电池管理设备及方法

技术领域

本申请要求于2020年9月9日在韩国提交的韩国专利申请No.10-2020-0115637的优先权，其公开内容通过引用并入本文中。

本公开涉及电池管理设备及方法，更具体地，涉及一种用于判断电池单元的劣化是否加速的电池管理设备及方法。

背景技术

近来，对诸如笔记本电脑、摄像机、以及便携式电话之类的便携式电子产品需求急剧增加，并且电动车辆、蓄能电池、机器人、卫星等已经得到大力发展。因此，正在积极研究允许重复充电和放电的高性能电池。

目前市售的电池包括镍镉电池、镍氢电池、镍锌电池、锂电池等。在这些电池当中，锂电池因其与镍基电池相比几乎没有记忆效应并且还具有极低的自充电率和很高的能量密度而备受瞩目。

一般而言，由于这种电池随着使用而劣化，因此需要准确地判断电池的状态，以便准确地估计劣化电池的充电状态(SOC)和健康状态(SOH)，或者进行控制以增加劣化电池的使用寿命。具体而言，为了有效地增加电池的寿命，需要对应于电池的劣化程度(劣化率)进行控制。

传统上，为了检测电池的异常，公开了一种将预先存储的V-dQ/dV曲线的特征点与dQ/dV实际值的特征点进行比较的检查系统(专利文献1)。然而，在相关技术中，仅通过判断dQ/dV实际值的特征点是否落入预定电压(V)范围和预定dQ/dV范围内来检测电池的异常。

也就是说，在相关技术中，仅判断电池的异常或缺陷，而根本没有公开用于判断电池劣化程度以增加电池寿命的配置。

(专利文献1)KR 10-2013-0142884A

发明内容

技术问题

本公开涉及为解决相关技术的问题，因此本公开旨在提供一种电池管理设备和方法，该电池管理设备可以通过判断电池单元的劣化是否加速来执行适当的控制以增加电池单元的寿命。

本公开的这些和其他目的和优点可以从以下详细描述中理解，并且从本公开的示例性实施方式将变得更加明显。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及其组合中所示的手段来实现。

技术方案

根据本公开的一个方面的电池管理设备，该电池管理设备可以包括：曲线生成单元，该曲线生成单元被配置为：获取包括电池单元的电压和容量的电池信息并基于所获取的电池信息生成表示所述电压和所述容量之间的对应关系的电池曲线；曲线转换单元，该曲线转换单元被配置为：从所述曲线生成单元接收所述电池曲线并将接收到的电池曲线转换为表示所述电压和该电压的微分容量之间的对应关系的微分曲线；以及控制单元，该控制单元被配置为：获取通过所述曲线转换单元转换的所述电池单元的多条微分曲线，从所获取的多条微分曲线中的每一条微分曲线中选择包括在预设的标准电压区域中的峰值，确定所选择的多个峰值的电压的电压变化模式和微分容量的微分容量变化模式，并根据所确定的电压变化模式是否与预设的第一参考模式对应以及所确定的微分容量变化模式是否与预设的第二参考模式对应，来判断所述电池单元的劣化是否加速。

控制单元可以被配置为针对多个峰值当中彼此对应的每两个峰值确定电压变化模式和微分容量变化模式。

第一参考模式可以被配置为电压朝向高电压增加以等于或大于预设的标准电压的模式。

控制单元可以被配置为通过判断所确定的电压变化模式是否为增加模式以及对应的峰值之间的电压差是否等于或大于标准电压，来确定电压变化模式是否对应于第一参考模式。

第二参考模式可以被配置为微分容量增加的模式。

控制单元可以被配置为通过判断所确定的微分容量变化模式是否为增加模式，来确定微分容量变化模式是否对应于第二参考模式。

控制单元可以被配置为根据电池单元的循环次序确定多个峰值的电压变化模式和微分容量变化模式。

控制单元可以被配置为确定多个峰值当中电压变化模式与第一参考模式对应并且微分容量变化模式与第二参考模式对应的至少一个目标峰值。

控制单元可以被配置为判断电池单元的劣化从与至少一个目标峰值对应的循环当中的最低循环开始加速。

控制单元可以被配置为将电池单元的放电终止电压设置为等于或大于与至少一个目标峰值对应的电压。

标准电压区域可以被预设的为电池单元的电压区域中的放电终止附近的部分区域。

根据本公开的另一方面的电池组可以包括根据本公开的一方面的电池管理设备。

根据本公开的另一方面的电池管理方法，该电池管理方法可以包括：电池信息获取步骤，其获取包括电池单元的电压和容量的电池信息；电池曲线生成步骤，其基于所获取的电池信息生成表示电压和容量之间的对应关系的电池曲线；微分曲线转换步骤，其将电池曲线转换为表示电压与针对该电压的微分容量之间的对应关系的微分曲线；峰值选择步骤，其从在微分曲线转换步骤中转换的多条微分曲线中的每一条中选择包括在预设的标准电压区域中的峰值；模式确定步骤，其确定多个所选择的峰值的电压的电压变化模式和微分容量的微分容量变化模式；以及劣化加速确定步骤，其根据所确定的电压变化模式是否与预设的第一参考模式对应以及所确定的微分容量变化模式是否与预设的第二参考模式对应，来判断电池单元的劣化是否加速。

