用于确定存储单元的自放电电流特性的系统和方法技术方案

在此公开用于确定存储单元的自放电电流特性的系统和方法。根据一个说明性实施例，一种用于确定存储单元(或存储单元组)的自放电电流特性的系统包括电压源、第一和第二电压测量电路、电流测量电路和处理器。电压源向耦合到系统的存储单元提供恒电位电压。第一电压测量电路提供第一电压分辨率，用于测量存储单元的一对端子上的开路电压。第二电压测量电路提供第二电压分辨率，其显著高于用于测量存储单元的一对端子中的一个端子处的端电压的第一电压分辨率。处理器通过使用电压源、第一和第二电压测量电路以及电流测量电路来执行测试过程，以确定存储单元的自放电漏电流特性。

【技术实现步骤摘要】
用于确定存储单元的自放电电流特性的系统和方法
技术介绍
诸如镍-镉(NiCad)电池或锂离子电池的存储电池通常在一段时间内失去其电荷，主要是由于在存储电池中发生的自放电电流。不幸的是，考虑到现有技术，实际上不可能完全消除这些存储单元中的自放电电流。此外，虽然在实验室环境中测试单个存储单元的成功率有限，但是在制造环境中测量一批存储单元中的每一个的自放电电流特性是相当复杂和不切实际的。更具体地，由于各种原因，在制造期间测量一批锂离子电池中的每一个的自放电电流参数是不切实际的。这些原因中的一些包括与现有锂存储电池技术相关的缺点，而其他缺点与用于执行这些类型测量的市售的恒电位系统相关联。与市售恒电位系统相关的缺点，特别是用于表征大于纽扣电池的锂离子电池的缺点，可能包括复杂性，不足的精确度和不期望的高成本。因此，代替在制造车间上批量测试锂离子电池，一些测试实体已经选择使用替代方法，在将一批锂离子电池存储在受控温度设备中之前，测量一批锂离子电池中的每一个的开路电压。在许多情况下，储存期可以延长到几周或更长。在完成储存期时，再次测量每个锂离子电池的开路电压，以便基于作为存储结果的开路电压的下降来评价每个锂离子电池的自放电电流特性。可以理解，这样的过程不仅仅提供每个锂离子电池的自放电电流特性的近似，而且还遭受各种其他缺点，例如测试周期必须延续几个星期或更长时间、存储要求(包括受控环境条件)和存储期间的潜在危险(火灾，化学品泄漏，有毒排放等)。
技术实现思路
本公开的某些实施例可以提供技术效果和/或解决方案以在短时间段(例如几个小时)内确定一个或多个可再充电存储单元的自放电电流特性，并且通过使用测试元件和技术，提供相比于传统测量系统非常有吸引力的成本-精度比。根据本公开的一个示例性实施例，一种方法可以包括：通过使用提供第一电压分辨率的第一电压测量电路来测量存储单元(或存储单元组)的一对端子上的开路电压；向所述存储单元(或所述存储单元组)中的所述一个提供至少部分地通过使用利用所述第一电压测量电路测量的开路电压所确定出的第一恒电位电压；通过使用被配置为提供高于所述第一电压分辨率的第二电压分辨率的第二电压测量电路，测量所述存储单元(或所述存储单元组)中的所述一个的所述一对端子之一的端电压；向所述存储单元(或所述存储单元组)中的所述一个提供至少部分地基于使用所述第二电压测量电路测量出的端电压的第二恒电位电压；在将所述第二恒电位电压提供给所述存储单元(或所述存储单元组)中的所述一个之后，在一段时间内对所述存储单元(或所述存储单元组)中的所述一个执行一个或多个自放电漏电流测量；使用所述一个或多个自放电漏电流测量来确定所述存储单元(或所述存储单元组)中的所述一个的自放电漏电流特性。根据本公开的另一示例性实施例，一种方法可以包括：对存储单元(或存储单元组)执行电压温度系数(TCV)表征过程，用于确定存储单元(或存储单元组)的TCV特性，并且在执行用于确定存储单元(或存储单元组)的自放电泄漏电流特性的测试过程之前使用TCV特性来设置存储单元(或存储单元组)的初始充电状态(SOC)级别。