[发明专利]用于电池状态估计的方法和设备

说明书

提供了用于电池状态估计的方法和设备。所述方法包括：使用电池的感测电压与通过对应于电池的电化学模型估计的电池的估计电压之间的电压差来确定电池的状态变化；基于确定的电池的状态变化来更新电化学模型的内部状态；和基于更新的电化学模型的内部状态来估计电池的状态信息。

本申请要求于2019年10月22日在韩国知识产权局提交的第10-2019-0131570号韩国专利申请的权益，所述韩国专利申请的全部公开出于所有目的通过引用包含于此。

技术领域

下面的描述涉及用于电池状态估计的方法和设备。

背景技术

存在用于估计电池的状态各种方法。例如，这样的方法可包括通过对电池的电流进行积分或者使用电池模型(例如，电路模型或电化学模型)来估计电池的状态。

发明内容

提供本发明内容以便以简化的形式介绍以下在具体实施方式中进一步描述的构思的选择。本发明内容不意在确定要求保护的主题的关键特征或必要特征，也不意在用于帮助确定要求保护的主题的范围。

在一个总体方面，一种用于电池状态估计的处理器实现的方法包括：使用电池的感测电压与通过对应于电池的电化学模型估计的电池的估计电压之间的电压差来确定电池的状态变化；基于确定的电池的状态变化来更新电化学模型的内部状态；和基于更新的电化学模型的内部状态来估计电池的状态信息。

确定电池的状态变化的步骤可包括：基于所述电压差、通过电化学模型先前估计的先前状态信息以及开路电压(OCV)表来确定电池的状态变化。

确定电池的状态变化的步骤还可包括：基于OCV表获得与先前状态信息对应的OCV，并且将所述电压差施加到获得的OCV。

更新电化学模型的内部状态的步骤可包括：基于确定的电池的状态变化来校正活性物质颗粒中的离子浓度分布或电极中的离子浓度分布。

更新电化学模型的内部状态的步骤可包括：基于确定的电池的状态变化来均一地校正活性物质颗粒中的离子浓度分布或电极中的离子浓度分布。

更新电化学模型的内部状态的步骤可包括：基于根据确定的电池的状态变化的扩散特性来确定浓度梯度特性，并且基于确定的浓度梯度特性来校正电池的离子浓度分布。

更新电化学模型的内部状态的步骤还可包括：基于确定的电池的状态变化来计算活性物质的扩散方程，并且校正活性物质颗粒中的离子浓度分布或电极中的离子浓度分布。

电化学模型的内部状态可包括电池的正电极锂离子浓度分布、电池的负电极锂离子浓度分布以及电池的电解质锂离子浓度分布中的任意一个或任意两个或更多个的任意组合。

所述方法还可包括：验证电池的感测电压与电池的估计电压之间的电压差是否超过阈值电压差。

电化学模型可被配置为估计多个电池中的目标电池的状态信息。感测电压可以是从目标电池测量的电压。估计电压可以是通过电化学模型从所述多个电池中的另一个电池先前估计的电压。

电池可以是电池单体、电池模块或电池组。

估计的电池的状态信息可包括荷电状态(SOC)、健康状态(SOH)以及异常状态信息中的任意一个或任意两个或更多个的任意组合。

在另一个总体方面，一种非暂时性计算机可读存储介质存储指令，所述指令在被处理器执行时，使得所述处理器执行以上描述的方法。

在另一个总体方面，一种用于电池状态估计的处理器实现的方法包括：获得包括电池的感测电压的感测数据；使用与电池对应的电化学模型从感测数据获得电池的估计电压；计算电池的感测电压与电池的估计电压之间的第一电压差；基于第一电压差来选择电化学模型的校正方法；通过将选择的校正方法应用于电化学模型来校正电化学模型的内部状态或将被输入到电化学模型的感测电流；和使用应用了校正方法的电化学模型来估计电池的状态信息。