技术效果

根据本公开的一个方面，由于考虑了多条微分曲线中包括的多个峰值之间的电压变化模式和微分容量变化模式二者，因此具有可以准确地判断电池单元的状态是否处于劣化加速状态的优点。

本发明的效果不限于上述效果，本领域技术人员从权利要求的描述将清楚地理解其他未提及的效果。

附图说明

附图例示了本公开的优选实施方式，并且与前述的公开一起用于提供对本公开的技术特征的进一步理解，并且因此，本公开不应被理解为对附图的限制。

图1是示意性地示出了根据本公开的实施方式的电池管理设备的图。

图2是示意性地示出了根据本公开的实施方式的第一微分曲线的图。

图3是示意性地示出根据本公开的实施方式的第一微分曲线至第七微分曲线的图。

图4是示出根据本公开的实施方式的第一微分曲线至第七微分曲线的一部分的放大图。

图5是示出根据本公开的实施方式的第一微分曲线至第七微分曲线的另一部分的放大图。

图6是示出根据本公开的实施方式的第一微分曲线至第七微分曲线的又一部分的放大图。

图7是示意性地示出通过根据本公开的实施方式的电池管理设备判断劣化加速的每次循环的电池单元的库仑效率的图。

图8是示意性地示出表示电池单元的容量和微分电压之间的对应关系的多个微分电压曲线的图。

图9是示意性地示出包括根据本公开的实施方式的电池管理设备的电池组的示例性配置的图。

图10是示意性地示出根据本公开的另一实施方式的电池管理方法的图。

具体实施方式

应当理解，说明书和所附权利要求中使用的术语不应被解释为仅限于一般和字典含义，而应在允许发明人为了最佳解释而适当地定义术语的原则的基础上，基于与本公开的技术方面相对应的含义和概念来解释。

因此，本文所提出的描述仅是出于仅例示的目的的优选示例，并非旨在限制本公开的范围，因此应当理解，在不脱离本公开的范围的情况下，可以对其进行其他等同替换和修改。

附加地，在描述本公开时，当认为对相关已知元件或功能的详细描述使本公开的关键主题不明确时，在此省略详细描述。

包括诸如“第一”、“第二”等的序数的术语可以用来在各种元件中将一个元件与另一元件区分开，但不非旨在通过该术语来限制元件。

在整个说明书中，当一个部分被称为“包括”或“包含”任何元件时，除非另有明确提及，否则这意味着该部分可以进一步包括其他元件，而不排除其他元件。

此外，说明书中所描述的术语“控制单元”是指处理至少一个功能或操作的单元，并且可以通过硬件、软件、或者硬件和软件的组合来实现。

另外，在整个说明书中，当一个部分被称为“连接”至另一部分时，这并不限于它们“直接连接”的情况，而是包括它们“间接地连接”并且另一元件置于它们之间的情况。

在下文中，将参照附图详细描述本公开的优选实施方式。

图1是示意性地示出了根据本公开的实施方式的电池管理设备100的图。

参照图1，根据本公开的实施方式的电池管理设备100可以包括曲线生成单元110、曲线转换单元120和控制单元130。

曲线生成单元110可以被配置为获取包括电池单元B的电压V和容量Q的电池信息。

这里，电池单元B是指包括负极端子和正极端子并且物理上是可分离的一个独立单元。例如，将一个袋型锂聚合物电池可以视为电池单元B。

例如，曲线生成单元110可以被配置为与外部通信。另外，曲线生成单元110可以从外部接收电池信息。

曲线生成单元110可以被配置为基于所获取的电池信息生成表示电压和容量之间的对应关系的电池曲线。

具体来说，曲线生成单元110可以通过映射所获取的电池信息中彼此对应的电压和容量，来生成电池曲线。

例如，曲线生成单元110可以生成表格形式的电池曲线，在表格中映射了彼此对应的电压和容量。作为另一示例，曲线生成单元110可以以其中映射了彼此对应的电压和容量的平面图的形式生成电池曲线。也就是说，曲线生成单元110生成的电池曲线可以以各种形式表示，只要它能够表示电压和容量之间的对应关系即可。

