[发明专利]电池诊断设备、电池组、电池系统及电池诊断方法

说明书

根据本公开的电池诊断设备包括：存储器，其被配置为存储观察矩阵，观察矩阵包括指示多个电池单体中的每个的单体电压的时间序列的多个观察电压向量；以及控制单元，其被配置为根据观察矩阵来确定多个主分量向量、多个奇异值和多个系数向量。每个系数向量包括按照一对一的关系与多个观察电压向量相对应的多个系数。控制单元被配置为，对于每个系数向量，通过比较包括在对应系数向量中的多个系数来确定多个系数当中的无效系数，以及基于与对应系数向量相对应的主分量向量、与对应系数向量相对应的奇异值、以及无效系数，检测与无效系数相对应的电池单体的异常。

技术领域

本公开涉及用于电池单体异常检测的技术。

本申请要求2020年8月3日向韩国知识产权局提交的韩国专利申请No.10-2020-0096786的优先权，通过引用将其公开内容全部合并于此。

背景技术

近来，诸如笔记本电脑、摄像机和手机的便携式电子产品的需求迅速增加，而随着电动车辆、储能蓄电器、机器人和卫星的广泛发展，对于可重复再充电的高性能电池正在进行很多研究。

目前，商用电池包括镍镉电池、镍氢电池、镍锌电池、锂电池等，其中，锂电池几乎没有或没有记忆效应，因此它们比镍基电池更受关注，因为其优点是可以随时在方便的时候进行充电，自放电率很低，并且能量密度高。

近来，随着需要高电压的应用的普及，包括串联连接的多个电池单体的电池组被广泛使用。随着电池组中包括的电池单体数量的增加，电池单体的异常发生的可能性增加。因此，对准确地检测电池单体的异常的诊断技术的需要增加。

现有技术监测包括与电池单体的状态相关联的多个参数的单体信息(例如电压、电流、温度)，并基于电池单体的操作状态(例如充电、放电、休止)和监测的单体信息来检测电池单体的异常。

但是，上述异常检测方法需要电池管理系统(BMS)使用多个传感器来监测电池单体的单体信息，因此异常检测需要大量的计算和长时间。具体而言，在BMS的电力由电池单体供应的结构中，在BMS用于异常检测的操作期间，电池单体的电能可能会一直被消耗。

此外，现有技术基于电池单体的单体信息在短时间内的快速变化来检测电池单体的异常。然而，在某些情况下，故障电池单体的单体信息并非总是在短时间内快速变化，而是有可能趋于在长时间段内缓慢变化，从而无法在适当的时间检测到电池单体的异常。

发明内容

技术问题

本公开被设计及以解决上述问题，因此本公开旨在提供一种电池诊断设备、电池组、电池系统及电池诊断方法，其使用串联连接的多个电池单体的每个电池单体的单体电压作为异常检测的单个参数。

本公开进一步旨在提供一种用于电池单体异常检测的电池诊断设备、电池组、电池系统及电池诊断方法，其中生成观察矩阵，并基于分析观察矩阵的结果来识别每个电池单体的单体电压的异常行为，观察矩阵是包括多个观察电压向量的数据集，多个观察电压向量指示在同一时段期间观察的多个电池单体中的每个电池单体的单体电压的电压历史(时间序列)。

本公开的这些及其他目的和优点可通过以下描述来理解并根据本公开的实施例变得显而易见。此外容易理解，本公开的目的和优点可通过所附权利要求及其组合给出的手段来实现。

技术方案