用于电池累积的老化估计的系统和方法技术方案

一种用于估计不同老化模式下的累积的总电池老化的系统和方法。使用第一老化模式、第一老化时间和老化模型来确定电池老化估计。使用老化模型、电池老化估计和第二老化模式来确定等效先前老化时间。通过基于等效先前老化时间调整第二老化时间，并将经调整的第二老化时间和第二老化模式应用于老化模型，针对第一老化模式和第二老化模式的持续时间确定电池累积的老化估计。可以针对每个下一老化模式重复该过程，其中针对每个下一老化模式确定等效先前老化时间，并与相关联的下一老化时间、老化模型和下一老化模式一起使用，以确定累积的总电池老化估计。电池老化估计。电池老化估计。

【技术实现步骤摘要】
用于电池累积的老化估计的系统和方法


[0001]本公开一般涉及用于估计电池老化的系统，并且更具体地，涉及用于在不断变化的老化模式下的电池累积的老化估计的系统。

技术介绍

[0002]电池老化或劣化通常开始于电池形成时或形成后不久。对于至少某些类型的电池，例如锂离子电池，这种老化可以至少部分归因于固有的电化学副反应。由于这种反应可以在负载状态和休息状态两者下都发生，这些反应可以归因于日历老化和循环老化两者。
[0003]电池老化的两个主要症状是电池容量下降和内阻增加。虽然各种老化模型可以用来估计或量化电池老化的影响，但这种模型传统上只处理固定的老化模式。此外，关于日历老化，这种模型通常局限于固定的环境温度和电池充电状态(SOC)。此外，对于循环老化，这种模型通常局限于固定的环境温度、SOC以及充电和放电范围和充电和放电速率。然而，这种固定的老化模式可能缺乏准确性，和/或至少在某些现实世界条件下不适用。
[0004]因此，用于在不断变化的老化模式下准确确定电池累积的老化估计的设备和/或系统仍然是人们感兴趣的领域。

