[发明专利]电池管理装置及其方法

说明书

公开一种电池管理装置和方法。根据本公开的实施例的电池管理装置可以被配置成，当正在放电的电池的电压等于或低于预设的放电阈值电压时，预测从当前时间直到达到被预设低于放电阈值电压的放电电压的下限所剩余的时间，并且基于预测的剩余时间维持或调节电池的输出参数。

技术领域

本申请要求于2016年12月5日在韩国提交的韩国专利申请No.10-2016-0164606的优先权，其公开内容通过引用被合并在此。

本公开涉及一种电池管理装置和方法，并且更具体地，涉及如下一种装置和方法，当电池的电压进入电压下降范围或电压上升范围时，预测从当前时间电池的电压达到对应于过充电的电压上限或者对应于过放电的电压下限所需的时间，并且调节输出参数。

背景技术

电池能够重复充电和放电，并且因此它们被用作各种领域的电源。例如，锂离子电池被使用在诸如移动电话、膝上型计算机、数码相机、摄像机、平板电脑和电动工具的手持式装置以及包括电动自行车、电动摩托车、电动车辆、混合动力电动汽车、电动船和电动飞机的各种类型的电力系统中。

电池通过诸如逆变器的电力转换装置连接到负载装置。负载装置指的是使用存储在上述电池中的电力的任何设备。负载装置包括控制系统。控制系统经由通信从电池管理系统(BMS)接收电池的输出参数。

输出参数是电池的放电性能或充电性能的指示，并且基于电池的充电状态和温度来更新。输出参数包括与当电池放电或充电时可允许流过电池的最大电流值或由此计算的允许输出值(功率)相关联的信息。

当控制系统从BMS系统接收输出参数时，控制系统在输出参数的范围内控制电池的充电和放电。也就是说，控制系统通过控制电力转换装置来调节电池的输出低于允许的输出值或者调节充电或放电电流的大小低于最大电流值。

同时，当电池电压接近通过实验预设的放电电压的下限或充电电压的上限时，电池的电压迅速变化。这里，放电电压的下限用于防止过放电，并且充电电压的上限用于防止过充电。

图1是示出当具有容量为360Ah的锂电池的充电状态为20％时在以360A的恒定电流放电期间出现的电压变化的曲线图。

如通过图1所示的曲线图能够看出，当电池的电压达到由A指示的高于放电电压的下限(V_min)的电压时，电压以高速率快速下降。

在电池被充电的情况下也发生电压的急剧变化。也就是说，随着电池的电压更接近充电电压的上限，电压以高速率快速上升。电池电压急剧变化的原因之一是取决于电池的充电状态的内部电阻的急剧变化。

电池电压的急剧变化指示电池将很快过充电或过放电的风险。因此，BMS需要预测从当前时间直到电池实际达到放电电压的下限或充电电压的上限所剩余的时间。可选地，BMS可以基于预测的时间适当地降低提供给控制系统的输出参数，以防止电池的电压低于放电电压的下限或高于充电电压的上限的情况。

发明内容

技术问题

在如上所述的相关技术的背景下设计本公开，并且因此，本公开旨在提供一种装置及其方法，当电池的电压达到预设电压变化范围时，该装置预测电池的电压达到放电电压的下限或充电电压的上限所需的时间或剩余时间，并且基于预测的剩余时间维持或调节电池的输出参数。

技术解决方案