TWI849038B - 電池管理裝置及方法以及電池組 - Google Patents
電池管理裝置及方法以及電池組 Download PDFInfo
- Publication number
- TWI849038B TWI849038B TW109101664A TW109101664A TWI849038B TW I849038 B TWI849038 B TW I849038B TW 109101664 A TW109101664 A TW 109101664A TW 109101664 A TW109101664 A TW 109101664A TW I849038 B TWI849038 B TW I849038B
- Authority
- TW
- Taiwan
- Prior art keywords
- battery
- bending degree
- voltage
- basic
- time
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 8
- 238000005452 bending Methods 0.000 claims abstract description 305
- 238000007726 management method Methods 0.000 claims description 63
- 238000005259 measurement Methods 0.000 claims description 33
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 21
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 3
- 238000007599 discharging Methods 0.000 description 3
- 238000004880 explosion Methods 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 101001121408 Homo sapiens L-amino-acid oxidase Proteins 0.000 description 1
- 102100026388 L-amino-acid oxidase Human genes 0.000 description 1
- WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N Lithium Chemical compound [Li] WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 101100233916 Saccharomyces cerevisiae (strain ATCC 204508 / S288c) KAR5 gene Proteins 0.000 description 1
- 239000011149 active material Substances 0.000 description 1
- 238000007792 addition Methods 0.000 description 1
- 230000000712 assembly Effects 0.000 description 1
- 238000000429 assembly Methods 0.000 description 1
- 238000007664 blowing Methods 0.000 description 1
- 239000006227 byproduct Substances 0.000 description 1
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 1
- 238000006731 degradation reaction Methods 0.000 description 1
- 238000003487 electrochemical reaction Methods 0.000 description 1
- 239000008151 electrolyte solution Substances 0.000 description 1
- 229940021013 electrolyte solution Drugs 0.000 description 1
- 238000004146 energy storage Methods 0.000 description 1
- 239000002803 fossil fuel Substances 0.000 description 1
- 230000014509 gene expression Effects 0.000 description 1
- 229910052744 lithium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000155 melt Substances 0.000 description 1
- 230000001151 other effect Effects 0.000 description 1
- 238000013021 overheating Methods 0.000 description 1
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 1
- 239000000047 product Substances 0.000 description 1
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 description 1
- 238000004904 shortening Methods 0.000 description 1
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
- G01B7/00—Measuring arrangements characterised by the use of electric or magnetic techniques
- G01B7/16—Measuring arrangements characterised by the use of electric or magnetic techniques for measuring the deformation in a solid, e.g. by resistance strain gauge
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
- G01B7/00—Measuring arrangements characterised by the use of electric or magnetic techniques
- G01B7/16—Measuring arrangements characterised by the use of electric or magnetic techniques for measuring the deformation in a solid, e.g. by resistance strain gauge
- G01B7/18—Measuring arrangements characterised by the use of electric or magnetic techniques for measuring the deformation in a solid, e.g. by resistance strain gauge using change in resistance
-
- 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]
- G01R31/382—Arrangements for monitoring battery or accumulator variables, e.g. SoC
