二次电池安全管理装置和方法与流程

电气元件制品的制造及其应用技术1.本公开内容涉及能够有效管理在高温高压状态下二次电池的膨胀的安全管理装置和方法。2.本技术要求于2020年10月5日在韩国提交的韩国专利申请第10-2020-0128193号的优先权，该韩国专利申请的公开内容通过引用并入本文中。背景技术：3.由于二次电池可以重复充电和放电，因此在各种设备中用作电源。4.二次电池用于可以在人的手中携带的手持设备，例如手机、笔记本计算机、数字摄像装置、视频摄像装置、平板计算机、电动工具等。5.近来，除了手持设备外，二次电池还广泛用于电动力车辆，例如混合动力电动车辆、插电式混合动力车辆和电动车辆。6.二次电池在被放置在高温和高压状态下时会经受膨胀。这是因为包含在二次电池中的电解液会引起副反应以生成气体。电解液的副反应主要发生在电极表面上，并且电解液本身也会引起分解反应。7.如果膨胀现象加剧，则会导致二次电池的安全问题。这是因为二次电池内部的压力因膨胀而增加。压力的增加导致电解液或气体泄漏，并且如果压力增加至临界点，则二次电池爆炸。8.膨胀现象还会对二次电池的性能产生负面影响。膨胀现象增加了电极的接触电阻，并且因此增加了二次电池的内阻。内阻的增加会由于二次电池充电和放电时的热量生成而增加消耗的能量。9.二次电池根据负载设备的容量以组的形式制造。以组的形式制造的二次电池包括串联和/或并联连接的多个电池和电池管理系统。10.电池管理系统控制二次电池的充电和放电。另外，电池管理系统保护二次电池免受危险情况的影响。危险情况包括过充电、过放电、过电流、快速升温等。11.二次电池的保护包括关断安装在充电/放电电流流过的路径上的开关，或者操作保险丝以不可逆转地阻断电流路径。12.根据负载设备的使用环境，二次电池可能暴露在使膨胀加剧的高温环境中。例如，包括二次电池的移动设备可以放置在加热器或加热机器附近。另外，包括二次电池的电动车辆可能会在暴露于直射阳光的情况下长时间停放。另外，二次电池可能经受意外的高温储存条件。例如，储存二次电池的仓库的温度控制系统可能出现故障。另外，为运输二次电池而储存大量二次电池的容器可能长时间暴露在直射阳光下，因此容器内的温度可能迅速升高。13.当二次电池处于储存状态时，电池管理系统将保持睡眠模式。因此，即使在二次电池处于膨胀加剧的状态下，电池管理系统也不会主动控制二次电池以降低二次电池的温度。14.另外，安装有二次电池的负载设备可能不具有冷却二次电池的功能。在这种情况下，难以控制暴露在高温环境中的二次电池的膨胀。15.另外，安装有二次电池的负载设备可以提供用于冷却二次电池的机构。冷却机构为风冷或水冷机构。然而，冷却机构仅关注于控制二次电池的温度。16.根据本公开内容的发明人的研究，二次电池的膨胀不仅受温度影响，还受二次电池电压的影响。换言之，当二次电池具有相同的温度时，随着二次电池电压的升高，膨胀变得更加严重。17.因此，通过仅关注于控制二次电池温度的冷却机构，不能有效管理二次电池的膨胀。技术实现要素：18.技术问题19.本公开内容被设计成解决现有技术的问题，并且因此本公开内容旨在提供用于管理二次电池的安全的装置和方法，即使二次电池暴露在高温环境中，也可以通过同时考虑二次电池的电压和温度来有效地管理膨胀。20.本公开内容还旨在提供用于管理二次电池的安全的装置和方法，即使在二次电池处于高温储存状态时，也可以根据二次电池的温度和电压有效地管理二次电池的膨胀。21.本公开内容还旨在提供用于管理二次电池的安全的装置和方法，即使安装有二次电池的负载设备暴露在高温环境中，也可以独立于负载设备的冷却机构而根据二次电池的温度和电压有效地管理二次电池的膨胀。22.技术解决方案23.在本公开内容的一个方面中，提供了一种用于管理二次电池的安全的装置，包括：电压测量单元，被配置成测量包括在二次电池中的电池单元的电压；温度测量单元，被配置成测量包括在二次电池中的电池单元的温度；放电开关，与二次电池的充电路径和放电路径并联连接；负载电阻器，连接在放电开关与地之间；以及控制单元，可操作地耦接至电压测量单元、温度测量单元和放电开关。24.