電池控制設(shè)備、電池包和電池控制方法
【專(zhuān)利說(shuō)明】電池控制設(shè)備、電池包和電池控制方法
[0001]本申請(qǐng)要求于2014年4月28日提交到韓國(guó)知識(shí)產(chǎn)權(quán)局的第10-2014-0050824號(hào)韓國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng)的權(quán)益，所述韓國(guó)申請(qǐng)的全部公開(kāi)通過(guò)引用合并于此以用于所有目的。
技術(shù)領(lǐng)域
[0002]以下描述涉及一種用于估計(jì)電池的狀態(tài)的方法和設(shè)備。
【背景技術(shù)】
[0003]隨著環(huán)境關(guān)心和能源問(wèn)題變得越發(fā)重要，電動(dòng)車(chē)輛(EV)作為未來(lái)車(chē)輛而受到關(guān)注。由于以具有多個(gè)可充電和可放電的二次單元的單個(gè)包形成的電池用作EV的主電源，所以EV不會(huì)排放廢氣并且產(chǎn)生更少的噪音。
[0004]在EV中，電池用作向車(chē)輛提供動(dòng)力的汽油的油箱和引擎。因此，為了提高EV的用戶的安全，檢查電池的狀態(tài)可能是重要的。
[0005]最近，正在進(jìn)行研究以在更加精確地監(jiān)控電池的狀態(tài)的同時(shí)增加用戶的方便性。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]提供本
【發(fā)明內(nèi)容】
來(lái)以簡(jiǎn)化的形式介紹選擇的構(gòu)思，所述構(gòu)思將在下面在【具體實(shí)施方式】中進(jìn)一步描述。本
【發(fā)明內(nèi)容】
不意圖識(shí)別要求保護(hù)的主題的關(guān)鍵特征或必要特征，也不意圖用于幫助確定要求保護(hù)的主題的范圍。
[0007]在一個(gè)總的方面，一種電池控制設(shè)備包括:切換單元，被構(gòu)造為通過(guò)第一電池模塊對(duì)第二電池模塊進(jìn)行充電；傳感器，被構(gòu)造為感測(cè)第一電池模塊和第二電池模塊中的至少一個(gè)電池模塊的狀態(tài)信息；控制器，被構(gòu)造為控制切換單元和傳感器。
[0008]切換單元可包括直流直流(DC/DC)轉(zhuǎn)換器。
[0009]狀態(tài)信息可包括所述至少一個(gè)電池模塊的電壓、電流和溫度中的任意一個(gè)或任意組合。
[0010]傳感器還可被構(gòu)造為感測(cè)基于第一電池模塊和第二電池模塊之間的充電和放電的所述至少一個(gè)電池模塊的狀態(tài)的改變。
[0011]所述電池控制設(shè)備還可包括:電池模塊選擇器，被構(gòu)造為從多個(gè)電池模塊中選擇第一電池模塊和第二電池模塊。
[0012]電池模塊選擇器還可被構(gòu)造為將第一電池模塊選擇為用于放電的電池模塊并將第二電池模塊選擇為用于充電的電池模塊。
[0013]電池模塊選擇器還可被構(gòu)造為使用第一方案、第二方案和第三方案中的任意一個(gè)或任意組合來(lái)從所述多個(gè)電池模塊中選擇第一電池模塊和第二電池模塊，其中，第一方案用于從所述多個(gè)電池模塊中按預(yù)定順序選擇第一電池模塊和第二電池模塊，第二方案用于從所述多個(gè)電池模塊中隨機(jī)地選擇第一電池模塊和第二電池模塊，第三方案用于從所述多個(gè)電池模塊中選擇兩個(gè)預(yù)定電池模塊作為第一電池模塊和第二電池模塊。
[0014]控制器還可被構(gòu)造為基于電池模塊選擇器的選擇而控制切換單元。