- G01R31/3835—Arrangements for monitoring battery or accumulator variables, e.g. SoC involving only voltage measurements
-
- 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]
- G01R31/392—Determining battery ageing or deterioration, e.g. state of health
-
- 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
- H01M10/44—Methods for charging or discharging
-
- 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
- H01M50/10—Primary casings; Jackets or wrappings
- H01M50/102—Primary casings; Jackets or wrappings characterised by their shape or physical structure
- H01M50/105—Pouches or flexible bags
-
- 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
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Secondary Cells (AREA)
- Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)
Abstract
根據本發明的一種電池管理裝置包括:電壓量測單元,
被配置成量測電池的電池電壓;彎曲程度量測單元,設置於電池的至少一側上且被配置成量測電池的電池彎曲程度;以及處理器,被配置成自電壓量測單元接收電池電壓,自彎曲程度量測單元接收電池彎曲程度,根據過放電電壓範圍、可容許電壓範圍及過充電電壓範圍中電池電壓所屬於的電壓範圍來設定基本彎曲程度,將電池彎曲程度與基本彎曲程度進行比較以確定電池彎曲程度及基本彎曲程度中哪一者較大,並基於彎曲程度比較結果對電池執行保護操作。
Description
本發明是有關於一種電池管理裝置及方法,且更確切而言是有關於一種根據量測電池彎曲多少的結果來管理電池的電池管理裝置及方法。
本申請案主張2019年1月18日於韓國智慧財產局提出申請的第10-2019-0007120號韓國專利申請案的權益,所述韓國專利申請案的揭露內容全部併入本案供參考。
由於二次電池對各種產品的高適用性且由於其具有例如能量密度高等電性性質,因此二次電池不僅常用於行動器件而且常用於由電性驅動源及能量儲存系統驅動的電動車輛(electric vehicle,EV)或混合型電動車輛(hybrid electric vehicle,HEV)。所述二次電池因其明顯減少化石燃料的使用且不會自所使用的能量產生副產物這一主要優勢而引起關注,從而使其成為新的生態
環境友好型且能量高效型的能源。
電池組包括串聯連接的多個胞元總成以獲得高輸出,每一胞元總成包括多個單位胞元。所述單位胞元包括正電極集電器及負電極集電器、分離器、活性材料以及電解質溶液,且可依靠組件之間的電化學反應重複地再充電。
近來,隨著對用作能源的大容量結構的需要不斷增長,對包括多個電池模組的多模態結構電池組的需求不斷增加,每一電池模組包括串聯及/或並聯連接的多個二次電池。
電池組用於各種環境中,且因此可能會遭受各種外部撞擊。當由於電池組遭到外部撞擊而使得所述電池組在特定方向上發生彎曲或變形時,電池組的內部部分受到損壞。偵測電池組遭到的外部撞擊的方法之一是使用彈性體(例如,彈簧)進行的撞擊偵測方法。
然而,如上文所述,隨著對大容量結構的需求不斷增長,電池組的重量逐漸增大,且在此種情況下,僅使用一個彈性體(例如,彈簧)的撞擊偵測方法具有侷限性。
本發明被設計成解決上述問題,且因此本發明旨在提供一種量測電池彎曲多少(電池彎曲程度)的電池管理裝置及方法,且根據所量測的電池彎曲程度執行電池保護操作。
根據本發明態樣的一種電池管理裝置可包括:電壓量測單元,被配置成量測電池的電池電壓;彎曲程度量測單元,設置於所述電池的至少一側上且被配置成量測所述電池的電池彎曲程度;以及處理器,被配置成自所述電壓量測單元接收所述電池電壓,自所述彎曲程度量測單元接收所述電池彎曲程度,根據過放電電壓範圍、可容許電壓範圍及過充電電壓範圍中所述電池電壓所屬於的電壓範圍來設定基本彎曲程度,將所述電池彎曲程度與所述基本彎曲程度進行比較以確定所述電池彎曲程度及所述基本彎曲程度中哪一者較大,並基於彎曲程度比較結果對所述電池執行保護操作。
所述處理器可被配置成當所述電池電壓包括於所述過放電電壓範圍中時將所述基本彎曲程度設定成第一參考彎曲程度,當所述電池電壓包括於所述可容許電壓範圍中時將所述基本彎曲程度設定成第二參考彎曲程度,且當所述電池電壓包括於所述過充電電壓範圍中時將所述基本彎曲程度設定成第三參考彎曲程度。
所述第三參考彎曲程度可被設定成小於所述第一參考彎曲程度及所述第二參考彎曲程度。
所述處理器可被配置成當在對所述基本彎曲程度進行設定之後所述電池電壓發生改變時,將所述基本彎曲程度改變成對應於已改變的所述電池電壓。
當存在所述電池電壓的改變及所述電池電壓所屬於的所述電壓範圍的相應改變時,所述處理器可被配置成將所設定的所述基本彎曲程度改變至與已改變的所述電壓範圍對應的參考彎曲程度。
所述處理器可被配置成設定與所述電池電壓所屬於的所述電壓範圍對應的基本時間,將超過時間與所述基本時間進行比較以確定所述超過時間與所述基本時間中的哪一者較長,並基於時間比較結果對所述電池執行所述保護操作,所述超過時間是自所述電池彎曲程度超過所述基本彎曲程度的時間點起經過的時間。
所述處理器可被配置成當所述電池電壓包括於所述過放電電壓範圍中時將所述基本時間設定成第一參考時間,當所述電池電壓包括於所述可容許電壓範圍中時將所述基本時間設定成第二參考時間,且當所述電池電壓包括於所述過充電電壓範圍中時將所述基本時間設定成第三參考時間。
所述第三參考時間可被設定成小於所述第一參考時間及所述第二參考時間。
所述處理器可被配置成當在對所述基本時間進行設定之後所述電池電壓發生改變時,將所述基本時間改變成對應於已改變的所述電池電壓。
當存在所述電池電壓的改變及所述電池電壓所屬於的所述電壓範圍的相應改變時,所述處理器可被配置成將所設定的所
述基本時間改變至與已改變的所述電壓範圍對應的參考時間。
所述處理器可被配置成當在對所述基本彎曲程度及所述基本時間進行設定之後所述電池電壓發生改變時,將所述基本彎曲程度及所述基本時間改變成對應於已改變的所述電池電壓。
所述電池可以是包括多個電池胞元的電池模組。
所述電壓量測單元可被配置成量測電池模組的電壓及所述多個電池胞元中的每一者的電壓。
所述彎曲程度量測單元可設置於所述電池模組中及所述多個電池胞元中的每一者中,且被配置成量測所述電池模組的彎曲程度及所述多個電池胞元中的每一者的彎曲程度。
所述處理器可被配置成基於所述電池模組的彎曲程度比較結果及時間比較結果來判斷在所述電池模組中是否存在故障,且當確定在所述電池模組中存在所述故障時,基於所述多個電池胞元中的每一者的彎曲程度比較結果及時間比較結果來偵測所述多個電池胞元中的故障單元。
根據本發明的另一態樣的一種電池組可包括根據本發明態樣的電池管理裝置。
根據本發明的又一態樣的一種電池管理方法可包括:電壓量測步驟,量測電池的電池電壓;彎曲程度量測步驟,量測所述電池的電池彎曲程度;基本彎曲程度設定步驟,根據所述電池電壓包括於過放電電壓範圍、可容許電壓範圍及過充電電壓範圍中的哪一電壓範圍中來設定基本彎曲程度;以及保護操作執行步
驟,將所述電池彎曲程度與所述基本彎曲程度進行比較以確定所述電池彎曲程度與所述基本彎曲程度中的哪一者較大,並基於彎曲程度比較結果對所述電池執行保護操作。
根據本發明態樣,可藉由在電池遭到外部撞擊或電池發生膨脹時對電池執行保護操作來防止可能因電池而發生的事故。
另外,根據本發明態樣,可藉由根據電池電壓改變基本彎曲程度及/或基本時間來與電池的當前狀態對應地對電池執行保護操作。
