[发明专利]基于谐波信号的电池老化状态检测装置及方法

说明书

根据本发明的优选实施例的基于谐波信号的电池老化状态检测装置及方法，通过基于检测信号穿过电池出来的穿过信号的谐波信号来检测电池的老化状态，从而，在充电和放电循环途中无需与系统分离而可以在短时间内检测电池的老化状态。

技术领域

本发明涉及一种基于谐波信号的电池老化状态检测装置及方法，更详细而言，涉及一种检测电池的老化状态的装置及方法。

尤其，本发明涉及一种适用于使用电池作为动力源的电动汽车、混合动力汽车、自动驾驶汽车等，通过实时监视电池的老化状态，可以事先防止在行驶途中可能由于电池放电而发生的事故等的装置及方法。

这项研究与以下课题有关；由延世大学在韩国科学技术信息通信部的的资助以及韩国研究基金会的支持下于2020年至2023年主办执行的“用于实现超级电网的下一代电网诊断及监控技术开发(No.2020R1A2B5B03001692)”课题和由高丽大学在韩国科学技术信息通信部的的资助以及韩国研究基金会的支持下于2017年至2022年主办执行的“韩美研究基金会新电力技术国际产业和学校合作研究中心(No.2017K1A4A3013579)”课题。

背景技术

预测电动汽车和电网中使用的高容量电池的寿命并诊断老化对于维持系统的性能和确保安全至关重要。包括电动汽车在内的EV及电网的储能系统(Energy StorageSystem，ESS)使用结合许多电池单元的高容量电池。为了诊断储能系统(ESS)，许多传感器需要不断地观察电池单元来积累充电/放电数据。所积累的数据可以通过人工智能模型和状态估计算法来诊断电池的老化状态。

以往的电池老化诊断技术是可以通过电池的放电用剩余容量来诊断电池的老化状态。作为精确诊断方法的一例，可以利用电化学阻抗谱(Electrochemical ImpedanceSpectroscopy，EIS)观察电池的阻抗变化来估计电池的状态。但是，在以往的电池老化诊断技术中，必须将电池的SOC放电至0％，这不仅会缩短电池的寿命，而且要花费很长时间来累积诊断数据。另外，EIS虽然可以进行精确的诊断，但是，利用昂贵的设备实时地诊断包括许多电池单元的设备存在技术性的问题。近年来，要求高容量电池的可用性扩展和实时诊断技术。

发明内容

本发明的目的在于，提供一种基于检测信号穿过电池而出来的穿过信号的谐波信号检测电池的老化状态的基于谐波信号的电池老化状态检测装置及方法。

对于本发明中未明示的其他目的，在可以从以下的详细说明和其效果中推测的范围内进行进一步考虑。

为了实现上述目的，本发明的提供一种基于谐波信号的电池老化状态检测装置，其为用于检测电池的老化状态的电池老化状态检测装置，其中：包括：检测信号提供部，用于向所述电池施加检测信号；穿过信号获取部，用于获取通过所述检测信号提供部施加到所述电池的所述检测信号穿过所述电池而出来的穿过信号；以及老化状态检测部，用于基于通过所述穿过信号获取部获得的所述穿过信号的谐波信号来检测所述电池的老化状态。

其中，所述电池，位于车辆的内部，用作所述车辆的动力源，所述电池老化状态检测装置，安装在所述车辆的内部，以预设时间单位检测所述电池的老化状态。

其中，所述电池老化状态检测装置，在所述电池的充电和放电循环中的休止期检测所述电池的老化状态。

其中，所述老化状态检测部基于所述穿过信号的谐波信号图样检测所述电池的老化状态

其中，所述老化状态检测部基于所述穿过信号的奇数阶谐波信号图样和所述穿过信号的偶数阶谐波信号图样中的至少一个来检测所述电池的老化状态，

其中，所述老化状态检测部基于所述穿过信号的谐波信号比率检测所述电池的老化状态。

其中，所述老化状态检测部基于所述穿过信号的奇数阶谐波信号比率和所述穿过信号的偶数阶谐波信号比率中的至少一个来检测所述电池的老化状态。