ES2973840T3 - Aparato y método para detectar daños en la carcasa de un paquete de baterías - Google Patents

Aparato y método para detectar daños en la carcasa de un paquete de baterías Download PDF

Info

Publication number
ES2973840T3
ES2973840T3 ES20912750T ES20912750T ES2973840T3 ES 2973840 T3 ES2973840 T3 ES 2973840T3 ES 20912750 T ES20912750 T ES 20912750T ES 20912750 T ES20912750 T ES 20912750T ES 2973840 T3 ES2973840 T3 ES 2973840T3
Authority
ES
Spain
Prior art keywords
voltage
conductive member
bms
casing
battery pack
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
ES20912750T
Other languages
English (en)
Inventor
Jeong Wook Kim
Seog Jin Yoon
Seung Jin Noh
Hyo Seong An
Won Hoe Lee
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
LG Energy Solution Ltd
Original Assignee
LG Energy Solution Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by LG Energy Solution Ltd filed Critical LG Energy Solution Ltd
Application granted granted Critical
Publication of ES2973840T3 publication Critical patent/ES2973840T3/es
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/42—Methods or arrangements for servicing or maintenance of secondary cells or secondary half-cells
    • H01M10/48—Accumulators combined with arrangements for measuring, testing or indicating the condition of cells, e.g. the level or density of the electrolyte
    • H01M10/482—Accumulators combined with arrangements for measuring, testing or indicating the condition of cells, e.g. the level or density of the electrolyte for several batteries or cells simultaneously or sequentially
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/42—Methods or arrangements for servicing or maintenance of secondary cells or secondary half-cells
    • H01M10/425—Structural combination with electronic components, e.g. electronic circuits integrated to the outside of the casing
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/42—Methods or arrangements for servicing or maintenance of secondary cells or secondary half-cells
    • H01M10/425—Structural combination with electronic components, e.g. electronic circuits integrated to the outside of the casing
    • H01M10/4257—Smart batteries, e.g. electronic circuits inside the housing of the cells or batteries
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/42—Methods or arrangements for servicing or maintenance of secondary cells or secondary half-cells
    • H01M10/4285—Testing apparatus
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/42—Methods or arrangements for servicing or maintenance of secondary cells or secondary half-cells
    • H01M10/48—Accumulators combined with arrangements for measuring, testing or indicating the condition of cells, e.g. the level or density of the electrolyte
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/20—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders
    • H01M50/204—Racks, modules or packs for multiple batteries or multiple cells
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/20—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders
    • H01M50/244—Secondary casings; Racks; Suspension devices; Carrying devices; Holders characterised by their mounting method
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/50—Current conducting connections for cells or batteries
    • H01M50/569—Constructional details of current conducting connections for detecting conditions inside cells or batteries, e.g. details of voltage sensing terminals
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/42—Methods or arrangements for servicing or maintenance of secondary cells or secondary half-cells
    • H01M10/425—Structural combination with electronic components, e.g. electronic circuits integrated to the outside of the casing
    • H01M2010/4271—Battery management systems including electronic circuits, e.g. control of current or voltage to keep battery in healthy state, cell balancing
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M2200/00—Safety devices for primary or secondary batteries
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M2220/00—Batteries for particular applications
    • H01M2220/10—Batteries in stationary systems, e.g. emergency power source in plant
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M2220/00—Batteries for particular applications
    • H01M2220/20—Batteries in motive systems, e.g. vehicle, ship, plane
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M2220/00—Batteries for particular applications
    • H01M2220/30—Batteries in portable systems, e.g. mobile phone, laptop
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10—Energy storage using batteries

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Battery Mounting, Suspending (AREA)
  • Secondary Cells (AREA)
  • Connection Of Batteries Or Terminals (AREA)

Abstract

Un paquete de baterías según una realización de la presente invención comprende: una pluralidad de celdas de batería; un caso en el que se alojan la pluralidad de celdas de batería; y un BMS para detectar daños en la caja, en el que el BMS comprende un terminal de salida de voltaje para emitir una tensión predeterminada, un terminal de tierra y un terminal de medición de voltaje para medir una tensión, la caja comprende un miembro conductor que tiene un extremo conectado al terminal de salida de voltaje del BMS y el otro extremo conectado al terminal de tierra del BMS, y un cable sensor que tiene un extremo conectado al miembro conductor y el otro extremo conectado al terminal de medición de voltaje del BMS, y el miembro conductor puede debe proporcionarse entre una superficie dentro de la caja y la otra superficie que mira hacia una superficie. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

