[发明专利]用于控制电池组系统的设备和方法

说明书

技术领域

本申请要求分别于2012年12月28日和2011年12月27日在韩国申请的韩国专利申请号为第10-2010-0136350号和第10-2011-0142967号的优先权，在该申请的说明书和附图中所公开的全部内容纳入本申请。

本发明涉及一种用于管理电池组系统的技术，更具体地，涉及一种在包括串联连接的多个电池组电池（battery cell）的电池组系统中，当存在性能低下的电池组电池或电池组模块时管理这种电池组系统的设备和方法。

背景技术

在当今社会，电池广泛应用于从例如笔记本、相机、手机MP3等的便携式电子产品到汽车、机器人、卫星等的各种设备。电池可分为原电池和二次电池，其中，由于二次电池具有能够进行重复的充电/放电和存储能量的巨大优势，因此其被广泛使用。

目前，已被商业化的二次电池包括镍-镉电池、镍-氢电池、镍-锌电池、锂二次电池等，其中，由于锂二次电池与镍基二次电池相比几乎不发生记忆效应而自由地进行充电或放电，并且具有非常低的自放电率和高能量密度，因此其受到世人瞩目。

这样的二次电池可以以单个电池组电池单独地使用，或者多个电池组电池在一个电池组系统中以串联连接的状态使用，由此能够输出和存储更高的电力。尤其，随着碳能源的逐渐耗尽和近来对环境方面渐增的兴趣，在大型设备中对采用二次电池的电池组系统的使用正在增加。由于采用于大型设备中的电池组系统需要高输出，因此多个电池组电池以串联连接的形式使用。

这种具有串联连接的多个电池组电池的典型的大型设备可包括智能电网系统（Smart Grid System）。

智能电网系统为智能型电力系统网络，其将信息通信技术与电力的生产、传输和消耗过程结合在一起，由此通过电力的供应和消耗的相互作用来提高电能利用的效率。消费者所使用的电量不可能总是恒量且频繁变动。例如，在夏季，由于在下午空调的使用使电力使用量会迅速增加，在夜间电力使用量会迅速地下降。如上所述，从消耗电力的侧面上看，耗电量不可能总是恒量且可能频繁变动，从供应电力的侧面上看，即使电力生产量被控制到某种程度，也不可能实际上应对这种耗电量的变化。相应地，电力的供应和消耗的不平衡可引起电力供应的过剩或电力供应的不足。为了解决这些问题，智能电网系统实时地掌握电力使用状况而灵活地控制供电量。在用于构建这种智能电网系统的重要因素中的一个就是储存电力的电力存储用电池组系统。这种电力储存用电池组系统与在一般的电子设备或便携式电子产品中使用的电池组系统相比，具有更多的串联连接的电池组电池。

多个电池组电池以串联连接状态的使用的电池组系统，不仅在智能电网系统中使用，而且还可以在微电网系统（Micro Grid System）、和其他不同领域例如向电动汽车供应充电电力的电动车充电站。此外，尽管规模未达到智能电网系统、或微电网系统和电动车充电站的规模，但是串联连接的多个电池组电池的电池组系统也可以使用在需要高输出的电量的混合动力汽车或电动汽车的电池组中以获得车辆驱动力。

然而，这种多个电池组电池以串联连接的电池组系统中，可能会发生部分电池组电池的性能退化的情况。即，可能会发生如下情况：包含在电池组系统中的大部分电池组电池正常运行，而部分电池组电池不能正常运行。在这种情况下，根据现有技术，尽管大部分电池组电池仍然可以运行，但是性能低下的部分电池组电池降低电池组系统的整体性能，由此可能会中断相关电池组系统本身的使用。并且，在某些情况下，尽管存在正常运作的多个电池组电池，但电池组电池串联连接的特性使电池组系统本身也可能被替换，因此可能会导致不必要地浪费时间和费用的问题。

技术内容

技术问题

本发明旨在解决如上所述的问题，且因此，本发明一方面提供了一种电池组系统的管理设备和方法，其中，在包括以串联连接的多个电池组电池的电池组系统中，即使部分电池组电池的性能低下，也仅中断相关电池组电池的使用，并且能够使其余正常运行的电池组电池继续使用。

本发明的其他方面和优点可以通过如下说明理解，并且可以通过本发明的具体实施例确认。此外，本发明的目的和优点可以通过在所附权利要求书中特别指出的方法和结合来实现。

技术方案