用于確定電池組的隔離電阻的系統(tǒng)和方法
【專利說明】
【背景技術】
[0001]隨著移動裝置技術不斷發(fā)展并且對其要求不斷增加，對于作為能源的二次電池的要求正在快速地增加。相應地，對于能夠滿足各種需要的電池的各種研究已經在進行之中。
[0002]根據電池外殼的形狀，這種二次電池被分類成其電極組件被包含在柱形或者矩形金屬罐中的柱形電池或者矩形電池，和其電極組件被包含在由鋁層壓板制成的袋型外殼中的袋型電池。
[0003]近來，對于其厚度薄的矩形電池和袋型電池的要求正在增加;特別地，對于具有易變形形式、低制造成本和輕的重量的袋型電池的興趣是高的。
[0004]袋型電池是其中具有負極/分離器/正極結構的電極組件被包含在由包括樹脂層和金屬層的層壓板制成的袋型外殼中的電池。
[0005]電池外殼扮演通過在隔離狀態(tài)中密封電極組件而確?？煽康牟僮鞯慕巧灰虼?，電池外殼的層壓板需要被保持在電隔離狀態(tài)中。
[0006]然而，在電池組裝或者電池使用的過程期間，層壓板的金屬層和電極引線可能意外地被置于電連接狀態(tài)中。如果二次電池在如上所述的電連接狀態(tài)中充電或者放電，則因為在層壓板的金屬層和電極引線之間的電壓差是高的，所以鋁的腐蝕將會發(fā)生。
[0007]S卩，如果金屬層由于各種原因而與電極端子接觸，則隔離電阻將降低，并且在這個情況下，金屬層的腐蝕加重，并且引起諸如短路的問題，由此電池的生命周期能夠快速地縮短并且還能夠高度地損害電池的安全性。
[0008]相應地，需要用于測量隔離電阻的技術以檢查電池外殼的金屬層是否被保持在與電極引線電隔離的狀態(tài)中。
[0009]為了解決這種問題，某些現有技術例如韓國專利申請公報N0.2001-106481公開了一種用于電池的檢查方法，其特征在于，通過暴露構成電池外殼的層壓板中的金屬箔的外表面而形成暴露部分，并且比較暴露部分的電壓與在電極引線之間的電壓，和在負極引線和正極引線之間的電壓。
[0010]然而，根據現有技術，電池必須被完全地充電以測量隔離電阻；相應地，存在用于測量隔離電阻的時間和成本巨大并且隔離電阻的測量值根據充電程度而變化的一些問題。
[0011]技術問題
[0012]本發(fā)明人在這里已經認識到對于用于確定電池組的隔離電阻的一種改進的系統(tǒng)和一種改進的方法的需要。

【發(fā)明內容】

[0013]提供了根據一個示例性實施例的、一種用于確定電池組的隔離電阻的系統(tǒng)。該電池組具有外罩和置放在外罩中的至少第一和第二電池模塊。該電池組進一步包括第一和第二電端子。
[0014]該系統(tǒng)包括配置為電耦接到電池組的第一和第二電端子的電壓源。電壓源進一步配置為當第一和第二電池模塊未被相互串聯(lián)電耦接時在第一時間在第一和第二電端子之間施加第一輸出電壓電平。
[0015]該系統(tǒng)進一步包括配置為當第一輸出電壓電平正被輸出時測量在第一電端子和外罩之間的第一電壓電平的電壓表。
[0016]電壓表進一步配置為當第一輸出電壓電平正被輸出并且電阻器被電耦接在第一電端子和外罩之間時測量在第一電端子和外罩之間的第二電壓電平。電阻器具有預定電阻水平。電壓表進一步配置為當第一輸出電壓電平正被輸出時測量在第二電端子和外罩之間的第三電壓電平。電壓表進一步配置為當第一輸出電壓電平正被輸出并且電阻器被電耦接在第二電端子和外罩之間時測量在第二電端子和外罩之間的第四電壓電平。該系統(tǒng)進一步包括被編程為與電壓表操作中通信的微處理器。微處理器進一步被編程為基于第一電壓電平、第二電壓電平、第三電壓電平和預定電阻水平確定在第一時間與電池組相關聯(lián)的第一隔離電阻值。微處理器進一步被編程為基于第一電壓電平、第三電壓電平、第四電壓電平和預定電阻水平確定在第一時間與電池組相關聯(lián)的第二隔離電阻值。微處理器進一步被編程為確定第一隔離電阻值和第二隔離電阻值中的哪一個相對于彼此具有最小值，并且在存儲裝置中存儲第一和第二隔離電阻值的最小值。
