电池管理设备及具有该设备的能量存储系统

1.本公开涉及用于诊断电池过热的电池管理设备及具有该设备的能量存储系统。


背景技术：

2.诸如太阳能和风能的可再生能源具有不能根据天气稳定地获得电力的缺点。为此，近来已经利用了可以预先将能量存储在存储装置中并且在需要的时间使用该能量的系统。这称为能量存储系统(ess)。
3.能量存储系统可以被视为通过将存储技术应用于与生产同时消耗的电力的特性来有效地使用电能的装置。
4.电池用作能量存储系统的代表介质。在这种情况下，电池可以是新制造的电池，或者可以是在另一装置中使用之后再使用的电池。
5.该电池是可充电和可放电的二次电池，并且可以通过连接由多个电池单元串联和并联组成的电池模块来形成以获得必要的电力。
6.多个电池单元具有以下问题：在充电或放电期间输入或输出相对高的电流或者由于故障而在电池单元中发生火灾。
7.以上背景技术部分中公开的信息是为了帮助理解本公开的背景，并且不应被视为承认该信息构成现有技术的任何部分。


技术实现要素：

8.本公开的一方面提供用于基于多个电池单元的电信号获得每个电池单元的相关系数的值并且基于所获得的相关系数值预测电池单元的故障的电池管理设备及具有该设备的能量存储系统。
9.本公开的另一方面提供用于响应于基于多个电池单元的电信号的电信号获得标准化分数(z-score)，基于所获得的z-score监控电池单元的偏差特性并且基于监控结果确定多个电池单元的故障的电池管理设备及具有该设备的能量存储系统。
10.本公开的附加方面将部分地在随后的描述中阐述，并且部分地将从描述中显而易见，或者可以通过本公开的实践来学习。
11.根据本公开的一方面，电池管理设备可以包括：多个电池单元，以串联连接和并联连接中的至少一个相互连接；检测器，被配置为检测多个电池单元的电信号；监控器，被配置为获得多个电池单元中的每一个电池单元的电信号和对应于基于电信号获得的相关结果的相关系数的值，并且基于相关系数的值和参考值生成对应于多个电池单元的电信号的识别信号；以及存储器，被配置为针对多个电池单元中的每一个电池单元存储由监控器生成的识别信号。监控器可以被配置为基于针对多个电池单元中的每一个电池单元存储在存储器中的识别信号的累积数量来识别多个电池单元中的每一个电池单元的故障风险。
12.检测器可以包括电流检测器和电压检测器中的至少一个，该电流检测器被配置为检测多个电池单元中的每一个电池单元的电流，该电压检测器被配置为检测多个电池单元
中的每一个电池单元的电压。
13.电池管理设备可以进一步包括：温度检测器，被配置为检测至少一个电池单元的温度。监控器可以被配置为基于多个电池单元中的每一个电池单元的电流、电压和温度获得对应于电池的电压变化的荷电状态(soc)、健康状态(soh)、内阻和容量变化中的至少一个，并且基于对应于电池的电压变化的soc、soh、内阻和容量变化中的至少一个获得多个电池单元之间的相关系数的值。
14.电信号可以包括电压信号。监控器可以被配置为基于多个电池单元中的每一个电池单元的电压信号获得多个电池单元的电压；基于多个电池单元的电压获得总电压；并且获得多个电池单元中的每一个电池单元相对于总电压的相关系数的值。
15.监控器可以被配置为：响应于所获得的相关系数的值大于或等于参考值而生成第一识别信号；并且响应于所获得的相关系数的值小于参考值而生成第二识别信号并将第二识别信号存储在存储器中。
16.监控器可以被配置为基于针对多个电池单元中的每一个电池单元存储在存储器中的第二识别信号的累积数量来识别多个电池单元中的每一个电池单元的故障风险。
17.监控器可以被配置为使用在预定时间内检测到的多个电池单元的电信号来获得相关系数的值。
18.监控器可以被配置为确定针对多个电池单元中的每一个电池单元存储在存储器中的第二识别信号的累积数量的重复性和频率。
19.根据本公开的另一方面，能量存储系统包括：电池，包括以串联连接和并联连接中的至少一个相互连接的多个电池单元；检测器，被配置为检测多个电池单元的电信号；电池管理设备，被配置为：获得多个电池单元中的每一个电池单元的电信号和对应于基于电信号获得的相关结果的相关系数的值；基于相关系数的值和参考值生成并存储对应于多个电池单元的电信号的识别信号；并且基于针对多个电池单元中的每一个电池单元存储的识别信号的累积数量监控多个电池单元中的每一个电池单元的故障风险；控制器，被配置为基于多个电池单元中的每一个电池单元的故障风险控制警告信息的输出，并且阻止多个电池单元的充电/放电；以及显示器，被配置为基于控制器的控制命令显示警告信息。
20.检测器可以包括电流检测器和电压检测器中的至少一个，该电流检测器被配置为检测多个电池单元中的每一个电池单元的电流，该电压检测器被配置为检测多个电池单元中的每一个电池单元的电压。
21.能量存储系统可以进一步包括：温度检测器，被配置为检测至少一个电池单元的温度。电池管理设备可以被配置为基于多个电池单元中的每一个电池单元的电流、电压和温度获得对应于电池的电压变化的荷电状态(soc)、健康状态(soh)、内阻和容量变化中的至少一个，并且基于对应于电池的电压变化的soc、soh、内阻和容量变化中的至少一个获得多个电池单元之间的相关系数的值。
22.电信号可以包括电压信号。电池管理设备可以被配置为：基于多个电池单元中的每一个电池单元的电压信号获得多个电池单元的电压，基于多个电池单元的电压获得总电压；并且获得多个电池单元中的每一个电池单元相对于总电压的相关系数的值。
23.能量存储系统可以进一步包括存储器。电池管理设备可以被配置为：响应于所获得的相关系数的值大于或等于参考值而生成第一识别信号；并且响应于所获得的相关系数
的值小于参考值而生成第二识别信号并将第二识别信号存储在存储器中。
24.电池管理设备可以被配置为基于针对多个电池单元中的每一个电池单元存储在存储器中的第二识别信号的累积数量来识别多个电池单元中的每一个电池单元的故障风险。
25.电池管理设备可以被配置为确定针对多个电池单元中的每一个电池单元存储在存储器中的第二识别信号的累积数量的重复性和频率。
附图说明
26.从以下结合附图的实施例的描述中，本公开的这些和/或其他方面将变得显而易见并且更容易理解，在附图中：
27.图1a是示出根据实施例的能量存储系统的示图。
28.图1b是示出图1a所示的能量存储系统中的电池架的示图。
29.图1c是示出图1b所示的能量存储系统的电池模块的示图。
30.图2是示出根据实施例的能量存储系统的配置的示图。
31.图3是示出根据实施例的车辆的示图。
32.图4a是根据实施例的能量存储系统的电池管理设备的详细配置图。
33.图4b是根据实施例的能量存储系统的电池管理设备的监控器的详细配置图。
34.图5a和图5b是示出在根据实施例的能量存储系统的电池管理设备中获得多个电池单元中的每一个电池单元的总电压信息的示图。
35.图6a是示出在根据实施例的能量存储系统的电池管理设备中获得多个电池模块中的每一个电池模块的总电压信息的示图。
36.图6b是示出在根据实施例的能量存储系统的电池管理设备中获得多个电池架中的每一个电池架的总电压信息的示图。
37.图7是对应于由根据实施例的能量存储系统的电池管理设备计算的相关系数的值的变量的相关曲线图。
