TWI565172B - 電池監控系統與其方法 - Google Patents

電池監控系統與其方法 Download PDF

Info

Publication number
TWI565172B
TWI565172B TW104125257A TW104125257A TWI565172B TW I565172 B TWI565172 B TW I565172B TW 104125257 A TW104125257 A TW 104125257A TW 104125257 A TW104125257 A TW 104125257A TW I565172 B TWI565172 B TW I565172B
Authority
TW
Taiwan
Prior art keywords
battery
electrode
housing
battery cells
potential difference
Prior art date
Application number
TW104125257A
Other languages
English (en)
Other versions
TW201707324A (zh
Inventor
呂學憲
陳建銘
陳煜儒
歐懿夫
Original Assignee
友達光電股份有限公司
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 友達光電股份有限公司 filed Critical 友達光電股份有限公司
Priority to TW104125257A priority Critical patent/TWI565172B/zh
Priority to CN201510588802.3A priority patent/CN105226334A/zh
Application granted granted Critical
Publication of TWI565172B publication Critical patent/TWI565172B/zh
Publication of TW201707324A publication Critical patent/TW201707324A/zh

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
    • H01M10/425—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
    • H01M2010/4271—Battery management systems including electronic circuits, e.g. control of current or voltage to keep battery in healthy state, cell balancing
    • 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