优选地，控制单元可以被配置成通过使用电压测量单元和温度测量单元来测量电池单元电压和电池单元温度，当确定电池单元电压和电池单元温度分别等于或大于根据预设的膨胀管理条件的临界电压和临界温度的状态持续达参考时间时，接通放电开关以通过负载电阻器对二次电池进行强制放电，并且当在强制放电期间通过电压测量单元和温度测量单元测量的电池单元电压或电池单元温度下降到根据膨胀管理条件预设的安全电压或安全温度以下时，关断放电开关。25.根据实施方式，可以将膨胀管理条件设置为多个条件，并且可以针对每个条件独立地设置临界电压和临界温度。26.根据另一实施方式，可以将膨胀管理条件设置为多个条件，并且可以针对每个条件独立地设置安全电压和安全温度。27.根据本公开内容的用于管理二次电池的安全的装置还可以包括存储单元，其中记录了根据膨胀管理条件限定临界电压、临界温度、安全电压和安全温度的查找表。28.在本公开内容的另一方面中，还提供了一种用于管理包括多个电池单元的二次电池的安全的装置，包括：电压测量单元，被配置成测量多个电池单元的电压；温度测量单元，被配置成测量所述多个电池单元的温度；放电开关，与二次电池的充电路径和放电路径并联连接；负载电阻器，连接在放电开关与地之间；以及控制单元，可操作地耦接至电压测量单元、温度测量单元和放电开关。29.控制单元可以被配置成通过电压测量单元和温度测量单元测量多个电池单元的电压和温度，当确定电池单元电压的最大值和电池单元温度的最大值分别等于或大于根据预设的膨胀管理条件的临界电压和临界温度的状态持续达参考时间时，接通放电开关以通过负载电阻器对二次电池进行强制放电，并且当在强制放电期间通过电压测量单元和温度测量单元测量的多个电池单元电压的最大值和多个电池单元温度的最大值下降到根据膨胀管理条件预设的安全电压或安全温度以下时，关断放电开关。30.根据本公开内容的用于管理二次电池的安全的装置还可以包括计时器单元，该计时器单元被配置成每当经过预定时间时将操作开始信号施加至控制单元，以及在施加了来自计时器单元的操作开始信号时，控制单元可以被配置成从二次电池接收电力以开始操作，并在关断放电开关之后进入睡眠模式或断电模式。31.在本公开内容的另一方面中，还提供了一种电池管理系统，包括上述用于管理二次电池的安全的装置，以及提供了一种负载设备，包括电池管理系统。32.在本公开内容的另一方面中，还提供了一种用于管理二次电池的安全的方法，包括：(a)提供与二次电池的充电路径和放电路径并联连接的放电开关以及连接在放电开关与地之间的负载电阻器；(b)通过使用电压测量单元和温度测量单元测量包括在二次电池中的电池单元的电压和温度；(c)当电池单元电压和电池单元温度分别等于或大于根据预设的膨胀管理条件的临界电压和临界温度的状态持续达参考时间时，接通放电开关以通过负载电阻器对二次电池进行强制放电；以及(d)当在强制放电期间通过电压测量单元或温度测量单元测量的电池单元电压或电池单元温度下降到根据膨胀管理条件预设的安全电压或安全温度以下时，关断放电开关。33.根据实施方式，可以将膨胀管理条件设置为多个条件，并且可以针对每个条件独立地设置临界电压和临界温度。34.根据另一实施方式，可以将膨胀管理条件设置为多个条件，并且可以针对每个条件独立地设置安全电压和安全温度。35.根据本公开内容的用于管理二次电池的安全的方法还可以包括：参照根据膨胀管理条件限定临界电压、临界温度、安全电压和安全温度的查找表。36.在本公开内容的另一方面中，还提供了一种用于管理二次电池的安全的方法，包括：(a)提供与包括多个电池单元的二次电池的充电路径和放电路径并联连接的放电开关以及连接在放电开关与地之间的负载电阻器；(b)通过电压测量单元和温度测量单元测量多个电池单元的电压和温度；(c)当确定电池单元电压的最大值和电池单元温度的最大值分别等于或大于根据预设的膨胀管理条件的临界电压和临界温度的状态持续达参考时间时，接通放电开关以通过负载电阻器对二次电池进行强制放电；以及(d)当在强制放电期间通过电压测量单元和温度测量单元测量的多个电池单元电压的最大值和多个电池单元温度的最大值下降到根据膨胀管理条件预设的安全电压或安全温度以下时，关断放电开关。37.