本發明的效果並不僅限於上述效果,且熟習此項技術者依據隨附申請專利範圍將清楚地理解該些及其他效果。
10:電池管理裝置
11:電壓量測單元
12:彎曲程度量測單元
12a:第一彎曲程度量測單元
12b:第二彎曲程度量測單元
12c:第三彎曲程度量測單元
12d:第四彎曲程度量測單元
12e:第五彎曲程度量測單元
13:處理器
100:電池組
110:電池/故障電池
110a:電池胞元/第一電池胞元
110b:電池胞元/第二電池胞元
110c:電池胞元/第三電池胞元
110d:電池胞元/第四電池胞元
110e:電池胞元/第五電池胞元
120:主繼電器
130:熔絲
140:電池模組
S100:電壓量測步驟
S200:彎曲程度量測步驟
S300:基本彎曲程度設定步驟
S400、S600:保護操作執行步驟
S500:基本時間設定步驟
附圖說明本發明的較佳實施例,且與以下詳細說明一起用於提供對本發明的技術特徵的進一步理解。然而,不應將本發明解釋為僅限於圖式。
圖1是示出根據本發明實施例的電池管理裝置的示意圖。
圖2是示出包括根據本發明實施例的電池管理裝置的電池組的示例性配置的圖。
圖3是示出根據本發明實施例的電池的示例性配置的圖。
圖4是示出包括根據本發明實施例的電池管理裝置的另一電
池組的示例性配置的圖。
圖5是示出根據本發明實施例的電池管理裝置的另一示例性配置及電池的另一示例性配置的圖。
圖6是圖5所示電池的立體圖。
圖7是示出根據本發明實施例的電池管理裝置的又一示例性配置及電池的又一示例性配置的圖。
圖8是根據本發明的另一實施例的電池管理方法的示意圖。
圖9是根據本發明的又一實施例的電池管理方法的示意圖。
在後文中,將參考附圖詳細地闡述本發明的較佳實施例。在說明之前,應理解,說明書及隨附申請專利範圍中所使用的用語或措辭不應被解釋為限制於一般含義及字典含義,且應基於與本發明的技術態樣對應的含義及概念、基於容許發明者適當地定義用語以進行最佳闡釋的原則加以闡釋。因此,本文中所述的實施例及圖式中所示的說明僅是本發明的最佳實施例,而不旨在完全闡述本發明的技術態樣,因此應理解可在提交本申請案時對本發明做出其他等效說明及潤飾。
圖1是示出根據本發明實施例的電池管理裝置10的示意圖。圖2是示出包括根據本發明實施例的電池管理裝置10的電池組100的示例性配置的圖。
參考圖2,電池組100可包括至少一個電池110及電池管
理裝置10。
在此,電池110可以是電池胞元或電池模組。
即,電池110可以是具有負電極端子及正電極端子的可實體分離的獨立胞元。舉例而言,囊型鋰聚合物胞元及/或圓柱形胞元可被視為電池110。電池110亦可以是包括串聯及/或並聯連接的至少一個電池胞元的電池模組。為便於說明起見,基於電池110是電池胞元來進行以下說明。
參考圖1及圖2,根據本發明實施例的電池管理裝置10可包括電壓量測單元11、彎曲程度量測單元12及處理器13。
電壓量測單元11可被配置成量測電池110的電池電壓。為此,電壓量測單元11可包括電壓感測器。
電壓量測單元11可週期性地量測電池110的電池電壓,並將指示所量測的電池電壓的量測訊號輸出至處理器13。
舉例而言,在圖2的實施例中,電壓量測單元11可經由多個感測線連接至電池110的兩個端子。另外,電壓量測單元11可基於跨越電池110在所述多個感測線處量測的電壓來量測電池電壓。
彎曲程度量測單元12可設置於電池110的至少一側上且被配置成量測電池110的電池彎曲程度。為此,彎曲程度量測單元12可包括根據彎曲程度來改變輸出電阻值的靈活感測器。
在此,電池彎曲程度可指代電池110彎曲的多少。舉例而言,當電池110遭到外部撞擊時,電池110可能會彎曲。另外,
當電池110膨脹時,電池110可能會彎曲。因此,可將彎曲程度量測單元12附接至電池110的一個表面以量測關於電池110彎曲多少的電池彎曲程度,並輸出所量測的電池彎曲程度。
圖3是示出根據本發明實施例的電池110的示例性配置的圖。詳細而言,圖3是示出根據本發明實施例的電池管理裝置10的彎曲程度量測單元12的實例的圖,彎曲程度量測單元12附接至電池110。
舉例而言,參考圖3,當電池110是囊型電池胞元時,可將彎曲程度量測單元12附接至電池110的外表面。彎曲程度量測單元12可量測外部撞擊及/或膨脹導致電池110彎曲了多少。
彎曲程度量測單元12可週期性地量測電池110的電池彎曲程度,並將指示所量測的電池彎曲程度的量測訊號輸出至處理器13。
舉例而言,彎曲程度量測單元12可輸出「0」與「100」之間的自然數作為彎曲程度。當電池110不存在形狀改變時,可量測電池彎曲程度為「0」。當電池110存在形狀改變時,所量測的電池彎曲程度可大於「0」。
處理器13可操作地耦合至電壓量測單元11及彎曲程度量測單元12。處理器13可自電壓量測單元11接收電池電壓。另外,處理器13可自彎曲程度量測單元12接收電池彎曲程度。
舉例而言,在圖2的實施例中,電壓量測單元11及彎曲程度量測單元12可電連接至處理器13。自電壓量測單元11輸出
的電池電壓可輸入至處理器13。自彎曲程度量測單元12輸出的電池彎曲程度可輸入至處理器13。
處理器13可被配置成根據電池電壓包括於過放電電壓範圍、可容許電壓範圍及過充電電壓範圍中的哪一電壓範圍中來設定基本彎曲程度。
即,處理器13可根據電池110的電池電壓所屬於的電壓範圍來為電池110設定基本彎曲程度。
詳細而言,處理器13可判斷自電壓量測單元11接收到的電池電壓包括於過放電電壓範圍、可容許電壓範圍及過充電電壓範圍中的哪一電壓範圍中。另外,處理器13可根據包括電池電壓的電壓範圍來設定基本彎曲程度。
在此,過放電電壓範圍、可容許電壓範圍及過充電電壓範圍可以是根據電池110的電壓規格預設的電壓範圍。
過放電電壓範圍可低於可容許電壓範圍。過放電電壓範圍可指代電池110由於低電壓而迅速劣化的電壓範圍。舉例而言,當假定電池110是常見的4.5伏特電池胞元時,過放電電壓範圍可等於或高於0伏特且小於2伏特。
可容許電壓範圍可以是容許對電池110進行充電及放電的電壓範圍。即,可容許電壓範圍可以是可確定電池110的狀態是正常狀態的電壓範圍。因此,當電池110的電池電壓包括於可容許電壓範圍中時,電池110可維持其正常狀態以避免劣化加速。舉例而言,當假定電池110是常見的4.5伏特電池胞元時,可容許
電壓範圍可等於或高於2伏特且小於4伏特。
過充電電壓範圍可高於可容許電壓範圍。過充電電壓範圍可指代電池110由於高電壓而迅速劣化的電壓範圍。舉例而言,當假定電池110是常見的4.5伏特電池胞元時,過充電電壓範圍可等於或高於4伏特且小於6伏特。
另外,可對與過放電電壓範圍、可容許電壓範圍及過充電電壓範圍中的每一者對應的彎曲程度做出不同的預設。
與過放電電壓範圍對應的彎曲程度可被設定為第一參考彎曲程度。與可容許電壓範圍對應的彎曲程度可被設定為第二參考彎曲程度。與過充電電壓範圍對應的彎曲程度可被設定為第三參考彎曲程度。
舉例而言,當電池電壓包括於過放電電壓範圍中時,處理器13可將基本彎曲程度設定為第一參考彎曲程度。當電池電壓包括於可容許電壓範圍中時,處理器13可將基本彎曲程度設定為第二參考彎曲程度。當電池電壓包括於過充電電壓範圍中時,處理器13可將基本彎曲程度設定為第三參考彎曲程度。
處理器13可被配置成將電池彎曲程度與基本彎曲程度進行比較以判斷電池彎曲程度與基本彎曲程度中哪一者較大。
詳細而言,可將基本彎曲程度設定為與包括電池110的電池電壓的電壓範圍對應的參考彎曲程度。即,處理器13可將基於電池110的電池電壓所設定的基本彎曲程度與由彎曲程度量測單元12所量測的電池彎曲程度進行比較。
另外,處理器13可被配置成基於彎曲程度比較結果對電池執行保護操作。
詳細而言,當電池彎曲程度大於基本彎曲程度時,處理器13可確定電池110中出現故障。因此,處理器13可執行保護操作以停止使用故障電池110。另外,當在測試步驟中偵測到電池110中出現故障時,處理器13可執行保護操作以容易地偵測故障電池110。
舉例而言,在圖2的實施例中,認為由於電池110中存在故障,因此電池彎曲程度大於基本彎曲程度。處理器13可將主繼電器120的操作狀態控制成關斷狀態以禁止對電池110進行充電及放電。
在此,主繼電器120可根據操作狀態來容許或不容許電池110的充電電流及放電電流在高電流路徑中流動。在圖2的實施例中,連接電池組100的正電極端子P+、電池110及電池組100的負電極端子P-的路徑可以是高電流路徑。主繼電器120可放置於高電流路徑上。