38.图8a是示出设置在根据实施例的能量存储系统中的多个电池单元的电压变化的曲线图，并且图8b是示出多个电池单元的相关系数的曲线图。
39.图8c是示出设置在根据实施例的能量存储系统中的多个电池单元的电压变化的曲线图，图8d是示出多个电池单元的相关系数的曲线图，并且图8c和图8d是与图8a和图8b的实验的示例不同的实验的示例的曲线图。
40.图8e是标准偏差和z-score的曲线图。
41.图8f是示出设置在根据实施例的能量存储系统中的多个电池单元的电压变化的曲线图，图8g是示出多个电池单元的z-score的曲线图
42.图9a和图9b是示出与累积和存储在根据实施例的能量存储系统的电池管理设备中的识别信号相关的信息的示图。
43.图10是根据实施例的能量存储系统的控制流程图。
具体实施方式
44.在整个说明书中，相同的参考数字指代相同的元件。将不描述本公开的实施例的
所有元件，并且将省略本领域公知的或者示例性实施例中彼此重叠的描述。在整个说明书中所使用的术语(诸如“～部件”、“～模块”、“～构件”、“～块”等)可以以软件和/或硬件实现，并且多个“～部件”、“～模块”、“～构件”或“～块”可以以单个元件实现，或者单个“～部件”、“～模块”、“～构件”或“～块”可以包括多个元件。
45.将进一步理解，术语“连接”及其派生词指代直接连接和间接连接两者，并且间接连接包括通过无线通信网络的连接。
46.除非另有说明，否则术语“包括(include)(或包括(including))”和“包括(comprise)(或包括(comprising))”是包容性的或开放式的，并且不排除附加的、未列举的元件或方法步骤。
47.应当理解，尽管术语第一、第二、第三等在本文中可以用于描述各种元件、组件、区域、层和/或区段，但是这些元件、组件、区域、层和/或区段应该不受这些术语的限制。这些术语仅用于将一个元件、组件、区域、层或区段与另一元件、组件、区域、层或区段区分开来。
48.应当理解，除非上下文另有明确指示，否则单数形式“一(a)”、“一个(an)”和“该(the)”包括复数参考。
49.用于方法步骤的参考数字仅用于说明方便，并不用于限制步骤的顺序。因此，除非上下文另有明确指示，否则可以以其他方式实践书面顺序。
50.在下文中，将参考附图描述本公开的操作原理和实施例。
51.图1a是示出根据实施例的能量存储系统的示图，图1b是示出图1a所示的能量存储系统中的电池架的示图，并且图1c是示出图1b所示的能量存储系统的电池模块的示图。
52.能量存储系统1是存储能量并输出能量使得所存储的能量可以在需要时使用的系统。
53.例如，能量存储系统1可以应用于新的可再生能源技术或智能电网技术。
54.参考图1a，能量存储系统1可以包括并联连接的多个电池架10以及用于管理和控制多个电池架10的能量管理系统(ems)20。
55.ems 20可以将诸如每个电池架10的荷电状态(soc)和健康状态(soh)的架监控信息发送到电池管理设备110(参见图2)。
56.如图1b所示，多个电池架10中的每一个电池架可以包括串联连接和并联连接的多个电池模块11。这里，多个电池模块11可以形成一个电池架。多个电池架10中的每一个电池架可以包括管理和控制多个电池模块11的架管理系统12。
57.如图1c所示，每个电池模块11可以包括串联连接和并联连接的多个电池单元11a。这里，多个电池单元11a可以形成一个电池模块。
58.多个电池模块11中的每一个电池模块可以包括管理和控制多个电池单元11a的模块管理系统11b。
59.能量存储系统1可以进一步包括电力转换器，该电力转换器将从外部供应的电力转换为用于对多个电池单元充电的电力并且将转换后的电力供应给多个电池单元。这里，从外部供应的电力可以是电网的电力。
60.如图2所示，能量存储系统1可以是用于监控多个电池单元11a、多个电池模块11和多个电池架10的状态的电池管理设备110。
61.即，电池管理设备110可以从ems 20接收电池架10的状态信息，从架管理系统12接
收电池模块11的状态信息，从模块管理系统11b接收关于多个电池单元11a的状态信息，并且基于所接收的各种信息监控电池单元11a、电池模块11和电池架10的状态。
62.能量存储系统1可以包括：用于管理电池单元11a的模块管理系统11b、用于管理电池模块11的架管理系统12和用于管理电池架10的ems20，但是也可以包括用于通过集成模块管理系统11b、架管理系统12和ems 20来管理电池单元11a、电池模块11和电池架10的单个管理系统。
63.设置在能量存储系统1中的电池管理设备110可以与单个管理系统进行通信，从单个管理系统接收电池单元11a、电池模块11和电池架10的状态信息，并且监控和控制所有电池单元11a、电池模块11和电池架10。
64.稍后将描述电池管理设备110。
65.电池管理设备110可以管理设置在环保车辆2中的电池。即，环保车辆2可以包括电池管理设备110。
66.图3是示出根据实施例的车辆的示图。
67.根据实施例的车辆2是环保车辆，并且可以是混合动力车辆或电动车辆。在本实施例中，将以电动车辆为例进行描述。
68.如图3所示，车辆2的动力系统可以包括电池100、电机200、电机驱动器300、减速器400和慢速充电器500。
69.电池100可以包括生成高压电流以向车辆2供应驱动力的多个电池单元11a。
70.车辆2可以进一步包括用于降低电池100的温度的风扇。电池100可以包括多个电池架10，并且每个电池架10可以包括串联连接和并联连接的多个电池模块11。另外，每个电池模块11可以包括串联连接和并联连接的多个电池单元11a。每个电池架可以并联连接。
71.即，电池100的最基本单元可以是电池单元11a，并且每个电池单元11a可以的电压范围为2.5v至4.2v。
72.可以组合多个电池单元11a以形成电池模块11，并且可以组合多个电池模块11以形成电池架10。多个电池架10可以串联连接和并联连接。
73.另外，根据技术领域，一个电池单元也称为电池，一个电池模块也称为电池，并且一个电池架也称为电池。在本实施例中，串联连接和并联连接的多个电池架称为电池。
74.车辆2可以进一步包括电力转换器。
75.电力转换器可以将从外部供应的电力转换为用于对电池100充电的电力并且将转换后的电力供应给电池100。这里，从外部供应的电力可以是充电站或电网的电力。
76.电机200可以使用来自电池100的电能生成旋转力(也称为旋转动力)，并且将所生成的旋转力发送到车轮以驱动车轮。
77.电机200可以将电池100的电能转换为用于操作设置在车辆2中的各种电气装置的动态能量。
78.车辆2可以向电机200供应最大电流，从而在启动按钮开启时生成最大扭矩。
79.由于制动、减速或低速驱动，电机200可以在能量再生模式下用作发电机，从而使得电池100能够被充电。
80.电机驱动器300可以响应于来自控制器的控制命令来驱动电机200。电机驱动器300可以包括将电池100的电力转换为电机200的驱动电力的逆变器。
81.当输出电机200的驱动电力时，逆变器可以根据用户命令基于目标速度输出电机200的驱动电力。电机200的驱动电力可以根据用于输出对应于目标速度的电流的切换信号和用于输出对应于目标速度的电压的切换信号而变化。即，逆变器可以包括多个开关元件。