根据本公开内容的用于管理二次电池的安全的方法还可以包括：每当经过预定时间时，从计时器单元接收操作开始信号；当施加了操作开始信号时，从二次电池接收电力以开始操作；以及在步骤(d)之后，关断放电开关，并且然后进入睡眠模式或断电模式。38.有利效果39.根据本公开内容，由于可以防止二次电池保持在可能加剧膨胀的温度和电压下，因此可以有效地防止二次电池膨胀。另外，可以防止储存二次电池时因膨胀而发生的爆炸事故或火灾事故。另外，通过根据二次电池的储存温度将二次电池的电压水平管理在不会引起膨胀的适当水平处，可以防止二次电池的性能劣化。附图说明40.附图示出了本公开内容的优选实施方式，并且与前述公开内容一起，用于提供对本公开内容的技术特征的进一步理解，因此，本公开内容不应解释为限于附图。41.图1是示意性地示出根据本公开内容的实施方式的用于管理二次电池的安全的装置的配置的框图。42.图2是用于示出根据本公开内容的实施方式的用于管理二次电池的安全的方法的流程图。43.图3是用于示出根据本公开内容的另一实施方式的用于管理二次电池的安全的方法的流程图。44.图4是示出根据本公开内容的实施方式的包括用于管理二次电池的安全的装置的电池管理系统的框图。45.图5是示出根据本公开内容的另一实施方式的包括电池管理系统的负载设备的框图。具体实施方式46.在下文中，将参照附图详细描述本公开内容的优选实施方式。在描述之前，应当理解的是，说明书和所附权利要求书中使用的术语不应被解释为限于一般含义和词典含义，而应当在允许发明人为了最佳说明而适当限定术语的原则的基础上，基于与本公开内容的技术方面相对应的含义和概念来解释。因此，仅是出于说明的目的，本文中提出的描述仅为优选示例，并非意在限制本公开内容的范围，因此应当理解的是，在不脱离本公开内容的范围的情况下，可以对本公开内容做出其他等同方案和修改。47.在下面描述的实施方式中，二次电池是指锂二次电池。在此，锂二次电池统称为其中锂离子在充电和放电期间充当工作离子以在正极和负极处引起电化学反应的二次电池。48.同时，即使二次电池的名称根据锂二次电池中使用的电解液或分隔件的类型、用于封装二次电池的封装材料的类型以及锂二次电池的内部或外部结构而变化，但只要锂离子用作工作离子，则二次电池就应被解释为包含在锂二次电池的类别中。49.本公开内容还可以应用于锂二次电池以外的其他二次电池。因此，即使工作离子不是锂离子，但可以应用本公开内容的技术思想的任何二次电池都应被解释为包括在本公开内容的类别中，无论其类型如何。50.另外，二次电池不受其元件数量的限制。因此，二次电池还应被构造为不仅包含单元电池而且包括单元电池串联和/或并联连接的组件、多个组件串联和/或并联连接的模块、多个模块串联和/或并联连接的组、多个组串联和/或并联连接的电池系统等，其中，单元电池包括一个封装中的正极、分隔件与负极以及电解液的组件。51.图1是示意性地示出根据本公开内容的实施方式的用于管理二次电池的安全的装置10(在下文中，也称为安全管理装置)的框图。52.参照图1，根据本公开内容的实施方式的安全管理装置10包括电压测量单元11、温度测量单元12和控制单元13，并且通过对二次电池b进行强制放电而使得二次电池b中所包括的(多个)电池单元的温度和电压保持在膨胀不会加剧的电压和温度范围内来有效地管理膨胀。53.二次电池b可以包括单个电池单元或多个电池单元c。多个电池单元c可以串联和/或并联连接。54.在一个示例中，二次电池b的高电位端子pack+和低电位端子pack-可以电连接至负载设备l的电力线。55.负载设备l是从二次电池b接收电力的设备，并且可以是可以在人的手中携带的手持设备，例如移动电话、笔记本计算机、数码摄像装置、视频摄像装置、平板计算机和电动工具。此外，负载设备l可以是电动力车辆，例如混合动力电动车辆、插电式混合动力车辆和电动车辆。56.在另一示例中，二次电池b可以不连接至负载设备l，而是处于储存状态。二次电池b的储存位置可以是仓库或用于运输二次电池b的容器。然而，本公开内容不限于此。57.二次电池b的安全管理装置10还可以包括存储器单元14。存储器单元14的类型不受特别限制，只要存储器单元14是能够记录和擦除信息的存储介质即可。58.作为示例，存储器单元14可以是ram、rom、寄存器、硬盘、光学记录介质或磁记录介质。