即,由處理器13執行的保護操作可以是切斷電池110的高電流路徑以防止使用電池110的操作。
將參考圖4闡述處理器13對電池110執行的保護操作的另一實施例。
圖4是示出包括根據本發明實施例的電池管理裝置10的另一電池組100的示例性配置的圖。
在圖4的實施例中,電池組100可更包括熔絲130。
較佳地,熔絲130可放置於高電流路徑上。在此,熔絲130可以是當高電流流動或發生過熱時熔斷的常見熔絲。
舉例而言,在圖4的實施例中,認為由於電池110中存在故障,因此電池彎曲程度大於基本彎曲程度。為執行保護操作,處理器13可如在圖2的實施例中一樣將主繼電器120的操作狀態控制成關斷狀態。另外,處理器13可將熔絲130熔斷以執行保護操作。為此,處理器13可將高電壓訊號輸出至熔絲130,或操作熔絲熔斷單元(未示出)以直接將熔絲130熔斷。
根據本發明實施例的電池管理裝置10考量電池110的各種狀態(電池電壓及電池彎曲程度)來判斷電池110中是否存在故障,從而更準確地判斷電池110中是否存在故障。
另外,當確定電池110中存在故障時,電池管理裝置10可執行保護操作以防止使用故障電池110。因此,可防止當使用故障電池110時可能會發生的事故。
較佳地,第三參考彎曲程度可被預設成小於第一參考彎曲程度及第二參考彎曲程度。
在此,第三參考彎曲程度是被設定成與過充電電壓範圍對應的參考彎曲程度。可經由參考彎曲程度與電池彎曲程度之間的比較來判斷是否對電池110執行保護操作。
舉例而言,假定第一參考彎曲程度被設定為60,第二參考彎曲程度被設定為50,且第三參考彎曲程度被設定為30。另外,
假定由彎曲程度量測單元12量測的電池彎曲程度是40。
在此種情形中,當電池電壓包括於過放電電壓範圍或可容許電壓範圍中時,由於基本彎曲程度大於電池彎曲程度,因此處理器13可不對電池110執行保護操作。
反之,當電池電壓包括於過充電電壓範圍中時,可將基本彎曲程度設定為第三參考彎曲程度。即,基本彎曲程度可小於電池彎曲程度。因此,處理器13可對電池110執行保護操作。
通常,與當電池110的電壓包括於可容許電壓範圍或過放電電壓範圍中時相比,當電池110的電壓包括於過充電電壓範圍中時,電池110的內部能量可更高。即,當電池電壓包括於過充電電壓範圍中時,電池110可易受外部撞擊。因此,當電池電壓包括於過充電範圍中時,即使當電池110遭到小的外部撞擊時電池110將發生事故(例如,著火或爆炸)的可能性仍是高的。
因此,根據本發明實施例的電池管理裝置10可根據電池110的電壓包括於哪一電壓範圍中來設定不同的參考彎曲程度,因此可在電池110的電壓較高時更靈敏地偵測由電池彎曲程度導致的電池110中的故障。
更佳地,第一參考彎曲程度、第二參考彎曲程度及第三參考彎曲程度可被設定成按照所述次序減小。
舉例而言,在電池電壓最高的過充電電壓範圍中第三參考彎曲程度可被設定成最低,以在電池110即使遭到小的撞擊時仍執行保護操作。
當電池電壓包括於過放電電壓範圍中時,電池110的內部能量相對低,且因此第一參考彎曲程度可被設定為最高,從而根據電池110的狀態靈活地執行保護操作。
即,根據本發明實施例的電池管理裝置10考量電池110的電池電壓及電池彎曲程度來執行保護操作,從而根據電池110的狀態適應性地且靈活地執行保護操作。
當在對基本彎曲程度進行設定之後電池電壓發生改變時,處理器13可被配置成將基本彎曲程度改變成對應於已改變的電池電壓。
電壓量測單元11可週期性地量測電池110的電池電壓,並將所量測的電池電壓輸出至處理器13。在基於先前電池電壓對基本彎曲程度進行設定之後,當接收到與先前電池電壓不同的新電池電壓時,處理器13可基於所述新電池電壓來改變基本彎曲程度。
詳細而言,當存在電池電壓的改變及所述電池電壓所屬於的電壓範圍的相應改變時,處理器13可被配置成將所設定的基本彎曲程度改變至與已改變的電壓範圍對應的參考彎曲程度。
舉例而言,與先前實施例相同,假定過放電電壓範圍等於或高於0伏特且小於2伏特,可容許電壓範圍等於或高於2伏特且小於4伏特,且過充電電壓範圍等於或高於4伏特。
當電池電壓在第一時間點是3伏特時,處理器13可將基本彎曲程度設定為第二參考彎曲程度。隨後,當電池電壓在第二
時間點改變至4伏特時,處理器13可將基本彎曲程度自第二參考彎曲程度改變至第三參考彎曲程度。在此種情形中,由於在第二時間點的基本彎曲程度小於在第一時間點的基本彎曲程度,因此可根據電池彎曲程度執行保護操作。
即,根據本發明實施例的電池管理裝置10可藉由將基本彎曲程度改變至與電池電壓的改變對應來執行與電池110的狀態對應的適合的保護操作。
處理器13可被配置成設定與電池電壓所屬於的電壓範圍對應的基本時間。
詳細而言,處理器13可根據電池電壓包括於過放電電壓範圍、可容許電壓範圍及過充電電壓範圍中的哪一電壓範圍中來設定基本時間。
較佳地,與過放電電壓範圍對應的參考時間可被設定為第一參考時間。與可容許電壓範圍對應的參考時間可被設定為第二參考時間。與過充電電壓範圍對應的參考時間可被設定為第三參考時間。
舉例而言,第一參考時間可被設定為50毫秒,第二參考時間可被設定為40毫秒,且第三參考時間可被設定為30毫秒。
即,處理器13可被配置成當電池電壓包括於過放電電壓範圍中時將基本時間設定為第一參考時間,當電池電壓包括於可容許電壓範圍中時將所述基本時間設定為第二參考時間,且當電池電壓包括於過充電電壓範圍中時將所述基本時間設定為第三參
考時間。
處理器13可被配置成將超過時間與基本時間進行比較以判斷超過時間與基本時間中哪一者更長,超過時間是自電池彎曲程度超過基本彎曲程度的時間點起經過的時間量。
詳細而言,處理器13可根據電池電壓包括於哪一電壓範圍中來設定基本彎曲程度及基本時間。另外,超過時間可自由彎曲程度量測單元12量測的電池彎曲程度超過所設定的基本彎曲程度的時間起進行量測。較佳地,可量測超過時間直至電池彎曲程度等於或小於基本彎曲程度或對電池110執行保護操作為止。
即,當在對電池110執行保護操作之前正在量測超過時間的過程中電池彎曲程度等於或小於基本彎曲程度時,可重設正被量測的超過時間。另外,當對電池110執行保護操作時,可重設正被量測的超過時間。
處理器13可被配置成基於時間比較結果對電池110執行保護操作。
詳細而言,處理器13可在超過時間超過基本時間時對電池110執行保護操作。
舉例而言,假定基本時間被設定為50毫秒,且在第一時間點量測的電池彎曲程度超過基本彎曲程度。由於電池彎曲程度超過基本彎曲程度,因此處理器13可基於第一時間點量測超過時間。當正被量測的超過時間超過50毫秒時,處理器13可對電池110執行保護操作。反之,當正被量測的超過時間等於或小於
50毫秒且電池彎曲程度改變至等於或小於基本彎曲程度時,處理器13可重設正被量測的超過時間。
根據本發明實施例的電池管理裝置10可在藉由考量電池彎曲程度所維持的時間(超過時間)而確定已發生連續外部撞擊或膨脹時,對電池110執行保護操作。
當電池110自電池110遭到的突發撞擊恢復至正常狀態時,處理器13可不執行保護操作以延長電池110及電池組100的使用壽命。
較佳地,第三參考時間可被設定成小於第一參考時及第二參考時間。
即,與設定參考彎曲程度的方式相同,可根據電池110的電池電壓包括於哪一電壓範圍中來對參考時間做出不同的設定。
如上文所述,當電池電壓包括於過充電電壓範圍中時,電池110的內部能量可相對高。在此種情形中,當外部撞擊作用於電池110時,即使時間很短,電池110仍可能會發生事故(例如,爆炸)。另外,由於電池110的內部能量高,因此事故(例如,爆炸)可能是嚴重的。
因此,根據本發明實施例的電池管理裝置10可考量到電池電壓而將第三參考時間設定成短於第一參考時間及第二參考時間以防止發生電池110所導致的事故。
當在對基本時間進行設定之後電池電壓發生改變時,處
理器13可被配置成將基本時間改變成對應於已改變的電池電壓。
電壓量測單元11可週期性地量測電池110的電池電壓,並將所量測的電池電壓輸出至處理器13。因此,處理器13可基於先前電池電壓來設定基本時間,且當新電池電壓不同於先前電池電壓時,基於所述新電池電壓來改變基本時間。
詳細而言,當電池電壓存在改變且電池電壓所屬於的電壓範圍存在相應改變時,處理器13可將所設定的基本時間改變至與已改變的電壓範圍對應的參考時間。
