电池诊断设备和方法与流程

1.本技术要求2021年4月8日在韩国提交的韩国专利申请no.10-2021-0046137的优先权，其公开内容通过引用结合于此。
2.本公开涉及一种电池诊断设备和方法，更具体地，涉及一种能够基于电池的ocv和电阻来诊断电池状态的电池诊断设备和方法。


背景技术：

3.近来，对诸如笔记本电脑、摄像机和便携式电话的便携式电子产品的需求急剧增加，并且电动车辆、储能电池、机器人、卫星等已经得到大力发展。因此，正在积极研究允许重复充放电的高性能电池。
4.目前市售的电池包括镍镉电池、镍氢电池、镍锌电池、锂电池等。其中，由于锂电池与镍基电池相比几乎没有记忆效应，并且还具有非常低的自充电率和高能量密度，因此锂电池引人注目。
5.由于这种电池随着运行而劣化，因此正在进行各种研究以更准确地估算运行中的电池的状态和健康状态(soh)。
6.例如，正在进行研究以检查表示电压(v)与作为电容(q)相对于电池的电压(v)的变化率的微分电容(dq/dv)之间的对应关系的v-dq/dv曲线中的峰值行为，或者确认表示电容(q)与作为电压(v)相对于电容(q)的变化率的微分电压(dv/dq)之间的对应关系的q-dv/dq曲线中的峰值行为。
7.然而，由于在不拆卸和测试电池的情况下，基本上不可能仅利用电池的诸如电压、电流和电容的电池信息来准确地测量电池的状态和soh，因此需要开发一种更简单并且更准确地估算电池状态的技术。


技术实现要素：

8.技术问题
9.本公开被设计为解决现有技术的问题，因此本公开旨在提供一种电池诊断设备和方法，其能够基于电池的ocv和电阻将电池的状态具体地诊断为副反应劣化状态、电阻增加状态或电阻减小状态。
10.本公开的这些和其他目的和优点可以从下面的详细描述中理解，并且将从本公开的示例性实施方式中变得更加显而易见。同样，应当容易理解，本公开的目的和优点可以通过所附权利要求及其组合中所示的方式来实现。
11.技术方案
12.根据本公开一个方面的电池诊断设备可以包括：测量单元，其被配置为测量电池的电流、电压和ocv；电阻估算单元，其被配置为基于由测量单元测量的电流和电压来估算电池的电阻；以及控制单元，其被配置为计算被设置为与电池相对应的标准ocv和由测量单元测量的ocv的电压偏差，计算被设置为与电池相对应的标准电阻和由电阻估算单元估算
的电阻的电阻偏差，并且基于电压偏差的电压增加/减小模式和电阻偏差的电阻增加/减小模式来诊断电池的状态。
13.控制单元可以被配置为将电池的状态诊断为副反应状态、电阻增加状态或电阻减小状态。
14.控制单元可以被配置为根据电压增加/减小模式和电阻增加/减小模式是否彼此相同而将电池的状态诊断为副反应状态、电阻增加状态或电阻减小状态。
15.控制单元可以被配置为当电压增加/减小模式和电阻增加/减小模式彼此相同时，将电池的状态诊断为副反应状态。
16.控制单元可以被配置为当电压增加/减小模式和电阻增加/减小模式彼此不同时，将电池的状态诊断为电阻增加状态或电阻减小状态。
17.控制单元可以被配置为当电压增加/减小模式是增加模式并且电阻增加/减小模式是减小模式时，将电池的状态诊断为电阻增加状态。
18.控制单元可以被配置为当电压增加/减小模式是减小模式并且电阻增加/减小模式是增加模式时，将电池的状态诊断为电阻减小状态。
19.副反应状态可以包括由电池的正极副反应的发生而引起的劣化状态和由负极副反应的发生而引起的劣化状态中的至少一种。
20.控制单元可以被配置为当电池的状态被诊断为副反应状态时，改变电池的放电终止电压和充电终止电压中的至少一个。
21.控制单元可以被配置为当电池的状态被诊断为电阻增加状态时，改变电池的充电c-速率和放电c-速率中的至少一个。
22.控制单元可以被配置为基于在不同时间点计算的多个电压偏差来确定电压增加/减小模式，并且基于在不同时间点计算的多个电阻偏差来确定电阻增加/减小模式。
23.测量单元可以被配置为测量电池的放电电流，在电池放电至放电终止电压的第一时间点确定电池的第一电压，在从第一时间点起已经过去预定时间的第二时间点测量电池的第二电压，并且在比第二时间点更晚的第三时间点测量电池的ocv。