测试过程可以包括：提供两个或更多个电压测量电路；使用所述两个或更多个电压测量电路中的第一电压测量电路来测量所述存储单元(或所述存储单元组)的一对端子上的开路电压，所述第一电压测量电路提供第一电压分辨率；向存储单元(或存储单元组)提供至少部分地通过使用利用第一电压测量电路测量的开路电压所确定的第一恒电位电压；在向所述存储单元(或所述存储单元组)提供所述第一恒电位电压之后，在一段时间内对所述存储单元(或所述存储单元组)执行一个或多个自放电漏电流测量；使用自放电漏电流测量来确定所述存储单元(或存储单元组)的自放电漏电流特性。根据本公开的另一示例性实施例，一种系统可以包括第一电压测量电路、第二电压测量电路，电流测量电路和处理器。第一电压测量电路提供用于测量存储单元(或存储单元组)的一对端子上的开路电压的第一电压分辨率。第二电压测量电路提供用于测量存储单元(或存储单元组)的一对端子中的一个端子处的端电压的第二电压分辨率。电流测量电路可以用于测量存储单元(或存储单元组)的一个或多个自放电漏电流。处理器耦合到第一电压测量电路、第二电压测量电路和电流测量电路，用于执行测试过程以确定存储单元(或存储单元组)的自放电漏电流特性。从结合附图的以下描述中，本公开的其它实施例和各方面将会变得显而易见。附图说明通过参考以下结合所附权利要求和附图的描述，可以更好地理解本专利技术的许多方面。在各个附图中，相同的附图标记表示相同的结构元件和特征。为了清楚起见，并非每个元件在每个图中都用数字标记。附图不一定按比例绘制；而是强调说明本专利技术的原理。附图不应被解释为将本专利技术的范围限制为本文所示的示例性实施例。图1示出测量存储单元中的自放电电流的理想化设置。图2示出了根据本公开的可用于确定存储单元的自放电电流特性的自放电电流测量系统的示例性实施例。图3示出了可用于实现图2所示的自放电电流测量系统的一些示例性部件。图4示出了根据本公开的示例性存储单元的电压的温度系数(TCV)相对于充电状态级别的图形表示。图5示出了根据本公开的确定存储单元的自放电漏电流的示例性方法的流程图。具体实施方式贯穿本说明书，为了说明本专利技术构思的使用和实现的目的，描述了实施例和变型。说明性描述应当被理解为呈现专利技术性概念的示例，而不是限制本文所公开的概念的范围。为此，在本文中仅出于方便而使用某些措辞和术语，并且这样的措辞和术语应当被广泛地理解为包括本领域普通技术人员以各种形式和等同物所一般理解的各种对象和动作。例如，诸如“存储单元”，“电荷”，“电压”，“处理器”，“计算机”，“放大器”，“精度”，“分辨率”，“精度”，“增益”，“组”，“集合”或“数字”可以具有各种解释并且可以以各种方式实现，而不偏离本公开的精神。更具体地，本文所使用的短语“存储单元”不必限于单个存储单元，而是可以同样良好地应用于一组/集合/多个的存储单元，并且短语“测试过程”可以替代地解释为指示当正在执行测量时的“测量过程”。还应当理解，本文使用的词“示例”旨在本质上非排他的且非限制性的。更具体地，本文所使用的词语“示例性”指示若干示例中的一个，并且应当理解，没有特别强调，排他性或偏好与使用该词语相关或由其暗示。一般来说，根据本文公开的各种说明性实施例，用于确定存储单元(或存储单元组)的自放电电流特性的系统可以包括第一电压测量电路、第二电压测量电路、电压源，电流测量电路和处理器。第一电压测量电路提供第一电压分辨率，用于测量耦合到系统的存储单元的一对端子上的开路电压。