舉例而言,與先前實施例相同,假定過放電電壓範圍等於或高於0伏特且小於2伏特,可容許電壓範圍等於或高於2伏特且小於4伏特,且過充電電壓範圍等於或高於4伏特。
當電池電壓在第一時間點是3伏特時,處理器13可將基本時間設定為第二參考時間。隨後,當電池電壓在第二時間點改變至4伏特時,處理器13可將基本時間自第二參考時間改變至第三參考時間。
在此種情形中,由於在第二時間點的基本時間短於在第一時間點的基本時間,因此可根據自電池彎曲程度超過基本彎曲程度的時間起所量測的超過時間來執行保護操作。
即,根據本發明實施例的電池管理裝置10可藉由將基本時間改變成對應於電池電壓的改變來執行與電池110的狀態對應的適合的保護操作。
更佳地,當在對基本彎曲程度及基本時間進行設定之後
電池電壓發生改變時,處理器13可被配置成將基本彎曲程度及基本時間改變成對應於已改變的電池電壓。
即,當在對基本彎曲程度及基本時間進行設定之後電池電壓改變成包括於不同的電壓範圍中時,處理器13可將基本彎曲程度及基本時間改變至在已改變的電池電壓分別包括於的電壓範圍中所設定的參考彎曲程度及參考時間。
根據本發明實施例的電池管理裝置10可藉由將基本彎曲程度及基本時間改變成對應於電池110的狀態的改變(例如,電池電壓的改變)來對電池110執行保護操作。因此,電池管理裝置10可執行與電池110的狀態對應的適合的保護操作以防止發生由電池110導致的意外事故。
在後文中,將闡述包括電池管理裝置10的電池組100的各種實施例。注意,本文中會省略重複的說明。
圖5是示出根據本發明實施例的電池管理裝置10的另一示例性配置及電池110的另一示例性配置的圖。詳細而言,圖5是示出根據本發明實施例的附接至電池模組140的電池管理裝置10的彎曲程度量測單元12的實例的圖。
圖6是圖5所示電池的立體圖。詳細而言,圖6是電池模組140的立體圖。
在此,電池110可以是包括多個電池胞元110a至110e的電池模組140。即,在圖5及圖6的實施例中,包括所述多個電池胞元110a至110e的電池模組140可被視為電池110。
舉例而言,參考圖5及圖6,電池模組140可包括第一電池胞元110a、第二電池胞元110b、第三電池胞元110c、第四電池胞元110d及第五電池胞元110e。
電壓量測單元11可量測電池模組140的電池電壓,且彎曲程度量測單元12可量測電池模組140的電池彎曲程度。確切而言,參考圖5及圖6,彎曲程度量測單元12可附接至電池模組140的一個表面以量測電池模組140的電池彎曲程度。
處理器13可基於電池電壓及電池彎曲程度對電池模組140執行保護操作。
即,根據本發明實施例的電池管理裝置10可根據電壓及彎曲程度既對電池胞元亦對電池模組140執行保護操作。
圖7是示出根據本發明實施例的電池管理裝置10的又一示例性配置及電池的又一示例性配置的圖。
在圖7的實施例中,與圖5及圖6的實施例相同,包括所述多個電池胞元110a至110e的電池模組140可被視為電池110。
電壓量測單元11可被配置成量測電池模組140的電壓及所述多個電池胞元110a至110e中的每一者的電壓。
舉例而言,在圖7的實施例中,電壓量測單元11可連接至所述多個電池胞元110a至110e的每一電極。另外,電壓量測單元11可量測電池模組140的電壓及所述多個電池胞元110a至110e中的每一者的電壓。
彎曲程度量測單元12可設置於電池模組140中及所述
多個電池胞元110a至110e中的每一者中以量測電池模組140的彎曲程度及所述多個電池胞元110a至110e中的每一者的彎曲程度。
較佳地,彎曲程度量測單元12可附接至電池模組140且附接至所述多個電池胞元110a至110e中的每一者。
舉例而言,彎曲程度量測單元12可附接至電池模組140。第一彎曲程度量測單元12a可附接至第一電池胞元110a。第二彎曲程度量測單元12b可附接至第二電池胞元110b。第三彎曲程度量測單元12c可附接至第三電池胞元110c。第四彎曲程度量測單元12d可附接至第四電池胞元110d。第五彎曲程度量測單元12e可附接至第五電池胞元110e。
處理器13可被配置成基於電池模組140的彎曲程度比較結果及時間比較結果來判斷電池模組140中是否存在故障。
即,處理器13可在針對所述多個電池胞元110a至110e中的每一者而將電池彎曲程度及超過時間與基本彎曲程度及基本時間進行比較之前偵測電池模組140中的故障。
舉例而言,當電池模組140的電池彎曲程度等於或小於基本彎曲程度且超過時間等於或小於基本時間時,處理器13可確定電池模組140中不存在故障。在此種情形中,處理器13可省略對所述多個電池胞元110a至110e中的每一者的故障偵測。
即,電池管理裝置10可首先在電池模組140中偵測故障,且當在電池模組140中偵測到故障時,偵測所述多個電池胞元110a至110e中的每一者中的故障,從而縮短偵測電池110中的
故障所需的總時間。
在具體實例中,當電池模組140的電池彎曲程度超過基本彎曲程度且超過時間亦超過基本時間時,處理器13可確定電池模組140中存在故障。在此種情形中,處理器13可在所述多個電池胞元110a至110e中的每一者中偵測故障。即,處理器13可在所述多個電池胞元110a至110e中的每一者中偵測故障以偵測故障胞元。
隨後,在所述多個電池胞元110a至110e中偵測到電池彎曲程度超過基本彎曲程度且超過時間超過基本時間的電池胞元,處理器13可對電池110執行保護操作。另外,處理器13可提供與所偵測到的電池胞元相關聯的資訊,且因此存在可提供與故障胞元相關聯的資訊的優勢。
圖8是根據本發明的另一實施例的電池管理方法的示意圖。在此,可藉由電池管理裝置10的每一元件執行電池管理方法。
參考圖8,根據本發明的另一實施例的電池管理方法可包括電壓量測步驟(S100)、彎曲程度量測步驟(S200)、基本彎曲程度設定步驟(S300)及保護操作執行步驟(S400)。
電壓量測步驟(S100)是量測電池110的電池電壓的步驟,且可由電壓量測單元11來執行。
舉例而言,在圖4的實施例中,電壓量測單元11可經由連接至電池110的兩個端子的量測線來量測電池110的電池電壓。
彎曲程度量測步驟(S200)是量測電池110的電池彎曲程度的步驟,且可由彎曲程度量測單元12來執行。
舉例而言,在圖3的實施例中,彎曲程度量測單元12可附接至電池110的一個表面以量測電池110的電池彎曲程度。
基本彎曲程度設定步驟(S300)是根據電池電壓包括於過放電電壓範圍、可容許電壓範圍及過充電電壓範圍中的哪一電壓範圍中來設定基本彎曲程度的步驟,且可由處理器13來執行。
首先,處理器13可判斷在電壓量測步驟S100中所量測的電池電壓包括於過放電電壓範圍、可容許電壓範圍及過充電電壓範圍中的哪一電壓範圍中。
隨後,處理器13可基於與包括電池電壓的電壓範圍對應的參考彎曲程度來設定基本彎曲程度。舉例而言,當電池電壓包括於可容許電壓範圍中時,處理器13可基於與可容許電壓對應的第二參考彎曲程度來設定基本彎曲程度。即,處理器13可將第二參考彎曲程度設定為基本彎曲程度。
保護操作執行步驟(S400)可包括將電池彎曲程度與基本彎曲程度進行比較以判斷電池彎曲程度與基本彎曲程度中哪一者較大,並基於彎曲程度比較結果來對電池110執行保護操作,且可由處理器13來執行。
當電池彎曲程度超過基本彎曲程度時,處理器13可對電池110執行保護操作。舉例而言,在圖4的實施例中,處理器13可藉由執行保護操作來將熔絲130熔斷或將主繼電器120的操
作狀態控制成關斷狀態。
圖9是根據本發明的又一實施例的電池管理方法的示意圖。在此,可藉由電池管理裝置10的每一元件執行電池管理方法。注意,下文將僅闡述對圖8所示方法的添加或修改。
參考圖9,根據本發明的又一實施例的電池管理方法更可包括基本時間設定步驟(S500)及保護操作執行步驟(S600)。
基本時間設定步驟(S500)是在基本彎曲程度設定步驟(S300)之後根據電池電壓包括於過放電電壓範圍、可容許電壓範圍及過充電電壓範圍中的哪一電壓範圍中來設定基本時間的步驟,且可由處理器13來執行。
處理器13可基於與包括電池電壓的電壓範圍對應的參考時間來設定基本時間。舉例而言,當電池電壓包括於可容許電壓範圍中時,處理器13可基於與可容許電壓對應的第二參考時間來設定基本時間。即,處理器13可將第二參考時間設定為基本時間。
