[发明专利]单体模块均衡和预充电设备和方法

说明书

本发明涉及一种用于对单体模块进行均衡和预充电的设备和方法，更具体地，涉及一种用于对单体模块进行均衡和预充电的设备和方法，其通过基于转换器意图执行的操作控制开关单元的传导状态，通过选择性地连接转换器单元与一个或多个单体模块，可以形成用于由转换器单元执行相应操作的电路。

技术领域

本申请要求于2017年11月6日向韩国知识产权局提交的韩国专利申请No.10-2017-0146828的优先权和权益，其全部内容通过引用并入本文。

本发明涉及一种用于对单体模块进行均衡和预充电的设备和方法，更具体地，涉及一种用于对单体模块进行均衡和预充电的设备和方法，其通过基于转换器意图执行的操作控制开关单元的传导状态，通过选择性地连接转换器单元和一个或多个单体模块，可以形成用于由转换器单元执行相应操作的电路。

背景技术

通常，在二次电池中，在诸如电动车辆、能量存储系统和可中断电源的需要高容量的环境中，能够通过连接多个单元二次电池单体来使用一个电池模块，在一些情况下，可以连接和使用多个电池模块。

当一起使用多个电池模块时，由于包括在制造电池模块时发生的生产偏差、电池模块的温度偏差等的各种因素，多个电池模块的电压可能不平衡。

同时，当组合并使用电压不平衡的电池模块时，多个电池模块的可用容量和功率减小，并且电池模块的老化加速，从而缩短电池模块的寿命。为了解决这样的问题，当连接和使用多个电池模块时，基于诸如各个单独模块的电压、电流和温度的各个状态信息来诊断模块间不平衡，并且作为结果，需要通过平衡操作去除电池模块之间的偏差。

此外，在相关技术的电池管理系统中，诸如用于测量、监视和诊断电池状态以及平衡电池的系统的各种系统以复杂的方式构造，从而增加了用于配置系统的成本或系统的容积。

因此，为了解决相关技术中的电池管理系统的问题，本发明人已开发了一种用于对单体模块进行均衡和预充电的设备和方法，其通过基于转换器单元意图执行的操作控制开关单元的传导状态，通过选择性地连接转换器单元和一个或多个单体模块，通过控制一个开关单元来允许转换器单元执行各种功能。

发明内容

[技术问题]

本发明旨在解决上述问题，并且本发明提供了一种用于对单体模块进行均衡和预充电的设备和方法，其通过基于转换器意图执行的操作控制开关单元的传导状态，通过选择性地连接转换器单元和一个或多个单体模块，可以形成用于由转换器单元执行相应操作的电路。

[技术方案]

根据本发明实施例的单体模块均衡和预充电设备可以包括：转换器单元，其被定位在包括一个或多个单体模块的电池和负载之间，并执行预充电操作和均衡操作；开关单元，其连接所述一个或多个单体模块中的每一个与转换器单元；控制单元，其基于转换器单元意图执行的操作控制开关单元的传导状态，来选择性地形成用于执行预充电操作的预充电电路或用于执行均衡操作的均衡电路。

在实施例中，转换器单元可包括与电池连接的输入端子、与负载连接的第一输出端子、以及与开关单元连接的第二输出端子。

在实施例中，当转换器单元意图执行预充电操作时，控制单元可以通过控制开关单元切断第二输出端子和开关单元之间的连接，来形成包括电池、输入端子、和第一输出端子的预充电电路。

在实施例中，控制单元可以从一个或多个单体模块获取单体模块信息，并基于单体模块信息诊断一个或多个单体模块的不平衡异常。

在实施例中，当转换器单元意图执行均衡操作时，控制单元可以通过控制开关单元连接被诊断出不平衡异常的一个或多个单体模块与第二输出端子，来形成包括被诊断出不平衡异常的一个或多个单体模块、输入端子、和第二输出端子的均衡电路。