DESCRIPCIÓN
Aparato y método para detectar daños en la carcasa de un paquete de baterías
[Sector de la técnica]
La presente invención se refiere a un dispositivo y método para detectar daños en una carcasa de paquete de baterías debidos a un impacto externo.
Más específicamente, la presente invención se refiere a un dispositivo y método para proporcionar un conductor dentro de un paquete de baterías y detectar daños en una carcasa de paquete de baterías basándose en una tensión medida en el conductor.
[Estado de la técnica]
Las baterías de tipo plano, como las baterías de iones de litio, se usan generalmente alojándolas en una carcasa hecha de metal o plástico porque están cubiertas con un material exterior, como una película laminada, y son frágiles. Recientemente, una pluralidad de baterías están conectadas eléctricamente en serie o en paralelo como fuente de alimentación para vehículos tales como vehículos eléctricos y vehículos híbridos y se usa un paquete de baterías con alto rendimiento y alta capacidad, y este paquete de baterías también se aloja en la carcasa.
Habitualmente, el paquete de baterías no detecta independientemente daños en la carcasa del paquete de baterías mientras la conexión eléctrica en el BMS (sistema de gestión de batería) sea normal.
Por otro lado, si se producen daños en la carcasa en la que se aloja el paquete de baterías, la materia extraña puede fluir hacia la parte dañada y pueden producirse problemas tales como ignición o explosión en el paquete de baterías debido al material introducido desde el exterior.
En consecuencia, la presente invención propone un dispositivo y un método para detectar daños en una carcasa de paquete de baterías.
[Literatura técnica anterior]
[Literatura de patentes]
(Documento de patente 0001) Publicación de patente japonesa publicada JP 2007-059279 A. Los documentos de la técnica anterior JP2009004373A y KR20170046449 divulgan sistemas para detectar daños/fallos en dispositivos de almacenamiento de energía.
[Objeto de la invención]
[Problema técnico]
La presente invención proporciona un paquete de baterías y un método de detección capaz de detectar daños físicos en una carcasa de paquete de baterías debidos a un choque externo.
[Solución técnica]
Un paquete de baterías de acuerdo con una realización de la presente invención incluye una carcasa en la que se alojan una pluralidad de celdas de batería; y un BMS configurado para detectar daños en la carcasa, en donde el BMS incluye un terminal de salida de tensión configurado para emitir una tensión predeterminada, un terminal de tierra y un terminal de medición de tensión configurado para medir la tensión.
La carcasa incluye un miembro conductor que tiene un extremo conectado al terminal de salida de tensión del BMS y el otro extremo conectado al terminal de tierra del BMS, y un cable sensor que tiene un extremo conectado al miembro conductor y el otro extremo conectado a un terminal de medición de tensión del BMS, en donde el miembro conductor puede proporcionarse entre una superficie dentro de la carcasa y otra superficie opuesta a esa superficie.
En el miembro conductor, un primer miembro conductor y un segundo miembro conductor, idénticos entre sí, están conectados en serie.
Un extremo del cable sensor puede colocarse en el centro del miembro conductor o entre el primer miembro conductor y el segundo miembro conductor.
El miembro conductor puede sellarse con un material aislante.
Se puede proporcionar un primer resorte entre un extremo del miembro conductor y una superficie de la carcasa, en donde se puede proporcionar un segundo resorte entre el otro extremo del miembro conductor y la otra superficie de la carcasa.
Si una tensión Vc recibida desde el terminal de medición de tensión del BMS es igual a una tensión de referencia Vref, el BMS determina que no hay daños en la carcasa, y si la tensión Vc recibida desde el terminal de medición de tensión del BMS es diferente de la tensión de referencia Vref, el BMS determina que hay daños en la carcasa, en donde la tensión de referencia Vref se calcula mediante la siguiente (Ecuación).
(Ecuación) Vref V entrada<*>
(Ventrada = tensión emitida desde el terminal de salida de tensión, R1 = resistencia del primer miembro conductor, R2 = resistencia del segundo miembro conductor)
Al mismo tiempo, el paquete de baterías de acuerdo con la realización de la presente invención descrita anteriormente puede montarse en diversos dispositivos y usarse como fuente de alimentación para dispositivos.
