单体的电压缓慢变化时，无法正确检测出电池单体的异常。
同时，在电池的充电/放电期间发生的极化在休止时段期间逐渐减少。因此，众所周知，随着极化从电池的充电/放电停止的时间点开始逐渐减小，休止下的电池的电压逐渐朝向与电池的充电状态(SOC)相对应的开路电压(OCV)变化。然而，根据异常的原因，在休止时段期间，可能发生与由于减少的极化所致的公共电压变化相比大得多的电压变化。
发明内容
技术问题
本公开被设计以解决上述问题，因此本公开旨在提供一种电池管理装置、电池组、电池系统和电池管理方法，用于基于多个电池单体的每个电池单体的电压历史来检测每个电池单体的异常。
本公开的这些及其他目的和优点可通过以下描述来理解并根据本公开的实施例变得显而易见。此外容易理解，本公开的目的和优点可通过所附权利要求中给出的手段及其组合来实现。
技术方案
根据本公开方案的电池管理装置包括：电压测量电路，被配置为测量多个电池单体中的每个电池单体的单体电压；以及控制单元，被配置为在休止时段期间以预设时间间隔确定多个电池单体中的每个电池单体的单体电压和多个电池单体的参考电压。控制单元被配置为确定休止时段期间每个电池单体的单体电压的第一累积变化。控制单元被配置为确定休止时段期间参考电压的第二累积变化。控制单元被配置为通过对多个电池单体中的每个电池单体的第一累积变化和第二累积变化进行比较来确定每个电池单体是否有缺陷。
控制单元可被配置为将参考电压确定为等于多个电池单体的单体电压的平均值或中值。
控制单元可被配置为通过在休止时段期间以预设时间间隔累积每个电池单体的单体电压的变化来确定每个电池单体的第一累积变化。
控制单元可被配置为通过在休止时段期间以预设时间间隔累积参考电压的变化来确定参考电压的第二累积变化。
控制单元可被配置为在休止时段期间以预设时间间隔确定异常历史，该异常历史指示每个电池单体的第一累积变化与第二累积变化之间的差的时序变化。控制单元可被配置为基于与每个电池单体相关联的异常历史的最大值和最小值来确定每个电池单体是否有缺陷。
控制单元可被配置为：确定多个电池单体当中、与其中最大值大于第一阈值且最小值小于第二阈值的异常历史相关联的每个电池单体有缺陷。
控制单元可被配置为：确定多个电池单体当中、与其中最大值大于第一阈值，最小值小于第二阈值，且最大值与最小值之间的斜率的绝对值大于第三阈值的异常历史相关联的每个电池单体有缺陷。
根据本公开另一方案的电池组包括电池管理装置。
根据本公开另一方案的电池系统包括电池组。
根据本公开另一方案的电池管理方法在多个电池单体的休止时段期间以预设时间间隔执行。所述电池管理方法包括：确定多个电池单体中的每个电池单体的单体电压和多个电池单体的参考电压；确定休止时段期间每个电池单体的单体电压的第一累积变化；确定休止时段期间参考电压的第二累积变化；以及通过对每个电池单体的第一累积变化和第二累积变化进行比较来确定多个电池单体的每个电池单体是否有缺陷。
确定多个电池单体中的每个电池单体是否有缺陷可包括：在休止时段期间以预设时间间隔确定异常历史，该异常历史指示每个电池单体的第一累积变化与第二累积变化之间的差的时序变化，以及基于与每个电池单体相关联的异常历史的最大值和最小值来确定每个电池单体是否有缺陷。
确定多个电池单体中的每个电池单体是否有缺陷可包括：确定多个电池单体当中、与其中最大值大于第一阈值且最小值小于第二阈值的异常历史相关联的每个电池单体有缺陷。
确定多个电池单体中的每个电池单体是否有缺陷可包括：确定多个电池单体当中、与其中最大值大于第一阈值，最小值小于第二阈值，且最大值与最小值之间的斜率的绝对值大于第三阈值的异常历史相关联的每个电池单体有缺陷。
有益效果
根据本公开的至少一个实施例，可以基于多个电池单体中的每个电池单体的电压历史来检测每个电池单体的异常。
具体而言，在休止时段期间，通过对每个电池单体的单体电压的总变化与多个电池单体的参考电压的总变化周期性地进行比较，可将多个电池单体当中、表现出与其他电池单体明显不同的电压行为的电池单体确定为有缺陷。
