CN116134325A - 电池诊断装置及方法 - Google Patents

Abstract

根据本发明的实施方式的一种电池诊断装置包括：电压测量单元，其被配置为在每个电压测量区间测量包括在电池模块中的多个电池电芯中的各个电池电芯的电压；以及控制单元，其被配置为在每个电压测量区间从电压测量单元获得多个电池电芯的电压值，计算所获得的多个电池电芯的电压值之间的电压变化，在不同于电压测量区间的诊断区间计算所计算的多个电压变化量之间的电压变化率，并且基于预设标准变化率和计算的一个或更多个电压变化率来诊断电池模块。

Description

电池诊断装置及方法

技术领域

本申请要求于2020年12月28日在韩国提交的韩国专利申请第10-2020-0184947号的优先权，其公开内容通过引用并入本文。

本公开涉及一种电池诊断装置和方法，并且更具体地，涉及一种能够基于包括在电池模块中的多个电池电芯的电压行为来诊断电池模块的状态的电池诊断装置和方法。

背景技术

近年来，诸如笔记本电脑、摄像机、手机等便携式电子产品的需求急剧增加，电动汽车、储能电池、机器人、卫星等得到大力发展。因此，正在积极研究允许重复充电和放电的高性能电池。

目前市售的电池包括镍镉电池、镍氢电池、镍锌电池、锂电池等。其中，锂电池因其与镍基电池相比几乎没有记忆效应、自充电率极低、能量密度高而备受瞩目。

传统上，考虑电池的电压、温度和电流变化量来诊断电池的状态。具体地，基于电池电压与标准值的比较结果，监测电池是否存在过电压和/或低电压。

然而，传统上，由于电池的状态是根据电池在特定时间点的电压来诊断的，因此无法掌握电池的电压波动趋势，很难根据电压波动趋势诊断电池的状态。

发明内容

技术问题

本公开旨在解决相关技术的问题，因此本公开旨在提供一种能够基于多个电池电芯的电压波动趋势来诊断电池模块的状态的电池诊断装置和方法。

本公开的这些和其它目的和优点可以从以下详细描述中理解，并且从本公开的示例性实施方式中将变得更加明显。此外，很容易理解，本公开的目的和优点可以通过所附权利要求及其组合中所示的方式来实现。

技术方案

根据本公开的一个方面的一种电池诊断装置可以包括：电压测量单元，所述电压测量单元被配置为在每个电压测量周期(cycle)测量包括在电池模块中的多个电池电芯中的每个电池电芯的电压；以及控制单元，所述控制单元被配置为在每个电压测量周期从所述电压测量单元获得所述多个电池电芯的电压值，计算所获得的所述多个电池电芯的多个电压值之间的电压变化量，在不同于所述电压测量周期的每个诊断周期计算多个所计算的电压变化量之间的电压变化率(voltage change rate)，并且基于直到当前诊断周期计算的一个或更多个电压变化率和预设标准变化率来诊断所述电池模块。

所述控制单元可以被配置为比较在所述当前诊断周期计算的所述电压变化率和所述标准变化率的大小，并且基于比较结果来诊断所述电池模块的状态。

所述控制单元可以被配置为当所述电压变化率等于或大于所述标准变化率时，基于所述电压变化率和在先前的诊断周期预设的参考变化率来诊断所述电池模块。

所述控制单元可以被配置为当所述电压变化率小于所述标准变化率时，将所述电池模块诊断为正常模块。

所述控制单元可以被配置为将在先前的诊断周期计算的一个或更多个电压变化率当中的最大电压变化率预设为所述参考变化率。

所述控制单元可以被配置为当所述电压变化率等于或大于所述标准变化率和所述参考变化率时，将所述电池模块诊断为有缺陷的模块。

所述控制单元可以被配置为当所述电压变化率等于或大于所述标准变化率且小于所述参考变化率时，将所述电池模块诊断为所述正常模块。

所述控制单元可以被配置为在每个诊断周期基于所述电压变化率、所述标准变化率和所述参考变化率中的至少一者来确定所述电池模块的状态，根据所确定的所述电池模块的状态来调整预设计数值，并且基于调整后的计数值和预设标准值来诊断所述电池模块。