[0015]所述電池控制設(shè)備還可包括:穩(wěn)定狀態(tài)確定器，被構(gòu)造為確定所述多個(gè)電池模塊是否是電穩(wěn)定的。
[0016]電池模塊選擇器還可被構(gòu)造為響應(yīng)于穩(wěn)定狀態(tài)確定器確定所述多個(gè)電池模塊是電穩(wěn)定的，而從所述多個(gè)電池模塊中選擇第一電池模塊和第二電池模塊。
[0017]穩(wěn)定狀態(tài)確定器還可被構(gòu)造為響應(yīng)于在安裝了電池管理系統(tǒng)的驅(qū)動(dòng)車(chē)輛的點(diǎn)火關(guān)閉之后流逝預(yù)定時(shí)間段，而確定所述多個(gè)電池模塊是電穩(wěn)定的。
[0018]穩(wěn)定狀態(tài)確定器還可被構(gòu)造為基于所述多個(gè)電池模塊中的每個(gè)電池模塊的電壓、電流和溫度中的任意一個(gè)或任意組合而確定所述多個(gè)電池模塊是否是電穩(wěn)定的。
[0019]所述電池控制設(shè)備還可包括:信息提取器，被構(gòu)造為基于狀態(tài)信息提取包括所述第一電池模塊和第二電池模塊的多個(gè)電池模塊的健康狀態(tài)(SoH)、電荷狀態(tài)(SoC)、功能狀態(tài)(SoF)中的任意一個(gè)或任意組合。
[0020]信息提取器還可被構(gòu)造為將狀態(tài)信息與預(yù)定參考信息進(jìn)行比較，并基于比較結(jié)果而提取SoH、SoC、SoF中的任意一個(gè)或任意組合。
[0021]所述電池控制設(shè)備還可包括:通信器，被構(gòu)造為將SoH、SoC、SoF中的任意一個(gè)或任意組合發(fā)送給外部設(shè)備。
[0022]在另一總的方面，一種電池包包括:電池，包括多個(gè)電池模塊；電池管理系統(tǒng)(BMS)，被構(gòu)造為控制所述多個(gè)電池模塊之間的充電和放電并監(jiān)控電池。
[0023]所述BMS包括:切換單元，被構(gòu)造為在所述多個(gè)電池模塊中所包括的第一電池模塊與第二電池模塊之間傳輸電荷；傳感器，被構(gòu)造為感測(cè)第一電池模塊和第二電池模塊中的至少一個(gè)電池模塊的狀態(tài)信息；控制器，被構(gòu)造為控制切換單元和傳感器。
[0024]控制器還可被構(gòu)造為基于狀態(tài)信息提取電池的健康狀態(tài)(SoH)、電荷狀態(tài)(SoC)、功能狀態(tài)(SoF)中的任意一個(gè)或任意組合。
[0025]在另一總的方面，一種電池控制方法包括:控制第一電池模塊和第二電池模塊之間的充電和放電；獲得第一電池模塊和第二電池模塊中的至少一個(gè)電池模塊的狀態(tài)信息；基于狀態(tài)信息提取包括第一電池模塊和第二電池模塊的多個(gè)電池模塊的健康狀態(tài)(SoH)、電荷狀態(tài)(SoC)、功能狀態(tài)(SoF)中的任意一個(gè)或任意組合。
[0026]控制的步驟可包括:控制被構(gòu)造為在第一電池模塊和第二電池模塊之間傳輸電荷的切換單元。
[0027]將從以下的詳細(xì)描述、附圖和權(quán)利要求中清楚其它特征和方面。
【附圖說(shuō)明】
[0028]圖1示出電池包的示例。
[0029]圖2示出電池模塊之間的充電和放電的示例。
[0030]圖3示出電池模塊之間的充電和放電的另一示例。
[0031]圖4示出電池包的另一示例。
[0032]圖5示出提取電池信息的示例。
[0033]圖6示出用于提取電池信息的用戶界面的示例。
[0034]圖7示出用于提供電池信息的用戶界面的示例。
[0035]圖8示出用于提供電池信息的用戶界面的另一示例。
[0036]圖9示出電池控制方法的示例。
【具體實(shí)施方式】
