[發明專利]用于監測電池單元的單元阻抗測量的可靠性的設備和方法

在審

• 申請號: 202010085213.4
• 申請日: 2020-02-10
• 公開（公告）號: CN111551865A
• 公開（公告）日: 2020-08-18
• 發明（設計）人: K·霍瑪爾;G·霍弗;S·瑪塞利
• 申請（專利權）人: 英飛凌科技股份有限公司
• 主分類號: G01R31/389
• 分類號: G01R31/389;G01R31/392;G01R31/388;G01R35/00
• 代理公司: 北京市金杜律師事務所 11256
• 代理人: 黃倩

本公開涉及用于監測電池單元的單元阻抗測量的可靠性的設備和方法。各種示例涉及監測電池單元的單元阻抗測量的可靠性的技術。在一個示例中，設備(125)包括被配置為將AC激勵電流注入到電池單元中的第一接口和并聯耦合到電池單元(200)的分流電阻器。該設備還包括第二接口，該第二接口被配置為將AC測試電流注入到分流電阻器中。該設備還包括模數轉換器，該模數轉換器被配置為測量與AC激勵電流相關聯的電池單元兩端的單元電壓、與AC激勵電流相關聯的分流電阻器兩端的分流電壓以及與AC測試電流相關聯的分流電阻器兩端的分流電壓。

技術領域

本發明的各種示例總體上涉及監測電池的電池單元的電氣特性。本發明的各種示例具體地涉及確定電池的電池單元的單元阻抗測量的可靠性。

背景技術

可再充電電池(例如，鋰離子電池)被用于各種應用中。例如，電動車輛電池或牽引電池被用于為電動車輛的推進提供動力。諸如蜂窩電話的移動設備還采用可再充電電池。

在各種使用情況下，可再充電電池的狀態被監測。例如，電池單元兩端的單元電壓可以被監測。此外，電池單元的溫度或壓力可以被監測。例如檢測故障或跟蹤老化可以被完成。荷電狀態(SOC)和/或健康狀態(SOH)可以被確定。例如，庫侖計數器可以被采用以確定SOC。SOH可以取決于電池的充電循環。還有可能測量電池單元的一個或多個電氣特性。

已經觀察到，在某些場景中，狀態監視本身可能發生故障。然后，可以導致可再充電電池的狀態(諸如溫度)的錯誤測量。例如，與諸如牽引電池等的使用情況有關，這可以是安全關鍵。

發明內容

因此，需要確定電池單元的狀態測量的可靠性。

該需要通過獨立權利要求的特征來滿足。從屬權利要求的特征定義了實施例。

一種設備包括第一接口。第一接口被配置為將AC激勵電流注入到電池單元和分流電阻器中。分流電阻器與電池單元并聯耦合。該設備還包括第二接口。第二接口被配置為將AC測試電流注入到分流電阻器中。該設備還包括一個或多個模數轉換器，該一個或多個模數轉換器被配置為測量與AC激勵電流相關聯的電池單元兩端的單元電壓、與AC激勵電流相關聯的分流電阻器兩端的分流電壓以及與AC測試電流相關聯的分流電阻器兩端的分流電壓。

一種系統包括該設備。該系統還可以包括分流電阻器。該系統還可以包括電池單元。該系統還可以包括控制邏輯。

一種方法包括，在第一操作模式中，將AC激勵電流注入到電池單元中，以及注入到并聯耦合到電池單元的分流電阻器。該方法還包括，在第一操作模式中，基于與AC激勵電流相關聯的電池單元兩端的單元電壓并且基于與AC激勵電流相關聯的分流電阻器兩端的分流電壓來確定電池單元的單元阻抗。該方法還包括，在第二操作模式中，將AC測試電流注入到分流電阻器中。該方法還包括，在第二操作模式中，基于與AC測試電流相關聯的分流電阻器兩端的分流電壓來確定單元阻抗的可靠性。

一種方法包括向電池單元設備提供第一AC激勵電流。該方法還包括基于第一AC激勵電流測量電池單元設備的電池單元的電池單元阻抗的第一值。該方法還包括向電池單元提供第二AC激勵電流。第一AC激勵電流和第二AC激勵電流具有不同的頻率。該方法還包括基于第二AC激勵電流測量電池單元的電池單元阻抗的第二值。該方法還包括，基于預定義的溫度-阻抗特性，基于單元阻抗的第一值確定第一溫度并且基于單元阻抗的第二值來確定第二溫度。該方法還包括基于第一溫度和第二溫度的比較來確定單元阻抗的可靠性。