Description

電池監控系統與其方法
本發明是一種監控技術，且特別是有關於一種電池監控系統與其方法。
應用於儲能系統的電池模組(Battery module)內，常見的設計為透過多個電池芯(Battery cell)組裝而成，並且電池模組與電池芯之間以及電池芯彼此之間必須絕緣隔離，以維持電池模組的正常運作。然而，若絕緣功能的結構因老化、膨脹、受到碰撞而損壞，使得電池模組與電池芯、電池芯彼此之間、電池芯本身電極與殼體的電性接觸短路時，可能造成電池模組漏電、熱失控或電位差腐蝕(Galvanic correction)的危險。
近年來對於電池模組的監控技術大致上可分成下列三種：(1)對串聯的電池芯進行電壓監控，當電池模組當中的其中一串電池芯發生大幅電壓降時，再進行保護及警示。(2)利用溫度感測器(Thermal sensor)對電池芯或電池模組進行溫度監控，當上述短路狀況發生，造成電池芯溫度上升時，溫度感測器偵測到溫度異常，再進行保護及 警示。(3)利用壓力感測器對電池芯膨脹進行監控，當電池芯短路膨脹時，感測器偵測到膨脹，再進行保護及警示。然而，以上三種監控方式都不是在偵測到異常的當下立即進行保護及警示，而是透過短路狀況發生後所造成的現象(例如電壓、溫度、壓力)來判斷短路狀況是否發生，因此無法在電池模組發生短路異常的第一時間直接進行保護。
為了即時偵測電池模組內部是否發生短路狀況，本揭示內容之一態樣是提供一種電池監控系統，包含電池模組與電池管理系統(Battery Management System，BMS)，其中電池模組包含一或複數個電芯單元，獨立運作或彼此電性連接，每一電芯單元均具有第一電極、第二電極與殼體，電池管理系統電性耦接至電池模組。電池管理系統用以判斷每一電芯單元的任一電極與殼體之間的電位差是否均落於預設電壓範圍，或第二電極與殼體之間的電位差是否均落於預設電壓範圍，當一或複數個電芯單元中有至少一者的第一電極與殼體之間或第二電極與殼體之間的電位差未落於預設電壓範圍時，對電池模組啟動保護機制。
本揭示內容之又一態樣為一種電池監控方法，包含：監測電池模組中獨立運作或電性連接之一或複數個電芯單元，其中每一電芯單元均具有第一電極、第二電極與殼體，進而判斷每一電芯單元的第一電極與殼體之間或第二電極與殼體之間的電位差是否均落於預設電壓範圍；當一或複 數個電芯單元中有至少一者的第一電極與殼體之間或第二電極與殼體之間的電位差未落於預設電壓範圍時，對電池模組啟動保護機制。
綜上所述，本揭示內容係以透過監測電池模組內部每一個電芯單元的正電極與殼體之間的電位差或者負電極與殼體之間的電位差，若電芯單元發生短路異常時受監測的電位差超出預設範圍之外，則立即對電池模組啟動保護機制，例如停止電力輸出。因此，本發明可即時偵測短路情形，以減少因短路情形造成的損害，並且得知發生短路異常的電芯單元位置，進一步改善後續短路異常情形的排除流程。
以下將以實施方式對上述之說明作詳細的描述，並對本揭示內容之技術方案提供更進一步的解釋。
為讓本揭示內容之上述和其他目的、特徵、優點與實施例能更明顯易懂，所附符號之說明如下：
100‧‧‧電池監控系統
110‧‧‧電池模組
112‧‧‧電芯單元
120‧‧‧電池管理系統
200‧‧‧電池監控系統
222‧‧‧偵測裝置
224‧‧‧處理裝置
310‧‧‧正電極
320‧‧‧負電極
330‧‧‧金屬殼體
410、420、430‧‧‧電芯單元
Va‧‧‧正電極與金屬殼體之間的電位差
Vb‧‧‧負電極與金屬殼體之間的電位差
610、620、630、640、650、660‧‧‧電芯單元
670‧‧‧導線
Vpositive‧‧‧正電極電位
Vnegative‧‧‧負電極電位
Vshell‧‧‧金屬殼體電位
700‧‧‧電池監控方法
S702~S706‧‧‧步驟
