电池设备以及估计电池状态的方法技术

该电池设备接收电池的测量电流，并基于多个参数估计表示电极表面的电位的表面SOC，所述多个参数包括基于测量电流确定的第一参数以及基于电池的SOC确定的第二参数。以及基于电池的SOC确定的第二参数。以及基于电池的SOC确定的第二参数。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】电池设备以及估计电池状态的方法


[0001]相关申请的交叉引用
[0002]本申请要求2020年9月22日在韩国知识产权局提交的韩国专利申请10
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2020
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0122153的优先权和权益，该申请的全部内容通过引用纳入本文中。
[0003]所述技术涉及一种电池设备以及一种用于估计电池状态的方法。

技术介绍

[0004]电动车辆或混合动力车辆是一种主要使用电池为动力源，通过驱动马达获得动力的车辆。电动车辆正在被积极研究，因为它们是可以解决内燃车辆污染和能源问题的另选。可充电电池用于电动车辆以外的各种外部装置。
[0005]管理电池时使用的一个重要状态是荷电状态(SOC)。SOC是代表剩余容量与完全充电容量的相对比率的因素，该完全充电容量代表可以存储在电池中的最大荷电量。SOC代表电池内部活性材料的平均浓度。
[0006]使用电池的SOC的等效电路模型主要用于估计电池的端子电压。等效电路模型中的SOC适用于估计静态状态(如开路)下电池的状态。然而，在动态使用电池的情况下(如电池持续充电或放电的情况或安装有电池的车辆正在运行的情况)，无法反映电流效应，从而状态估计的误差可能会增大。

