预测电池的健康状态的装置和方法制造方法及图纸

一种ESS SOH预测方法，包括：容量虚拟划分步骤，其将要预测SOH的测量目标ESS的容量虚拟地划分成两个或更多个；每个容量范围相关的充电/放电循环数据测量步骤，其测量在容量虚拟划分步骤中划分的每个容量范围的充电/放电循环数据；以及测量目标ESS SOH预测步骤，其基于在每个容量范围相关的充电/放电循环数据测量步骤中测量的每个实际ESS的充电/放电循环数据来预测测量目标ESS的SOH。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】预测电池的健康状态的装置和方法
本专利技术涉及用于快速地预测电池的SOH的装置和方法。更具体地，本专利技术涉及一种通过将电池的SOH划分为分段预测电池的SOH来快速地预测电池的SOH的装置和方法。
技术介绍
随着诸如笔记本电脑、摄像机的便携式电器的使用被激活，主要用作驱动电源的二次电池的重要性正在增加。另外，对于通过串联和并联连接二次电池来供应大容量电力的ESS的需求不断增长。另一方面，与用于更有效地使用和管理ESS的管理系统有关的技术的重要性正在增加。特别是，为了适当地调整ESS的充电或放电输出和充电状态(SOC)使用策略，管理系统必须能够准确地预测ESS的健康状态(SOH)。通常，为了预测ESS中的SOH，需要大约4000个循环或更多的ESS充电/放电实验数据。通常，在实际使用条件下对整个电池容量进行充电/放电时，执行SOH实验。在此实验中，因为每天仅获得平均4至5个循环的数据，所以大约需要900天以获得约4000个充电/放电测试数据。因为上述传统方法获得用于预测ESS的SOH的实验数据超过30个月，所以开发ESS需要花费很长时间，使得很难在市场上生产所需的ESS。为了解决此问题，存在一种使用外推法预测SOH的方法，但是存在的问题是，由于与ESS的实际SOH相比存在较大的误差，导致可靠性更差。因此，本专利技术提出一种用于维持SOH预测的可靠性同时减少预测ESS的SOH所需时间的装置和方法。(现有技术文献)韩国专利申请公开No.10-2013-0089360
技术实现思路
技术问题本专利技术试图解决下述问题：现有技术的获得用于预测ESS的SOH的数据需要花费很长时间，并且ESS的SOH预测需要很长时间。更具体地，本专利技术提供一种用于通过将ESS的容量划分成多个容量范围以获得ESS的充电/放电循环数据来预测ESS的SOH的装置和方法。技术解决方案根据本专利技术的实施例，一种ESSSOH预测方法包括：容量虚拟划分步骤，其将要预测SOH的测量目标ESS的容量虚拟地划分成两个或更多个；每个容量范围相关的充电/放电循环数据测量步骤，其测量在容量虚拟划分步骤中划分的每个容量范围的充电/放电循环数据；以及测量目标ESSSOH预测步骤，其基于在每个容量范围相关的充电/放电循环数据测量步骤中测量的每个实际ESS的充电/放电循环数据来预测测量目标ESS的SOH。容量虚拟划分步骤可以包括：划分范围数量设置步骤，其设置测量目标ESS的总容量被划分成多少个范围；和实际ESS准备步骤，准备与测量目标ESS的划分范围的数量一样多的实际ESS，其中可以基于输出电压来设置实际ESS的范围以与所划分的范围相匹配，其中，实际ESS的所划分的范围可以与彼此相邻的范围重叠预定范围。每个容量范围相关的充电/放电循环数据测量步骤可以重复与在容量虚拟划分步骤中划分的每个容量范围相对应的实际ESS的充电/放电，以测量与每个容量范围相对应的实际ESS的充电/放电循环数据。重复实际ESS的充电/放电的方法可以包括：第一参考电压设置步骤，其设置与对应于实际ESS的每个容量范围中的上限容量相匹配的第一参考电压；第二参考电压设置步骤，其设置与对应于实际ESS的每个容量范围中的下限容量相匹配的第二参考电压；输出电压测量步骤，其测量实际ESS的输出电压；比较步骤，将所测量的实际ESS的输出电压与第一参考电压和第二参考电压进行比较；以及充电/放电确定步骤，其根据比较步骤的比较结果确定实际ESS的充电或放电。根据比较步骤的比较结果，当实际ESS的输出电压小于或等于第一参考电压时充电/放电确定步骤可以执行充电，并且当实际ESS的输出电压超过第一参考电压时停止充电并执行放电。根据比较步骤的比较结果，当实际ESS的输出电压大于或等于第二参考电压时充电/放电确定步骤可以执行放电，并且当实际ESS的输出电压小于第二参考电压时停止放电并执行充电。