CN118633031A - 用于诊断电池的装置和方法 - Google Patents

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Abstract

根据本发明的实施例的用于诊断电池的装置是用于诊断包含在电池模块中的多个电池单体的状态的装置，该装置包括：测量部件，其被配置为测量电池模块和多个电池单体中的每个电池单体的电压；以及控制部件，其被配置为当电池模块的电压达到预设的截止电压时，确定多个电池单体中的每个电池单体的电压，基于所确定的多个电压和先前存储的电压数据来确定多个电池单体中的每个电池单体的电压上升/下降模式，并且根据所确定的电压上升/下降模式来诊断多个电池单体中的每个电池单体的状态。

Description

用于诊断电池的装置和方法
技术领域
本申请要求于2022年10月26日在韩国提交的韩国专利申请No. 10-2022-0139216的优先权，其公开内容通过引用并入本文。
本公开涉及一种用于诊断电池的装置和方法，并且尤其涉及一种能够诊断电池的状态的用于诊断电池的装置和方法。
背景技术
近年来，针对诸如笔记本计算机、摄像机和移动电话的便携式电子产品的需求急剧增加，并且电动车辆、储能电池、机器人、人造卫星等也已被认真开发。因此，允许重复充放电的高性能电池正被活跃地研究。
目前商用的电池包括镍镉电池、镍氢电池、镍锌电池、锂电池等。在其当中，锂电池备受青睐，因为锂电池相对于镍基电池几乎没有记忆效应，而且自充电率极低并且能量密度高。
随着诸如电动车辆、电动摩托车和电动自行车等动力驱动设备被商业化，针对高容量和高性能电池的需求正在增加。例如，多个电池单体可以串联和/或并联连接以形成电池模块。
然而，由于相互连接的多个电池单体的劣化程度并不相同，因此存在无法基于电池模块的状态来准确地诊断多个电池单体中的每个电池单体的状态的问题。
发明内容
技术问题
本公开被设计为解决相关现有技术的问题，因此本公开旨在提供一种用于诊断电池的装置和方法，其诊断相互连接的多个电池中的每个电池的状态。
本公开的这些和其他目的和优点可以从以下详细描述中理解，并且将从本公开的示例性实施例中变得更加充分地显而易见。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中所示的手段及其组合来实现。
技术解决方案
根据本公开的一个方面，用于诊断电池的装置可以诊断包含在电池模块中的多个电池单体的状态。
用于诊断电池的装置可以包括：测量单元，该测量单元被配置为测量电池模块和多个电池单体中的每个电池单体的电压；以及控制单元，该控制单元被配置为当电池模块的电压达到预设的截止电压时，确定多个电池单体中的每个电池单体的电压，基于所确定的多个电压和先前存储的电压数据来确定多个电池单体中的每个电池单体的电压上升/下降模式，并且根据所确定的电压上升/下降模式来诊断多个电池单体中的每个电池单体的状态。
先前存储的电压数据可以被设置为包括每次电池模块的电压达到截止电压时测量的多个电池单体的参考电压。
控制单元可以被配置为基于所确定的电压和先前存储的电压数据中包含的至少一个参考电压来确定多个电池单体中的每个电池单体的电压上升/下降模式。
控制单元可以被配置为针对多个电池单体中的每个电池单体推导出所确定的电压与至少一个参考电压之间的关系，并且基于所推导出的关系来确定多个电池单体中的每个电池单体的电压上升/下降模式。
控制单元可以被配置为取决于所确定的电压上升/下降模式是否朝向截止电压来诊断电池单体的状态。
控制单元可以被配置为当电池模块的电压达到预设的充电截止电压时，确定多个电池单体中的每个电池单体的充电电压，并且基于所确定的充电电压和先前存储的电压数据来确定多个电池单体中的每个电池单体的第一电压上升/下降模式。