59.存储器单元14可以通过例如数据总线电连接至控制单元13，使得可以通过控制单元13访问存储器单元14。60.存储器单元14存储和/或更新和/或擦除和/或传输包括由控制单元13执行的各种控制逻辑的程序和/或在执行控制逻辑时生成的数据和/或预设数据或查找表。61.存储器单元14可以在逻辑上划分为两个或多个部分，并且也可以包括在控制单元13中而没有限制。62.电压测量单元11电耦接至控制单元13以发送和接收电信号。电压测量单元11以一定时间间隔测量包括在二次电池b中的(多个)电池单元的电压，并在控制单元13的控制下将指示测量电压大小的信号输出至控制单元13。控制单元13根据从电压测量单元11输出的信号确定包括在二次电池b中的(多个)电池单元的电压，并将确定的电压值存储在存储器单元14中。电压测量单元11包括本领域常用的电压测量电路。63.当二次电池b包括多个电池单元c时，电压测量单元11可以测量每个电池单元的电压，并将指示所测量的电压大小的信号输出至控制单元13。为此，电压测量单元11可以包括能够同时或在不同时间测量电池单元的电压的多个电压测量电路。64.温度测量单元12电耦接至控制单元13以发送和接收电信号。温度测量单元12以一定的时间间隔测量二次电池b中包含的(多个)电池单元的温度，并在控制单元13的控制下将指示所测量的温度大小的信号输出至控制单元13。控制单元13根据从温度测量单元12输出的信号确定包括在二次电池b中的(多个)电池单元的温度，并将确定的温度值存储在存储器单元14中。温度测量单元12可以配置有本领域常用的热电偶。65.当二次电池b包括多个电池c时，温度测量单元12可以测量每个电池的温度，并将指示所测量的温度大小的信号输出至控制单元13。为此，温度测量单元12可以包括用于测量电池温度的多个热电偶。66.二次电池b的安全管理装置10可以包括与二次电池b的充电和放电路径并联连接的放电开关16，以及连接在放电开关16与地gnd之间的负载电阻器17。67.优选地，充电和放电路径可以是连接至二次电池b的正极的线和负载设备l的高电位电力线。68.优选地，放电开关16可以是场效应晶体管(fet)、机械继电器开关或功率半导体开关。此外，负载电阻器17可以是电阻器元件。69.根据实施方式，控制单元13可以通过使用电压测量单元11和温度测量单元12周期性地测量包括在二次电池b中的电池单元的电压和温度。在此，二次电池b包括一个电池单元。70.控制单元13还确定电池单元电压和电池单元温度分别等于或大于根据预设的膨胀管理条件的临界电压和临界温度的状态是否持续达参考时间。71.此处，临界电压和临界温度可以根据膨胀管理条件设置为多个条件，如下表1所示。另外，临界电压和临界温度可以针对每个膨胀管理条件独立设置。优选地，参考时间也可以针对每个膨胀管理条件独立地设置。表1示出了两种膨胀管理条件，但明显的是，条件可以是三个或更多个。72.《表1》[0073][0074][0075]在表1中，临界温度和临界电压可以通过将二次电池b中包括的电池单元加载至可以保持电池单元温度恒定的恒温室中，并且然后在发生膨胀的温度区间内进行充电试验来确定。[0076]例如，在恒温室的温度设置为63℃的状态下，将电池单元充电至4050mv之后，根据时间测量电池单元的膨胀程度。然后，可以通过计时直到电池单元体积增加1％并从计时中减去安全裕度来设置参考时间。该电池单元是锂聚合物电池，并且可以是袋型电池单元。[0077]作为另一示例，在恒温室的温度设置为71℃的状态下，将电池单元充电至3950mv之后，根据时间测量电池单元的膨胀程度。然后，可以通过计时直到电池单元体积增加1％并从计时中减去安全裕度来设置参考时间。该电池单元是锂聚合物电池单元，并且可以是袋型电池单元。[0078]在上述实验中，确定了发生膨胀的温度区间和电压区间，并且然后在在确定的温度区间内将电池单元温度提高1℃的情况下在多个高电压条件下进行充电试验，从而确定每种条件下的临界温度以及临界电压和参考时间。即，可以在一个温度条件下改变电池单元的电压的同时，针对每个电压确定参考时间。[0079]同时，可以任意改变膨胀百分比(％)水平，膨胀％水平是确定临界温度和临界电压的标准。