JP2022545033A - 電池診断装置および方法 - Google Patents
電池診断装置および方法 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2022545033A JP2022545033A JP2022512418A JP2022512418A JP2022545033A JP 2022545033 A JP2022545033 A JP 2022545033A JP 2022512418 A JP2022512418 A JP 2022512418A JP 2022512418 A JP2022512418 A JP 2022512418A JP 2022545033 A JP2022545033 A JP 2022545033A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- battery
- voltage
- battery cell
- differential signal
- data
- 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.)
- Granted
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 32
- 238000003745 diagnosis Methods 0.000 claims abstract description 39
- 230000005856 abnormality Effects 0.000 claims abstract description 30
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims abstract description 11
- 230000002159 abnormal effect Effects 0.000 claims description 14
- 238000005070 sampling Methods 0.000 claims description 14
- 238000009499 grossing Methods 0.000 claims description 11
- 238000007781 pre-processing Methods 0.000 claims description 10
- 238000012545 processing Methods 0.000 claims description 9
- 230000008569 process Effects 0.000 claims description 8
- 238000002405 diagnostic procedure Methods 0.000 claims description 7
- 238000005259 measurement Methods 0.000 claims description 7
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 claims description 5
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 10
- 230000006399 behavior Effects 0.000 description 6
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 4
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 4
- HBBGRARXTFLTSG-UHFFFAOYSA-N Lithium ion Chemical compound [Li+] HBBGRARXTFLTSG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 230000004069 differentiation Effects 0.000 description 3
- 230000014509 gene expression Effects 0.000 description 3
- 229910001416 lithium ion Inorganic materials 0.000 description 3
- 206010000117 Abnormal behaviour Diseases 0.000 description 2
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 2
- 230000008859 change Effects 0.000 description 2
- 239000000470 constituent Substances 0.000 description 2
- 238000004146 energy storage Methods 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 238000004590 computer program Methods 0.000 description 1
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 1
- 238000007599 discharging Methods 0.000 description 1
- 238000012827 research and development Methods 0.000 description 1
- 230000005236 sound signal Effects 0.000 description 1
- 230000001131 transforming effect Effects 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
- G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
- G01R31/36—Arrangements for testing, measuring or monitoring the electrical condition of accumulators or electric batteries, e.g. capacity or state of charge [SoC]
- G01R31/367—Software therefor, e.g. for battery testing using modelling or look-up tables