控制单元可以被配置为当电池模块的电压达到预设的放电截止电压时，确定多个电池单体中的每个电池单体的放电电压，并且基于所确定的放电电压和先前存储的电压数据来确定多个电池单体中的每个电池单体的第二电压上升/下降模式。
控制单元可以被配置为基于第一电压上升/下降模式和第二电压上升/下降模式来诊断多个电池单体中的每个电池单体的状态。
控制单元可以被配置为将其中第一电压上升/下降模式是电压上升模式并且第二电压上升/下降模式是电压下降模式的电池单体的状态诊断为加速劣化状态。
控制单元可以被配置为将其中第一电压上升/下降模式是电压下降模式并且第二电压上升/下降模式是电压上升模式的电池单体的状态诊断为缓慢劣化状态。
测量单元可以被配置为进一步测量电池模块的电流。
控制单元可以被配置为基于电池模块的电流来计算电池模块的容量，并且当计算出的容量与先前计算的容量相比减小时诊断多个电池单体中的每个电池单体的状态。
控制单元可以被配置为当电池模块的容量在预设的初始容量的预设范围内时，诊断多个电池单体当中，排除其所确定的电压与截止电压相同的电池单体的剩余电池单体的状态。
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用于诊断电池的装置。
根据本公开的又一方面的诊断电池的方法可以诊断包含在电池模块中的多个电池单体的状态。
用于诊断电池的方法可以包括电压测量步骤，用于测量电池模块和多个电池单体中的每个电池单体的电压；电压确定步骤，用于当电池模块的电压达到预设的截止电压时确定多个电池单体中每个电池单体的电压；电压上升/下降模式确定步骤，用于基于所确定的多个电压和先前存储的电压数据来确定多个电池单体中的每个电池单体的电压上升/下降模式；以及电池诊断步骤，用于根据所确定的电压上升/下降模式来诊断多个电池单体中的每个电池单体的状态。
有益效果
根据本公开的一个方面，用于诊断电池装置的优点在于，通过考虑电池模块的充电和放电是否终止以及多个电池单体的电压上升/下降模式，具体地诊断多个电池单体中的每个电池单体的状态。
本公开的效果不限于上述效果，并且本领域技术人员根据权利要求的描述将清楚地了解未提及的其他效果。
附图说明
附图示出了本公开的优选实施例，并且与前述公开内容一起用于提供对本公开的技术特征的进一步理解，并且因此，本公开不应被理解为限于附图。
图1是示意性示出根据本公开的实施例的用于诊断电池的装置的图。
图2是示意性示出根据本公开的实施例的诊断规则的图。
图3是示意性示出根据本公开的实施例的电池模块和多个电池单体的充电电压的图。
图4是示意性示出根据本公开的实施例的电池模块和多个电池单体的放电电压的图。
图5是示意性示出根据本公开的另一实施例的电池组的示例性配置的图。
图6是示意性示出根据本公开的又一实施例的用于诊断电池的方法的图。
具体实施方式
应当理解，说明书和所附权利要求书中所使用的术语不应被理解为限于一般和字典含义，而应在允许发明人对术语进行适当定义以获得最佳解释的原则的基础上，基于与本公开的技术方面相对应的含义和概念进行解释。
因此，本文提出的描述仅是为了说明目的的优选示例，并非旨在限制本公开的范围，因此应该理解，可以在不脱离本公开的范围的情况下对其进行其他等效替换和修改。
附加地，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导致本公开的关键主题产生歧义时，本文将省略该详细描述。
包含诸如“第一”、“第二”等序数词的术语可以用在各种元素当中区分一个元素与另一个元素，但并非旨在通过这些术语来限制元素。
在整个说明书中，当某一部分被称为“包括”或“包含”任何元素时，除非另有明确说明，否则意味着该部分可以进一步包括其他元素，而不排除其他元素。
此外，在整个说明书中，当提到某一部分与另一部分“连接”时，并不限于它们“直接连接”的情况，还包括它们之间插入具有另一元素的“间接连接”的情况。
下面，将参考附图对本公开的优选实施例进行详细描述。
图1是示意性示出根据本公开的实施例的用于诊断电池的装置100的图。