El dispositivo es cualquiera seleccionado del grupo que consiste en un teléfono móvil, un ordenador de tipo tableta, un ordenador portátil, una herramienta eléctrica, un dispositivo electrónico ponible, un vehículo eléctrico, un vehículo eléctrico híbrido, un vehículo eléctrico híbrido enchufable y un dispositivo de almacenamiento de energía.
Es más, un método para detectar daños en una carcasa del paquete de baterías de acuerdo con la realización mencionada anteriormente de la presente invención incluye una etapa de aplicación de tensión en la cual se aplica una tensión predeterminada en un BMS a un miembro conductor; una etapa de medición de tensión para medir una tensión aplicada a un cable sensor en la cual un extremo está conectado al centro de un miembro conductor al que se aplica la tensión predeterminada, y el otro extremo está conectado a un terminal de medición de tensión de un BMS; y una etapa de determinación de daños en la carcasa para determinar si la carcasa está dañada basándose en la tensión medida.
La etapa de determinación de daños en la carcasa determina que no hay daños en la carcasa si la tensión Vc medida en la etapa de medición de tensión es la misma que la tensión de referencia Vref, y determina que hay daños en la carcasa si la tensión medida en la etapa de medición de tensión es diferente de la tensión de referencia Vref, en donde la tensión de referencia Vref se calcula mediante la siguiente (Ecuación).
(Ecuación) Vref V entrada<*>
(Ventrada = tensión emitida desde el terminal de salida de tensión, R1 = resistencia del primer miembro conductor, R2 = resistencia del segundo miembro conductor)
[Efectos ventajosos]
La presente invención puede detectar daños físicos en una carcasa de paquete de baterías debidos a un impacto externo.
Además, de acuerdo con la presente invención, detectando daños físicos en la carcasa del paquete de baterías debidos a un impacto externo, se pueden evitar problemas tales como ignición y explosión del paquete de baterías debidos a daños físicos en la carcasa del paquete de baterías.
[Descripción de las figuras]
La FIG. 1 es una vista en sección frontal de un paquete de baterías de acuerdo con una realización de la presente invención.
La FIG. 2 es un diagrama que muestra un circuito equivalente de un paquete de baterías de acuerdo con una realización de la presente invención.
La FIG. 3 es un diagrama de flujo que ilustra un método de detección de daños en la carcasa de un paquete de baterías de acuerdo con una realización de la presente invención.
[Descripción detallada de la invención]
En lo sucesivo, se describirán realizaciones ilustrativas de la presente invención en detalle, con referencia a los dibujos adjuntos, de tal modo que los expertos en la técnica puedan poner en práctica fácilmente la presente invención. Sin embargo, la presente invención puede ponerse en práctica de varias formas diferentes sin limitarse a las realizaciones que se describen en el presente documento. En los dibujos, las partes irrelevantes para la descripción se omiten para describir claramente la presente invención, y los números de referencia similares se refieren a elementos similares en toda la memoria descriptiva.
1. Paquete de baterías de acuerdo con la realización de la presente invención
El paquete 10 de baterías de acuerdo con una realización de la presente invención incluye una carcasa 200 en la que se alojan una pluralidad de celdas de batería y un BMS 100 para detectar daños en la carcasa.
1-1) BMS 100
El BMS 100 incluye un terminal 110 de salida de tensión para emitir una tensión predeterminada, un terminal 120 de tierra y un terminal 130 de medición de tensión para medir una tensión.
Al mismo tiempo, el BMS 100 de acuerdo con una realización de la presente invención incluye una función de gestión de batería realizada por el BMS convencional y puede detectar adicionalmente daños en la carcasa 200.
1-2) Carcasa 200
La carcasa 200 es un espacio en el que se monta una pluralidad de celdas de batería, y puede estar formada de un material metálico o plástico.
Al mismo tiempo, la carcasa 200 puede incluir un miembro conductor 210, en el que un extremo está conectado al terminal 110 de salida de tensión del BMS 100 y el otro extremo está conectado al terminal 120 de tierra del BMS 100, y un cable sensor 220 en el que un extremo está conectado al miembro conductor 210 y el otro extremo está conectado al terminal 130 de medición de tensión del BMS 100.
1-2-1) Miembro conductor 210
El miembro conductor 210 puede proporcionarse entre una superficie dentro de la carcasa 200 y otra superficie opuesta a esa superficie.
