用于估计电池的SOC的装置和方法制造方法及图纸

一种用于估计电池的充电状态(SOC)的装置，包括：感测单元，其被配置为测量电池的电压、电流和温度；处理器，其可操作地耦合到感测单元，并且处理器执行：基于根据电池的电压的第一SOC来设置第一参考电压，该第一SOC是使用在电池的每个充电/放电周期测量的电池的电流来预先计算的；使用与电池对应的等效电路模型，计算根据电池的电压的第二SOC；基于第一参考电压将电池的电压区域设置为第一电压区域和第二电压区域；以及，将第一电压区域和第二电压区域中的每一个中的电池的SOC估计为第一SOC和第二SOC中的任何一个。

Device and method for estimating SOC of battery

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于估计电池的SOC的装置和方法
本申请要求于2017年10月20日在韩国提交的韩国专利申请No.10-2017-0136781的优先权，其公开内容通过引用并入本文。本公开涉及一种用于估计电池的充电状态(SOC)的装置和方法，更具体地，涉及一种通过使用针对电池的每个充电/放电周期计算的第一SOC和使用等效电路模型计算的第二SOC来估计电池的SOC的装置和方法。
技术介绍
近来，对诸如笔记本电脑、摄像机和便携式电话的便携式电子产品的需求急剧增加，并且已经热切地开发了电动车辆、能量存储电池，机器人、卫星等。因此，正在积极研究允许重复充电和放电的电池。目前市售的电池包括镍镉电池、镍氢电池、镍锌电池、锂电池等。其中，锂电池因其与镍基电池相比几乎没有记忆效果并且还具有非常低的自放电率和高能量密度而备受关注。使用和管理电池中的一个重要参数是充电状态(SOC)。SOC是表示当前容量与表示当电池完全充电时存储在电池中的电能的最大容量的相对比率的参数。SOC可以被表达为0至1或0％至100％。等效电路模型代表性地被用于估计电池的SOC。等效电路模型被设计为模拟电池的电气操作特性。然而，电池具有取决于操作条件的非线性特性，并且很难设计等效电路模型以完美地模拟电池的非线性特性。因此，当使用等效电路模型估计电池的SOC时，根据要估计的电池的操作状态在特定电压区域中估计具有非线性的SOC。因此，降低了电池的估计SOC的精度。
技术实现思路
技术问题本公开被设计为解决相关技术的问题，因此本公开旨在提供一种用于估计电池的SOC的装置和方法，其将具有针对电池的每个充电/放电周期计算的第一SOC的最小SOC偏差的电池电压设置为第一参考电压，将等于或低于第一参考电压的电池电压区域中的电池的SOC估计为第一SOC，并将高于第一参考电压的电池电压区域中的电池的SOC估计为使用等效电路模型计算的第二SOC。本公开的这些和其他目的和优点可以从以下详细描述中理解，并且根据本公开的示例性实施例将变得更加明显。而且，将容易理解的是，本公开的目的和优点可以通过所附权利要求中示出的装置及其组合来实现。技术解决方案在本公开的一个方面，提供了一种用于估计电池的充电状态(SOC)的装置，包括：感测单元，其被配置为测量电池的电压、电流和温度；处理器，其可操作地耦合到感测单元。优选地，处理器可以被配置为执行：基于根据电池的电压的第一SOC来设置第一参考电压，该第一SOC是使用在电池的每个充电/放电周期测量的电池的电流来预先计算的；使用与电池对应的等效电路模型计算根据电池的电压的第二SOC；基于第一参考电压将电池的电压区域设置为第一电压区域和第二电压区域；以及，将第一电压区域和第二电压区域中的每一个中的电池的SOC估计为第一SOC和第二SOC中的任何一个。优选地，处理器可以执行：在电池的每个电压下计算每个充电/放电周期的第一SOC的SOC偏差；并使用SOC偏差设置第一参考电压。优选地，处理器可以将SOC偏差最小的电池的电压设置为第一参考电压。优选地，处理器可以执行：将等于或低于第一参考电压的电池的电压区域设置为第一电压区域；并且，将高于第一参考电压的电池的电压区域设置为第二电压区域。优选地，处理器可以将第一电压区域中的电池的SOC估计为第一SOC当中的在初始充电/放电周期计算的第一SOC。优选地，处理器可以将第二电压区域中的电池的SOC估计为第二SOC。优选地，处理器可以执行：计算根据第二SOC的电池的电压改变率；并基于电压改变率的增加和减小来设置第二参考电压。优选地，处理器可以将电压改变率在其处增加然后减小或减小然后增加的电池的电压设置为第二参考电压。优选地，处理器可以执行：将等于或低于第一参考电压的电池的电压区域设置为第一电压区域；将高于第二参考电压的电压区域设置为第二电压区域；并且，进一步将高于第一参考电压并且等于或低于第二参考电压的电压区域设置为第一电压区域。根据本公开的电池组可以包括用于估计电池的SOC的装置。有益效果根据本公开，可以通过将在使用等效电路模型计算的第二SOC被线性计算的电压区域中的电池的SOC估计为第二SOC，并且通过将在第二SOC被非线性地计算的电压区域中的电池的SOC估计为通过充电/放电实验计算的第一SOC，来精确地估计电池的SOC。