技术实现思路

[0005]本公开可以包括以下特征及其组合中的一者或多者。
[0006]在本公开的一个实施例中，提供了一种用于估计电池的累积的总老化的计算机实现的方法。该方法可以包括通过具有至少一个处理器的控制系统接收电池的第一老化模式和第一老化时间。控制系统可以将第一老化模式和第一老化时间应用于老化模型以确定第一电池老化估计。进一步地，老化模型可以被存储在控制系统的存储器中。控制系统还可以接收电池的第二老化模式和第二老化时间，第二老化模式不同于第一老化模式并且发生在第一老化模式之后。此外，控制系统可以使用老化模型、第一电池老化估计和第二老化模式来确定等效先前老化时间，等效先前老化时间为第二老化模型提供经调整的值，该经调整的值对应于在第二老化模式下获得第一电池老化估计的老化模型。控制系统还可以调整第二老化时间以考虑等效先前老化时间，并将第二老化模式和经调整的第二老化时间应用于老化模型以确定电池累积的老化估计。电池累积的老化估计可以指示在第一老化模式和第二老化模式的组合持续时间内电池的估计劣化。此外，控制系统可以向输出设备发送至少部分基于所确定的电池累积的老化估计的累积的总电池老化估计。
[0007]在另一个实施例中，提供了一种可以估计电池的累积的总老化的方法。该方法可以包括具有至少一个处理器的控制系统，该处理器接收老化模式和老化时间，该老化模式可以包括老化应激因素，该老化应激因素包括电池的充电状态、温度、电池充电和/或放电范围以及电池充电和/或放电速率中的至少一者。控制系统可以使用老化模式、老化时间和老化模型来确定电池老化估计。进一步地，控制系统还可以接收下一老化模式和下一老化时间，下一老化模式在该老化模式之后并且不同于该老化模式。使用老化模型、电池老化估
计和下一老化模式，控制系统可以确定等效先前老化时间，等效的先前老化时间为下一老化模式提供经调整的值，该经调整的值对应于在下一老化模式下获得电池老化估计的老化模型。可以通过控制系统调整下一老化时间，以考虑等效先前老化时间。此外，控制系统可以将下一老化模式和经调整的下一老化时间应用于老化模型以确定电池累积的老化估计，电池累积的老化估计指示电池在至少在老化模式和下一老化模式的组合持续时间内的估计劣化。此外，对于后续老化模式，控制器可以使用老化模型、后续老化模式和先前的电池累积的老化估计来确定更新的等效先前老化时间。也可以通过控制系统调整后续老化模式的老化时间，以考虑更新的等效先前老化时间。后续老化模式和经调整的后续老化时间可以由控制系统应用于老化模型，以确定更新的电池累积的老化估计。此外，可以针对一个或多个附加的后续老化模式重复该方法，其可以包括使用老化模型、相关联的附加后续老化模式及先前针对先前后续老化模式确定的更新的电池累积的老化估计估计(一个或多个)附加的后续老化模式各自的更新的等效先前老化时间。该更新的等效先前老化时间然后可以用于修改与(一个或多个)附加的后续老化模式相关联的时间，并且可以与确定进一步更新的电池累积的老化估计结合使用。使用一个或多个附加的后续老化模式中的最后一个确定的更新的电池累积的老化估计可以提供累积的总电池老化估计。该方法还可以包括通过控制系统将累积的总电池老化估计发送到输出设备。
[0008]在本公开的另一个实施例中，提供了一种用于估计电池的累积的总老化的系统。该系统可以包括用于呈现第一老化模式和第二老化模式的数据的接口，第二老化模式不同于第一老化模式，并且发生在第一老化模式之后的时间。该系统还可以包括老化估计计算设备，该老化估计计算设备可以被配置为通过将第一老化模式和对应的第一老化时间应用于老化模型来确定第一电池老化估计。老化估计计算设备还可以使用老化模型、第一电池老化估计和第二老化模式来确定等效先前老化时间，等效先前老化时间提供经调整的值，该经调整的值与在第二老化模型下获得第一电池老化估计的老化模型相对应。第二老化时间可以由老化估计计算设备修改以考虑等效先前老化时间。此外，老化估计计算设备可以通过将第二老化模式和修改后的第二老化时间应用于老化模型来确定累积的总电池老化估计，累积的总电池老化估计指示电池在第一老化模式和第二老化模式的组合持续时间内的估计劣化。此外，老化估计计算设备可以生成用于输出设备的通知，以传达累积的总电池老化估计。
[0009]通过以下对说明性实施例的描述，本公开的这些和其他特征将变得更加明显。
附图说明
[0010]本文所描述的专利技术在附图中以示例而非限制的方式进行说明。为了图示的简单和清晰，图中所示的元件不一定按比例绘制。例如，为了清楚起见，一些元件的尺寸可以相对于其他元件被夸大。此外，在认为适当的情况下，在附图之间重复了附图标记，以指示对应或类似的元件。
[0011]图1是可以实现本主题技术的各方面的示例性系统的示意图；
[0012]图2是用于估计累积的总老化的方法的简化流程图，该方法至少可以由图1中示意性描绘的系统执行；
[0013]图3示出了针对多个温度的作为时间的函数的测量的容量衰减的示例性图；
[0014]图4示出了针对特定老化时间的作为温度的反函数的容量衰减的自然对数的曲线图；
[0015]图5是一种用于检测老化模式中的变化的方法的简化流程图，该老化模式的变化可以引起与电池的估计累积的总老化的偏差，该方法至少可以由图1中示意性描绘的系统执行；和
[0016]图6是一种方法的简化流程图，该方法用于响应于触发条件来检测电池的估计累积的总老化和测量的累积的总老化之间的差异，该方法至少可以由图1中示意性描绘的系统执行。
[0017]在这几个视图中，使用相应的附图标记来指示相对应的部分。