ESSSOH预测步骤可以通过下述方法中的至少一个预测ESS的SOH：用于通过将在每个容量范围相关的充电/放电循环数据测量步骤中测量的每个容量范围相关的充电/放电循环数据简单求和(simplysumming)来预测ESS的SOH的第一方法；用于通过在每个容量范围相关的充电/放电循环数据测量步骤中测量的每个容量范围相关的充电/放电循环数据的和谐总和(combinationsum)来预测ESSSOH的第二方法；以及用于使用在每个容量范围相关的充电/放电循环数据测量步骤中测量的每个容量范围相关的充电/放电循环数据的乘法概率(multiplicativeprobability)来预测ESSSOH的第三方法。根据本专利技术的第一实施例，一种ESSSOH预测装置包括：多个实际储能系统(ESS)；分析单元，该分析单元用于测量和分析来自多个实际ESS中的每个的充电/放电循环数据，其中，分析单元包括：容量虚拟划分单元，该容量虚拟划分单元用于将要测量的ESS的容量虚拟地划分成两个或更多个容量范围；参考电压设置单元，该参考电压设置单元用于设置与所划分的容量范围相匹配的第一参考电压和第二参考电压；以及ESSSOH预测单元，该ESSSOH预测单元用于根据所输入的充电/放电循环数据来预测ESS的SOH，其中，实际ESS的数量等于或大于由容量虚拟划分单元划分的容量范围的数量；其中，分析单元将与所划分的容量范围相匹配的第一参考电压和第二参考电压发送到多个实际ESS，并且重复每个实际ESS的充电或放电过程以测量所划分的容量范围相关的充电/放电循环数据。容量虚拟划分单元可以设置虚拟划分的容量范围以使彼此相邻的范围重叠预定范围，其中第一参考电压是与每个所划分的容量范围的上限容量相对应的值，其中第二参考电压可以是与每个所划分的容量范围的下限容量相对应的值，其中第一参考电压可以高于第二参考电压。多个实际ESS中的每个可以包括BSC，该BSC用于控制实际ESS的充电/放电，其中，当实际ESS的初始输出电压小于或等于第一参考电压时，在执行充电直到实际ESS的输出电压变成第一参考电压之后，当实际ESS的输出电压超过第一参考电压时，BSC可以停止充电并执行放电，其中当实际ESS的初始输出电压大于或等于第二参考电压时，在执行放电直到实际ESS的输出电压变成第二参考电压之后，当实际ESS的输出电压变成小于第二参考电压时，BSC可以停止放电并执行充电。ESSSOH预测单元可以通过下述中的至少一个预测ESS的SOH：用于通过将在多个实际ESS中的每个中测量的每个容量范围相关的充电/放电循环数据简单求和来预测ESS的SOH的第一方法；用于通过在多个实际ESS中的每个中测量的每个容量范围相关的充电/放电循环数据的和谐总和来预测ESSSOH的第二方法；以及用于使用在多个实际ESS中的每个中测量的每个容量范围相关的充电/放电循环数据的乘法概率来预测ESSSOH的第三方法。根据本专利技术的第二实施例，ESSSOH预测装置包括：多个实际储能系统本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种ESS SOH预测方法，包括：/n容量虚拟划分步骤，所述容量虚拟划分步骤将要预测SOH的测量目标ESS的容量虚拟地划分成两个或更多个；/n每个容量范围相关的充电/放电循环数据测量步骤，所述每个容量范围相关的充电/放电循环数据测量步骤测量在所述容量虚拟划分步骤中划分的每个容量范围的充电/放电循环数据；以及/n测量目标ESS SOH预测步骤，所述测量目标ESS SOH预测步骤基于在所述每个容量范围相关的充电/放电循环数据测量步骤中测量的每个实际ESS的充电/放电循环数据来预测测量目标ESS的SOH。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20180307 KR 10-2018-0027052;20190306 KR 10-2019-001.一种ESSSOH预测方法，包括：
容量虚拟划分步骤，所述容量虚拟划分步骤将要预测SOH的测量目标ESS的容量虚拟地划分成两个或更多个；
每个容量范围相关的充电/放电循环数据测量步骤，所述每个容量范围相关的充电/放电循环数据测量步骤测量在所述容量虚拟划分步骤中划分的每个容量范围的充电/放电循环数据；以及
测量目标ESSSOH预测步骤，所述测量目标ESSSOH预测步骤基于在所述每个容量范围相关的充电/放电循环数据测量步骤中测量的每个实际ESS的充电/放电循环数据来预测测量目标ESS的SOH。