本公开的效果并不限于上述效果，并且本领域技术人员根据所附权利要求书能够清楚地理解这些和其他效果。
附图说明
附图示出本公开的优选实施例，并与以下所述本公开的详细描述一起，用于提供对本公开技术方案的进一步理解，并且因此，不应将本公开解释为仅限于附图。
图1是示例性示出根据本公开的电池系统的配置的示意图。
图2是在描述与正常电池单体和有缺陷电池单体中的每一个相关联的电压历史时参考的曲线图。
图3是在设置与正常电池单体和有缺陷电池单体中的每一个相关联的累积变化时参考的曲线图。
图4是在描述与电池单体相关联的异常历史时参考的曲线图。
图5是示例性示出根据本公开第一实施例的电池管理方法的流程图。
图6是示例性示出根据本公开第二实施例的电池管理方法的流程图。
具体实施方式
下面参照附图详细描述本公开的优选实施例。在描述之前，应当理解，在说明书和所附权利要求书中使用的术语或词语不应解释为限于一般意义和词典意义，而是在允许发明人适当定义术语以获得最佳解释的原则的基础上，基于与本公开的技术方案相对应的含义和概念进行解释。
因此，本文所述的实施例和附图所示的说明只是本公开的最优选实施例，但是并非要完全地描述本公开的技术方案，因此应当理解，在提交本申请时，可以对其进行各种其他等同和修改。
包括诸如第一、第二等的序号的术语用于在各种元件中区分一个元件和另一个元件，但是并非要通过术语来限制元件。
除非上下文另有明确说明，否则应当理解，本说明书中使用的术语“包括”规定了所述元件的存在，但是并不排除一个或多个其他元件的存在或添加。此外，本文使用的术语“控制单元”是指具有至少一种功能或操作的处理单元，并且这可以通过硬件和软件单独或组合来实现。
此外在整个说明书中，应当进一步理解，当元件称为“连接到”另一个元件时，它可以直接连接到另一个元件，也可以存在中间元件。
下面参照附图详细描述本公开的优选实施例。在描述之前，应当理解，在说明书和所附权利要求书中使用的术语或词语不应解释为限于一般意义和词典意义，而是在允许发明人适当定义术语以获得最佳解释的原则的基础上，基于与本公开的技术方案相对应的含义和概念进行解释。
因此，本文所述的实施例和附图所示的说明只是本公开的最优选实施例，但是并非要完全地描述本公开的技术方案，因此应当理解，在提交本申请时，可以对其进行各种其他等同和修改。
包括诸如第一、第二等的序号的术语用于在各种元件中区分一个元件和另一个元件，但是并非要通过术语来限制元件。
除非上下文另有明确说明，否则应当理解，本说明书中使用的术语“包括”规定了所述元件的存在，但是并不排除一个或多个其他元件的存在或添加。此外，本文使用的术语“控制单元”是指具有至少一种功能或操作的处理单元，并且这可以通过硬件和软件单独或组合来实现。
此外在整个说明书中，应当进一步理解，当元件称为“连接到”另一个元件时，它可以直接连接到另一个元件，也可以存在中间元件。
图1是示例性示出根据本公开的电池系统的配置的示意图。
图1示出作为电池系统1的示例的能量存储系统。参照图1，电池系统1包括电池组10、开关20和电力转换系统30。电池系统1不限于能量存储系统，并且可包括在其中设置有的电池组10的充电功能和/或放电功能的任意电池系统，例如电动车辆或电池测试仪。
电池组10包括正端子P+、负端子P-、单体组11和电池管理装置100。单体组11包括在正端子P+与负端子P-之间电连接的多个电池单体BC_1～BC_m(m是2以上的自然数)。虽然图1示出多个电池单体BC_1～BC_m串联连接，但是多个电池单体BC_1～BC_m也可以并联连接，或者串联和并联连接。下面在提供多个电池单体BC_1～BC_m的通用描述时，附图标记“BC”用于指代电池单体。
电池单体BC可包括正极引线、负极引线、至少一个正极板和至少一个负极板。每个正极板的正极接线片可以耦合到正极引线，并且每个负极板的负极接线片可以耦合到负极引线。
电池单体BC的正极引线和负极引线通过诸如引流板的导体与另一个电池单体BC电耦合。电池单体BC可以是锂离子电池单体。电池单体BC不限于特定类型，并且可包括可重复再充电的任意类型的电池单体。