具体实施方式
[0018]虽然本公开的概念容易受到各种修改和替代形式的影响，但其具体实施例已在附图中以示例的方式示出，并将在本文中详细描述。然而，应当理解，没有意图将本公开的概念限制于所公开的特定形式本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于估计电池(102)的累积的总老化的计算机实现的方法(200)，所述方法包括：由具有至少一个处理器(110)的控制系统(104)接收所述电池(102)的第一老化模式和第一老化时间；通过所述控制系统(104)将所述第一老化模式和所述第一老化时间应用于老化模型来确定(204)第一电池老化估计，所述老化模型被存储在所述控制系统(104)的存储器(108)中；通过所述控制系统(104)接收(206)所述电池(102)的第二老化模式和第二老化时间，所述第二老化模式不同于所述第一老化模式并且发生在所述第一老化模式之后；通过所述控制系统(104)使用所述老化模型、所述第一电池老化估计和所述第二老化模式来确定(206)等效先前老化时间，所述等效先前老化时间为所述第二老化模式提供经调整的值，所述经调整的值对应于在所述第二老化模式下获得所述第一电池老化估计的所述老化模型；通过所述控制系统(104)调整所述第二老化时间，以考虑所述等效先前老化时间；通过所述控制系统(104)将所述第二老化模式和经调整的所述第二老化时间应用于所述老化模型来确定(208)电池累积的老化估计，所述电池累积的老化估计指示所述电池(102)在所述第一老化模式和第二老化模式的组合持续时间内的估计劣化；以及由所述控制系统(104)向输出设备(126)发送至少部分地基于所确定的电池累积的老化估计的累积的总电池老化估计。2.根据权利要求1所述的方法(200)，其中，所述第一老化模式和第二老化模式各自都包括老化应激因素，所述老化应激因素包括所述电池(102)的充电状态、温度、电池充电和/或放电范围、以及电池充电和/或放电速率中的至少一者，并且其中，所述第一老化模式和第二老化模式各自都是基于一个或多个历史条件的预测的老化模式。3.根据权利要求2所述的方法(200)，其中，所述一个或多个历史条件包括所选择的地理位置处的温度、日历季节期间的温度、电池(102)运输期间的温度以及电池(102)的存储设施处的温度中的至少一者。4.根据权利要求1所述的方法(200)，还包括：通过应激因素传感器(116)测量所述第一老化应激因素和所述第二老化应激因素中的至少一者，所述应激因素传感器(116)以通信方式耦合到所述至少一个处理器(110)；和由所述控制系统(104)接收与所述第一老化应激因素和/或所述第二老化应激因素的测量值相对应的被发送的信号。5.根据权利要求1所述的方法(200)，还包括由所述控制系统(104)接收所述电池(102)的第三老化模式和第三老化时间，所述第三老化模式不同于所述第二老化模式并且发生在所述第二老化模式之后；通过所述控制系统(104)使用所述老化模型、所述电池(102)累积的老化估计和所述第三老化模式来确定(206)更新的等效先前老化时间，所述更新的等效先前老化时间为所述第三老化模式提供经调整的值，所述经调整的值对应于在所述第三老化模式下获得所述电池累积的老化估计的所述老化模型；
由所述控制系统(104)调整(206)所述第三老化时间，以考虑更新的等效先前老化时间；以及由所述控制系统(104)将所述第三老化模式和经调整的所述第三老化时间应用于所述老化模型来确定(208)更新的电池累积的老化估计，所述更新的电池累积老化估计指示所述电池(102)在所述第一老化模式、第二老化模式和第三老化模式的组合时间内的估计劣化。6.根据权利要求1所述的方法(200、600)，还包括：测量(608)所述电池(102)的一个或多个特性；由所述控制系统(104)的控制器(106)或电池管理系统(112)使用对所述电池(102)的所述一个或多个特性的测量值来确定所述电池(102)的老化状态；将所确定的老化状态与所述累积的总电池老化估计进行比较(610)；以及响应于所确定的老化状态和所述累积的总电池老化估计的比较结果，经由以通信方式耦合到所述控制系统(104)的所述输出设备(126)发送(614)警报。7.根据权利要求6所述的方法(200、600)，还包括响应于所述所确定的老化状态和所述累积的总电池老化估计的所述比较结果来调整所述第一老化模式或所述第二老化模式。8.根据权利要求1所述的方法(200、600)，还包括：通过以通信方式耦合到所述控制系统(104)的应力传感器(116)监测(604)所述第一老化应激因素和所述第二老化应激因素中的至少一个；从所述监测中检测(606)所述第一老化应激因素和所述第二老化应激因素中的至少一个的变化；响应于检测到的所述变化，测量(608)所述电池(102)的一个或多个特性；将使用所述一个或多个特性的测量值获得的信息与阈值进行比较(610)；以及响应于比较的结果，经由以通信方式耦合到所述控制系统(104)的所述输出设备(126)发送(614)警报。9.一种用于估计电池(102)的累积的总老化的方法，所述方法包括：(a)由具有至少一个处理器(110)的控制系统(104)接收老化模式和老化时间，所述老化模式包括老化应激因素，所述老化应激因素包括...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘亦奇，佟念念，
申请(专利权)人：迪尔公司，
类型：发明
国别省市：