(即在該示例中的0.88Ah)對應(yīng)。
[0032]發(fā)明人實施的測試進一步示出了當(dāng)在非零參考電流iMf (例如，負(fù)電流即電芯放電電流或者正電流即電芯充電電流)下完成電壓測量時可以觀察到類似行為。在這種情況下，點A的坐標(biāo)UJPQa可以關(guān)于圖1的示例而變化，但是與圖1的示例相同的現(xiàn)象出現(xiàn)了，即在不同電芯健康狀態(tài)下的所有特征電壓/電荷曲線交叉在相同點A。
[0033]發(fā)明人進一步觀察到了可以針對除了圖1的示例的鋰離子電芯之外的其它類型的電芯(例如，具有與2.2Ah不同的額定容量和/或與4.2V不同的額定全電荷電壓的鋰離子電芯或者具有不同化學(xué)過程的電芯，假設(shè)這些電芯具有單調(diào)的電壓/電荷特性(沒有平臺)例如LM0(LiMn204)/石墨類型的鋰離子電芯)觀察到該相同現(xiàn)象。然后，點A的位置取決于電芯特性并且取決于考慮的參考電流iMf，且通常處于電芯的額定容量的20%到60%的電荷等級范圍內(nèi)。
[0034]針對給定的電芯類型，可以實現(xiàn)特征化階段，其能夠針對參考電流iMf (例如，其選為iMf= 0A)確定點A的位置?，F(xiàn)在描述電芯類型特征化方法的非限制示例。
[0035]首先，具有第一健康狀態(tài)的待被特征化的類型的電芯可以完全放電。然后，該電芯可以通過在充電期間周期性地測量在電流iMf下的電芯電壓來完全再充電。在電芯中包含的實際物理電荷可以例如借助于電量計或者電流積分器在充電階段來測量。因此，可以將電芯中包含的電荷的測量值與每個測量的電壓值進行匹配，以獲得圖1中示出的類型的特征剩余電壓/電荷曲線。要注意，如果電荷電流不同于iMf (特別地在其中Uf= O的情況下)，流過電芯的電流可以在與測量電芯兩端的電壓所需要的時間對應(yīng)的較短時間例如小于Ims且優(yōu)選小于1ys內(nèi)周期性地被強加于數(shù)值iref。作為一個變化，特征電壓/電荷曲線可以在電芯的完全放電期間而不是在充電期間獲得。
[0036]然后，電芯可以由于受到表示電芯的典型使用的充電/放電循環(huán)而“老化”。
[0037]可以重復(fù)上述步驟至少一次，以獲得針對至少一個第二電芯健康狀態(tài)的圖1中示出的類型的至少第二特征電壓/電荷曲線。
[0038]當(dāng)記錄了與電芯的不同健康狀態(tài)對應(yīng)的至少兩個特征電荷/電壓曲線時，可以基于這兩個曲線例如通過搜索在額定電芯容量的20%到60%的電荷范圍內(nèi)的兩個特征曲線之間的交叉點來確定點A。
[0039]可以在確定點A之前可選地平滑根據(jù)在特征化階段完成的電荷的電壓的測量。作為非限制數(shù)值示例，特征電壓/電荷曲線的點可以按10kHz頻率(每10 μ Si個點)來獲得，并且然后在2000個點(20ms)的滑動窗口上平均。
[0040]一旦針對電芯類型和參考電流i,ef知道點A的坐標(biāo)，它們可以由用于管理包括該類型的初級電芯的電池的設(shè)備來存儲。
[0041]當(dāng)電池工作時管理設(shè)備進行的電池電芯的交叉點A的檢測使管理設(shè)備能夠無關(guān)于由于電芯老化或者其它現(xiàn)象而導(dǎo)致的電池計量儀的可能漂移而可靠地知道該電芯中可用的電荷。
[0042]例如，針對每個電池電芯，電池管理設(shè)備能夠?qū)崿F(xiàn)用于檢測交叉點A的方法，該方法包括以下步驟:
[0043]在電芯的第一電荷狀態(tài)等級和第二電荷狀態(tài)等級之間(例如在電芯SOC的20%和80%之間)在電芯充電或者放電期間多次在參考電流iMf下測量電芯兩端的電壓；并且
[0044]檢測在該管理設(shè)備中存儲的該電壓的特定預(yù)先定義的數(shù)值Ua,該電壓與在特征化階段預(yù)先確定的點A的電壓坐標(biāo)對應(yīng)。
