电池管理装置及其操作方法与流程

相关申请的交叉引用本申请要求于2021年10月15日在韩国知识产权局提交的韩国专利申请no.10-2021-0137790的优先权和权益，该申请的全部内容通过引用并入本文。本文公开的实施例涉及一种电池管理装置及其操作方法。

背景技术：

1、最近，已经积极地执行了对二次电池的研究和开发。在本文中，作为可充电/可放电电池的二次电池可以包括常规镍(ni)/镉(cd)电池、镍/金属氢化物(mh)电池等以及最近的锂离子电池中的全部。在二次电池当中，锂离子电池的能量密度比常规ni/cd电池、ni/mh电池等的能量密度高得多。此外，锂离子电池可以被制造得小而轻量级，使得锂离子电池已经被用作移动设备的电源，并且最近，其使用范围已经扩展到电动车辆的电源，从而作为下一代储能介质备受关注。

2、通常，锂离子电池可以用多个电池单体实现来供应电力。多个电池单体可以由于化学差异、物理差异、老化程度差异等而具有电压差异，并且在电池单体的充电和放电继续的情形下，电压差异引起每个电池单体的充电/放电时间和充电/放电量的差异。已经经历很大劣化的电池单体与其他电池单体相比具有较短的充电/放电时间，因此首先被完全充电或放电，使得相对较少劣化的电池单体的充电或放电在它们被完全充电或放电之前终止。为了解决这些问题，已经引入了用于多个电池单体的各种单体平衡技术。

3、被动单体平衡使用电阻器来消耗单体的能量，使得随着更多的电流流动，电阻器的温度增大，而对于较低的电流，单体平衡的速度降低。随着电阻器的温度增大，印刷电路板(pcb)的温度也增大，从而导致火灾的风险。因此，需要一种在执行被动单体平衡时管理pcb的温度的方法。

技术实现思路

1、[技术问题]

2、本文公开的实施例旨在提供一种电池管理装置及其操作方法，其中电阻器的温度被管理以使其不增大超过特定值。

3、本文公开的实施例的技术问题不限于上述技术问题，并且本领域普通技术人员将从以下描述清楚地理解其他未提及的技术问题。

4、[技术方案]

5、根据本文公开的实施例的电池管理装置包括：单体平衡单元，该单体平衡单元连接到电池单体并且被配置成执行对电池单体的平衡；辅助单体平衡单元，该辅助单体平衡单元连接到电池单体并且被配置成执行对电池单体的辅助平衡；分压单元，该分压单元被配置成通过基于单体平衡单元的温度对电池单体的电压进行分压来生成分压电压，并且将所生成的分压电压施加到辅助单体平衡单元；以及控制器，该控制器被配置成基于所生成的分压电压来控制单体平衡单元。

6、在一实施例中，单体平衡单元可以包括第一电阻器和第一开关，辅助单体平衡单元可以包括第二电阻器和第二开关，并且单体平衡单元和辅助单体平衡单元可以彼此并联连接。

7、在一实施例中，分压单元可以包括具有基于第一电阻器的温度而改变的电阻的ntc电阻器和第三电阻器。

8、在一实施例中，控制器可以被进一步配置成：当所生成的分压电压小于预设值时使第一开关短路，并且当所生成的分压电压等于或大于预设值时使第一开关断开。

9、在一实施例中，ntc电阻器可以被定位成具有与第一电阻器的温度相对应的温度。

10、在一实施例中，分压单元可以被进一步配置成将所生成的分压电压施加到第二开关。

11、在一实施例中，可以基于所生成的分压电压来使第一开关和第二开关中的任何一个短路。

12、在一实施例中，第一电阻器和第二电阻器可以具有彼此相同的电阻。

13、在一实施例中，控制器以被进一步配置成基于电池单体的电压来控制单体平衡单元的操作。

14、在一实施例中，控制器可以被进一步配置成控制单体平衡单元的操作，使得单体平衡单元的温度不等于或大于预设值。

15、在一实施例中，辅助单体平衡单元可以被进一步配置成：当单体平衡单元的温度等于或大于预设值时，执行对电池单体的辅助平衡。

16、根据本文公开的实施例的电池管理装置的操作方法包括：执行对电池单体的单体平衡；通过基于单体平衡单元的温度对电池单体的电压进行分压来生成分压电压；将所生成的分压电压施加到辅助单体平衡单元；执行对电池单体的辅助平衡；以及基于所生成的分压电压来控制单体平衡单元。