例如，可以将膨胀水平改变为0.5％的水平。在这种情况下，当临界温度和临界电压相同时，可以缩短参考时间。另外，可以在相同温度下降低临界电压的水平，或可以在相同电压下降低临界温度。另外，临界温度、临界电压和参考时间可以根据二次电池b中包含的电池单元的类型而改变。[0080]如果确定电池单元电压和电池单元温度分别等于或大于根据预设的膨胀管理条件的临界电压和临界温度的状态持续达参考时间，则控制单元13接通放电开关16以通过负载电阻器17对二次电池b进行强制放电。[0081]例如，如果确定电池单元电压和电池单元温度分别等于或大于根据条件1的临界温度(63℃)和临界电压(4050mv)，并且相应的温度和电压保持达5秒或更长时间，则控制单元13接通放电开关16以通过负载电阻器17对二次电池b进行强制放电。[0082]作为另一示例，如果确定电池单元电压和电池单元温度分别等于或大于根据条件2的临界温度(71℃)和临界电压(3950mv)，并且相应的温度和电压保持达5秒或更长时间，则控制单元13接通放电开关16以通过负载电阻器17对二次电池b进行强制放电。[0083]在二次电池b的强制放电期间，控制单元13还通过电压测量单元11和温度测量单元12周期性地测量电池单元电压和电池单元温度。另外，如果在二次电池b的强制放电期间测得的电池单元电压或电池单元温度下降至根据相应的膨胀管理条件的预设安全电压或预设安全温度以下，则控制单元13关断放电开关16。[0084]下表2示出了针对每个膨胀管理条件预设的安全温度和安全电压的实施方式。[0085]《表2》[0086]膨胀管理条件临界温度临界电压参考时间安全温度安全电压条件163℃4050mv5秒50℃4000mv条件271℃3950mv5秒50℃3900mv………………………………[0087]在一个示例中，因为电池单元温度和电池单元电压满足条件1，所以在二次电池b被强制放电时，控制单元13通过电压测量单元11和温度测量单元12周期性地测量电池单元电压和电池单元温度。另外，如果在二次电池b强制放电时测得的电池单元温度降低至50℃以下或电池单元电压降低至4000mv以下，则控制单元13关断放电开关16。[0088]在另一示例中，因为电池单元温度和电池单元电压满足条件2，所以在二次电池b被强制放电时，控制单元13通过电压测量单元11和温度测量单元12周期性地测量电池单元电压和电池单元温度。另外，如果在二次电池b强制放电时测得的电池单元温度降低至50℃以下或电池单元电压降低至3900mv以下，则控制单元13关断放电开关16。[0089]优选地，上述关于根据膨胀管理条件的临界温度、临界电压、参考时间、安全温度和安全电压的信息可以以查找表的形式存储在存储器单元14中。[0090]根据本公开内容的另一实施方式，二次电池b可以包括多个电池单元c。在这种情况下，控制单元13可以如下控制二次电池b的膨胀。[0091]首先，控制单元13通过使用电压测量单元11和温度测量单元12周期性地测量多个电池单元c的电压和温度，并确定电池单元电压的最大值和电池单元温度的最大值。[0092]控制单元13还确定电池单元电压的最大值和电池单元温度的最大值分别等于或大于根据预设的膨胀管理条件的临界电压和临界温度的状态是否持续达参考时间。[0093]如果确定电池单元电压的最大值和电池单元温度的最大值分别等于或大于根据预设的膨胀管理条件的临界电压和临界温度的状态持续达参考时间，则控制单元13接通放电开关16以通过负载电阻器17对二次电池b进行强制放电。然后，二次电池b中包括的多个电池单元c被强制放电。[0094]在二次电池b被放电时，控制单元13还通过使用电压测量单元11和温度测量单元12周期性地测量多个电池单元c的电压和温度，并确定电池单元电压的最大值和电池单元温度的最大值。[0095]如果电池单元电压的最大值降低至针对其中启动强制放电的膨胀管理条件预设的安全电压以下，或者电池单元温度的最大值降低至针对其中启动强制放电的膨胀管理条件预设的安全温度以下，则控制单元13还关断放电开关16以停止对二次电池b的强制放电。[0096]根据本公开内容的另一实施方式，安全管理装置10还可以包括计数器单元15。