[发明专利]用于评估可再充电蓄电池的方法和装置

说明书

技术领域

本发明涉及采用可再充电蓄电池的系统和相关的控制系统。

背景技术

蓄电池是应用在多种系统中以从发生在单格电池中的化学反应提供电能并且优选为可再充电的电化学设备。蓄电池应用于多种系统中，包括例如地面交通工具。已知的蓄电池技术包括锂铁磷酸盐(LiFePO₄)单格电池以及在充电/放电期间表现出平坦电压响应的其他技术。除非在接近充电的顶部和底部的端点处，在充电/放电事件期间的平坦电压响应使得难以预测充电状态(SOC)。用于监测SOC的已知的系统使用库仑计数并且依赖于端点以复位SOC。蓄电池充电和放电能引起活性材料中的相变，其与蓄电池放电和充电时的嵌入和脱嵌相关。

已知的交通工具系统包括提供用于推进的牵引扭矩的动力系系统，其中一些牵引力产生自蓄电池。这样的动力系系统可包括混合动力系统、纯电动系统、和可配置为运行在多种操作模式中以产生和传递扭矩到传动系的增程式电力系统。

发明内容

一种用于评估在应用中采用的蓄电池的方法包括计算充电事件期间的电压差，评估该电压差以确定电压差的峰值状态，基于电压差的峰值状态确定蓄电池的充电状态，以及响应充电状态控制应用的操作。

本应用提供的方案如下：

方案1、一种用于评估应用中采用的蓄电池的计算机实施的方法，包括：

计算充电事件期间的电压差；

评估该电压差以确定的该电压差的峰值状态；

基于该电压差的该峰值状态确定蓄电池的充电状态；和

响应充电状态控制该应用的操作。

方案2、根据方案1所述的方法，其中计算充电事件期间的电压差包括计算低电流充电事件期间的电压差。

方案3、根据方案2所述的方法，其中计算低电流充电事件期间的电压差包括计算在包括以小于三小时充电速率的充电速率的充电事件期间的电压差。

方案4、根据方案1所述的方法，其中计算充电事件期间的电压差包括：

求蓄电池充电电流关于时间的积分；和

确定相对于积分的蓄电池充电电流的变化的蓄电池电压的变化。

方案5、根据方案1所述的方法，其中计算充电事件期间的电压差包括：

求蓄电池充电电流关于时间的积分以确定蓄电池充电容量；和

确定相对于蓄电池充电容量的变化的蓄电池电压的变化。

方案6、根据方案1所述的方法，其中评估电压差以确定电压差的峰值状态，包括相对于蓄电池充电容量评估电压差以确定电压差的峰值状态和对于该电压差的峰值状态的相应的蓄电池充电容量。

方案7、根据方案1所述的方法，其中基于电压差的峰值状态确定蓄电池的充电状态包括：

相对于蓄电池充电容量评估电压差以确定电压差的峰值状态和对于该电压差的峰值状态的相应的蓄电池充电容量；和

将在该电压差的峰值状态的蓄电池充电容量与蓄电池充电状态相关联。

方案8、根据方案1所述的方法，其中基于电压差的峰值状态确定蓄电池的充电状态包括：

相对于蓄电池充电容量评估电压差以确定电压差的峰值状态和对于该电压差的峰值状态的相应的蓄电池充电容量；和

将在该电压差的峰值状态的蓄电池充电容量与蓄电池健康状态相关联。

方案9、一种用于评估可再充电蓄电池的计算机实施的方法，所述蓄电池在充电事件期间表现出几乎平坦的电压响应，该方法包括：

执行蓄电池的低电流充电；

确定低电流充电期间的电压差，包括求蓄电池充电电流关于时间的积分并确定相对于积分的蓄电池充电电流的变化的蓄电池电压的变化；

确定相对于蓄电池充电容量的电压差的峰值状态；

基于电压差的峰值状态确定蓄电池的健康状态；和

响应健康状态控制蓄电池操作。

方案10、根据方案9所述的方法，其中所述的蓄电池在充电事件期间表现出几乎平坦的电压响应，包括所述蓄电池在充电事件期间表现出变化小于0.2V的电压响应。

方案11、根据方案9所述的方法，其中确定低电流充电事件期间的电压差包括确定在以小于3-小时充电速率的充电速率进行充电期间的电压差。

方案12、根据方案9所述的方法，其中确定相对于蓄电池充电容量的电压差的峰值状态，包括相对于蓄电池充电容量评估电压差以确定电压差的峰值状态和对于该电压差的峰值状态的相应的蓄电池充电容量。