CN115461911A - 电池组及电池组的控制方法 - Google Patents

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Abstract

提供了一种电池组及其控制方法，其中所述电池组包括：电池模块，所述电池模块被配置为向负载供电；电压测量单元，所述电压测量单元被配置为测量所述电池模块的电压；电流测量单元，所述电流测量单元被配置为测量从所述电池模块输出到所述负载的电流；以及控制单元，所述控制单元被配置为基于是否生成与所述电池模块的电压相对应的警告信号以及由所述电流测量单元在特定时段内测量的电流值是否满足所述负载的电流分布来确定在所述负载中出现错误的原因是所述负载还是所述电池组。

Description

电池组及电池组的控制方法
技术领域
相关申请的交叉引用
本申请要求于2020年9月16日在韩国知识产权局提交的韩国专利申请No.10-2020-0119503的优先权和权益，其全部内容通过引用并入本文。
技术领域
本公开涉及一种电池组及控制该电池组的方法。具体地说，本公开涉及一种可以识别在其中安装有电池组的负载中出现的错误的准确原因的电池组及其控制方法。
背景技术
近来，随着诸如智能电话的电子装置的普及和电动车辆的发展，已经积极地进行了对二次电池作为电源的研究。二次电池以包括其中多个电池单元串联和/或并联连接的电池模块和管理电池模块的操作的电池管理系统(BMS)的电池组的形式提供。
当其中安装有电池组的负载(诸如车辆)中出现错误时，负载的控制系统可能无法识别错误是因为电池组被不正确地使用而出现，还是错误是因为电池组无法提供足够的能量而出现。负载的控制系统误用电池组的情况与电池组被充电和/或放电超过电池组中可允许的输出的情况相对应。当电池组不提供足够的能量时，这可能与电池组不能满足作为负载的输出要求的电流分布(current profile)等的情况相对应。也就是说，当在负载中出现与电池组相关的错误时，难以识别原因是在电池组中还是在负载中。
发明内容
技术问题
本公开是考虑到这些问题而做出的，并且旨在提供一种电池组及其控制方法，其中当在负载中出现安全问题时，可以识别其根本原因是电池组还是负载。
技术方案
为了解决上述技术问题，根据本公开的实施方式的一个方面，提供了一种电池组，该电池组包括：电池模块，所述电池模块被配置为向负载供电；电压测量单元，所述电压测量单元被配置为测量所述电池模块的电压；电流测量单元，所述电流测量单元被配置为测量从所述电池模块输出到所述负载的电流；以及控制单元，所述控制单元被配置为基于是否生成与所述电池模块的电压相对应的警告信号以及由所述电流测量单元在特定时段内测量的电流值是否满足所述负载的电流分布来确定在所述负载中出现错误的原因是所述负载还是所述电池组。
根据本公开的实施方式的另一特征，当如上所述提供电流分布时，控制单元可以基于是否生成与所述电池模块的电压相对应的所述警告信号以及由所述电流测量单元在所述特定时段内测量的电流值当中的最大值是否超过参考电流值来确定所述错误的原因是所述负载还是所述电池组。
根据本公开的实施方式的另一特征，控制单元可以基于是否生成与所述电池模块的电压相对应的所述警告信号以及在所述特定时段内从所述电池模块输出的电流的量是否超过参考电流量来确定所述错误的原因是所述负载还是所述电池组。
根据本公开的实施方式的又一特征，控制单元可以基于是否生成与所述电池模块的电压相对应的所述警告信号、由所述电流测量单元在所述特定时段内测量的电流值当中的最大值是否超过参考电流值以及在所述特定时段内从所述电池模块输出的所述电流的量是否超过所述参考电流量来确定所述错误的原因是所述负载还是所述电池组。
根据本公开的实施方式的又一特征，当生成警告信号时，控制单元可以确定错误的原因是负载。
根据本公开的实施方式的又一特征，当未生成所述警告信号，所述最大值小于或等于所述参考电流值并且所述电流的量小于或等于所述参考电流量时，控制单元可以确定错误的原因是电池组。
根据本公开的实施方式的又一特征，当当未生成所述警告信号但所述最大值超过所述参考电流值或所述电流的量超过所述参考电流量时，控制单元可以确定错误的原因是负载。
根据本公开的实施方式的又一特征，电流分布可以指示当预定事件出现时从电池组输出到负载的电流的最小条件。
根据本公开的实施方式的又一特征，电池组还可以包括存储与警告信号和错误的原因相对应的错误代码的存储单元。
