[发明专利]估计包括混合正极材料的二次电池的电压的设备和方法

权利要求书

1.一种用于估计二次电池的电压的设备，该二次电池包含正极、负极和隔膜，该正极包括具有不同操作电压范围的第一正极材料和第二正极材料，该负极包括负极材料，该隔膜用于把所述正极与所述负极分开，该设备包括：

控制单元，该控制单元被构造为基于电路模型在二次电池的充电或放电期间估计该二次电池的电压，

其中，所述电路模型包括：

第一正极材料电路，该第一正极材料电路具有电压根据所述第一正极材料的充电状态(SOC)改变的电路元件，所述第一正极材料的SOC随流经所述第一正极材料电路的电流而变化；

第二正极材料电路，该第二正极材料电路并联连接至第一正极材料电路，并具有电压根据所述第二正极材料的SOC改变的电路元件，所述第二正极材料的SOC随流经所述第二正极材料电路的电流而变化；以及

负极材料电路，该负极材料电路串联连接至所述第一正极材料电路和所述第二正极材料电路，并具有电压根据所述负极材料的SOC改变的电路元件，所述负极材料的SOC随流经所述负极材料电路的电流而变化。

2.根据权利要求1所述的用于估计二次电池的电压的设备，

其中所述第一正极材料电路、所述第二正极材料电路和所述负极材料电路分别包括开路电压部件以及可选地包括阻抗电压部件。

3.根据权利要求2所述的用于估计二次电池的电压的设备，

其中所述开路电压部件和所述阻抗部件串联连接。

4.根据权利要求2所述的用于估计二次电池的电压的设备，

其中所述控制单元根据所述第一正极材料的SOC、所述第二正极材料的SOC和所述负极材料的SOC改变分别由所述第一正极材料电路、所述第二正极材料电路和所述负极材料电路的开路电压部件形成的电压。

5.根据权利要求4所述的用于估计二次电池的电压的设备，

其中，所述控制单元通过合并分别流经所述第一正极材料电路、所述第二正极材料电路和所述负极材料电路的电流改变所述第一正极材料、所述第二正极材料和所述负极材料的SOC。

6.根据权利要求2所述的用于估计二次电池的电压的设备，

其中，所述控制单元通过利用对应的阻抗电压计算方程式根据流经各个电路的电流改变在各个电路的阻抗部件形成的电压，所述阻抗电压计算方程式从构成各个电路的阻抗部件的电路元件的连接关系和电气特征值导出。

7.根据权利要求2所述的用于估计二次电池的电压的设备，

其中，各个电路的阻抗部件包括选自下述的至少一个电路元件：一个或多个电阻元件，一个或多个电容元件，一个或多个电感元件，以及上述的组合。

8.根据权利要求2所述的用于估计二次电池的电压的设备，

其中各个电路的阻抗部件包括多个电路元件，并且

其中所述多个电路元件被串联和/或并联连接。

9.根据权利要求1所述的用于估计二次电池的电压的设备，还包括传感器，该传感器被构造为当所述二次电池启动充电或放电时测量该二次电池的操作启动电压，在该二次电池的充电或放电期间按时间间隔测量该二次电池的电流，以及把该二次电池的被测操作启动电压和被测电流提供给所述控制单元。