【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本公开涉及一种具有开关故障诊断功能的电池管理装置以及包括该电池管理装置的系统和方法，并且更具体地，涉及一种能够可靠地诊断安装在连接电池和负载的线路上的主开关和预充电开关的熔接故障的电池管理装置以及包括该电池管理装置的系统和方法。本申请要求于2023年2月13日在韩国提交的韩国专利申请no. 10-2023-0019003的优先权，其公开内容通过引用并入本文。
技术介绍
1、近来，对诸如笔记本计算机、摄像机和便携式电话的便携式电子产品的需求急剧增加，并且电动汽车、储能电池、机器人、卫星等已经得到大力开发。因此，正在积极研究允许重复充电和放电的高性能电池。
2、目前商用的电池包括镍镉电池、镍氢电池、镍锌电池、锂电池等。在它们当中，锂电池具有的优点在于与镍基电池相比它们几乎没有记忆效应并且还具有非常低的自放电率和高能量密度。
3、电池包括多个单体。多个单体可以根据负载的操作电压而被串联和/或并联连接。负载可以是包括功率转换器（诸如逆变器）的功率消耗设备或向电池提供充电电流的充电设备。
4、连接电池和负载的电力线路上包括预充电电路。预充电电路与电力线路的主开关并联连接。预充电电路包括预充电电阻器和预充电开关。
5、当电池和负载被连接时，在主开关被接通之前预充电开关首先被接通。然后，随着电流从电池通过预充电电阻器流到负载的输入端子中包括的电容器，电容器被充电。电容器的充电电流的大小逐渐增加。电容器的充电时间取决于由预充电电阻器的电阻和电容器的电容决定的时间常数。当电容器被完全或充分充电时，预
6、同时，如果在主开关中发生熔接故障，则即使主开关在电池和负载被连接时被控制为被断开，也存在浪涌电流通过主开关流到负载的问题。此外，如果在预充电开关中发生熔接故障，则即使主开关和预充电开关两者都被控制为被断开，也存在继续通过预充电电阻器进行电池放电的问题。
7、因此，在相关技术中，需要一种可以可靠地诊断主开关和预充电开关的熔接故障的技术。
8、作为相关技术的示例，存在以下技术：在接通预充电开关之前测量主开关的前端与后端之间的电压差，并且如果电压差为0，则诊断在主开关中已经发生熔接故障。然而，该技术具有无法诊断预充电开关的熔接故障的限制。
9、作为相关技术的另一个示例，存在以下技术：在将主开关和预充电开关两者都控制为被断开之后，测量流过电力线路的电流的大小，并且如果电流的大小超过阈值，则诊断在主开关中已经发生熔接故障。然而，即使主开关正常并且在预充电开关中发生熔接故障，电流也流过电力线路，因此主开关故障的诊断并不准确。
技术实现思路
1、技术问题
2、本公开被设计成解决相关技术的问题，并且因此本公开旨在提供一种电池管理装置以及包括该电池管理装置的系统和方法，其可以可靠地诊断安装在连接电池和负载的电力线路上的主开关和包括在预充电电路中的预充电开关的熔接故障。
3、本公开的这些和其他目的和优点可以根据以下详细描述理解，并且将从本公开的示例性实施例中变得更加完全地显而易见。此外，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所示的手段及其组合来实现。
4、技术方案
5、在本公开的一个方面中，提供了一种具有开关故障诊断功能的电池管理装置，其包括：主开关，其安装在连接到电池的一个端子的第一线路上；预充电电路，其包括顺序地串联连接的第一预充电电阻器、预充电开关和第二预充电电阻器，该预充电电路与主开关的两端并联连接；电流测量单元，其被配置为测量流过连接到电池的另一端子的第二线路的电流；诊断开关，其安装在连接预充电开关的一端和第二线路的分支线路上；以及控制单元，其与主开关、预充电开关、诊断开关和电流测量单元可操作地耦合。
6、控制单元可以被配置为在诊断开关被接通或断开的状态下从电流测量单元接收诊断电流值，并且根据诊断电流值的大小来诊断主开关和预充电开关中的至少一个是否具有熔接故障。
7、电池管理装置还可以包括：第一电压测量单元，其被配置为测量电池的第一端子与第二端子之间的电池电压；以及第二电压测量单元，其被配置为测量负载的第一连接端子与第二连接端子之间的负载的电压。
8、控制单元可以被配置为在主开关和预充电开关被断开的状态下，分别从第一电压测量单元和第二电压测量单元接收电池电压和负载的电压，并且从电流测量单元接收诊断电流值，以及当满足电池电压与负载的电压之间的差大于预设阈值电压值并且诊断电流值基本上为0的条件时，诊断在主开关和预充电开关中没有熔接故障。
9、控制单元可以可选地被配置为当满足电池电压与负载的电压之间的差基本上为0并且诊断电流值基本上为0的条件时，接通诊断开关并且然后从电流测量单元接收诊断电流值，以及当满足诊断电流值大于预设第一阈值电流值的条件时，诊断在主开关和预充电开关中的任一个中已经发生熔接故障。
