開始圖3的方法。作為非限制示例，當(dāng)電芯的電荷狀態(tài)達(dá)到SOC的60%到80%的范圍內(nèi)的閾值時觸發(fā)圖3的方法。
[0072]圖3的方法包括初始步驟201，在初始步驟201期間，在電流丨％下測量電芯兩端的電壓，并且在用于存儲測量出的電壓值的表U的隊列k = O的字段U (O)中寫入測量出的電壓值。在步驟201處，用于存儲從電芯中提取的電荷量的數(shù)值的表Q的隊列k = O的字段Q(O)被設(shè)置為O。
[0073]在步驟201之后的步驟203處，用于指向表U和Q中的索引k增加了 1，并且在電流Uf下再次測量電芯兩端的電壓。將測量出的電壓值寫入到表U的字段U(k)中。進(jìn)一步，在步驟203處，用于測量電壓u(k-l)的步驟和用于測量U(k)的步驟之間的電芯的電荷變化AQ例如由電量測量而確定或者根據(jù)在兩個測量之間消逝的時間而估計。將數(shù)值Q(k-1) + AQ寫入到表Q的字段Q(k)中。
[0074]在步驟205處，測量設(shè)備驗證在步驟203處測量的電壓U(k)是否橫過電芯的特征點(diǎn)A的電壓值Ua。如果，在步驟205處，數(shù)值U (k)大于數(shù)值UA，則重復(fù)步驟203和205。
[0075]如果在步驟205處，數(shù)值U (k)小于等于數(shù)字UA，則實現(xiàn)步驟207，在步驟207期間，管理設(shè)備驗證從一開始處理的電芯的電荷變化Q(k)是否達(dá)到了閾值Qs。如果，在步驟205處，數(shù)字Q(k)小于閾值Qs，則重復(fù)步驟203，205以及207。如果，在步驟207處，數(shù)值Q (k)大于等于數(shù)值Qs，則實現(xiàn)用于確定電芯的SOH的步驟209。
[0076]在步驟209處，SOH可以例如根據(jù)上述方法中的一個即通過表示根據(jù)電芯電荷變化的在電流Uf下的電芯電壓的特征曲線在電壓點(diǎn)^處的斜率的變量的計算或者通過表示在高于點(diǎn)A或者低于點(diǎn)A的電芯電荷等級范圍內(nèi)的在電流iMf下的電芯電壓的平均的變量的計算來從表U和Q中包含的數(shù)值中確定。在步驟209結(jié)束時，SOH確定方法結(jié)束。
[0077]描述了特定實施例。本領(lǐng)域的技術(shù)人員容易想到各種替代、修改和改進(jìn)。
[0078]具體地，除了點(diǎn)A的坐標(biāo)之外，電池管理設(shè)備還可以可選地存儲在電芯特征化階段確定的在參考電流iMf下的電芯的一個或者多個特征電壓/電荷曲線的所有。在這種情況下，為了評估電池電芯的電荷狀態(tài)，管理設(shè)備可以測量在電流Uf下的電芯兩端的電壓，并且基于該測量且基于所存儲的特征曲線來估計電芯的電荷狀態(tài)。用于估計電芯的電荷狀態(tài)的特定曲線可以通過考慮電芯SOH的指示器來選擇。
[0079]進(jìn)一步，在電芯特征化階段，可以針對多個不同參考電流iMf來可選地確定點(diǎn)A的坐標(biāo)以及電壓/電荷曲線在點(diǎn)A處的特征斜率和/或排除點(diǎn)A之外的電荷等級范圍內(nèi)的電壓的特征平均。在這種情況下，當(dāng)管理設(shè)備由上述類型的方法實現(xiàn)SOH確定的階段時，其可以選擇其可以選擇在SOH確定階段電池完成最佳適于使用的參考電流。
[0080]這種替代、修改和改進(jìn)旨在為本公開的一部分，并且旨在處于本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)。因此，上述描述僅是舉例且不旨在限制。本發(fā)明僅被限制如下面的權(quán)利要求所定義并且限制于其等同物。
【主權(quán)項】
1.一種用于確定電池的第一初級電芯的健康狀態(tài)的方法，包括以下步驟: 在第一電荷狀態(tài)等級和第二電荷狀態(tài)等級之間在電芯充電或者放電期間多次測量電芯兩端的電壓(u(k));并且 檢測預(yù)先確定的特定值(Ua)的所述電壓(U(k))對應(yīng)于所述電芯的預(yù)先確定的特定電荷值(Qa)的交叉，所述特定電荷(Qa)和電壓(Ua)值與表示針對電芯的不同健康狀態(tài)的、所述電壓(U(k))根據(jù)電芯中包含的電荷而變化的至少兩個曲線(101a，101b，1lc)的交叉點(diǎn)(A)的坐標(biāo)對應(yīng)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述電壓(U(k))為在參考電流(iref)下的電芯兩端的電壓。