[0097]优选地，计数器单元15可以对时间进行计数，并以规则的时间间隔将用于启动控制单元13的操作开始信号施加至控制单元13。[0098]优选地，控制单元13可以保持睡眠模式或断电状态，直到从计数器单元15施加了操作开始信号为止。[0099]如果设置了计数器单元15，特别是在二次电池b处于储存状态时设置计数器单元15，则控制单元13可以有效地管理二次电池b的膨胀。[0100]如果二次电池b处于储存状态，则控制单元13可以从二次电池b接收电力。因此，如果控制单元13继续保持操作状态以执行上述控制逻辑，则二次电池b的充电状态可以降低以进入过放电状态。[0101]控制单元13仅在施加了来自计数器单元15的操作开始信号时才开始操作以执行上述控制逻辑，并且如果不满足膨胀管理条件，则控制单元13可以被关闭或进入睡眠模式以使二次电池b的功耗最小化。[0102]根据本公开内容，如果二次电池b中包含的电池单元的温度和电压导致膨胀的高温和高压状态保持达一定时间，则可以通过对包括在二次电池b中的(多个)电池单元进行强制放电以降低电压水平或降低温度来使(多个)电池单元的膨胀最小化。另外，如果二次电池b处于储存状态，则可以通过在使控制单元13的功耗最小化的同时以适当的水平良好地管理包括在二次电池b中的(多个)电池单元的膨胀来防止二次电池b的性能在二次电池b处于储存状态时劣化。[0103]在本公开内容中，控制单元13可以可选地包括本领域已知的用于执行上述各种控制逻辑的处理器、专用集成电路(asic)、另一芯片组、逻辑电路、寄存器、通信调制解调器、数据处理设备等。另外，当控制逻辑以软件形式实现时，控制单元13可以被实现为一组程序模块。此时，程序模块可以被存储在存储器中并由处理器执行。存储器可以设置在处理器内部或外部，并通过各种已知的计算机部件连接至处理器。此外，存储器可以包括在本公开内容的存储器单元14中。另外，存储器指的是存储信息的设备，而不管设备的类型如何，并且不是指特定的存储器设备。[0104]另外，可以组合控制单元13的各种控制逻辑中的一个或更多个，并且组合的控制逻辑可以写入计算机可读代码系统并记录在计算机可读记录介质中。只要记录介质可以被包括在计算机中的处理器访问，记录介质就没有特别的限制。例如，存储介质包括选自包括rom、ram、寄存器、cd-rom、磁带、硬盘、软盘和光学数据记录设备的组中的至少一种。代码方案可以被分发至联网计算机以存储在其中并在其中执行。另外，用于实现组合控制逻辑的功能程序、代码和代码段可以容易地由本公开内容所属领域的程序员推断出来。[0105]下文中，将参照图2详细描述由根据本公开内容的实施方式的控制单元13执行的用于管理二次电池的安全的方法。[0106]图2是用于示出根据本公开内容的实施方式的用于管理二次电池的安全的方法的流程图。[0107]首先，在步骤s10中，如果用于管理二次电池b的膨胀的处理开始，则控制单元13初始化时间索引k。在此，二次电池b包括一个电池单元。[0108]在步骤s20中，控制单元13确定是否经过时间△t1。在此，△t1是包括在二次电池b中的电池单元的电压(v)和温度(t)的测量周期。[0109]如果步骤s20的确定为是，则进行步骤s30，而如果步骤s20的确定为否，则保持处理进度。[0110]在步骤s30中，控制单元13通过使用电压测量单元11和温度测量单元12测量电池单元电压(v)和电池单元温度(t)。优选地，控制单元13可以将电池单元电压(v)和电池单元温度(t)的测量值记录在存储器单元14中。[0111]在步骤s40中，控制单元13确定电池单元电压(v)和电池单元温度(t)是否等于或大于根据膨胀管理条件设置的临界电压和临界温度，以及相应的状态是否保持达参考时间。如果步骤s40的确定为是，则进行步骤s60。同时，如果步骤s40的确定为否，则在步骤s50中控制单元13将时间索引k增加1，然后将处理返回至步骤s20，以周期性地重复测量电池单元电压(v)和电池单元温度(t)的例程。[0112]在步骤s60中，控制单元13接通放电开关16以对二次电池b进行强制放电。[0113]在步骤s70中，控制单元13确定是否经过时间△t2。在此，△t2是在二次电池b被强制放电时测量电池单元电压(v)和电池单元温度(t)的周期。