24.电阻估算单元可以被配置为通过计算第一电压和第二电压的偏差与放电电流之比来估算电池的电阻。
25.根据本公开另一方面的电池组可以包括根据本公开一个方面的电池诊断设备。
26.根据本公开又一方面的电池诊断方法可以包括：测量步骤，测量电池的电流、电压和ocv；电阻估算步骤，基于在测量步骤中测量的电流和电压来估算电池的电阻；电压偏差和电阻偏差计算步骤，计算被设置为与电池相对应的标准ocv和在测量步骤中测量的ocv的电压偏差，并且计算被设置为与电池相对应的标准电阻和在电阻估算步骤中估算的电阻的电阻偏差；以及电池状态诊断步骤，基于电压偏差的电压增加/减小模式和电阻偏差的电阻增加/减小模式来诊断电池的状态。
27.有益效果
28.根据本公开的一个方面，电池诊断设备具有基于电压增加/减小模式和电阻增加/减小模式而具体诊断电池状态的优点。
29.此外，根据本公开的一个方面，电池诊断设备具有通过将电池的充放电控制为对应于电池的诊断状态而增加电池寿命的优点。
30.本公开的效果不限于上述效果，并且本领域技术人员将从权利要求的描述中清楚地理解未提及的其他效果。
附图说明
31.附图示出本公开的优选实施方式，并且与前述公开内容一起用于提供对本公开的技术特征的进一步理解，因此，本公开不被解释为限于附图。
32.图1是示意性示出根据本公开的一个实施方式的电池诊断设备的图。
33.图2至图4是示出根据本公开的一个实施方式的电池、电池的正极和电池的负极的soc电阻曲线的图。
34.图5是示出基于图3和图4的针对多个soc的电池的正极电阻和负极电阻的图。
35.图6是示出根据本公开的一个实施方式的电池的soc-ocv曲线的图。
36.图7是示出基于图6的soc-ocv曲线的针对电池的状态的电池电阻、正极电阻和负极电阻的图。
37.图8至图13是示出根据本公开的一个实施方式的针对电池的每种状态的电压偏差或电阻偏差的图。
38.图14是示出基于图8至图13的针对电池的状态的电压增加/减小模式和电阻增加/减小模式的图。
39.图15是示意性示出根据本公开的另一实施方式的电池组的示例性配置的图。
40.图16是示意性示出根据本公开的又一实施方式的电池诊断方法的图。
具体实施方式
41.应当理解，说明书和所附权利要求中使用的术语不应被解释为限于一般的含义和词典的含义，而是基于允许发明人为了最佳解释而适当地定义术语的原则，并且基于与本公开的技术方面相对应的含义和构思进行解释。
42.因此，本文提出的描述仅仅是出于例示目的的优选示例，而不旨在限制本公开的范围，因此应当理解，在不脱离本公开的范围的情况下，可以对其作出其他等同和变型。
43.此外，在描述本公开时，当认为相关已知元件或功能的详细描述使得本公开的关键主题不明确时，在本文中省略该详细描述。
44.包括诸如“第一”、“第二”等的序数的术语可以用于在各种元件中区分一个元件和另一元件，但并不旨在通过这些术语来限制这些元件。
45.在整个说明书中，当一个部分被称为“包含”或“包括”任何元件时，其表示该部分还可以包括其他元件而不排除其他元件，除非另有具体说明。
46.此外，在整个说明书中，当一个部分被称为“连接”到另一部分时，其并不限于二者“直接连接”的情况，而是还包括二者“间接连接”并且使又一元件插置其间的情况。
47.在下文中，将参照附图详细描述本公开的优选实施方式。
48.图1是示意性示出根据本公开的一个实施方式的电池诊断设备100的图。
49.参照图1，电池诊断设备100可以包括测量单元110、电阻估算单元120和控制单元130。
50.测量单元110可以被配置为测量电池的电流、电压和开路电压(ocv)。
51.这里，电池是指具有负极端子和正极端子的物理上可分离的一个独立电芯。例如，可以将锂离子电池或锂聚合物电池视为电池。此外，电池可以指多个电芯串联和/或并联连接的电池模块。在下文中，为了便于解释，将电池描述为表示一个独立的电芯。
52.具体地，测量单元110可测量电池的放电电流，并且在电池放电至放电终止电压的第一时间点确定电池的第一电压。
53.这里，放电终止电压是对应于电池完全放电的状态的电压，并且可以根据电池规格和电池使用目的地进行预设。例如，放电终止电压可以预设为2.5v至2.8v中的任何一个。