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
- G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
- G01R31/36—Arrangements for testing, measuring or monitoring the electrical condition of accumulators or electric batteries, e.g. capacity or state of charge [SoC]
- G01R31/396—Acquisition or processing of data for testing or for monitoring individual cells or groups of cells within a battery
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
- G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
- G01R31/36—Arrangements for testing, measuring or monitoring the electrical condition of accumulators or electric batteries, e.g. capacity or state of charge [SoC]
- G01R31/3644—Constructional arrangements
- G01R31/3648—Constructional arrangements comprising digital calculation means, e.g. for performing an algorithm
-
- 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
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Secondary Cells (AREA)
- Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)
- Tests Of Electric Status Of Batteries (AREA)
Abstract
Description
図1を参照すると、本発明の一実施形態に係る電池パック1と上位システムに含まれている上位コントローラ2とを含む電池制御システムを概略的に示す。
図2を参照すると、本発明の一実施形態に係る電池診断装置200は、電圧測定部210、信号変換部220、異常診断部230、およびデータ処理部240を含むことができる。
信号変換部220は、電圧測定部210により測定された電池セルの電圧を微分信号に変換することができる。この場合、信号変換部220は、電池セルの容量および電圧に対して微分信号(例えば、dQ/dV)を算出することができる。
図4を参照すると、それぞれの時間に対する電池の容量および電圧の測定データが示されている。ここで、電池の容量が43Ah、44Ah、46Ahの区間においては、電圧が3.23Vとして同一であり、電池の容量が45Ah、47Ahの区間においては、電圧が3.24Vとして同一である。よって、図3aおよび3bに示されたように、電圧データの重複信号が発生して微分分析が不可能となり得る。
図9を参照すると、先ず、電池セルの電圧を測定する(S910)。この際、ステップS910においては、電池セルの電圧を一定の時間間隔で測定することができる。
図10を参照すると、先ず、電池セルの電圧を測定する(S1010)。そして、測定された電圧データに対するサンプリングを通じて電池セルの電圧を単調増加(または単調減少)形態にデータを変換する(S1020)。次に、平滑化スプラインを通じて前記電池セルの電圧の傾きが連続性を満たすように変換する(S1030)。図10に係るデータの前処理方法の具体的な内容は上記で説明したため、詳しい説明は省略する。
図11を参照すると、電池診断装置1100は、各種処理および各構成を制御するマイクロコントローラ(MCU)1110と、オペレーティングシステムプログラムおよび各種プログラム(例えば、電池診断プログラム、微分信号算出プログラムなど)などが記録されるメモリ1120と、電池セルモジュールおよび/または半導体スイッチング素子との間で入力インターフェースおよび出力インターフェースを提供する入出力インターフェース1130と、有無線通信網を介して外部と通信可能な通信インターフェース1140と、を備えることができる。このように、本発明に係るコンピュータプログラムは、メモリ1120に記録され、マイクロコントローラ1110により処理されることで、例えば、図2に示した各機能ブロックを行うモジュールとして実現されてもよい。
2 上位コントローラ
10 電池モジュール
12 センサ
14 スイッチング部、スイッチング素子、半導体スイッチング素子
20 電池管理システム(BMS)
200 電池診断装置
210 電圧測定部
220 信号変換部
230 異常診断部
240 データ処理部
1100 電池診断装置
1110 マイクロコントローラ、MCU
1120 メモリ
1130 入出力インターフェース
1140 通信インターフェース
Claims (17)
- 電池セルの電圧を測定する電圧測定部と、
前記電圧測定部により測定された前記電池セルの電圧を微分信号に変換する信号変換部と、
前記微分信号に基づいて前記電池セルの異常を診断する異常診断部と、
を含む、電池診断装置。 - 前記信号変換部は、前記電池セルの容量および電圧に対して前記微分信号を算出する、請求項1に記載の電池診断装置。
- 前記信号変換部は、前記微分信号に対して統計値を算出し、
前記異常診断部は、前記微分信号に対する統計値が予め設定された基準値以上である場合、前記電池セルの異常が発生したと診断する、請求項1に記載の電池診断装置。 - 前記異常診断部は、前記統計値に対して、スライディングウィンドウ(Sliding Window)方式で、前記電池セルの異常を診断する、請求項3に記載の電池診断装置。
- 前記微分信号に対する統計値は、標準偏差である、請求項4に記載の電池診断装置。
- 前記信号変換部は、前記電池セルの電圧が4V~4.2Vの領域に対して微分信号に変換する、請求項1に記載の電池診断装置。
- 前記電池セルの電圧データを前処理することで、前記電池セルの電圧が予め設定された区間において微分可能となるように変換するデータ処理部をさらに含む、請求項1に記載の電池診断装置。
