用于评估可再充电蓄电池的方法和装置制造方法及图纸

本申请涉及用于评估可再充电蓄电池的方法和装置。一种用于评估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，评估电压差以确定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充电状态，和响应充电状态控制应用的操作。

【技术实现步骤摘要】
用于评估可再充电蓄电池的方法和装置
本专利技术涉及采用可再充电蓄电池的系统和相关的控制系统。
技术介绍
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（LiFeP0 4)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（S0C)。用于监测S0C的已知的系统使用库仑计数并且依赖 于端点以复位S0C。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。
技术实现思路
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〇. 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。 方案13、根据方案9所述的方法，其中基于电压差的峰值状态确定蓄电池的健康 状态，包括将在电压差的峰值状态的蓄电池充电容量与蓄电池的健康状态相关联。 方案14、根据方案9所述的方法，还包括基于电压差的峰值状态确定蓄电池的充 电状态，其中确定充电状态包括将在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。 【附图说明】 现在将参考附图通过例子来描述一个或多个实施例，其中： 图1示出根据本专利技术的包括采用可再充电蓄电池的动力系系统的交通工具； 图2-1示出根据本专利技术的与对在不同健康状态下的代表性蓄电池进行充电和放 电相关的数据； 图2-2示出根据本专利技术的图2-1的数据，数据扩展到包括与蓄电池充电事件和蓄 电池放电事件的初始容量的百分比相关的测量电压； 图2-3示出根据本专利技术的图2-1的数据，数据被分析以包括电压响应对充电输入 的导数，该导数被相对于蓄电池的充电状态绘出； 图2-4示出根据本专利技术的图2-1的数据，数据被分析以包括电压响应对充电输入 的导数，该导数被相对于蓄电池电荷容量绘出；以及 图3示出根据本专利技术的在蓄电池充电事件期间执行电压差分析的电压差分析方 案。 【具体实施方式】 现在参考附图，其中附图仅为了示出某些示例性实施例且不是为了限于这些实施 例，图1示意性地示出了采用可再充电能量存储设备（蓄电池）25的非限制应用。应用包 括交通工具5,交通工具包括动力系系统20的非限制实施例，动力系系统包括内燃发动机 (发动机）40、第一和第二非燃烧扭矩机器35和36以及蓄电池25。 蓄电池25可以是任意适当的能量存储设备，例如，由多个锂离子单格电池制造的 高压蓄电池。应该意识到，能量存储设备25可包括多个发电单格电池、超级电容、和配置为 在车辆上存储能量并提供电能的其他适当的电化学设备。蓄电池25通过高压总线29电连 接到逆变器模块30,该模块连接到第一和第二扭矩机器35和36以在其间传递电能。在一 个实施例中，外部连接器26电连接到蓄电池25并且可连接到外部AC电源以提供用于给蓄 电池25充电的电能。 发动机40和非燃烧扭矩机器35和36机械连接到变速器50,变速器机械连接到 传动系60,所有这些可由控制系统10控制。动力系系统20可配置为混合动力系统（包括 串联混合动力系统、并联混合动力系统、串并联混合动力系统中的一个）、增程式电动系统 (EREV)、插电式混合电动（PHEV)车、蓄电池电动车（BEV)、或其他动力系配置等。包括动力 系系统20的交通工具5的实施例是示意性的且不是限制性的。 动力系系统20采用通信路径55、机械动力路径57和高压电力路径59。机械动力 路径57机械地连接产生、使用、和/或传递扭矩的元件。高压电力路径59电连接产生、使 用、和/或传递高压电能的元件，包括高压DC总线29。通信路径55可包括直接数据传输线 和高速数据传本文档来自技高网...

【技术保护点】
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。

【技术特征摘要】
2013.03.13 US 13/801,9871. 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。2. 根据权利要求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。3. 根据权利要求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。4. 根据权利要求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。5. 根据权利要求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。6. 根据权利要求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...

【专利技术属性】
技术研发人员：R·Y·赢，
申请(专利权)人：通用汽车环球科技运作有限责任公司，
类型：发明
国别省市：美国;US