[发明专利]电池组保护系统和方法

说明书

相关申请的交叉引用

本申请要求于2015年6月9日在韩国知识产权局提交的韩国专利申请No.10-2015-0081392的优先权和权益，该韩国专利申请的全部内容通过参考并入本文。

技术领域

本发明涉及一种保护电池组的系统和方法，并且更具体地，涉及一种保护电池组的系统和方法，该系统和方法测量一个或多个电池组的倾斜度(gradient)，确定测量值是否超过预定阈值倾斜度值，并基于确定的结果来控制设置在一个或多个电池组与外部电源之间的连接路径上的开关的操作，因此在电池组异常倾斜时，阻断供应到电池组的电源的路径，并防止事故，例如电池单体的电解液的泄漏以及高电压和高电流的电短路。

背景技术

电池被称为蓄电池或二次电池，并且意味着存储或输出通过存在于电池内的电解液与电极之间的化学反应而产生的电能的装置。

电池具有根据产品群而容易应用、优良的保存性、高能量密度等的特性。此外，电池引起了注意，因为根据能量的使用不产生副产物而作为用于改进环境友好特性和能量效率的新能源，并且主要优点在于能够减少化石燃料的使用。

因此，电池普遍应用到由电驱动源(包含便携式装置)驱动的电动车辆(EV)或能量存储系统(ESS)。

特别地，电动车辆在污染问题日益变得严重并且油价高的时代作为替代而正在增加，并且在韩国，各种业务已被向前推动以直到2020年在电动车辆领域进入四个世界强国。

不同于在燃烧化石燃料的同时获得驱动能量的现有车辆，电动车辆在通过使用电池中所积聚的电能作为动力源来驱动电动机的同时被推进。也就是说，电池可被认为确定电动车辆的行驶以及电动车辆的速度和驾驶距离的核心因素。

因此，提出了用于稳定地操作和保护电池的设备，并且例如，韩国专利特许公开No.2010-0115513涉及用于车辆的电池节约器(saver)系统，并且描述了这样的配置，其中主电源是通过感测电池的电压来被控制，因此保护用于车辆中的电池。

现有技术被配置成保护电池免受电气问题，例如过充电和过放电，但忽视(pass over)可因电池的物理改变而招致的事故。

例如，当由电池驱动的车辆接收到大的冲击或因事故而翻转时，内部电池可偏离现有固定位置并倾斜，并且在此状况下，高电压和高电流可从电池泄漏从而导致电池组的故障或导致对于乘坐在车辆内的人体电击。

也就是说，用于车辆的电池因为车辆的一次事故所导致的物理冲击而倾斜，并且因此可招致二次事故，例如，电短路、电解液的泄漏和电击。

此处，现有技术仅检测电池的电气问题，但是具有不能检测电池的物理改变的问题。

发明内容

技术问题

本发明被设想解决上述问题，并且本发明的目的是提供保护电池组的系统和方法，该系统和方法测量电池组的倾斜度，确定测量值是否超过预定阈值倾斜度值，并基于确定的结果来控制设置在电池组与外部电源之间的连接路径上的开关的操作，因此在电池组异常倾斜时，阻断供应到电池组的电源的路径并防止事故，例如电池单体的电解液的泄漏以及高电压和高电流的电短路。

此外，本发明的目的是提供保护电池组的系统和方法，该系统和方法当电池组在超过阈值倾斜度值的同时倾斜时阻断通往电池组的电源路径并控制外围装置(例如风扇、冷却阀和马达)以操作成断开，因此防止外围装置的不必要的驱动以及电力消耗。

技术解决方案

本发明的示范性实施例提供用于保护电池组的系统，包含：一个或多个电池组，所述一个或多个电池组包含多个单体；开关单元，开关单元被配置成打开和闭合一个或多个电池组与外部电源之间的连接路径；检测单元，检测单元被配置成测量一个或多个电池组的物理倾斜度；以及控制单元，控制单元被配置成基于检测单元的测量值来控制开关单元的操作。

开关单元可由场效应晶体管FET和继电器中的一个或多个形成。

检测单元可通过使用倾斜度测量传感器来以预定时间间隔测量一个或多个电池组的倾斜度，并将测量值传送到控制单元。

控制单元可包含：算法，从检测单元接收的测量值被输入到算法中，并且结果值从算法输出；以及推动驱动器(driving driver)，推动驱动器被配置成基于算法的结果值来控制开关单元的操作。

算法可包含确定测量值是否超过预定阈值倾斜度值的指令。

当测量值超过阈值倾斜度值时，算法可输出第一结果值，并且当测量值不超过阈值倾斜度值时，算法可输出第二结果值。