[0037]提供以下詳細(xì)描述，以幫助讀者獲得在此描述的方法、設(shè)備和/或系統(tǒng)的全面理解。但是，在此描述的方法、設(shè)備和/或系統(tǒng)的各種改變、修改和等同物對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員是清楚的。在此描述的操作的順序僅是示例，并且操作的順序不限于在此闡述的順序，而是除了必須以特定順序發(fā)生的操作之外，可以如本領(lǐng)域普通技術(shù)人員清楚的那樣改變操作的順序。此外，為了更加清楚和簡(jiǎn)潔，可省略本領(lǐng)域普通技術(shù)人員公知的功能和結(jié)構(gòu)的描述。
[0038]貫穿附圖和詳細(xì)描述，相同附圖標(biāo)號(hào)指示相同元件。附圖可不必按比例繪制，并且為了清楚、示意和方便，可夸大附圖中元件的相對(duì)尺寸、比例和描繪。
[0039]在此使用的術(shù)語(yǔ)僅用作描述特定示例的目的，而不意圖限制本發(fā)明。如這里使用的，除非上下文另外明確指出，否則單數(shù)形式也意圖包括復(fù)數(shù)形式。還應(yīng)理解的是，當(dāng)在本說(shuō)明書(shū)中使用術(shù)語(yǔ)“包括”和“具有”時(shí)，說(shuō)明存在陳述的特征、數(shù)量、步驟、操作、元件、組件或它們的組合，但不排除存在或附加一個(gè)或更多個(gè)其它特征、數(shù)量、步驟、操作、元件、組件和/或它們的組。
[0040]除非另有定義，否則這里使用的所有術(shù)語(yǔ)(包括技術(shù)術(shù)語(yǔ)和科學(xué)術(shù)語(yǔ))具有與本發(fā)明所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員所通常理解的意思相同的意思。還將理解的是，除非這里明確定義，否則術(shù)語(yǔ)(諸如在通用字典中定義的術(shù)語(yǔ))應(yīng)該被解釋為具有與相關(guān)領(lǐng)域的環(huán)境中它們的意思一致的意思，而將不以理想的或者過(guò)于正式的含義來(lái)解釋它們。
[0041 ] 圖1示出電池包110的示例。
[0042]參照?qǐng)D1，電池包110包括電池120和電池控制設(shè)備150。電池控制設(shè)備150可以是電池管理系統(tǒng)(BMS)。電池120提供電力以驅(qū)動(dòng)包括電池包110的車(chē)輛(例如，電動(dòng)車(chē)倆(EV))，并且可包括多個(gè)電池模塊。多個(gè)電池模塊可按并聯(lián)、串聯(lián)或并聯(lián)和串聯(lián)結(jié)合的方式相互連接。在一示例中，多個(gè)電池模塊可以是二次電池(例如，鋰離子電池)。多個(gè)電池模塊的容量可相互相同或相互不同。電池包I1可以儲(chǔ)能系統(tǒng)(ESS)。
[0043]電池控制設(shè)備150監(jiān)控電池120的狀態(tài)，并控制電池120。電池控制設(shè)備150執(zhí)行對(duì)電池120中的多個(gè)電池模塊的溫度控制。另外，電池控制設(shè)備150防止多個(gè)電池模塊的過(guò)充電和過(guò)放電，并控制所述多個(gè)電池模塊處于均等的充電狀態(tài)。因此，多個(gè)電池模塊的能量效率增加，且多個(gè)電池模塊的壽命延長(zhǎng)。
[0044]另外，電池控制設(shè)備150估計(jì)多個(gè)電池模塊的健康狀態(tài)(SoH)、電荷狀態(tài)(SoC)、功能狀態(tài)(SoF)以及其它參數(shù)。SoH是電池120的性能與電池12