开关20安装在用于电池组10的电力线PL上。当开关20接通时，可将电力从电池组10和电力转换系统30中的任一个传递给另外一个。可将开关20实现为诸如继电器和场效应晶体管(FET)的公知开关设备中的至少一个。控制单元140可以根据单体组11的状态来控制开关20的接通/断开。
电力转换系统30通过上级控制器2可操作地耦合到电池管理装置100。可操作地耦合是指直接/间接连接以在一个或两个方向上发送和接收信号。电力转换系统30可以从由电网40供应的交流电力产生用于单体组11的充电的直流电力。电力转换系统30可以从来自电池组10的直流电力产生交流电力。
电池管理装置100包括电压测量电路110和控制单元140。电池管理装置100还可包括电流传感器120、温度传感器130或接口单元150中的至少一个。
电压测量电路110被设置为可通过电压感测通道与电池单体BC的正极引线和负极引线电连接。电压测量电路110被配置为测量单体电压或跨电池单体BC的电压，并将指示测量的单体电压的信号输出到控制单元140。控制单元140可以基于来自电压测量电路110的信号，以预设时间间隔确定多个电池单体BC_1～BC_m中的每个电池单体的单体电压。
电流传感器120通过电力线PL与单体组11串联电连接。例如，可将分流电阻器或霍尔效应器件用作电流传感器120。电流传感器120被配置为测量流过单体组11的电流，并将指示测量的电流的信号输出到控制单元140。
温度传感器130布置在与单体组11的预定距离范围内。例如，可将热电偶用作温度传感器130。温度传感器130被配置为测量单体组11的温度，并将指示测量温度的信号输出到控制单元140。
控制单元140可操作地耦合到开关20、电压测量电路110、电流传感器120、温度传感器130和/或接口单元150。
可以使用专用集成电路(ASIC)、数字信号处理器(DSP)、数字信号处理设备(DSPD)、可编程逻辑设备(PLD)、现场可编程门阵列(FPGA)、微处理器或者用于执行其他功能的电气单元中的至少一个以硬件实现控制单元140。
控制单元140可具有嵌入其中的存储器。存储器可以预存储执行根据如下所述实施例的电池管理方法所需的程序和数据。存储器例如可包括闪存类型、硬盘类型、固态磁盘(SSD)类型、硅磁盘驱动器(SDD)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)或可编程只读存储器(PROM)中的至少一种类型的存储介质。
接口单元150可耦合到电池系统1的上级控制器2来实现通信。接口单元150可将消息从上级控制器2传输给控制单元140，并将消息从控制单元140传输给上级控制器2。来自控制单元140的消息可包括用于通知电池单体BC的异常的信息。接口单元150与上级控制器2之间的通信例如可以使用诸如局域网(LAN)、控制器局域网(CAN)和菊花链的有线网络和/或诸如Bluetooth、Zigbee和Wi-Fi的近场无线网络。接口单元150可包括输出设备(例如显示器、扬声器)，从而以可识别的格式提供从控制单元140和/或上级控制器2接收的信息。上级控制器2可以基于通过与电池管理装置100的通信收集的单体信息(例如，电池单体的电压、电流、温度、SOC、异常)来控制电力转换系统30。
控制单元140可以在诊断模式下操作，在该诊断模式中，在休止时段中的至少一些期间，执行如下所述用于检测电池单体BC的异常的电池管理方法。休止时段的开始时间是单体组11从使用状态(也称为“循环状态”)切换到休止状态(也称为“休止模式”或“日历状态”)的时间点。休止时段的结束时间是单体组11从休止状态切换到使用状态的时间点。休止状态是指开关20断开且电流不流过单体组11的状态，并且使用状态是指除休止状态之外的状态。也就是说，在休止状态下，电池单体BC的充电和放电全部中断。