為讓本揭示內容之上述和其他目的、特徵、優點與實施例能更明顯易懂，所附圖示之說明如下：第1圖係說明本揭示內容一實施例之電池監控系統示意圖；第2圖係說明本揭示內容一實施例之電池監控系統示意圖；第3圖係說明本揭示內容一實施例之電池監控系統之電芯單元示意圖；第4圖係說明電芯單元之正電極與負電極電位差與金 屬殼體電位差之示意圖；第5圖係說明電芯單元之正電極電位、負電極電位與金屬殼體電位與預設電壓範圍示意圖；第6圖係說明電芯單元之電位偵測位置示意圖；以及第7圖係說明本揭示內容另一實施例之電池監控方法流程圖。
為了使本揭示內容之敘述更加詳盡與完備，可參照附圖及以下所述之各種實施例。但所提供之實施例並非用以限制本發明所涵蓋的範圍；步驟的描述亦非用以限制其執行之順序，任何由重新組合，所產生具有均等功效的裝置，皆為本發明所涵蓋的範圍。
於實施方式與申請專利範圍中，除非內文中對於冠詞有所特別限定，否則「一」與「該」可泛指單一個或複數個。
另外，關於本文中所使用之「耦接」及「連接」，均可指二或多個元件相互直接作實體接觸或電性接觸，或是相互間接作實體接觸或電性接觸，而「耦接」還可指二或多個元件相互操作或動作。
如第1圖所繪示，其為本揭示內容一實施例之電池監控系統100示意圖。電池監控系統100包含電池模組110與電池管理系統120(Battery Management System，BMS)，其中電池模組110包含一或複數個電芯單元112， 獨立運作或彼此電性連接，每一電芯單元112均具有第一電極、第二電極與殼體，電池管理系統120電性耦接至該電池模組110。實作上，電芯單元112經串聯(Series connection)、並聯(Parallel connection)或串聯並聯組合連接以達到系統規格需求。電芯單元112可以是圓柱型(Cylinder type)、方罐型(Prismatic type)、軟包型(Pouch type)或其他合適型態的二次電池，上述二次電池可以是鋰錳電池、鋰鈷電池、鋰三元電池、鎳鉻電池、高分子聚合物電池或其他可進行重覆充放電的電池。
電池管理系統120用以判斷每一電芯單元112的任一電極與殼體之間的電位差是否均落於預設電壓範圍，當一或複數個電芯單元112中有至少一者的第一電極與殼體之間或第二電極與殼體之間的電位差落於預設電壓範圍時，表示電池模組110中的電芯單元112均正常運作，電池管理系統120持續監控電芯單元以即時掌握電芯單元112是否維持正常運作。反之，當一或複數個電芯單元112中有至少一者的第一電極與殼體之間或第二電極與殼體之間的電位差未落於預設電壓範圍時，電池管理系統120對電池模組110啟動保護機制。舉例而言，保護機制為電池管理系統120停止電池模組110輸出電力，因此可以在當電芯單元112發生短路的時候停止損壞範圍擴大，減少因短路情形進一步造成電池模組110其他元件或是電池模組110連接的系統(未繪示)發生損壞。
為了進一步描述電池管理系統120內部組成， 請參考第2圖，第2圖係說明本揭示內容一實施例之電池監控系統200示意圖。電池監控系統200硬體架構與電池監控系統100大致上相同，除了電池管理系統120包含偵測裝置222與處理裝置224，其中處理裝置224電性耦接偵測裝置222。實作上，偵測裝置222可以是電池管理系統120的副板，處理裝置224可以是電池管理系統120的主板。實作上，上述之監測電芯單元的殼體的方式可透過裝設電壓監測線於每一個電芯單元的殼體以達成。上述之處理裝置224，其具體實施方式可為軟體、硬體與/或韌體。舉例來說，若以執行速度及精確性為首要考量，則處理裝置224基本上可選用硬體與/或韌體為主；若以設計彈性為首要考量，則處理裝置224基本上可選用軟體為主；或者，處理裝置224可同時採用軟體、硬體及韌體協同作業。應瞭解到，以上所舉的這些例子並沒有所謂孰優孰劣之分，亦並非用以限制本發明，熟習此項技藝者當視當時需要，彈性選擇處理裝置224的具體實施方式。於一實施例中，處理裝置224為中央處理器(Central Processing Unit，CPU)；或者，於另一實施例中，處理裝置224為微控制器(Microcontroller Unit，MCU)。