用于诊断电池的装置100可以被配置为诊断包含在电池模块中的电池单体的状态。
这里，电池单体是指具有负极端子和正极端子并且物理上可分离的独立单体。作为示例，一个锂离子电池或一个锂聚合物电池可以被视为电池单体。附加地，多个电池单体可以串联和/或并联连接以构成电池模块。附加地，取决于实施例，多个电池单体可以串联和/或并联连接以构成电池组。下面，为了便于说明，将对电池模块中包含的多个电池单体进行说明，但应注意，本公开也可以应用于电池组中包含的多个电池单体。
参照图1，用于诊断电池的装置100可以包括测量单元110和控制单元120。
测量单元110可以被配置为测量电池模块和多个电池单体中的每个电池单体的电压。
具体而言，测量单元110可以电连接到电池模块的正极端子和负极端子。附加地，测量单元110可以通过测量电池模块的正极电压和负极电压来测量电池模块的电压。
附加地，测量单元110可以电连接到电池模块中包含的多个电池单体中的每个电池单体的正极端子和负极端子。附加地，测量单元110可以通过测量多个电池单体中的每个电池单体的正极电压和负极电压来测量每个电池单体的电压。
测量单元110可以连接到控制单元120以实现通信。例如，测量单元110可以有线和/或无线地连接到控制单元120。测量单元110可以将关于电池模块和多个电池单体的所测量电压的信息传输到控制单元120。
控制单元120可以被配置为当电池模块的电压达到预设的截止电压时，确定多个电池单体中每个电池单体的电压。
具体而言，可以预先设置电池模块的截止电压。这里，截止电压（cut-offvoltage）可以包括电池模块的充电结束电压和放电结束电压。例如，当电池模块的电压达到充电截止电压时，可以终止电池模块的充电。作为另一示例，当电池模块的电压达到放电截止电压时，可以终止电池模块的放电。
例如，假设电池模块的电压在时间点a处达到充电截止电压，则控制单元120可以确定在时间点a处测量的多个电池单体中的每个电池单体的电压。
作为另一示例，假设电池模块的电压在时间点b处达到放电截止电压，则控制单元120可以确定在时间点b处测量的多个电池单体中的每个电池单体的电压。
控制单元120可以被配置为基于所确定的多个电压和先前存储的电压数据来确定多个电池单体中的每个电池单体的电压上升/下降模式。
这里，先前存储的电压数据可以被设置为包括每次电池模块的电压达到截止电压时所测量的多个电池单体的参考电压。具体地，先前存储的电压数据可以包括关于在过去时间点处测量的电池模块和多个电池单体的电压的数据。优选地，先前存储的电压数据可以包括关于在过去时间点处每次电池模块的电压达到截止电压时所确定的多个电池单体的电压的数据。
控制单元120可以被配置为基于所确定的电压和在先前存储的电压数据中包含的至少一个参考电压来确定多个电池单体中的每个电池单体的电压上升/下降模式。这里，电压上升/下降模式是可以指示电池单体的电压的当前趋势的模式，并且可以通过比较在过去时间点处测量的电池单体的参考电压与在当前时间点处测量的电池单体的电压来确定。
优选地，电压上升/下降模式可以被分成电压上升模式或电压下降模式。这里，电压维持模式是其中电池单体的电压从过去到现在维持恒定的模式。电压上升模式是其中电池单体的电压与过去相比趋于上升的模式。电压下降模式是其中电池单体的电压与过去相比趋于下降的模式。
例如，假设电池模块包括一个电池单体，当前时间点是时间点t+3，并且先前存储的电压数据包括在时间点t、t+1、和t+2处的电池模块和电池单体的参考电压。控制单元120可以针对在时间点t、t+1、t+2、和t+3处测量的电池单体的电压以及参考电压来确定电压上升/下降模式。确定电压上升/下降模式的具体实施例将在后面描述。
控制单元120可以被配置为根据所确定的电压上升/下降模式来诊断多个电池单体中的每个电池单体的状态。
具体而言，控制单元120可以根据电压上升/下降模式来诊断电池单体的劣化状态。优选地，控制单元120可以诊断电池单体的劣化进展状态。