附图说明以下附图说明了本公开的优选实施例，并且与前述公开一起用于提供对本公开的技术特征的进一步理解，因此，本公开不应被解释为限于附图。图1是示出根据本公开的实施例的用于估计电池的SOC的装置(在下文中，也被称为电池SOC估计装置)的图。图2是示出用于图1所描绘的电池SOC估计装置以设置第一参考电压的“每个充电/放电周期的开路电压(OCV)和第一SOC的查找表”的示例的图。图3是示出用于图1中所描绘的电池SOC估计装置以计算第二SOC的“每个温度的OVC和第一SOC的查找表”的示例的图。图4是示出图2中所描绘的“每个充电/放电周期的OCV和第一SOC的查找表”的曲线图。图5是示出根据电压的由图1中所描绘的电池SOC估计装置计算的第二SOC的曲线图。图6和图7是与图1中所描绘的电池SOC估计装置设置第一参考电压、第二参考电压、第一电压区域、和第二电压区域，并估计第一SOC和第二SOC作为电池的SOC的过程相关的曲线图。具体实施方式在下文中，将参考附图详细描述本公开的优选实施例。在描述之前，应当理解，说明书和所附权利要求中使用的术语不应被解释为限于一般和词典含义，而是基于专利技术人为了最佳解释而被允许以合适地限定术语的原则，基于对应于本公开的技术方面的含义和概念来解释。因此，本文提出的描述仅是用于说明目的的优选示例，并非旨在限制本公开的范围，因此应当理解，在不脱离本公开的范围的情况下可以对其进行其他等同和修改。另外，在描述本公开时，当认为相关已知元件或功能的详细描述使得本公开的关键主题模糊时，在本文省略详细描述。包括诸如“第一”、“第二”等的序数的术语可用于区分各种元件当中的一个元件与另一元件，但不旨在通过术语限制元件。在整个说明书中，当一部分被称为“包括”或“包含”任何元件时，这意味着除非另外特别说明，该部分在不排除其他元件的情况下可以进一步包括其他元件。此外，说明书中描述的术语“控制单元”意指处理至少一个功能或操作的单元，并且可以通过硬件、软件或硬件和软件的组合来实现。另外，在整个说明书中，当一部分被称为“连接”到另一部分时，它不限于它们“直接连接”的情况，而是还包括它们与插在它们之间的另一元件“间接连接”的情况。图1是示出根据本公开的实施例的用于估计电池的SOC的装置(在下文中，也被称为电池SOC估计装置)的图。参见图1，根据本公开的实施例的电池SOC估计装置100被包括在具有电池B的电池组1中，并且可以连接到电池B本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于估计电池的充电状态(SOC)的装置，包括：/n感测单元，所述感测单元被配置为测量电池的电压、电流和温度；以及/n处理器，所述处理器可操作地耦合到所述感测单元，/n其中，所述处理器执行：/n基于根据所述电池的电压的第一SOC来设置第一参考电压，所述第一SOC是使用在所述电池的每个充电/放电周期测量的所述电池的电流来预先计算的；/n使用与所述电池对应的等效电路模型，计算根据所述电池的电压的第二SOC；/n基于所述第一参考电压将所述电池的电压区域设置为第一电压区域和第二电压区域；以及/n将所述第一电压区域和所述第二电压区域中的每一个中的所述电池的SOC估计为所述第一SOC和所述第二SOC中的任何一个。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20171020 KR 10-2017-01367811.一种用于估计电池的充电状态(SOC)的装置，包括：
感测单元，所述感测单元被配置为测量电池的电压、电流和温度；以及
处理器，所述处理器可操作地耦合到所述感测单元，
其中，所述处理器执行：
基于根据所述电池的电压的第一SOC来设置第一参考电压，所述第一SOC是使用在所述电池的每个充电/放电周期测量的所述电池的电流来预先计算的；
使用与所述电池对应的等效电路模型，计算根据所述电池的电压的第二SOC；
基于所述第一参考电压将所述电池的电压区域设置为第一电压区域和第二电压区域；以及
将所述第一电压区域和所述第二电压区域中的每一个中的所述电池的SOC估计为所述第一SOC和所述第二SOC中的任何一个。


2.根据权利要求1所述的用于估计电池的SOC的装置，
其中，所述处理器执行：
在所述电池的每个电压下计算每个充电/放电周期的第一SOC的SOC偏差；以及
使用所述SOC偏差设置所述第一参考电压。


3.根据权利要求2的用于估计电池的SOC的装置，
其中，所述处理器将所述SOC偏差最小的所述电池的电压设置为所述第一参考电压。


4.根据权利要求1所述的用于估计电池的SOC的装置，
其中，所述处理器执行：
将等于或低于所述第一参考电压的所述电池的电压区域设置为所述第...

【专利技术属性】
技术研发人员：李范镇，
申请(专利权)人：株式会社LG化学，
类型：发明
国别省市：韩国;KR