[发明专利]电池管理系统及其驱动方法

说明书

技术领域

本发明的方面涉及一种电池管理系统。更具体地讲，本发明的方面涉及一种在利用电能的交通工具中使用的电池管理系统。

背景技术

具有利用汽油或重油来运行的内燃机的交通工具已引起严重的空气污染。因此，近来已做出各种努力来开发电动交通工具或混合交通工具，以减少空气污染。

电动交通工具采用电动机，其中，通过由电池输出的电能向电动机提供动力。由于电动交通工具主要利用电池，所以电动交通工具的优势包括无排放气体且噪音较小，其中，所述的电池由包括多个可充电/可放电的二次电池单元的一个电池包来形成。

混合交通工具通常是指利用汽油向内燃机提供动力且利用电池向电动机提供动力的汽油-电动混合交通工具。近来，已开发了利用内燃机与燃料电池的混合交通工具和利用电池与燃料电池的混合交通工具。燃料电池通过在不断地提供氢和氧的同时产生化学反应来直接获得电能。

由于利用电池的电能的交通工具直接受电池性能的影响，所以电池的每个电池单元应该运行良好。另外，电池管理系统(BMS)应该测量整个电池的电压和电流，以有效地对每个电池单元的充电/放电操作进行管理。

一般而言，电池管理系统利用包含开路电压(OCV)与充电状态(SOC)的关系数据的数据表来估计SOC。当利用数据表时，应当精确地测量OCV以精确地计算SOC。

当以固定的速度来驱动交通工具或者使交通工具停止时，不执行对电池的充电和放电的操作，由于电池内阻的极化，所以OCV会得不到精确的测量。为了精确地测量OCV，去除极化的时间应该充足。然而，当混合交通工具被驱动时，难以保证这个时间。因此，在不足的短时间内测量的OCV的误差会导致SOC计算的误差。

此外，由于当出现SOC计算的误差时产生控制电池充电和放电的误差，所以电池会被过充电或被过放电，这严重影响电池性能。

发明内容

本发明的方面致力于提供一种电池管理系统及其驱动方法，该电池管理系统用于更精确地估计开路电压(OCV)并确定充电状态(SOC)。

根据本发明的方面，一种电池管理系统包括感测单元和微控单元(MCU)，其中，所述电池管理系统用于确定在其中使用的电池的充电状态(SOC)。感测单元测量电池电压，而MCU测量第一时间和第二时间，从电池电压中检测分别与第一时间和第二时间对应的第一电池电压和第二电池电压，由第一电池电压和第二电池电压来估计开路电压(OCV)，并确定与OCV对应的SOC。第一时间是电池内阻的影响被消除时的时刻，第二时间是从第一时间经过预定的时间段以去除由电解质的扩散而导致的极化之后的时刻。MCU包括OCV估计器和SOC确定单元。OCV估计器通过利用第一电池电压和第二电池电压来估计OCV，而SOC确定单元接收OCV并确定与OCV对应的SOC。OCV估计器由经过与第一时间对应的坐标(V1)和与第二时间对应的坐标(V2)的图而产生给出的如$Y=\frac{V2-V1}{\frac{1}{\sqrt{T2}}-\frac{1}{\sqrt{T1}}}\×X+A$(其中，X表示参数，Y表示电压参数)的线性方程，并通过利用该线性方程将X轴坐标值为0时的Y轴坐标的值估计为OCV。