曲线转换单元120可以被配置为从曲线生成单元110接收电池曲线。

具体地，曲线转换单元120和曲线生成单元110可以通过有线或无线地连接以使得能够彼此通信。另外，曲线转换单元120可以通过有线线路或无线通信网络从曲线生成单元110接收电池曲线。

曲线转换单元120可以被配置为将接收到的电池曲线转换为表示电压与针对该电压的微分容量之间的对应关系的微分曲线。

这里，微分容量是通过针对彼此对应的电压和容量用电压对容量进行微分而获取的值，并且可以表示为“dQ/dV”。另外，微分容量的单位可以是[mAh/V]。也就是说，曲线转换单元120可以将从曲线生成单元110接收的电池曲线转换为微分曲线。

图2是示意性地示出了根据本公开的实施方式的第一微分曲线PF1的图。

具体来说，图2的第一微分曲线PF1可以是处于BOL(生命开始)状态的电池单元B的微分曲线。也就是说，曲线转换单元120可以从曲线生成单元110接收处于BOL状态的电池单元B的电池曲线，并将接收到的电池曲线转换为第一微分曲线PF1。

在下文中，为了便于说明，注意，将其中电压设置为X轴并且微分容量设置为Y轴的X-Y平面图描述为微分曲线。

控制单元130可以被配置为获取由曲线转换单元120转换的电池单元B的多条微分曲线PF1至PF7。

这里，多条微分曲线PF1至PF7可以是在电池单元B的多次循环中的每一次循环中转换的微分曲线。

例如，控制单元130可以通过有线或无线地连接到曲线转换单元120以进行通信。另外，控制单元130可以从曲线转换单元120接收多条微分曲线PF1至PF7。

在下文中，为了便于说明，将描述控制单元130针对已经使用了1800次循环的电池单元B，从BOL状态开始以300次循环的间隔获取微分曲线。然而，应当注意，由曲线生成单元110生成电池曲线并且由曲线转换单元120将电池曲线转换为微分曲线的循环间隔不限于仅300次循环。例如，曲线生成单元110可以每1次循环生成电池曲线，并且曲线转换单元120可以将每1次循环生成的电池曲线全部转换成微分曲线。另外，曲线转换单元120可以在微分曲线的转换完成时立即将转换后的微分曲线发送给控制单元130，或者获取一定数量的微分曲线，然后将多个所获取的微分曲线PF1至PF7发送给控制单元130。

图3是示意性地示出了根据本公开的实施方式的第一微分曲线PF1至第七微分曲线PF7的图。

例如，在图3的实施方式中，第一微分曲线PF1可以是处于BOL状态的电池单元B的微分曲线，第二微分曲线PF2可以是300次循环的电池单元B的微分曲线。另外，第三微分曲线PF3可以是600次循环的电池单元B的微分曲线，第四微分曲线PF4可以是900次循环的电池单元B的微分曲线。另外，第五微分曲线PF5是1200次循环的电池单元B的微分曲线，第六微分曲线PF6是1500次循环的电池单元B的微分曲线，第七微分曲线PF7是1800次循环的电池单元B的微分曲线。

控制单元130可以被配置为从所获取的多条微分曲线PF1至PF7的每一条当中选择包括在预设的标准电压区域中的峰值。

具体来说，控制单元130可以在多条微分曲线PF1至PF7中的每一条的标准电压区域中选择微分容量最小同时微分容量相对于电压的瞬时变化率为0的峰值。

更具体来说，峰值可以是在标准电压区域中微分容量相对于电压的瞬时变化率为0并且微分容量最小的点。另外，基于峰值，低电压的瞬时变化率(微分容量相对于电压的瞬时变化率)可以是负的，而高电压的瞬时变化率可以是正的。也就是说，峰值可以是在X-Y平面图中具有向下凸形状的点。

此外，可以将标准电压区域预设的为电池单元B的电压区域中的放电终止附近的部分区域。

具体来说，标准电压区域可以设置为电池单元B的峰值出现的电压区域。也就是说，一般而言，电池单元B的峰值出现在电池单元B的放电终止(discharge end)附近，并且劣化的电池单元B的峰值的电压与处于BOL状态的电池单元B的峰值的电压没有显著差异。因此，标准电压区域可以设置为包括处于BOL状态的电池单元B的峰值出现的电压的电压区域。例如，标准电压区域可以预设的为3.3[V]至3.5[V]的电压区域。

图4是示出根据本公开的实施方式的第一微分曲线PF1至第七微分曲线PF7的一部分的放大图。

具体来说，图4是示出第一微分曲线PF1至第七微分曲线PF7中标准电压区域的部分区域的放大图。更具体地说，图4是示出第一微分曲线PF1至第七微分曲线PF7中的3.35[V]～3.5[V]的电压区域的放大图。