[0017]提供了根據另一個示例性實施例的、一種用于確定電池組的隔離電阻的方法。該電池組具有外罩和置放在外罩中的至少第一和第二電池模塊。該電池組進一步包括第一和第二電端子。該方法包括當第一和第二電池模塊未被相互串聯(lián)電耦接時利用電壓源在第一時間在第一和第二電端子之間施加第一輸出電壓電平。該方法進一步包括利用電壓表當第一輸出電壓電平正被輸出時測量在第一電端子和外罩之間的第一電壓電平。該方法進一步包括當第一輸出電壓電平正被輸出并且電阻器被電親接在第一電端子和外罩之間時利用電壓表測量在第一電端子和外罩之間的第二電壓電平。電阻器具有預定電阻水平。該方法進一步包括利用電壓表當第一輸出電壓電平正被輸出時測量在第二電端子和外罩之間的第三電壓電平。該方法進一步包括當第一輸出電壓電平正被輸出并且電阻器被電耦接在第二電端子和外罩之間時利用電壓表測量在第二電端子和外罩之間的第四電壓電平。該方法進一步包括基于第一電壓電平、第二電壓電平、第三電壓電平和預定電阻水平利用微處理器確定在第一時間與電池組相關聯(lián)的第一隔離電阻值。該方法進一步包括基于第一電壓電平、第三電壓電平、第四電壓電平和預定電阻水平利用微處理器確定在第一時間與電池組相關聯(lián)的第二隔離電阻值。該方法進一步包括利用微處理器確定第一隔離電阻值和第二隔離電阻值中的哪一個相對于彼此具有最小值，并且在存儲裝置中存儲第一和第二隔離電阻值的最小值。
【附圖說明】
[0018]圖1是根據一個示例性實施例用于確定電池組的隔離電阻的系統(tǒng)的概圖；
[0019]圖2-3是根據另一個示例性實施例用于確定電池組的隔離電阻的方法的流程圖；并且
[0020]圖4是能夠利用圖1的系統(tǒng)確定的電池組的示例性隔離電阻曲線的曲線圖。
【具體實施方式】
[0021]參考圖1，提供了根據一個示例性實施例的、用于確定電池組20的隔離電阻的系統(tǒng)10。系統(tǒng)10包括電壓源40、電壓表50、微處理器60、電開關70、72、74、76、78、80、82、電阻器90，和存儲器裝置93。系統(tǒng)10的一個優(yōu)點在于，在確定電池組20的相關聯(lián)隔離電阻時，系統(tǒng)10利用反復地向電池組20供應預定電壓的電壓源40。系統(tǒng)10的另一個優(yōu)點在于，為了確定電池組20的隔離電阻，電池組20并不需要被完全地充電。
[0022]電池組20被提供用于為電動車輛或者混合電動車輛產生電力。電池組20包括外罩95、電池模塊100、110、電開關82、第一電端子120，和第二電端子130。外罩95封裝相互串聯(lián)電耦接的電池模塊100、110。第一電端子120電耦接到電池模塊110的負端子。第二電端子130電耦接到電池模塊100的正端子。電池模塊100的負端子電耦接到開關82的第一側。電池模塊110的正端子電耦接到電開關82的第二側。電開關82是電致動開關并且具有常關操作位置。電開關82響應于來自微處理器60的控制信號轉換到打開操作位置從而電池模塊100、110不被相互串聯(lián)地電耦接以允許系統(tǒng)10如將在下面更加詳細討論地對于電池組20執(zhí)行電隔離測試。
[0023]在可替代實施例中，能夠移除開關82從而當執(zhí)行以下描述的電隔離測試時電池模塊110的負端子不被電連接到電池模塊110的正端子。換言之，當執(zhí)行以下描述的電隔離測試時將會在電池模塊100的負端子和電池模塊110的正端子之間存在開路。
[0024]車輛底盤30被配置為在其上保持電池組20。電池模塊100、110選擇性地電耦接到外罩95以確定電池組20的電隔離電阻。外罩95可以進一步電耦接到車輛底盤30。
[0025]電壓源40被配置為電耦接到電池組20的第一和第二電端子120、130。電壓源40被配置為在第一和第二電端子120、130之間施加指示待由電池組20輸出的示例性電壓電平的輸出電壓電平。在一個示例性實施例中，電壓源40輸出在100-600Vdc的范圍中的電壓。當電壓源40輸出600Vdc時，電壓源40具有10毫安的電流上限。
[0026]電壓表50被配置為測量在第一電端子120和外罩95之間的第一電壓電平(VI)。當電壓表50測量第一電壓電平(VI)時，電開關70、