- 前記データ処理部は、前記電圧データに対するサンプリングを通じて、前記電池セルの電圧を単調増加または単調減少形態のデータに変換する、請求項7に記載の電池診断装置。
- 前記データ処理部は、同一な電圧大きさを有する前記電池セルの容量値を分類し、前記電圧大きさ別に前記電池セルの容量値の平均値を算出することで、前記電圧に対するサンプリングを行う、請求項8に記載の電池診断装置。
- 前記データ処理部は、平滑化スプライン(Smoothing Spline)を通じて、前記電池セルの電圧の傾きが連続性を満たすように変換する、請求項7に記載の電池診断装置。
- 電池セルの電圧を測定するステップと、
前記電池セルの測定された電圧を微分信号に変換するステップと、
前記微分信号に基づいて前記電池セルの異常を診断するステップと、
を含む、電池診断方法。 - 前記微分信号に対して統計値を算出するステップと、
前記微分信号に対する統計値が予め設定された基準値以上である場合、前記電池セルの異常が発生したと診断するステップと、
をさらに含む、請求項11に記載の電池診断方法。 - 前記統計値に対して、スライディングウィンドウ方式で、前記電池セルの異常を診断するステップをさらに含む、請求項12に記載の電池診断方法。
- 前記微分信号に対する統計値は、標準偏差である、請求項13に記載の電池診断方法。
- 前記電池セルの電圧データを前処理することで、前記電池セルの電圧が予め設定された区間において微分可能となるように変換するステップをさらに含む、請求項11に記載の電池診断方法。
- 前記電池セルの電圧が予め設定された区間において微分可能となるように変換するステップは、前記電圧データに対するサンプリングを通じて、前記電池セルの電圧を単調増加または単調減少形態のデータに変換する、請求項15に記載の電池診断方法。
- 前記電池セルの電圧が予め設定された区間において微分可能となるように変換するステップは、平滑化スプラインを通じて、前記電池セルの電圧の傾きが連続性を満たすように変換する、請求項15に記載の電池診断方法。
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR10-2019-0172451 | 2019-12-20 | ||
KR1020190172451A KR20210080069A (ko) | 2019-12-20 | 2019-12-20 | 배터리 진단 장치 및 방법 |
PCT/KR2020/017931 WO2021125676A1 (ko) | 2019-12-20 | 2020-12-09 | 배터리 진단 장치 및 방법 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2022545033A true JP2022545033A (ja) | 2022-10-24 |
JP7384529B2 JP7384529B2 (ja) | 2023-11-21 |
Family
ID=76477753
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2022512418A Active JP7384529B2 (ja) | 2019-12-20 | 2020-12-09 | 電池診断装置および方法 |
Country Status (5)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US20220276319A1 (ja) |
EP (1) | EP3992648A4 (ja) |
JP (1) | JP7384529B2 (ja) |
KR (1) | KR20210080069A (ja) |
WO (1) | WO2021125676A1 (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2023503185A (ja) * | 2020-06-30 | 2023-01-26 | 寧徳時代新能源科技股▲分▼有限公司 | セル内部短絡故障の検出方法、装置、デバイス及び媒体 |
Families Citing this family (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20220019564A (ko) | 2020-08-10 | 2022-02-17 | 주식회사 엘지에너지솔루션 | 배터리 이상 진단 장치 및 방법 |
CN116068441A (zh) * | 2021-10-29 | 2023-05-05 | 北汽福田汽车股份有限公司 | 动力电池内短路预警方法、装置及车辆 |
CN114152826B (zh) * | 2021-11-19 | 2022-11-18 | 北京理工大学 | 一种锂离子电池单体内短路检测方法 |
KR20230096736A (ko) * | 2021-12-23 | 2023-06-30 | 주식회사 엘지에너지솔루션 | 배터리 관리 장치 및 이의 동작 방법 |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2013254664A (ja) * | 2012-06-07 | 2013-12-19 | Hitachi Vehicle Energy Ltd | 二次電池の制御装置 |
JP2014002055A (ja) * | 2012-06-19 | 2014-01-09 | Hitachi Ltd | 二次電池の検査システム、充放電機、及び検査方法 |
JP2016126894A (ja) * | 2014-12-26 | 2016-07-11 | 株式会社東芝 | 蓄電池、蓄電池評価装置および蓄電池評価方法 |
JP2017133870A (ja) * | 2016-01-26 | 2017-08-03 | トヨタ自動車株式会社 | リチウムイオン二次電池の異常劣化検知装置および異常劣化検知方法 |
Family Cites Families (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
FR3007531B1 (fr) * | 2013-06-25 | 2016-12-30 | Commissariat Energie Atomique | Procede d'evaluation de l'etat de charge d'une batterie |
US10901046B2 (en) * | 2016-07-12 | 2021-01-26 | Envision Aesc Energy Devices, Ltd. | Information processing apparatus, control method, and program |