例如，在图4的实施方式中，控制单元130可以从第一微分曲线PF1中选择第一峰值P1并且从第二微分曲线PF2中选择第二峰值P2。另外，控制单元130可以从第三微分曲线PF3中选择第三峰值P3并且从第四微分曲线PF4中选择第四峰值P4。最后，控制单元130可以从第五微分曲线PF5中选择第五峰值P5，从第六微分曲线PF6中选择第六峰值P6，以及从第七微分曲线PF7中选择第七峰值P7。

控制单元130可以被配置为确定多个所选择的峰值P1至P7的电压的电压变化模式和微分容量的变化模式。

具体来说，控制单元130可以被配置为确定多个峰值P1至P7当中彼此对应的每两个峰值的电压变化模式和微分容量变化模式。优选地，控制单元130可以根据电池单元B的循环次序来确定多个峰值P1至P7的电压变化模式和微分容量变化模式。

例如，控制单元130可以将峰值对分为第一峰值P1和第二峰值P2、第二峰值P2和第三峰值P3、第三峰值P3和第四峰值P4、第四峰值P4和第五峰值P5、第五峰值P5和第六峰值P6、第六峰值P6和第七峰值P7，并确定每个所分的峰值对的电压变化模式和微分容量变化模式。

这里，电压变化模式可以是指峰值电压随着电池单元B的循环增加而变化的模式。另外，微分容量变化模式可以是指峰值的微分容量随着电池单元B的循环增加而变化的模式。

在图4的实施方式中，第一峰值至第三峰值P1、P2、P3的电压变化模式可以是增加模式，第三峰值P3和第四峰值P4之间的电压变化模式可以是减小模式，并且第四峰值P4至第七峰值P7的电压变化模式可以是增加模式。

另外，在图4的实施方式中，第一峰值P1和第二峰值P2之间的微分容量变化模式可以是减小模式，而第二峰值P2至第七峰值P7的微分容量变化模式可以是增加模式。

控制单元130可以被配置为根据所确定的电压变化模式是否对应于预设的第一参考模式以及所确定的微分容量变化模式是否对应于预设的第二参考模式，来判断电池单元B的劣化是否加速。

这里，第一参考模式可以被配置为电压朝向高电压增加以等于或大于预设的标准电压的模式。例如，标准电压可以预设的为3[mV]。也就是说，第一参考模式可以是随着电池单元B的循环增加，对应于循环次序的两个峰值之间的电压朝向高电压增加的模式，并且两个电压相差3[mV]以上。

具体来说，控制单元130可以被配置为通过判断所确定的电压变化模式是否为增加模式并且对应的峰值之间的电压差是否等于或大于标准电压，来确定电压变化模式是否对应于第一参考模式。

例如，在图4的实施方式中，第一峰值至第三峰值P1、P2、P3的电压变化模式和第四峰值至第七峰值P4、P5、P6、P7的电压变化模式是增加模式。然而，第一峰值P1与第二峰值P2之间的电压差、第二峰值P2与第三峰值P3之间的电压差、以及第四峰值P4与第五峰值P5之间的电压差可以小于标准电压。此外，第五峰值P5与第六峰值P6之间的电压差以及第六峰值P6与第七峰值P7之间的电压差可以大于或等于标准电压。因此，控制单元130可以确定第五峰值至第七峰值P5、P6、P7的电压变化模式对应于第一参考模式。

也就是说，由于电池单元B内部和/或外部的各种原因，针对电池单元B测量的电压和容量可以包含误差。另外，该误差还可以反映在基于电池信息的微分曲线中所包含的峰值的电压中。因此，控制单元130可以通过首先考虑电压变化模式是否为增加模式，其次考虑对应峰值之间的电压差是否等于或大于标准电压，来确定多个峰值P1至P7的电压变化模式是否对应于第一参考模式。

另外，第二参考模式可以被配置为所确定的微分容量增加的模式。

具体来说，控制单元130可以被配置为通过判断微分容量变化模式是否为增加模式，来确定微分容量变化模式是否对应于第二参考模式。

例如，在图4的实施方式中，第二峰值P2至第七峰值P7的微分容量变化模式是增加模式。因此，控制单元130可以确定第二峰值P2至第七峰值P7的微分容量变化模式对应于第二参考模式。