Dado que el miembro conductor 210 se proporciona entre la superficie interior de la carcasa 200 y la otra superficie como se ha descrito anteriormente, es posible detectar un caso en el que se produzca una deformación en la que la carcasa 200 se doble hacia dentro debido a un impacto externo.
Específicamente, cuando la carcasa 200 se dobla hacia dentro, el miembro conductor 210 se desconecta y, como resultado, la tensión medida a través del cable sensor 220, que se describirá más adelante, varía.
Por ejemplo, el miembro conductor 210 puede ser de un tipo en el que el primer miembro conductor 211 y el segundo miembro conductor 212 están conectados en serie. Además, el primer miembro conductor 211 y el segundo miembro conductor 212 pueden tener la misma resistencia. En relación con el miembro conductor 210 compuesto por el primer y segundo miembros conductores 211 y 212, si la carcasa se dobla hacia dentro, ya que la porción donde se conectan el primer miembro conductor 211 y el segundo miembro conductor 212 es desconectada, la resistencia total del miembro conductor 210 es diferente, de modo que la tensión medida por el cable sensor 220 es diferente.
Al mismo tiempo, el exterior del miembro conductor 210 puede sellarse con un material aislante.
Esto es para evitar que se produzca un cortocircuito cuando el miembro conductor 210 entra en contacto con otro material metálico dentro de la carcasa 200.
Al mismo tiempo, se puede proporcionar un primer resorte 230 entre un extremo del miembro conductor 210 y una superficie de la carcasa 200, y se puede proporcionar un segundo resorte 232 entre el otro extremo del miembro conductor 210 y la otra superficie de la carcasa 200.
Como se ha descrito anteriormente, el primer y segundo resortes 230 y 232 están destinados a proporcionar un margen para detectar daños en la carcasa 200. Específicamente, incluso si la carcasa 200 se dobla hacia dentro hasta cierto punto debido a un impacto externo, a medida que se contraen los resortes primero y segundo 230 y 232, es posible evitar que el miembro conductor 210 se rompa debido a una pequeña flexión.
1-2-2) Cable sensor 220
Un extremo 221 del cable sensor 220 está conectado eléctricamente al miembro conductor 210, y el otro extremo está conectado al terminal 130 de medición de tensión del BMS 100.
Por ejemplo, un extremo 221 del cable sensor 220 puede colocarse en el centro del miembro conductor 210 o entre el primer miembro conductor 211 y el segundo miembro conductor 212.
Sin embargo, la presente invención no se limita a ello, y un extremo 221 del cable sensor 220 puede colocarse en cualquier lugar siempre que esté conectado eléctricamente al miembro conductor 210.
En lo sucesivo, una tensión aplicada al cable sensor 220 de acuerdo con la posición en la que el cable sensor 220 está conectado al miembro conductor 210 se describirá con referencia a la FIG. 2.
Por ejemplo, como se muestra en (a) de la FIG. 2, la resistencia del primer miembro conductor 211 puede ser R1, la resistencia del segundo miembro conductor 212 puede ser R2, y la tensión predeterminada emitida desde el terminal 110 de salida de tensión del BMS 100 puede ser Ventrada. En ese caso, cuando no hay daños en la carcasa del paquete de baterías, la tensión de referencia Vref aplicada al cable sensor 220 se calcula mediante la (Ecuación 1).
(Ecuación 1)Vref — êntrada * Rl R2
(Ventrada = tensión emitida desde el terminal de salida de tensión, R1 = resistencia del primer miembro conductor, R2 = resistencia del segundo miembro conductor)
De esta forma, cuando no hay daños en la carcasa del paquete de baterías, la tensión Vref aplicada al cable sensor 220 se convierte en un valor de referencia para determinar si la carcasa del paquete de baterías está dañada.
Al mismo tiempo, cuando se produce un daño en la carcasa del paquete de baterías y una ubicación del miembro conductor 210 está rota, o cuando no hay daños en la carcasa del paquete de baterías, se pueden aplicar diferentes tensiones al cable sensor.
Por ejemplo, cuando el punto 'A' está cortado como se muestra en (b) de la FIG. 2, la tensión Vc aplicada al cable sensor 220 se calcula mediante la (Ecuación 2).
(Ecuación 2)
(Ventrada = tensión emitida desde el terminal de salida de tensión, R1 = resistencia del primer miembro conductor, R2a R2b = R2 = resistencia del segundo miembro conductor)
En otro ejemplo, cuando el cable sensor 220 está ubicado en el centro del miembro conductor 210 o entre el primer miembro conductor 211 y el segundo miembro conductor 212, que son idénticos entre sí, y cuando el miembro conductor 210 no está roto, Ventrada/2, que es una tensión correspondiente a la mitad de la tensión predeterminada Ventrada aplicada a un extremo del miembro conductor 210, se aplica al cable sensor 220.