54.测量单元110可以测量在电池正在放电的同时输出的放电电流。优选地，放电电流可以是恒定电流。
55.例如，测量单元110可以在电池的电压达到放电终止电压的第一时间点测量电池的第一电压。优选地，如果忽略测量单元110的测量误差，则第一电压可以与放电终止电压相同。
56.作为另一示例，由于在优选情况下第一电压与放电终止电压相同，所以测量单元110可以将预设放电终止电压确定为第一电压，而不单独测量第一电压。也就是说，测量单元110可以基于测量的电池的放电电流的幅度变化来确定是否停止对电池放电。因此，测量单元110可以将电池放电停止的时间点确定为第一时间点，并且将第一电压确定为预设放电终止电压。
57.此外，测量单元110可以被配置为在从第一时间点起已经过去预定时间的第二时间点测量电池的第二电压。
58.优选地，可以从电池的电压达到放电终止电压的第一时间点起停止电池的放电。此外，测量单元110可以在从第一时间点起已经过去预定时间的第二时间点测量电池的第二电压。
59.例如，第二时间点可以是从第一时间点起已经过去10秒的时间点。也就是说，测量单元110可以在从电池的电压达到放电终止电压的第一时间点起已经过去10秒的第二时间点测量电池的第二电压。
60.此外，测量单元110可以被配置为在比第二时间点各更晚的第三时间点测量电池的ocv。
61.这里，第三时间点可以是在根据放电的极化之后电池的电压稳定的时间点。也就是说，第三时间点是在已经经过足够休息时间之后的时间点，并且可以是测量单元110能够测量电池的ocv的时间点。
62.例如，第三时间点可以是从第一时间点起已经过去30分钟的时间点。测量单元110可以在从第一时间点起已经过去30分钟之后测量在静止状态(resting state)下的电池的ocv。
63.电阻估算单元120可以被配置为基于由测量单元110测量的电流和电压来估算电池的电阻。
64.具体地，电阻估算单元120可以被配置为通过计算第一电压和第二电压的偏差相对于放电电流的比来估算电池的电阻。也就是说，电阻估算单元120可以基于在电池的放电端子处在停止放电之后的电压偏差来估算电池的电阻。
65.例如，当第二时间点是从第一时间点起已经过去10秒的时间点时，由电阻估算单
元120估算的电池的电阻可以是电池的10秒电阻(r10)。也就是说，电阻估算单元120可以估算紧接在电池的放电停止之后的预定时间(例如，10秒)期间的电阻变化。
66.通常，可以通过表示为电压值与电流值之比的欧姆定律来计算电池的电阻。此外，电池可以以恒定电流放电直至第一时间点，并且可以从第一时间点起停止放电。因此，电阻估算单元120可以通过计算“(第二电压-第一电压)
÷
放电电流”的算式来估算电池的电阻。
67.控制单元130可以被配置为计算被设置为对应于电池的标准ocv和由测量单元110测量的ocv的电压偏差。
68.这里，可以针对处于寿命开始(bol)状态的电池设置标准ocv。bol状态是指在电池的第一充电/放电循环或者小于或等于预定次数的充电/放电循环中的电池状态。优选地，标准ocv可以是在电池的第一充电/放电循环中由测量单元110测量的ocv。
69.例如，控制单元130可以通过计算“测量ocv-标准ocv”的算式来计算电池的电压偏差。另一方面，控制单元130可以将电压偏差计算为测量ocv和标准ocv之比，但是在下文中，为了便于解释，将描述控制单元130基于测量ocv和标准ocv之间的电压差来计算电压偏差。
70.此外，控制单元130可以被配置为计算被设置为对应于电池的标准电阻和由电阻估算单元120估算的电阻的电阻偏差。
71.这里，可以针对处于bol状态的电池设置标准电阻。优选地，标准电阻可以是在电池的第一充电/放电循环中由电阻估算单元120估算的电阻。
72.例如，控制单元130可以通过计算“估算电阻
÷
标准电阻
×
100”的算式来计算电池的电阻偏差。另一方面，控制单元130可以基于估算电阻和标准电阻之间的电阻差来计算电阻偏差，但是在下文中，为了便于解释，将描述控制单元130基于估算电阻与标准电阻之比来计算电阻偏差。