第二电压测量电路提供显著高于第一电压分辨率的第二电压分辨率，并且可以用于在使用第一电压测量获得第一电压测量之后测量存储单元的一对端子中的一个端子处的端电压。电压源基于由第一电压测量电路和第二电压测量电路中的每一个在存储单元上执行的各种电压测量来提供恒电位器电压。电流测量电路使得能够在各个时间测量存储单元的自放电漏电流。处理器可以使用第一电压测量电路，第二电压测量电路，电压源和电流测量电路来执行测试过程以确定存储单元的自放电漏电流特性。与传统的自放电漏电流测量系统相比，这种系统提供了有利的成本精度比。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种方法，包括：通过使用提供第一电压分辨率的第一电压测量电路，测量存储单元或存储单元组中的一个的一对端子两端的开路电压；向所述存储单元或所述存储单元组中的所述一个提供至少部分地通过使用利用所述第一电压测量电路测量出的开路电压所确定出的第一恒电位电压；通过使用被配置为提供高于所述第一电压分辨率的第二电压分辨率的第二电压测量电路，测量所述存储单元或所述存储单元组中的所述一个的所述一对端子之一的端电压；向所述存储单元或所述存储单元组中的所述一个提供至少部分地基于使用所述第二电压测量电路测量出的端电压的第二恒电位电压；在将所述第二恒电位电压提供给所述存储单元或所述存储单元组中的所述一个之后，在一段时间内对所述存储单元或所述存储单元组中的所述一个执行一个或多个自放电漏电流测量；和使用所述一个或多个自放电漏电流测量来确定所述存储单元或所述存储单元组中的所述一个的自放电漏电流特性。

【技术特征摘要】
2016.12.11 US 15/375,1231.一种方法，包括：通过使用提供第一电压分辨率的第一电压测量电路，测量存储单元或存储单元组中的一个的一对端子两端的开路电压；向所述存储单元或所述存储单元组中的所述一个提供至少部分地通过使用利用所述第一电压测量电路测量出的开路电压所确定出的第一恒电位电压；通过使用被配置为提供高于所述第一电压分辨率的第二电压分辨率的第二电压测量电路，测量所述存储单元或所述存储单元组中的所述一个的所述一对端子之一的端电压；向所述存储单元或所述存储单元组中的所述一个提供至少部分地基于使用所述第二电压测量电路测量出的端电压的第二恒电位电压；在将所述第二恒电位电压提供给所述存储单元或所述存储单元组中的所述一个之后，在一段时间内对所述存储单元或所述存储单元组中的所述一个执行一个或多个自放电漏电流测量；和使用所述一个或多个自放电漏电流测量来确定所述存储单元或所述存储单元组中的所述一个的自放电漏电流特性。2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述第一电压测量电路提供毫伏级分辨率，并且所述第二电压测量电路提供微伏级分辨率，并且所述一对端子中的所述一个是所述存储单元或所述存储单元组中的所述一个的负端子。3.根据权利要求2所述的方法，其中，至少部分地通过使用低增益或单位增益放大器之一来获得毫伏级分辨率，并且至少部分地通过使用高增益放大器获得微伏级分辨率。4.根据权利要求1所述的方法，还包括：在测量所述一对端子两端的开路电压之前对所述存储单元或所述一组存储单元中的所述一个执行电压温度系数(TCV)表征过程，所述TCV表征过程包括识别零TCV值或低于预定义阈值的一个或多个TCV值中的至少一个。5.根据权利要求4所述的方法，...

【专利技术属性】
技术研发人员：E·布罗林，M·乌洛维奇，B·博斯维尔，R·佐罗，
申请(专利权)人：是德科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：美国,US