[发明专利]电池管理系统、电池管理方法、电池组和电动车辆

说明书

根据本发明的电池管理系统，该电池管理系统包括：感测单元，用于生成表示电池的电压和电流的感测信号；存储单元，用于存储包括参考峰值和参考峰电压值的过电位管理信息；以及控制单元，用于响应于充电请求，在参考峰值等于或大于阈值峰值时，指示充电电路进行使用最大允许C‑率进行第一次恒流充电。控制单元基于在第一次恒流充电期间采集的感测信号，确定指示在阈值电压范围内电池的电压和微分容量之间的相关性的第一微分容量曲线。控制单元确定分别指示第一微分容量曲线的第一峰的微分容量和电压的第一主峰值和第一主峰电压值。当第一主峰值小于阈值峰值时，控制单元将参考峰值和参考峰电压值更新为与第一主峰值和第一主峰电压值分别相同。

技术领域

本公开涉及一种在充电期间过电位的电池保护。

本申请要求于2020年8月13日向韩国知识产权局提交的韩国专利申请No.10-2020-0101932和2021年8月12日向韩国知识产权局提交的韩国专利申请No.10-2021-0106953的优先权，其公开内容通过引用整体并入本文中。

背景技术

近期，对诸如笔记本电脑、便携式摄像机、移动电话之类的便携式电子产品的需求快速增长，并且随着电动车辆、蓄能蓄电池、机器人和卫星的广泛发展，正在对可反复充电的高性能电池进行大量研究。

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，并且在它们当中，锂电池几乎没有记忆效应，因此由于可以随时进行充电，自放电率非常低，且能量密度高的优点，比镍基电池越来越受关注。

当电池正在充电时，电池中发生极化。极化取决于电池的多个电阻分量(例如，欧姆电阻、电荷转移、扩散电阻)。充电期间的电池电压高于开路电压(OCV)是由于极化形成的过电位。

随着电池劣化，极化趋于变得更严重。因此，即使在相同的充电条件(例如，充电电流、温度)下，过电位的幅度也可以随着电池劣化程度的增加而增加。

但是，当过电位过大时，会加速电池的劣化。例如，在充电期间，电池的负极电位逐渐下降，并且当电池负极电压由于过电位而下降至0V以下时，在负极表面上迅速发生锂金属沉积，结果，可以参与充电/放电反应的锂离子的损失可能增加，并且可能发生内部短路。

发明内容

技术问题

根据本公开的至少一个实施方式，本公开旨在提供如下电池管理系统、电池管理方法、电池组和电动车辆，其中基于通过在当前循环恒流充电开始之前的先前循环恒流充电事件更新的过电位管理信息来设置用于抑制过电位的充电条件。

此外，本公开还旨在提供如下电池管理系统、电池管理方法、电池组和电动车辆：其中，基于通过当前循环恒流充电事件获得的阈值电压范围的微分容量曲线中出现的至少一个峰的位置信息来更新用于下一循环恒流充电的过电位管理信息。

本公开的这些和其他目的和优点可以通过以下描述来理解，并且从本公开的实施方式中将显而易见。另外，将容易理解，本公开的目的和优点可以通过所附权利要求中阐述的手段及其组合来实现。

技术方案

根据本公开的一个方面的电池管理系统，该电池管理系统包括：感测单元，其被配置为生成指示电池的电压和电流的感测信号；存储单元，其被配置为存储包括参考峰值和参考峰电压值的过电位管理信息；以及控制单元，其被配置为响应于充电请求，在参考峰值等于或大于阈值峰值时，命令被配置为连接到电池的充电电路进行使用最大允许C-率的第一次恒流充电。控制单元被配置为基于在第一次恒流充电期间采集的感测信号，确定指示在阈值电压范围内电池的电压和微分容量之间的相关性的第一微分容量曲线。控制单元被配置为确定分别指示第一微分容量曲线的第一峰的微分容量和电压的第一主峰值和第一主峰电压值。控制单元被配置为当第一主峰值小于阈值峰值时，将参考峰值和参考峰电压值更新为等于第一主峰值和第一主峰电压值。