17、在一实施例中，单体平衡单元可以包括第一电阻器和串联连接到第一电阻器的第一开关，辅助单体平衡单元可以包括第二电阻器和串联连接到第二电阻器的第二开关，并且单体平衡单元和辅助单体平衡单元可以彼此并联连接。

18、在一实施例中，基于所生成的分压电压来控制单体平衡单元可以包括：当所生成的分压电压小于预设值时使第一开关短路，并且当所生成的分压电压等于或大于预设值时使第一开关断开。

19、[有益效果]

20、根据本文公开的实施例的电池管理装置及其操作方法可以管理用于执行单体平衡的电阻器的温度以使其不增大超过预设值而不调整用于执行被动平衡的电流。

21、根据本文公开的实施例的电池管理装置及其操作方法可以通过ntc感测用于执行单体平衡的电阻器的温度并且分配电池单体的电压，从而控制与温度增大的电阻器不同的电阻器执行单体平衡。

22、根据本文公开的实施例的电池管理装置及其操作方法可以将被配置成执行单体平衡的电池单体和被配置成感测电阻器的温度以分配电压的分压单元统一，从而提供高效的电路。

23、根据本文公开的实施例的电池管理装置及其操作方法可以管理单体平衡电阻器的温度而不会由于不调整单体平衡电流而增加单体平衡时间。

24、根据本文公开的实施例的电池管理装置及其操作方法可以简单地通过由测量温度的ntc电阻器控制辅助单体平衡单元的开关的操作来实现电路。

25、此外，可以提供从本公开直接或间接认识到的各种效果。

技术特征：

1.一种电池管理装置，包括：

2.根据权利要求1所述的电池管理装置，其中，所述单体平衡单元包括第一电阻器和第一开关，

3.根据权利要求2所述的电池管理装置，其中，所述分压单元

4.根据权利要求3所述的电池管理装置，其中，所述控制器被进一步配置成：当所生成的分压电压小于预设值时使所述第一开关短路，并且当所生成的分压电压等于或大于预设值时使所述第一开关断开。

5.根据权利要求3所述的电池管理装置，其中，所述ntc电阻器被定位成具有与所述第一电阻器的温度相对应的温度。

6.根据权利要求2所述的电池管理装置，其中，所述分压单元被进一步配置成将所生成的分压电压施加到所述第二开关。

7.根据权利要求2所述的电池管理装置，其中，基于所生成的分压电压来使所述第一开关和所述第二开关中的任何一个短路。

8.根据权利要求2所述的电池管理装置，其中，所述第一电阻器和所述第二电阻器具有彼此相同的电阻。

9.根据权利要求1所述的电池管理装置，其中，所述控制器被进一步配置成基于所述电池单体的所述电压来控制所述单体平衡单元的操作。

10.根据权利要求1所述的电池管理装置，其中，所述控制器被进一步配置成控制所述单体平衡单元的操作，使得所述单体平衡单元的温度不等于或大于预设值。

11.根据权利要求1所述的电池管理装置，其中，所述辅助单体平衡单元被进一步配置成：当所述单体平衡单元的温度等于或大于预设值时，执行对所述电池单体的辅助平衡。

12.一种电池管理装置的操作方法，所述操作方法：

13.根据权利要求12所述的操作方法，其中，所述单体平衡单元包括第一电阻器和串联连接到所述第一电阻器的第一开关，

14.根据权利要求13所述的操作方法，其中，基于所生成的分压电压来控制所述单体平衡单元包括：当所生成的分压电压小于预设值时使所述第一开关短路，并且当所生成的分压电压等于或大于预设值时使所述第一开关断开。

技术总结
根据本文件中公开的一个实施例的电池管理装置可以包括：单体平衡单元，其连接到电池单体并且执行对电池单体的平衡；辅助单体平衡单元，其连接到电池单体并且执行对电池单体的辅助平衡；分压单元，其通过基于单体平衡单元的温度对电池单体的电压进行分压来生成分压电压，并且将所生成的分压电压施加到辅助单体平衡单元；以及控制单元，其基于所生成的分压电压来控制单体平衡单元。

技术研发人员：李武渊
受保护的技术使用者：株式会社LG新能源
技术研发日：
技术公布日：2024/5/27