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，還包括:確定且存儲所述電壓測量之間的電芯電荷(AQ)的變化。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其中，所述電荷變化(AQjGO)由電量計或者電流積分器來測量。5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其中，所述電荷變化(AQjGO)通過考慮所述電壓測量之間消逝的時間來估計。6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，包括用于確定表示所述電壓(U(k))根據(jù)電芯的電荷變化(AQjGO)而變化的曲線在所述特定電壓值(Ua)的交叉點(diǎn)處的斜率的步驟。7.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，包括用于計算所述第一電芯電荷等級和第二電芯電荷等級之間的所述電壓(U(k))的平均值的步驟，所述第一電荷等級和第二電荷等級均高于所述特定電荷值(Qa)或者均低于所述特定電荷值(Qa)。8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，還包括在檢測所述預(yù)先確定的特定值(Ua)的所述電壓(U(k))的交叉之后的電芯的完全再充電的步驟，并且在該再充電步驟期間測量注入到電芯中的電荷。9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述特定電荷值(Qa)在電芯的額定完全電荷容量的20%到60%的范圍內(nèi)。10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述電芯為鋰離子類型的電芯，并且其中，所述特定電荷值(Qa)在電芯的額定完全電荷容量的38%到42%的范圍內(nèi)。11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的方法，其中，所述電芯具有2.2-Ah額定容量和4.2-V額定完全充電電壓，并且其中所述特定電壓值(Qa)在3.5V到3.6V的范圍內(nèi)。12.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，還包括:之前特征化階段，包括:針對與第一電芯相同類型的第二初級電芯而獲得表示針對第二電芯的至少兩個不同健康狀態(tài)的、第二電芯兩端的電壓根據(jù)第二電芯中包含的電荷而變化的至少兩個特征曲線(101a，101b，101c)。13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，其中，之前特征化階段還包括:用于在電芯的額定容量的20%到60%的電荷范圍中確定所述至少兩個特征曲線的交叉點(diǎn)(A)的步驟。14.一種系統(tǒng)，包括: 包括多個初級電芯的電池；以及 電池管理設(shè)備， 其中，所述管理設(shè)備能夠通過權(quán)利要求1所述的方法確定初級電芯的健康狀態(tài)。15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的系統(tǒng)，其中，所述電池為具有動態(tài)重新配置架構(gòu)的電池，并且其中，所述管理設(shè)備能夠動態(tài)斷開且連接所述電池的后面的電芯，使得在所述電池兩端提供AC電壓。16.根據(jù)權(quán)利要求15和2所述的系統(tǒng)，其中，所述參考電流(iMf)為零，并且其中，所述用于測量所述第一電芯兩端的電壓(U(k))的步驟由所述管理設(shè)備在所述第一電芯的斷開期間實現(xiàn)，以用于在所述電池兩端生成AC電壓。
【專利摘要】一種用于確定電池的第一初級電芯的健康狀態(tài)的方法，包括以下步驟：在第一電荷狀態(tài)等級和第二電荷狀態(tài)等級之間在電芯充電或者放電期間多次在參考電流下測量電芯兩端的電壓；并且檢測預(yù)先確定的特定值的電壓對應(yīng)于所述電芯的預(yù)先確定的特定電荷值的交叉點(diǎn)。
【IPC分類】G01R31/36
【公開號】CN104965176
【申請?zhí)枴緾N201510117102
【發(fā)明人】勞倫·威尼, 法蒂亞·卡魯伊
【申請人】原子能與替代能源委員會, 戴卡特隆有限公司
【公開日】2015年10月7日
【申請日】2015年3月17日
【公告號】EP2944970A1, US20150260795