[發(fā)明專利]二次電池的狀態(tài)評估設(shè)備、方法以及程序

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310445011.6
• 申請日: 2013-09-26
• 公開（公告）號: CN103713263A
• 公開（公告）日: 2014-04-09
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 池田和人;栗田昌德;渡邊正壽;丸山貴嗣
• 申請（專利權(quán)）人: 富士通株式會(huì)社
• 主分類號: G01R31/36
• 分類號: G01R31/36
• 代理公司: 北京集佳知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11227
• 代理人: 陳煒;李德山

1.一種二次電池（LB）的狀態(tài)評估設(shè)備（10），所述狀態(tài)評估設(shè)備包括：

被配置為執(zhí)行下述處理的至少一個(gè)處理器，該處理包括：

基于所述二次電池的所測量的電壓值和電流值（I）來計(jì)算（51）內(nèi)阻（Ri）；

基于所述電流值、所述內(nèi)阻以及所述二次電池的所測量的外部溫度（Ts）來計(jì)算（52）所述二次電池的內(nèi)部溫度（Tn）；

基于所述電流值來獲得（53）所述二次電池的充電及放電電荷量（∑Ｃ_ｎ），或者基于所述電流值和所述電壓值來獲得（54）表示所述二次電池的充電率的充電狀態(tài)（SOC）；以及

基于所述充電及放電電荷量與所述充電狀態(tài)中的至少之一和所述內(nèi)部溫度來計(jì)算（55，56）表示所述二次電池劣化后的狀態(tài)的電池狀態(tài)（Ｒ_Ｑ）。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的二次電池的狀態(tài)評估設(shè)備，其中，

在所述計(jì)算所述內(nèi)部溫度的過程中，使用基于根據(jù)所述電流值和所述內(nèi)阻而獲得的所述二次電池的內(nèi)部焦耳熱的第一內(nèi)部溫度改變（等式2）以及基于由所述二次電池的內(nèi)部與外部之間的溫度差而導(dǎo)致的熱傳遞的第二內(nèi)部溫度改變（等式3）來計(jì)算所述內(nèi)部溫度。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的二次電池的狀態(tài)評估設(shè)備，其中，

通過將所述電流值的平方與所述內(nèi)阻的乘積乘以所設(shè)置的系數(shù)（α）來獲得所述第一內(nèi)部溫度改變。

4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的二次電池的狀態(tài)評估設(shè)備，其中，

基于下述特性來獲得所述第二內(nèi)部溫度改變：所述二次電池的內(nèi)部與外部之間的所述溫度差將納皮爾常數(shù)用作底而在一定時(shí)間內(nèi)呈指數(shù)變化。

5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的二次電池的狀態(tài)評估設(shè)備，其中，

在所述計(jì)算所述內(nèi)部溫度的過程中，基于針對設(shè)置時(shí)間段中的每一個(gè)而測量的所述電壓值、所述電流值以及所述外部溫度來針對每個(gè)設(shè)置時(shí)間段（t）計(jì)算所述內(nèi)部溫度，并且通過將在這一次的設(shè)置時(shí)間段中計(jì)算的內(nèi)部溫度改變加到在上一次的設(shè)置時(shí)間段中計(jì)算的所述內(nèi)部溫度（Ｔ_n-1）上來計(jì)算這一次的設(shè)置時(shí)間段中的所述內(nèi)部溫度。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的二次電池的狀態(tài)評估設(shè)備，其中，

使用卡爾曼濾波來基于所述內(nèi)部溫度獲得所述充電狀態(tài)。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的二次電池的狀態(tài)評估設(shè)備，其中，

所述二次電池的所述電池狀態(tài)是第一電池狀態(tài)和第二電池狀態(tài)之一或二者，其中，所述第一電池狀態(tài)表示所述二次電池的能蓄電的電荷量的下述劣化度：該劣化度取決于所述內(nèi)部溫度和所述充電狀態(tài)而劣化，并且取決于各劣化度的和；所述第二電池狀態(tài)表示所述二次電池的能蓄電的電荷量的下述劣化度：該劣化度取決于所述內(nèi)部溫度和所述充電及放電電荷量而劣化，并且取決于各劣化度的和。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的二次電池的狀態(tài)評估設(shè)備，其中，

所述第一電池狀態(tài)表示下述能蓄電的電荷量的劣化度的總和：所述能蓄電的電荷量的劣化度基于針對每個(gè)設(shè)置時(shí)間段而計(jì)算的所述內(nèi)部溫度和該設(shè)置時(shí)間段中的所述充電狀態(tài)，以及

所述第二電池狀態(tài)表示下述能蓄電的電荷量的劣化度的總和：所述能蓄電的電荷量的劣化度基于針對所述設(shè)置時(shí)間段中的每一個(gè)而計(jì)算的所述內(nèi)部溫度和該設(shè)置時(shí)間段中的所述充電及放電電荷量。

9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的二次電池的狀態(tài)評估設(shè)備，其中，

所述二次電池中的能蓄電的電荷量的劣化度被表示為所述二次電池的在計(jì)算時(shí)的能蓄電的電荷量與所述二次電池的初始的能蓄電的電荷量（Ｑ₀）的比率。

10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的二次電池的狀態(tài)評估設(shè)備，其中，

所述內(nèi)部溫度是所述二次電池的正極和負(fù)極中的活性物質(zhì)以及所述二次電池的電解質(zhì)中之一或其組合的溫度。

11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的二次電池的狀態(tài)評估設(shè)備，其中，

所述外部溫度是所述二次電池的表面的溫度和所述表面附近的溫度之一。

12.根據(jù)權(quán)利要求1所述的二次電池的狀態(tài)評估設(shè)備，其中，

取決于上一次所計(jì)算出的所述內(nèi)部溫度來對所計(jì)算出的內(nèi)阻進(jìn)行校正。