根据本公开的实施方式的又一特征，当特定时段过去后，存储单元可以去除所存储的警告信号。
根据本公开的实施方式的又一特征，当预期电压小于参考电压时，控制单元可以生成警告信号。
根据本公开的实施方式的又一特征，电池组还可以包括计算电池模块的SOC的SOC计算单元，其中，当基于电池模块的SOC，电池模块的电压小于参考电压时，控制单元可以生成警告信号。
根据本公开的实施方式的又一特征，电池组还可以包括测量电池模块的温度的温度测量单元，其中，当基于电池模块的温度，电池模块的电压小于参考电压时，控制单元可以生成警告信号。
根据本公开的实施方式的又一特征，负载可以是电动车辆。
为了解决上述技术问题，根据本公开的实施方式的另一方面，提供了一种控制电池组的方法，该方法包括以下步骤：测量向负载供电的电池模块的电压；测量从所述电池模块输出到所述负载的电流；当所述电池模块的电压预期小于参考电压时，生成警告信号；确定在特定时段内测量的电流值当中的最大值是否超过参考电流值；确定在所述特定时段内从所述电池模块输出的电流的量是否超过参考电流量；以及基于是否生成所述警告信号、所述最大值是否超过所述参考电流值以及在所述特定时段内从所述电池组输出的所述电流的量是否超过所述参考电流量来确定在所述负载中出现错误的原因是所述负载还是所述电池组。
有益效果
利用前述配置，当在负载中出现错误时，可以准确地识别错误的根本原因，从而在出现错误之后对电池组进行的适当处理。
附图说明
图1示意性地例示根据本公开的实施方式的电池组的结构。
图2是示出根据本公开的实施方式的电池管理系统的功能配置的框图。
图3是示意性地示出电流分布的示例的图。
图4是例示根据本公开的实施方式的在电池组中生成警告信号的操作的流程图。
图5是例示根据本公开的另一实施方式的在电池组中生成警告信号的操作的流程图。
图6是示出根据本公开的实施方式的控制电池组的方法的流程图。
图7a至图7c是用于描述确定错误的原因的方法的图。
图8是示出根据本公开的另一实施方式的控制电池组的方法的流程图。
图9是示出根据本公开的另一实施方式的控制电池组的方法的流程图。
图10示出了根据本公开的实施方式的电池管理系统的硬件配置。
具体实施方式
在下文中，将参照附图详细描述根据本公开的各个实施方式。在本文件中，相同的附图标记将用于附图中的相同组件，并且将不冗余地描述相同的组件。
针对本文件中公开的本公开的各个实施方式，仅出于描述本公开的实施方式的目的而例示特定的结构或功能描述，并且本公开的各个实施方式可以以各种形式实现，而不应当被解释为限于本文件中描述的实施方式。
如在各个实施方式中所使用的，术语“第一”、“第二”、“第一个”、“第二个”等可以与重要性无关地修饰各种组件，而不限制组件。例如，在不脱离本公开的正确范围的情况下，第一组件可以被命名为第二组件，并且类似地，第二组件可以被命名为第一组件。
本文件中使用的术语仅用于描述本公开的特定示例性实施方式，并且可能不旨在限制本公开的其它示例性实施方式的范围。应当理解，除非上下文另有明确规定，否则单数形式包括复数引用。
图1例示了根据本公开的实施方式的电池组1的结构。
参照图1，电池组1可以包括：电池模块10，其包括一个或更多个电池单元11并且是可充电/可放电的；开关单元30，其串联连接到电池模块10的正极(+)端子侧或负极(-)端子侧，以控制电池模块10的充电/放电电流；以及电池管理系统(BMS)20，其用于通过监测电池单元11和/或电池模块10的电压、电流、温度等来控制和管理以防止过充电和过放电。电池组1还可以包括电池保护单元(BPU)。
电池模块10可以包括可充电和可放电的一个或更多个电池单元11。在电池模块10中，多个电池单元11可以根据电池组1的所需规格彼此串联连接和/或并联连接。也就是说，可以根据所需的电池组1的输出(电压、电流等)来确定电池单元11的数量和它们之间的连接的形式。可以通过作为输出端子的电池组(PACK)(+)端子和电池组(PACK)(-)端子向外部提供电池模块10的输出电压作为电池组电压。电池单元11可以是锂离子(Li-ion)电池、锂离子聚合物电池、镍镉(Ni-Cd)电池、镍氢(Ni-MH)电池等，并且当电池单元11是可充电电池时，电池单元11可以不限于此。
