[发明专利]电池组诊断设备、电池组和车辆

说明书

本发明提供了一种用于诊断设置于电池组的充电/放电路径上的充电/放电开关装置是否正常操作的技术。根据本发明的电池组诊断设备是在电池单元与电池组端子之间的充放电路径上安装有包括充放电开关和熔丝的充放电开关单元的电池组诊断设备。电池组诊断设备包括：第一诊断路径；第二诊断路径；第三诊断路径；包括诊断开关单元和诊断电阻器的集成诊断路径；电压测量单元；以及控制单元，该控制单元接通和断开诊断开关单元并基于电压测量单元测量到的诊断电压来确定充放电开关单元是否异常。

技术领域

本申请要求于2019年1月11日在韩国提交的韩国专利申请No.10-2019-0004160的优先权，其公开内容通过引用合并于此。

本公开涉及一种用于诊断电池组的技术，并且更具体地说，涉及一种用于诊断设置在电池组的充放电路径上的充放电开关元件是否正常操作的技术。

背景技术

近来，由于对诸如膝上型计算机、便携式摄像机、便携式电话之类的便携式电子产品的需求已经迅速增长，并且已经认真开发了用于储能器、机器人、卫星等的蓄电池，因此正在积极研究能够反复充放电的高性能二次电池。

因此，随着技术发展以及对移动装置、电动车辆、混合动力电动车辆、储蓄装置、不间断电源等的需求增加，对作为能量源的二次电池的需求迅速增加。具体地，用于电动车辆或混合动力电动车辆的二次电池是高功率、大容量的二次电池，并且正在对其进行许多研究。

当前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。在这些二次电池当中，锂二次电池之所以备受关注，是因为锂二次电池与镍基二次电池相比由于基本上没有记忆效应而确保自由充放电，以及低放电率和高能量密度。

锂二次电池主要使用锂基氧化物和碳材料分别作为正极活性物质和负极活性物质。锂二次电池包括：电极组件，其中，分别被正极活性物质和负极活性物质覆盖的正极板和负极板在二者之间插置有隔膜的情况下进行布置；以及外部器件(即电池壳体)，其用于将电极组件与电解质密封在一起。

至少一个二次电池可被包括在电池组中作为电池单元，并且二次电池可通过充放电路径被充电和放电以用作电池组的主要电源。此时，可以在二次电池(即电池单元)与电池组的电池组端子之间安装用于打开和闭合充放电路径的充放电开关单元。具体而言，充放电开关单元可以包括充放电开关和熔丝。充放电开关由设置于电池组的控制单元控制，以接通和断开充放电路径。作为充放电开关，可以使用诸如接触器的机械开关或诸如MOSFET的电子开关。另外，当过电流在充放电路径中流动时，熔丝可能被断开以不可逆地阻断充放电路径。

充放电开关或熔丝是选择性地允许充放电电流流动，同时在发生异常情况时迅速阻断电流流动的元件，并且可以被视为电池组中非常重要的部件。如果充放电开关或熔丝出现异常而无法正确允许或阻断充放电电流流动，则可能损坏电池组，并且还可能严重损坏连接到电池组的装置或用户。具体而言，在近年来已越来越多地使用的、诸如电动车辆或蓄能系统(ESS)的装置中所使用的中型或大型电池组的情况下，非常大的电流可在充放电路径中流动。因此，如果没有及时阻断充放电电流的流动，则可能损坏电池组，并且相应装置也可能被损坏或起火。此外，在电动车辆的情况下，大多数用户在使用中乘坐在其中，并且电动车辆以高速移动。因此，如果未正确接通/断开电流，则可能会导致用户受伤以及财产损失。

因此，有必要准确地诊断充放电开关或熔丝是否正常操作。在这方面，已经提出了各种技术来诊断设置于电池组的充放电路径中的诸如充放电开关或熔丝之类的充放电开关元件是否正常操作。然而，尚未提出用于诊断充放电开关元件的有效技术。例如，在常规诊断技术的情况下，电路配置或结果计算过程复杂，但是仍然存在诸如快速处理困难、错误很多、需要用于精确处理的高性能控制装置、制造过程不方便或制造成本高之类的许多问题。

发明内容

技术问题