82.逆变器还可以在再生制动期间将从电机200生成的电力发送到电池100。即，逆变器可以执行改变电机200与电池100之间的电流的方向和输出的功能。
83.减速器400可以降低电机200的速度并且将通过增加电机200的扭矩获得的旋转力发送到车轮。
84.车辆2可以进一步包括设置在车身外部的充电器，该充电器连接到充电电缆并且接收电力以对电池100充电。
85.充电器可以包括用于对电池100进行快速充电的高速充电器和用于将电池充电到比快速充电速率慢的速率的慢速充电器500。
86.用于快速充电的电缆可以连接到高速充电器，并且用于慢速充电的电缆可以连接到慢速充电器500。
87.还可以在车辆2的外部部件的相同位置或不同位置具有用于快速充电的高速充电器和用于以比快速充电慢的充电速率慢速充电的慢速充电器500。
88.慢速充电器500可以将外部市电(ac)转换为整流和直流电并且将其发送到电池100。例如，慢速充电器500可以包括ac整流器、功率因数校正(pfc)、转换器和电容器。
89.高速充电器可以包括用于直接连接外部高速充电器和电池100的端子和电缆中的至少一种。
90.图4a是根据实施例的能量存储系统的电池管理设备的详细配置图，并且图4b是根据实施例的能量存储系统的电池管理设备的监控器的详细配置图。电池管理设备110可以是设置在能量存储系统1中的电池管理设备或者设置在车辆2中的电池管理设备。
91.如图4a所示，电池管理设备110可以包括电压检测器111、电流检测器112、温度检测器113、监控器114、存储器115和通信器116。能量存储系统1可以进一步包括控制器120和显示器130。
92.电池管理设备110监控电池100的状态。电池管理设备110可以通过使用电池单元为单位来监控每个电池单元的状态，通过使用电池模块为单位来监控每个电池模块的状态，通过使用电池架为单位来监控每个电池架的状态。
93.电池管理设备110可以基于监控结果识别多个电池单元中具有故障可能性的电池单元，并且输出关于所识别的电池单元的信息。
94.电池管理设备110可以基于监控结果识别多个电池模块中具有故障可能性的电池模块，并且可以输出关于所识别的电池模块的信息。
95.电池管理设备110可以基于监控结果识别多个电池架10中具有故障可能性的电池架，并且输出关于所识别的电池架的信息。
96.稍后将描述电池管理设备110的详细配置。
97.电池100和电池管理设备110可以被称为电池管理系统(bms)。
98.控制器120可以控制显示器130的操作，从而输出从电池管理设备110发送的电池的状态信息。控制器120可以控制声音输出器的操作，从而输出从电池管理设备110发送的电池100的状态信息。
99.控制器120可以基于从电池管理设备110发送的电池100的状态信息来控制各种电子装置的操作。
100.例如，当从电池管理设备110发送的电池100的状态信息被确定为至少一个电池单元的异常信息时，控制器120可以控制至少一个电池单元的异常信息的输出，并且阻止供应给各种电子装置的电力。
101.当确定从电池管理设备110发送的电池100的状态信息是至少一个电池单元的异常信息时，控制器120可以选择性地阻止供应给各种电子装置的电力。
102.当设置多个电池管理设备110时，控制器120可以通过组合从多个电池管理设备110发送的信息来获得电池100的状态信息并且控制所获得的电池100的状态信息的输出。
103.控制器120可以包括存储算法以控制能量存储系统1或车辆2中的组件的操作或关于实现该算法的程序的数据的非暂时性存储器，以及使用存储在存储器中的数据执行上述操作的处理器。存储器和处理器可以以单独的芯片实现。可选地，存储器和处理器可以以单个芯片实现。
104.显示器130可以响应于控制器120的控制命令显示电池100的异常信息。这里，电池100的异常信息可以包括关于故障可能性的信息。
105.显示器130可以显示电池管理信息或显示当前电池的soc信息。
106.显示器130可以显示已经发生异常的电池单元的识别信息、电池模块的识别信息或电池架的识别信息，或者也可以显示已经发生异常的电池单元的位置信息、电池模块的位置信息或电池架的位置信息。
107.显示器130可以将关于电池100的热失控的引导信息显示为图像。
108.显示器130还可以显示电池100的温度和气体量。
109.能量存储系统可以进一步包括声音输出器。
110.声音输出器可以将关于电池100的热失控的引导信息输出为诸如警告声音的声音。这里，声音输出器可以包括扬声器。
111.在下文中，将描述电池管理设备110。
112.电池管理设备110是检测电池100的soc以监控电池100的状态的检测器，并且可以包括电压检测器111、电流检测器112和温度检测器113。
113.这里，电压检测器111和电流检测器112可以是检测电池100的每个电池单元的电信号的检测器。
114.电压检测器111(例如，电压传感器等)可以检测电池100的电压并且输出关于所检测的电压的电压信号。
115.可以存在多个电压检测器111。
116.多个电压检测器111连接到多个电池单元11a的输出端子以分别检测多个电池单元11a的电压。
117.多个电压检测器111连接到多个模块的输出端以分别检测多个模块的电压。
118.多个电压检测器111连接到多个架的输出端以分别检测多个架的电压。
119.电池管理设备110可以进一步包括连接到电压检测器111的开关。开关可以选择性地连接到多个电池单元。电压检测器111可以分别检测多个电池单元的电压，并且响应于开关的接通触点的变化而输出关于每个所检测的电池单元的电压的电压信息。
120.电流检测器112(例如，电流传感器等)可以检测电池100的电流并且输出关于所检测的电流的电流信号。
121.可以存在多个电流检测器112。
122.多个电流检测器112可以分别检测流过多个电池单元11a的电流。
123.多个电流检测器112可以分别检测流过多个电池模块11的电流。
124.多个电流检测器112可以分别检测流过多个电池架10的电流。
125.温度检测器113可以检测电池100的温度并且输出用于所检测的温度的温度信号。温度检测器113可以设置在电池架内部。
126.可以存在多个温度检测器113。
127.多个温度检测器113可以设置在多个电池单元11a的每一个电池单元上，并且可以分别检测多个电池单元11a的温度。
128.多个温度检测器113可以设置在多个电池模块11的每一个电池模块上，并且可以分别检测多个电池模块11的温度。
129.多个温度检测器113可以设置在多个电池架10的每一个电池架中，并且可以分别检测多个电池架10的温度。
130.监控器114可以基于所检测的电池100的电流来监控电池100的soc。
131.监控器114还可以基于所检测的电池100的电流和电压来监控电池100的soc。
132.监控器114可以基于电池100的每个电池单元的电流、电压和温度来监控电池100的soc。
133.这里，电池100的soc可以包括电池100的充电量。
