CN117677857A - 电池管理设备和方法 - Google Patents

Abstract

根据本发明的一个实施方式的电池管理设备包括：拐点提取单元，其用于从表示电池的电压随时间的变化的电池曲线提取拐点；以及控制单元，其用于确定电池的与拐点相对应的目标电压、目标温度和目标电流量，确定预设电压表中与目标温度和目标电流量相对应的参考电压，并且基于参考电压和目标电压诊断在电池中是否出现锂析出。

Description

电池管理设备和方法

技术领域

本申请要求2022年2月8日在韩国提交的韩国专利申请No.10-2022-0016361的优先权，其公开内容通过引用并入本文中。

本公开涉及电池管理设备及方法，更具体地，涉及能够诊断是否出现电池的锂析出的电池管理设备及方法。

背景技术

近来，对诸如笔记本电脑、摄像机和便携式电话之类的便携式电子产品的需求已经急剧增加，并且电动车辆、蓄能电池、机器人、卫星等已经得到大力发展。因此，正在积极研究允许反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。在它们当中，锂电池备受瞩目，因为它们与镍基电池相比几乎没有记忆效应，而且自充电率极低且能量密度很高。

在高容量和高密度方面正在对这些电池进行大量研究，但提高寿命和安全性方面也很重要。为此，需要抑制在电极表面上与电解液的分解反应，并且需要防止过充电和过放电。

具体而言，需要防止在负极表面出现锂析出(镀锂、锂Li)的现象。当在负极表面上出现锂析出时，它导致与电解液的副反应，并且改变电池的动力学平衡，这导致电池劣化。另外，因为当在负极表面上出现锂金属析出时可能会出现电池的内部短路，所以存在由于内部短路而导致起火和爆炸的风险。

传统上，基于在充电后的闲置区间中电压随时间的变化来诊断锂析出。然而，该方法适用于当在相应闲置时段中出现大量锂析出的情况，并且存在的问题在于：当锂析出一点一点积累时无法准确诊断是否出现锂析出。

因此，需要开发一种即使锂析出逐渐积累也能够准确诊断锂析出的技术。

发明内容

技术问题

本公开被设计为解决相关技术的问题，因此本公开涉及提供一种基于在指示电压随时间变化的电池曲线中生成拐点的电压来诊断在电池中是否出现锂析出的电池管理设备及方法。

本公开的这些和其它目的和优点可以从以下详细描述来理解，并且从本公开的示例性实施方式将变得更加清楚。此外，将容易理解，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手段来实现。

技术方案

根据本公开的一个方面的电池管理设备可以包括：拐点提取单元，其被配置为从表示电池的电压随时间的变化的电池曲线提取拐点；以及控制单元，其被配置为确定电池的与拐点相对应的目标电压、目标温度和目标电流量，确定预设电压表中与目标温度和目标电流量相对应的参考电压，并且基于参考电压和目标电压诊断在电池中是否出现锂析出。

控制单元可以被配置为基于参考电压与目标电压之间的电压偏差来诊断是否出现锂析出。

控制单元可以被配置为当电压偏差等于或大于预设阈值电压时，诊断出在电池中出现锂析出。

控制单元可以被配置为当电压偏差小于阈值电压时，诊断出在电池中没有出现锂析出。

控制单元可以被配置为确定与目标温度相对应的参考温度、确定与目标电流量相对应的参考电流量、以及确定电压表中与参考温度和参考电流量相对应的参考电压。

控制单元可以被配置为将多个预定温度当中的最靠近目标温度的温度确定为参考温度，并且将多个预定电流量当中的最靠近目标电流量的电流确定为参考电流量。

控制单元可以被配置为确定多个预定温度当中的距目标温度属于预定温度范围的至少一个参考温度，确定多个预定电流量当中的距目标电流量属于预定电流量范围的至少一个参考电流量，以及将根据确定出的至少一个参考温度和确定出的至少一个参考电流量的组合的至少一个电压当中的最小电压确定为所述参考电压。

控制单元可以被配置为当多个预定温度不具有与目标温度相同的值或者多个预定电流量不具有与目标电流量相同的值时，通过使用插值方法确定电压表中与目标温度和目标电流量相对应的参考电压。

