诊断开关的设备和方法技术

本公开涉及诊断开关的设备和方法，该诊断开关的设备和方法能够在诊断设置在电池组中的充电开关和放电开关的过程期间有效地诊断开关。根据本发明专利技术的一方面，可以通过将开关的状态诊断为正常状态、断开卡住状态、闭合卡住状态和漂移状态中的至少一种来提高开关诊断效率。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】诊断开关的设备和方法
本申请要求于2018年7月17日在韩国提交的韩国专利申请No.10-2018-0083091的优先权，其公开内容通过引用结合于此。本公开涉及开关诊断设备和方法，更具体地，涉及能够在诊断提供给电池组的充电开关和放电开关的过程期间有效地诊断开关的开关诊断设备和方法。
技术介绍
近年来，对诸如笔记本电脑、摄像机、便携式电话等便携式电子产品的需求急剧增加，并且正在积极发展储能电池、机器人、卫星等。因此，正在积极研究允许重复充电和放电的高性能二次电池。因此，随着技术发展和对移动装置、电动车辆、混合电动车辆、蓄电装置和不间断电源的需求的增加，对作为能源的二次电池的需求迅速增加。特别地，在电动车辆或混合电动车辆中使用的二次电池是高功率、高容量的二次电池，并且已经对其进行了许多研究。另外，随着对二次电池巨大需求，已经研究了与二次电池相关的外围部件和装置。即，诸如通过将多个二次电池连接到单个模块中而制备的电池模块、用于控制电池模块的充电和放电并监视每个二次电池的状态的电池管理系统(BMS)的各种部件和装置，正在研究准备将电池模块和BMS包括到单个电池组中的电池组和用于将电池模块连接到诸如马达的负载的开关。特别地，该开关用于连接电池模块和负载并控制是否供电，并且正在被深入研究。例如，在本领域中广泛使用的锂离子二次电池具有约3.7V至4.2V的工作电压。为了提供高电压，多个二次电池串联连接以形成电池模块。用于连接电池模块和马达的开关是高电压、高输出电能始终通过的部件。因此，监视诸如断开卡住状态、闭合卡住状态和漂移状态的故障的发生是非常重要的。另外，对于需要电能的各种装置(例如电动车辆)，电力系统是必不可少的。电源系统负责通过选择性地打开和闭合至少一个开关来在电池和负载之间提供稳定的电源。关于电力系统的安全，有必要对外部短路事故的发生进行诊断。如果发生外部短路事故，则存在车辆等突然意外加速的风险。
技术实现思路
技术问题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改进的开关诊断设备和方法，该开关诊断设备和方法可以在诊断提供给电池组的充电开关和放电开关的过程期间有效地诊断开关。本公开的这些及其它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清楚。而且，将容易理解，本公开的目的和优点可通过所附权利要求及其组合中所示的手段来实现。技术方案在本公开的一个方面，提供了一种开关诊断设备，其诊断设置在电池组件的充电和放电路径上并且彼此串联连接的充电开关和放电开关。所述开关诊断设备可以包括：电压测量单元，其被配置为分别测量所述充电开关和所述放电开关的两端电压；电流测量单元，其被配置为测量流过所述充电和放电路径的电流；以及处理器，其被配置为选择性地控制所述充电开关和所述放电开关断开或闭合，从所述电压测量单元接收测量电压值，从所述电流测量单元接收测量电流值，并且基于所述测量电压值和所述测量电流值中的至少一个将所述充电开关和所述放电开关中的至少一个的状态诊断为正常状态、断开卡住状态、闭合卡住状态和漂移状态中的至少一种。根据本公开的另一实施方式的开关诊断设备还可以包括诊断电源单元，该诊断电源单元的一端电连接到充电和放电路径，以向充电开关和放电开关中的至少一个提供诊断电力。处理器可以被配置为基于诊断电源单元输出的诊断电力的电流信息以及预先存储的充电开关和放电开关中的每一个的接通状态电阻来计算充电开关的正常状态两端电压差和放电开关的正常状态两端电压差。处理器可以被配置为基于充电开关的两端电压差与计算出的充电开关的正常状态两端电压差的比较结果来诊断充电开关的状态是否是断开卡住状态。处理器可以被配置为基于放电开关的两端电压差与计算出的放电开关的正常状态两端电压差的比较结果来诊断放电开关的状态是否是断开卡住状态。处理器可以被配置为分别基于测量电压值来计算所述充电开关的两端电压差和所述放电开关的两端电压差，并且基于计算出的充电开关的两端电压差和计算出的放电开关的两端电压差将所述充电开关和所述放电开关中的至少一个的状态诊断为正常状态、断开卡住状态和闭合卡住状态中的至少一种。充电开关可以设置为多个，使得多个充电开关彼此并联连接。放电开关可以设置为多个，使得多个放电开关彼此并联连接。开关诊断设备还可以包括邻近多个充电开关和多个放电开关中的每一个设置的温度测量单元，以测量多个充电开关和多个放电开关中的每一个的温度。所述处理器可以被配置为从所述温度测量单元接收所述多个充电开关和所述多个放电开关中的每一个的测量温度值，并且基于所接收的测量温度值和所述多个充电开关和所述多个放电开关的两端电压差来诊断所述多个充电开关和所述多个放电开关中的每一个的状态。电压测量单元可以分别电连接到充电开关的一端和放电开关的一端之间的测量点、充电开关的另一端处的测量点和放电开关的另一端处的测量点，以测量每个测量点的电压。处理器可以被配置为基于每个测量点的测量电压值来诊断充电开关和放电开关中的至少一个的状态。处理器可以被配置为通过基于测量电流值对预设参考时间期间的测量的电流值进行积分来计算电流积分值，并且基于测量的电压值计算参考时间期间的充电开关和放电开关的累积电压下降。处理器可以被配置为通过将累积电压下降除以电流积分值来计算充电开关和放电开关的复合电阻，并且基于计算出的复合电阻来诊断充电开关和放电开关中的至少一个的状态是否是漂移状态。根据本公开的另一实施方式的开关诊断设备还可以包括诊断信令单元，该诊断信令单元电连接到处理器以向处理器发送外部短路信号。处理器可以被配置为当从诊断信令单元接收到外部短路信号时识别出发生外部短路，并且诊断充电开关和放电开关是否正常断开。当从诊断信令单元接收到外部短路信号时，处理器可以被配置为向充电开关和放电开关发送关断命令，并且基于测量的电压值诊断充电开关和放电开关是否正常断开。在本公开的另一方面，还提供了一种电池管理系统(BMS)，其包括根据本公开的实施方式的开关诊断设备。在本公开的另一方面，还提供了一种电池组，其包括根据本公开的实施方式的开关诊断设备。在本公开的另一方面，还提供了一种开关诊断方法，其诊断设置在电池组件的充电和放电路径上并且彼此串联连接的充电开关和放电开关，该方法包括：电压测量步骤，其测量充电开关和放电开关的两端电压，电流测量步骤，其测量流经所述充电和放电路径的电流；以及诊断步骤，其选择性地控制所述充电开关和所述放电开关断开或闭合，接收在所述电压测量步骤中测量的测量电压值，接收在所述电流测量步骤中测量的测量电流值，以及基于测量电压值和测量电流值中的至少一个将充电开关和放电开关中的至少一个的状态诊断为正常状态、断开卡住状态、闭合卡住状态和漂移状态中的至少一种。有益效果根据本公开的实施方式，通过使用测量电压值和测量电流值，可以有效地将开关的状态诊断为正常状态、断开卡住状态、闭合卡住状本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种开关诊断设备，该开关诊断设备诊断设置在电池组件的充电和放电路径上并且彼此串联连接的充电开关和放电开关，所述开关诊断设备包括：/n电压测量单元，所述电压测量单元被配置为分别测量所述充电开关的两端电压和所述放电开关的两端电压；/n电流测量单元，所述电流测量单元被配置为测量流经所述充电和放电路径的电流；以及/n处理器，所述处理器被配置为选择性地控制所述充电开关和所述放电开关断开或闭合，从所述电压测量单元接收测量电压值，从所述电流测量单元接收测量电流值，并且基于所述测量电压值和所述测量电流值中的至少一个将所述充电开关和所述放电开关中的至少一个的状态诊断为正常状态、断开卡住状态、闭合卡住状态和漂移状态中的至少一种。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20180717 KR 10-2018-00830911.一种开关诊断设备，该开关诊断设备诊断设置在电池组件的充电和放电路径上并且彼此串联连接的充电开关和放电开关，所述开关诊断设备包括：
电压测量单元，所述电压测量单元被配置为分别测量所述充电开关的两端电压和所述放电开关的两端电压；
电流测量单元，所述电流测量单元被配置为测量流经所述充电和放电路径的电流；以及
处理器，所述处理器被配置为选择性地控制所述充电开关和所述放电开关断开或闭合，从所述电压测量单元接收测量电压值，从所述电流测量单元接收测量电流值，并且基于所述测量电压值和所述测量电流值中的至少一个将所述充电开关和所述放电开关中的至少一个的状态诊断为正常状态、断开卡住状态、闭合卡住状态和漂移状态中的至少一种。


