[发明专利]用于控制并联多组模块的输出的设备和方法

说明书

公开了用于控制并联多组模块的输出的设备和方法。在根据本发明的用于控制输出的设备中，一种多组管理单元：基于第一电池组至第n电池组的操作特征值来确定第一电池组至第n电池组的最小可用输出，从最小可用输出以及第一电池组至第n电池组的测量电流值当中的总电流值与最大电流值之比确定并联多组模块的总输出，并将所确定的总输出发送到输出管理单元，并且输出管理单元控制负载消耗的电流或充电装置提供到并联多组模块的电流，以便不超过并联多组模块的总输出。

技术领域

本公开涉及功率控制设备和方法，并且更具体地，涉及能够防止多个电池组并联连接的并联电池组模块中具有相对低电阻的电池组过度充电或过度放电的功率控制设备和方法。

本申请要求于2020年7月21日在韩国提交的韩国专利申请No.10-2020-0090585的优先权，该韩国专利申请的公开内容以引用方式并入本文中。

背景技术

电池的应用领域不仅逐渐扩大到诸如蜂窝电话、笔记本计算机、智能手机和智能平板这样的移动装置，而且扩大到电动汽车(EV、HEV、PHEV)、大容量储能系统(ESS)等。

安装于电动车辆的电池模块包括并联连接以确保高能量容量的n个电池组，并且每个电池组包括串联连接的多个电池电芯。下文中，n个电池组并联连接的模块将被称为并联电池组模块。

在本说明书中，电池电芯可以包括一个单元电芯或并联连接的多个单元电芯。电池电芯是指具有负极端子和正极端子并且是物理上可分离的一个独立电芯。例如，一个袋型锂聚合物电芯可以被视为单元电芯。

为了安全起见，基于并联连接的电池组当中的具有最低可用功率的电池组来确定并联电池组模块的总功率。即，通过将电池组的可用功率值当中的最小可用功率与电池组的数目相乘而获得的值成为并联电池组模块的总功率。

例如，在五个电池组并联连接的并联电池组模块中，如果五个电池组的可用功率分别为1kW、2kW、3kW、4kW和5kW，则并联电池组模块的总功率为5×1kW(5kW)。

并联电池组模块的管理设备向电动车辆的控制系统提供关于总功率(5kW)的信息。然后，控制系统自适应地分配供应到逆变器或DC/DC转换器的功率以及供应到支持防车道偏离、前碰撞警告等功能的ADAS(高级驾驶员辅助系统)单元以及电气设备单元的功率，使得电驱动的车辆所消耗的功率不超过5kW。以这种方式，在由并联电池组模块的管理设备提供的总功率的范围内分配功率，这被称为功率准则。

另外，当并联电池组模块的总功率为P_total时，根据电路理论，通过对应电池组的组电阻(R_pack,k)与并联电池组模块的总电阻(R_total)之间的电阻比R_total/R_pack,k来自动分配各电池组的组功率(P_k)。即，各电池组的组功率(P_pack,k)为P_total×R_total/R_pack,k。这里，k是电池组的索引。

由于组功率(P_pack,k)不是通过对应电池组的可用功率而是通过总功率(P_total)和电阻比R_total/R_pack,k确定的，因此，随着组电阻(R_pack,k)减小，组功率(P_pack,k)增大。因此，由于具有低的组电阻(R_pack,k)的电池组的组功率(P_pack,k)在可用功率内增大，因此对应电池组可能过度充电或过度放电。

发明内容

技术问题