电压表可以是记录了根据电池的温度和电池的电流量的电池的电压的表。

电池曲线可以是记录为表示当用恒定电流对电池进行充电或放电时根据充电时间或放电时间的电压的曲线。

根据本公开的另一方面的电池管理设备还可以包括被配置为存储电压表的存储单元。

控制单元可以被配置为将与目标温度和目标电流量相对应的参考电压预先存储在存储单元中所存储的电压表中，并且当目标电压小于参考电压时将参考电压更新为目标电压。

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个方面的电池管理设备。

根据本公开的又一方面的电池管理服务器可以包括根据本公开的一个方面的电池管理设备。

根据本公开的又一方面的电池管理方法，该电池管理方法可以包括以下步骤：拐点提取步骤，该拐点提取步骤从表示电池的电压随时间的变化的电池曲线中提取拐点；目标信息确定步骤，该目标信息确定步骤确定电池的与拐点相对应的目标电压、目标温度和目标电流量；参考电压确定步骤，该参考电压确定步骤确定预设电压表中与目标温度和目标电流量相对应的参考电压；以及锂析出诊断步骤，该锂析出诊断步骤基于参考电压和目标电压来诊断在电池中是否出现锂析出。

技术效果

根据本公开的一个方面，能够准确地诊断在电池中是否出现锂析出。具体而言，即使在锂金属的析出进展缓慢的情况下，也可以诊断是否出现锂金属的析出。

另外，根据本公开的一方面，可以基于在电池的充电和放电过程中的测量数据快速诊断是否出现锂析出。

本公开的效果不限于上述效果，并且本领域技术人员从权利要求的描述中将清楚地理解未提及的其它效果。

附图说明

附图例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，本公开不应被解释为限于附图。

图1是示意性地示出根据本公开的实施方式的电池管理设备的图。

图2是示意性地示出根据本公开的实施方式的电池曲线的图。

图3是示意性地示出根据本公开的实施方式的标准电池和第一电池的电压行为的图。

图4是示意性地示出根据本公开的实施方式的标准电池和第二电池的电压行为的图。

图5是示意性地示出根据本公开的实施方式的电压表的图。

图6是示意性地示出正常电池的正极电位曲线和负极电位曲线的图。

图7是示意性地示出锂析出电池的正极电位曲线和负极电位曲线的图。

图8是示意性地示出根据本公开的另一实施方式的电池组的示例性构造的图。

图9是示意性地示出根据本公开的又一实施方式的电池管理方法的图。

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，而是在允许发明人为了最佳解释而适当定义术语的原则的基础上，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，本文提出的描述只是出于仅例示目的的优选示例，并非旨在限制本公开的范围，因此应该理解，在不脱离本公开的范围的情况下，可以对其进行其它等效替换和修改。

此外，在描述本公开时，当认为相关已知元件或功能的详细描述使得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”等序数词的术语可以用于在各种元件当中将一个元件与另一元件区分开，但并非旨在通过该术语来限制元件。

在整个说明书中，当部分被称为“包括”或“包含”任何元件时，这意味着除非另有明确说明，否则该部分还可以包括其它元件，而不排除其它元件。

另外，在整个说明书中，当部分被称为“连接”至另一部分时，并非限于它们“直接连接”的情况，而且包括它们在另一元件置于它们之间的情况下“间接连接”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实施方式的电池管理设备100的图。

具体来说，电池管理设备100可以诊断电池中是否出现锂金属析出。这里，电池是指包括负极端子和正极端子的一个物理上可分离的独立单元。例如，可以将一个锂离子电池或锂聚合物电池视为电池。

参照图1，电池管理设备100可以包括拐点提取单元110和控制单元120。

拐点提取单元110可以被配置为从表示电池的电压随时间的变化的电池曲线BP中提取拐点。

这里，电池曲线BP是在电池的充电或放电期间生成的，并且可以是表示电池的电压随时间的变化的曲线。优选地，电池曲线BP可以是记录为表示当用恒定电流对电池进行充电或放电时根据充电时间或放电时间的电压的曲线。

图2是示意性地示出根据本公开的实施方式的电池曲线BP的图。具体来说，图2是示出在电池充电过程期间生成的电池曲线BP的图。

在图2的实施方式中，电池的充电区间可以分为用恒定电流进行充电的CC区间和用恒定电压进行充电的CV区间。优选地，由于CV区间是电压变化不显著的区间，因此可能不会出现拐点。因此，拐点提取单元110可以从电池曲线BP的CC区间提取拐点。