BMS 20可以控制和管理电池组1的整体操作。BMS 20可以控制开关单元30的操作以控制电池模块10的充电/放电操作。另外，BMS 20可以监测电池模块10和/或包括在电池模块10中的每个电池单元的电压、电流、温度等。用于由BMS 20执行监测的传感器或各种测量模块(未示出)可以另外安装在电池模块10、充电/放电路径或电池组1等的随机位置中。BMS 20可以基于诸如监测电压、电流、温度等的测量值来计算指示电池模块10的状态(例如，SOC或SOH等)的参数。也就是说，BMS 20可以用作下面描述的电压测量单元21、电流测量单元22和控制单元23。
BMS 20可以包括各种组件，例如，存储用于控制和管理电池组1的总体操作的命令的计算机程序的存储器、执行程序并且作为控制器控制BMS 20的整体操作的微型计算机、诸如传感器的输入/输出装置、测量装置等以及其它外围电路等。另外，如上所述，BMS 20可以包括用于监测电池单元的电压、电流、温度等的电路配置。
开关单元30可以是用于控制用于电池模块10的充电或放电的电流的组件。作为开关单元30，可以使用诸如继电器、MOSTET等的半导体开关元件。开关单元30的开/关操作可以由BMS 20控制。
电池组1还可以在通信上连接到外部更高层控制器2。也就是说，BMS 20可以将关于电池组1的各种数据发送到更高层控制器2，并且从更高层控制器2接收关于电池组1的操作的控制信号。更高层控制器2可以是被设置在负载中的控制系统。负载可以是其中安装有电池组1以通过使用由电池组1提供的电力来操作的任何装置(例如，电动车辆、电动自行车等)。当电池组1被安装在电动车辆中时，更高层控制器2可以是用于控制车辆的驾驶的车辆控制器。
BPU 40可以包括用于电池组1的稳定操作的组件。BPU 40可以包括用于控制电池组1中的温度的冷却装置(诸如冷却风扇等)。BPU 40还可以包括用于在由于出现短路等而生成过电流时阻塞电流路径的熔丝(fuse)。
根据本公开的BMS 20可以确定在负载中出现错误的原因是存在于电池组1侧还是负载侧。也就是说，BMS 20可以识别在负载中出现的错误的根本原因。在下文中，将描述根据本公开的由电池组1执行的识别在负载中出现的错误的根本原因的详细方法。
图2是示出根据本公开的实施方式的BMS 20的功能配置的框图。
参照图2，BMS 20可以包括电压测量单元21、电流测量单元22、控制单元23、定时器24和存储单元25。
电压测量单元21可以被配置为测量电池模块10和/或电池单元11的电压。由电压测量单元21测量的电池模块10的电压可以与电池组1的电压相对应。在下文中，可以描述电压测量单元21测量电池模块10的电压。
电压测量单元21可以周期性地测量电池模块10的电压。电压测量单元21可以基于定时器24提供的时钟信号以预定时间间隔测量电池模块10的电压。例如，电压测量单元21可以每0.1秒、1秒、2秒或以随机时间间隔测量电压。
由电压测量单元21测量的电压值可以存储在下面描述的存储单元25中。存储在存储单元25中的电压值可以是在特定时段内测量的电压值。随着时间的推移存储在存储单元25中的电压值可以利用针对最新的特定时段测量的电压值来更新。也就是说，具有特定时段的长度的移动窗口内的电压值可以被存储在存储单元25中。通过将在特定时段内测量的电压值存储在存储单元25中，可能不必要地浪费存储空间。
电流测量单元22可以被配置为测量从电池模块10输出到负载的电流。电流测量单元22可以周期性地测量从电池模块10输出到负载的电流。电流测量单元22可以基于由定时器24提供的时钟信号以预定时间间隔测量电池模块10的电压。例如，电流测量单元22可以每0.1秒、1秒、2秒或以随机时间间隔测量电流。
由电流测量单元21测量的电流值可以存储在下面描述的存储单元25中。存储在存储单元25中的当前值可以是在特定时段内测量的电流值。可以将基于在特定时段内测量的电流值计算的在特定时段内从电池组1输出到负载的电流量存储在存储单元25中。随着时间的推移，存储在存储单元25中的电流值和电流量值可以利用针对最新的特定时段测量的电流值和计算的电流量值来更新。也就是说，具有特定时段的长度的移动窗口内的电流值和电流量值可以被存储在存储单元25中。通过将在特定时段内测量的电流值和电流量值存储在存储单元25中，可能不必要地浪费存储空间。
控制单元23可以提供包括控制单元的电池组1，该控制单元基于是否生成与电池模块20的电压相对应的警告信号以及由电流测量单元22在特定时段内测量的电流值是否满足负载的电流分布来确定在负载中出现错误的原因是负载还是电池组1。电流分布可以指示在预定事件的情况下从电池组1输出到负载的电流的最小条件。负载中出现的错误可以意指从电池组1(或电池模块10)输出的电压小于参考电压。