Por otro lado, cuando la porción donde están conectados el primer miembro conductor 211 y el segundo miembro conductor 212 está desconectada, y el cable sensor 220 está conectado solo al primer miembro conductor 211, toda la tensión predeterminada Ventrada aplicada al miembro conductor 210 puede aplicarse al cable sensor 220. Por otro lado, cuando la conexión entre el primer miembro conductor 211 y el segundo miembro conductor 212 está desconectada, y el cable sensor 220 está conectado solo al segundo miembro conductor 212, se puede aplicar 0 V al cable sensor 220.
Al mismo tiempo, en el ejemplo descrito anteriormente, se describe el caso en el que la tensión es aplicada al cable sensor 220 cuando el cable sensor 220 está ubicado en el centro del miembro conductor 210 o entre el primer miembro conductor 211 y el segundo miembro conductor 212, que son iguales entre sí, pero la presente invención no está limitada a ello. La tensión aplicada al cable sensor 220 puede variar en magnitud de acuerdo con la posición en la que el cable sensor 220 esté conectado al miembro conductor 210.
Al mismo tiempo, la tensión aplicada al cable sensor 220 puede medirse en el terminal 130 de medición de tensión del BMS.
Por ejemplo, el BMS 100 mide la tensión aplicada al cable sensor 220, descrito anteriormente, desde el terminal 130 de medición de tensión del BMS, y determina si la carcasa está dañada basándose en esto.
2) Determinación de daños de carcasa en el BMS
En relación con el BMS, cuando la tensión recibida desde el terminal 130 de medición de tensión del BMS descrito anteriormente satisface la siguiente (Ecuación 1), se determina que no hay daños en la carcasa del paquete de baterías 200, y cuando la tensión recibida desde el terminal 130 de medición de tensión del BMS no satisface la (Ecuación 1) y queda por debajo de la tensión predeterminada emitida desde el terminal 110 de salida de tensión del BMS, se determina que hay daños en la carcasa del paquete de baterías.
(Ecuación 'l) Vref V entrada *
(Ventrada = tensión emitida desde el terminal de salida de tensión, R1 = resistencia del primer miembro conductor, R2 = resistencia del segundo miembro conductor)
Como el motivo de esta determinación es como se describe en la configuración del cable sensor 220, debido a que el cable sensor 220 está conectado eléctricamente al miembro conductor 210, cuando no hay daños en la carcasa 200 del paquete de baterías, la tensión aplicada al cable sensor satisface la (Ecuación 1) y, cuando se producen daños en la carcasa 200 del paquete de baterías, la tensión aplicada al cable sensor 220 varía dependiendo de la ubicación donde se produzca el daño.
Específicamente, haciendo referencia a (b) de la FIG. 2, la tensión Vc, aplicada al cable sensor 200 de acuerdo con la ubicación donde se produce el daño, puede calcularse de acuerdo con la siguiente (Ecuación 2).
(Ecuación 2) Vc — Ventr
(Ventrada = tensión emitida desde el terminal de salida de tensión, R1 = resistencia del primer miembro conductor, R2a R2b = R2 = resistencia del segundo miembro conductor)
Es decir, la tensión aplicada al cable sensor 220 varía dependiendo de la posición en la que se rompe el miembro conductor 210.
Al mismo tiempo, el paquete de baterías de acuerdo con una realización de la presente invención puede montarse en un dispositivo y usarse como fuente de suministro de energía para el dispositivo.
Por ejemplo, el dispositivo puede ser cualquiera seleccionado del grupo que consiste en un teléfono móvil, un ordenador de tipo tableta, un ordenador portátil, un ordenador, una herramienta eléctrica, un dispositivo electrónico ponible, un vehículo eléctrico, un vehículo eléctrico híbrido, un vehículo eléctrico híbrido enchufable y un dispositivo de almacenamiento de energía.
2. Método de detección de daños en la carcasa de acuerdo con la realización de la presente invención
El método para detectar daños en la carcasa de acuerdo con una realización de la presente invención se realiza en el paquete de baterías de acuerdo con la realización de la presente invención.
La FIG. 3 es un diagrama de flujo que ilustra un método para detectar daños en una carcasa de acuerdo con una realización de la presente invención. En lo sucesivo, se describirá un método de detección de daños en la carcasa de acuerdo con una realización de la presente invención con referencia a la FIG. 3.