图2是在描述与正常电池单体和有缺陷电池单体中的每一个相关联的电压历史时参考的曲线图，图3是在设置与正常电池单体和有缺陷电池单体中的每一个相关联的累积变化时参考的曲线图，图4是在描述与电池单体相关联的异常历史时参考的曲线图。在图2中，时间点t0是指单体组11从放电模式(或充电模式)切换到休止状态的时间点，即，休止时段的开始时间。下面在假设图1的电池单体BC_x(1<x<y)正常且电池单体BC_y(x<y<m)有缺陷的情况下提供描述。
参照图2，曲线201指示正常电池单体BC_x的电压历史，曲线202指示有有缺陷电池单体BC_y的电压历史，曲线203指示参考电压历史。电池单体BC的电压历史是指电池单体BC的单体电压随时间的变化，即，测量的单体电压集合(呈时间顺序)。
在本说明书中，待诊断的“异常”是指在休止时段期间，与其他电池单体BC相比，电池单体BC的单体电压异常升高(或下降)。异常可能是由于电池单体BC的接线片中的缺陷所致。具体而言，发明人发现，作为在拆解被发现有缺陷的电池单体BC之后的分析结果，在电池单体BC中包括的一些正极接线片和/或负极接线片中发现损坏(例如短路、破裂、撕裂)。当接线片中出现缺陷时，接线片与引线之间的电阻可能会因为电池单体BC的物理变化(例如膨胀压力)和/或电气和化学特性的转变而变化。电阻变化影响电压测量电路110测量单体电压的处理，并且可以是上述异常的原因之一。
控制单元140可以从休止时段的开始时间t0起以预设时间间隔(例如0.01秒)确定电池单体BC的单体电压。在图2中，VX[0]、VY[0]和Vref[0]指示在开始时间t0的电池单体BC_x的单体电压、电池单体BC_y的单体电压和参考电压。控制单元140可以基于电池单体BC的单体电压生成(更新)单体电压数据。单体电压数据可包括指示电池单体BC的单体电压、第一电压变化和第一累积变化的信息。也就是说，控制单元140可以以预设时间间隔确定电池单体BC的单体电压、第一电压变化和第一累积变化。第一电压变化指示以预设时间间隔的电池单体BC的单体电压的变化。例如，当前循环中的第一电压变化对应于(例如等于)前一循环中的单体电压与当前循环中的单体电压之间的差。第一累积变化指示电池单体BC的单体电压从休止时段的开始时间t0到当前时间的总变化。例如，当前循环中的第一累积变化是在休止时段期间以预设时间间隔累积第一电压变化的结果，并且可以对应于(例如等于)开始时间t0的单体电压与当前循环中的单体电压之间的差。
电池单体BC的单体电压的第一累积变化可以表示为以下等式1。
<等式1>
在等式1中，n指示从开始时间t0起预设时间已流逝的次数，Vcell[i-1]指示第(i-1)测量单体电压，Vcell[i]指示第i测量单体电压，ΔVcell[i]指示第i确定第一电压变化，ΔVcell_acc[n]指示第一累积变化。Vcell[0]可以是在开始时间t0的单体电压。此外，n是与从开始时间t0到当前时间的时间长度相对应的时间索引，并且每次预设时间流逝时增加1。例如，其中预设时间＝Δt，从时间点t0到当前时间的总时间段＝Δt×n，当前时间＝t0+(Δt×n)。此外，Vcell[i]指示在时间点t0+(Δt×i)测量的电池单体BC的单体电压。
如上所述，对于多个电池单体BC_1～BC_m中的每个电池单体，可以以预设时间间隔来生成单体电压数据。控制单元140可以基于为多个电池单体BC_1～BC_m中的每个电池单体生成的单体电压数据来生成多个电池单体BC_1～BC_m的参考电压数据。参考电压数据可包括指示参考电压、第二电压变化和第二累积变化的信息。
参考电压可确定为等于以预设时间间隔的多个电池单体BC_1～BC_m的单体电压的平均值或中值。第二电压变化指示参考电压以预设时间间隔的变化。例如，当前循环中的第二电压变化对应于(例如等于)前一循环中的参考电压与当前循环中的参考电压之间的差。图2的曲线203指示参考电压的时序变化。如图2所示，正常电池单体BC_x的电压历史201与曲线203大致匹配。第二累积变化指示参考电压从休止时段的开始时间t0到当前时间的总变化。例如，当前循环中的第二累积变化是在休止时段期间以预设时间间隔累积第二电压变化的结果，并且可以对应于(例如等于)开始时间t0的参考电压与当前循环中的参考电压之间的差。