保護操作執行步驟(S600)包括基於電池彎曲程度與基本彎曲程度之間的彎曲程度比較結果及超過時間與基本時間之間的時間比較結果來對電池110執行保護操作,且可由處理器13來執行。
圖9的保護操作執行步驟(S600)可部分地不同於圖8的保護操作執行步驟(S400)。詳細而言,圖8的保護操作執行步驟(S400)與圖9的保護操作執行步驟(S600)之間的差異在於,
與圖8的保護操作執行步驟(S400)相較而言,圖9的保護操作執行步驟(S600)可更考量時間比較結果。
舉例而言,當電池彎曲程度超過基本彎曲程度且電池彎曲程度超過基本彎曲程度的超過時間長於基本時間時,處理器13可對電池110執行保護操作。即,當電池彎曲程度超過基本彎曲程度的持續時間長於基本時間時,處理器13可對電池110執行保護操作。
根據電池管理方法,可防止電池110在遭到外部撞擊或發生膨脹時所導致的事故。
雖然上文中已關於有限數目的實施例及圖式闡述了本發明,但本發明並不僅限於此,且熟習此項技術者應明瞭可在本發明的技術態樣及隨附申請專利範圍的等效範疇內對本發明做出各種潤飾及改變。
10:電池管理裝置
11:電壓量測單元
12:彎曲程度量測單元
13:處理器
Claims (17)
- 一種電池管理裝置,包括:電壓量測單元,被配置成量測電池的電池電壓;彎曲程度量測單元,設置於所述電池的至少一側上且被配置成量測所述電池的電池彎曲程度;以及處理器,被配置成自所述電壓量測單元接收所述電池電壓,自所述彎曲程度量測單元接收所述電池彎曲程度,根據過放電電壓範圍、可容許電壓範圍及過充電電壓範圍中所述電池電壓所屬於的電壓範圍來設定基本彎曲程度,將所述電池彎曲程度與所述基本彎曲程度進行比較以確定所述電池彎曲程度及所述基本彎曲程度中哪一者較大,並基於彎曲程度比較結果對所述電池執行保護操作,其中所述處理器更被配置成:當所述電池電壓包括於所述過放電電壓範圍中時將所述基本彎曲程度設定成第一參考彎曲程度、當所述電池電壓包括於所述可容許電壓範圍中時將所述基本彎曲程度設定成第二參考彎曲程度,或者,當所述電池電壓包括於所述過充電電壓範圍中時將所述基本彎曲程度設定成第三參考彎曲程度。
- 如請求項1所述的電池管理裝置,其中所述處理器被配置成當所述電池電壓包括於所述過放電電壓範圍中時將所述基本彎曲程度設定成所述第一參考彎曲程度,當所述電池電壓包括於所述可容許電壓範圍中時將所述基本彎曲程度設定成所述第 二參考彎曲程度,且當所述電池電壓包括於所述過充電電壓範圍中時將所述基本彎曲程度設定成所述第三參考彎曲程度。
- 如請求項2所述的電池管理裝置,其中所述第三參考彎曲程度被設定成小於所述第一參考彎曲程度及所述第二參考彎曲程度。
- 如請求項2所述的電池管理裝置,其中所述處理器被配置成當在對所述基本彎曲程度進行設定之後所述電池電壓發生改變時,將所述基本彎曲程度改變成對應於已改變的所述電池電壓。
- 如請求項4所述的電池管理裝置,其中當存在所述電池電壓的改變及所述電池電壓所屬於的所述電壓範圍的相應改變時,所述處理器被配置成將所設定的所述基本彎曲程度改變至與已改變的所述電壓範圍對應的參考彎曲程度。
- 如請求項1所述的電池管理裝置,其中所述處理器被配置成設定與所述電池電壓所屬於的所述電壓範圍對應的基本時間,將超過時間與所述基本時間進行比較以確定所述超過時間與所述基本時間中的哪一者較長,並基於時間比較結果對所述電池執行所述保護操作,所述超過時間是自所述電池彎曲程度超過所述基本彎曲程度的時間點起經過的時間。
- 如請求項6所述的電池管理裝置,其中所述處理器被配置成當所述電池電壓包括於所述過放電電壓範圍中時將所述基本時間設定成第一參考時間,當所述電池電壓包括於所述可容 許電壓範圍中時將所述基本時間設定成第二參考時間,且當所述電池電壓包括於所述過充電電壓範圍中時將所述基本時間設定成第三參考時間。
- 如請求項7所述的電池管理裝置,其中所述第三參考時間被設定成小於所述第一參考時間及所述第二參考時間。
- 如請求項7所述的電池管理裝置,其中所述處理器被配置成當在對所述基本時間進行設定之後所述電池電壓發生改變時,將所述基本時間改變成對應於已改變的所述電池電壓。
- 如請求項9所述的電池管理裝置,其中當存在所述電池電壓的改變及所述電池電壓所屬於的所述電壓範圍的相應改變時,所述處理器被配置成將所設定的所述基本時間改變至與已改變的所述電壓範圍對應的參考時間。
- 如請求項6所述的電池管理裝置,其中所述處理器被配置成當在對所述基本彎曲程度及所述基本時間進行設定之後所述電池電壓發生改變時,將所述基本彎曲程度及所述基本時間改變成對應於已改變的所述電池電壓。
- 如請求項6所述的電池管理裝置,其中所述電池是包括多個電池胞元的電池模組。
- 如請求項12所述的電池管理裝置,其中所述電壓量測單元被配置成量測所述電池模組的電壓及所述多個電池胞元中的每一者的電壓,所述彎曲程度量測單元設置於所述電池模組中及所述多個電 池胞元中的每一者中,且被配置成量測所述電池模組的彎曲程度及所述多個電池胞元中的每一者的彎曲程度,且所述處理器被配置成基於所述電池模組的彎曲程度比較結果及時間比較結果來判斷在所述電池模組中是否存在故障,且當確定在所述電池模組中存在所述故障時,基於所述多個電池胞元中的每一者的彎曲程度比較結果及時間比較結果來偵測所述多個電池胞元中的故障單元。
- 一種電池組,包括如請求項1至請求項13中任一項所述的電池管理裝置。
- 一種電池管理方法,包括:電壓量測步驟,量測電池的電池電壓;彎曲程度量測步驟,量測所述電池的電池彎曲程度;基本彎曲程度設定步驟,根據所述電池電壓包括於過放電電壓範圍、可容許電壓範圍及過充電電壓範圍中的哪一電壓範圍中來設定基本彎曲程度;以及保護操作執行步驟,將所述電池彎曲程度與所述基本彎曲程度進行比較以確定所述電池彎曲程度與所述基本彎曲程度中的哪一者較大,並基於彎曲程度比較結果對所述電池執行保護操作,其中所述基本彎曲程度設定步驟包括:當所述電池電壓包括於所述過放電電壓範圍中時將所述基本彎曲程度設定成第一參考彎曲程度、當所述電池電壓包括於所述可容許電壓範圍中時將所述基本彎曲程度設定成第二參考 彎曲程度,或者,當所述電池電壓包括於所述過充電電壓範圍中時將所述基本彎曲程度設定成第三參考彎曲程度。
- 如請求項15所述的電池管理方法,更包括:當所述電池電壓包括於所述過放電電壓範圍中時將所述基本彎曲程度設定成所述第一參考彎曲程度,當所述電池電壓包括於所述可容許電壓範圍中時將所述基本彎曲程度設定成所述第二參考彎曲程度,且當所述電池電壓包括於所述過充電電壓範圍中時將所述基本彎曲程度設定成所述第三參考彎曲程度。
- 如請求項15所述的電池管理方法,更包括:設定與所述電池電壓所屬於的所述電壓範圍對應的基本時間,且將超過時間與所述基本時間進行比較以確定所述超過時間與所述基本時間中的哪一者較長,並基於時間比較結果對所述電池執行所述保護操作,所述超過時間是自所述電池彎曲程度超過所述基本彎曲程度的時間點起經過的時間。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR20190007120 | 2019-01-18 | ||
KR10-2019-0007120 | 2019-01-18 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
TW202108972A TW202108972A (zh) | 2021-03-01 |
TWI849038B true TWI849038B (zh) | 2024-07-21 |
Family
ID=71614255
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
TW109101664A TWI849038B (zh) | 2019-01-18 | 2020-01-17 | 電池管理裝置及方法以及電池組 |
Country Status (7)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US11598814B2 (zh) |
EP (1) | EP3826100A4 (zh) |
JP (1) | JP7062180B2 (zh) |
KR (1) | KR102473230B1 (zh) |
CN (1) | CN112154567B (zh) |
TW (1) | TWI849038B (zh) |