2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述容量虚拟划分步骤包括：
划分范围数量设置步骤，所述划分范围数量设置步骤设置所述测量目标ESS的总容量被划分成多少个范围；以及
实际ESS准备步骤，所述实际ESS准备步骤准备与所述测量目标ESS的划分范围的数量一样多的实际ESS，
其中，基于输出电压来设置所述实际ESS的范围以与所划分的范围相匹配，
其中，所述实际ESS的所划分的范围与彼此相邻的范围重叠预定范围。


3.根据权利要求2所述的方法，其中，所述每个容量范围相关的充电/放电循环数据测量步骤重复与在所述容量虚拟划分步骤中划分的每个容量范围相对应的所述实际ESS的充电/放电，以测量与所述每个容量范围相对应的所述实际ESS的充电/放电循环数据。


4.根据权利要求3所述的方法，其中，重复所述实际ESS的充电/放电的方法包括：
第一参考电压设置步骤，所述第一参考电压设置步骤设置与对应于所述实际ESS的每个容量范围中的上限容量相匹配的第一参考电压；
第二参考电压设置步骤，所述第二参考电压设置步骤设置与对应于所述实际ESS的每个容量范围中的下限容量相匹配的第二参考电压；
输出电压测量步骤，所述输出电压测量步骤测量所述实际ESS的输出电压；
比较步骤，所述比较步骤将所测量的所述实际ESS的输出电压与所述第一参考电压和所述第二参考电压进行比较；以及
充电/放电确定步骤，所述充电/放电确定步骤根据所述比较步骤的比较结果确定所述实际ESS的充电或放电。


5.根据权利要求4所述的方法，其中，根据所述比较步骤的比较结果，当所述实际ESS的输出电压小于或等于所述第一参考电压时所述充电/放电确定步骤执行充电，并且当所述实际ESS的输出电压超过所述第一参考电压时停止充电并执行放电。


6.根据权利要求4所述的方法，其中，根据所述比较步骤的比较结果，当所述实际ESS的输出电压大于或等于所述第二参考电压时所述充电/放电确定步骤执行放电，并且当所述实际ESS的输出电压小于所述第二参考电压时停止放电并执行充电。


7.根据权利要求1所述的方法，其中，所述ESSSOH预测步骤通过下述方法中的至少一个预测ESS的SOH：
用于通过将在所述每个容量范围相关的充电/放电循环数据测量步骤中测量的每个容量范围相关的充电/放电循环数据简单求和来预测所述ESS的SOH的第一方法；
用于通过在所述每个容量范围相关的充电/放电循环数据测量步骤中测量的每个容量范围相关的充电/放电循环数据的和谐总和来预测所述ESSSOH的第二方法；以及
用于使用在所述每个容量范围相关的充电/放电循环数据测量步骤中测量的每个容量范围相关的充电/放电循环数据的乘法概率来预测所述ESSSOH的第三方法。


8.一种ESSSOH预测装置，包括：
多个实际储能系统(ESS)；和
分析单元，所述分析单元用于测量和分析来自所述多个实际ESS中的每个的充电/放电循环数据，
其中，所述分析单元包括：
容量虚拟划分单元，所述容量虚拟划分单元用于将要测量的ESS的容量虚拟地划分成两个或更多个容量范围；
参考电压设置单元，所述参考电压设置单元用于设置与所划分的容量范围相匹配的第一参考电压和第二参考电压；以及
ESSSOH预测单元，所述ESSSOH预测单元用于根据所输入的充电/放电循环数据来预测所述ESS的SOH，
其中，所述实际ESS的数量等于或大于由所述容量虚拟划分单元划分的容量范围的数量；
其中，所述分析单元将与所划分的容量范围相匹配的第一参考电压和第...

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