El método de detección de daños en la carcasa de acuerdo con una realización de la presente invención incluye una etapa S 100 de aplicación de tensión, en la que se aplica una tensión predeterminada en el BMS al miembro conductor, una etapa S200 de medición de tensión para medir la tensión aplicada al cable sensor en el que un extremo está conectado al centro del miembro conductor, al que se aplica la tensión predeterminada, y el otro extremo está conectado al terminal de medición de tensión del BMS, y una etapa S300 de determinación de daños en la carcasa para determinar si la carcasa está dañada basándose en la tensión medida.
2-1) Etapa S100 de aplicación de tensión
La etapa S 100 de aplicación de tensión es un proceso para aplicar una tensión predeterminada desde el terminal de salida de tensión del BMS a un miembro conductor para medir una tensión en la etapa de medición de tensión que se describirá más adelante.
2-2) Etapa S200 de medición de tensión
La etapa S200 de medición de tensión es un proceso para medir una tensión aplicada a un cable sensor proporcionado en el centro de un miembro conductor, y la tensión medida se convierte en un criterio para determinar si la carcasa está dañada en la etapa de determinación de daños en la carcasa descrita más adelante.
2-3) Etapa S300 de determinación de daños en la carcasa
En relación con la etapa S300 de determinación de daños en la carcasa, comparando en S310 la tensión medida en la etapa S200 de medición de tensión, cuando la tensión medida en la etapa S200 de medición de tensión es la misma que la tensión de referencia Vref calculada a través de la (Ecuación 1) siguiente, se puede determinar en S320 que no hay daños en la carcasa, y cuando la tensión medida en la etapa S200 de medición de tensión es diferente de la tensión de referencia Vref calculada a través de la Ecuación 1 siguiente, se puede determinar en S330 que hay daños en el paquete de baterías.
(Ecuación 1) Vref V entrada * Rl¡¡2
(Ventrada = tensión emitida desde el terminal de salida de tensión, R1 = resistencia del primer miembro conductor, R2 = resistencia del segundo miembro conductor)
Por ejemplo, cuando el cable sensor está ubicado en el centro del miembro conductor o entre el mismo primer miembro conductor y el segundo miembro conductor, si el miembro conductor no está roto, se aplica al cable sensor una tensión correspondiente a la mitad de la tensión predeterminada aplicada a un extremo del miembro conductor por la Ecuación 1.
Sin embargo, cuando el miembro conductor se corta a medida que la carcasa se dobla hacia dentro, la tensión aplicada al cable sensor varía.
Específicamente, haciendo referencia a (b) de la FIG. 2, la tensión aplicada al cable sensor 220 de acuerdo con la ubicación donde se produce el daño puede calcularse de acuerdo con la siguiente (Ecuación 2).
(Ecuación 2)Vc —Ventra
(Ventrada = tensión emitida desde el terminal de salida de tensión, R1 = resistencia del primer miembro conductor, R2a R2b = R2 = resistencia del segundo miembro conductor)
Es decir, la tensión aplicada al cable sensor 220 varía dependiendo de la posición en la que se rompe el miembro conductor 210.
Por otro lado, cuando la porción donde se conectan el primer miembro conductor y el segundo miembro conductor está desconectada, y el cable sensor está conectado solo al primer miembro conductor, toda la tensión predeterminada aplicada al miembro conductor puede aplicarse al cable sensor. Por otro lado, cuando el primer miembro conductor y el segundo miembro conductor conectados en serie están desconectados y el cable sensor está conectado solo al segundo miembro conductor, se puede aplicar 0 V al cable sensor.
Al mismo tiempo, en el ejemplo descrito anteriormente, se describe que la tensión es aplicada al cable sensor cuando el cable sensor está ubicado en el centro del miembro conductor o entre el mismo primer miembro conductor y el segundo miembro conductor, pero la presente invención no está limitada a ello.
En cuanto a la tensión medida por el cable sensor, la magnitud de la tensión aplicada al cable sensor puede variar dependiendo de la posición en la que el cable sensor está conectado al miembro conductor.
Por otro lado, aunque la idea técnica de la presente invención se ha descrito específicamente de acuerdo con la realización anterior, debe observarse que las realizaciones anteriores son para fines de explicación y no de limitación. Además, los expertos en la materia en el campo técnico de la presente invención podrán entender que son posibles diversas realizaciones dentro del alcance de la presente invención como se define en las reivindicaciones adjuntas.