偵測裝置222用於即時偵測每一電芯單元112的運作情形，例如第一電極的電位、第二電極的電位與殼體的電位。處理裝置224用於接收偵測裝置的偵測訊息，並依此透過內部韌體邏輯進行判斷與處理。當一或複數個電芯單元112中之至少一者的第一電極與殼體之間或第二電極與殼體之間的電位差未落於預設電壓範圍時，處理裝置224判 定電芯單元112中之至少一者發生異常。因此，電池管理系統120之處理裝置224可辨別於電池模組110當中發生異常情形的電芯單元112位置，亦即第一電極與殼體之間或第二電極與殼體之間的電位差未落於預設電壓範圍的電芯單元，以改善後續短路異常情形排除的流程。
為了具體說明第一電極與殼體之間或第二電極與殼體之間電位差的監測方式，請參考第3圖、第4圖與第5圖。第3圖係說明本揭示內容一實施例之電池監控系統之電芯單元112示意圖，電芯單元112具有正電極310、負電極320與金屬殼體330，此處金屬殼體330僅以舉例說明電芯單元之殼體可使用金屬材料製成，並非用以限定本發明，其他合適材料製成的殼體亦在本發明涵蓋的範圍內。第4圖係說明電芯單元112之正負電極電位與金屬殼體電位之示意圖。如第4圖所示，以三個電芯單元410、420、430為例，電芯單元410以本身的正電極與其相鄰的電芯單元420負電極電性連接，電芯單元420以本身的正電極與其相鄰的電芯單元430負電極電性連接，形成串聯連接的電芯單元。對於每一個電芯單元，其正電極310與負電極320之間的電位差為3.6伏特(Volt，V)，其金屬殼體330與同一電芯單元的正電極310之間電位差為1.0伏特(V)，金屬殼體330與同一電芯單元的負電極320之間電位差為2.6伏特(V)。因此，串聯連接的電芯單元410、420、430，電芯單元410的負電極與電芯單元430的正電極之間可達到10.8伏特(V)的電位差，其中每一電芯單元112本身的金屬殼體330與正電極 310之間電位差均為1.0伏特(V)，因此電芯單元410、420、430的金屬殼體相對於電芯單元410負電極的電位差依序為2.6伏特(V)、6.2伏特(V)、9.8伏特(V)。第4圖所示電芯單元410、420、430數目與電位差數值僅為舉例說明，並非用以限定本發明，其他數目的電芯單元與其電位差數值亦在本發明涵蓋的範圍內。
如第5圖所示，第5圖係說明電芯單元之正電極、負電極與金屬殼體之電位與預設電壓範圍示意圖。於一實施例中，電芯單元112的第一電極為正電極310，第二電極為負電極320，殼體為金屬殼體330。電池管理系統120判斷每一電芯單元112的正電極310與金屬殼體330之間的電位差Va是否均落於預設電壓範圍，當電池管理系統120判斷一或複數個電芯單元112中有至少一者的正電極310與金屬殼體330之間的電位差Va未落於預設電壓範圍時，對電池模組110啟動保護機制。
舉例而言，如第4圖與第5圖所示，電芯單元410、420、430的正電極310與金屬殼體330之間的電位差Va為1.0伏特(V)，預設電壓範圍為Va正負0.1伏特(V)，亦即0.9伏特(V)至1.1伏特(V)之間。當電池管理系統120判斷一或複數個電芯單元112中有至少一者的正電極310與金屬殼體330之間的電位差Va未落於0.9伏特(V)至1.1伏特(V)範圍之內時，亦即Va小於0.9伏特(V)或大於1.1伏特(V)，即對電池模組110啟動保護機制，並且判定未落於預設電壓範圍的電芯單元112發生異常。上述預設 電壓範圍可依實際需求設計，並非用以限定本發明，其他合適的電壓範圍數值亦在本發明涵蓋的範圍之內。於電芯單元112正常運作的情況下，正電極310與金屬殼體330之間的電位差Va為定值，並且Va依正電極、負電極、金屬殼體選用的材料而決定。