例如，控制单元120可以将电池单体的状态诊断为加速劣化状态或缓慢劣化状态。
这里，缓慢劣化状态可以指其中电池单体根据一般劣化速度劣化的状态。换言之，处于缓慢劣化状态的电池单体可以是处于正常状态的以可预测的劣化速度劣化的电池单体。相反，加速劣化状态可以指其中电池单体的劣化快速地进行的状态。换言之，处于加速劣化状态的电池单体可以是处于异常状态的快速地劣化超出预测范围的电池单体。可以区分加速劣化状态和缓慢劣化状态的可预测劣化速度和可预测劣化速度的范围可以通过实验或模拟适当地设置。
一般而言，当电池模块的充电和放电结束时，电池模块中包含的多个电池单体的充电和放电也结束。换言之，电池模块的充电和放电结束时间点可以是用于确定多个电池单体的状态改变的标准时间点。例如，当使用电池模块的特定SOC或特定容量作为标准时间点时，如果电池模块的容量由于劣化而下降，则标准时间点可能改变。另一方面，如果电池模块的充电和放电结束时间点被用作标准，即使电池模块的容量发生变化，也可以使用相同的标准来诊断多个电池单体的状态。
因此，根据本公开的实施例的用于诊断电池的装置100具有通过考虑电池模块的充电和放电是否终止以及多个电池单体的电压上升/下降模式来具体的诊断多个电池单体中的每个电池单体的状态的优点。
同时，在用于诊断电池的装置100中包含的控制单元120可以可选地包括本领域已知的处理器、专用集成电路（ASIC）、其他芯片组、逻辑电路、寄存器、通信调制解调器、数据处理设备等，以执行本公开中执行的各种控制逻辑。另外，当控制逻辑实现为软件时，控制单元120可以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且由控制单元120执行。存储器可以位于控制单元120的内部或外部，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，用于诊断电池的装置100可以进一步包括存储单元130。存储单元130可以存储用于诊断电池的装置100的每个组件的运行和功能所需的数据、在执行操作或功能的过程中生成的数据等。存储单元130的种类不受特别限制，只要它是能够记录、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。此外，存储单元130可以存储其中定义了控制单元120可执行的过程的程序代码。
例如，存储单元130可以存储关于多个电池单体的参考电压的电压数据。控制单元120可以访问存储单元130以获取所存储的电压数据。
下面，将描述其中控制单元120基于电压和参考电压来确定电池单体的电压上升/下降模式的实施例。
根据本公开的实施例，控制单元120可以被配置为针对多个电池单体中的每个电池单体推导出所确定的电压与至少一个参考电压之间的关系。
例如，控制单元120可以使用拟合算法来推导出所确定的电压与至少一个参考电压之间的关系。这里，推导出的关系可以是可表示在过去时间点处的电池单体的参考电压和在当前时间点处的电池单体的电压的函数。
控制单元120可以被配置为基于推导出的关系来确定多个电池单体中的每个电池单体的电压上升/下降模式。
例如，控制单元120可以基于推导出的关系来计算当前时间点的瞬时变化率。附加地，控制单元120可以根据计算出的瞬时变化率来确定电池单体的电压上升/下降模式。如果瞬时变化率是正数，则控制单元120可以将电池单体的电压上升/下降模式确定为电压上升模式。如果瞬时变化率是0，则控制单元120可以将电池单体的电压上升/下降模式确定为电压维持模式。如果瞬时变化率是负数，则控制单元120可以将电池单体的电压上升/下降模式确定为电压下降模式。
根据本公开的实施例的用于诊断电池的装置100具有根据当前电压与过去参考电压之间的关系来准确地确定多个电池单体的电压上升/下降模式的优点。根据以这种方式确定的电压上升/下降模式，可以高精度地诊断多个电池单体的状态。