10、控制单元可以可选地被配置为当满足诊断电流值大于预设第二阈值电流值（大于第一阈值电流值）的条件时，诊断在主开关和预充电开关中具有熔接故障。
11、在一个方面中，第一预充电电阻器和第二预充电电阻器可以分别具有第一电阻值和第二电阻值，其中，第一电阻值大于第二电阻值。此外，第一阈值电流值被拆分为根据第一电阻值、预充电开关的熔接诊断电阻和电池电压由欧姆定律确定的第一子阈值电流值，以及根据第二电阻值、主开关的熔接诊断电阻和电池电压由欧姆定律确定的第二子阈值电流值（大于第一子阈值电流值）。控制单元可以可选地被配置为：当诊断电流值大于第一子阈值电流值并且等于或小于第二子阈值电流值时，诊断在预充电开关中已经发生熔接故障，当诊断电流值大于第二子阈值电流值并且等于或小于第二阈值电流值时，诊断在主开关中已经发生熔接故障，以及当诊断电流值大于第二阈值电流值时，诊断在主开关和预充电开关两者中都已经发生熔接故障。
12、在另一方面中，第一预充电电阻器和第二预充电电阻器可以分别具有第一电阻值和第二电阻值，其中，第二电阻值大于第一电阻值。此外，第一阈值电流值可以被拆分为根据第一电阻值、预充电开关的熔接诊断电阻和电池电压由欧姆定律确定的第一子阈值电流值，以及根据第二电阻值、主开关的熔接诊断电阻和电池电压由欧姆定律确定的第二子阈值电流值（小于第一子阈值电流值）。在这种情况下，控制单元可以可选地被配置为：当诊断电流值大于第二子阈值电流值并且等于或小于第一子阈值电流值时，诊断在主开关中已经发生熔接故障，当诊断电流值大于第一子阈值电流值并且等于或小于第二阈值电流值时，诊断在预充电开关中已经发生熔接故障，以及当诊断电流值大于第二阈值电流值时，诊断在主开关和预充电开关两者中都已经发生熔接故障。
13、电池管理装置还可以包括存储介质，该存储介质与控制单元可操作地耦合，并且本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种具有开关故障诊断功能的电池管理装置，包括：
2.根据权利要求1所述的具有开关故障诊断功能的电池管理装置，还包括：
3.根据权利要求2所述的具有开关故障诊断功能的电池管理装置，
4.根据权利要求3所述的具有开关故障诊断功能的电池管理装置，
5.根据权利要求4所述的具有开关故障诊断功能的电池管理装置，
6.根据权利要求4所述的具有开关故障诊断功能的电池管理装置，
7.根据权利要求1所述的具有开关故障诊断功能的电池管理装置，还包括：
8.根据权利要求7所述的具有开关故障诊断功能的电池管理装置，还包括：
9.根据权利要求7所述的具有开关故障诊断功能的电池管理装置，还包括：
10.一种包括根据权利要求1至9中的任一项所述的电池管理装置的系统。
11.一种车辆，包括根据权利要求10所述的系统。
12.一种具有使用主开关、预充电电路、电流测量单元以及诊断开关的开关故障诊断功能的电池管理方法，所述主开关安装在连接到电池的一个端子的第一线路上；所述预充电电路包
13.根据权利要求12所述的电池管理方法，还包括：
14.根据权利要求12所述的电池管理方法，还包括：
15.根据权利要求12所述的电池管理方法，还包括：
16.根据权利要求14所述的电池管理方法，
17.根据权利要求14所述的电池管理方法，
18.根据权利要求12所述的电池管理方法，还包括：
19.根据权利要求18所述的电池管理方法，还包括：
20.根据权利要求18所述的电池管理方法，还包括：
...【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】
1.一种具有开关故障诊断功能的电池管理装置，包括：
2.根据权利要求1所述的具有开关故障诊断功能的电池管理装置，还包括：
3.根据权利要求2所述的具有开关故障诊断功能的电池管理装置，
4.根据权利要求3所述的具有开关故障诊断功能的电池管理装置，
5.根据权利要求4所述的具有开关故障诊断功能的电池管理装置，
6.根据权利要求4所述的具有开关故障诊断功能的电池管理装置，
7.根据权利要求1所述的具有开关故障诊断功能的电池管理装置，还包括：
8.根据权利要求7所述的具有开关故障诊断功能的电池管理装置，还包括：
9.根据权利要求7所述的具有开关故障诊断功能的电池管理装置，还包括：
10.一种包括根据权利要求1至9中的任一项所述的电池管理装置的系统。
11.一种车辆，包括根据权利要求10所述的系统。
12.一种具有使用主开关、预充电电路、电流测量单元...
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