CN109661588A (zh) * | 2016-08-30 | 2019-04-19 | 松下知识产权经营株式会社 | 管理装置以及蓄电系统 |
KR20180085165A (ko) * | 2017-01-18 | 2018-07-26 | 삼성전자주식회사 | 배터리 관리 방법 및 장치 |
US10809307B2 (en) * | 2017-09-26 | 2020-10-20 | E-Xteq Europe | Differential battery testers |
-
2019
- 2019-12-20 KR KR1020190172451A patent/KR20210080069A/ko unknown
-
2020
- 2020-12-09 WO PCT/KR2020/017931 patent/WO2021125676A1/ko unknown
- 2020-12-09 US US17/630,360 patent/US20220276319A1/en active Pending
- 2020-12-09 EP EP20902257.3A patent/EP3992648A4/en active Pending
- 2020-12-09 JP JP2022512418A patent/JP7384529B2/ja active Active
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2013254664A (ja) * | 2012-06-07 | 2013-12-19 | Hitachi Vehicle Energy Ltd | 二次電池の制御装置 |
JP2014002055A (ja) * | 2012-06-19 | 2014-01-09 | Hitachi Ltd | 二次電池の検査システム、充放電機、及び検査方法 |
JP2016126894A (ja) * | 2014-12-26 | 2016-07-11 | 株式会社東芝 | 蓄電池、蓄電池評価装置および蓄電池評価方法 |
JP2017133870A (ja) * | 2016-01-26 | 2017-08-03 | トヨタ自動車株式会社 | リチウムイオン二次電池の異常劣化検知装置および異常劣化検知方法 |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2023503185A (ja) * | 2020-06-30 | 2023-01-26 | 寧徳時代新能源科技股▲分▼有限公司 | セル内部短絡故障の検出方法、装置、デバイス及び媒体 |
US11614494B2 (en) | 2020-06-30 | 2023-03-28 | Contemporary Amperex Technology Co., Limited | Method, apparatus, device and medium for detecting internal short-circuit fault of battery cell |
JP7344393B2 (ja) | 2020-06-30 | 2023-09-13 | 寧徳時代新能源科技股▲分▼有限公司 | セル内部短絡故障の検出方法、装置、デバイス及び媒体 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US20220276319A1 (en) | 2022-09-01 |
WO2021125676A1 (ko) | 2021-06-24 |
JP7384529B2 (ja) | 2023-11-21 |
EP3992648A4 (en) | 2022-10-05 |
KR20210080069A (ko) | 2021-06-30 |
EP3992648A1 (en) | 2022-05-04 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP7384529B2 (ja) | 電池診断装置および方法 | |
JP5349810B2 (ja) | 蓄電装置の異常検出装置及び方法並びにプログラム | |
JP7483922B2 (ja) | バッテリ診断装置、バッテリ診断方法、バッテリパック及び自動車 | |
JP7463008B2 (ja) | 電池セル診断装置および方法 | |
KR20210031336A (ko) | 배터리 진단 장치 및 방법 | |
KR102632629B1 (ko) | 배터리 셀 진단 장치 및 방법 | |
JP7313762B2 (ja) | 電池を診断するための装置およびその方法 | |
Sun et al. | Auxiliary health diagnosis method for lead-acid battery | |
JP2023541139A (ja) | バッテリー診断装置、バッテリーシステム及びバッテリー診断方法 | |
JP2022550154A (ja) | バッテリーを診断するための装置及びその方法 | |
JP7501976B2 (ja) | バッテリー異常診断装置及び方法 | |
JP7436114B2 (ja) | バッテリー診断装置及び方法 | |
KR20230096736A (ko) | 배터리 관리 장치 및 이의 동작 방법 | |
KR20220094469A (ko) | 배터리 진단 장치, 배터리 진단 방법, 배터리 팩 및 전기 차량 | |
KR20230161377A (ko) | 배터리 진단 장치, 배터리 진단 방법, 배터리 팩 및 자동차 | |
CN115902652A (zh) | 评估电化学电池状态的方法及装置、车辆和存储介质 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20220222 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20230315 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20230410 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20230706 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20231010 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20231102 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 7384529 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |