本文公開的實施例涉及一種電池管理裝置及其操作方法。

背景技術(shù)：

1、近來，已經(jīng)積極地進(jìn)行二次電池的研究與開發(fā)。在本文中，作為可充電/可放電電池的二次電池可以包括所有常規(guī)鎳（ni）/鎘（cd）電池、ni/金屬氫化物（mh）電池等，以及最近的鋰離子電池。在二次電池當(dāng)中，鋰離子電池具有比傳統(tǒng)的ni/cd電池、ni/mh電池等高得多的能量密度。此外，鋰離子電池可以被制造得小而輕，使得鋰離子電池已被用作移動設(shè)備的電源，并且最近其使用范圍已擴(kuò)展到電動車輛的電源，作為下一代儲能介質(zhì)而受到關(guān)注。

2、能量存儲系統(tǒng)（ess）電池需要用于檢測電池的缺陷的技術(shù)，因為缺陷的發(fā)生可能導(dǎo)致諸如火災(zāi)等的巨大事故。用于檢測電池缺陷的技術(shù)已經(jīng)有多種發(fā)展，但大多數(shù)方法執(zhí)行簡單的比較，諸如電池單體的電壓、電流或溫度偏差或特定電池單體的電壓降，因此需要一種準(zhǔn)確檢測電池的缺陷的方法。也就是說，需要一種根據(jù)電池狀態(tài)檢測具有異常行為的電池單體的技術(shù)。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、技術(shù)問題

2、本文所公開的實施例旨在提供一種電池管理裝置及其操作方法，其中可以檢測基于電池單體之間的偏差無法檢測到的不尋常的異常行為。

3、本文公開的實施例旨在提供一種電池管理裝置及其操作方法，其中可以通過基于特定時間段內(nèi)的電壓信息和電流信息估計未來電壓信息來檢測電池的異常。

4、本文公開的實施例的技術(shù)問題不限于上述技術(shù)問題，并且本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員從以下描述中將清楚地理解其他未提及的技術(shù)問題。

5、技術(shù)方案

6、根據(jù)本文公開的實施例的電池管理裝置包括：測量單元，其被配置為測量電池的電流和電壓；以及控制器，其被配置為通過基于與在第一時間段內(nèi)測量的電池的電流相關(guān)的第一電流信息和與在第一時間段內(nèi)測量的電池的電壓相關(guān)的第一電壓信息估計在第一時間段之后的第二時間段內(nèi)的電池的電壓，來生成電壓估計信息，以及基于電壓估計信息和與在第二時間段內(nèi)測量的電池的電壓相關(guān)的第二電壓信息來確定電池的狀態(tài)。

7、在實施例中，控制器可以進(jìn)一步被配置為當(dāng)電壓估計信息與第二電壓信息之間的差大于或等于閾值時，確定在電池中發(fā)生異常。

8、在實施例中，控制器可以進(jìn)一步被配置為基于與在第二時間段內(nèi)測量的電池的電流相關(guān)的第二電流信息和電池在第二時間段內(nèi)的初始電壓信息來生成電壓估計信息。

9、在實施例中，控制器可以進(jìn)一步被配置為通過長短期記憶（lstm）算法來學(xué)習(xí)第一電流信息和第一電壓信息。

10、在實施例中，控制器可以進(jìn)一步被配置為基于經(jīng)訓(xùn)練的算法來生成電壓估計信息。

11、在實施例中，控制器可以進(jìn)一步被配置為基于第二電壓信息和與在第二時間段內(nèi)測量的電池的電流相關(guān)的第二電流信息來更新算法。

12、在實施例中，電池管理裝置可以進(jìn)一步包括存儲單元，其中該存儲單元進(jìn)一步被配置為針對每個第一時間段存儲經(jīng)訓(xùn)練的算法。

13、在實施例中，控制器可以進(jìn)一步被配置為：當(dāng)存在被替換的電池時，基于所存儲的算法生成在第二時間段內(nèi)的所述被替換的電池的電壓估計信息。

14、在實施例中，控制器可以進(jìn)一步被配置為生成關(guān)于具有特定范圍中的健康狀態(tài)（soh）的電池的電壓估計信息。

15、在實施例中，控制器可以進(jìn)一步被配置為：當(dāng)電池的soh超出特定范圍時，改變用于生成電壓估計信息的算法。

16、在實施例中，控制器可以進(jìn)一步被配置為針對每個第一時間段更新用于生成電壓估計信息的算法。

17、在實施例中，控制器可以進(jìn)一步被配置為訓(xùn)練與第一電流信息和第一電壓信息之間的關(guān)系相關(guān)的算法，并且基于經(jīng)訓(xùn)練的算法生成電壓估計信息。

18、根據(jù)本文公開的實施例的電池管理裝置的操作方法包括：測量電池的電流和電壓；通過基于與在第一時間段內(nèi)測量的電池的電流相關(guān)的第一電流信息和與在第一時間段內(nèi)測量的電池的電壓相關(guān)的第一電壓信息估計在第一時間段之后的第二時間段內(nèi)的電池的電壓，來生成電壓估計信息；以及基于電壓估計信息和與在第二時間段內(nèi)測量的電池的電壓相關(guān)的第二電壓信息來確定電池的狀態(tài)。

19、在實施例中，基于電壓估計信息和與在第二時間段內(nèi)測量的電池的電壓相關(guān)的第二電壓信息來確定電池的狀態(tài)可以包括：當(dāng)電壓估計信息與第二電壓信息之間的差大于或等于閾值時，確定在電池中發(fā)生異常。

20、在實施例中，通過基于與在第一時間段內(nèi)測量的電池的電流相關(guān)的第一電流信息和與在第一時間段內(nèi)測量的電池的電壓相關(guān)的第一電壓信息估計在第一時間段之后的第二時間段內(nèi)的電池的電壓來生成電壓估計信息可以包括通過算法學(xué)習(xí)第一電流信息和第一電壓信息，并且基于經(jīng)訓(xùn)練的算法生成電壓估計信息。

21、在實施例中，操作方法可以進(jìn)一步包括基于第二電壓信息和與在第二時間段內(nèi)測量的電池的電流相關(guān)的第二電流信息來更新算法。

22、在實施例中，操作方法可以進(jìn)一步包括針對每個第一時間段存儲算法。

23、在實施例中，操作方法可以進(jìn)一步包括：當(dāng)電池被替換時，基于所存儲的算法生成在第二時間段內(nèi)的被替換的電池的電壓估計信息。

24、有益效果

25、根據(jù)本文公開的實施例的電池管理裝置及其操作方法可以檢測通過電池單體之間的電壓或電流的簡單比較不可檢測的特殊異常行為。

26、根據(jù)本文公開的實施例的電池管理裝置及其操作方法可以通過基于第一電流信息和電壓信息估計第二時間段內(nèi)的電壓信息并將估計的電壓信息與所測量的電壓信息進(jìn)行比較來確定電池的狀態(tài)。

27、根據(jù)本文公開的實施例的電池管理裝置及其操作方法可以通過訓(xùn)練與特定時間段內(nèi)的電池的電流信息和電池的電壓信息之間的關(guān)系相關(guān)的算法來確定電池的狀態(tài)。

28、根據(jù)本文公開的實施例的電池管理裝置及其操作方法可以通過存儲經(jīng)訓(xùn)練的算法并且即使在電池被替換時也通過用于被替換的電池的適當(dāng)算法估計電壓信息來確定電池的狀態(tài)。

29、根據(jù)本文公開的實施例的電池管理裝置及其操作方法可以針對具有類似soh的電池通過使用相同算法來估計電壓信息，并且當(dāng)soh隨時間變化時訓(xùn)練新算法以估計電池的電壓信息。