另外，通过这个过程，如果电压变化模式对应于第一参考模式并且微分容量变化模式对应于第二参考模式，则控制单元130可以判断电池单元B的状态为劣化加速状态。

这里，劣化加速状态表示电池单元B的劣化加速的状态。

一般而言，电池单元B随着循环的进行而劣化。随着电池单元B的长期使用，电池单元B的劣化率可以逐渐增加。例如，即使对于相同的时段，电池单元B从处于BOL状态的第一时间点到第二时间点的劣化程度以及电池单元B从处于MOL(生命中期)状态的第N时间点到第N+1时间点的劣化程度可以彼此不同。如果如上所述电池单元B的劣化加速，则需要适当控制电池单元B以减缓电池单元B的劣化，因此准确地判断电池单元B的状态是否是劣化加速状态很重要。

因此，根据本公开的实施方式的电池管理设备100具有如下优点：通过考虑多条微分曲线PF1至PF7中所包含的多个峰值P1至P7的电压变化模式和微分容量变化模式二者，来准确判断电池单元B的状态是否是劣化加速状态。

此外，提供给根据本公开的实施方式的电池管理设备100的控制单元130可以选择性地包括本领域已知的处理器、专用集成电路(ASIC)、其他芯片组、逻辑电路、寄存器、通信调制解调器、数据处理装置等，以执行在本公开中执行的各种控制逻辑。此外，当控制逻辑以软件实现时，控制单元130可以实现为一组程序模块。此时，程序模块可以存储在存储器中并由控制单元130执行。存储器可以位于控制单元130的内部或外部，并且可以通过各种公知手段连接到控制单元130。

另外，根据本公开的实施方式的电池管理设备100还可以包括存储单元140。存储单元140可以存储电池管理设备100确定电池单元B的劣化加速所需的程序和数据。也就是说，存储单元140可以存储电池管理设备100的每个组件的操作和功能所需的数据、在执行操作或功能的过程中产生的数据等。存储单元140在类型上没有特别限制，只要它是可以记录、擦除、更新和读取数据的已知信息存储装置即可。作为示例，信息存储装置可以包括RAM、闪存、ROM、EEPROM、寄存器等。另外，存储单元140可以存储其中定义了曲线生成单元110、曲线转换单元120和控制单元130可执行的处理的程序代码。

例如，存储单元140可以存储由曲线转换单元120转换的微分曲线。如果在存储单元140中存储了多条微分曲线，则控制单元130可以访问存储单元140，以获取多条微分曲线PF1至PF7。也就是说，控制单元130可以直接从曲线转换单元120获取多条微分曲线PF1至PF7，或者可以通过访问存储单元140获取存储单元140中存储的多条微分曲线PF1至PF7。

控制单元130可以被配置为在多个峰值P1至P7当中确定电压变化模式对应于第一参考模式并且微分容量变化模式对应于第二参考模式的至少一个目标峰值TP1、TP2。

例如，在图4的实施方式中，第五峰值P5至第七峰值P7的电压变化模式可以对应于第一参考模式，第三至第七峰值P3至P7的微分容量变化图案可以对应于第二参考模式。因此，控制单元130可以将第六峰值P6和第七峰值P7确定为目标峰值。也就是说，控制单元130可以将第六峰值P6确定为第一目标峰值TP1，并将第七峰值P7确定为第二目标峰值TP2。

另外，控制单元130可以被配置为判断电池单元B的劣化从对应于至少一个目标峰值的循环当中的最低循环开始加速。

例如，在图4的实施方式中，控制单元130可以判断电池单元B的劣化从对应于第一目标峰值TP1的1500次循环开始加速。也就是说，控制单元130可以判断甚至在对应于第五峰值P5的1200次循环之前电池单元B劣化，但是电池单元B的状态在1200次循环之前不是劣化加速状态。

也就是说，电池管理设备100具有以下优点：不仅判断电池单元B的状态是否为劣化加速状态，而且还判断电池单元B的劣化加速的循环。因此，电池管理设备100可以通过考虑加速劣化的循环以及电池单元B的状态来控制电池单元B，来减缓电池单元B的劣化。结果，由于电池单元B的劣化进展慢下来，可以增加电池单元B的使用寿命。

在上文中，基于图3和图4的实施方式，已经描述了根据每300次循环获取的电池单元B的微分曲线，来判断电池单元B的状态和劣化加速的时间点。然而，为了更准确地判断电池单元B的状态和劣化加速的时间点，电池管理设备100可以设置更短的用于获取微分曲线的循环间隔。例如，如果电池管理设备100根据每1次循环获取的电池单元B的微分曲线，来判断电池单元B的状态和劣化加速的时间点，则可以更准确地判断电池单元B的状态和加速劣化的时间点。

在下文中，将描述电池管理设备100可以基于电压变化模式和微分容量变化模式将电池单元B的状态判断为劣化加速状态的各种实施方式。

图5是示出根据本公开的实施方式的第一微分曲线PF1至第七微分曲线PF7的另一部分的放大图。图6是示出根据本公开的实施方式的第一微分曲线PF1至第七微分曲线PF7的又一部分的放大图。