73.控制单元130可以被配置为基于电压偏差的电压增加/减小模式和电阻偏差的电阻增加/减小模式来诊断电池的状态。
74.这里，电压增加/减小模式可以是增加模式或减小模式。同样，电阻增加/减小模式可以是增加模式或减小模式。
75.例如，控制单元130可以周期性或非周期性地计算电压偏差，并且针对多个计算的电压偏差确定电压增加/减小模式。此外，控制单元130可以周期性或非周期性地计算电阻偏差，并且针对多个计算的电阻偏差确定电阻增加/减小模式。此外，控制单元130可以根据所确定的电压增加/减小模式和所确定的电阻增加/减小模式来诊断电池的状态。
76.也就是说，控制单元130可以被配置为基于在不同时间点计算的多个电压偏差来确定电压增加/减小模式，并且基于在不同时间点计算的多个电阻偏差来确定电阻增加/减小模式。
77.具体地，控制单元130可以被配置为根据电压增加/减小模式和电阻增加/减小模式将电池的状态诊断为副反应状态、电阻增加状态或电阻减小状态。
78.副反应状态可以包括由电池的正极副反应的发生而引起的劣化状态和由负极副反应的发生而引起的劣化状态中的至少一种。此外，电阻增加状态是电池的内阻增加的状态，电阻减小状态是电池的内阻减小的状态。
79.这里，应当注意，电池的内阻不同于由电阻估算单元120估算的电池电阻。也就是说，电池的内阻是与电池的健康状态(soh)直接相关的内阻，而由电阻估算单元120估算的
电池电阻是根据在电池的放电完成后的预定时间(例如，10秒)期间的电压变化的放电端子电阻。
80.根据本公开的一个实施方式的电池诊断设备100具有基于电池的电压增加/减小模式和电阻增加/减小模式而将电池的状态具体分类为副反应状态、电阻增加状态和电阻减小状态的优点。因此，存在优点在于，即使在电池在车辆、储能系统(ess)等中运行的状态下，也能够以非破坏性的方式具体诊断电池的状态。
81.同时，提供给电池诊断设备100的控制单元130可以可选地包括本领域已知的处理器、专用集成电路(asic)、另一芯片组、逻辑电路、寄存器、通信调制解调器和数据处理装置等，以执行在本公开中执行的各种控制逻辑。此外，当控制逻辑以软件实现时，控制单元130可以实现为一组程序模块。此时，程序模块可以存储在存储器中并由控制单元130执行。存储器可以设置在控制单元130的内部或外部，并且可以通过各种公知的方式连接到控制单元130。
82.此外，电池诊断设备100还可以包括存储单元140。存储单元140可以存储电池诊断设备100的每个组件的操作和功能所需的数据或程序、在执行操作或功能的过程中产生的数据等。存储单元140的种类不受特别限制，只要它是能够记录、擦除、更新和读取数据的已知信息存储装置。例如，信息存储装置可以包括ram、闪存存储器、rom、eeprom、寄存器等。此外，存储单元140可以存储其中限定可由控制单元130执行的过程的程序代码。
83.例如，存储单元140可以存储由测量单元110测量的电流、电压和ocv。此外，存储单元140可以存储由电阻估算单元120估算的电阻。电阻估算单元120可以从测量单元110直接获得关于电流和电压的信息，或者可以访问存储单元140以获得存储的关于电流和电压的信息。类似地，控制单元130可以从测量单元110直接获得关于电流、电压和ocv的信息，或者可以访问存储单元140以获得所获得的关于电流、电压和ocv的信息。
84.控制单元130可以被配置为根据电压增加/减小模式和电阻增加/减小模式是否彼此相同而将电池的状态诊断为副反应状态、电阻增加状态或电阻减小状态。
85.具体地，当电压增加/减小模式和电阻增加/减小模式相同时，控制单元130可以被配置为将电池的状态诊断为副反应状态。相反，当电压增加/减小模式和电阻增加/减小模式不同时，控制单元130可以被配置为将电池的状态诊断为电阻增加状态或电阻减小状态。
86.例如，当电压增加/减小模式和电阻增加/减小模式都是增加模式或减小模式时，控制单元130可以将电池的状态诊断为副反应状态。
87.作为另一示例，当电压增加/减小模式是增加模式并且电阻增加/减小模式是减小模式时，控制单元130可以将电池的状态诊断为电阻增加状态。