Claims (10)

  1. REIVINDICACIONES 1. Un paquete (10) de baterías que comprende: una carcasa (200) en la que se alojan una pluralidad de celdas de batería; y un BMS (100) configurado para detectar daños en la carcasa (200), en donde el BMS (100) comprende: un terminal (110) de salida de tensión configurado para emitir una tensión predeterminada; un terminal (120) de tierra; y un terminal (130) de medición de tensión configurado para medir tensión, en donde la carcasa (200) comprende: un miembro conductor (210) que tiene un extremo conectado al terminal (110) de salida de tensión del BMS (100) y el otro extremo conectado al terminal (120) de tierra del BMS (100); y un cable sensor (220) que tiene un extremo conectado al miembro conductor (210) y el otro extremo conectado al terminal (130) de medición de tensión del BMS (100), en donde el miembro conductor (210) se proporciona entre una superficie dentro de la carcasa (200) y otra superficie opuesta a esa superficie.
  2. 2. El paquete (10) de baterías de la reivindicación 1, en donde en el miembro conductor (210), un primer miembro conductor (211) y un segundo miembro conductor (212) idénticos entre sí están conectados en serie.
  3. 3. El paquete (10) de baterías de la reivindicación 2, en donde un extremo del cable sensor (220) se coloca en el centro del miembro conductor (210) o entre el primer miembro conductor (211) y el segundo miembro conductor (212).
  4. 4. El paquete (10) de baterías de la reivindicación 1, en donde el miembro conductor (210) está sellado con un material aislante.
  5. 5. El paquete (10) de baterías de la reivindicación 1, en donde se proporciona un primer resorte (230) entre el extremo del miembro conductor (210) y la superficie de la carcasa (200), en donde se proporciona un segundo resorte (232) entre el otro extremo del miembro conductor (210) y la otra superficie de la carcasa (200).
  6. 6. El paquete (10) de baterías de la reivindicación 3, en donde, si una tensión Vc recibida desde el terminal (130) de medición de tensión del BMS (100) es igual a una tensión de referencia Vref, el BMS (100) determina que no hay daños en la carcasa (200), y si la tensión Vc recibida desde el terminal (130) de medición de tensión del BMS (100) es diferente de la tensión de referencia Vref, el BMS (100) determina que hay daños en la carcasa (200), en donde la tensión de referencia Vref se calcula mediante la siguiente (Ecuación): (Ecuación)
    (Ventrada = tensión emitida desde el terminal de salida de tensión, R1 = resistencia del primer miembro conductor, R2 = resistencia del segundo miembro conductor).
  7. 7. Un método para detectar daños en una carcasa (200) del paquete (10) de baterías de acuerdo con la reivindicación 1, comprendiendo el método: una etapa de aplicación de tensión en la que se aplica una tensión predeterminada en el BMS (100) al miembro conductor (210); una etapa de medición de tensión para medir una tensión aplicada al cable sensor (220) en el que un extremo está conectado al centro del miembro conductor (210), al que se aplica la tensión predeterminada, y el otro extremo está conectado al terminal (130) de medición de tensión del BMS (100); y una etapa de determinación de daños en la carcasa para determinar si la carcasa (200) está dañada basándose en la tensión medida.
  8. 8. El método de la reivindicación 7, en donde la etapa de determinación de daños en la carcasa determina que no hay daños en la carcasa (200) si la tensión Vc medida en la etapa de medición de tensión es la misma que la tensión de referencia Vref, y determina que hay daños en la carcasa (200) si la tensión medida en la etapa de medición de tensión es diferente de la tensión de referencia Vref, en donde la tensión de referencia Vref se calcula mediante la siguiente (Ecuación): (Ecuación) Vref V entrada<*>
    (Ventrada = tensión emitida desde el terminal de salida de tensión, R1 = resistencia del primer miembro conductor, R2 = resistencia del segundo miembro conductor)
  9. 9. Un dispositivo que comprende el paquete (10) de baterías de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6.
  10. 10. El dispositivo de la reivindicación 9, en donde el dispositivo es cualquiera seleccionado del grupo que consiste en un teléfono móvil, un ordenador de tipo tableta, un ordenador portátil, una herramienta eléctrica, un dispositivo electrónico ponible, un vehículo eléctrico, un vehículo eléctrico híbrido, un vehículo eléctrico híbrido enchufable y un dispositivo de almacenamiento de energía.
ES20912750T 2020-01-10 2020-12-30 Aparato y método para detectar daños en la carcasa de un paquete de baterías Active ES2973840T3 (es)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020200003824A KR102873271B1 (ko) 2020-01-10 2020-01-10 배터리 팩 케이스 손상 감지 장치 및 방법
PCT/KR2020/019422 WO2021141323A1 (ko) 2020-01-10 2020-12-30 배터리 팩 케이스 손상 감지 장치 및 방법