锂析出电池的与拐点相对应的电压可以高于正常电池的与拐点相对应的电压。下面将参照图3和图4详细描述正常电池和锂析出电池的拐点。

图3是示意性地示出根据本公开的实施方式的标准电池R和第一电池B1的电压行为的图。图4是示意性地示出根据本公开的实施方式的标准电池R和第二电池B2的电压行为的图。

具体来说，图3和图4是示出CC区间中的电压与微分电压(dV/dt)之间的对应关系的图。这里，微分电压是指电压随着时间的瞬时变化率。

在图3和图4的实施方式中，标准电池R是处于BOL(寿命开始)状态的电池并且是其中没有析出锂金属的正常电池。第一电池B1是处于MOL(寿命中期)状态的电池，并且是其中没有析出锂金属的正常电池。第二电池B2是处于MOL状态的电池并且是其中析出锂金属的锂析出电池。

参照图3和图4，标准电池R的拐点可以出现在标准电压VR处。第一电池B1的拐点可以出现在第一电压VB1处，而第二电池B2的拐点可以出现在第二电压VB2处。也就是说，锂析出电池的与拐点相对应的电压可以大于正常电池的与拐点相对应的电压。因此，考虑标准电压VR作为标准，锂析出电池的与拐点相对应的电压可以比正常电池的与拐点相对应的电压更向高电位侧偏移。

因此，拐点提取单元110可以从电池曲线BP中提取拐点，使得控制单元120可以基于与拐点相对应的电压来诊断电池的锂析出。

控制单元120可以被配置为确定电池的与拐点相对应的目标电压、目标温度和目标电流量。

具体来说，在对电池进行充电或放电的过程中，不仅可以测量电池的电压，而且可以测量电池的温度以及充电和放电电流量。在一个实施方式中，可以在相同或不同的时段测量电压、温度和电流量。优选地，可以在相同时段测量电压、温度和电流量。这里，电流量是指累积充电量或累积放电量，并且可以通过电流积分来计算电流量。

例如，在图3的实施方式中，控制单元120可以将第一电池B1的拐点出现的第一电压VB1确定为目标电压。另外，与目标电压相对应的第一温度可以被确定为目标温度。另外，与目标电压相对应的第一电流量可以被确定为目标电流量。这里，应该注意的是，与目标电压相对应的第一温度和第一电流量是在充电过程期间测量的第一电池B1的温度和电流量当中出现拐点时的温度和电流量。

控制单元120可以被配置为确定预设电压表中与目标温度和目标电流量相对应的参考电压。

这里，电压表可以是记录根据电池温度和电池电流量的电池电压的表。具体来说，电压表是通过使用处于BOL状态的标准电池R的实验而生成的，并且可以是其中记录了针对电池温度和电流量的电池电压的表。

图5是示意性地示出根据本公开的实施方式的电压表VT的图。

参照图5，在电压表VT中，可以记录以5℃的温度间隔和5A的电流量间隔测量的电压。例如，在温度为20℃的情况下，当电流量为5A、10A和15A时，电压分别为V1、V2和V3。在温度为25℃的情况下，当电流量为5A、10A和15A时，电压分别为V4、V5和V6。在温度为30℃的情况下，当电流量为5A、10A和15A时，电压分别为V7、V8和V9。

在作为非限制性实施方式的图5中，为了便于说明，仅示出了针对预定温度范围(20℃至30℃)和预定电流量范围(5A至15A)的相应电压(V1至V9)。然而，应当注意，电压表VT的温度间隔和电流量间隔并不受图5的实施方式的限制。

例如，在图3的实施方式中，假设与第一电压VB1相对应的目标温度为25℃，并且相应的目标电流量为10A。控制单元120可以将电压表VT中与目标温度和目标电流量相对应的参考电压确定为V5。

控制单元120可以被配置为基于参考电压和目标电压来诊断在电池中是否出现锂析出。

具体来说，控制单元120可以被配置为基于参考电压与目标电压之间的电压偏差来诊断是否出现锂析出。

如上所述，参照图3和图4，与正常电池的与拐点相对应的电压相比，锂析出电池的与拐点相对应的电压可以进一步向高电位侧偏移。因此，控制单元120可以基于参考电压与目标电压之间的电压偏差来诊断在电池中是否出现锂析出。