[0045]檢測點A的方法的充電或者放電階段可以與由包括電池的系統(tǒng)(例如動力輔助車輛)進行的電池的正常使用的電芯的充電或者放電對應(yīng)。如果標(biāo)準(zhǔn)電芯充電或者放電電流與參考電流iMf不同，則管理設(shè)備可以將橫過電芯的電流周期性地強加于數(shù)值i μ—段時間(優(yōu)選足夠短)以避免干擾系統(tǒng)操作，例如小于Ims的時間且優(yōu)選小于10 μ s的時間，其與測量電芯兩端的電壓所需要的時間對應(yīng)。該時間優(yōu)選被選擇以可能與電流在特征化階段周期性地強迫于數(shù)值iMf以獲得電芯的特征曲線的時間相同或者類似，例如等于20%內(nèi)。作為一個變化，檢測點A的方法可以與專用電芯充電或者放電階段對應(yīng)，這可以由電池管理設(shè)備具體地實現(xiàn)，以完成電芯交叉點A且因此能夠檢查交叉點A。
[0046]用于檢查電池電芯的交叉點A的上述方法可以例如由管理設(shè)備使用，以再調(diào)整電芯的電荷狀態(tài)計量儀。電池管理設(shè)備可以例如實現(xiàn)用于評估電池電芯的電荷狀態(tài)的方法，該方法包括:估計電芯的電荷狀態(tài)的階段和估計階段之間的、用于再調(diào)整能夠?qū)赡芷?例如由電芯老化導(dǎo)致的漂移或者由管理系統(tǒng)的傳感器完成的測量的偏移)進行補償?shù)墓烙嫹椒ǖ碾A段，這種再調(diào)整階段能夠包括電芯的交叉點A的檢測的階段。作為一個示例，可以在電芯的交叉點A的檢測的階段之后再調(diào)整電芯的電荷狀態(tài)計量儀，以對在點A的檢查時間處的電芯的估計充電值和在點A處已知的實際電荷值之間的可能差異進行補償。優(yōu)勢在于通過檢查電芯的交叉點A來再調(diào)整電芯的電荷狀態(tài)計量儀不需要電芯的完全放電或者完全充電。這能夠完成比使用已知電荷狀態(tài)再調(diào)整方案更少約束的再調(diào)整階段?？梢蕴貏e地提供比現(xiàn)有系統(tǒng)中更頻繁的再調(diào)整。這可能例如能夠使用比現(xiàn)有系統(tǒng)更簡單的電荷狀態(tài)估計算法，因為更頻繁再調(diào)整可以補償估計算法的可靠性的可能降低。
[0047]根據(jù)所述實施例的一個方面，由管理設(shè)備進行的電池電芯在交叉點A的檢測可以用于確定電芯的電荷狀態(tài)或者SOH。
[0048]現(xiàn)在將描述用于確定能夠由電池管理設(shè)備實現(xiàn)的電池電芯的SOH的方法的示例。
[0049]該方法包括:用于在第一電芯電荷等級和第二電芯電荷等級之間在電芯充電或者放電期間多次在參考電流iMf下測量電芯兩端的電壓的階段。第一電荷等級和第二電荷等級為使得從第一電荷等級到第二電荷等級的范圍包括電芯的點A的電荷等級Qa。作為一個示例，完成電芯的額定容量的20%到60%的電荷等級范圍之間或者從20%到80%的電荷狀態(tài)范圍(SOC)之間的電壓測量。
[0050]用于確定SOH的方法的充電或者放電階段可以與由包括電池的系統(tǒng)進行的電池的正常使用的電芯的充電或者放電對應(yīng)。如果電芯的標(biāo)準(zhǔn)充電或者放電電流與參考電流iMf不同，則管理設(shè)備可以將流過電芯的電流周期性地強加于數(shù)值i 段時間(優(yōu)選足夠短)以避免干擾用戶，例如小于Ims的時間且優(yōu)選小于10 μ s的時間，該時間與測量電芯兩端的電壓所需要的時間對應(yīng)。該時間優(yōu)選被選擇以與電流在特征化階段周期性地強迫于數(shù)值i,ef的時間可能相同或者類似，例如等于20%內(nèi)。作為一個變化，SOH確定方法可以包括專用電芯充電或者放電階段，這可以由電池管理設(shè)備具體地實現(xiàn)，以確定電芯S0H。
[0051]在該示例中，在SOH確定方法期間，管理設(shè)備例如借助于電量計或者電流積分器測量在不同電壓測量之間的在電芯中存儲的或者從電芯中提取的電荷。要注意，如果在SOH確定方法期間的電芯充電或者放電模式被視為準(zhǔn)備好的且已知的，則兩個電壓測量之間的電芯中的電荷變化與兩個測量之間消逝的時間成比例。然后，管理電路可以通過簡單知道電壓測量之間消逝的時間而估計電荷變化，這可以例如借助于時鐘來測量。優(yōu)勢在于然后可以在沒有電流測量的情況下確定電芯S0H。