用于确定充电状态的方法和系统以及电池系统与流程

专利检索2026-03-03  2


本公开涉及用于确定充电状态的方法、执行该方法用于确定充电状态的系统以及电池系统。


背景技术:

1、能量存储系统(ess)是一种通过存储大量电能并在需要电能时供应存储的电能来提高能量使用效率的系统。ess可以包括电池系统、被配置为例如通过监测电池系统的电压、电流、温度等来管理电池系统的电池管理系统(bms)、被配置为执行ac-dc转换和分配功能的功率转换系统(pcs)、以及被配置为例如通过收集和管理有关ess的状态的信息以及控制ess的能量流等来控制ess的整个系统的能量管理系统(ems)。

2、通常,ess的电池系统包括多个彼此电互连的电池架,并且每个电池架可以包括几十到几百个串联的电池单体(cell)。由于制造工艺或操作环境(例如,温度等)的差异,构成一个电池架的电池单体在劣化程度和特性方面有差异。当计算构成电池架的所有电池单体的充电状态(soc)以便考虑劣化程度和特性的差异时,需要大容量存储器和快速计算速度,这可能不容易应用于嵌入式系统。为了解决这个问题,已经提出了使用构成一个电池架的所有电池单体的平均电压作为代表值来计算soc的方法。然而,当使用平均电压作为代表值来计算soc时,电池架的实际可用容量可能会出现误差,从而导致完全充电时的过充电和完全放电时的过放电。


技术实现思路

1、本公开试图提供一种用于确定充电状态的方法、一种执行该方法用于确定充电状态的系统以及一种电池系统,其能够保护电池系统免受诸如过充电和过放电的危险情况,同时减少用于计算soc的计算量。

2、一种用于确定电池系统的充电状态的方法可以包括:对于电池模组中包括的多个电池单体中的每一个,计算在第一时间点检测到的第一电压和在第二时间点检测到的第二电压之间的电压差;选择多个电池单体中具有最大电压差的电池单体作为代表性电池单体;以及通过使用代表性电池单体的电池单体电压来估计电池模组的充电状态(soc)。

3、第一时间点可以是电池模组的电流流动的方向从充电方向改变为放电方向的时间点。

4、第一时间点可以是当电池模组的电流流动的方向顺序地从充电方向经由无电流状态改变为放电方向时,电流流动的方向从充电方向改变为无电流状态的时间点。

5、第一时间点可以是当电池模组的电流流动的方向顺序地从充电方向经由无电流状态改变为放电方向时,电流流动的方向从无电流状态改变为放电方向的时间点。

6、第二时间点可以是电池模组的电流流动的方向从放电方向改变为充电方向的时间点。

7、第二时间点可以是当电池模组的电流流动的方向顺序地从放电方向经由无电流状态改变为充电方向时,电流流动的方向从放电方向改变为无电流状态的时间点。

8、第二时间点可以是当电池模组的电流流动的方向顺序地从放电方向经由无电流状态改变为充电方向时,电流流动的方向从无电流状态改变为充电方向的时间点。

9、一种用于确定充电状态的装置可以包括:检测设备,被配置为检测电池模组中包括的多个电池单体中的每一个的电压;以及电池管理系统,被配置为针对多个电池单体中的每一个计算在第一时间点检测到的第一电压和在第二时间点检测到的第二电压之间的电压差,以在多个电池单体中选择具有最大电压差的电池单体作为代表性电池单体,并通过使用代表性电池单体的电池单体电压来估计电池模组的充电状态(soc)。

10、电池管理系统可以被配置为将电池模组的电流流动的方向从充电方向改变为放电方向的时间点确定为第一时间点。

11、所述电池管理系统可以被配置为,在所述电池模组的电流流动的方向顺序地从充电方向经由无电流状态改变为放电方向时,确定电流流动的方向从充电方向改变为无电流状态的时间点,或者电流流动的方向从无电流状态改变为放电方向的时间点作为第一时间点。