图3是示意性地示出电流分布的示例的图。水平轴可以指示时间，并且垂直轴可以指示电流的大小。图3例示了电动车辆中的电流分布的示例。
根据图3的电流分布，当出现预定情况时，电动车辆可能需要电池组1在第一参考时间内输出第一参考电流。电动车辆还可以要求电池组1在预定情况出现时在第二参考时间内输出第二参考电流。此外，当出现预定情况时，车辆也可能要求电池组1在第三参考时间内输出第三参考电流。第一参考电流可以为70A，并且第一参考时间可以为30秒。第二参考电流可以为120A，并且第二参考时间可以为4秒。第三参考电流可以为175A，并且第三参考时间可以为0.1秒。每个参考电流值和参考时间值可以是示例，而不限于此。
当如上所述提供电流分布时，控制单元23可以基于是否生成与电池模块10的电压相对应的警告信号以及由电流测量单元22在特定时段内测量的电流值当中的最大值是否超过参考电流值来确定错误的原因是负载还是电池组1。参照图3，控制单元23可以基于是否生成警告信号以及由电流测量单元22在特定时段内测量的电流值当中的最大值是否超过第三参考电流来确定错误的原因是负载还是电池组1。在本文中，特定时段可以是例如10秒、20秒、30秒、1分钟或随机长度。特定时段可以比当前分布所需的参考时间当中的最长参考时间更长。
在另一示例中，当如上所述提供电流分布时，控制单元23可以基于是否生成与电池模块10的电压相对应的警告信号以及在特定时段内从电池模块10输出的电流的量是否超过参考电流量来确定错误的原因是负载还是电池组1。参照图3，控制单元23可以基于是否生成警告信号以及从电池模块10输出的电流的量是否超过被确定为(第一参考电流*第一参考时间)+(第二参考电流*第二参考时间)+(第三参考电流*第三参考时间)的参考电流量来确定错误的原因是负载还是电池组1。
在另一示例中，当如上所述提供电流分布时，控制单元23可以基于是否生成与电池模块10的电压相对应的警告信号、由电流测量单元22在特定时段内测量的电流值当中的最大值是否超过参考电流值、以及在特定时段内从电池模块10输出的电流的量是否超过参考电流量，来确定错误的原因是负载还是电池组1。参照图3，控制单元23可以基于是否生成警告信号、在特定时段内由电流测量单元22测量的电流值当中的最大值是否超过第三参考电流、以及从电池模块10输出的电流的量是否超过被确定为(第一参考电流*第一参考时间)+(第二参考电流*第二参考时间)+(第三参考电流*第三参考时间)的参考电流量来确定错误的原因是负载还是电池组1。
在这方面，控制单元23可以生成与电池模块10的电压相对应的警告信号。具体地，当预期电池模块10的电压小于参考电压时，控制单元23可以生成警告信号。
在这种情况下，控制单元23可以计算电池模块10的SOC，并且当预期电池模块10的电压小于基于计算出的SOC的参考电压时生成警告信号。为此，BMS 20还可以包括被配置为计算电池模块10的SOC的SOC计算单元(未示出)。
另选地，控制单元23可以测量电池模块10的温度，并且当预期电池模块10的电压小于基于测量温度的参考电压时生成警告信号。为此，BMS 20还可以包括被配置为测量电池模块10的温度的温度测量单元(未示出)。
当生成警告信号时，控制单元23可以确定错误的原因是负载。
当由电流测量单元22测量的最大值超过参考电流值或者从电池模块10输出的电流量超过参考电流量时，即使没有生成警告信号，控制单元23也可以确定错误的原因是负载。
另一方面，当没有生成警告信号并且由电流测量单元22测量的最大值小于或等于参考电流值，并且从电池模块10输出的电流的量小于或等于参考电流量时，控制单元23可以确定错误的原因是电池组1。
定时器24可以被配置为向控制单元23提供时钟信号。定时器24可以向控制单元23提供时钟信号，以允许电压测量单元21和电流测量单元22周期性地测量电池模块10的电压和电流。
存储单元25可以分别存储由电压测量单元21和电流测量单元22测量的电压值和电流值。存储单元25可以存储在特定时段内的电压值和电流值。控制单元23可以去除在特定时段之前的电压值和电流值，并且另外存储新测量的电压值和电流值，从而连续地更新存储的数据。
存储单元25可以被配置为存储与由控制单元23生成的警告信号和由控制单元23确定的错误的原因相对应的错误代码。在这种情况下，存储单元25还可以在特定时段过去之后去除警告信号。错误代码可以包括指示电池组1是错误的原因的第一错误代码以及指示负载是错误的原因的第二错误代码。