如果步骤s70的确定为是，则进行步骤s80，而如果步骤s70的确定为否，则保持处理进度。[0114]在步骤s80中，控制单元13通过使用电压测量单元11和温度测量单元12测量强制放电的二次电池b的电池单元电压(v)和电池单元温度(t)。优选地，控制单元13可以将电池单元电压(v)和电池单元温度(t)的测量值存储在存储器单元14中。[0115]在步骤s90中，控制单元13确定在二次电池b的强制放电期间测量的电池单元电压(v)是否降低至安全电压以下，或者在二次电池b的强制放电期间测量的电池单元温度(t)是否降低至安全温度以下。[0116]在此，安全电压和安全温度是针对其中启动二次电池b的强制放电的膨胀管理条件预设的电压和温度。[0117]如果步骤s90的确定为是，则进行步骤s100。同时，如果步骤s90的确定为否，则控制单元13将处理返回至步骤s70以重复步骤s80和步骤s90。[0118]在步骤s100中，控制单元13关断放电开关16以结束二次电池b的强制放电。通过这样做，用于管理二次电池b的膨胀的处理结束。[0119]根据实施方式，可以以规则的间隔重复上述处理。即，控制单元13可以在关断放电开关16之后经过预定时间之后再次重复图2所示的处理。[0120]根据另一实施方式，当施加了来自计数器单元15的操作开始信号时，控制单元13可以从二次电池b接收电力以开始操作并执行上述处理。另外，控制单元13可以通过在步骤s100中关断放电开关16之后或当步骤s40的确定为否时进入睡眠模式或进入断电状态来使二次电池b的功耗最小化。[0121]图3是用于示出根据本公开内容的另一实施方式的用于管理二次电池的安全的方法的流程图。[0122]首先，在步骤p10中，当用于管理二次电池b的膨胀的处理开始时，控制单元13初始化时间索引k。在此，二次电池b包括多个电池单元c。多个电池单元c可以串联和/或并联连接。[0123]在步骤p20中，控制单元13确定是否经过时间△t1。在此，△t1是多个电池单元c的电压和温度的测量周期。如果步骤p20的确定为是，则进行步骤p30，而如果步骤p20的确定为否，则保持处理进度。[0124]在步骤p30中，控制单元13通过使用电压测量单元11和温度测量单元12测量多个电池单元c的电压(v)和温度(t)。优选地，控制单元13可以将每个电池的电压(v)和温度(t)的测量值记录在存储器单元14中。[0125]在步骤p40中，控制单元13确定多个电池单元电压(v)的最大值(vmax)和多个电池单元温度(t)的最大值(tmax)，并确定电池单元电压(v)的最大值(vmax)和电池单元温度(t)的最大值(tmax)是否分别等于或大于根据膨胀管理条件设定的临界电压和临界温度，以及相应的状态是否保持达参考时间。[0126]如果步骤p40的确定为是，则进行步骤p60。同时，如果步骤p40的确定为否，则在步骤p50中控制单元13将时间索引k增加1，并且然后将处理返回至步骤p20，以周期性地重复用于测量多个电池单元c的电压(v)和温度(t)的例程。[0127]在步骤p60中，控制单元13接通放电开关16，以通过负载电阻器17对二次电池b进行强制放电。如果通过负载电阻器17的强制放电开始，则多个电池单元c被同时强制放电。[0128]在步骤p70中，控制单元13确定是否经过时间△t2。在此，△t2是在二次电池b被强制放电时测量多个电池单元c的电压(v)和温度(t)的周期。如果步骤p70的确定为是，则进行步骤p80，而如果步骤p70的确定为否，则保持处理进度。[0129]在步骤p80中，控制单元13通过使用电压测量单元11和温度测量单元12测量多个被强制放电的电池单元c的电压(v)和温度(t)。优选地，控制单元13可以将每个电池单元的电压(v)和温度(t)的测量值存储在存储器单元14中。[0130]在步骤p90中，控制单元13在二次电池b被强制放电时确定多个电池单元电压(v)的最大值(vmax)和多个电池单元温度(t)的最大值(tmax)，并确定电池单元电压(v)的最大值(vmax)是否降低至安全电压以下或者电池单元温度(t)的最大值(tmax)是否降低至安全温度以下。