用于估计电池单元表面温度的系统和方法技术方案

本发明专利技术涉及用于估计电池单元表面温度的系统和方法，并且更具体地，涉及可以通过软件算法方法使温度测量延迟最小化的用于估计电池单元表面温度的系统和方法，所述软件算法方法用于通过反映电池单元的测量温度变化梯度来估计当前实际单元表面温度。来估计当前实际单元表面温度。来估计当前实际单元表面温度。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于估计电池单元表面温度的系统和方法


[0001]本专利技术涉及电池单元(battery cell)表面温度估计系统和方法，并且更具体地，涉及用于使温度测量延迟最小化的电池单元表面温度估计系统和方法。

技术介绍

[0002]用作各种便携式电子设备(包括智能电话、笔记本电脑和PDA)的能源的电池可能具有由于各种情况(例如，诸如当内置于电池中的单元内部发生短路时，当带有电池的电子设备消耗异常大量的电力时，或者当带有电池的电子设备暴露于高温环境时)而上升到参考温度以上的温度。
[0003]以这种方式，当电池的温度上升到参考温度以上时，由于通过内置于电池单元中的电解质或活性材料的分解会释放出大量的气体，因此使单元的内部压力迅速上升，从而存在以下问题：不仅存在单元爆炸的风险，而且使电池单元的电化学特性劣化，从而降低电池的寿命。
[0004]为了解决这些问题，当通过接触电池单元的特定位置处的温度传感器来测量温度并检测到温度超过标准时，确定电池单元的温度异常，并且采取诸如阻断电池的电流的措施以防止进一步的温度上升。
[0005]然而，如上所述通过使温度传感器与电池单元的表面接触来测量温度的方法具有如下问题：由于物理设备设计例如工艺的限制，或者由于传导或对流造成的时间差，当温度传感器没有与电池单元紧密接触时，测量比实际单元表面温度慢。
[0006]例如，在过放电期间单元表面温度由于发热而上升，并且由温度传感器测量的温度值比当时的实际单元表面温度上升得慢，导致测量时间被延迟的情况。在这种情况下，由于确定实际电池单元的当前温度存在限制，因此，延迟了电池单元的安全诊断确定。
[0007](专利文献1)JP2013
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005663A