这样，BMS 20可以周期性地监测电池模块10的电压和电流，并且基于监测值、基于电池模块10的预期电压生成的警告信号和电流分布来确定存在错误的原因是在电池组1侧还是负载侧。通过识别错误的确切原因，可以准确地处理出现的错误。
图4是例示根据本公开的实施方式的在电池组1中生成警告信号的操作的流程图。
参照图4，在操作S10中，控制单元23可以通过电压测量单元21和电流测量单元22周期性地测量电池模块10的电压和电流。在操作S11中，控制单元23还可以通过温度测量单元测量电池模块10的温度。
在操作S12中，基于电池模块10的当前电压和电池模块10的温度，控制单元23可以预期在预定时间过去之后由电池模块10输出的电压。也就是说，控制单元23可以计算预期电压。
此后，在操作S13中，控制单元23可以确定电池模块10的预期电压是否小于参考电压。在操作S14中，当电池模块10的预期电压小于参考电压(操作S13中的是)时，可以生成警告信号，因为电池组1的输出电压可能下降到低于参考电压。在操作S15中，所生成的警告信号可以被存储在存储单元25中。警告信号可以在存储单元25中存储特定时段，然后可以稍后被去除。
此外，当电池模块10的预期电压大于或等于参考电压(操作S13中的否)时，可以不生成警告信号，并且该方法可以返回到操作S10，因为电池组1的输出电压不太可能下降到低于参考电压。
图5是例示根据本公开的另一实施方式的在电池组1中生成警告信号的操作的流程图。
参照图5，在操作S20中，控制单元23可以通过电压测量单元21和电流测量单元22周期性地测量电池模块10的电压和电流。在操作S21中，控制单元23可以通过SOC计算单元来计算电池模块10的SOC。
在操作S22中，基于电池模块10的当前电压和电池模块10的SOC，控制单元23可以预期在预定时间过去之后由电池模块10输出的电压。也就是说，控制单元23可以计算预期电压。
随后的操作与图4的操作S13至S15相同。
虽然在图4和图5中电池模块10的温度和电池模块10的SOC中的一个被认为是预期电池模块10的电压，但是本公开不限于此。例如，控制单元23可以通过考虑温度和SOC以及电池模块10的当前电压来计算预期电压。另外，可以进一步考虑除了温度和SOC之外的参数。
图6是示出根据本公开的实施方式的控制电池组的方法的流程图。
参照图6，在操作S30中，控制单元23可以通过电压测量单元21和电流测量单元22周期性地测量电池模块10的电压和电流。在操作S31中，控制单元23可以确定电池模块10的电压是否小于参考电压。当电池模块10的电压大于或等于参考电压(操作S31中的“否”)时，在与电池组1相关的负载中可能不出现错误。因此，在这种情况下，可以连续地测量电池模块10的电压和电流。
当电池模块10的电压小于参考电压(操作S31中的是)时，在与电池组1相关的负载中可能出现错误。控制单元23可能必须确定出现错误的原因是存在于电池组1侧还是存在于负载侧。因此，在操作S32中，控制单元23可以首先确定在特定时段内生成的警告信号是否被存储在存储单元25中。
在没有存储在存储单元25中的警告信号的情况下(操作S32中的否)，控制单元23可以确定在电池组1中存在错误。也就是说，在负载中出现的错误(电池模块10的电压小于参考电压)的原因是电池组1。这是因为，当预期电池模块10的电压小于参考电压时，需要生成警告信号并提前将其发送到负载侧，但警告信号尚未如此。
在操作S33中，当存在存储在存储单元25中的警告信号(在操作S32中的是)时，控制单元23可以确定在特定时段内测量的电流值当中的最大值是否超过参考电流值。也就是说，控制单元23可以确定是否控制电池组1以输出大于电流分布中所需的最大参考电流值的值。
当在特定时段内测量的电流值当中的最大值小于或等于参考电流值(操作S33中的否)时，在操作S34中，控制单元23可以确定从电池模块10输出的电流的量是否超过参考电流量。参考电流量可以是输出到电流分布所需的最大限度的电流量。
当在特定时段内从电池模块10输出的电流的量小于或等于参考电流量(操作S34中的否)时，从电池模块10输出的电流的范围可以在电流分布所需的范围内。因此，在操作S36中，控制单元23可以确定错误的原因是电池组1，因为需要从电池模块10输出适当大小和量的电流。