134.监控器114可以从预先存储的表中获得对应于电池单元的电流、电压和温度的电池100的soc。在预先存储的表中，可以匹配对应于电池单元的电流、电压和温度之间的相关性的电池100的充电量。
135.监控器114还可以获得soh、内阻r和电压变化的容量变化dq/dv。
136.监控器114可以基于电池100的电压和电流获得内阻r。
137.当从控制器120接收启动命令时，监控器114可以识别电池100的soc并且将关于所识别的电池100的soc的soc信息输出到控制器120。
138.监控器114还可以将所获得的soh、内阻r和电压变化的容量变化dq/dv输出到控制器120。
139.监控器114可以基于电池100的电压、电流、温度，电池100的soc、soh、内阻r或电压变化的容量变化dq/dv中的至少一个来确定至少一个电池单元是否处于异常状态。
140.当确定电池单元是否处于异常状态时，监控器114可以基于所接收的检测信息生成管理电池100的状态的识别信号，并且基于所生成的识别信号确定电池单元是否处于异常状态。这里，识别信号可以是零(0)或一(1)。
141.监控器114可以确定至少一个电池模块是否处于异常状态，并且可以确定至少一个电池架是否处于异常状态。
142.用于确定至少一个电池单元是否处于异常状态的监控器114可以包括处理器和存储软件指令的相关联的非暂时性存储器，当由处理器执行时，该软件指令提供信息获得器114a、信号发生器114b和识别器114c的功能。处理器可以采用一个或多个处理器和存储程
序指令的相关联的存储器的形式。
143.另外，信息获得器114a、信号发生器114b和识别器114c与监控器114分开设置并且可以向监控器114发送信息和从监控器114接收信息。稍后将参考图4b描述信息获得器114a、信号发生器114b和识别器114c的配置。
144.当电池100处于正常状态时，监控器114可以接通开关元件。当确定电池100的状态为热失控状态时，监控器114可以通过控制开关元件关断来停止电池100的充电和放电。
145.这里，当电池100处于正常状态时，开关元件可以执行接通(on)操作，并且当电池100处于热失控状态时，开关元件可以执行关断(off)操作。开关元件可以包括继电器，该继电器向电机200供应电池100中充电的电力并且切断电池100中充电的电力。开关元件可以保护电池100并且确保电气安全。
146.监控器114还可以基于由温度检测器113检测到的温度信息来确定热失控。
147.监控器114通过基于电池单元的电池单元温度信息控制风扇的每分钟转数(rpm)来允许电池100冷却。
148.当确定电池100的状态是热失控状态时，监控器114可以控制风扇的驱动以最大rpm旋转。由此，从电池100生成的气体可以排放到外部。
149.当确定电池100的状态是热失控状态时，监控器114可以将关于热失控的引导信息直接发送到显示器130或者可以将其发送到控制器120。
150.控制器120可以包括存储用于控制bms中的组件的操作的算法或关于实现该算法的程序的数据的非暂时性存储器，以及使用存储在存储器中的数据执行上述操作的处理器。存储器和处理器可以以单独的芯片实现。可选地，存储器和处理器可以以单个芯片实现。
151.存储器115可以存储匹配对应于电池100的电流、电压和温度之间的相关性的电池的soc的表。
152.存储器115可以存储对应于电池100的电流、电压和温度之间的相关性匹配电池100的充电量的表。
153.存储器115可以存储对应于使用时间段的劣化率。
154.存储器115可以是相对于监控器114用与上述处理器分开的芯片实现的非暂时性存储器，或者可以以单个芯片与处理器一体地实现。
155.存储器115可以用以下中的至少一个来实现：非易失性存储装置(诸如高速缓存、只读存储器(rom)、可编程rom(prom)、可擦除可编程rom(eprom)、电可擦除可编程rom(eeprom))、易失性存储装置(诸如随机存取存储器(ram))和存储介质(诸如硬盘驱动器(hdd)或光盘(cd)rom)，但不限于此。
156.通信器116可以与控制器120通信并且将电池100的状态信息发送到控制器120。
157.通信器116可以包括被配置为与控制器120通信的至少一个通信模块。通信模块可以是由各种电子电路(例如，处理器)实现的硬件装置，以经由无线或有线连接发送和接收信号。例如，通信器116可以包括短距离通信模块、有线通信模块和无线通信模块中的至少一个。
158.短距离通信模块可以包括多种短距离通信模块(例如，蓝牙模块、红外通信模块、射频识别(rfid)通信模块、无线局域网(wlan)通信模块、nfc通信模块和zigbee通信模块)，
该短距离通信模块被配置为使用短距离中的无线通信模块发送和接收信号。
159.有线通信模块可以包括各种有线通信模块(例如，控制器局域网(can)模块、局域网(lan)模块、广域网(wan)模块或增值网络(van)模块)以及各种电缆通信模块(例如，通用串行总线(usb)、高清多媒体接口(hdmi)、数字视频接口(dvi)、推荐标准232(rs-232)、电力线通信或普通老式电话服务(pots))。
160.无线通信模块可以包括支持多种无线通信方法的无线通信模块，例如，wi-fi模块、无线宽带模块、全球移动系统(gsm)通信、码分多址(cdma)、宽带码分多址(wcdma)、时分多址(tdma)和长期演进(lte)。
161.根据图4a所示的电池管理设备的组件的性能，可以添加或删除至少一个组件。另外，本领域普通技术人员将容易理解，组件的相互位置可以对应于系统的性能或结构而改变。
162.同时，图4a所示的每个组件可以是指诸如现场可编程门阵列(fpga)和专用集成电路(asic)的软件和/或硬件组件。
163.如图4b所示，监控器114可以包括信息获得器114a、信号发生器114b和识别器114c。
164.信息获得器114a可以接收由电压检测器111、电流检测器112和温度检测器113检测到的检测信号，并且可以从在预定时间段接收的检测信号中获得电池单元11a的电压信息、电流信息和温度。这里，检测信号可以包括电压信号、电流信号和温度信号。
165.当在预定时间段获得电池单元11a的电压信息、电流信息和温度信息时，信息获得器114a可以获得每个电池单元的电压信息、电流信息和温度信息，获得每个电池模块的电压信息、电流信息、温度信息，并且获得每个电池架的电压信息、电流信息、温度信息。
166.信息获得器114a可以获得多个电池单元11a的总电压信息和总电流信息。
167.信息获得器114a可以获得多个电池模块11中的每一个电池模块的总电压信息和总电流信息，并且可以获得多个电池架10中的每一个电池架的总电压信息和总电流信息。
168.将参考图5a和图5b描述用于获得多个电池单元11a中的每一个电池单元的总电压信息的信息获得器114a的示例。
169.如图5a所示，多个电池单元11a可以并联连接，并且如图5b所示，多个电池单元11a可以串联连接。
170.如图5a所示，当多个电池单元11a并联连接时，信息获得器114a可以获得并联连接的多个电池单元11a的每个电压的电压信息(v1、v2、v3)，并且获得并联连接的多个电池单元11a的总电压的电压信息、vtotal。