Publications (1)

Publication Number Publication Date
ES2973840T3 true ES2973840T3 (es) 2024-06-24

Family

ID=76788788

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
ES20912750T Active ES2973840T3 (es) 2020-01-10 2020-12-30 Aparato y método para detectar daños en la carcasa de un paquete de baterías

Country Status (8)

Country Link
US (2) US12407033B2 (es)
EP (1) EP4053968B1 (es)
JP (1) JP7386982B2 (es)
KR (1) KR102873271B1 (es)
CN (1) CN114600297B (es)
ES (1) ES2973840T3 (es)
HU (1) HUE066078T2 (es)
WO (1) WO2021141323A1 (es)

Family Cites Families (25)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH07111703A (ja) * 1993-10-08 1995-04-25 Mitsubishi Electric Corp 車両の安全装置
KR0164337B1 (ko) * 1995-12-29 1999-01-15 김태구 자동차의 자동 전원 차단장치
US6100702A (en) 1997-07-25 2000-08-08 3M Innovative Properties Company In-situ fault detection apparatus and method for an encased energy storing device
FR2770050B1 (fr) * 1997-10-16 1999-12-10 Alsthom Cge Alcatel Dispositif de securite d'un accumulateur electrochimique
CA2262962C (en) * 1998-05-29 2003-04-29 Myung Soon Bae Automatic power cut-off device for emergency situations
JP3638102B2 (ja) * 1999-09-30 2005-04-13 Ｎｅｃトーキン栃木株式会社 電池パック
KR20040105486A (ko) * 2003-06-09 2004-12-16 현대자동차주식회사 연료 전지의 스택 셀 전압 검출장치
KR100579377B1 (ko) 2004-10-28 2006-05-12 삼성에스디아이 주식회사 이차 전지
JP2007059279A (ja) 2005-08-25 2007-03-08 Nissan Motor Co Ltd 電池筐体および組電池
JP2008110744A (ja) 2006-02-07 2008-05-15 Koichi Kizawa 自動車の走行制御装置及び走行制御方法
KR100846709B1 (ko) 2006-10-27 2008-07-16 삼성에스디아이 주식회사 유기 전계 발광 표시장치 및 이의 제조 방법
JP2008258110A (ja) 2007-04-09 2008-10-23 Matsushita Electric Ind Co Ltd 電池パック
JP2009110744A (ja) 2007-10-29 2009-05-21 Sony Corp 電池パックおよび衝撃検出方法
JP4935893B2 (ja) * 2009-12-24 2012-05-23 株式会社デンソー 電池異常判定装置
JP2012154860A (ja) 2011-01-27 2012-08-16 Denso Corp 車載電気機器の破損検知装置
WO2012143987A1 (ja) * 2011-04-18 2012-10-26 トヨタ自動車株式会社 車両用衝突検知装置
EP2631969B1 (en) * 2012-02-22 2021-08-25 Autoliv Development AB Battery pack for a vehicle
KR102073190B1 (ko) * 2012-08-21 2020-02-04 삼성에스디아이 주식회사 배터리 팩 및 이의 제어 방법
JP5724980B2 (ja) * 2012-09-26 2015-05-27 トヨタ自動車株式会社 密閉型電池の製造方法、検査装置、及び検査プログラム
KR101619603B1 (ko) * 2014-08-13 2016-05-10 현대자동차주식회사 차량의 배터리 안전장치 및 그의 작동 방법
KR102326548B1 (ko) * 2015-01-08 2021-11-16 한국과학기술원 콘크리트 구조물의 균열 감지장치
JP2016129178A (ja) 2015-01-09 2016-07-14 三菱電機株式会社 絶縁基板のクラック検出装置及びクラック検出方法並びにパワーモジュールの製造方法
KR102101908B1 (ko) * 2015-10-21 2020-04-17 주식회사 엘지화학 배터리 팩 보호 회로 및 보호 방법
JP2017111958A (ja) 2015-12-16 2017-06-22 昭和電工株式会社 リチウムイオン二次電池用負電極
KR102046707B1 (ko) 2018-02-27 2019-11-19 세종대학교산학협력단 관성 측정 유닛을 사용하여 콘볼루션 신경망 기반의 제스처 인식을 수행하는 기법

Also Published As

Publication number Publication date
WO2021141323A1 (ko) 2021-07-15
CN114600297A (zh) 2022-06-07
KR102873271B1 (ko) 2025-10-20
EP4053968A4 (en) 2022-12-28
KR20210090480A (ko) 2021-07-20
HUE066078T2 (hu) 2024-07-28
US20220399584A1 (en) 2022-12-15
JP2022553159A (ja) 2022-12-22
US20250349919A1 (en) 2025-11-13
CN114600297B (zh) 2024-03-08
US12407033B2 (en) 2025-09-02
EP4053968A1 (en) 2022-09-07
EP4053968B1 (en) 2024-01-31
JP7386982B2 (ja) 2023-11-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US11802918B2 (en) Thermal runaway detecting device, battery system, and thermal runaway detecting method of battery system
ES3027835T3 (en) Secondary battery diagnosis apparatus and method
ES3018287T3 (en) Interconnecting member occupying less space in battery module and battery module comprising same
CN114902469B (zh) 电池组和包括该电池组的车辆
ES3027161T3 (en) Battery diagnosing apparatus and method
US20140065448A1 (en) Battery pack
KR20140002846A (ko) 전지 모듈 및 전지 모듈의 검사 방법
ES3053773T3 (en) Battery module having function of detecting electrolyte leakage, and battery pack comprising same
ES3047361T3 (en) Battery pressure measuring sensor and battery pressure measuring apparatus including the same
KR102447552B1 (ko) 이차 전지 상태 검출 장치
ES2973840T3 (es) Aparato y método para detectar daños en la carcasa de un paquete de baterías
KR102458882B1 (ko) 전지셀 열화 판단 시스템 및 이를 사용하여 전지셀 열화를 판단하는 방법
EP4148433A1 (en) Current measurement device
ES3037986T3 (en) Battery pack including impact sensing module
EP4475272A1 (en) Battery module, battery pack, and energy storage system
KR20240140853A (ko) 전지 모듈
JP7543893B2 (ja) 電池パック
US20240145800A1 (en) Battery pack
KR20250049127A (ko) 전지 모듈
CN116636070A (zh) 具有用于热失控检测的压力传感器的电池模块
KR20240102083A (ko) 배터리 팩 이상 감지 시스템
CN120677579A (zh) 电池模块
KR20250049131A (ko) 전지 모듈
US20230147262A1 (en) Battery fault detection assemblies
CN118511391A (zh) 便于对汇流条进行温度测量的汇流条组件及包括其的电池组