[0131]在此，安全电压和安全温度是针对其中启动二次电池b的强制放电的膨胀管理条件预设的电压和温度。[0132]如果步骤p90的确定为是，则进行步骤p100。同时，如果步骤p90的确定为否，则控制单元13将处理返回至步骤p70以重复步骤p80和步骤p90。[0133]在步骤p100中，控制单元13关断放电开关16以结束二次电池b的强制放电。通过这样做，用于管理包括多个电池单元c的二次电池b的膨胀的处理结束。[0134]根据实施方式，可以以规则的间隔重复上述处理。即，控制单元13可以在关断放电开关16之后经过预定时间时再次重复图3所示的处理。[0135]根据另一实施方式，当施加了来自计数器单元15的操作开始信号时，控制单元13可以从二次电池b接收电力以开始操作并执行上述处理。另外，控制单元13可以通过在步骤p100中关断放电开关16之后或者当步骤p40的确定为否时进入睡眠模式或进入断电状态来使二次电池b的功耗最小化。[0136]根据本公开内容，由于可以防止二次电池b保持在可能加剧膨胀的温度和电压下，因此可以有效防止二次电池b膨胀。另外，可以防止储存二次电池b时因膨胀而发生的爆炸事故或火灾事故。另外，通过根据二次电池b的储存温度将二次电池b的电压水平管理在不引起膨胀的适当水平下，可以防止二次电池b的性能劣化。[0137]如上所述的根据本公开内容的实施方式的二次电池b的安全管理装置10可以包括在如图4所示的电池管理系统200中。电池管理系统200是管理二次电池b的充电和放电操作、保护二次电池b免受诸如过充电或过放电的危险情况的影响并且计算和管理二次电池b的诸如充电状态和健康状态的状态参数的计算设备。[0138]另外，包括根据本公开内容的实施方式的用于管理二次电池的安全的装置10的电池管理系统200可以包括在如图5所示的负载设备300中。[0139]负载设备300是从二次电池b接收电力的设备，并且可以是可以在人的手中携带的手持设备，例如移动电话、笔记本计算机、数码摄像装置、视频摄像装置、平板计算机和电动工具。此外，负载设备300可以是电动力车辆，例如混合动力电动车辆、插电式混合动力车辆或电动车辆。[0140]在对本公开内容的各种示例性实施方式的描述中，应当理解，被称为“单元”的元件在功能上而不是在物理上被区分。因此，每个元件可以选择性地与其他元件集成，或者每个元件可以被划分为子元件，以实现有效的实现控制逻辑。然而，对于本领域技术人员来说，明显的是，如果可以确认集成或分割元件的功能标识，则集成或分割元件落入本公开内容的范围。[0141]已经详细描述了本公开内容。然而，应当理解，虽然详细描述和具体示例指示本公开内容的优选实施方式，但是详细描述和具体示例仅作为例证给出，这是因为在本公开内容的范围内的各种变化和修改对于本领域技术人员基于详细描述而言将变得明显。









图片声明：本站部分配图来自人工智能系统AI生成,觅知网授权图片,PxHere摄影无版权图库。本站只作为美观性配图使用,无任何非法侵犯第三方意图,一切解释权归图片著作权方,本站不承担任何责任。如有恶意碰瓷者,必当奉陪到底严惩不贷!




内容声明：本文中引用的各种信息及资料（包括但不限于文字、数据、图表及超链接等）均来源于该信息及资料的相关主体（包括但不限于公司、媒体、协会等机构）的官方网站或公开发表的信息。部分内容参考包括:(百度百科,百度知道,头条百科,中国民法典,刑法,牛津词典,新华词典,汉语词典,国家院校,科普平台)等数据,内容仅供参考使用,不准确地方联系删除处理！本站为非盈利性质站点,发布内容不收取任何费用也不接任何广告!




免责声明：我们致力于保护作者版权，注重分享，被刊用文章因无法核实真实出处，未能及时与作者取得联系，或有版权异议的，请联系管理员，我们会立即处理，本文部分文字与图片资源来自于网络，部分文章是来自自研大数据AI进行生成,内容摘自(百度百科,百度知道,头条百科,中国民法典,刑法,牛津词典,新华词典,汉语词典,国家院校,科普平台)等数据,内容仅供学习参考,不准确地方联系删除处理!的,若有来源标注错误或侵犯了您的合法权益，请立即通知我们，情况属实，我们会第一时间予以删除，并同时向您表示歉意,谢谢!