此外，当在特定时段内测量的电流值当中的最大值超过参考电流值(在操作S33中的是)时，并且当在特定时段内从电池模块10输出的电流的量超过参考电流值(在操作S34中的是)时，控制单元23可以在操作S35中确定错误的原因是负载。也就是说，从电池模块10输出的电流超过电流分布所需的电流，使得控制单元23可以确定错误的原因存在于负载侧，而不存在于电池组1侧。
当控制单元23在操作S35或S36中确定负载或电池组1具有错误时，控制单元23可以将与前述确定相对应的错误代码存储在存储单元25中。因此，可以基于错误代码来确定错误的原因存在于电池组1侧还是在负载侧中，并且因此可以适当地处置错误。
图7a至图7c是用于描述确定错误的原因的方法的图。图7a至图7c示出了由电流测量单元22测量的电流值。图7a至图7c可以限于生成和存储警告信号的情况。电流分布需要第一参考电流i1、第二参考电流i2和第三参考电流i3的输出。
参照图7a，从电池模块10输出的电流可以是电流分布中所需的第一参考电流i1、第二参考电流i2或第三参考电流i3。作为输出第一参考电流i1的时间的t1至t2的长度和t5至t6的长度之和可以小于第一参考时间。作为输出第二参考电流i2的时间的t2至t3和t4至t5的长度之和可以小于第二参考时间。作为输出第三参考电流i3的时间的t3至t4的长度可以小于第三参考时间。
因此，在输出电流的情况下，电池模块10的电压可以下降到参考电压V1以下，使得在负载中可能出现错误。
在这种情况下，从电池模块10输出的电流可以在电流分布所需的范围内，并且因此错误的原因可以被确定为存在于电池组1侧中。这可以与由图6中的操作S33的否和操作S44的否确定电池组1具有错误相对应。
参照图7b，从电池模块10输出的电流可以是电流分布中所需的第一参考电流i1或第三参考电流i3。然而，可以在t13至t14的时段内输出超过第二参考电流i2的电流。
作为输出第一参考电流i1的时间的t11至t12和t15至t16的长度之和可以小于第一参考时间。作为输出第二参考电流i2的时间的t12至t13和t14至t15的长度之和可以小于第二参考时间。作为输出第三参考电流i3的时间的t13至t14的长度可以小于第三参考时间。
在输出电流的情况下，电池模块10的电压可以下降到参考电压V1以下，使得在负载中可能出现错误。
在这种情况下，从电池模块10输出的最大电流超过电流分布中所需的参考电流，并且因此落在电流分布中所需的范围之外。因此，错误的原因可以被确定为存在于负载侧。这可以与由图6中的操作S33的是确定负载具有错误相对应。
参照图7c，从电池模块10输出的电流可以是电流分布中所需的第一参考电流i1、第二参考电流i2或第三参考电流i3。作为输出第一参考电流i1输出的时间的t21至t22和t25至t26的长度之和可以小于第一参考时间。作为输出第三参考电流i3的时间的t23至t24的长度可以小于第三参考时间。作为输出第二参考电流i2的时间的t22至t23和t24至t25的长度之和可以小于第二参考时间。
在输出电流的情况下，电池模块10的电压可以下降到参考电压V1以下，使得在负载中可能出现错误。
在这种情况下，从电池模块10输出的最大电流超过电流分布所需的电流量，并且因此落在电流分布所需的范围之外。因此，错误的原因可以被确定为存在于负载侧。这可以与由图6中的操作S34的是确定负载具有错误相对应。
这样，BMS 20可以周期性地监测电池模块10的电压和电流，并且基于监测值、基于电池模块10的预期电压生成的警告信号和电流分布来确定错误的原因存在于电池组1侧还是负载侧。通过识别错误的准确原因，可以准确地处理出现的错误。
图8是示出根据本公开的另一实施方式的控制电池组1的方法的流程图。
在当前实施方式中，该方法可以包括操作S42和操作S43，在操作S42中控制单元23确定是否存在警告信号，并且在操作S43中在特定时段内测量的电流值当中的最大值超过参考电流值。也就是说，当前实施方式可以与图6的实施方式不同，因为确定在特定时段内从电池模块输出的电流的量是否超过参考电流量的操作被省略。
根据当前实施方式，可以以与图6的实施方式类似的方式识别错误的准确原因。
图9是示出根据本公开的另一实施方式的控制电池组1的方法的流程图。
在当前实施方式中，该方法可以包括操作S52和操作S53，在操作S52中控制单元23确定是否存在警告信号，并且在操作S53中在特定时段内从电池模块输出的电流的量超过参考电流量。也就是说，当前实施方式可以与图6的实施方式不同，因为确定在特定时段内测量的电流值当中的最大值是否超过参考电流值的操作被省略。
