[发明专利]用于管理电池的装置和方法

说明书

公开一种用于管理电池的装置和方法。根据本公开的实施例的电池管理装置包括存储器单元和控制单元。存储器单元存储多个放电曲线模型，其包括与第一充电状态值相关联的第一放电曲线模型，并且在此示例中，第一放电曲线模型定义在第一放电条件下随着时间流逝具有第一充电状态值的电池的电压的变化。控制单元被连接到存储器单元，允许与存储器单元通信，并且被配置成调用存储在存储器单元中的第一放电曲线模型。

技术领域

本申请要求于2017年1月24日在大韩民国提交的韩国专利申请No.10-2017-0011227的优先权，其公开内容通过引用被合并在此。

本公开涉及用于管理电池的装置和方法，并且更具体地，涉及用于基于电池的充电/放电特性来保护电池的装置和方法。

背景技术

电池能够重复地充电和放电，并且因此它们被用作各种领域的电源。例如，锂离子电池在诸如手机、笔记本电脑、数码相机、摄像机、平板电脑和电动工具的手持设备，以及包括电动自行车、电动摩托车、电动车辆、混合动力电动汽车、电动船和电动飞机的各种类型的电力系统中被使用。

电池通过诸如逆变器的电力转换装置连接到负载装置。负载装置指的是使用存储在上面提及的电池中的电力的任何设备。

负载装置包括控制系统。控制系统经由通信从管理电池的充电/放电的装置(下文称为电池管理装置)接收电池的输出参数。

输出参数是电池的放电性能或充电性能的指示，并且基于电池的充电状态(stateof charge)和电池的温度来更新。输出参数可以包括与当电池放电或充电时可以允许其流过电池的最大充电/放电电流值或者由此计算的允许的功率的相关联的信息。

控制系统在从电池管理装置接收的输出参数的范围内控制电池的充电和放电。也就是说，控制系统通过控制电力转换装置调节电池的输出低于允许的输出值或者充电或放电电流的大小低于最大充电/放电电流值。

同时，当电池电压接近预设的放电电压下限(或预设的充电电压上限)时，电池的电压迅速地变化。这里，可以预设放电电压的下限和充电电压的上限以分别防止过放电和过充电。

图1是示出当具有360Ah的完全充电容量的锂电池的充电状态为20％时在以360A的恒定电流放电期间出现的电压变化的曲线图。当使用诸如360A的恒定电流的相对大的电流在大约几秒到几十秒的短时间内对电池放电时，据称在放电之前和之后电池的容量始终保持不变。

如通过图1中所示的曲线图能够看到，当电池的电压达到高于放电电压的下限V_min的特定电压值V_s时，电压以高速率快速下降。

与此相似，在其中电池充电的情况下也可能发生电压的急剧变化。也就是说，随着电池的电压更接近充电电压的上限，电压以高速率快速上升。电池电压中的急剧变化的原因之一是取决于电池的充电状态的内部电阻的急剧变化。

电池电压的急剧变化指示电池将很快过充电或过放电的风险。因此，当监测到在电池两端的电压的急剧变化时，电池管理装置需要适当地调节电池的放电电流或充电电流的大小。也就是说，为了解决电池的电压低于放电电压的下限或高于充电电压的上限的问题，电池管理装置需要适当地降额电池的允许输出参数。

发明内容

技术问题

在如上所述的现有技术的背景下设计本公开，并且因此，本公开旨在提供一种用于基于电池的充电状态和温度来确定电池的充电/放电电流的允许上限值以保护电池免于过放电或过充电的计算电流降额比的装置和方法。

技术解决方案