171.在这种情况下，信息获得器114a可以获得4.2v作为关于每个电池单元的电压的电压信息，并且获得4.2v作为关于并联连接的多个电池单元11a的总电压的电压信息。即，当具有相同电压的多个电池单元11a并联连接时，单个电池单元11a的电压可以与总电压相同。
172.彼此并联连接的多个电池单元11a的总容量ah随着电池单元的数量而增加。即，信息获得器114a可以基于并联连接的多个电池单元11a的数量来获得多个电池单元11a的总容量ah。
173.如图5b所示，当多个电池单元11a串联连接时，信息获得器114a可以获得串联连接
的多个电池单元11a的每个电压的电压信息(v1、v2、v3)，并且获得串联连接的多个电池单元11a的总电压的电压信息、vtotal。
174.在这种情况下，信息获得器114a可以获得4.2v作为关于每个电池单元的电压的电压信息，并且获得12.6v作为关于串联连接的多个电池单元11a的总电压的电压信息。即，当具有相同电压的多个电池单元11a串联连接时，多个电池单元11a的电压的总和可以与串联连接的多个电池单元11a的总电压相同。
175.当具有相同电压的多个电池单元1la串联连接时，总容量ah可以等于电池单元的一个容量。即，信息获得器114a可以获得对应于串联连接的多个电池单元11a中的一个电池单元的容量的多个电池单元11a的总容量ah。
176.将参考图6a描述用于获得多个电池模块11中的每一个电池模块的总电压信息的信息获得器114a的示例。
177.电池模块可以包括串联连接的多个电池组。这里，每个电池组可以包括并联连接的多个电池单元11a。
178.信息获得器114a可以获得关于每个电池组的电压的电压信息。
179.由于每个电池组具有并联连接的多个电池单元11a，因此每个电池组中的总电压可以与一个电池的电池单元的电压相同。
180.信息获得器114a可以基于多个电池组的电压信息(v1、v2、
…
、vn)获得关于电池模块的总电压的电压信息。
181.即，由于多个电池组串联连接，因此信息获得器114a可以通过将多个电池组的所有电压相加来获得关于电池模块的电压的电压信息vm-total。
182.将参考图6b描述用于获得多个电池架10中的每一个电池架的总电压信息的信息获得器114a的示例。
183.电池架可以包括图6a所示的多个电池模块11。
184.多个电池模块11可以串联连接或并联连接。
185.当多个电池模块11并联连接时，信息获得器114a可以获得一个电池模块的电压作为关于多个电池模块11的总电压的电压信息。
186.当多个电池模块11串联连接时，信息获得器114a可以将多个电池模块11的所有电压相加并且获得相加的总电压作为多个电池模块11的总电压的电压信息vr-total。
187.信息获得器114a可以获得单个电池单元的电压信息和电池100的总电压信息作为具有高相关性的信息。
188.信息获得器114a可以获得单个电池单元的电流信息和电池100的总电流信息作为具有高相关性的信息。
189.信息获得器114a可以基于所检测的电池100的电流来获得电池100的soc。
190.信息获得器114a还可以基于所检测的电池100的电流和电压来获得电池100的soc。
191.信息获得器114a可以基于电池100的每个电池单元的电流、电压和温度来获得电池100的soc。
192.这里，电池100的soc可以包括电池100的充电量。
193.信息获得器114a可以从预先存储的表中获得对应于电池单元的电流、电压和温度
的电池100的soc。在预先存储的表中，可以匹配对应于电池单元的电流、电压和温度之间的相关性的电池100的充电量。
194.信息获得器114a还可以获得电压变化的soh、内阻r和电容变化dq/dv。
195.信息获得器114a可以基于电池100的温度和电池100的充电率来获得电池的劣化率，并且基于所获得的电池100的劣化率来获得电池100的soh。
196.电池100的充电率可以是电池100中的可充电量与充电总量的比率。
197.信息获得器114a还可以从存储在存储器115中的信息中获得对应于电池100的使用时间段的电池劣化率。
198.信息获得器114a还可以基于与电池100的额定容量相比降低的容量来获得电池100的劣化率。
199.信号发生器114b可以分析电池100的电压、电流、温度，电池100的soc、soh、内阻r和电压变化的容量变化dq/dv中的至少一个，并且可以基于分析结果生成对应于电池的异常状态的识别信号并输出所生成的识别信号。
200.这里，电池的异常状态可以是至少一个电池单元的异常状态、至少一个电池模块的异常状态和至少一个电池架的异常状态中的一种。
201.信号发生器114b可以分析从信息获得器114a获得的信息的相关性，基于所分析的相关性获得作为从第一值(1)到第二值(-1)的连续信号的相关性，并且确定连续信号是否相似。当连续信号相似时，信号发生器114b可以生成第一识别信号。当连续信号不相似时，信号发生器114b可以生成第二识别信号。
202.第一识别信号可以是零(0)或一(1)，并且第二识别信号可以是与第一识别信号不同的信号。
203.将参考图7和图8a和图8b描述生成对应于电池单元的异常状态的识别信号的示例。
204.信号发生器114b可以获得对应于多个电池单元11a中的每一个电池单元的电信号的相关性的相关系数的值，并且基于相关系数的值和参考值生成对应于多个电池单元11a的电信号的识别信号。
205.更具体地，当接收到电池100的总电压和每个电池单元的电压时，信号发生器114b可以基于所接收的时间累积和存储所接收的信息，计算在预定时间内累积和存储的总电压的平均值和每个电池单元电压的平均值，使用所计算的总电压的平均值和每个电池单元电压的平均值获得协方差，并且获得标准偏差的乘积。
206.这里，协方差可以是等式1中的分子，并且标准偏差可以是等式1中的分母。
207.等式1
208.r
x，y
：x与y之间的相关系数
209.总电压信息，y
→vtotal
210.第i个电池单元的电压信息，
211.在预定时间n内接收的电压信息，vn＝v1，v2…vn
212.σ：预定时间n的标准偏差，μ：预定时间n的平均值
213.等式1是计算将两个变量之间的相关程度表示为指标的相关系数的值的等式。即，等式1可以是用于计算电池单元电压相对于总电压的相关系数的值的等式。
214.在协方差与两个变量x和y之间的关系中，如果协方差大于0，则y也随着x的增大而增大，如果协方差小于0，则y随着x的增大而减小，并且如果协方差为0，则意味着两个变量之间没有相关性。
215.当协方差除以x和y的每个方差时，计算相关系数，从而输出正相关和负相关以及相关的幅度。相关的幅度具有包括0的1到-1的值。即，信号发生器114b可以基于等式1将相关系数的值计算为连续信号，但可以计算为从第一个值(1)到第二个值(-1)的连续信号。
216.如图7所示，当相关系数的值为正值时，当一个变量增加时，另一变量增加，而当一个变量减少时，另一变量减少。
217.当相关系数的值为负值时，当一个变量增加时，另一变量反向减小，当一个变量减小时，另一变量反向增加。
218.当相关系数为0时，两个变量完全独立。