例如，如果电压偏差大于或等于预设阈值电压，则控制单元120可以被配置为诊断在电池中析出锂。相反，如果电压偏差小于阈值电压，则控制单元120可以被配置为诊断在电池中没有析出锂。例如，阈值电压可以被设置为10mV。

在图3和图4的实施方式中，假设标准电池R、第一电池B1和第二电池B2的与拐点相对应的温度和电流量相同。也就是说，假设标准电池R的标准电压VR是第一电池B1和第二电池B2的参考电压。由于第一电池B1是正常电池，因此标准电压VR与第一电压VB1之间的电压偏差可以小于阈值电压。由于第二电池B2是锂析出电池，因此标准电压VR与第二电压VB2之间的电压偏差可以大于或等于阈值电压。因此，控制单元120可以将第一电池B1诊断为正常电池并将第二电池B2诊断为锂析出电池。

也就是说，根据本公开的实施方式的电池管理设备100具有以下优点：基于电池曲线BP(恒定电流充电和放电曲线)快速地诊断是否出现锂析出。

另外，由于电池管理设备100通过考虑电池的温度和电流量来确定参考电压，因此通过在参考电压与目标电压之间进行比较可以提高诊断结果的准确性。

此外，设置在电池管理设备100中的控制单元120可以选择性地包括本领域已知的处理器、专用集成电路(ASIC)、其它芯片组、逻辑电路、寄存器、通信调制解调器、数据处理装置等，以实施在本公开中执行的各种控制逻辑。另外，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，程序模块可以存储在存储器中并由控制单元120执行。存储器可以位于控制单元120内部或外部，并且可以通过各种公知手段连接到控制单元120。

此外，拐点提取单元110可以从电池曲线BP中提取多个拐点。具体来说，拐点提取单元110可以从电池曲线BP的CC区间提取两个或更多个拐点。

在此情况下，控制单元120可以针对多个拐点中的每个拐点确定目标电压和参考电压，并计算相应目标电压与参考电压之间的电压偏差。

锂析出不仅影响电池的性能，而且还可能会造成诸如火灾和爆炸之类的致命事故。因此，如果多个计算出的电压偏差中的至少一个等于或大于阈值电压，则控制单元120可以诊断在电池中析出锂金属。

在下文中，将通过图6和图7来描述在锂析出时与拐点相对应的目标电压增加的原因。

图6是示意性地示出正常电池的正极电位曲线和负极电位曲线的图。图7是示意性地示出锂析出电池的正极电位曲线和负极电位曲线的图。

在图6和图7中，上曲线是正极电位曲线，而下曲线是负极电位曲线。

在正常电池中，在充电和放电过程中，在正极和负极之间移动的锂离子数量保持相同。也就是说，在正常电池的情况下，假设在充电过程(从Q1到Q2的过程)中从正极移动到负极的锂离子的数量为x，则移动到正极的锂离子的数量也为x。

在图6的实施方式中，在从Q1到Q2的充电期间，正极电位从Q1p增加至Q2p，负极电位从Q1n下降至Q2n。相反，在从Q2到Q1的放电期间，正极电位可以从Q2p下降至Q1p，并且负极电位可以从Q2n增加至Q1n。另外，在出现在Qx处的拐点处，正极电位可以是Qxp并且负极电位可以是Qxn。因此，正常电池的与拐点相对应的电压可以是Qxp-Qxn。

另一方面，在锂析出电池中，由于锂金属在负极活性材料上析出，因此在充电过程中从正极转移到负极的锂离子数量可大于在放电过程中从负极转移到正极的锂离子数量。由于这种现象，与负极电位对应的正极电位向高电位偏移。在图7的实施方式中，在出现在Qx处的拐点处，正极电位可以是Qxpp并且负极电位可以是Qxn。因此，锂析出电池的与拐点相对应的电压可以为Qxpp-Qxn。

参照图6和图7，锂析出电池的与拐点相对应的电压(Qxpp-Qxn)可以大于正常电池的与拐点相对应的电压(Qxp-Qxn)。因此，电池管理设备100可以考虑其中析出锂的电池的电压行为，从充电和放电过程的电池曲线BP来诊断在电池中是否出现锂析出。