所述控制单元可以被配置为当调整后的计数值等于或大于所述标准值时，将所述电池模块诊断为有缺陷的模块。

所述控制单元可以被配置为当所述电压变化率小于所述标准变化率时减小所述计数值。

所述控制单元可以被配置为当所述电压变化率等于或大于所述标准变化率且小于所述参考变化率时减小所述计数值。

所述控制单元可以被配置为当所述电压变化率等于或大于所述标准变化率和所述参考变化率时增加所述计数值。

所述诊断周期可以被设置为大于所述电压测量周期。

根据本公开的另一方面的电池组可以包括根据本公开的一方面的电池诊断装置。

根据本公开的又一方面的电池诊断方法可以包括：电压测量步骤，在每个电压测量周期测量包括在电池模块中的多个电池电芯中的每个电池电芯的电压；电压变化量计算步骤，在每个电压测量周期计算所述多个电池电芯的多个电压值之间的电压变化量；电压变化率计算步骤，在与所述电压测量周期不同的每个诊断周期，计算多个所计算的电压变化量之间的电压变化率；以及电池模块诊断步骤，基于直到当前诊断周期计算的一个或更多个电压变化率和预设标准变化率来诊断所述电池模块。

有益效果

根据本公开的一方面，可以基于包括在电池模块中的多个电池电芯的电压行为来诊断电池模块的状态。

本公开的效果不限于上述效果，本领域技术人员通过权利要求的描述可以清楚地理解其它未提及的效果。

附图说明

附图示出了本公开的一个优选实施方式，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是示意性地示出根据本公开的实施方式的电池诊断装置的图。

图2是示意性地示出根据本公开的另一个实施方式的电池组的示例性配置的图。

图3是示意性地示出根据本公开的又一实施方式的电池诊断方法的图。

图4是示意性地示出根据本公开的又一实施方式的电池诊断方法中的电池模块诊断步骤的实施方式的图。

图5是示意性地示出根据本公开的又一实施方式的电池诊断方法中的电池模块诊断步骤的另一实施方式的图。

具体实施方式

应当理解，说明书和所附权利要求中使用的术语不应被解释为限于一般含义和字典含义，而是基于与本公开的多个技术方面对应的含义和概念基于允许发明人适当地定义术语以获得最佳解释的原则进行解释。

因此，本文所提出的描述仅是优选示例，仅用于说明的目的，并不用于限制本公开的范围，因此应当理解，在不脱离本公开的范围的情况下，可以对其进行其它等同和修改。.

此外，在描述本公开时，当认为对相关已知元件或功能的详细描述会使本公开的关键主题不明确时，在此省略详细描述。

包括诸如“第一”、“第二”等序数的术语可用于在各种元件中区分一个元件，但并不旨在通过这些术语来限制这些元件。

在整个说明书中，当一部分被称为“包括”或“包含”任何元件时，除非另有明确说明，否则意味着该部分可以进一步包括其它元件，而不排除其它元件。

此外，在整个说明书中，当一个部分被称为“连接”到另一个部分时，并不限于它们“直接连接”的情况，还包括它们“间接连接”且在它们之间插置另一个元件的情况。

在下文中，将参照附图详细描述本公开的优选实施方式。

图1是示意性地示出根据本公开的一个实施方式的电池诊断装置100的图。图2是示意性地示出根据本公开的另一实施方式的电池组1的示例配置的图。

参考图1，电池诊断装置100可以包括电压测量单元110和控制单元120。

电压测量单元110可以被配置为在每个电压测量周期测量包括在电池模块BM中的多个电池电芯B中的每个电池电芯的电压。

这里，电池模块BM可以包括串联和/或并联连接的一个或更多个电池电芯。此外，电池电芯是指具有负极端子和正极端子的物理上可分离的一个独立电芯。例如，一个袋型锂聚合物电芯可以被视为电池电芯。

此外，电压测量周期可以是预设的周期，使得电压测量单元110测量多个电池电芯B中的每个电池电芯的电压。例如，电压测量周期可以是1秒。

例如，在图2的实施方式中，电池模块BM可以包括五个电池电芯B1至B5。

此外，在图2的实施方式中，电压测量单元110可以连接到第一感测线SL1、第二感测线SL2、第三感测线SL3、第四感测线SL4、第五感测线SL5和第六感测线SL6。电压测量单元110可以通过第一感测线SL1和第二感测线SL2测量第一电池电芯B1的电压，并通过第二感测线SL2和第三感测线SL3测量第二电池电芯B2的电压。此外，电压测量单元110可以通过第三感测线SL3和第四感测线SL4测量第三电池电芯B3的电压，通过第四感测线SL4和第五感测线SL5测量第四电池电芯B4的电压，并且通过感测线SL5和第六感测线SL6测量第五电池电芯B5的电压。

