[发明专利]用于保证电池组的安全操作的系统

说明书

用于保证电池组的安全操作的系统包括显示单元和被连接到电池组的健康状态（SoH）监视器。SoH监视器指示SoH监视器a）在电流流动循环开始时测量电池组的端电压；b）在电流流动循环完成之后测量电池组的端电压；c）在电流流动循环完成之后连续地重新测量电池组的端电压直至连续地重新测量的端电压中的一个等于重新测量的端电压中的先前的一个为止；d）确定并记录在步骤a）与c）之间的时间段期间通过电池组的安培‑小时（Ah）；e）根据在步骤a）和c）中确定的端电压之间的差除以在步骤d）中确定的Ah的商来确定电池组的SoH；以及f）将在步骤e）中确定的SoH发送到显示单元，用于作为电池组的更新的SoH的显示。

背景技术

本发明一般地涉及保证电池组（battery）的安全且高效的操作。更特别地，本发明涉及一种用于在电池组被安装在其操作环境中时不断地保证电池组具有令人满意的健康状态（SoH）的方法。

电池组的SoH随着使用和随着时间的推移而降级，因为电池组中的单独电池（cell）随着使用和随着时间的推移而失去其储存和输送电能的能力。但是，电池组操作电压范围即使随着电池组的容量中的降级也仍保持相同。因此，虽然电池组可能表面上看起来处于令人满意的操作状况中，但电池组事实上可能接近故障。在某些实例下，此类故障可能产生仅缺少电池组的性能以外的问题。例如，因为电池组中的单独电池不相同，所以单独电池可能随着时间和使用以不同的速率降级。这可导致被称为电池不均衡的状况。具有降级的电池的电池组仍可输送期望的输出。然而，（一个或多个）降级的电池在与组中的其他电池相比较时可能以更快的速率放电或充电。（一个或多个）降级的电池在操作期间的温度在与健康电池相比时可能具有更多的变化，并且可能导致诸如热逃逸之类的不安全状况。

某些电池组被用来在其中安全具有最高重要性的应用中输送电力。例如，许多电池组被用于现代“多电飞机”（MEA）中。为了保证此类飞机的安全操作，给机组人员提供飞机上的电池组的SOH和/或电池不均衡的连续报告使得机组人员可能在电池组的潜在故障的报告的情况下采取修正动作将是所期望的。

如可以看到的，存在对使能在诸如飞机之类的环境中的电池组的安全使用的系统的需要。

发明内容

在本发明的一个方面中，一种用于保证电池组的安全使用的系统包括：开关，其将电池组连接到DC电力系统；显示单元；健康状态（SoH）监视器，其被连接到电池组，SoH监视器包括处理器以及存储器块，所述存储器块包括具有被存储在其上的指令的非瞬时计算机可读介质，所述指令在被处理器执行时执行以下步骤：a）指示SoH监视器在电流流动循环开始时测量电池组的端电压；b）指示SoH监视器在电流流动循环完成之后测量电池组的端电压；c）指示SoH监视器在电流流动循环完成之后连续地重新测量电池组的端电压直至连续地重新测量的端电压中的一个等于重新测量的端电压中的先前的一个为止；d）指示SoH监视器确定并记录在步骤a）与c）之间的时间段期间通过电池组的安培-小时（Ah）；e）指示SoH监视器根据在步骤a）和c）中确定的端电压之间的差除以在步骤d）中确定的Ah的商来确定电池组的SoH；以及f）指示SoH监视器将在步骤e）中确定的SoH发送到显示单元，用于作为电池组的更新的SoH的显示；其中开关可操作成在显示单元指示电池组的SoH在预定值以下时将电池组从DC电力系统断开。

在本发明的另一方面中，一种用于控制飞机上的电力分配的装置包括：用于飞机的引擎的起动电动机；DC电力系统，其被连接到起动电动机；电池组；第一开关，其将电池组连接到DC电力系统；第二开关，其用于将起动电动机连接到外部电源；健康状态（SoH）监视器，其被连接到电池组；显示单元，其被连接到SoH监视器用于显示电池组的SoH；以及断开控制单元，其被配置成在所显示的电池组的SoH在预定值以下的情况下断开第一开关并闭合第二开关。