或者，於另一實施例中，電芯單元112的第一電極為負電極320，第二電極為正電極310，殼體為金屬殼體330。電池管理系統120判斷每一電芯單元112的負電極320與金屬殼體330之間的電位差Vb是否均落於預設電壓範圍，當電池管理系統120判斷一或複數個電芯單元112中有至少一者的負電極320與金屬殼體330之間的電位差Vb未落於預設電壓範圍時，對電池模組110啟動保護機制。
舉例而言，如第4圖與第5圖所示，負電極320與金屬殼體330之間的電位差為Vb，Vb隨著電芯單元充電、放電的過程變動。預設電壓範圍依據每一電芯單元112之目前電量決定。舉例而言，依據電芯單元112的目前電量透過查詢表(Look-up table)的方式決定預設電壓範圍。當電池管理系統120判斷一或複數個電芯單元112中有至少一者的負電極320與金屬殼體330之間的電位差Vb未落於上述透過查詢表決定的預設電壓範圍內時，亦即Vb高於預設電壓範圍的上限值或者Vb低於預設電壓範圍的下限值，即對電池模組110啟動保護機制，並且判定未落於預設電壓範圍的電芯單元112發生異常。上述預設電壓範圍的決定方式可依實際需求設計，並非用以限定本發明，其他合適的預 設電壓範圍決定方式亦在本發明涵蓋的範圍之內。
接著以錳酸鋰(LMO)電芯單元112為例，說明不同狀況的短路情形對上述正電極310與金屬殼體330之間的電位差Va，或對負電極320與金屬殼體330之間的電位差Vb的影響。錳酸鋰(LMO)電芯單元112正電極310材料使用鋁(Al)與錳酸鋰(LMO)，負電極320材料使用銅(Cu)以及鋰嵌入石墨之化合物(LiC6)，金屬殼體330材料使用不鏽鋼(Stainless steel，Fe)，並且內部具有絕緣層(Insulation film)以避免金屬殼體330與正電極310或負電極320接觸短路。
若短路異常發生於正電極310(Al+LMO)與金屬殼體330(Fe)時，金屬殼體330發生氧化反應(Fe→Fe2++2e-)，電位差E為0.44伏特(V)，因此金屬殼體330發生腐蝕(Corrosion)現象。正電極310發生還原反應(LiX ++LiYMn2O4+e-→LiX+Y Mn2O4，其中X,Y為正整數)，電位差E為0.65伏特(V)，因此氧化還原反應的電位差為0.44伏特(V)加上0.65伏特(V)，亦即1.09伏特(V)，導致Va發生變化。於此例中，Va正常範圍為0.9伏特(V)至1.5伏特(V)，若判斷Va且/或Vb超出其正常範圍則判定電芯單元112發生異常，因此，此例氧化還原反應尚未造成電芯單元112發生異常。
若短路異常發生於負電極320(Cu+LiC6)與金屬殼體330(Fe)時，由於負電極320含有比不鏽鋼(Fe)更容易氧化的鋰(Li)，負電極320發生氧化反應(Lix→ Li++e-，其中x為正整數)，電位差E為3.04伏特(V)，以及金屬殼體330發生還原反應析出鋰(Lix ++3e-+Fe2+→Lix+Fe，其中x為正整數)，電位差E為-0.44伏特(V)，因此氧化還原反應的電位差為3.04伏特(V)加上-0.44伏特(V)，亦即2.60伏特(V)，導致Vb發生變化。於此例中，Vb正常範圍為2伏特(V)至2.6伏特(V)，若判斷Va且/或Vb超出其正常範圍則判定電芯單元112發生異常，因此，此例氧化還原反應尚未造成電芯單元112發生異常。
另外，若短路異常發生於不同電芯單元112的金屬殼體330之間，將導致Va發生變化。於此例中，Va正常範圍為0.9伏特(V)至1.5伏特(V)，若判斷Va超出正常範圍則判定電芯單元112發生異常。
上述電芯單元的正電極、負電極與金屬殼體材料的選擇僅為舉例說明，並非用以限制本發明，其他合適的材料亦在本發明涵蓋的範圍之內，例如表一所示。
因此，藉由電池管理系統120對每一電芯單元112的正電極310與金屬殼體330之間的電位差Va進行監測，且/或負電極320與金屬殼體330之間的電位差Vb進行監測，可在短路異常發生的最短時間之內對電池模組110啟動保護機制，以降低異常造成的損壞範圍，並且可得知異常發生在電池模組110中的電芯單元112確切位置，簡化後續排除異常的流程。