多个电池单体BC_1～BC_m的参考电压的第二累积变化可以表示为以下等式2。
<等式2>
在等式2中，n与等式1中的n相同，Vref[i-1]指示第(i-1)确定参考电压，Vref[i]指示第i确定参考电压，ΔVref[i]指示第i确定第二电压变化，ΔVref_acc[n]指示第二累积变化。
参照图3，曲线301指示与图2的曲线201相对应的电池单体BC_x的第一累积变化的时序变化，曲线302指示与图2的曲线202相对应的电池单体BC_y的第一累积变化的时序变化，并且曲线303指示与图2的曲线203相对应的参考电压的第二累积变化的时序变化。
控制单元140可通过对多个第一累积变化中的每个第一累积变化与第二累积变化进行比较来确定多个电池单体BC_1～BC_m中的每个电池单体是否有缺陷。多个第一累积变化和多个电池单体BC_1～BC_m以一对一的关系相关联。
具体而言，控制单元140可通过计算与电池单体BC相关联的第一累积变化与第二累积变化之间的差，以预设时间间隔确定(更新)与电池单体BC相关联的异常历史，并将确定的异常历史记录在存储器中。因此，可以以预设时间间隔更新以一对一的关系与多个电池单体BC_1～BC_m相关联的多个异常历史。与电池单体BC相关联的异常历史指示电池单体BC的单体电压的第一累积变化与参考电压的第二累积变化之间的差，即，(ΔVcell_acc[n]-ΔVref_acc[n])或(ΔVref_acc[n]-ΔVcell_acc[n])的时序变化。
控制单元140可以以预设时间间隔确定与电池单体BC相关联的异常历史的最大值和最小值中的每个，并基于最大值和最小值确定电池单体BC是否有缺陷。图4的曲线401指示与图3的曲线301相对应的电池单体BC_x的异常历史，曲线402指示与图3的曲线302相对应的电池单体BC_y的异常历史。因为电池单体BC_x正常，所以电池单体BC_x的单体电压在休止时段期间表现出与参考电压几乎相似的行为。也就是说，曲线401指示在整个休止时段期间，与电池单体BC_x相关联的异常历史仅在由第一阈值VTH1和第二阈值VTH2定义的电压范围内处理。第一阈值VTH1可以是正值，并且第二阈值VTH2可以是负值。与电池单体BC_x相反，因为电池单体BC_y有缺陷，所以电池单体BC_y的单体电压在休止时段期间与参考电压的行为很不一致。也就是说，曲线402指示与电池单体BC_y相关联的异常历史的最大值Vmax和最小值Vmin中的每个大于第一阈值VTH1并小于第二阈值VTH2。最大值Vmax是在时间点tA的电池单体BC_y的单体电压的第一累积变化与参考电压的第二累积变化之间的差，并且最小值Vmin是在时间点tB的电池单体BC_y的单体电压的第一累积变化与参考电压的第二累积变化之间的差。
控制单元140可以确定，与多个异常历史当中、最大值大于第一阈值VTH1且最小值小于第二阈值VTH2的异常历史相关联的电池单体(例如BC_y)有缺陷。
替代地，控制单元140可以确定，与多个异常历史当中、最大值大于第一阈值VTH1、最小值小于第二阈值VTH2并且最大值与最小值之间的斜率的绝对值大于第三阈值的每个异常历史相关联的电池单体BC有缺陷。在此，最大值与最小值之间的斜率是通过将最大值与最小值之间的差除以最大值和最小值被检测的两个时间点之间的时间间隔而获得的值。例如，在曲线402中，最大值Vmax与最小值Vmin之间的斜率等于(Vmax-Vmin)/(tA-tB)。
可以根据基于包括在单体组11中的电池单体BC的总数和电池单体BC规格执行的实验和/或模拟的结果来预设上述阈值中的每个。
图5是示例性示出根据本公开第一实施例的电池管理方法的流程图。图5的方法可以从休止时段的开始时间t0开始，以预设时间间隔重复一次。
参照图1至图5，在步骤S510中，控制单元140使用电压测量电路110确定(测量)包括在单体组11中的多个电池单体BC_1～BC_m中的每个电池单体的单体电压。
在步骤S520中，控制单元140基于多个电池单体BC_1～BC_m中的每个电池单体的单体电压来确定多个电池单体BC_1～BC_m的参考电压。参考电压可以等于多个电池单体BC_1～BC_m的单体电压的平均值或中值。
在步骤S530中，控制单元140确定多个电池单体BC_1～BC_m中的每个电池单体的单体电压的第一累积变化ΔVcell_acc[n](参见等式1)。
在步骤S540中，控制单元140确定参考电压的第二累积变化ΔVref_acc[n](参见等式2)。
在步骤S550中，控制单元140确定分别与多个电池单体BC_1～BC_m相关联的多个异常历史，其指示多个电池单体BC_1～BC_m中的每个电池单体的第一累积变化与第二累积变化之间的差的时序变化。
在步骤S560中，控制单元140确定多个异常历史中的每个异常历史的最大值和最小值。
在步骤S570中，控制单元140对于多个异常历史中的每个异常历史确定最大值Vmax是否大于阈值VTH1并且最小值Vmin是否小于第二阈值VTH2。对于电池单体BC_x，步骤S570的值为“否”，而对于电池单体BC_y，步骤S570的值可以为“是”。当步骤S570的值为“是”时，该方法行进到步骤S580。也就是说，当多个电池单体BC_1～BC_m中的至少一个被确定为有缺陷时，可以执行步骤S580。当步骤S570的值为“否”时，该方法可以结束。
在步骤S580中，控制单元140可以执行预定保护功能。保护功能可包括输出诊断消息的功能。诊断消息可包括被确定为有缺陷的电池单体BC的标识信息。接口单元150可以向上级控制器2传输诊断消息，或者输出与诊断消息相对应的视觉和/或听觉信息。保护功能可包括禁止开关20接通的功能，即，中断将单体组11从休止状态切换为使用状态的功能。
图6是示例性示出根据本公开第二实施例的电池管理方法的流程图。图6的方法可以在休止时段期间以预设时间间隔重复一次。图6的步骤S610至S660和S680与图5的步骤S510至S560和S580相同，并且步骤S670是步骤S570的变体。因此，在描述图6的方法时，可以省略与图5的方法相同的描述。
参照图1至图4和图6，在步骤S610中，控制单元140确定(测量)多个电池单体BC_1～BC_m中的每个电池单体的单体电压。
在步骤S620中，控制单元140基于多个电池单体BC_1～BC_m中的每个电池单体的单体电压来确定多个电池单体BC_1～BC_m的参考电压。
在步骤S630中，控制单元140确定多个电池单体BC_1～BC_m中的每个电池单体的单体电压的第一累积变化ΔVcell_acc[n](参见等式1)。
在步骤S640中，控制单元140确定参考电压的第二累积变化ΔVref_acc[n](参见等式2)。
在步骤S650中，控制单元140确定与多个电池单体BC_1～BC_m中的每个电池单体相关联的多个异常历史。
在步骤S660中，控制单元140确定多个异常历史中的每个异常历史的最大值和最小值。
在步骤S670中，控制单元140对于多个异常历史中的每个异常历史确定最大值Vmax是否大于阈值VTH1、最小值Vmin是否小于第二阈值VTH2、并且最大值与最小值之间的斜率的绝对值是否大于第三阈值。当步骤S670的值为“是”时，该方法行进到步骤S680。当步骤S670的值为“否”时，该方法可以结束。
在步骤S680中，控制单元140可以执行预定保护功能。
同时，关于上述极化，在正常电池单体中发生的极化倾向于在休止时段的早期迅速减小。也就是说，在休止时段中，正常电池单体BC_x的单体电压变化率可以减慢。因此，控制单元140可以被配置为从开始时间t0起预定稳定时间(例如5分钟)已流逝的参考时间点执行上述诊断程序，而不是从开始时间t0起立即执行上述诊断程序。在这种情况下，参照图1至图7描述的开始时间t0可以用参考时间点代替。
上述本公开的实施例不仅通过装置和方法来实现，还可通过执行与本公开的实施例的配置相对应的功能的程序或者其上记录有程序的记录介质来实现，并且，本领域技术人员可通过上述实施例的公开容易地实现这些实施方式。
虽然以上已经关于有限数量的实施例和附图描述了本公开，但是本公开并不限于此，并且对于本领域技术人员而言，可以在本公开的技术方案和所附权利要求的等同范围内对其进行各种修改和变化是显而易见的。