根据当前实施方式，可以以与图6的实施方式类似的方式识别错误的准确原因。
图10示出了根据本公开的实施方式的BMS 20的硬件配置。
参照图10，BMS 20可以包括控制器(微控制单元(MCU))200、存储器210、通信接口220和输入/输出接口230。
MCU 200可以处理BMS 20中的各种操作和计算并且控制每个组件。
在存储器210中，可以记录操作系统程序和用于执行MCU 200的功能的程序。存储器210可以包括易失性存储器和非易失性存储器。例如，诸如半导体存储器(例如，随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、闪存存储器等)的各种存储介质中的至少一个可以用作存储器210。存储器210可以是嵌入在MCU 200中的存储器或与MCU 200分开安装的附加存储器。
通信接口220可以是能够与外部进行有线通信和/或无线通信的组件。
输入/输出接口230可以执行各种输入信号和输出信号的输入/输出。
当MCU 200执行存储在存储器210中的程序时，MCU 200可以执行控制单元23和BMS20的SOC计算单元等的功能。另外，基于存储在存储器210中的程序和通过输入/输出接口230接收的各种测量信号，MCU 200可以用作电压测量单元21、电流测量单元22和电压测量单元。
存储器210可以用作存储单元25。MCU 200可以用作通过与通信接口220一起操作而与更高层控制器2进行通信的通信装置。
除非另有说明，否则上述诸如“包括”、“构成”或“具有”的术语可以意指对应的组件可以是固有的，并且因此应当被解释为进一步包括其它组件而不是排除其它组件。除非另外定义，否则包括技术或科学术语的所有术语可以被解释为具有与本领域的普通技术人员通常理解的含义相同的含义。与词典中定义的术语类似，通常使用的术语应被解释为具有与相关技术的上下文含义相同的含义，并且除非在本公开中清楚地定义它们，否则不应该被解释为具有理想或过于正式的含义。
以上描述仅说明本公开的技术思想，并且本公开所属领域的普通技术人员将可以在不脱离本公开的基本特征的情况下进行各种修改和变化。因此，本公开中公开的实施方式旨在用于描述而非限制本公开的技术精神，并且本公开的技术精神的范围不限于这些实施方式。本公开的保护范围应当由所附权利要求来解释，并且相同范围内的所有技术构思都应当被理解为包括在本公开的范围内。

Claims (15)

1.一种电池组，所述电池组包括：
电池模块，所述电池模块被配置为向负载供电；
电压测量单元，所述电压测量单元被配置为测量所述电池模块的电压；
电流测量单元，所述电流测量单元被配置为测量从所述电池模块输出到所述负载的电流；以及
控制单元，所述控制单元被配置为基于是否生成与所述电池模块的电压相对应的警告信号以及由所述电流测量单元在特定时段内测量的电流值是否满足所述负载的电流分布，来确定在所述负载中出现错误的原因是所述负载还是所述电池组。
2.根据权利要求1所述的电池组，其中，所述控制单元基于是否生成与所述电池模块的电压相对应的所述警告信号以及由所述电流测量单元在所述特定时段内测量的电流值当中的最大值是否超过参考电流值，来确定所述错误的原因是所述负载还是所述电池组。
3.根据权利要求1所述的电池组，其中，所述控制单元基于是否生成与所述电池模块的电压相对应的所述警告信号以及在所述特定时段内从所述电池模块输出的电流的量是否超过参考电流量，来确定所述错误的原因是所述负载还是所述电池组。
4.根据权利要求1所述的电池组，其中，所述控制单元基于是否生成与所述电池模块的电压相对应的所述警告信号、由所述电流测量单元在所述特定时段内测量的电流值当中的最大值是否超过参考电流值以及在所述特定时段内从所述电池模块输出的所述电流的量是否超过所述参考电流量，来确定所述错误的原因是所述负载还是所述电池组。
5.根据权利要求4所述的电池组，其中，当生成所述警告信号时，所述控制单元确定所述错误的原因是所述负载。
6.根据权利要求4所述的电池组，其中，当未生成所述警告信号，所述最大值小于或等于所述参考电流值，并且所述电流的量小于或等于所述参考电流量时，所述控制单元确定所述错误的原因是所述电池组。
