[發明專利]用于估計電池的SOC的裝置和方法

有效

• 申請號: 201880021963.6
• 申請日: 2018-11-01
• 公開（公告）號: CN110462412B
• 公開（公告）日: 2022-03-18
• 發明（設計）人: 金志一
• 申請（專利權）人: 株式會社LG化學
• 主分類號: G01R31/367
• 分類號: G01R31/367
• 代理公司: 中原信達知識產權代理有限責任公司 11219
• 代理人: 穆森;戚傳江

公開了一種用于估計電池的充電狀態(SOC)的裝置和方法。電池SOC估計裝置包括：測量單元，其被配置為測量電池的狀態信息；第一核心單元，其被配置為基于由測量單元測量的電池的狀態信息，通過應用第一電池建模技術來估計電池的第一SOC；第二核心單元，其被配置為基于由測量單元測量的電池的狀態信息，通過應用與第一電池建模技術不同的第二電池建模技術來估計電池的第二SOC，其中第二核心單元將所估計的第二SOC發送到第一核心單元，并且其中第一核心單元通過反映由第二核心單元發送的第二SOC來估計電池的第一SOC。

技術領域

本申請要求于2017年11月1日在韓國提交的韓國專利申請No.10-2017-0144925的優先權，其公開內容通過引用并入本文。

本公開涉及一種用于估計電池的狀態的技術，更具體地，涉及一種用于估計作為電池的狀態的充電狀態(SOC)的裝置和方法。

背景技術

近年來，對諸如筆記本電腦、攝像機和便攜式電話的便攜式電子產品的需求急劇增加，能量存儲電池、機器人和衛星已經得到了積極發展。因此，正在積極研究允許重復充電和放電的高性能二次電池。

目前市售的二次電池包括鎳鎘電池、鎳氫電池、鎳鋅電池、鋰二次電池等。在它們中，與鎳基二次電池相比，鋰二次電池幾乎沒有記憶效果，因此由于諸如自由充電和放電、低自放電率和高能量密度的各種優點而備受關注。

特別地，隨著碳能量逐漸耗盡并且對環境的興趣增加，對混合動力電動車輛和電動車輛的需求最近在全世界增加?；旌蟿恿﹄妱榆囕v或電動車輛使用電池組的充電/放電能量來獲得車輛驅動電力。因此，與僅使用發動機的車輛相比，燃料經濟性優異并且污染物不排放或減少，這從許多消費者接受了積極響應。由于此原因，更多的關注和研究集中在用于車輛的電池上，其是混合動力電動車輛和電動車輛的核心部件。

關于電池的一個最重要的問題是精確地弄清楚電池的當前狀態。電池的狀態可以包括各種因素，其中SOC信息可以被認為是作為電池的狀態信息的非常重要的信息。

通常，電池用于諸如車輛和蜂窩電話的各種移動設備，并且預測可用時間是非常重要的。SOC是用于弄清楚電池可用多長時間的度量，這可以被認為是對用戶使用該設備的非常重要的信息。由于此原因，諸如膝上型電腦、蜂窩電話和車輛的一般安裝有電池的設備估計電池的SOC，獲得諸如電池的可用時間和可用容量的信息，并將信息提供給用戶。

電池的SOC通常表示為作為百分比的、與完全充電容量(FCC)相比的電池的剩余容量。到目前為止，已經使用或建議了各種技術作為估計電池的SOC的方法。代表性SOC估計方法是使用電流積分方法來估計SOC。在電流積分方法中，通過對電池的輸入/輸出電流進行積分并且將輸入電流加到初始容量/將輸出電流從初始容量中減去來獲得SOC。

然而，在電流積分方法中，由于通過安裝在電池的充電和放電路徑上的電流傳感器測量的電流來估計SOC，電流傳感器的精確感測是非常重要的。然而，由于諸如故障或劣化的因素，由電流傳感器感測的電流值可能與實際電流不同。因此，在傳統的電流積分方法中，估計的SOC值的精度可能會根據電流傳感器的情況而劣化。

最近，已經提出了用于使用擴展卡爾曼濾波器(EKF)來估計電池的SOC的技術。然而，用于使用擴展卡爾曼濾波器來估計電池的SOC的技術通常使用電路模型來進行電池建模。然而，電路模型在精度方面表現出稍高的誤差率。另外，如果使用擴展卡爾曼濾波器，則當發生誤差時，可以通過使用增益值將有誤差的值收斂到實際值。因此，如果誤差率大，則收斂需要大量時間。

另外，除了用于估計電池的SOC的電路模型之外，還提出了各種其他電池建模技術。然而，在每個建模技術中，如果精度高，則由于計算的復雜性則消耗了大量時間，并且將大量負荷施加于計算設備。同時，如果計算簡單，則精度會惡化。

發明內容

技術問題