此外，因为本领域技术人员可以在不脱离本公开技术方案的情况下对上述本公开进行各种替换、修改和变化，所以本公开不受上述实施例和附图限制，并且可以选择性地组合一部分或全部实施例，以允许各种修改。
Claims (13)
1.一种电池管理装置，包括：
电压测量电路，所述电压测量电路被配置为测量多个电池单体中的每个电池单体的单体电压；以及
控制单元，所述控制单元被配置为在休止时段期间以预设时间间隔确定所述多个电池单体中的每个电池单体的单体电压和所述多个电池单体的参考电压，
其中，所述控制单元被配置为：
确定所述休止时段期间每个电池单体的单体电压的第一累积变化，
确定所述休止时段期间所述参考电压的第二累积变化，以及
通过对所述多个电池单体中的每个电池单体的所述第一累积变化和所述第二累积变化进行比较来确定每个电池单体是否有缺陷。
2.根据权利要求1所述的电池管理装置，其中，所述控制单元被配置为将所述参考电压确定为等于所述多个电池单体的单体电压的平均值或中值。
3.根据权利要求1所述的电池管理装置，其中，所述控制单元被配置为通过在所述休止时段期间以所述预设时间间隔累积每个电池单体的单体电压的变化来确定每个电池单体的所述第一累积变化。
4.根据权利要求1所述的电池管理装置，其中，所述控制单元被配置为通过在所述休止时段期间以所述预设时间间隔累积所述参考电压的变化来确定所述参考电压的所述第二累积变化。
5.根据权利要求1所述的电池管理装置，其中，所述控制单元被配置为：
在所述休止时段期间以所述预设时间间隔确定异常历史，所述异常历史指示每个电池单体的所述第一累积变化与所述第二累积变化之间的差的时序变化，以及
基于与每个电池单体相关联的所述异常历史的最大值和最小值来确定每个电池单体是否有缺陷。
6.根据权利要求5所述的电池管理装置，其中，所述控制单元被配置为：确定所述多个电池单体当中、与其中所述最大值大于第一阈值且所述最小值小于第二阈值的异常历史相关联的每个电池单体有缺陷。
7.根据权利要求5所述的电池管理装置，其中，所述控制单元被配置为：确定所述多个电池单体当中、与其中所述最大值大于第一阈值，所述最小值小于第二阈值，且所述最大值与所述最小值之间的斜率的绝对值大于第三阈值的异常历史相关联的每个电池单体有缺陷。
8.一种包括根据权利要求1至7中任一项所述的电池管理装置的电池组。
9.一种包括根据权利要求8所述的电池组的电池系统。
10.一种在多个电池单体的休止时段期间以预设时间间隔执行的电池管理方法，所述电池管理方法包括：
确定所述多个电池单体中的每个电池单体的单体电压和所述多个电池单体的参考电压；
确定所述休止时段期间每个电池单体的单体电压的第一累积变化；
确定所述休止时段期间所述参考电压的第二累积变化；以及
通过对每个电池单体的所述第一累积变化和所述第二累积变化进行比较来确定所述多个电池单体的每个电池单体是否有缺陷。
11.根据权利要求10所述的电池管理方法，其中，确定所述多个电池单体中的每个电池单体是否有缺陷包括：
在所述休止时段期间以所述预设时间间隔确定异常历史，所述异常历史指示每个电池单体的所述第一累积变化与所述第二累积变化之间的差的时序变化，以及
基于与每个电池单体相关联的所述异常历史的最大值和最小值来确定每个电池单体是否有缺陷。
12.根据权利要求11所述的电池管理方法，其中，确定所述多个电池单体中的每个电池单体是否有缺陷包括：确定所述多个电池单体当中、与其中所述最大值大于第一阈值且所述最小值小于第二阈值的异常历史相关联的每个电池单体有缺陷。
13.根据权利要求11所述的电池管理方法，其中，确定所述多个电池单体中的每个电池单体是否有缺陷包括：确定所述多个电池单体当中、与其中所述最大值大于第一阈值，所述最小值小于第二阈值，且所述最大值与所述最小值之间的斜率的绝对值大于第三阈值的异常历史相关联的每个电池单体有缺陷。
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