7.根据权利要求4所述的电池组，其中，当未生成所述警告信号，但是所述最大值超过所述参考电流值或所述电流的量超过所述参考电流量时，所述控制单元确定所述错误的原因是所述负载。
8.根据权利要求1所述的电池组，其中，所述电流分布指示当预定事件出现时从所述电池组输出到所述负载的电流的最小条件。
9.根据权利要求1所述的电池组，所述电池组还包括存储单元，所述存储单元被配置为存储与所述警告信号和所述错误的原因相对应的错误代码。
10.根据权利要求9所述的电池组，其中，当所述特定时段过去后，所述存储单元去除所存储的警告信号。
11.根据权利要求1所述的电池组，其中，当预期所述电压小于参考电压时，所述控制单元生成所述警告信号。
12.根据权利要求11所述的电池组，所述电池组还包括SOC计算单元，所述SOC计算单元被配置为计算所述电池模块的SOC，
其中，当基于所述电池模块的所述SOC而预期所述电池模块的电压小于所述参考电压时，所述控制单元生成所述警告信号。
13.根据权利要求11所述的电池组，所述电池组还包括温度测量单元，所述温度测量单元被配置为测量所述电池模块的温度，
其中，当基于所述电池模块的温度而预期所述电池模块的电压小于所述参考电压时，所述控制单元生成所述警告信号。
14.根据权利要求1所述的电池组，其中，所述负载包括电动车辆。
15.一种控制电池组的方法，所述方法包括以下步骤：
测量向负载供电的电池模块的电压；
测量从所述电池模块输出到所述负载的电流；
当预期所述电池模块的电压小于参考电压时，生成警告信号；
确定在特定时段内测量的电流值当中的最大值是否超过参考电流值；
确定在所述特定时段内从所述电池模块输出的电流的量是否超过参考电流量；以及
基于是否生成所述警告信号、所述最大值是否超过所述参考电流值以及在所述特定时段内从所述电池组输出的所述电流的量是否超过所述参考电流量，来确定在所述负载中出现错误的原因是所述负载还是所述电池组。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4937528A (en) * 1988-10-14 1990-06-26 Allied-Signal Inc. Method for monitoring automotive battery status
JP4050914B2 (ja) 2002-02-19 2008-02-20 株式会社日本自動車部品総合研究所 二次電池の劣化判定方法
JP4374982B2 (ja) 2003-10-23 2009-12-02 パナソニック株式会社 蓄電池の劣化判別装置およびそれを備えた蓄電池
JP4645382B2 (ja) * 2005-09-20 2011-03-09 トヨタ自動車株式会社 バッテリ状態検知装置、バッテリ状態検知方法
JP2007311065A (ja) * 2006-05-16 2007-11-29 Toyota Motor Corp 電池装置、これを搭載した車両、および電池装置の異常判定方法
EP2238668A4 (en) * 2008-01-22 2011-08-03 Honda Motor Co Ltd SYSTEMS AND METHODS FOR CONTROLLING VEHICLE ELECTRIC SYSTEMS
JP5114699B2 (ja) 2008-03-24 2013-01-09 矢崎エナジーシステム株式会社 電池電圧低下検出装置
JP2010060381A (ja) 2008-09-02 2010-03-18 Nippon Soken Inc 電池状態測定装置および電池状態測定方法
JP5576638B2 (ja) * 2009-11-06 2014-08-20 パナソニック株式会社 点灯装置及びそれを用いた前照灯点灯装置、前照灯、車輌
JP6241145B2 (ja) * 2013-08-30 2017-12-06 株式会社オートネットワーク技術研究所 制御システム
KR20150081696A (ko) * 2014-01-06 2015-07-15 삼성에스디아이 주식회사 배터리 충전 장치 및 배터리 충전 방법
KR102331727B1 (ko) * 2015-06-29 2021-11-26 삼성에스디아이 주식회사 배터리 팩 및 이를 포함하는 전기 자동차의 충전 제어 시스템

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