另外，由于电池管理设备100通过考虑与拐点相对应的目标电压与作为标准的参考电压之间的电压偏差来诊断锂析出，因此优点在于：即使锂金属缓慢析出，也会诊断出是否出现锂析出。

控制单元120可以被配置为确定与目标温度相对应的参考温度、确定与目标电流量相对应的参考电流量、以及确定电压表VT中与参考温度和参考电流量相对应的参考电压。

电压表VT中可以包括针对多个温度和多个电流量的电压。这里，多个温度可以是以预定温度间隔而选择的温度。例如，在图5的实施方式中，多个温度可以是以5℃间隔而选择的温度。

类似地，多个电流量可以是以预定电流量间隔而选择的电流量。例如，在图5的实施方式中，多个电流量可以是以5A间隔而选择的电流量。

在一个实施方式中，控制单元120可以被配置为将多个预定温度当中的最靠近目标温度的温度确定为参考温度，并将多个预定电流量当中的最靠近目标电流量的电流量确定为参考电流量。

例如，当电压表VT中不包括与目标温度和/或目标电流量相同的值时，控制单元120可以将电压表VT中最靠近目标温度和/或目标电流量的值确定为参考温度和/或参考电流量。

在图5的实施方式中，假设目标温度为24℃并且目标电流量为8A。由于在电压表VT中不包括等于目标温度的温度，因此控制单元120可以将最靠近目标温度24℃的25℃确定为参考温度。此外，由于在电压表VT中不包括等于目标电流量的电流量，因此控制单元120可以将最靠近目标电流量8A的10A确定为参考电流量。因此，控制单元120可以将与参考温度(25℃)和参考电流量(10A)相对应的5V确定为参考电压。

此外，控制单元120可以基于参考电压5V与目标电压的比较结果来诊断在电池中是否出现锂析出。

在另一实施方式中，控制单元120可以被配置为确定多个预定温度当中的距目标温度属于预定温度范围的至少一个参考温度。

例如，预定温度范围可以被设置为等于电压表VT中所包括的多个温度的温度间隔。在图5的实施方式中，预定温度范围可以是5℃。

另外，控制单元120可以被配置为确定多个预定电流量的当中距目标电流量属于预定电流量范围的至少一个参考电流量。

例如，预定电流量范围可以被设置为等于电压表VT中所包括的多个电流量的电流量间隔。在图5的实施方式中，预定电流量范围可以是5A。

控制单元120可以被配置为将根据确定出的至少一个参考温度和确定出的至少一个参考电流量的组合的至少一个电压当中的最小电压确定为参考电压。

例如，与前面的实施方式一样，假设目标温度为24℃并且目标电流量为8A。控制单元120可以将电压表VT中包括的多个温度当中距目标温度在5℃的范围内的20℃和24℃确定为参考温度。另外，控制单元120可以将电压表VT中包括的多个电流量当中的距目标电流量在5A的范围内的5A和10A确定为参考电流量。控制单元120可以通过组合参考温度(20℃和24℃)以及参考电流量(5A和10A)来选择V1、V2、V4和V5作为参考电压的候选。此外，控制单元120可以将所选择的V1、V2、V4和V5当中的最小电压确定为参考电压。

另外，控制单元120可以基于参考电压与目标电压的比较结果来诊断在电池中是否出现锂析出。

在另一实施方式中，控制单元120可以被配置为当多个预定温度不具有与目标温度相同的值或者多个预定电流量不具有与目标电流量相同的值时，通过使用插值方法从电压表VT确定与目标温度和目标电流量相对应的参考电压。

具体来说，控制单元120可以确定电压表VT中接近目标温度的两个参考温度。另外，控制单元120可以确定电压表VT中接近目标电流量的两个参考电流量。另外，控制单元120以根据两个参考温度和两个目标电流量的组合确定四个电压，并通过对所确定的四个电压进行插值以对应于目标温度和目标电流量来确定参考电压。

例如，与先前的实施方式一样，假设目标温度为24℃并且目标电流量为8A。控制单元120可以将电压表VT中所包括的多个温度当中接近目标温度的20℃和25℃确定为参考温度。此外，控制单元120可以将电压表VT中包括的多个电流量当中接近目标电流量的5A和10A确定为参考电流量。另外，控制单元120可以通过根据参考温度和参考电流量的组合对电压V1、V2、V4和V5进行插值来确定参考电压。