30、此外，可以提供直接或間接地從本公開認(rèn)識到的各種效果。

技術(shù)特征：

1.一種電池管理裝置，包括：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電池管理裝置，其中，所述控制器進(jìn)一步被配置為當(dāng)所述電壓估計信息與所述第二電壓信息之間的差大于或等于閾值時，確定在所述電池中發(fā)生異常。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電池管理裝置，其中，所述控制器進(jìn)一步被配置為基于與在所述第二時間段內(nèi)測量的所述電池的電流相關(guān)的第二電流信息和在所述第二時間段內(nèi)的所述電池的初始電壓信息來生成所述電壓估計信息。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電池管理裝置，其中，所述控制器進(jìn)一步被配置為通過長短期記憶（lstm）算法來學(xué)習(xí)所述第一電流信息和所述第一電壓信息。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的電池管理裝置，其中，所述控制器進(jìn)一步被配置為基于經(jīng)訓(xùn)練的算法來生成所述電壓估計信息。

6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的電池管理裝置，其中，所述控制器進(jìn)一步被配置為基于所述第二電壓信息和與在所述第二時間段內(nèi)測量的所述電池的電流相關(guān)的第二電流信息來更新所述算法。

7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的電池管理裝置，進(jìn)一步包括存儲單元，其中，所述存儲單元進(jìn)一步被配置為針對每個第一時間段存儲經(jīng)訓(xùn)練的算法。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的電池管理裝置，其中，所述控制器進(jìn)一步被配置為：當(dāng)存在被替換的電池時，基于所存儲的算法生成在所述第二時間段內(nèi)的所述被替換的電池的電壓估計信息。

9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電池管理裝置，其中，所述控制器進(jìn)一步被配置為生成關(guān)于具有特定范圍中的健康狀態(tài)（soh）的電池的所述電壓估計信息。

10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的電池管理裝置，其中，所述控制器進(jìn)一步被配置為：當(dāng)所述電池的soh超出所述特定范圍時，改變用于生成所述電壓估計信息的算法。

11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電池管理裝置，其中，所述控制器進(jìn)一步被配置為針對每個第一時間段更新用于生成所述電壓估計信息的算法。

12.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電池管理裝置，其中，所述控制器進(jìn)一步被配置為：

13.一種電池管理裝置的操作方法，所述操作方法包括：

14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的操作方法，其中，基于所述電壓估計信息和與在所述第二時間段內(nèi)測量的所述電池的電壓相關(guān)的所述第二電壓信息來確定所述電池的狀態(tài)包括：當(dāng)所述電壓估計信息與所述第二電壓信息之間的差大于或等于閾值時，確定在所述電池中發(fā)生異常。

15.根據(jù)權(quán)利要求13所述的操作方法，其中，通過基于與在所述第一時間段內(nèi)測量的所述電池的電流相關(guān)的所述第一電流信息和與在所述第一時間段內(nèi)測量的所述電池的電壓相關(guān)的所述第一電壓信息估計在所述第一時間段之后的所述第二時間段內(nèi)的所述電池的電壓，來生成所述電壓估計信息包括：

16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的操作方法，進(jìn)一步包括基于所述第二電壓信息和與在所述第二時間段內(nèi)測量的所述電池的電流相關(guān)的第二電流信息來更新所述算法。

17.根據(jù)權(quán)利要求15所述的操作方法，進(jìn)一步包括針對每個第一時間段存儲算法。

18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的操作方法，進(jìn)一步包括：當(dāng)所述電池被替換時，基于所存儲的算法生成在所述第二時間段內(nèi)的被替換的電池的電壓估計信息。

技術(shù)總結(jié)
根據(jù)本文公開的實施例的電池管理裝置包括：測量單元，被配置為測量電池的電流和電壓；以及控制器，被配置為通過基于與在第一時間段內(nèi)測量的電池的電流相關(guān)的第一電流信息和與在第一時間段內(nèi)測量的電池的電壓相關(guān)的第一電壓信息估計在第一時間段之后的第二時間段內(nèi)的電池的電壓來生成電壓估計信息，并且基于電壓估計信息和與在第二時間段內(nèi)測量的電池的電壓相關(guān)的第二電壓信息來確定電池的狀態(tài)。

技術(shù)研發(fā)人員：樸俊哲
受保護(hù)的技術(shù)使用者：株式會社LG新能源
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/30