技术实现思路

[0008]技术问题
[0009]本专利技术旨在解决上述问题，并且旨在通过使用软件算法方法来使温度测量延迟最小化，所述软件算法方法用于通过反映电池单元的测量温度变化梯度来估计当前实际单元表面温度。
[0010]技术方案
[0011]一种根据本专利技术的电池单元表面温度估计系统包括：温度测量单元，其被配置成对测量单元(cell)表面温度进行测量，所述测量单元表面温度是正在以预定循环间隔进行充电/放电的电池单元的表面温度；延迟时间获取单元，其被配置成获取延迟时间，该延迟时间是从电池单元的充电/放电结束时间点直到测量单元表面温度达到每个预定温度区间的最高温度所需的时间；第一存储单元，其被配置成基于从延迟时间获取单元获得的关于延迟时间的数据，将与电池单元的针对每个预定温度区间的每个充电/放电状态对应的延
迟时间存储为数据库；第二存储单元，其被配置成存储由温度测量单元测量的测量单元表面温度值；以及单元表面温度预测单元，其被配置成基于第一存储单元的数据库来计算与由温度测量单元测量的当前测量单元表面温度对应的延迟时间，并且使用计算出的延迟时间来预测当前电池单元的实际单元表面温度。
[0012]具体地，单元表面温度预测单元包括：当前延迟时间计算单元，其被配置成从存储在第一存储单元中的预定温度区间中提取由温度测量单元测量的当前测量单元表面温度所属的温度区间，并且通过使用与所提取的温度区间对应的温度值和与当前电池单元的充电/放电状态对应的延迟时间来计算与当前测量单元表面温度对应的延迟时间；温度偏差计算单元，其被配置成基于当前时间点来计算通过由当前延迟时间计算单元计算出的延迟时间得到的与前一时间点对应的测量单元表面温度值与当前测量单元表面温度值之间的差；以及实际单元表面温度估计单元，其被配置成将当前测量单元表面温度加上由温度偏差计算单元计算出的温度偏差估计为当前时间点的延迟时间后要测量的测量单元表面温度。
[0013]此时，单元表面温度预测单元将由实际单元表面温度估计单元估计的测量单元表面温度值预测为电池单元的当前实际单元表面温度。
[0014]此外，存储在第一存储单元中的关于与电池单元的针对每个预定温度区间的每个充电/放电状态对应的延迟时间的数据在每次电池单元进行充电/放电时被更新。
[0015]此外，电池单元表面温度估计系统还包括温度状态诊断单元，该温度状态诊断单元被配置成将由实际单元表面温度预测单元预测的当前实际单元表面温度与预定参考值进行比较，并且根据比较结果来诊断电池单元的当前温度状态。
[0016]一种根据本专利技术的电池单元表面温度估计方法包括：温度测量步骤，该温度测量步骤为：对测量单元表面温度进行测量，所述测量单元表面温度是正在以预定循环间隔进行充电/放电的电池单元的表面温度；延迟时间获取步骤，该延迟时间获取步骤为：获取延迟时间，该延迟时间是从电池单元的充电/放电结束时间点直到在温度测量步骤中测量的测量单元表面温度达到每个预定温度区间的最高温度所需的时间；数据库提供步骤，该数据库提供步骤为：基于通过温度测量步骤和延迟时间获取步骤获得的关于针对每个预定温度区间的延迟时间的数据，将与电池单元的针对每个预定温度区间的每个充电/放电状态对应的延迟时间存储到数据库中；以及单元表面温度预测步骤，该单元表面温度预测步骤为：基于在数据库提供步骤中获得的数据库来计算与电池单元的当前测量单元表面温度对应的延迟时间，并且使用计算出的延迟时间来预测作为当前电池单元的实际温度值的实际单元表面温度。
[0017]具体地，单元表面温度预测步骤包括：当前延迟时间计算步骤，该当前延迟时间计算步骤为：从数据库的预定温度区间中提取当前测量单元表面温度所属的温度区间，并且通过使用与所提取的温度区间对应的温度值和与当前电池单元的充电/放电状态对应的延迟时间来计算与电池单元的当前测量单元表面温度对应的延迟时间；温度偏差计算步骤，该温度偏差计算步骤为：基于当前时间点来计算通过在当前延迟时间计算步骤中计算出的延迟时间得到的与前一时间点对应的测量单元表面温度值与当前测量单元表面温度值之间的差；以及实际单元表面温度估计步骤，该实际单元表面温度估计步骤为：将当前测量单元表面温度加上在温度偏差计算步骤中计算出的温度偏差估计为当前时间点的延迟时间
后要测量的测量单元表面温度。
[0018]此时，单元表面温度预测步骤将在实际单元表面温度估计步骤中估计的测量单元表面温度值预测为电池单元的当前实际单元表面温度。
[0019]此外，电池单元表面温度估计方法还包括温度状态诊断步骤，该温度状态诊断步骤为：将在单元表面温度预测单元中预测的当前实际单元表面温度与预定参考值进行比较，并且根据比较结果来诊断电池单元的当前温度状态。
[0020]此外，存储在数据库中的关于与电池单元的针对每个预定温度区间的每个充电/放电状态对应的延迟时间的数据在每次电池单元进行充电/放电时被更新。
[0021]有益效果
[0022]本专利技术通过反映电池单元的测量温度变化梯度，基于当前测量温度来估计测量延迟时间，并且将基于当前的测量延迟时间后被估计为温度的值预测为当前实际单元表面温度。因此，可以通过使在以物理方式测量电池单元的温度时发生的测量延迟最小化本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种电池单元表面温度估计系统，包括：温度测量单元，其被配置成对测量单元表面温度进行测量，所述测量单元表面温度是正在以预定循环间隔进行充电/放电的电池单元的表面温度；延迟时间获取单元，其被配置成获取延迟时间，所述延迟时间是从所述电池单元的充电/放电结束时间点直到所述测量单元表面温度达到每个预定温度区间的最高温度所需的时间；第一存储单元，其被配置成基于从延迟时间获取单元获得的关于延迟时间的数据，将与所述电池单元的针对每个预定温度区间的每个充电/放电状态对应的延迟时间存储为数据库；第二存储单元，其被配置成存储由所述温度测量单元测量的测量单元表面温度值；以及单元表面温度预测单元，其被配置成基于所述第一存储单元的所述数据库来计算与由所述温度测量单元测量的当前测量单元表面温度对应的延迟时间，并且使用计算出的延迟时间来预测当前电池单元的实际单元表面温度。2.根据权利要求1所述的电池单元表面温度估计系统，其中，所述单元表面温度预测单元包括：当前延迟时间计算单元，其被配置成从存储在所述第一存储单元中的预定温度区间中提取由所述温度测量单元测量的当前测量单元表面温度所属的温度区间，并且通过使用与所提取的温度区间对应的温度值和与当前电池单元的充电/放电状态对应的延迟时间来计算与当前测量单元表面温度对应的延迟时间；温度偏差计算单元，其被配置成基于当前时间点来计算通过由所述当前延迟时间计算单元计算出的延迟时间得到的与前一时间点对应的测量单元表面温度值与当前测量单元表面温度值之间的差；以及实际单元表面温度估计单元，其被配置成将当前测量单元表面温度加上由所述温度偏差计算单元计算出的温度偏差估计为当前时间点的延迟时间后要测量的测量单元表面温度。3.根据权利要求2所述的电池单元表面温度估计系统，其中，所述单元表面温度预测单元将由所述实际单元表面温度估计单元估计的测量单元表面温度值预测为所述电池单元的当前实际单元表面温度。4.根据权利要求1所述的电池单元表面温度估计系统，其中，存储在所述第一存储单元中的关于与所述电池单元的针对每个预定温度区间的每个充电/放电状态对应的延迟时间的数据在每次所述电池单元进行充电/放电时被更新。5.根据权利要求3所述的电池单元表面温度估计系统，还包括温度状态诊断单元，所述温度状态诊断单元被配置成将由所述实际单元表面温度预测单元预测的当前实际单元表面温度与预定参考值进行比较，并且根据比较结果来诊断所述电池...

【专利技术属性】
技术研发人员：南皓喆，尹锡珍，
申请(专利权)人：株式会社LG新能源，
类型：发明
国别省市：