控制单元120可以被配置为取决于所确定的电压上升/下降模式是否朝向截止电压来诊断电池单体的状态。
具体而言，控制单元120可以确定在电池模块的充电过程中多个电池单体中的每个电池单体的第一电压上升/下降模式，并且确定在电池模块的放电过程中多个电池单体中的每个电池单体的第二电压上升/下降模式。这里，第一电压上升/下降模式和第二电压上升/下降模式可以是独立的模式。换句话说，第一电压上升/下降模式不会影响第二电压上升/下降模式。
控制单元120可以被配置为当电池模块的电压达到预设的充电截止电压时确定多个电池单体中的每个电池单体的充电电压。控制单元120可以被配置为基于所确定的充电电压和先前存储的电压数据来确定多个电池单体中的每个电池单体的第一电压上升/下降模式。
例如，控制单元120可以基于所确定的充电电压和在先前存储的电压数据中包含的参考充电电压来确定多个电池单体中的每个电池单体的第一电压上升/下降模式。
附加地，控制单元120可以被配置为当电池模块的电压达到预设的放电截止电压时确定多个电池单体中的每个电池单体的放电电压。控制单元120可以被配置为基于所确定的放电电压和先前存储的电压数据来确定多个电池单体中的每个电池单体的第二电压上升/下降模式。
例如，控制单元120可以基于所确定的放电电压和先前存储的电压数据中包含的参考放电电压来确定多个电池单体中的每个电池单体的第二电压上升/下降模式。
附加地，控制单元120可以被配置为基于第一电压上升/下降模式和第二电压上升/下降模式来诊断多个电池单体中的每个电池单体的状态。
图2是示意性示出根据本公开的实施例的诊断规则的图。具体而言，图2是示出根据电池单体的第一电压上升/下降模式和第二电压上升/下降模式诊断的电池单体的状态的图。
参照图2，控制单元120可以通过考虑第一电压上升/下降模式和第二电压上升/下降模式这两者将电池单体的状态诊断为加速劣化状态或缓慢劣化状态。
例如，控制单元120可以将其中第一电压上升/下降模式是电压上升模式并且第二电压上升/下降模式是电压下降模式的电池单体的状态诊断为加速劣化状态。
作为另一示例，控制单元120可以将其中第一电压上升/下降模式是电压下降模式并且第二电压上升/下降模式是电压上升模式的电池单体的状态诊断为缓慢劣化状态。
根据本公开的实施例的用于诊断电池的装置100具有通过考虑相互独立的第一电压上升/下降模式（充电状态下的电压上升/下降模式）和第二电压上升/下降模式（放电状态下的电压上升/下降模式）这两者而能够更准确地诊断电池单体的状态的优点。
图3是示意性示出根据本公开的实施例的电池模块和多个电池单体的充电电压的图。图4是示意性示出根据本公开的实施例的电池模块和多个电池单体的放电电压的图。
具体地，图3是示出第一电池单体B1、第二电池单体B2、第三电池单体B3和第四电池单体B4的充电电压与电池模块的充电截止电压VC的图。更具体地，图3是示出在先前存储的电压数据中包含的多个电池单体B1、B2、B3、B4的充电参考电压和在当前周期（400周期）中确定的电压的图。图4是示出第一电池单体B1、第二电池单体B2、第三电池单体B3和第四电池单体B4的放电电压与电池模块的放电截止电压VDC的图。更具体地，图4是示出多个电池单体B1、B2、B3、B4的放电参考电压和在当前周期（400周期）中确定的电压的图。下面，基于400周期来说明多个电池单体B1、B2、B3、B4的电压上升/下降模式。
在图3的实施例中，基于400周期，第一电池单体B1和第三电池单体B3的电压可能在上升，第四电池单体B4的电压可能在维持，而第二电池单体B2的电压可能在下降。因此，第一电池单体B1和第三电池单体B3的第一电压上升/下降模式可以被确定为电压上升模式。第四电池单体B4的第一电压上升/下降模式可以被确定为电压维持模式。第二电池单体B2的第一电压上升/下降模式可以被确定为电压下降模式。
