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公開番号2025114688
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-08-05
出願番号2025076528,2021549306
出願日2025-05-02,2020-07-17
発明の名称電池抵抗診断装置および方法
出願人エルジーエナジーソリューションリミテッド
代理人弁理士法人RYUKA国際特許事務所
主分類G01R 31/396 20190101AFI20250729BHJP(測定;試験)
要約【課題】電池セルおよび電池センシング線の抵抗の急激な変化を検出することによって、抵抗異常を診断する電池抵抗診断装置および方法。
【解決手段】本発明の一実施形態に係る電池抵抗診断装置は、電池セルに予め設定された固定電流を供給する電流供給部と、固定電流が供給される間に電池セルの開路電圧を測定する電圧測定部と、固定電流および電池セルの開路電圧に基づいて電池の外部抵抗値を算出する外部抵抗算出部と、算出された外部抵抗値を予め設定された外部抵抗値と比較することによって、電圧降下による電池の異常を診断する異常診断部とを含むことができる。
【選択図】図2
特許請求の範囲【請求項１】
電池セルが完全に充電された後、前記電池セルにバランシング電流を供給する電流供給部と、
前記バランシング電流が供給される間に一定周期で前記電池セルの両端電圧を測定する電圧測定部と、
前記バランシング電流および前記電池セルの両端電圧に基づいて、前記電池セルの抵抗値を算出する抵抗算出部と、
前記一定周期で測定された前記電池セルの両端電圧に基づいて、一定周期で算出された抵抗値を格納するメモリと、
前記算出された抵抗値を予め設定された抵抗値と比較することによって、電圧降下による電池の異常を診断する異常診断部とを含み、
前記予め設定された抵抗値は、前記電池セルが完全に充電された後、前記抵抗算出部で最初に算出された抵抗値であり、
前記異常診断部は、前記算出された抵抗値と前記予め設定された抵抗値との差が、第１の一定範囲から外れているか否かに基づいて電池の異常を診断する、電池抵抗診断装置。
続きを表示（約 1,400 文字）【請求項２】
前記第１の一定範囲は、前記抵抗算出部で最初に算出された抵抗値の１０％である、請求項１に記載の電池抵抗診断装置。
【請求項３】
前記異常診断部は、ビッグデータ分析およびマシンラーニングのうち少なくとも１つに基づいて前記第１の一定範囲を設定する、請求項１に記載の電池抵抗診断装置。
【請求項４】
前記予め設定された抵抗値は、前記メモリに格納されている一定周期で算出された抵抗値のうち、前記算出された抵抗値が算出される前の算出周期において算出され、前記メモリに格納された抵抗値であり、
前記異常診断部は、前記予め設定された抵抗値から前記算出された抵抗値への変化量が、第２の一定範囲から外れているか否かに基づいて電池の異常を診断する、請求項１から３のいずれか一項に記載の電池抵抗診断装置。
【請求項５】
前記第２の一定範囲は、前記算出された抵抗値が算出される直前の算出周期において前記メモリに格納された抵抗値への変化量の２００％である、請求項４に記載の電池抵抗診断装置。
【請求項６】
前記異常診断部は、ビッグデータ分析およびマシンラーニングのうち少なくとも１つに基づいて前記第２の一定範囲を設定する、請求項４に記載の電池抵抗診断装置。
【請求項７】
前記電池セルの抵抗値は、前記電池セルの内部抵抗、前記電池セルの連結部位のリード抵抗、バスバー抵抗、ＦＰＣ（ＦｌｅｘｉｂｌｅＰｒｉｎｔｅｄＣｉｒｃｕｉｔ）抵抗、ＰＣＢ（ＰｒｉｎｔｅｄＣｉｒｃｕｉｔＢｏａｒｄ）抵抗、およびコネクタ抵抗のうち少なくとも１つの抵抗値を含む、請求項１から６のいずれか一項に記載の電池抵抗診断装置。
【請求項８】
電池セルが完全に充電された後、前記電池セルにバランシング電流を供給するステップと、
前記バランシング電流が供給される間に一定周期で前記電池セルの両端電圧を測定するステップと、
前記バランシング電流および前記電池セルの両端電圧に基づいて、前記電池セルの抵抗値を算出するステップと、
前記一定周期で測定された前記電池セルの両端電圧に基づいて、一定周期で算出された抵抗値をメモリに格納するステップと、