WO (1) | WO2020149557A1 (zh) |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20220129354A (ko) | 2021-03-16 | 2022-09-23 | 주식회사 엘지에너지솔루션 | 퓨즈 박스 진동 감지 보호 회로 |
KR20230063025A (ko) | 2021-11-01 | 2023-05-09 | 주식회사 엘지에너지솔루션 | 전지 셀의 활성화 시스템 |
Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20060003784A (ko) * | 2004-07-07 | 2006-01-11 | 박근식 | 식품포장지 코팅용 새로운 은항균전분 제조 |
CN101490871A (zh) * | 2006-05-15 | 2009-07-22 | 株式会社Lg化学 | 中型或大型电池组模块 |
EP2712018A1 (en) * | 2012-09-24 | 2014-03-26 | Samsung SDI Co., Ltd. | Protection apparatus for secondary battery |
TWI459003B (zh) * | 2012-10-05 | 2014-11-01 | Giga Byte Tech Co Ltd | 用於測試電路板之測試系統及漏電流測試方法 |
US20160380317A1 (en) * | 2015-06-24 | 2016-12-29 | Amphenol Thermometrics, Inc. | Method and system for monitoring battery cell health |
KR20170049549A (ko) * | 2014-08-29 | 2017-05-10 | 더 리젠츠 오브 더 유니버시티 오브 미시건 | 배터리 팩에서의 벌크 힘 및 충전 상태 추정에 대한 벌크 힘의 적용 |
CN108123146A (zh) * | 2016-11-30 | 2018-06-05 | 黄镇江 | 具有优化气体流道的双极板结构及燃料电池 |
Family Cites Families (36)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB0119530D0 (en) * | 2001-08-10 | 2001-10-03 | Nec Technologies Uk Ltd | Electrical cell protection |
JP2003197268A (ja) * | 2001-12-28 | 2003-07-11 | Nec Tokin Tochigi Ltd | 異常保護回路付電池パック |
KR100572807B1 (ko) | 2004-02-17 | 2006-04-24 | 가온미디어 주식회사 | 과전류 보호장치 |
KR100579377B1 (ko) | 2004-10-28 | 2006-05-12 | 삼성에스디아이 주식회사 | 이차 전지 |
KR100801852B1 (ko) * | 2005-04-21 | 2008-02-11 | 주식회사 엘지화학 | 배터리 팩 보호 장치 및 방법 |
KR100899284B1 (ko) | 2006-03-13 | 2009-05-27 | 주식회사 엘지화학 | 간단한 구조의 안전수단을 구비한 전지모듈 |
KR101293206B1 (ko) * | 2007-06-12 | 2013-08-05 | 주식회사 엘지화학 | 2차전지 카트리지 모듈의 부풀림 검출/보호 시스템 및 그방법, 이에 보호받는 2차전지 카트리지 모듈 |
KR100964175B1 (ko) | 2008-05-19 | 2010-06-17 | 주식회사 에스피엠탈로스 | 배터리 폭발 방지센서 및 이를 이용한 배터리의충·방전회로 제어방법 |
JP5067302B2 (ja) | 2008-07-29 | 2012-11-07 | トヨタ自動車株式会社 | 充電深度計測機構及び計測方法、並びに該計測機構を備える二次電池 |
CN201402987Y (zh) * | 2008-12-31 | 2010-02-10 | 广州西格美信电子科技有限公司 | 具有电池管理系统的电池组 |
WO2010128792A2 (ko) * | 2009-05-04 | 2010-11-11 | 주식회사 엘지화학 | 전압 센싱부재 및 이를 포함하는 전지모듈 |
US20120286739A1 (en) | 2009-12-11 | 2012-11-15 | A123 Systems, Inc. | System and Method for Estimating a State of a Battery Pack |
KR101152662B1 (ko) * | 2010-09-03 | 2012-06-15 | (주)열린기술 | 이차전지 폭발방지장치 |
CN201860140U (zh) * | 2010-11-02 | 2011-06-08 | 天津市池源科技有限公司 | 一种充电电池 |
JP2012146447A (ja) | 2011-01-11 | 2012-08-02 | Toyota Industries Corp | 電池異常検出システム及び電池異常検出方法 |
JP5693302B2 (ja) | 2011-03-09 | 2015-04-01 | 三菱重工業株式会社 | 電池システム |
US8669956B2 (en) * | 2011-12-30 | 2014-03-11 | Lg Electronics Inc. | Bending threshold and release for a flexible display device |
EP2645527A1 (en) * | 2012-03-26 | 2013-10-02 | Samsung SDI Co., Ltd. | Battery pack |
KR101937489B1 (ko) * | 2012-08-31 | 2019-01-10 | 현대모비스 주식회사 | 펄스 전원을 이용한 차량용 이차전지 스웰링 감지방법 및 장치 |
CN103674727B (zh) * | 2012-11-23 | 2016-08-03 | 杭州金色能源科技有限公司 | 一种检测电池弯曲强度的方法及其装置 |
JP5935744B2 (ja) | 2013-04-02 | 2016-06-15 | トヨタ自動車株式会社 | 検出装置及び検出方法 |
JP2016076335A (ja) | 2014-10-03 | 2016-05-12 | トヨタ自動車株式会社 | 二次電池システム |
KR20160057206A (ko) | 2014-11-13 | 2016-05-23 | 삼성에스디아이 주식회사 | 배터리 보호장치 및 이를 이용한 배터리 보호 방법 |
KR101839405B1 (ko) | 2015-05-07 | 2018-03-16 | 주식회사 엘지화학 | 메모리 칩의 파손 여부를 감지하는 검출 소자를 포함하는 보호회로 및 이를 포함하는 이차전지 팩 |
JP6583034B2 (ja) | 2016-02-15 | 2019-10-02 | 株式会社豊田自動織機 | 蓄電装置及び電池モジュールの制御方法 |
CN105955863A (zh) | 2016-04-26 | 2016-09-21 | 浪潮电子信息产业股份有限公司 | 一种用于机箱内部pcb板的物理状态的监测方法及系统 |
KR102633756B1 (ko) * | 2016-04-28 | 2024-02-05 | 삼성에스디아이 주식회사 | 배터리 팩 및 배터리 팩의 충전 방법 |
WO2017222333A1 (ko) | 2016-06-24 | 2017-12-28 | 태성전장주식회사 | 전류 차단 장치를 포함한 대전류용 피씨비 어셈블리 |