為了舉例說明電芯單元之正負電極電位與金屬殼體電位的偵測位置，請參考第6圖。第6圖係說明電芯單元之電位偵測位置示意圖，電芯單元610~660彼此以導線670串聯連接。以監測電芯單元620為例，電芯單元620具有正電極622與負電極624。透過偵測電芯單元610的負電極與電芯單元620的正電極622之間的導線作為電芯單元620之正電極電位Vpositive，並透過偵測電芯單元620的負電極624與電芯單元630的正電極之間的導線作為電芯單元620之負電極電位Vnegative。電芯單元620的金屬殼體電位 Vshell透過裝設電壓監測線偵測。因此，正電極電位Vpositive與金屬殼體電位Vshell之間的電位差即為上述Va，負電極電位Vnegative與金屬殼體電位Vshell之間的電位差即為上述Vb。因此，電池管理系統120可經由監測電池模組110中每一個電芯單元610~660的Va且/或Vb，當任何一個電芯單元發生異常情形，電池管理系統120可即時對電池模組110啟動保護機制，並且得知異常發生於哪一個電芯單元。
第7圖係說明本揭示內容另一實施例之電池監控方法700流程圖。電池監控方法700包括多個步驟S702~S706，可應用於如第1圖~第2圖所示的電池監控系統100、200中，然熟習本案之技藝者應瞭解到，在本實施例中所提及的步驟，除特別敘明其順序者外，均可依實際需要調整其前後順序，甚至可同時或部分同時執行。
首先於步驟S702中，監測電池模組中之電芯單元，其中電芯單元可以是一或複數個，獨立運作或彼此經串聯、並聯或串聯並聯組合電性連接以達到系統規格需求。每一該電芯單元均具有第一電極、第二電極與殼體。進而於步驟S704中，判斷每一該電芯單元的任一電極與殼體之間的電位差是否均落於預設電壓範圍。當一或複數個電芯單元中有至少一者的第一電極與殼體之間或第二電極與殼體之間的電位差落於預設電壓範圍時，表示電池模組中的電芯單元均正常運作，持續於步驟S702監控電芯單元以即時掌握電芯單元是否維持正常運作。反之，當一或複數個電芯單元中有至少一者的第一電極與殼體之間或第二電極與殼體之間 的電位差未落於該預設電壓範圍時，則於步驟S706中，對電池模組啟動保護機制。舉例而言，保護機制為停止電池模組輸出電力，因此可以在當電芯單元發生短路的第一時間控制損壞範圍，減少因短路情形進一步造成電池模組其他元件或是電池模組連接的系統發生損壞。
於一實施例中，即時偵測每一電芯單元的運作情形，例如第一電極的電位、第二電極的電位與殼體的電位。當一或複數個電芯單元中之至少一者的第一電極與殼體之間或第二電極與殼體之間的電位差未落於預設電壓範圍時，即可判定電芯單元中之至少一者發生異常。因此，可辨別電池模組當中發生異常情形的電芯單元位置，亦即第一電極與殼體之間或第二電極與殼體之間的電位差未落於預設電壓範圍的電芯單元，以改善後續短路異常情形排除的流程。詳細實施方式如前述第4圖與第5圖所示，請參考前述相關說明，於此不再贅述。
綜上所述，本揭示內容得以經由上述實施例，透過監測電池模組內部每一個電芯單元的正電極與殼體之間的電位差或者負電極與殼體之間的電位差，若電芯單元發生短路異常時受監測的電位差超出預設範圍之外，則立即對電池模組啟動保護機制，例如停止電力輸出。因此，本發明可即時偵測短路情形，以減少因短路情形造成的損害，並且得知發生短路異常的電芯單元位置，進一步改善後續短路異常情形的排除流程。
雖然本揭示內容已以實施方式揭露如上，然其 並非用以限定本發明，任何熟習此技藝者，在不脫離本揭示內容之精神和範圍內，當可作各種之更動與潤飾，因此本發明之保護範圍當視申請專利範圍所界定者為準。
100‧‧‧電池監控系統
110‧‧‧電池模組
112‧‧‧電芯單元
120‧‧‧電池管理系統