控制单元120可以被配置为在每个电压测量周期从电压测量单元110获得多个电池电芯B的电压值。

例如，在图2的实施方式中，电压测量单元110和控制单元120可以被连接以相互通信。电压测量单元110可以在每个电压测量周期测量多个电池电芯B的电压，并且将测量的电压值发送到控制单元120。因此，控制单元120可以在每个电压测量周期获得多个电池电芯B的电压值。

控制单元120可以被配置为计算所获得的多个电池电芯B的多个电压值之间的电压变化量。

例如，在图2的实施方式中，控制单元120可以计算第一电池电芯B1至第五电池电芯B5的电压值之间的电压变化量。

具体地，控制单元120可以被配置为通过在每个电压测量周期计算多个电压值之间的离差(dispersion)或标准偏差来计算电压变化量。也就是说，由控制单元120计算的电压变化量可以是在同一时间点测量的多个电压值的离差或标准偏差。

控制单元120可以被配置为在不同于电压测量周期的每个诊断周期计算多个所计算的电压变化量之间的电压变化率。

这里，诊断周期是计算电压变化率的周期，并且可以是用于诊断电池模块BM的周期。优选地，诊断周期可以被设置为大于电压测量周期。例如，诊断周期可以被设置为100秒。

例如，与前述实施方式一样，假设电压测量周期为1秒，并且诊断周期为100秒。由于控制单元120在每个电压测量周期计算多个电池电芯B的电压变化量，所以每当诊断周期到来时，通过控制单元120可以计算100个电压变化量。控制单元120可以通过计算100个电压变化量的平均变化率来计算当前诊断周期的电压变化率。

具体地，从第n-1个诊断周期到第n个诊断周期可以计算总共100个电压变化量。例如，可以根据电压测量周期(1秒)计算第一至第100个电压变化量。控制单元120可以通过使用下面的公式1计算第一电压变化量和第100个电压变化量的平均变化率来计算第N个诊断周期的电压变化率。

[公式1]

VRn＝(Sm-S1)÷m

这里，VRn是第n个诊断周期的电压变化率。m是从第n-1个诊断周期到第n个诊断周期计算的电压变化量的数量。例如，m可以被计算为“诊断周期÷电压测量周期”。Sm是在第n个诊断周期最后计算的电压变化量，并且S1是在第n个诊断周期最先计算的电压变化量。

例如，假设诊断周期为100秒，电压测量周期为1秒，当前诊断周期为第三诊断周期。在第三诊断周期，可以计算总共100个电压变化量。也就是说，在公式1中，m可以是100(“100÷1”的计算结果)。Sm可以是所计算的第100个电压变化量，并且Si可以是所计算的第一个电压变化量。根据公式1，可以根据公式“(S100-S1)÷100”计算第三诊断周期的电压变化率(VR3)。

控制单元120可以被配置为基于直到当前诊断周期计算的一个或更多个电压变化率和预设标准变化率来诊断电池模块BM。

这里，标准变化率可以是作为用于将电池模块BM诊断为有缺陷状态或正常状态的标准的电压变化率。优选地，可以将标准变化率设置为对应于处于BOL(寿命开始)状态的电池模块BM。这里，处于BOL状态的电池模块BM是指包括处于BOL状态的一个或更多个电池电芯的电池模块BM。

例如，控制单元120可以被配置为比较在当前诊断周期中计算的电压变化率和标准变化率的大小，并且根据比较结果诊断电池模块BM。

根据本公开的实施方式的电池诊断装置100可以周期性地计算多个电池电芯B的电压变化量的电压变化率。即，可以在每个诊断周期计算包括在电池模块BM中的多个电池电芯B的电压分布的平均变化率。此外，可以基于电压分布的平均变化率(平均电压变化率)和标准变化率来诊断电池模块BM。因此，电池诊断装置100通过考虑在诊断周期期间多个电池电芯B的电压行为可以更准确地诊断电池模块BM的状态。

另外，提供给电池诊断装置100的控制单元120可以可选地包括本领域中已知的处理器、专用集成电路(ASIC)、另一芯片组、逻辑电路、寄存器、通信调制解调器和数据处理设备等以执行在本公开中执行的各种控制逻辑。此外，当控制逻辑以软件实现时，控制单元120可以被实现为一组程序模块。此时，程序模块可以被存储在存储器中并由控制单元120执行。存储器可以设置在控制单元120内部或外部，并且可以通过各种众所周知的方式连接到控制单元120。

此外，电池诊断装置100还可以包括存储单元130。存储单元130可以存储电池诊断装置100的每个组件的操作和功能所必需的数据或程序、在执行操作或功能的过程中产生的数据等。存储单元130的种类没有特别限制，只要它是可以记录、擦除、更新和读取数据的已知信息存储装置即可。作为示例，信息存储装置可以包括RAM、闪存、ROM、EEPROM、寄存器等。此外，存储单元130可以存储定义了控制单元120可执行的处理的程序代码。

例如，电压测量单元110在每个电压测量周期测量的多个电池电芯B的电压和控制单元120计算的电压变化量可以存储在存储单元130中。此外，处于BOL状态的电池模块BM的标准变化速率也可以预先存储在存储单元130中。控制单元120可以访问存储单元130以获得在诊断周期期间计算的多个电压变化量并获得预设标准变化率。

在下文中，将描述控制单元120诊断电池模块BM的实施方式。

首先假设电压测量周期为1秒，诊断周期为100秒，当前诊断周期为第五诊断周期。可以针对第一诊断周期(1秒至100秒)计算第一电压变化率，并且可以针对第二诊断周期(101秒至200秒)计算第二电压变化率。另外，也可以针对第三诊断周期(201秒至300秒)计算第三电压变化率，针对第四诊断周期(301秒至400秒)计算第四电压变化率，并且可以针对第五诊断周期(401秒到500秒)计算第五电压变化率。

控制单元120可以被配置为比较在当前诊断周期计算的电压变化率和标准变化率的大小，并根据比较结果诊断电池模块BM。

具体地，当电压变化率小于标准变化率时，控制单元120可以被配置为将电池模块BM诊断为正常模块。

例如，当在当前诊断周期计算的第五电压变化率小于标准变化率时，控制单元120可以将电池模块BM诊断为正常模块。

也就是说，当在当前诊断周期计算的多个电池电芯B的电压变化率小于标准变化率时，控制单元120可以将电池模块BM诊断为处于正常状态，而不比较当前诊断周期的电压变化率与先前的诊断周期的电压变化率。

相反，如果电压变化率大于或等于标准变化率，则控制单元120可以被配置为基于电压变化率和在先前的诊断周期中预设的参考变化率来诊断电池模块BM。

这里，控制单元120可以被配置为将在先前的诊断周期计算的一个或更多个电压变化率当中的最大电压变化率预设为参考变化率。

例如，假设在第一电压变化率至第四电压变化率中，第三电压变化率最大。控制单元120可以将在第五诊断周期之前的第一电压变化率至第四电压变化率中大小最大的第三电压变化率预设为参考变化率。

当电压变化率大于或等于标准变化率且小于参考变化率时，控制单元120可以被配置为将电池模块BM诊断为正常模块。

例如，当第五电压变化率等于或大于标准变化率但小于参考变化率(第三电压变化率)时，控制单元120可以在第五诊断周期将电池模块BM诊断为正常模块。即，在第五诊断周期，当多个电池电芯B的第五电压变化率等于或大于标准变化率但小于参考变化率(第三电压变化率)时，控制单元120可以判断相对于多个电池电芯B的电压偏差的变化率与先前的诊断周期相比没有增加。因此，当当前周期的电压变化率大于或等于标准变化率但小于参考变化率时，控制单元120可以将电池模块BM诊断为正常模块。

相反地，当电压变化率等于或大于标准变化率和参考变化率时，控制单元120可以被配置为将电池模块BM诊断为有缺陷的模块。

例如，如果当前诊断周期(第五诊断周期)的电压变化率(第五电压变化率)等于或大于标准变化率和参考变化率(第三电压变化率)，则控制单元120可以判断相对于多个电池电芯B的电压偏差的变化率等于或大于标准变化率并且与先前的诊断周期相比正在增加。即，控制单元120可以判断在当前周期中包括在电池模块BM中的多个电池电芯B之间的劣化程度是不均匀的。因此，控制单元120可以将电池模块BM诊断为有缺陷的模块。

综上所述，如果电压变化率小于标准变化率，则电池诊断装置100可以将电池模块BM诊断为正常模块，而不考虑参考变化率。此外，当电压变化率大于或等于标准变化率且小于参考变化率时，电池诊断装置100可以将电池模块BM诊断为正常模块。最后，当电压变化率等于或大于标准变化率和参考变化率时，电池诊断装置100可以将电池模块BM诊断为有缺陷的模块。

也就是说，电池诊断装置100在诊断电池模块BM的状态的过程中可以考虑当前诊断周期的电压变化率、标准变化率和参考变化率中的全部。通过比较电压变化率和标准变化率，与BOL状态下的电池模块BM相比，可以诊断电池模块BM的当前状态。此外，可以通过比较电压变化率和参考变化率来诊断电池模块BM的多个电池电芯B的不均匀劣化的状态。因此，电池诊断装置100具有在当前诊断周期在更多方面诊断电池模块BM的状态的优点。

此外，控制单元120可以被配置为将在当前诊断周期之前计算的一个或更多个电压变化率当中的最大电压变化率设置为参考变化率。

例如，如在先前的实施方式中，假设控制单元120计算第一电压变化率至第五电压变化率，并且第五电压变化率是最新近计算的。控制单元120可以将除了第五电压变化率之外的第一电压变化率至第四电压变化率中最大的电压变化率设置为参考变化率。以下，假设将第一电压变化率被设置为参考变化率。

控制单元120可以被配置为比较参考变化率和电压变化率的大小，并根据比较结果诊断电池模块BM。

具体地，当电压变化率等于或大于参考变化率时，控制单元120可以被配置为将电池模块BM诊断为有缺陷的模块。例如，当被设置为电压变化率的第五电压变化率等于或大于被设置为参考变化率的第一电压变化率时，电池模块BM的状态可以被诊断为有缺陷的模块。

相反，当电压变化率小于参考变化率时，控制单元120可以被配置为将电池模块BM诊断为正常模块。例如，当被设置为电压变化率的第五电压变化率小于被设置为参考变化率的第一电压变化率时，电池模块BM的状态可以被诊断为正常模块。

在本公开的实施方式中，当电池模块BM的电压变化率增加时，控制单元120可以将电池模块BM诊断为有缺陷的模块。这里，电压变化率增加的情况可以是多个电池电芯B的电压变化量(离差或标准偏差)增加的情况。例如，当多个电池电芯B的电压偏差由于多个电池电芯B的不均匀劣化而增加时，电池模块BM的电压变化率可能增加。因此，电池诊断装置可以根据电压变化率和参考变化率的比较结果来诊断电池模块BM。

另外，控制单元120可以被配置为在每个电压测量周期与诊断电池模块BM并行地，基于与多个电池电芯B中的每一个相对应的电压值来诊断多个电池电芯B中的每一个。

具体地，可以预设电池电芯的电压的上限电压值和下限电压值。控制单元120可以将从电压测量单元110接收的电压值等于或大于上限电压值的电池电芯诊断为过电压状态。此外，控制单元120可以将接收到的电压值等于或小于下限电压值的电池电芯诊断为低电压状态。控制单元120可以将电压值小于上限电压值并且超过下限电压值的电池电芯诊断为正常状态。

也就是说，控制单元120可以在每个诊断周期诊断电池模块BM的状态，并且还可以在每个电压测量周期诊断多个电池电芯B中的每一个的状态。

因此，具有多个电池电芯B中的每一个的状态和电池模块BM的状态都可以由电池诊断装置诊断的益处。

在下文中，将描述控制单元120调整计数值并根据调整后的计数值诊断电池模块BM的实施方式。

控制单元120可以被配置为在每个诊断周期基于电压变化率、标准变化率和参考变化率中的至少一者来确定电池模块BM的状态，并根据所确定的电池模块BM的状态调整预设计数值。

这里，计数值可以具有设置为0的初始值和最小值。另外，可以通过控制单元120增加或减少1来调整计数值。

具体地，当电池模块BM被控制单元120诊断为有缺陷的模块时，可以停止电池模块BM的使用并且可以请求更换。也就是说，当电池模块BM被诊断为有缺陷的模块时，与电池模块BM被诊断为正常模块的情况不同，对应的电池模块BM可能会受到惩罚。因此，控制单元120可以被配置为根据更严格的标准保守地将电池模块BM诊断为有缺陷状态。

例如，控制单元120可以被配置为当电压变化率小于标准变化率时减小计数值。在这种情况下，控制单元120可以将电池模块BM诊断为正常模块。如果现有计数值为0，由于计数值不能再减小(因为最小值被设置为0)，则计数值可以被保持为0。

此外，控制单元120可以被配置为当电压变化率大于或等于标准变化率并且小于参考变化率时减小计数值。在这种情况下，控制单元120可以将电池模块BM诊断为正常模块。

此外，控制单元120可以被配置为当电压变化率等于或大于标准变化率和参考变化率时增加计数值。在这种情况下，控制单元120可以被配置为基于调整后的计数值和预设的标准值来诊断电池模块BM，而无需立即将电池模块BM诊断为有缺陷的模块。

这里，标准值为预设值，并且可以被设置为自然数。

具体地，控制单元120可以被配置为当调整后的计数值等于或大于标准值时将电池模块BM诊断为有缺陷的模块。

例如，当电压变化率等于或大于标准变化率和参考变化率时，可以增加计数值。此外，如果调整后的计数值等于或大于标准值，则电池模块BM可以被诊断为有缺陷的模块。即，控制单元120可以被配置为当电压变化率等于或大于标准变化率和参考变化率的情况发生参考值或更多次时将电池模块BM诊断为有缺陷的模块。因此，由于控制单元120通过严格的标准将电池模块BM诊断为有缺陷的模块，因此可以显著降低将正常模块错误地诊断为有缺陷的模块的可能性。

然而，当电压变化率小于标准变化率时，或者当电压变化率等于或大于标准变化率但小于参考变化率时，控制单元120可以减小计数值。也就是说，在这种情况下，调整后的计数值不可避免地小于标准值。因此，即使不比较调整后的计数值与标准值，控制单元120也可以将电池模块BM诊断为正常模块，以通过更高效地使用系统资源来防止不必要的系统资源浪费。

根据本公开的实施方式的电池诊断装置100可以通过基于计数值和标准值的严格标准将电池模块BM诊断为有缺陷的模块。因此，电池诊断装置可以防止正常模块被错误地诊断为有缺陷的模块。

根据本公开的电池诊断装置100可以应用于BMS(电池管理系统)。也就是说，根据本公开的BMS可以包括上述电池诊断装置100。在该配置中，电池诊断装置100的至少一些组件可以通过补充或添加包括在传统BMS中的配置的功能来实现。例如，电池诊断装置100的电压测量单元110、控制单元120和存储单元130可以被实现为BMS的组件。

此外，根据本公开的电池诊断装置100可以被提供给电池组1。例如，参考图2，根据本公开的电池组1可以包括电池诊断装置100和电池模块BM。此外，电池组1还可以包括电气设备(继电器、保险丝等)和外壳。

图3是示意性地示出根据本公开的又一实施方式的电池诊断方法的图。

优选地，电池诊断方法的每个步骤可以由电池诊断装置100执行。在下文中，将省略或简要描述与之前描述的内容重复的内容。

参考图3，电池诊断方法可以包括电压测量步骤(S100)、电压变化量计算步骤(S200)、电压变化率计算步骤(S300)和电池模块诊断步骤(S400)。

电压测量步骤S100是在每个电压测量周期测量包括在电池模块BM中的多个电池电芯B中的每一个的电压的步骤，并且可以由电压测量单元110执行。

电压变化量计算步骤(S200)是在每个电压测量周期计算多个电池电芯B的多个电压值之间的电压变化量的步骤，并且可以由控制单元120执行。

控制单元120可以从电压测量单元110接收用于多个电池电芯B的多个电压值并且计算多个接收到的电压值之间的电压变化量。

例如，控制单元120可以通过计算多个电压值之间的离差或标准偏差来计算电压变化量。

电压变化率计算步骤(S300)是在不同于电压测量周期的每个诊断周期计算多个所计算的电压变化量之间的电压变化率的步骤，并且可以由控制单元120执行。

假设电压测量周期为1秒，并且诊断周期为100秒。控制单元120可以计算每1秒测量的多个电池电芯B的多个电压值的电压变化量。此外，控制单元120可以每100秒计算多个电压变化量的电压变化率。在这种情况下，控制单元120可以每100秒计算100个电压变化量的电压变化率。

例如，控制单元120可以通过计算相应诊断周期中的第一个计算的电压变化量和最后计算的电压变化量之间的平均变化率来计算相应诊断周期的电压变化率。

电池模块诊断步骤(S400)是基于直到当前诊断周期计算的一个或更多个电压变化率和预设标准变化率来诊断电池模块BM的步骤，并且可以由控制单元120执行。

图4是示意性地示出本公开的又一实施方式的电池诊断方法中的电池模块诊断步骤(S400)的实施方式的图。

参考图4，电池模块诊断步骤(S400)可以包括步骤S410至步骤S440。

在步骤S410中，可以比较电压变化率和标准变化率。具体地，可以比较在当前诊断周期计算的电压变化率和标准变化率的大小。如果电压变化率等于或大于标准变化率，则可以执行步骤S420，如果电压变化率小于标准变化率，则可以执行步骤S440。

在步骤S420中，可以比较电压变化率和参考变化率。具体地，可以将在当前诊断周期计算的电压变化率与在当前诊断周期之前预设的参考变化率的大小进行比较。即，可以比较在当前诊断周期计算的电压变化率的大小和在先前的诊断周期计算的一个或更多个电压变化率中具有最大值的参考变化率的大小。如果电压变化率等于或大于参考变化率，则可以执行步骤S430，如果电压变化率小于标准变化率，则可以执行步骤S440。

在步骤S430中，电池模块BM可以被诊断为有缺陷的模块。也就是说，如果电压变化率等于或大于标准变化率和参考变化率，则控制单元120可以将电池模块BM诊断为有缺陷的模块。

在步骤S440中，电池模块BM可以被诊断为正常模块。也就是说，如果电压变化率小于标准变化率，或者如果电压变化率等于或大于标准变化率但小于参考变化率，则控制单元120可以将电池模块BM诊断为正常模块。

图5是示意性地示出根据本公开的又一实施方式的电池诊断方法中的电池模块诊断步骤(S400)的另一实施方式的图。

参考图5，电池模块诊断步骤(S400)可以包括步骤S410至步骤S470。以下，将重点描述图5的实施方式与图4的实施方式的不同之处。

在步骤S410中，如果电压变化率大于或等于标准变化率，则执行步骤S420，如果电压变化率小于标准变化率，则执行步骤S460。

在步骤S420中，如果电压变化率等于或大于参考变化率，则执行步骤S450，如果电压变化率小于参考变化率，则执行步骤S460。

在步骤S450中，可以增加计数值。例如，计数值可以具有设置为0的初始值和最小值，并且可以增加1。即，如果电压变化率等于或大于标准变化率和参考变化率，则控制单元120可以增加计数值。在计数值增加后，可以执行步骤S470。

在步骤S470中，可以将计数值和标准值进行比较。具体地，如果在步骤S450中增加的计数值大于或等于标准值，则可以执行步骤S430。相反，如果在步骤S450中增加的计数值小于标准值，则可以执行步骤S440。

在步骤S460中，可以减小计数值。也就是说，如果电压变化率小于标准变化率，或者如果电压变化率等于或大于标准变化率但小于参考变化率，则控制单元120可以减小计数值。但是，计数值可能不会减小为低于所设置的最小值。在步骤S460之后，可以执行步骤S440，使得电池模块BM可以被诊断为正常模块。

上述本公开的实施方式不仅能通过装置和方法来实现，而且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者其上记录有该程序的记录介质来实现。本领域技术人员可以根据实施方式的上述描述容易地实现程序或记录介质。

已经详细描述了本公开。然而，应该理解的是，详细描述和具体示例虽然指示了本公开的优选实施方式，但仅以说明的方式给出，因为在本公开范围内的各种变化和修改对于本领域技术人员来说从这个详细的描述将变得显而易见。

此外，本领域的技术人员可以在不脱离本公开的多个技术方面的情况下对上文描述的本公开进行许多替换、修改和变化，并且本公开不限于上述实施方式和所附的附图，每个实施方式可以部分或全部选择性地组合以允许各种修改。

(参考符号)

1：电池组

100：电池诊断装置

110：电压测量单元

120：控制单元

130：存储单元

BM：电池模块

C：多个电池电芯

Claims (13)

1.一种电池诊断装置，所述电池诊断装置包括：

电压测量单元，所述电压测量单元被配置为在每个电压测量周期测量包括在电池模块中的多个电池电芯中的每个电池电芯的电压；以及

控制单元，所述控制单元被配置为在每个电压测量周期从所述电压测量单元获得所述多个电池电芯的电压值，计算所获得的所述多个电池电芯的多个电压值之间的电压变化量，在不同于所述电压测量周期的每个诊断周期计算所计算的多个电压变化量之间的电压变化率，并且基于预设标准变化率和直到当前诊断周期计算的一个或更多个电压变化率来诊断所述电池模块。

2.根据权利要求1所述的电池诊断装置，

其中，所述控制单元被配置为比较在所述当前诊断周期计算的所述电压变化率和所述标准变化率的大小，并且基于比较结果来诊断所述电池模块的状态。

3.根据权利要求2所述的电池诊断装置，

其中，所述控制单元被配置为当所述电压变化率等于或大于所述标准变化率时，基于所述电压变化率和在先前的诊断周期预设的参考变化率来诊断所述电池模块，并且

其中，所述控制单元被配置为当所述电压变化率小于所述标准变化率时，将所述电池模块诊断为正常模块。

4.根据权利要求3所述的电池诊断装置，

其中，所述控制单元被配置为将在先前的诊断周期计算的一个或更多个电压变化率当中的最大电压变化率预设为所述参考变化率。

5.根据权利要求3所述的电池诊断装置，

其中，所述控制单元被配置为当所述电压变化率等于或大于所述标准变化率和所述参考变化率时，将所述电池模块诊断为有缺陷的模块，并且

其中，所述控制单元被配置为当所述电压变化率等于或大于所述标准变化率且小于所述参考变化率时，将所述电池模块诊断为所述正常模块。

6.根据权利要求5所述的电池诊断装置，

其中，所述控制单元被配置为在每个诊断周期基于所述电压变化率、所述标准变化率和所述参考变化率中的至少一者来确定所述电池模块的状态，根据所确定的电池模块的状态来调整预设计数值，并且基于调整后的计数值和预设标准值来诊断所述电池模块。

7.根据权利要求6所述的电池诊断装置，

其中，所述控制单元被配置为当调整后的计数值等于或大于所述标准值时，将所述电池模块诊断为有缺陷的模块。

8.根据权利要求6所述的电池诊断装置，

其中，所述控制单元被配置为当所述电压变化率小于所述标准变化率时减小所述计数值，

其中，所述控制单元被配置为当所述电压变化率等于或大于所述标准变化率且小于所述参考变化率时减小所述计数值，并且

其中，所述控制单元被配置为当所述电压变化率等于或大于所述标准变化率和所述参考变化率时增加所述计数值。

9.根据权利要求1所述的电池诊断装置，

其中，所述控制单元被配置为通过在每个电压测量周期计算所述多个电压值的离差或标准偏差来计算所述电压变化量。

10.根据权利要求1所述的电池诊断装置，

其中，所述诊断周期被设置为大于所述电压测量周期。

11.根据权利要求1所述的电池诊断装置，

其中，所述控制单元被配置为在每个电压测量周期基于与所述多个电池电芯中的每个电池电芯对应的电压值来诊断所述多个电池电芯中的每个电池电芯。

12.一种电池组，所述电池组包括根据权利要求1至11中任一项所述的电池诊断装置。

13.一种电池诊断方法，所述电池诊断方法包括：

电压测量步骤，该电压测量步骤在每个电压测量周期测量包括在电池模块中的多个电池电芯中的每个电池电芯的电压；

电压变化量计算步骤，该电压变化量计算步骤在每个电压测量周期计算所述多个电池电芯的多个电压值之间的电压变化量；

电压变化率计算步骤，该电压变化率计算步骤在与所述电压测量周期不同的每个诊断周期，计算所计算的多个电压变化量之间的电压变化率；以及

电池模块诊断步骤，该电池模块诊断步骤基于预设标准变化率和直到当前诊断周期计算的一个或更多个电压变化率来诊断所述电池模块。

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