技术实现思路

[0007]技术问题
[0008]一些实施方式可以提供能够准确估计电池状态的电池管理系统和电池状态估计方法。
[0009]技术方案
[0010]根据一个实施方式，提供一种电池设备，该电池设备包括电池以及处理器。该处理器接收所述电池的测量电流；以及基于多个参数，估计代表所述电池的电极表面的电位的表面荷电状态(SOC)，所述多个参数包括基于所述测量电流确定的第一参数以及基于所述电池的荷电状态(SOC)确定的第二参数。
[0011]在一些实施方式中，所述处理器可以基于所述电池的温度、所述SOC和所述表面SOC中的至少一者确定系数；以及通过将所述系数反映到所述测量电流来确定所述第一参数。
[0012]在一些实施方式中，所述电池设备可以进一步包括存储器，该存储器配置成存储所述系数与所述电池的所述温度、所述SOC和所述表面SOC中的至少一者之间的对应关系，在这种情况下，所述处理器可以基于所述对应关系确定所述系数。
[0013]在一些实施方式中，所述处理器可以基于在前一个时间估计的所述表面SOC和所述SOC之间的差来确定所述第二参数。
[0014]在一些实施方式中，所述处理器可以基于所述电池的所述温度、所述SOC和所述表
面SOC中的至少一者确定系数；以及通过将所述系数反映到所述SOC和所述表面SOC之间的差来确定所述第二参数。
[0015]在一些实施方式中，所述电池设备可以进一步包括存储器，该存储器配置成存储所述系数与所述电池的温度、所述SOC和所述表面SOC中的至少一者之间的对应关系。在这种情况下，所述处理器配置成基于所述对应关系确定所述系数。
[0016]在一些实施方式中，所述处理器可以基于在前一个时间点估计的所述表面SOC、所述第一参数和所述第二参数来估计当前时间点的所述表面SOC。
[0017]在一些实施方式中，所述处理器可以将所述前一个时间点和所述当前时间点之间的时间变化分别反映给所述第一参数和所述第二参数。
[0018]在一些实施方式中，所述处理器可以基于所述表面SOC、所述SOC以及所述电池的电流来估计所述电池的端子电压。
[0019]在一些实施方式中，所述处理器可以基于所述表面SOC估计所述电池的开路电压；基于所述SOC和所述表面SOC估计所述电池的过电位；基于所述电池的电流，估计所述电池的欧姆电阻引起的电压；以及基于所述开路电压、所述过电位和所述欧姆电阻引起的所述电压估计所述端子电压。
[0020]在一些实施方式中，所述电池设备可以进一步包括存储器，该存储器配置成存储作为输入的所述SOC和作为输出的所述开路电压之间的对应关系。在这种情况下，所述处理器可以使用所述表面SOC作为所述对应关系的所述输入来估计所述开路电压。
[0021]在一些实施方式中，所述处理器可以基于所述SOC和所述表面SOC之间的比率或差来估计所述过电位。
[0022]根据另一实施方式，提供一种估计电池状态的方法。该方法包括：基于所述电池的测量电流确定第一参数；基于所述电池的荷电状态(SOC)确定第二参数；以及基于包括所述第一参数和所述第二参数在内的多个参数，估计代表所述电池的电极表面的电位的表面荷电状态(SOC)。
[0023]在一些实施方式中，确定所述第一参数可以包括：基于所述电池的温度、所述SOC和所述表面SOC中的至少一者确定系数；以及通过将所述系数反映到所述测量电流来确定所述第一参数。
[0024]在一些实施方式中，确定所述第二参数可以包括：基于所述电池的温度、所述SOC或所述表面SOC中的至少一者确定系数；以及通过将所述系数反映到前一个时间点的所述SOC和所述表面SOC之间的差来确定所述第二参数。
[0025]在一些实施方式中，估计所述表面SOC可以包括基于在前一个时间点估计的所述表面SOC、所述第一参数和所述第二参数来估计当前时间点的所述表面SOC。
[0026]在一些实施方式中，该方法可以进一步包括：基于所述表面SOC估计第一电压；基于所述SOC和所述表面SOC估计第二电压；基于所述电池的所述电流估计第三电压；以及基于所述第一电压、所述第二电压和所述第三电压，估计所述电池的端子电压。
[0027]根据再一实施方式，提供一种配置成由电池设备的处理器执行并存储在记录介质中的程序。该程序使所述处理器执行：基于所述电池的测量电流确定第一参数。基于所述电池的荷电状态(SOC)确定第二参数；以及基于包括所述第一参数和所述第二参数在内的多个参数，估计代表所述电池的电极表面的电位的表面SOC。
[0028]有利效果
[0029]根据本专利技术的一个实施方式，不仅能够在电池的静态状态下，而且能够在重复充电或放电的动态状态下，准确估计电池的状态。
附图说明
[0030]图1是示出根据一个实施方式的电池设备的图。
[0031]图2是示出根据一个实施方式的电池的结构的图。
[0032]图3是示出电池中状态变化的一个实施例的图。
[0033]图4是用于解释根据一个实施方式的电池管理系统中表面SOC估计的图。
[0034]图5是示出根据一个实施方式的电池中的温度/SOC和动力学系数之间的对应关系的一个实施例的图。
[0035]图6是示出根据一个实施方式的电池中的温度/SOC和扩散系数之间的对应关系的一个实施例的图。
[0036]图7是示出根据一个实施方式的电池管理系统中表面SOC估计方法的流程图。
[0037]图8是用于解释根据一个实施方式的电池管理系统中的电池端子电压估计的图。
[0038]图9是示出根据一个实施方式的电池管理系统中的电池端子电压估计方法的流程图本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种电池设备，该电池设备包括：电池；以及处理器，所述处理器配置成：接收所述电池的测量电流；并且基于多个参数估计代表所述电池的电极表面的电位的表面荷电状态SOC，所述多个参数包括基于所述测量电流确定的第一参数以及基于所述电池的荷电状态SOC确定的第二参数。2.根据权利要求1所述的电池设备，其中，所述处理器配置成：基于所述电池的温度、所述SOC和所述表面SOC中的至少一者确定系数；并且通过将所述系数反映到所述测量电流来确定所述第一参数。3.根据权利要求2所述的电池设备，该电池设备进一步包括存储器，该存储器配置成存储所述系数与所述电池的温度、所述SOC和所述表面SOC中的至少一者之间的对应关系，其中，所述处理器配置成基于所述对应关系确定所述系数。4.根据权利要求1所述的电池设备，其中，所述处理器配置成基于在前一时间点估计的所述表面SOC和所述SOC之差来确定所述第二参数。5.根据权利要求4所述的电池设备，其中，所述处理器被配置成：基于所述电池的温度、所述SOC和所述表面SOC中的至少一者确定系数；并且通过将所述系数反映到所述SOC和所述表面SOC之差来确定所述第二参数。6.根据权利要求5所述的电池设备，该电池设备进一步包括存储器，该存储器配置成存储所述系数与所述电池的温度、所述SOC和所述表面SOC中的至少一者之间的对应关系，其中，所述处理器配置成基于所述对应关系确定所述系数。7.根据权利要求1所述的电池设备，其中，所述处理器配置成基于在前一时间点估计的所述表面SOC、所述第一参数和所述第二参数来估计当前时间点的所述表面SOC。8.根据权利要求7所述的电池设备，其中，所述处理器配置成将所述前一时间点和所述当前时间点之间的时间变化分别反映到所述第一参数和所述第二参数。9.根据权利要求1所述的电池设备，其中，所述处理器配置成基于所述表面SOC、所述SOC以及所述电池的电流来估计所述电池的端子电压。10.根据权利要求9所述的电池设备，其中，所述处理器配置成：基于所述表面SOC估计所述电池的开路电压；基于所述SOC和所述表面SOC估计所述电池的过电位；基于所述电池的电流，估计所述电池的...

【专利技术属性】
技术研发人员：成镕哲，金喆泽，廉仁哲，
申请(专利权)人：株式会社LG新能源，
类型：发明
国别省市：