作为示例，控制单元120可以对与5A和10A的参考电流量相对应的电压进行插值，以便针对每个参考温度的与8A的目标电流量相对应。也就是说，控制单元120可以通过以与8A的目标电流量相对应的比率对V1和V2进行插值来计算V12，并通过以与8A的目标电流量相对应的比率对V4和V5进行插值来计算V45。这里，与20℃的参考温度和8A的目标电流量相对应的电压可以是V12，并且与25℃的参考温度和8A的目标电流量相对应的电压可以是V45。

此后，控制单元120可以通过以与24℃的目标温度相对应的比率对V12和V45的插值电压进行插值来确定参考温度。

优选地，可以应用控制单元120从电压表VT确定参考电压的各种实施方式中的任意一种来确定参考电压，或者可以将多个实施方式彼此组合来确定参考电压。具体而言，当在电压表VT中不包括目标电压和/或目标电流量时，可以通过考虑以下中的至少两个值来确定最终参考电压：1)与最近的温度和电流量相对应的参考电压，2)根据多个温度和电流量的组合的多个电压当中的最小参考电压，以及3)根据插值方法的参考电压。例如，可以将多个值的平均值或中值确定为参考电压。

如此，根据本公开的实施方式的电池管理设备100具有以下优点：考虑目标温度和目标电流量来确定参考电压，以便更准确地诊断在电池中是否出现锂析出。另外，由于可以通过各种方式确定参考电压，因此能够提高诊断结果的可靠性和准确性。

参照图1，电池管理设备100还可以包括存储单元130。

这里，电池管理设备100还可以包括存储单元130。存储单元130可以存储电池管理设备100的每个部件的操作和功能所需的数据、在执行操作或功能的过程中生成的数据等。存储单元130在其类型上没有具体限制，只要其是能够记录、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。另外，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。

具体来说，存储单元130可以通信地连接到拐点提取单元110和控制单元120。

此外，存储单元130可以被配置为存储电压表VT。

例如，存储单元130可以存储关于在电池被充电或放电时该电池的电压、温度和电流量的电池信息。此外，存储单元130可以存储电压表VT。

控制单元120可以访问存储单元130以首先确定与目标电压相对应的目标温度和目标电流量。此外，控制单元120可以通过参考电压表VT来确定与目标电流量相对应的参考电流量和与目标温度相对应的参考温度。最后，控制单元120可以通过参考电压表VT来确定与参考温度和参考电流量相对应的参考电压。

当与目标温度和目标电流量相对应的参考电压预先存储在存储单元130中所存储的电压表VT中并且目标电压小于参考电压时，控制单元120可以被配置为将参考电压更新为目标电压。

也就是说，当目标电压小于电压表VT中所存储的参考电压时，控制单元120可以将参考电压更新为目标电压。

如上所述，由于当在电池中锂金属析出时，与负极电位相对应的正极电位向高电位偏移，因此目标电压超过参考电压是常见的。例如，当目标电压比参考电压大阈值电压以上时，控制单元120可以诊断出在电池中析出锂。

相反，当目标电压小于参考电压时，由于已经出现了变为确定是否出现锂析出的标准的新电压，因此控制单元120可以将参考电压更新为目标电压。

例如，假设参考电压为3.46V，并且目标电压为3.45V。在此情况下，由于目标电压小于参考电压，因此控制单元120可以将参考电压更新为3.45V。

在将参考电压更新为较小的电压值后，可以更严格地判断在电池中是否出现锂析出。因此，电池管理设备100具有以下优点：通过适当地更新参考电压来更准确地诊断在电池中是否出现锂析出。

根据本公开的电池管理设备100可以应用于BMS(电池管理系统)。也就是说，根据本公开的BMS可以包括上述电池管理设备100。在该配置中，电池管理设备100中的至少一些部件可以通过补充或添加传统BMS中所包括的配置的功能来实现。例如，拐点提取单元110、控制单元120和存储单元130可以被实现为BMS的部件。

根据本公开的电池管理设备100可以设置在电池组中。也就是说，根据本公开的电池组可以包括上述电池管理设备100和一个或更多个电池单元。另外，电池组还可以包括电气装备(继电器、熔丝等)和壳体。