KR102265844B1 (ko) | 2016-12-22 | 2021-06-17 | 주식회사 엘지화학 | 배터리 팩 충격 보호방법 및 장치 |
KR102192676B1 (ko) | 2017-01-24 | 2020-12-17 | 주식회사 엘지화학 | 배터리 모듈 변형 예측 장치 |
KR102066703B1 (ko) * | 2017-01-24 | 2020-01-15 | 주식회사 엘지화학 | 배터리 관리 장치 및 방법 |
KR102660500B1 (ko) | 2017-02-14 | 2024-04-24 | 현대모비스 주식회사 | 차량 사고 상태 판단 장치 및 그 방법 |
KR102321418B1 (ko) * | 2017-03-10 | 2021-11-03 | 삼성전자 주식회사 | 압력 센서를 이용하여 배터리 부풂을 감지하는 방법 및 이를 사용하는 전자 장치 |
JP6864536B2 (ja) * | 2017-04-25 | 2021-04-28 | 株式会社東芝 | 二次電池システム、充電方法、プログラム、及び車両 |
KR20190007120A (ko) | 2017-07-11 | 2019-01-22 | 한온시스템 주식회사 | 씰 와셔 |
CN207398300U (zh) * | 2017-10-25 | 2018-05-22 | 东莞新能德科技有限公司 | 电池模组和电子产品 |
-
2020
- 2020-01-06 CN CN202080002877.8A patent/CN112154567B/zh active Active
- 2020-01-06 KR KR1020200001495A patent/KR102473230B1/ko active IP Right Grant
- 2020-01-06 WO PCT/KR2020/000205 patent/WO2020149557A1/ko unknown
- 2020-01-06 JP JP2020565404A patent/JP7062180B2/ja active Active
- 2020-01-06 US US15/733,968 patent/US11598814B2/en active Active
- 2020-01-06 EP EP20741385.7A patent/EP3826100A4/en active Pending
- 2020-01-17 TW TW109101664A patent/TWI849038B/zh active
Patent Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20060003784A (ko) * | 2004-07-07 | 2006-01-11 | 박근식 | 식품포장지 코팅용 새로운 은항균전분 제조 |
CN101490871A (zh) * | 2006-05-15 | 2009-07-22 | 株式会社Lg化学 | 中型或大型电池组模块 |
EP2712018A1 (en) * | 2012-09-24 | 2014-03-26 | Samsung SDI Co., Ltd. | Protection apparatus for secondary battery |
TWI459003B (zh) * | 2012-10-05 | 2014-11-01 | Giga Byte Tech Co Ltd | 用於測試電路板之測試系統及漏電流測試方法 |
KR20170049549A (ko) * | 2014-08-29 | 2017-05-10 | 더 리젠츠 오브 더 유니버시티 오브 미시건 | 배터리 팩에서의 벌크 힘 및 충전 상태 추정에 대한 벌크 힘의 적용 |
US20160380317A1 (en) * | 2015-06-24 | 2016-12-29 | Amphenol Thermometrics, Inc. | Method and system for monitoring battery cell health |
CN108123146A (zh) * | 2016-11-30 | 2018-06-05 | 黄镇江 | 具有优化气体流道的双极板结构及燃料电池 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
EP3826100A1 (en) | 2021-05-26 |
EP3826100A4 (en) | 2021-12-22 |
US20210239763A1 (en) | 2021-08-05 |
US11598814B2 (en) | 2023-03-07 |
CN112154567A (zh) | 2020-12-29 |
TW202108972A (zh) | 2021-03-01 |
WO2020149557A1 (ko) | 2020-07-23 |
CN112154567B (zh) | 2024-05-28 |
JP2021525437A (ja) | 2021-09-24 |
JP7062180B2 (ja) | 2022-05-06 |
KR20200090101A (ko) | 2020-07-28 |
KR102473230B1 (ko) | 2022-12-01 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR100809453B1 (ko) | 다병렬 및 다직렬 리튬 2차전지 팩의 충방전 모니터링시스템 | |
JP3546856B2 (ja) | 電池パック及び電池パックの故障診断方法 | |
US9112216B2 (en) | Apparatus and method for managing battery pack | |
JP4001708B2 (ja) | 二次電池の交換方法 | |
JP4798548B2 (ja) | 電池パック | |
US8854780B2 (en) | Protection circuit of battery pack and battery pack using the same | |
JP7191441B2 (ja) | 車両バッテリー火災感知装置及び感知方法 | |
CN104488114A (zh) | 二次电池、以及二次电池模块和包括其的二次电池组 | |
JP7134554B2 (ja) | 車両バッテリー火災感知装置及び感知方法 | |
TWI849038B (zh) | 電池管理裝置及方法以及電池組 | |
CN109565181B (zh) | 电池组 | |
US10020546B2 (en) | Device for managing an accumulator | |
KR20220120372A (ko) | 배터리 관리 장치 및 그것의 동작 방법 | |
US20240142322A1 (en) | Battery Pressure Measuring Sensor and Battery Pressure Measuring Apparatus Including the Same | |
KR20220018832A (ko) | 전기 차량용 배터리의 열폭주 감지 장치 | |
KR20230055871A (ko) | 열 폭주 감지용 압력 센서를 구비한 배터리 모듈 | |
KR101429771B1 (ko) | 배터리 팩 | |
JP7457203B2 (ja) | 欠陥のあるバッテリーセルの検出方法およびその方法を提供するバッテリー管理システム | |
KR102489543B1 (ko) | 상변환 물질에 의해 배터리 온도의 급격한 변화를 제어할 수 있는 배터리 장치 및 그를 이용한 배터리 장치 운전 방법 | |
KR102377172B1 (ko) | 스웰링현상이 감지 및 대응되는 배터리 시스템 및 방법 | |
JP2004166364A (ja) | 充電器および充電方法 | |
JP2022072798A (ja) | 制御装置 | |
CN118525215A (zh) | 用于管理电池的装置和方法 |