具体来说，图5是示出图3的第一微分曲线PF1至第七微分曲线PF7中的大约3.85[V]至4.1[V]的电压区域的放大图。另外，图6是示出在图3的第一微分曲线PF1至第七微分曲线PF7的大约3.5[V]至大约3.7[V]的电压区域的放大图。

参照图5，可以看出，在300次循环之后，随着电池单元B的循环进行，相同微分容量的电压逐渐降低。另外，参照图6，可以看出，随着电池单元B的循环进行，第一微分曲线PF1至第七微分曲线PF7的3.5[V]至3.6[V]的电压区域所包含的多个峰值的微分容量增加，并且多个峰值的电压朝向低电压移动。在图6中，多个峰值是指在第一微分曲线PF1至第七微分曲线PF7的每一条中用“●”标记的点。

也就是说，参照图3、图5和图6，随着电池单元B的循环进行，电池单元B的可用容量逐渐减少，因此可以看出电池单元B随着循环的进行而劣化。例如，在图3的实施方式中，当基于微分容量0[mAh/V]对微分曲线进行积分时，积分面积可以是电池单元B的可用容量。因此，根据图3、图5和图6，电池单元B处于随着循环进行而劣化的状态。

图7是示意性地示出了根据本公开的实施方式的电池管理设备100判断劣化加速的每次循环的电池单元B的库仑效率的图。

这里，库仑效率(CE)是基于在电池单元B正在充电的同时根据库仑计数计算出的充电量和在电池单元B正在放电的同时根据库仑计数计算出的放电量，针对每次循环而计算的。具体地，可以根据每次循环的“放电量÷充电量×100”的公式来计算库仑效率。

参照图7，BOL(0次循环)至600次循环的库仑效率呈现增加模式，而600次循环到1500次循环的库仑效率呈现保持模式。然而，1500次循环到1800次循环的库仑效率呈现降低模式。也就是说，由于电池单元B的劣化从1500次循环开始加速，因此1500次循环至1800次循环的库仑效率呈现降低模式。

因此，参照图7，根据本公开的实施方式的电池管理设备100具有以下优点：在不计算电池单元B的每次循环的库仑效率的情况下，基于多条微分曲线PF1至PF7中所包含的峰值的电压变化模式和微分容量变化模式，准确地判断电池单元B的状态是否为劣化加速状态。此外，电池管理设备100具有判断电池单元B的劣化加速的循环点的优点。

图8是示意性地示出表示电池单元B的容量与微分电压之间的对应关系的多个微分电压曲线PF1′至PF7′的图。

这里，微分电压是针对彼此对应的电压和容量通过容量对电压进行微分而获取的值，并且可以表示为“dV/dQ”。另外，微分电压的单位可以是[V/mAh]。也就是说，由于微分电压曲线是表示电池单元B的微分电压与容量之间的对应关系的曲线，应注意，微分电压曲线是与图3的微分曲线不同的曲线。

具体来说，图8是示出第一微分电压曲线PF1′至第七微分电压曲线PF7′的图。在图8中，第一微分电压曲线PF1′可以是处于BOL状态的电池单元B的微分电压曲线，并且第二微分电压曲线PF2′可以是300次循环的电池单元B的微分电压曲线。另外，第三微分电压曲线PF3′可以是600次循环的电池单元B的微分电压曲线，第四微分电压曲线PF4′可以是900次循环的电池单元B的微分电压曲线。另外，第五微分电压曲线PF5′可以是1200次循环的电池单元B的微分电压曲线，第六微分电压曲线PF6′可以是1500次循环的电池单元B的微分电压曲线，并且第七微分电压曲线PF7′可以是1800次循环的电池单元B的微分电压曲线。

例如，在图8中，可以看出，随着电池单元B的循环增加，曲率按照第一微分电压曲线PF1′至第七微分电压曲线PF7′的次序变小，从而曲率变平缓。

另外，如果按照循环的顺序比较两个微分电压曲线之间的曲率差，则可以看出第五微分电压曲线PF5′和第六微分电压曲线PF6′之间的曲率差最大。

具体来说，参照图8中虚线所示的框部分，第五微分电压曲线PF5′和第六微分电压曲线PF6′之间的曲率可以最大。也就是说，可以看出，在第一微分电压曲线PF1′和第二微分电压曲线PF2′之间的曲率差、第二微分电压曲线PF2′和第三微分电压曲线PF3′之间的曲率差、第三微分电压曲线PF3′和第四微分电压曲线PF4′之间的曲率差、第四微分电压曲线PF4′和第五微分电压曲线PF5′之间的曲率差、第五微分电压曲线PF5′和第六微分电压曲线PF6′之间的曲率差、以及第六微分电压曲线PF6′和第七微分电压曲线PF7′之间的曲率差当中，第五微分电压曲线PF5′和第六微分电压曲线PF6′之间的曲率差最大。