图8是示意性地示出根据本公开的另一实施方式的电池组的示例性构造的图。

电池B的正极端子可以连接到电池组10的正极端子P+，并且电池B的负极端子可以连接到电池组10的负极端子P-。

测量单元200可以连接到第一感测线SL1、第二感测线SL2、第三感测线SL3和第四感测线SL4。

具体来说，测量单元200可以通过第一感测线SL1连接到电池B的正极端子，并且可以通过第二感测线SL2连接到电池B的负极端子。测量单元200可以基于在第一感测线SL1和第二感测线SL2中的每一条处测量到的电压来测量电池B的电压。

另外，测量单元200可以通过第三感测线SL3连接到安培表A。例如，安培表A可以是能够测量电池B的充电电流和放电电流的电流表或分流电阻器。测量单元200可以通过经由第三感测线SL3测量电池B的充电电流来计算充电电流量。此外，测量单元200可以通过经由第三感测线SL3测量电池B的放电电流来计算放电电流量。

此外，测量单元200通过第四感测线SL4连接到电池B，并且可以在电池B的充电过程中测量电池B的温度。

充放电装置20可以连接到电池组10并被配置为对电池B进行充电和/或放电。

具体来说，充放电装置20的一端可以连接到电池组10的正极端子P+，而另一端可以连接到电池组10的负极端子P-。因此，可以电连接电池B的正极端子、电池组10的正极端子P+、充放电装置20、电池组10的负极端子P-以及电池B的负极端子。

此外，根据本公开的电池管理设备100可以被设置在服务器中。

具体来说，服务器可以通过有线/无线网络直接和/或间接地连接到与电池连接的BMS。例如，服务器可以是云服务器。

服务器可以直接连接至BMS，或者可以通过连接至BMS的其它装置间接地连接至BMS。例如，连接至BMS的用户终端可以连接到服务器，或者连接到BMS的充电装置(例如，充电器或充电站)可以连接到服务器。

服务器可以从BMS接收电池信息(温度、电流量和电压)和电池曲线BP。此外，基于接收到的电池信息和电池曲线BP，服务器可以诊断在电池中是否出现锂析出。

图9是示意性地示出根据本公开的又一实施方式的电池管理方法的图。

优选地，电池管理方法的每个步骤可以由电池管理设备100执行。在下文中，为了便于说明，将省略或简要描述与先前描述的内容交叠的内容。

参照图9，电池管理方法可以包括拐点提取步骤(S100)、目标信息确定步骤(S200)、参考电压确定步骤(S300)和锂析出诊断步骤(S400)。

拐点提取步骤(S100)是提取表示电池的电压随时间的变化的电池曲线BP中的拐点的步骤，并且可以由拐点提取单元110执行。

例如，在图2的实施方式中，拐点提取单元110可以提取电池曲线BP的CC区间中的拐点。

目标信息确定步骤(S200)是确定电池的与拐点相对应的目标电压、目标温度和目标电流量的步骤，并且可以由控制单元120执行。

例如，在电池的充电和放电过程中，不仅可以测量电池的电压，还可以一起测量温度以及充电和放电电流量。因此，控制单元120可以确定与目标电压相对应的目标温度和目标电流量。

参考电压确定步骤(S300)是确定预设电压表VT中与目标温度和目标电流量相对应的参考电压的步骤，并且可以由控制单元120执行。

例如，控制单元120可以首先确定电压表VT中与目标温度相对应的参考温度以及与目标电流量相对应的参考电流量。此外，控制单元120可以确定电压表VT中与参考温度和参考电流量相对应的参考电压。

锂析出诊断步骤(S400)是基于参考电压和目标电压来诊断在电池中是否出现锂析出的步骤，并且可以由控制单元120执行。

例如，控制单元120可以计算参考电压与目标电压之间的电压偏差。此外，如果电压偏差等于或大于预设阈值电压，则控制单元120可以被配置为诊断出在电池中锂沉淀。相反，如果电压偏差小于阈值电压，则控制单元120可以被配置为诊断出在电池中没有析出锂。例如，阈值电压可以被设置为10mV。

上述本公开的实施方式可以不仅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者上面记录有该程序的记录介质来实现。根据上述实施方式的描述，本领域技术人员可以容易地实现该程序或记录介质。

