[发明专利]电池组、包括电池组的装置和管理电池组的方法

说明书

本申请要求于2013年9月9日在韩国知识产权局提交的第10-2013-0108056号韩国专利申请的优先权和权益，该申请的公开内容通过引用被全部包含于此。

技术领域

本发明的一个或更多个实施例涉及一种电池组、一种包括该电池组的装置和一种管理该电池组的方法，更具体地说，涉及一种包括电池单元的电池组、一种包括该电池组的装置和一种通过估计电池单元的健康状况(SOH)来管理电池组的方法。

背景技术

与未被设计为再充电的一次电池不同，二次电池可以重复地充电和放电，并广泛地不仅用在包括智能电话、笔记本计算机、个人数字助理(PDA)等的高科技小型电子装置中，而且还用在电动车辆和能量储存系统中。电池容量根据使用环境、使用时间段、充放电次数等而降低。电池的健康状况(SOH)是用于指示电池容量相对于在电池的规范中规定的电池的初始电池容量降低多少的指标，并且是用于评估电池的关键参数之一。

为了估计电池的SOH，可以使用当前计算方法。当前计算方法包括：通过对电池进行充分地充电和放电来估计电池容量；以及通过将电池容量与初始电池容量进行比较来估计电池的SOH。如果可以适当地补偿温度变化或充电速度变化，则当前计算方法可以准确地估计电池的SOH。然而，因为电池不得不充分地充电然后充分地放电，所以当前计算方法不是高效的(例如，是耗时的)。可选地，可以通过测量电池的阻抗来估计电池的SOH。为了测量电池的阻抗，不得不测量电池的交流电压响应(alternating voltage response)。然而，阻抗测量方法需要额外的电路，并且由于传感器差错、耐久性、成本等而不是高效的(例如，可能不是所期望的)。

发明内容

根据本发明的实施例的一个或更多个方面包括一种具有电池单元的电池组和一种包括该电池组的装置，其中，可以实时地估计电池单元的健康状况(SOH)。

根据本发明的实施例的一个或更多个方面包括一种通过容易地实时地估计电池单元的SOH来管理电池组的方法。

附加方面将部分地在下面的描述中进行说明，并部分地根据该描述将是明显的，或者可以由所提出的实施例的实施而知晓。

按照根据本发明的实施例的一方面，提供了一种电池组，所述电池组包括：电池，结合到负载和充电装置，并包括至少一个电池单元；以及电池管理单元，被构造成控制电池从充电装置的充电和电池对负载的放电，其中，电池管理单元包括：测量单元，被构造成通过测量所述至少一个电池单元的单元电压和电流来产生单元电压数据和电流数据；容量估计单元，被构造成通过基于单元电压数据和电流数据估计所述至少一个电池单元的当前容量来产生当前容量数据；内阻估计单元，被构造成通过基于单元电压数据和电流数据估计所述至少一个电池单元的当前内阻来产生当前内阻数据；以及健康状况(SOH)估计单元，被构造成基于当前容量数据和当前内阻数据来估计所述至少一个电池单元的SOH。

电池组还可以包括：第一存储单元，用于存储与所述至少一个电池单元的开路电压和荷电状态(SOC)之间的相互关系有关的第一数据。

容量估计单元可以被构造为：存储第一开路电压，第一开路电压是当所述至少一个电池单元的电流为0时的第一时间时的所述至少一个电池单元的单元电压；存储第二开路电压，第二开路电压是当所述至少一个电池单元的电流为0时的第二时间时的所述至少一个电池单元的单元电压；通过从第一时间到第二时间对所述至少一个电池单元的电流进行积分来计算第一时间和第二时间之间的变化容量；基于第一数据来获取与第一开路电压对应的第一SOC和与第二开路电压对应的第二SOC；以及通过将变化容量除以第一SOC和第二SOC之间的差来测量所述至少一个电池单元的当前容量，并更新当前容量数据。

第一时间和第二时间可以被设为使得第一SOC和第二SOC之间的差可以等于或大于36％。

内阻估计单元可以被构造为：存储充放电电压，充放电电压是当所述至少一个电池单元的电流不为0时的第三时间时的所述至少一个电池单元的单元电压；存储充放电电流，充放电电流是第三时间时的所述至少一个电池单元的电流；基于第一数据来获取与第三时间时的所述至少一个电池单元的SOC对应的所述至少一个电池单元的开路电压；以及通过将开路电压和充放电电压之间的差除以充放电电流来估计所述至少一个电池单元的当前内阻；以及基于所估计的所述至少一个电池单元的当前内阻来更新当前内阻数据。