在图4的实施例中，基于400周期，第一电池单体B1和第二电池单体B2的电压可能在维持，第三电池单体B3的电压可能在下降，并且第四电池单体B4的电压可能在下降。因此，第一电池单体B1和第二电池单体B2的第二电压上升/下降模式可以被确定为电压维持模式。第三电池单体B3的第二电压上升/下降模式可以被确定为电压下降模式。第四电池单体B4的第二电压上升/下降模式可以被确定为电压下降模式。
综上所述，第一电池单体B1的第一电压上升/下降模式可以被确定为电压上升模式，并且第二电压上升/下降模式可以被确定为电压维持模式。第二电池单体B2的第一电压上升/下降模式可以被确定为电压下降模式，并且第二电压上升/下降模式可以被确定为电压维持模式。第三电池单体B3的第一电压上升/下降模式可以被确定为电压上升模式，并且第二电压上升/下降模式可以被确定为电压下降模式。第四电池单体B4的第一电压上升/下降模式可以被确定为电压维持模式，并且第二电压上升/下降模式可以被确定为电压下降模式。
参照图3，控制单元120可以将其中第一电压上升/下降模式是电压上升模式并且第二电压上升/下降模式是电压下降模式的第三电池单体B3的状态诊断为加速劣化状态。
在一个实施例中，测量单元110可以被配置为进一步测量电池模块的电流。
具体地，测量单元110可以测量被施加到电池模块的充电电流和从电池模块输出的放电电流。
控制单元120可以被配置为基于电池模块的电流来计算电池模块的容量。
控制单元120可以被配置为当计算出的容量与先前计算出的容量相比减小时，诊断多个电池单体中的每个电池单体的状态。控制单元120首先确定电池模块的容量是否减小，并且当确认容量减小时，控制单元120可以确定多个电池单体中的每个电池单体的电压上升/下降模式。
例如，当在当前时间点处计算出的电池模块的容量与在先前时间点处计算出的电池模块的容量相比减小时，控制单元120可以确定多个电池单体中的每个电池单体的电压上升/下降模式。这里，在先前时间点处计算出的电池模块的容量可以存储在存储单元130中。附加地，控制单元120可以将在当前时间点处计算出的电池的容量存储在存储单元130中。
根据本公开的实施例的用于诊断电池的装置100可以通过提前确定电池模块的容量是否减小，仅在必要时确定多个电池单体的电压上升/下降模式。换句话说，如果电池模块的容量没有减小，则可以防止不必要地使用确定多个电池单体的电压上升/下降模式所需的系统资源。
在一个实施例中，当电池模块的容量在预设的初始容量的预设范围内时，控制单元120可以被配置为诊断在多个电池单体当中，排除其所确定的电压与截止电压相同的电池单体的剩余电池单体的状态。
具体而言，当电池模块的容量在预设的初始容量的预设范围内时，其所确定的电压等于截止电压的电池单体（以下称为诊断待定单体）可能对应于具有较大初始电阻或较小初始容量的电池单体。换句话说，取决于其特性，在初始周期中诊断待定单体的电压可能看起来与电池模块的截止电压相同。因此，为了提高诊断准确性，用于诊断电池的装置100可以仅针对多个电池单体当中排除诊断待定单体的电池单体来诊断状态。
根据本公开的用于诊断电池的装置100可以应用于电池管理系统（BMS）。也就是说，根据本公开的BMS可以包括上述用于诊断电池的装置100。在该配置中，可以通过补充或添加常规BMS中所包含的组件的功能来实现用于诊断电池的装置100的至少一些组件。例如，用于诊断电池的装置100的测量单元110、控制单元120和存储单元130可以实现为BMS的组件。
附加地，根据本公开的用于诊断电池的装置100可以设置在电池组中，即，根据本公开的电池组可以包括上述用于诊断电池的装置100和至少一个电池单体，此外，电池组可以进一步包括电气组件（继电器、保险丝等）和壳体。
图5是示意性示出根据本公开的另一实施例的电池组的示例性配置的图。
电池模块的正极端子可以与电池组的正极端子P+电连接。电池模块的负极端子可以与电池组的负极端子P-电连接。
