[发明专利]电池管理装置、电池管理方法、电池组以及电动车辆

说明书

公开了一种电池管理装置、电池管理方法、电池组和电动车辆。电池管理装置包括：感测单元，其被配置为生成指示电池的电压和电流的电池信息；以及控制单元，其可操作地耦合至感测单元。当电池以第一电流速率的电流被充电时，控制单元基于感测时段期间的电池信息的历史来确定差分电压曲线。控制单元从差分电压曲线检测多个特征点。控制单元基于多个特征点中的每个特征点的特征值来确定是否需要稳定电池的电极材料。当确定需要稳定电池的电极材料时，控制单元输出控制信号以诱导电池以第二电流速率的电流被放电。第二电流速率小于第一电流速率。

技术领域

本公开涉及一种用于监视电池状态的电池管理装置、电池管理方法、电池组以及电动车辆。

本申请要求于2018年8月29日提交的韩国专利申请No.10-2018-0102259和于2019年8月28日提交的韩国专利申请No.10-2019-0106025的优先权，其公开内容通过引用并入本文。

背景技术

近来，对诸如笔记本计算机、摄像机和便携式电话的便携式电子产品的需求急剧增加，并且已认真地开发电动汽车、储能电池、机器人、卫星等。因此，正在积极研究允许重复地充电和放电的高性能电池。

目前市售的电池包括镍镉电池、镍氢电池、镍锌电池、锂电池等。在它们中，与镍基电池相比，因为锂电池几乎没有记忆效应、允许自由充电和放电、并且具有非常低的自放电率和高能量密度，锂电池备受关注。

电池随着重复地充电和放电逐渐劣化。因此，为了诊断电池的劣化状态，可以使用用于从电池的差分电压曲线(也称为“Q-dV/dQ曲线”)获得关于电池的劣化状态的信息的差分电压分析(也称为“DVA”)。

但是，如果将差分电压分析应用于在电池的电极材料不稳定的状态下收集的电池信息，则由于电池信息中的噪声分量可能会获得关于电池的劣化状态的不正确结果。

发明内容

技术问题

本公开被设计为解决相关技术的问题，并且因此本公开旨在提供一种电池管理装置、电池管理方法、电池组以及电动车辆，其可以通过分析根据指示电池的电压历史和电流历史的电池信息确定的差分电压曲线中的多个特征点，来选择性地执行用于稳定电池的电极材料的过程。

此外，本公开旨在提供一种电池管理装置、电池管理方法、电池组以及电动车辆，其可以根据在差分电压曲线中的多个特征点当中、与电池的电极的劣化状态相关联的两个特征点之间的剩余容量差来确定电极的劣化程度。

技术方案

根据本公开的一个方面的电池管理装置，包括：感测单元，其被配置为生成指示电池的电压和电流的电池信息；以及控制单元，其可操作地耦合到感测单元。控制单元被配置为：在电池以第一电流速率的电流被充电时，基于在感测时段期间从感测单元提供的电池信息的历史来确定差分电压曲线。差分电压曲线指示在感测时段期间电池的剩余容量和电池的电压变化量与电池的剩余容量变化量的比率之间的关系。控制单元被配置为从差分电压曲线检测多个特征点。控制单元被配置为基于多个特征点中的每个特征点的特征值来确定是否需要稳定电池的电极材料。当确定需要稳定电池的电极材料时，控制单元被配置为输出控制信号以诱导电池以第二电流速率的电流被放电。第二电流速率小于第一电流速率。

控制单元可以被配置为计算多个特征点当中的每对两个相邻特征点的特征值之间的差的绝对值。控制单元可以被配置为通过将针对每对计算的绝对值的平均值与参考值进行比较，确定是否需要稳定电池的电极材料。

控制单元可以被配置为当平均值等于或大于参考值时，确定需要稳定电池的电极材料。

控制单元可以被配置为当确定需要稳定电池的电极材料时，基于与参考值和平均值之间的比率相关联的第一稳定因子来确定第二电流速率。