88.作为又一示例，当电压增加/减小模式是减小模式并且电阻增加/减小模式是增加模式时，控制单元130可以将电池的状态诊断为电阻减小状态。
89.在下文中，将参照图2至图7描述在副反应状态、电阻增加状态和电阻减小状态中的每一种状态下电池电阻的变化。
90.图2至图4是示出根据本公开的一个实施方式的电池、电池的正极和电池的负极的soc电阻曲线的图。图5是示出基于图3和图4的针对多个soc的电池的正极电阻和负极电阻的图。
91.具体地，图2至图4是示出根据soc的电池、电池的正极和电池的负极的10秒电阻
(r10)的图。也就是说，图2至图4的soc-电阻曲线可以是表示soc与10秒电阻(r10)之间的对应关系的曲线。如上所述，10秒电阻(r10)可以是基于从放电终止的时间点起10秒内的电压变化而测量的电阻。
92.然而，参照图3和图4，应当注意，电阻的符号显示为+和-，以区分正极电阻和负极电阻。在下文中，将把负极电阻描述为具有+符号的电阻值。
93.参照图2至图4，可以看出，电池、正极和负极的所有电阻在soc约为20％或更小的区域中突然增加。
94.参照图5，可以在0％、5％、10％、15％和20％的soc找到电池的正极电阻和电池的负极电阻。
95.在soc 0％，电池正极电阻为1.1ω，并且负极电阻为0.67ω。
96.在soc 5％，电池正极电阻为0.75ω，并且负极电阻为0.39ω。
97.在soc 10％，电池的正极电阻为0.4ω，并且负极电阻为0.11ω。
98.在soc 15％，电池的正极电阻为0.3ω，并且负极电阻为0.13ω。
99.在soc 20％，电池的正极电阻为0.2ω，并且负极电阻为0.15ω。
100.图6是示出根据本公开的一个实施方式的电池的soc-ocv曲线的图。具体地，图6是示出根据电池的正极和负极的soc平衡的变化的ref、情况1、情况2、情况3和情况4的实施方式的图。
101.图7是示出基于图6的soc-ocv曲线的针对电池状态的电池电阻、正极电阻和负极电阻的图。
102.ref是电池的soc为5％的标准实施方式，并且是正极和负极的soc为5％的实施方式。
103.情况1是在电池的正极中发生副反应的第一实施方式，并且是正极的soc为5％而负极的soc为10％的实施方式。也就是说，这是其中负极的soc由于正极副反应的发生而劣化5％的实施方式。
104.情况2是在电池的负极中发生副反应的第二实施方式，并且是正极的soc为10％而负极的soc为5％的实施方式。也就是说，这是其中正极的soc由于负极副反应的发生而劣化5％的实施方式。
105.情况3是电池的内阻增加的第三实施方式，并且是正极和负极的soc为10％的实施方式。也就是说，这是正极和负极的soc由于电池内阻的增加而劣化5％的实施方式。
106.情况4是电池的内阻减小的第四实施方式，并且是正极和负极的soc为0％的实施方式。
107.具体地，图7是这样的实施方式：其中参照图5所示的每个soc的正极电阻和负极电阻，针对图6的ref和情况1至情况4中的每一个计算电池电阻。
108.在ref中，由于正极soc为5％，所以正极电阻为0.75ω。此外，由于负极soc为5％，所以负极电阻为0.39ω。因此，电池电阻为1.14ω。
109.在情况1中，由于正极soc为5％，所以正极电阻为0.75ω。此外，由于负极soc为10％，所以负极电阻为0.11ω。因此，电池电阻为0.86ω。
110.在情况2中，由于正极soc为10％，所以正极电阻为0.4ω。此外，由于负极soc为5％，所以负极电阻为0.39ω。因此，电池电阻为0.79ω。
111.具体地，参照图6和图7，在发生正极副反应的情况1和发生负极副反应的情况2的情况下，电池电阻可能由于soc平衡的变化而减小。此外，由于电池电阻在电池的放电端子处减小，所以在电池的放电端子处测量的电池的ocv也可能减小。
112.在情况3中，由于正极soc为10％，所以正极电阻为0.4ω。此外，由于负极soc为10％，所以正极电阻为0.11ω。因此，电池电阻为0.51ω。
113.具体地，参照图6和图7，在电池的内阻增加的情况3的情况下，即使在电池的放电端子处电池电阻减小，但是由于电池本身的内阻增加，所以在放电端子处测量的电池ocv也可能增加。
114.在情况4中，由于正极soc为0％，所以正极电阻为1.1ω。此外，由于负极soc为0％，所以负极电阻为0.67ω。因此，电池电阻为1.77ω。
115.具体地，参照图6和图7，在电池的内阻减小的情况4的情况下，即使在电池的放电端子处电池电阻增加，但是由于电池本身的内阻减小，所以在放电端子处测量的电池ocv也可能减小。
116.也就是说，参照图5和图7，如果正极soc增加，则正极电阻可能减小，并且如果负极soc增加，则负极电阻可能减小。具体地，正极soc可以与正极的10秒电阻(r10)成反比，并且负极soc可以与负极的10秒电阻(r10)成反比。因此，如果正极soc和负极soc减小，则电池电阻可能增加，并且如果正极soc和负极soc中的至少一个增加，则电池电阻可能减小。
117.此外，如果正极和/或负极副反应发生(情况1、情况2)，则随着电池电阻减小，电池的ocv也可能减小。另一方面，如果电池的内阻增加或减小，则电池的ocv可以与电池内阻的增加或减小成比例地增加或减小。也就是说，当电池的内阻增加时(情况3)，电池的ocv也可能增加，并且当电池的内阻减小时(情况4)，电池的ocv也可能减小。
118.图8至图13是示出根据本公开的一个实施方式的针对电池的每种状态的电压偏差或电阻偏差的图。图14是示出基于图8至图13的针对电池的状态的电压增加/减小模式和电阻增加/减小模式的图。
119.具体地，图8和图9是示出第一电池的每个循环(充电/放电循环)的电压偏差或电阻偏差的图。图10和图11是示出第二电池每个循环的电压偏差或电阻偏差的图。图12和图13是示出第三电池的每个循环的电压偏差或电阻偏差的图。
120.在下文中，将参照图8至图14描述第一电池、第二电池和第三电池的状态的实施方式。
121.图8和图9对应于情况1和情况2，其中图8是示出每个循环的电压偏差的图，并且图9是示出每个循环的电阻偏差的图。
122.参照图8，由于电压偏差随着循环的增加而减小，所以控制单元130可以将电压增加/减小模式确定为减小模式。此外，参照图9，由于电阻偏差随着循环增加而减小，所以控制单元130可将电阻增加/减小模式确定为减小模式。
123.因此，由于电压增加/减小模式和电阻增加/减小模式都相同地是减小模式，所以控制单元130可以将第一电池的状态诊断为副反应状态。也就是说，第一电池的状态可以是由于在正极和/或负极中产生的副反应而劣化的状态。
124.图10和图11对应于情况3，其中图10是示出每个循环的电压偏差的图，并且图11是示出每个循环的电阻偏差的图。
125.参照图10，由于电压偏差随着循环增加而增加，所以控制单元130可以将电压增加/减小模式确定为增加模式。此外，参照图11，由于电阻偏差随着循环增加而减小，所以控制单元130可将电阻增加/减小模式确定为减小模式。
126.因此，由于电压增加/减小模式和电阻增加/减小模式不同，所以控制单元130可以不将第二电池的状态诊断为副反应状态。此外，由于电压增加/减小模式是增加模式并且电阻增加/减小模式是减小模式，所以控制单元130可以将第二电池的状态诊断为电阻增加状态。也就是说，第二电池的状态可以是由于内阻增加而劣化的状态。
127.图12和图13对应于情况4，其中图12是示出每个循环的电压偏差的图，并且图13是示出每个循环的电阻偏差的图。
128.参照图12，由于电压偏差随着循环增加而减小，所以控制单元130可以将电压增加/减小模式确定为减小模式。此外，参照图13，由于电阻偏差随着循环增加而增加，所以控制单元130可将电阻增加/减小模式确定为增加模式。
129.因此，由于电压增加/减小模式和电阻增加/减小模式不同，所以控制单元130可以不将第三电池的状态诊断为副反应状态。此外，由于电压增加/减小模式是减小模式并且电阻增加/减小模式是增加模式，所以控制单元130可以将第三电池的状态诊断为电阻减小状态。
130.在根据图12和图13的情况4的情况下，如同在情况1、情况2和情况3中那样，由于电池电阻没有增加而是减小，所以可以解释为电池寿命增加。因此，控制单元130可以通过将第三电池的状态诊断为电阻减小状态而诊断电池没有劣化。