2.根据权利要求1所述的开关诊断设备，该开关诊断设备还包括：
诊断电源单元，所述诊断电源单元的一端电连接到所述充电和放电路径，以向所述充电开关和所述放电开关中的至少一个提供诊断电力。


3.根据权利要求2所述的开关诊断设备，
其中，所述处理器被配置为：
基于由所述诊断电源单元输出的诊断电力的电流信息和预先存储的所述充电开关和所述放电开关中的每一个的接通状态电阻，计算所述充电开关的正常状态两端电压差和所述放电开关的正常状态两端电压差，
基于所述充电开关的所述两端电压差与计算出的所述充电开关的正常状态两端电压差的比较结果，诊断所述充电开关的状态是否为断开卡住状态，以及
基于所述放电开关的所述两端电压差与计算出的所述放电开关的正常状态两端电压差的比较结果，诊断所述放电开关的状态是否为断开卡住状态。


4.根据权利要求1所述的开关诊断设备，
其中，所述处理器分别基于所测量的电压值来计算所述充电开关的两端电压差和所述放电开关的两端电压差，并且基于计算出的所述充电开关的两端电压差和计算出的所述放电开关的两端电压差将所述充电开关和所述放电开关中的至少一个的状态诊断为正常状态、断开卡住状态和闭合卡住状态中的至少一种。


5.根据权利要求4所述的开关诊断设备，
其中，所述充电开关设置有多个，使得所述多个充电开关彼此并联连接，
其中，所述放电开关设置有多个，使得所述多个放电开关彼此并联连接，并且
其中，所述开关诊断设备还包括邻近所述多个充电开关和所述多个放电开关中的每一个设置的温度测量单元，以测量所述多个充电开关和所述多个放电开关中的每一个的温度。


6.权利要求5所述的开关诊断设备，
其中，所述处理器从所述温度测量单元接收所述多个充电开关和所述多个放电开关中的每一个的测量温度值，并且基于所接收的测量...

【专利技术属性】
技术研发人员：宋炫振，
申请(专利权)人：株式会社LG化学，
类型：发明
国别省市：韩国;KR