12、电池管理系统可以被配置为将电池模组的电流流动的方向从放电方向改变为充电方向的时间点确定为第二时间点。

13、所述电池管理系统可以被配置为,在所述电池模组的电流流动的方向顺序地从放电方向经由无电流状态改变为充电方向时,确定电流流动的方向从放电方向改变为无电流状态的时间点,或者电流流动的方向从无电流状态改变为充电方向的时间点作为第二时间点。

14、一种电池系统,包括具有至少一个上述特征的用于确定充电状态的装置。

15、根据本公开,可以保护电池系统免受诸如过充电和过放电的危险情况,同时减少用于计算soc的计算量。



技术特征:

1.一种用于确定电池系统的充电状态的方法,该方法包括:

2.根据权利要求1所述的方法,其中,所述第一时间点是所述电池模组的电流流动的方向从充电方向改变为放电方向的时间点。

3.根据权利要求1所述的方法,其中,所述第一时间点是当所述电池模组的电流流动的方向顺序地从充电方向经由无电流状态改变为放电方向时,所述电流流动的方向从所述充电方向改变为所述无电流状态的时间点。

4.根据权利要求1所述的方法,其中,所述第一时间点是当所述电池模组的电流流动的方向顺序地从充电方向经由无电流状态改变为放电方向时,所述电流流动的方向从所述无电流状态改变为所述放电方向的时间点。

5.根据权利要求1所述的方法,其中所述第二时间点是所述电池模组的电流流动的方向从放电方向改变为充电方向的时间点。

6.根据权利要求1所述的方法,其中,所述第二时间点是当所述电池模组的电流流动的方向顺序地从放电方向经由无电流状态改变为充电方向时,所述电流流动的方向从所述放电方向改变为所述无电流状态的时间点。

7.根据权利要求1所述的方法,其中,所述第二时间点是当所述电池模组的电流流动的方向顺序地从放电方向经由无电流状态改变为充电方向时,所述电流流动的方向从所述无电流状态改变为所述充电方向的时间点。

8.一种用于确定充电状态的装置,该装置包括:

9.根据权利要求8所述的装置,其中,所述电池管理系统被配置为将所述电池模组的电流流动的方向从充电方向改变为放电方向的时间点确定为所述第一时间点。

10.根据权利要求8所述的装置,其中,所述电池管理系统被配置为,当所述电池模组的电流流动的方向顺序地从充电方向经由无电流状态改变为放电方向时,将所述电流流动的方向从所述充电方向改变为所述无电流状态的时间点,或者将所述电流流动的方向从所述无电流状态改变为所述放电方向的时间点,确定为所述第一时间点。

11.根据权利要求8所述的装置,其中,所述电池管理系统被配置为将所述电池模组的电流流动的方向从放电方向改变为充电方向的时间点确定为所述第二时间点。

12.根据权利要求8所述的装置,其中,所述电池管理系统被配置为,当所述电池模组的电流流动的方向顺序地从放电方向经由无电流状态改变为充电方向时,将所述电流流动的方向从所述放电方向改变为所述无电流状态的时间点,或者将所述电流流动的方向从所述无电流状态改变为所述充电方向的时间点,确定为所述第二时间点。

13.一种电池系统,包括根据权利要求8至权利要求12中任一项所述的用于确定充电状态的装置。

14.如权利要求13所述的电池系统,还包括电池模组。


技术总结
一种用于确定电池系统的充电状态的方法可以包括:对于电池模组中包括的多个电池单体中的每一个,计算在第一时间点检测到的第一电压和在第二时间点检测到的第二电压之间的电压差;选择多个电池单体中具有最大电压差的电池单体作为代表性电池单体;以及通过使用代表性电池单体的电池单体电压来估计电池模组的充电状态(SOC)。

技术研发人员:河相敏
受保护的技术使用者:三星SDI株式会社
技术研发日:
技术公布日:2024/5/29
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