131.同时，控制单元130可以通过将电池的充放电控制为对应于电池的诊断状态来增加电池的寿命。
132.具体地，当电池的状态被诊断为副反应状态时，控制单元130可以被配置为改变电池的放电终止电压和充电终止电压中的至少一个。
133.当副反应发生时，即使充电c-速率和/或放电c-速率减小，电池的劣化也会加速。因此，控制单元130可以增加放电终止电压或减小充电终止电压，以减缓被诊断为副反应状态的电池的劣化进展速度。当然，控制单元130可以增加放电终止电压并且减小充电终止电压。也就是说，控制单元130可以通过减小电池的可用电压范围来增加电池的寿命。
134.相反，当电池的状态被诊断为电阻增加状态时，控制单元130可以被配置为改变电池的充电c-速率和放电c-速率中的至少一个。
135.当电池的内阻增加时，可以通过减小充电c-速率和/或放电c-速率来恢复电池的状态。因此，控制单元130可以减小充电c-速率和/或放电c-速率，以减缓被诊断为电阻增加状态的电池的劣化速率。也就是说，控制单元130可以通过减小电池的充电/放电速率来增加电池的寿命。
136.根据本公开的一个实施方式的电池诊断设备100可以基于电压增加/减小模式和电阻增加/减小模式来具体区分和诊断电池的状态，并且还具有通过将电池的充放电控制为对应于电池的诊断状态来增加电池寿命的优点。
137.根据本公开的电池诊断设备100可以应用于电池管理系统(bms)。也就是说，根据本公开的bms可以包括上述电池诊断设备100。在这种配置中，可以通过补充或添加包括在传统bms中的配置的功能来实现电池诊断设备100的至少一些组件。例如，电池诊断设备100
的电压测量单元110、电阻估算单元120、控制单元130和存储单元140可以实现为bms的组件。
138.此外，可以将根据本公开的电池诊断设备100提供给电池组。也就是说，根据本公开的电池组可以包括上述电池诊断设备100和至少一个电池单元。此外，电池组还可以包括电气设备(继电器、保险丝等)和壳体。
139.图15是示意性示出根据本公开的另一实施方式的电池组1的示例性配置的图。
140.参照图15，测量单元110可以连接到第一感测线sl1、第二感测线sl2和第三感测线sl3。
141.第一感测线sl1可以连接到电池b的正极端子，第二感测线sl2可以连接到电池b的负极端子，第三感测线sl3可以连接到设置在电池b的充电/放电路径上的电流测量单元a。这里，充电/放电路径是电池b的充电电流和放电电流流经的路径，并且可以是电池组1的正极端子(p+)、电池b以及电池组1的负极端子(p-)所连接至的路径。
142.测量单元110可以通过第一感测线sl1测量电池b的正极电压，并且通过第二感测线sl2测量电池b的负极电压。此外，测量单元110可以通过计算电池b的正极电压和负极电压之差来测量电池b的电压。
143.此外，测量单元110可以通过第三感测线sl3测量电池b的电流。例如，电流测量单元a可以是分流电阻器或电流表。
144.此外，测量单元110、电阻估算单元120、控制单元130和存储单元140可以连接以彼此通信。
145.例如，假设控制单元130诊断电池b的状态，并且将电池b的充电/放电条件设置为对应于诊断的状态。在这种情况下，当电池组1连接到充电装置时，电池b可以根据由控制单元130设置的充放电条件进行充电和/或放电。因此，通过防止电池b的劣化加速，可以增加电池b的寿命。
146.图16是示意性示出根据本公开的又一实施方式的电池诊断方法的图。
147.电池诊断方法的每个步骤可以由电池诊断设备100执行。在下文中，为了便于解释，将省略或简要描述与先前描述的内容重合的内容。
148.参照图16，电池诊断方法可以包括电压测量步骤(s100)、电阻估算步骤(s200)、电压偏差和电阻偏差计算步骤(s300)和电池状态诊断步骤(s400)。
149.电压测量步骤(s100)是测量电池的电流、电压和ocv的步骤，并且可以由测量单元110执行。
150.例如，测量单元110可以在电池正在放电的同时测量电池的放电电流。优选地，电池可以以恒定电流放电。