Claims (11)

  1. 一種電池監控系統，包含：一電池模組，包含：一或複數個電芯單元，獨立運作或彼此電性連接，其中每一該電芯單元均具有一第一電極、一第二電極與一殼體；以及一電池管理系統，電性耦接至該電池模組，用以判斷每一該電芯單元的該第一電極與該殼體之間或該第二電極與該殼體之間的一電位差是否均落於一預設電壓範圍，當該一或複數個電芯單元中有至少一者的該第一電極與該殼體之間或該第二電極與該殼體之間的該電位差未落於該預設電壓範圍時，對該電池模組啟動一保護機制。
  2. 如請求項1所述之電池監控系統，其中該保護機制為該電池管理系統停止該電池模組輸出電力。
  3. 如請求項1所述之電池監控系統，其中該第一電極為一正電極，該第二電極為一負電極，該殼體為一金屬殼體。
  4. 如請求項3所述之電池監控系統，其中該電池管理系統包含：一偵測裝置，用以偵測每一該電芯單元的該正電極、 該負電極的電位與該金屬殼體的電位；以及一處理裝置，電性耦接至該偵測裝置，當該一或複數個電芯單元中之該至少一者的該正電極與該金屬殼體之間的該電位差未落於該預設電壓範圍時，該處理裝置判定該一或複數個電芯單元中之該至少一者發生異常。
  5. 如請求項3所述之電池監控系統，其中該電池管理系統包含：一偵測裝置，用以偵測每一該電芯單元的該負電極的電位與該金屬殼體的電位；以及一處理裝置，電性耦接至該偵測裝置，依據每一該電芯單元之一目前電量決定該預設電壓範圍，當該一或複數個電芯單元中之該至少一者的該負電極與該金屬殼體之間的該電位差未落於該預設電壓範圍時，該處理裝置判定該一或複數個電芯單元中之該至少一者發生異常。
  6. 如請求項1所述之電池監控系統，其中該複數個電芯單元彼此串聯、並聯或串聯並聯組合連接。
  7. 一種電池監控方法，包含：監測一電池模組中獨立運作或電性連接之一或複數個電芯單元，其中每一該電芯單元均具有一第一電極、一第二電極與一殼體，進而判斷每一該電芯單元的該第一電極與該殼體之間或該第二電極與該殼體之間的一電位差是否 均落於一預設電壓範圍；以及當該一或複數個電芯單元中有至少一者的該第一電極與該殼體之間或該第二電極與該殼體之間的該電位差未落於該預設電壓範圍時，對該電池模組啟動一保護機制。
  8. 如請求項7所述之電池監控方法，其中該保護機制為停止該電池模組輸出電力。
  9. 如請求項7所述之電池監控方法，其中該第一電極為一正電極，該殼體為一金屬殼體，更包含：偵測每一該電芯單元的該正電極的電位與該金屬殼體的電位；以及當該一或複數個電芯單元中之該至少一者的該正電極與該金屬殼體之間的該電位差未落於該預設電壓範圍時，判定該一或複數個電芯單元中之該至少一者發生異常。
  10. 如請求項7所述之電池監控方法，其中該第二電極為一負電極，該殼體為一金屬殼體，更包含：偵測每一該電芯單元的該負電極的電位與該金屬殼體的電位；依據每一該電芯單元之一目前電量決定該預設電壓範圍；以及當該一或複數個電芯單元中之該至少一者的該負電極與該金屬殼體之間的該電位差未落於該預設電壓範圍時， 判定該一或複數個電芯單元中之該至少一者發生異常。
  11. 如請求項7所述之電池監控方法，其中該複數個電芯單元彼此串聯、並聯或串聯並聯組合連接。
TW104125257A 2015-08-04 2015-08-04 電池監控系統與其方法 TWI565172B (zh)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
TW104125257A TWI565172B (zh) 2015-08-04 2015-08-04 電池監控系統與其方法
CN201510588802.3A CN105226334A (zh) 2015-08-04 2015-09-16 电池监控系统与其方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
TW104125257A TWI565172B (zh) 2015-08-04 2015-08-04 電池監控系統與其方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
TWI565172B true TWI565172B (zh) 2017-01-01
TW201707324A TW201707324A (zh) 2017-02-16