在电池模块中，第一电池单体B1、第二电池单体B2、第三电池单体B3和第四电池单体B4可以串联连接。注意，尽管图5的实施例示出了其中电池单体串联连接的实施例，但是多个电池单体也可以串联和/或并联连接。
测量单元110可以连接到第一感测线和第二感测线。
测量单元110可以通过第一感测线与电池模块电连接。附加地，测量单元110可以通过第一感测线来测量电池模块的电压以及多个电池单体B1、B2、B3、B4的电压。
测量单元110可以通过第二感测线电连接到电流测量单元。例如，电流测量单元可以是安培表或分流电阻。测量单元110可以通过第二感测线来测量电池模块的充电电流和放电电流。
外部设备可以电连接到电池组的正极端子P+和负极端子P-。例如，外部设备可以是充电设备或者负载。
图6是示意性示出根据本公开的又一实施例的用于诊断电池的方法的图。
优选地，用于诊断电池的方法的各个步骤可以由用于诊断电池的装置100执行。以下，为了方便说明，与先前所述内容重复的内容将被简要描述或省略。
参照图6，用于诊断电池的方法可以包括电压测量步骤、电压确定步骤、电压上升/下降模式确定步骤和电池诊断步骤。
电压测量步骤是测量电池模块和多个电池单体中的每个电池单体的电压的步骤，并且可以由测量单元110执行。
电压确定步骤是当电池模块的电压达到预设的截止电压时确定多个电池单体中每个电池单体的电压的步骤，并且可以由控制单元120执行。
例如，当电池模块的电压达到充电截止电压时，控制单元120可以确定多个电池单体中的每个电池单体的充电电压。
作为另一示例，当电池模块的电压达到放电截止电压时，控制单元120可以确定多个电池单体中的每个电池单体的放电电压。
电压上升/下降模式确定步骤是基于所确定的多个电压和先前存储的电压数据来确定多个电池单体中的每个电池单体的电压上升/下降模式的步骤，并且可以由控制单元120执行。
例如，控制单元120可以针对多个电池单体中的每个电池单体来确定第一电压上升/下降模式和第二电压上升/下降模式。
具体而言，控制单元120可以基于电池单体的充电电压和先前存储的电压数据当中对应电池单体的参考充电电压来确定第一电压上升/下降模式。附加地，控制单元120可以基于电池单体的放电电压和先前存储的电压数据当中对应电池单体的参考放电电压来确定第二电压上升/下降模式。这里，第一电压上升/下降模式和第二电压上升/下降模式可以被确定为电压维持模式、电压上升模式或电压下降模式，并且可以相互独立。
电池诊断步骤是根据所确定的电压上升/下降模式来诊断多个电池单体中的每个电池单体的状态的步骤，并且可以由控制单元120执行。
例如，当电池模块的容量下降时，控制单元120可以将其中第一电压上升/下降模式是电压上升模式并且第二电压上升/下降模式是电压下降模式的电池单体的状态诊断为加速劣化状态。
作为另一示例，当电池模块的容量下降时，控制单元120可以将其中第一电压上升/下降模式是电压下降模式并且第二电压上升/下降模式是电压上升模式的电池单体的状态诊断为缓慢劣化状态。
上述本公开的实施例不仅可以仅通过装置和方法来实现，还可以通过实现与本公开的实施例的配置相对应的功能的程序或记录该程序的记录介质来实现。本领域技术人员从上述实施例的描述中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，应理解，虽然详细描述和具体示例指示了本公开的优选实施例，但这些详细描述和具体示例仅以示例的方式给出，因为对于本领域技术人员本公开范围内的各种变化和修改从这些详细描述中将变得显而易见。
附加地，本领域技术人员可以在不脱离本公开的技术方面的情况下对上述本公开做出许多替换、修改和变化，并且本公开不限于上述实施例和附图，并且可以选择性地将各个实施例全部或部分地组合以允许各种修改。
（附图标记说明）
1：电池组
100：用于诊断电池的装置
110：测量单元
120：控制单元
130：存储单元
BM：电池模块
B1至B4：第一至第四电池单体

Claims (10)

1.一种用于诊断电池的装置，所述装置诊断电池模块中包含的多个电池单体的状态，所述装置包括：
测量单元，所述测量单元被配置为测量所述电池模块和所述多个电池单体中的每个电池单体的电压；以及
控制单元，所述控制单元被配置为当所述电池模块的电压达到预设的截止电压时，确定所述多个电池单体中的每个电池单体的电压，基于所确定的多个电压和先前存储的电压数据来确定所述多个电池单体中的每个电池单体的电压上升/下降模式，并且根据所确定的电压上升/下降模式来诊断所述多个电池单体中的每个电池单体的状态。
2.根据权利要求1所述的用于诊断电池的装置，
其中，所述先前存储的电压数据被设置为包括每次所述电池模块的电压达到所述截止电压时测量的所述多个电池单体的参考电压，以及
其中，所述控制单元被配置为基于所确定的电压和所述先前存储的电压数据中包含的至少一个参考电压来确定所述多个电池单体中的每个电池单体的所述电压上升/下降模式。
3.根据权利要求2所述的用于诊断电池的装置，
其中，所述控制单元被配置为针对所述多个电池单体中的每个电池单体推导出所确定的电压与所述至少一个参考电压之间的关系，并且基于推导出的关系来确定所述多个电池单体中的每个电池单体的所述电压上升/下降模式。
4.根据权利要求1所述的用于诊断电池的装置，
其中，所述控制单元被配置为取决于所确定的电压上升/下降模式是否朝向所述截止电压来诊断所述电池单体的状态。
5.根据权利要求1所述的用于诊断电池的装置，
其中，所述控制单元被配置为：
当所述电池模块的电压达到预设的充电截止电压时，确定所述多个电池单体中的每个电池单体的充电电压，并且基于所确定的充电电压和所述先前存储的电压数据来确定所述多个电池单体中的每个电池单体的第一电压上升/下降模式，
当所述电池模块的电压达到预设的放电截止电压时，确定所述多个电池单体中的每个电池单体的放电电压，并且基于所确定的放电电压和所述先前存储的电压数据来确定所述多个电池单体中的每个电池单体的第二电压上升/下降模式，以及
基于所述第一电压上升/下降模式和所述第二电压上升/下降模式来诊断所述多个电池单体中的每个电池单体的状态。
6.根据权利要求5所述的用于诊断电池的装置，
其中，所述控制单元被配置为：
将其中所述第一电压上升/下降模式是电压上升模式并且所述第二电压上升/下降模式是电压下降模式的电池单体的状态诊断为加速劣化状态，以及
将其中所述第一电压上升/下降模式是电压下降模式并且所述第二电压上升/下降模式是电压上升模式的电池单体的状态诊断为缓慢劣化状态。
7.根据权利要求1所述的用于诊断电池的装置，
其中，所述测量单元被配置为进一步测量所述电池模块的电流，以及
其中，所述控制单元被配置为基于所述电池模块的所述电流来计算所述电池模块的容量，并且当计算出的容量与先前计算的容量相比减小时诊断所述多个电池单体中的每个电池单体的状态。
8.根据权利要求7所述的用于诊断电池的装置，
其中，所述控制单元被配置为当所述电池模块的容量在预设的初始容量的预设范围内时，诊断在所述多个电池单体当中排除其所确定的电压与所述截止电压相同的电池单体的剩余电池单体的状态。
9.一种电池组，包括根据权利要求1至8中的任一项所述的用于诊断电池的装置。
10.一种用于诊断电池的方法，所述方法诊断电池模块中包含的多个电池单体的状态，所述方法包括：
电压测量步骤，测量所述电池模块和所述多个电池单体中的每个电池单体的电压；
电压确定步骤，当所述电池模块的电压达到预设的截止电压时确定所述多个电池单体中每个电池单体的电压；
电压上升/下降模式确定步骤，基于所确定的多个电压和先前存储的电压数据来确定所述多个电池单体中的每个电池单体的电压上升/下降模式；以及
电池诊断步骤，根据所确定的电压上升/下降模式来诊断所述多个电池单体中的每个电池单体的状态。
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