前記算出された抵抗値を予め設定された抵抗値と比較することによって、電圧降下による電池の異常を診断するステップとを含み、
前記予め設定された抵抗値は、前記電池セルが完全に充電された後、最初に算出された抵抗値であり、
前記電池の異常を診断するステップは、前記算出された抵抗値と前記予め設定された抵抗値との差が、第１の一定範囲から外れているか否かに基づいて電池の異常を診断する、電池抵抗診断方法。
【請求項９】
前記第１の一定範囲は、前記最初に算出された抵抗値の１０％である、請求項８に記載の電池抵抗診断方法。
【請求項１０】
前記予め設定された抵抗値は、前記メモリに格納されている一定周期で算出された抵抗値のうち、前記算出された抵抗値が算出される前の算出周期において算出され、前記メモリに格納された抵抗値であり、
前記電池の異常を診断するステップは、前記予め設定された抵抗値から前記算出された抵抗値への変化量が、第２の一定範囲から外れているか否かに基づいて電池の異常を診断する、請求項８または９に記載の電池抵抗診断方法。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
［関連出願の相互参照］
続きを表示（約 1,300 文字）【０００２】
本出願は、２０１９年７月２２日付の韓国特許出願第１０－２０１９－００８８４２６号に基づく優先権の利益を主張し、当該韓国特許出願の文献に開示された全ての内容は、本明細書の一部として組み込まれる。
【０００３】
［技術分野］
【０００４】
本発明は、電池セルおよび電池センシング線の抵抗の急激な変化を検出することによって、抵抗異常を診断する電池抵抗診断装置および方法に関する。
【背景技術】
【０００５】
一般的に、電池の抵抗の増加に伴い、電池のセル電圧の測定誤差が発生することになる。従来は、電池のセル電圧の測定端の抵抗を診断するために、外部抵抗要素、最大電流および最大電圧降下を用いて、電圧降下による抵抗の増加を判断した。このようなアルゴリズムでは、意図された診断モードで測定された電圧が最大電圧降下（しきい値）より大きくなると、抵抗が急激に増加したと判断して、電池システムで異常を診断した。
【０００６】
しかし、従来の電池セルの抵抗の診断方法によると、それぞれの電池セルが含む電圧、ＳＯＣおよび電流が同一の状態ではないので、状況に応じて実質的なしきい値が変わることになる。したがって、電池システムでは、このような事実を考慮して、最大値としてしきい値を定義することになり、システムのライフサイクル（Ｌｉｆｅｃｙｃｌｅ）の間に固定されたしきい値で動作する。このような方法では、電池製品の生産によるバラツキもまた、しきい値に反映されず、ゴールデンサンプル（ＧｏｌｄｅｎＳａｍｐｌｅ）の基準では、しきい値が過度に設定される場合もある。
【０００７】
このように、従来の電池セルの抵抗の診断方法によると、電池のセル電圧測定端の抵抗を診断するときに、正確な診断が難しいという問題がある。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は、各電池のセルが同一の電圧および電流を有する場合、即ち、完全充電状態の場合、電池セルの抵抗を検出することによって、電池セルの急激な抵抗の変化を正確に診断することができ、セル電圧の測定誤差に起因する抵抗を診断することによって、より正確なセル電圧の測定に寄与することができる電池抵抗診断装置および方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の一実施形態に係る電池抵抗診断装置は、電池セルに予め設定された固定電流を供給する電流供給部、固定電流が供給される間に電池セルの開路電圧を測定する電圧測定部、固定電流および電池セルの開路電圧に基づいて、電池の外部抵抗値を算出する外部抵抗算出部、および算出された外部抵抗値を予め設定された外部抵抗値と比較することによって、電圧降下による電池の異常を診断する異常診断部を含むことができる。
【００１０】
本発明の一実施形態に係る電池抵抗診断装置における電圧測定部は、一定周期で電池セルの開路電圧を測定し、一定周期で測定された電池セルの開路電圧に基づいて、一定周期で算出された外部抵抗値を累積して格納するメモリを含むことができる。
（【００１１】以降は省略されています）

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