Family

ID=54995139

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TW104125257A TWI565172B (zh) 2015-08-04 2015-08-04 電池監控系統與其方法

Country Status (2)

Country Link
CN (1) CN105226334A (zh)
TW (1) TWI565172B (zh)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107390136B (zh) * 2017-08-15 2020-02-14 北京航空航天大学 一种老化锂离子电池热失控建模方法
CN115020836B (zh) * 2022-08-05 2022-11-15 宁德时代新能源科技股份有限公司 电芯预警方法、装置、系统、设备、介质和程序产品

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102396097A (zh) * 2009-04-16 2012-03-28 威伦斯技术公司 电池、电池系统、电池子模块、电池操作方法、电池系统操作方法、电池充电方法和电池系统充电方法
CN102498609A (zh) * 2009-09-18 2012-06-13 松下电器产业株式会社 锂二次电池中的正极活性物质的充放电方法、以及包含锂二次电池的充放电系统、电池包、电池模块、电子设备和车辆
TW201237446A (en) * 2011-03-09 2012-09-16 O2Micro Inc Battery, battery system and manufacturing method thereof

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH09283182A (ja) * 1996-04-18 1997-10-31 Hitachi Ltd リチウム二次電池
US8586222B2 (en) * 2010-04-08 2013-11-19 GM Global Technology Operations LLC Lithium-ion cell with an array of reference electrodes

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102396097A (zh) * 2009-04-16 2012-03-28 威伦斯技术公司 电池、电池系统、电池子模块、电池操作方法、电池系统操作方法、电池充电方法和电池系统充电方法
CN102498609A (zh) * 2009-09-18 2012-06-13 松下电器产业株式会社 锂二次电池中的正极活性物质的充放电方法、以及包含锂二次电池的充放电系统、电池包、电池模块、电子设备和车辆
TW201237446A (en) * 2011-03-09 2012-09-16 O2Micro Inc Battery, battery system and manufacturing method thereof

Also Published As

Publication number Publication date
CN105226334A (zh) 2016-01-06
TW201707324A (zh) 2017-02-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP3557269B1 (en) Online detection method for internal short-circuit of battery
US9653724B2 (en) Secondary battery, and secondary battery module and secondary battery pack comprising the same
TWI747009B (zh) 電池控制裝置及用於檢測電池的內部短路的方法
EP3757590B1 (en) Thermal runaway detection circuit
US8427171B2 (en) Battery connection failure detection system
JPWO2018135507A1 (ja) 接触不良検出システム
JP5361298B2 (ja) 電池パック
KR20130137389A (ko) 배터리 팩의 전류센서 이상 진단 장치 및 방법
TW201304243A (zh) 電池組偵測電路
TWI565172B (zh) 電池監控系統與其方法
KR20200143929A (ko) 배터리 셀의 내부 이상을 진단하는 방법 및 이를 적용한 배터리 팩
KR20160040326A (ko) 본질 안전 배터리 셀의 작동 방법
KR20220018832A (ko) 전기 차량용 배터리의 열폭주 감지 장치
JP2013243880A (ja) 電池状態判定方法、電池制御装置、及び電池パック
EP4144569A1 (en) Method of detecting an operating condition of a battery system, which may lead to a thermal runaway
CA2706503C (en) A battery connection failure detection system
JP2015156319A (ja) 電気化学セルユニット制御方法および電気化学セルユニット
WO2013122780A2 (en) System and method for detecting battery failure during a non-operating event
JP2022526136A (ja) 並列接続セルの接続故障検出方法及びシステム
JP2010212192A (ja) リチウムイオン電池パック
EP4068467A1 (en) Battery cell and battery system comprising same
CN114523850B (zh) 一种电动车直流电源系统电火花故障报警器及报警方法
US20160141729A1 (en) Protection apparatus for rechargeable battery and protection method for rechargeable battery using the same
JP2019002795A (ja) 異常検出装置および電池パック
US20210372861A1 (en) Temperature-dependent resistor network for temperature anomaly monitoring in a battery system

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A Annulment or lapse of patent due to non-payment of fees