已经详细描述了本公开。然而，应当理解，详细描述和具体示例虽然指示了本公开的优选实施方式，但仅以例示的方式给出，因为根据该详细描述，对于本领域技术人员而言本公开的范围内的各种变型和修改将变得清楚。

附加地，在不脱离本公开的技术方面的情况下，本领域技术人员可以对上文描述的本公开进行许多替换、修改和变型，并且本公开不限于上述实施方式和附图，并且每个实施方式可以部分地或全部选择性地组合以允许进行各种修改。

(附图标记)

10：电池组

20：充放电装置

100：电池管理设备

110：拐点提取单元

120：控制单元

130：存储单元

200：测量单位

Claims (13)

1.一种电池管理设备，该电池管理设备包括：

拐点提取单元，该拐点提取单元被配置为从表示电池的电压随时间的变化的电池曲线提取拐点；以及

控制单元，该控制单元被配置为确定所述电池的与所述拐点相对应的目标电压、目标温度和目标电流量，确定预设电压表中与所述目标温度和所述目标电流量相对应的参考电压，并且基于所述参考电压和所述目标电压诊断在所述电池中是否出现锂析出。

2.根据权利要求1所述的电池管理设备，

其中，所述控制单元被配置为基于所述参考电压与所述目标电压之间的电压偏差来诊断是否出现锂析出。

3.根据权利要求2所述的电池管理设备，

其中，所述控制单元被配置为当所述电压偏差等于或大于预设阈值电压时，诊断出在所述电池中出现锂析出，并且

其中，所述控制单元被配置为当所述电压偏差小于所述阈值电压时，诊断出在所述电池中没有出现锂析出。

4.根据权利要求1所述的电池管理设备，

其中，所述控制单元被配置为确定与所述目标温度相对应的参考温度、确定与所述目标电流量相对应的参考电流量、以及确定所述电压表中与所述参考温度和所述参考电流量相对应的所述参考电压。

5.根据权利要求4所述的电池管理设备，

其中，所述控制单元被配置为将多个预定温度当中的最靠近所述目标温度的温度确定为所述参考温度，并且将多个预定电流量当中的最靠近所述目标电流量的电流确定为所述参考电流量。

6.根据权利要求4所述的电池管理设备，

其中，所述控制单元被配置为确定多个预定温度当中的距所述目标温度属于预定温度范围的至少一个参考温度，确定多个预定电流量当中的距所述目标电流量属于预定电流量范围的至少一个参考电流量，以及将根据确定出的至少一个参考温度和确定出的至少一个参考电流量的组合的至少一个电压当中的最小电压确定为所述参考电压。

7.根据权利要求4所述的电池管理设备，

其中，所述控制单元被配置为当多个预定温度不具有与所述目标温度相同的值或者多个预定电流量不具有与所述目标电流量相同的值时，通过使用插值方法确定所述电压表中与所述目标温度和所述目标电流量相对应的参考电压。

8.根据权利要求1所述的电池管理设备，

其中，所述电压表是记录了根据所述电池的温度和所述电池的电流量的所述电池的电压的表。

9.根据权利要求1所述的电池管理设备，

其中，所述电池曲线是记录为表示当用恒定电流对所述电池进行充电或放电时根据充电时间或放电时间的电压的曲线。

10.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：

存储单元，该存储单元被配置为存储所述电压表，

其中，所述控制单元被配置为将与所述目标温度和所述目标电流量相对应的所述参考电压预先存储在所述存储单元中所存储的所述电压表中，并且当所述目标电压小于所述参考电压时将所述参考电压更新为所述目标电压。

11.一种电池组，该电池组包括根据权利要求1至10中的任一项所述的电池管理设备。

12.一种电池管理服务器，该电池管理服务器包括根据权利要求1至10中的任一项所述的电池管理设备。

13.一种电池管理方法，该电池管理方法包括以下步骤：

拐点提取步骤，该拐点提取步骤从表示电池的电压随时间的变化的电池曲线中提取拐点；

目标信息确定步骤，该目标信息确定步骤确定所述电池的与所述拐点相对应的目标电压、目标温度和目标电流量；

参考电压确定步骤，该参考电压确定步骤确定预设电压表中与所述目标温度和所述目标电流量相对应的参考电压；以及

锂析出诊断步骤，该锂析出诊断步骤基于所述参考电压和所述目标电压来诊断在所述电池中是否出现锂析出。