具体来说，如图8所示，微分电压曲线的曲率随着循环的进行而变得平缓的事实可以解释为电池单元B的内阻由于电池单元B的劣化而增加。也就是说，如果电池单元B的内阻从1500次循环开始大大地增加，则可以说电池单元B的劣化从1500次循环开始加速。

因此，即使参照图8，根据本公开的实施方式的电池管理设备100具有以下优点：准确地判断电池单元B的状态是否为劣化加速状态。此外，电池管理设备100具有判断电池单元B的劣化加速的循环点的优点。

控制单元130可以被配置为将电池单元B的放电终止电压设置为大于或等于与至少一个目标峰值TP1、TP2对应的电压。

具体来说，如果电池单元B的状态是劣化加速状态，则控制单元130可以通过向上控制电池单元B的放电终止电压，来减小电池单元B的可用电压范围。这是因为，即使电池单元B劣化，如果电池单元B被放电到低电压区域，则电池单元B的劣化可以持续加速。因此，控制单元130可以通过增加电池单元B的放电终止电压来减缓电池单元B的劣化速率。

例如，在图4的实施方式中，控制单元130可以将第六峰值P6确定为第一目标峰值TP1，并将第七峰值P7确定为第二目标峰值TP2。另外，控制单元130可以将电池单元B的放电终止电压设置为大于或等于与第一目标峰值TP1对应的电压或与第二目标峰值TP2对应的电压。

优选地，控制单元130可以被配置为将电池单元B的放电终止电压设置为大于或等于与至少一个目标峰值TP1、TP2对应的电压当中的最大电压。

例如，在图4的实施方式中，控制单元130可以将电池单元B的放电终止电压设置为大于或等于与第二目标峰值TP2对应的电压。更优选地，控制单元130可以将电池单元B的放电终止电压设置为大于与第二目标峰值TP2对应的电压的值。

因此，根据本公开的实施方式的电池管理设备100具有以下优点：不仅判断电池单元B的状态，而且还通过向上控制电池单元B的放电终止电压来增加电池单元B的寿命。

根据本公开的电池管理设备100可以应用于BMS(电池管理系统)。也就是说，根据本公开的BMS可以包括上述电池管理设备100。在该配置中，电池管理设备100的组件中的至少一些可以通过补充或添加传统BMS中所包括的组件的功能来实现。例如，电池管理设备100的曲线生成单元110、曲线转换单元120、控制单元130和存储单元140可以实现为BMS的组件。

此外，根据本公开的电池管理设备100可以提供给电池组1。也就是说，根据本公开的电池组1可以包括上述电池管理设备100和至少一个电池单元B。此外，电池组1还可以包括电气装备(继电器、熔丝等)和壳体。

图9是示意性地示出包括根据本公开的实施方式的电池管理设备100的电池组1的示例性配置的图。

参照图9，电池组1包括正极端子和负极端子，并且可以包括电池单元B、测量单元200和电池管理设备100。

测量单元200可以被配置为测量电池单元B的电压和容量。

具体来说，测量单元200可以通过分别测量电池单元B两端的电压来测量电池的电压。此外，测量单元200可以在电池单元B正在放电的同时测量从电池单元B输出的电流和放电时间。另外，测量单元200可以基于所测量的电池单元B的电流和放电时间来测量电池单元B的容量。

例如，在图9的实施方式中，测量单元200可以连接到第一感测线SL1、第二感测线SL2和第三感测线SL3。测量单元200可以通过第一感测线SL1和第二感测线SL2测量电池单元B的电压。另外，测量单元200可以通过第三感测线SL3连接到电流测量单元A，并且可以通过电流测量单元A测量电池单元B的电流。优选地，测量单元200可以包括能够在测量电池单元B的电流的同时测量放电时间的定时器。

另外，充电/放电单元2可以连接到电池组1的正极端子(P+)和负极端子(P-)，以对电池单元B进行充电或放电。

例如，当电池单元B被充电/放电单元2放电时，测量单元200可以测量电池单元B的电压和容量，并将包括测量到的电压和容量的电池信息发送给曲线生成单元110。也就是说，曲线生成单元110可以通过从测量单元200接收电池信息来获取电池信息。

