[發(fā)明專利]評估電化學電芯的充電狀態(tài)(SOC)/放電狀態(tài)(SOD)的方法和系統(tǒng)在審
| 申請?zhí)枺?/td> | 201880088459.8 | 申請日: | 2018-12-07 |
| 公開(公告)號: | CN111670526A | 公開(公告)日: | 2020-09-15 |
| 發(fā)明(設計)人: | R·雅扎米 | 申請(專利權(quán))人: | 雅扎米IP私人有限公司 |
| 主分類號: | H02J7/00 | 分類號: | H02J7/00;G01R31/382 |
| 代理公司: | 北京三友知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11127 | 代理人: | 王小東;黃綸偉 |
| 地址: | 新加坡*** | 國省代碼: | 暫無信息 |
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| 摘要: | |||
| 搜索關(guān)鍵詞: | 評估 電化學 充電 狀態(tài) soc 放電 sod 方法 系統(tǒng) | ||
1.一種評估二次電化學電芯的充電狀態(tài)(SOC)/放電狀態(tài)(SOD)的方法,所述電芯具有:第一工作模式,在所述第一工作模式期間,所述電芯從與所述電芯的端子連接的電源充電;第二工作模式,在所述第二工作模式期間,所述電芯向負載放電;以及休息模式,所述方法包括以下步驟:
-在所述第一工作模式和所述第二工作模式過程中以及在休息期間,測量所述電化學電芯的熵(ΔS)和焓(ΔH),
-根據(jù)以下第一規(guī)則來計算表示所述充電狀態(tài)(SOC)/所述放電狀態(tài)(SOD)的數(shù)據(jù):
SOC=α+βΔS+γΔH
SOD=100%-SOC
其中,參數(shù)α、β和γ依賴于化學數(shù)據(jù)和所述電化學電芯的健康狀態(tài)(SOH)。
2.一種評估一次電化學電芯的放電狀態(tài)(SOD)的方法,所述電芯具有:工作模式,在所述工作模式期間,所述電芯向負載放電;以及休息模式,所述方法包括以下步驟:
-在所述工作模式過程中以及在休息期間,測量所述電化學電芯的熵(ΔS)和焓(ΔH),
-根據(jù)以下規(guī)則來計算表示所述放電狀態(tài)(SOD)的數(shù)據(jù):
SOD=α’+β’ΔS+γ’ΔH
其中,參數(shù)α’、β’和γ’依賴于化學數(shù)據(jù)和所述電化學電芯的健康狀態(tài)(SOH)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法,所述方法被實施用于評估水性鋰電芯或有機鋰電芯的放電狀態(tài)(SOD)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的方法,所述方法被實施用于評估可再充電電芯的放電狀態(tài)(SOD),所述可再充電電芯諸如鋰離子可再充電電芯、NiMH可再充電電芯、NiCd可再充電電芯或NaS可再充電電芯、鈉離子可再充電電芯、固態(tài)鋰可再充電電芯、氧化還原液流電池。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法,所述方法被應用于預測一次(不可再充電)電芯的放電狀態(tài)(SOD),所述一次電芯諸如Li/MnO2電芯、Li/FeS2電芯、Li/CFX電芯、堿性電芯、鋅碳干電芯和金屬空氣電芯。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的方法,所述方法經(jīng)由與位于所述電化學電芯上的溫度探針和電壓探針連接的集成電路在線實施。
7.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的方法,其中,針對各個充電狀態(tài)(SOC)值,根據(jù)下式通過電化學電芯端子間的開路電壓(OCV)的溫度依賴性來確定熵(ΔS)和焓(ΔH):
8.一種評估一次(不可再充電)電化學電芯的健康狀態(tài)(SOH)的方法,所述電芯具有:工作模式,在所述工作模式期間,所述電芯向負載放電;以及休息模式,所述方法包括以下步驟:
-在所述工作模式過程中以及在休息期間,測量所述電化學電芯的熵(ΔS)和焓(ΔH),
-根據(jù)以下規(guī)則來計算表示所述放電狀態(tài)(SOD)的數(shù)據(jù):
SOD=α’+β’ΔS+γ’ΔH
其中,參數(shù)α’、β’和γ’依賴于化學數(shù)據(jù)和所述電化學電芯的所述健康狀態(tài)(SOH)。
9.一種評估二次電化學電芯的健康狀態(tài)(SOH)的方法,所述電芯具有:第一工作模式,在所述第一工作模式期間,所述電芯從與所述電芯的端子連接的電源充電;第二工作模式,在所述第二工作模式期間,所述電芯向負載放電;以及休息模式,所述方法包括以下步驟:
-在所述第一工作模式和所述第二工作模式過程中以及在休息期間,測量所述電化學電芯的熵(ΔS)和焓(ΔH),
-在所述第一工作模式和所述第二工作模式過程中以及在休息期間,測量所述電化學電芯的充電狀態(tài)(SOC)/放電狀態(tài)(SOD),
-根據(jù)以下規(guī)則,根據(jù)所測得的熵(ΔS)、所測得的焓(ΔH)以及測得的充電狀態(tài)(SOC)/放電狀態(tài)(SOD)識別參數(shù)α、β和γ:
SOC=α+βΔS+γΔH
SOD=100%-SOC
-根據(jù)所識別出的參數(shù)α、β和γ并且根據(jù)與所述電化學電芯關(guān)聯(lián)的化學數(shù)據(jù)得出所述健康狀態(tài)(SOH)。
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