219.信号发生器114b可以通过计算每个电池单元的电压相对于总电压的相关系数的值来确定一个电池单元与其他电池单元之间的电压变化趋势是相似还是不同。
220.即，当输入每个电池单元的电压信号时，信号发生器114b确定彼此相邻设置的电池单元之间的电压信号是否具有彼此相似的趋势，并且当确定电压信号具有相似的趋势时，输出接近1的值，而当确定电压信号具有不同的趋势时，输出电池单元的识别号。
221.信号发生器114b可以使用彼此具有相同相关性的信号生成对应于电池100的状态的识别信号。这里，相同的相关性可以是相关系数为参考值(例如，0.5)的关系。
222.例如，彼此具有相同相关性的信号可以是总电压的信号和每个电池单元的电压的信号。
223.图8a是示出多个电池单元11a的电压变化的曲线图，并且图8b是示出多个电池单元11a的相关系数的曲线图。
224.信号发生器114b可以分别获得所计算的多个电池单元11a的相关系数的值，针对所识别的相关系数的值中相关系数等于或大于参考值生成并输出第一识别信号，并且针对相关系数小于参考值生成并输出第二识别信号。
225.如图8b所示，当一个电池单元的电压趋向于与另一电池单元的电压不同时，可以计算出相关系数的值小于参考值(约0.5)。此时，可以输出电池单元的识别号。
226.信号发生器114b可以使用各种异常检测算法(诸如分类算法和聚类算法)来识别至少一个电池单元的异常状态。
227.图8c是示出多个电池单元11a的电压变化的曲线图，图8d是示出多个电池单元11a的相关系数的曲线图，并且图8c和图8d是与图8a和图8b的实验的示例不同的实验的示例的曲线图。
228.即使在这种情况下，当信号发生器114b确定多个电池单元11a的电压的值具有彼此相同或相似的趋势时，相关系数被计算为接近1的值，并且当信号发生器114b确定多个电池单元中的至少一个电池单元的电压的值具有与其他电压的值不同的趋势时，相关系数被计算为接近0的值。另外，信号发生器114b可以分别获得所计算的多个电池单元11a的相关
系数的值，针对所识别的相关系数的值中相关系数等于或大于参考值(约0.5)生成并输出第一识别信号(例如1)，并且针对相关系数小于参考值生成并输出第二识别信号(例如0)。
229.如图8d所示，在多个电池单元11a的电压的值之间具有不同趋势的电池单元的情况下，可以计算出相关系数的值小于参考值(约0.5)。在这种情况下，信号发生器114b可以将第二识别信号输出至倾向于与电压不同的电池单元，但也可以输出电池单元的识别号。
230.信号发生器114b基于由信息获得器114a获得的信息获得标准化分数(z-score)，并且基于所获得的z-score生成第一识别信号或第二识别信号。第一识别信号可以是零(0)或一(1)，并且第二识别信号可以是与第一识别信号不同的信号。
231.z-score可以包括第一分数与第二分数之间的值。例如，第一分数可以是-3分，而第二分数可以是3分。
232.更具体地，当接收到各个电池单元的电压信息v1、v2和v3时，信号发生器114b基于所接收的每个电池单元的电压信息计算每个电池单元电压的平均值(μ＝v
average
)，并且使用每个电池单元电压的平均值获得标准偏差σ。
233.信号发生器114b基于每个电池单元的标准偏差、电压和平均值获得z-score。
[0234][0235][0236][0237]vn
是n个电池单元的电压信息，xi是n个电池单元中的第i个电池单元的电压，μ是n个电池单元的平均电压，σ是n个电池单元的电压的标准偏差，并且z-score是n个电池单元的标准化分数。
[0238]
z-score是指示基于多个电池单元11a的电压的平均值的多个电池单元11a的电压的值的分散程度的值，并且可以通过对与电压的平均值的偏差进行评分来获得0或更大的值。
[0239]
换句话说，z-score是通过计算标准偏差与偏差值的比率来指示电池单元的电压数据的分布的值，该偏差值是每个电池单元的电压的值与电压的平均值之间的差值。
[0240]
z-score越接近0表示电池单元的电压的值越接近平均值，并且z-score越远离0表示电池单元的电压的值越远离平均值。
[0241]
z-score是相对信息，并且可以表示为与电压的平均值的差的概率变量的值，而不管电池单元的电压值是大还是小。
[0242]
如图8e所示，当电池单元的电压的值呈统计正态分布时，99.7％的总电压数据指示z-score为3或更小，这意味着大多数电池单元的电压的值(即，电压数据)在概率上存在于标准偏差的3倍内。
[0243]
图8f是示出多个电池单元11a的电压变化的曲线图，并且图8g是示出多个电池单元11a的z-score的曲线图。
[0244]
如图8g所示，在多个电池单元11a之间的电压的值具有相同趋势并且与其他电池单元的电压的值的偏差低至约0.1v或更小的情况下，z-score可以计算为小于3，但是当与其他电池单元的电压的值的偏差增大时，z-score可以计算为3或更大。这里，z-score 3可以是参考z-score。
[0245]
信号发生器114b针对z-score为3或更小的电池单元生成并输出第一识别信号(例如，1)，并且针对z-score超过3的电池单元生成并输出第二识别信号(例如，0)。
[0246]
信号发生器114b可以基于相关系数或z-score或相关系数和z-score生成并输出用于电池单元的第一识别信号和第二识别信号。
[0247]
这样，信号发生器114b可以基于相关系数和z-score中的至少一个来诊断相邻电池单元11a之间、相邻电池模块11之间或相邻电池架10之间的故障，并且因此，可以监控电池单元11a、电池模块11或电池架10的识别号以防止火灾。
[0248]
识别器114c可以接收从信号发生器114b输出的第一识别信号和第二识别信号。
[0249]
当接收到第二识别信号时，识别器114c可以一起接收对应于第二识别信号的电池单元的识别信息(即，识别号)，并且也可以接收关于第二识别信号的生成时间或对应于第二识别信号的电压信号的接收时间的时间信息。
[0250]
识别器114c可以累积和存储从信号发生器114b接收的第二识别信号。当识别器114c累积和存储第二识别信号时，识别器114c可以将电池单元的识别信息和时间信息存储在存储器115中。
[0251]
识别器114c可以基于所累积和存储的第二识别信号识别电池单元的异常状态，并且基于识别结果识别故障风险。
[0252]
识别器114c可以基于所累积和存储的第二识别信号对每个电池单元的第二识别信号的生成次数进行计数，并且基于所计数的第二识别信号的生成次数来识别故障风险。
[0253]
识别器114c可以响应于对电池单元的异常状态的识别而向控制器120发送警报和阻止命令信号。
[0254]
如图9a和图9b所示，识别器114c可以累积并管理每个电池单元的第二识别信号的生成次数作为包括电池单元的识别信息(架号/模块号/电池单元号)的矩阵形式的位置信息。
[0255]
另外，第二识别信号的累积信息可以是基于概率方法标准化的信息，诸如随时间的累积频率和根据生成次数的频率。
[0256]