图10是示意性地示出了根据本公开的另一实施方式的电池管理方法的图。电池管理方法的每个步骤可以由电池管理设备100执行。

在下文中，应该注意，为了便于描述，将简单描述或省略与之前描述的内容重叠的内容。

参照图10，电池管理方法可以包括：电池信息获取步骤(S100)、电池曲线生成步骤(S200)、微分曲线转换步骤(S300)、峰值选择步骤(S400)、模式确定步骤(S500)，以及劣化加速确定步骤(S600)。

电池信息获取步骤(S100)是获取包括电池单元B的电压和容量的电池信息的步骤，并且可以由曲线生成单元110执行。

例如，曲线生成单元110可以从外部接收电池信息，或者电池信息可以由用户直接输入曲线生成单元110。优选地，参照图9的实施方式，曲线生成单元110可以从能够测量电池单元B的电压和容量的测量单元200获取电池信息。

曲线生成步骤(S200)是基于获取的电池信息生成表示电压和容量之间的对应关系的电池曲线的步骤，并且可以由曲线生成单元110执行。

具体来说，曲线生成单元110可以从所获取的电池信息读取彼此对应的电压和容量，并生成表示所读取的电压和容量之间的对应关系的电池曲线。

微分曲线转换步骤(S300)是将电池曲线转换为表示电压和针对该电压的微分容量之间的对应关系的微分曲线的步骤，并且可以由曲线转换单元120执行。

具体来说，曲线转换单元120可以从曲线生成单元110接收电池曲线。另外，曲线转换单元120可以将电池曲线转换为表示电压和微分容量之间的对应关系的微分曲线。

峰值选择步骤(S400)是在微分曲线转换步骤(S300)中转换的多条微分曲线PF1至PF7中的每一条中选择被包括在预设的标准电压区域中的峰值的步骤，并且可以由控制单元130执行。

例如，在图4的实施方式中，控制单元130可以分别在第一微分曲线PF1至第七微分曲线PF7的标准电压区域中选择第一峰值P1至第七峰值P7。

模式确定步骤(S500)是确定多个所选择的峰值P1至P7的电压的电压变化模式和微分容量的微分容量变化模式的步骤，并且可以由控制单元130执行。

优选地，控制单元130可以根据电池单元B的循环顺序，来确定多个峰值P1至P7的电压变化模式和微分容量变化模式。

例如，在图4的实施方式中，第一峰值P1至第三峰值P3的电压变化模式可以是增加模式，第三峰值P3和第四峰值P4之间的电压变化模式可以是降低模式，第四峰值P4至第七峰值P7的电压变化模式可以是增加模式。另外，第一峰值P1和第二峰值P2之间的微分容量变化模式可以是降低模式，而第二峰值P2至第七峰值P7的微分容量变化模式可以是增加模式。

劣化加速确定步骤(S600)是根据所确定的电压变化模式是否对应于预设的第一参考模式以及所确定的微分容量变化模式是否对应于预设的第二参考模式，来判断电池单元B的劣化是否加速的步骤，并且可以由控制单元130执行。

如果电压变化模式对应于第一参考模式并且微分容量变化模式对应于第二参考模式，则控制单元130可以判断电池单元B的状态是劣化加速状态。

此外，控制单元130可以被配置为在多个峰值P1至P7当中确定与第一参考模式和第二参考模式相对应的至少一个目标峰值TP1、TP2。另外，控制单元130可以被配置为判断电池单元B的劣化从对应于至少一个目标峰值TP1、TP2的循环当中的最低循环开始加速。

也就是说，控制单元130不仅可以判断电池单元B的状态是否是劣化加速状态，而且可以判断电池单元B的劣化加速的循环。

另外，控制单元130可以通过将电池单元B的放电终止电压设置为大于或等于对应于至少一个目标峰值TP1、TP2的电压当中的最大电压，来增加电池单元B的寿命。

以上描述的本公开的实施方式不仅可以通过设备和方法来实现，而且可以通过实现与本公开的实施方式的配置相对应的功能的程序或上面记录有程序的记录介质来实现。本领域技术人员根据实施方式的以上描述可以容易地实现程序或记录介质。

已经详细描述了本公开。然而，应该理解，详细描述和具体示例虽然表示本公开的优选实施方式，但是仅以示例的方式给出，因为从该详细的描述，对于本领域技术人员而言，本公开范围内的各种变型和修改将变得显而易见。

附加地，本领域技术人员在不脱离本公开的技术方案的情况下，可以对上文描述的本公开进行许多替换、修改和变型，并且本公开不限于上述实施方式和附图，并且每个实施方式可以选择性地部分或全部组合，以允许各种修改。

(附图标记)

1：电池组

2：充电/放电单元

100：电池管理设备

110：曲线生成单元

120：曲线转换单元

130：控制单元

140：存储单元

200：测量单位

B：电池单元