151.此外，测量单元110可以在电池电压达到放电终止电压从而电池的放电停止的第一时间点确定电池的第一电压(对应于放电终止电压)，并且在从第一时间点起已经过去预定时间(例如，10秒)的第二时间点测量电池的第二电压。此外，测量单元110可以在比第二时间点更晚的第三时间点(例如，从第一时间点已经过去30分钟的时间点)测量电池的ocv。
152.电阻估算步骤(s200)是基于在测量步骤(s100)中测量的电流和电压来估算电池的电阻的步骤，并且可以由电阻估算单元120来执行。
153.具体地，电阻估算单元120可以基于在电池的放电停止后的预定时间(例如，10秒)
期间的电压变化来估算电池的电阻。
154.例如，电阻估算单元120可以通过计算第一电压和第二电压的偏差相对于放电电流比来估算电池的电阻。更具体地，电阻估算单元120可以通过计算“(第二电压-第一电压)
÷
放电电流”的算式来估算电池的电阻。由电阻估算单元120估算的电池的电阻可以表示为10秒电阻(r10)。
155.电压偏差和电阻偏差计算步骤(s300)是计算被设置为与电池相对应的标准ocv和在测量步骤(s100)中测量的ocv的电压偏差，以及计算被设置为与电池相对应的标准电阻和在电阻估算步骤(s200)中估算的电阻的电阻偏差的步骤，并且可以由控制单元130执行。
156.例如，控制单元130可以通过计算“测量ocv-标准ocv”的算式来计算电池的电压偏差。此外，控制单元130可以通过计算“估算电阻
÷
标准电阻
×
100”的算式来计算电池的电阻偏差。
157.电池状态诊断步骤(s400)是基于电压偏差的电压增加/减小模式和电阻偏差的电阻增加/减小模式来诊断电池状态的步骤，并且可以由控制单元130执行。
158.这里，电压增加/减小模式和电阻增加/减小模式可以是减小模式或增加模式。
159.例如，当电压增加/减小模式和电阻增加/减小模式都是增加模式或减小模式时，控制单元130可以将电池状态诊断为副反应状态。
160.作为另一示例，当电压增加/减小模式是增加模式并且电阻增加/减小模式是减小模式时，控制单元130可以将电池的状态诊断为电阻增加状态。
161.作为又一示例，当电压增加/减小模式是减小模式并且电阻增加/减小模式是增加模式时，控制单元130可以将电池的状态诊断为电阻减小状态。
162.电池诊断方法还可以包括在电池状态诊断步骤(s400)之后执行的电池充电/放电控制步骤(未示出)。
163.具体地，电池充电/放电控制步骤是将电池的充电/放电控制为对应于在电池状态诊断步骤(s400)中诊断的电池的状态的步骤，并且可以由控制单元130执行。
164.例如，当电池的状态被诊断为副反应状态时，控制单元130可以被配置为改变电池的放电终止电压和充电终止电压中的至少一个。
165.作为另一示例，当电池的状态被诊断为电阻增加状态时，控制单元130可以被配置为改变电池的充电c-速率和放电c-速率中的至少一个。
166.也就是说，电池诊断方法不仅可以基于电压增加/减小模式和电阻增加/减小模式来具体区分和诊断电池的状态，而且具有通过将电池的充电/放电控制为对应于电池的诊断状态来延长电池寿命的优点。
167.上述本公开的实施方式不仅可以通过设备和方法实现，而且还可以通过实现与本公开的实施方式的配置相对应的功能的程序或记录该程序的记录介质实现。根据上述实施方式的描述，本领域技术人员可以容易地实现该程序或记录介质。
168.已经详细描述了本公开。然而应当理解，详细描述和具体示例虽然指示了本公开的优选实施方式，但仅通过例示的方式给出，因为根据该详细描述，在本公开的范围内的各种更改和变型对于本领域技术人员来说将变得显而易见。
169.此外，在不脱离本公开的技术方面的情况下，本领域技术人员可以对上文描述的本公开进行各种替换、变型和更改，并且本公开不限于上述实施方式和附图，并且每个实施
方式可以选择性地部分或整体组合以允许各种变型。
170.(附图标记)
171.1：电池组
172.100：电池诊断设备
173.110：测量单位
174.120：电阻估算单元
175.130：控制单元
176.140：存储单元
177.a：电流测量单元
178.b：电池