识别器114c可以通过基于异常信号出现的重复性和频率识别故障风险来诊断和防止电池单元故障，而不是利用第二识别信号的一次识别来识别电池单元的异常状态。
[0257]
根据图4b所示的监控器114的组件的性能，可以添加或删除至少一个组件。另外，本领域普通技术人员将容易理解，组件的相互位置可以对应于系统的性能或结构而改变。
[0258]
同时，图4b所示的每个组件可以是指诸如现场可编程门阵列(fpga)和专用集成电路(asic)的软件和/或硬件组件。
[0259]
图10是根据实施例的能量存储系统的控制流程图。
[0260]
能量存储系统1可以获得对应于由电压检测器111检测到的电池单元的电压的电压信息，或者可以基于多个电池单元11a的电压和多个电池单元11a之间的连接关系(即，并联连接和串联连接)获得对应于所有电池单元的总电压的电压信息(141)。
[0261]
能量存储系统1可以基于电池单元的电压和总电压来分析电池单元的相关性，基于所分析的相关性获得相关系数作为从第一个值(1)到第二个值(-1)的连续信号，并且基于每个电池单元的电压的值、平均值和标准差来分析电池单元的z-score(142)。
[0262]
这里，获得相关系数的值可以包括使用关于在预定时间内获得的总电压和电池单元的电压的信息来计算相关系数的值。
[0263]
更具体地，当接收到电池100的总电压和每个电池单元的电压时，能量存储系统1可以基于所接收的时间累积和存储所接收的信息，计算在预定时间内累积和存储的总电压的平均值和每个电池单元电压的平均值，使用所计算的总电压的平均值和每个电池单元电压的平均值获得协方差，并且获得标准偏差的乘积。
[0264]
这里，协方差可以是等式1中的分子，并且标准偏差可以是等式1中的分母。
[0265]
等式1
[0266]rx，y
：x与y之间的相关系数
[0267]
总电压信息，y
→vtotal
[0268]
第i个电池单元的电压信息，
[0269]
在预定时间n内接收的电压信息，vn＝v1，v2…vn
[0270]
σ：预定时间n的标准偏差，μ：预定时间n的平均值
[0271]
等式1是计算将两个变量之间的相关程度表示为指标的相关系数的值的等式。
[0272]
当接收到各个电池单元的电压信息v1、v2和v3时，能量存储系统基于所接收的每个电池单元的电压信息计算每个电池单元电压的平均值(μ＝v
average
)，并且使用每个电池单元电压的平均值获得标准偏差σ。
[0273]
能量存储系统基于每个电池单元的标准偏差、电压和平均值获得z-score。
[0274][0275][0276][0277]
在多个电池单元11a之间的电压的值具有相同趋势并且与其他电池单元的电压的值的偏差低至约0.1v或更小的情况下，能量存储系统可以计算出z-score小于3，但是当与其他电池单元的电压的值的偏差增大时，能量存储系统可以计算出z-score为3或更大。
[0278]
能量存储系统1针对z-score为3或更小的电池单元生成并输出第一识别信号(例如，1)，并且针对z-score超过3的电池单元生成并输出第二识别信号(例如，0)。能量存储系统1可以获得多个电池单元11a中的每一个电池单元的相关系数的值，基于所获得的相关系数值和参考值生成识别信号(143)，并且累计和存储所生成的识别信号。当存储识别信号
时，能量存储系统1可以与电池单元的识别信息一起存储。
[0279]
能量存储系统1可以获得多个电池单元11a中的每一个电池单元的z-score，基于所获得的z-score和参考z-score生成识别信号(143)，并且累积和存储所生成的识别信号。当存储识别信号时，能量存储系统可以与电池单元的识别信息一起存储。这里，z-score 3可以是参考z-score。
[0280]
更具体地，能量存储系统1可以将针对每个电池单元获得的相关系数的值与参考值进行比较，并且当所获得的相关系数值大于或等于参考值时生成第一识别信号而当所获得的相关系数值小于参考值时生成第二识别信号。
[0281]
能量存储系统1可以将针对每个电池单元获得的z-score与参考z-score进行比较，并且当所获得的z-score小于或等于参考z-score时生成第一识别信号而当所获得的z-score大于参考z-score时生成第二识别信号。
[0282]
这里，第一识别信号可以是零(0)，并且第二识别信号可以是一(1)。另外，当第一识别信号是一(1)时，第二识别信号可以是零(0)。
[0283]
能量存储系统可以通过计算电池单元11a的z-score并相对评估电池单元11a的电压偏差来确定每个电池单元是否发生故障。
[0284]
另外，能量存储系统可以通过计算电池单元11a之间的相关系数来确定电池单元11a的操作状态是否彼此相同或相似。即，能量存储系统可以确定电池单元11a是否以相同的趋势操作。
[0285]
能量存储系统1可以确定所生成的识别信号中是否存在第二识别信号(144)，并且当确定存在第二识别信号时，响应于第二识别信号的生成，能量存储系统1可以识别与第二识别信号的生成相关的电池单元的识别(145)，并且可以将所识别的电池单元的识别信息和第二识别信号一起存储。
[0286]
能量存储系统1可以基于所累积和存储的识别信号来确定每个电池单元是否具有异常状态和故障风险。
[0287]
更具体地，能量存储系统1可以针对每个电池单元识别存在第二识别信号的电池单元，并且将存在第二识别信号的电池单元识别为处于异常状态的电池单元。
[0288]
能量存储系统1可以基于每个电池单元的第二识别信号的累积存储次数来确定电池单元的故障风险大于或等于参考风险(146)。
[0289]
即，能量存储系统1可以针对每个电池单元识别第二识别信号的累积存储次数。当累积存储次数小于或等于参考次数时，能量存储系统1可以确定电池单元的风险小于参考风险，并且输出关于警告的警告信息(147)。
[0290]
另一方面，能量存储系统1可以在所确定的累计存储次数超过参考次数时确定电池单元的风险大于或等于参考风险，并且阻止与电池充电和放电相关的电池系统的操作(148)。
[0291]
另外，能量存储系统1可以根据第二识别信号的累积频率来确定故障风险。
[0292]
根据本公开的实施例，通过将电池单元11a之间的操作状态的相关性定义为相关系数并且基于相关系数监控电池单元11a的状态，可以有效地监控由多个电池单元11a组成的电池中的各个电池单元的状态。
[0293]
本公开可以通过监控来诊断电池单元故障，从而提前防止电池故障。
[0294]
根据本公开的实施例，当至少一个电池单元发生故障时，通过针对执行异常操作的电池单元生成识别信号并且累积地监控该识别信号，可以诊断出表现出与其他电池单元的操作特性不同的操作特性的单个电池单元的故障，但是在该电池单元达到危险状态之前。
[0295]
根据本公开的实施例，通过在至少一个电池单元发生热失控现象之前诊断出至少一个电池单元的故障，可以提前防止由于连续能量释放和温度升高引起的诸如火灾和爆炸的事故。
[0296]
根据本公开的实施例，即使针对并联连接的电池单元(当存在具有+的电池单元和具有-的电池单元时)，通过监控趋势值/趋势变化，也可以估计并联连接组(即，发生异常的并联连接位置)。
[0297]
以这种方式，本公开可以防止由电池引起的火灾。
[0298]
本公开可以提高电池管理设备和能量存储系统的质量和适销性，并且进一步提高用户满意度，提高用户便利性、可靠性和安全性，并且确保产品竞争力。
[0299]
可以以存储可由处理器执行的计算机可执行指令的记录介质的形式来实现所公开的实施例。可以以程序代码的形式存储指令，并且当被处理器执行时，该指令可以生成程序模块以执行所公开的实施例的操作。记录介质可以非暂时性地实现为非暂时性计算机可读记录介质。
[0300]
非暂时性计算机可读记录介质可以包括存储可以由计算机解释的命令的所有类型的记录介质。例如，非暂时性计算机可读记录介质可以例如是rom、ram、磁带、磁盘、闪存、光数据存储装置等。
[0301]
到目前为止已经参考附图描述了本公开的实施例。对于本领域普通技术人员应当显而易见的是，在不改变本公开的技术思想或本质特征的情况下，可以以除了上述实施例之外的其他形式来实践本公开。以上实施例仅作为示例，并且不应以受限的意义来解释。

技术特征：
1.一种电池管理设备，包括：多个电池单元，以串联连接和并联连接中的至少一个相互连接；检测器，被配置为检测所述多个电池单元的电信号；监控器，被配置为获得所述多个电池单元中的每一个电池单元的所述电信号和对应于基于所述电信号获得的相关结果的相关系数的值，并且基于所述相关系数的值和参考值生成对应于所述多个电池单元的所述电信号的识别信号；以及存储器，被配置为针对所述多个电池单元中的每一个电池单元存储由所述监控器生成的所述识别信号，其中，所述监控器被配置为基于针对所述多个电池单元中的每一个电池单元存储在所述存储器中的识别信号的累积数量来识别所述多个电池单元中的每一个电池单元的故障风险。2.根据权利要求1所述的电池管理设备，其中，所述检测器包括电流检测器和电压检测器中的至少一个，所述电流检测器被配置为检测所述多个电池单元中的每一个电池单元的电流，所述电压检测器被配置为检测所述多个电池单元中的每一个电池单元的电压。3.根据权利要求2所述的电池管理设备，进一步包括：温度检测器，被配置为检测至少一个电池单元的温度，其中，所述监控器被配置为基于所述多个电池单元中的每一个电池单元的所述电流、所述电压和所述温度获得对应于电池的电压变化的荷电状态、健康状态、内阻和容量变化中的至少一个，并且基于对应于所述电池的所述电压变化的所述荷电状态、所述健康状态、所述内阻和所述容量变化中的至少一个获得所述多个电池单元之间的所述相关系数的值。4.根据权利要求1所述的电池管理设备，其中：所述电信号包括电压信号；并且所述监控器被进一步配置为：基于所述多个电池单元中的每一个电池单元的所述电压信号获得所述多个电池单元的电压；基于所述多个电池单元的所述电压获得总电压；并且获得所述多个电池单元中的每一个电池单元相对于所述总电压的所述相关系数的值。5.根据权利要求4所述的电池管理设备，其中，所述监控器被配置为：响应于所获得的相关系数的值大于或等于参考值而生成第一识别信号；并且响应于所获得的相关系数的值小于所述参考值而生成第二识别信号并将所述第二识别信号存储在所述存储器中。6.根据权利要求5所述的电池管理设备，其中，所述监控器被配置为基于针对所述多个电池单元中的每一个电池单元存储在所述存储器中的所述第二识别信号的累积数量来识别所述多个电池单元中的每一个电池单元的所述故障风险。7.根据权利要求1所述的电池管理设备，其中，所述监控器被配置为使用在预定时间内检测到的所述多个电池单元的所述电信号来获得所述相关系数的值。8.根据权利要求6所述的电池管理设备，其中，所述监控器被配置为确定针对所述多个电池单元中的每一个电池单元存储在所述存储器中的所述第二识别信号的累积数量的重复性和频率。
9.一种能量存储系统，包括：电池，包括以串联连接和并联连接中的至少一个相互连接的多个电池单元；检测器，被配置为检测所述多个电池单元的电信号；电池管理设备，被配置为：获得所述多个电池单元中的每一个电池单元的所述电信号和对应于基于所述电信号获得的相关结果的相关系数的值；基于所述相关系数的值和参考值生成并存储对应于所述多个电池单元的所述电信号的识别信号；并且基于针对所述多个电池单元中的每一个电池单元存储的识别信号的累积数量监控所述多个电池单元中的每一个电池单元的故障风险；控制器，被配置为基于所述多个电池单元中的每一个电池单元的所述故障风险控制警告信息的输出，并且阻止所述多个电池单元的充电/放电；以及显示器，被配置为基于所述控制器的控制命令显示所述警告信息。10.根据权利要求9所述的能量存储系统，其中，所述检测器包括电流检测器和电压检测器中的至少一个，所述电流检测器被配置为检测所述多个电池单元中的每一个电池单元的电流，所述电压检测器被配置为检测所述多个电池单元中的每一个电池单元的电压。11.根据权利要求10所述的能量存储系统，进一步包括：温度检测器，被配置为检测至少一个电池单元的温度，其中，所述电池管理设备被配置为基于所述多个电池单元中的每一个电池单元的所述电流、所述电压和所述温度获得对应于电池的电压变化的荷电状态、健康状态、内阻和容量变化中的至少一个，并且基于对应于所述电池的所述电压变化的所述荷电状态、所述健康状态、所述内阻和所述容量变化中的至少一个获得所述多个电池单元之间的所述相关系数的值。12.根据权利要求9所述的能量存储系统，其中：所述电信号包括电压信号；并且所述电池管理设备被进一步配置为：基于所述多个电池单元中的每一个电池单元的所述电压信号获得所述多个电池单元的电压，基于所述多个电池单元的所述电压获得总电压；并且获得所述多个电池单元中的每一个电池单元相对于所述总电压的所述相关系数的值。13.根据权利要求12所述的能量存储系统，进一步包括：存储器，其中，所述电池管理设备被配置为：响应于所获得的相关系数的值大于或等于参考值而生成第一识别信号；并且响应于所获得的相关系数的值小于所述参考值而生成第二识别信号并将所述第二识别信号存储在所述存储器中。14.根据权利要求13所述的能量存储系统，其中，所述电池管理设备被配置为基于针对所述多个电池单元中的每一个电池单元存储在所述存储器中的所述第二识别信号的累积数量来识别所述多个电池单元中的每一个电池单元的所述故障风险。
15.根据权利要求14所述的能量存储系统，其中，所述电池管理设备被配置为确定针对所述多个电池单元中的每一个电池单元存储在所述存储器中的所述第二识别信号的数量的重复性和频率。

技术总结
本公开涉及电池管理设备及具有该设备的能量存储系统。该电池管理设备包括：多个电池单元，以串联连接和并联连接中的至少一个相互连接；检测器，被配置为检测电池单元的电信号；监控器，被配置为获得电池单元中的每一个电池单元的电信号和对应于基于电信号获得的相关结果的相关系数的值，并且基于相关系数的值和参考值生成对应于电池单元的电信号的识别信号；以及存储器，被配置为针对电池单元中的每一个电池单元存储由监控器生成的识别信号。监控器被配置为基于针对电池单元中的每一个电池单元存储在存储器中的识别信号的累积数量来识别电池单元中的每一个电池单元的故障风险。险。险。


技术研发人员：金成根 金义晙 姜德勋 金钟勋
受保护的技术使用者：起亚株式会社 忠南大学校产学协力团
技术研发日：2021.09.07
技术公布日：2022/3/8