[發明專利]電池系統、具有電池系統的裝置及用于電池劣化估計的方法

在審

• 申請號: 202210193433.8
• 申請日: 2022-03-01
• 公開（公告）號: CN115036600A
• 公開（公告）日: 2022-09-09
• 發明（設計）人: 英雄近藤
• 申請（專利權）人: 半導體元件工業有限責任公司
• 主分類號: H01M10/48
• 分類號: H01M10/48;H01M10/42
• 代理公司: 北京派特恩知識產權代理有限公司 11270
• 代理人: 王琳;姚開麗

本發明涉及電池系統、具有電池系統的裝置及用于電池劣化估計的方法。根據一個方面，一種電池系統包括：電流傳感器，該電流傳感器被配置為測量對電池充電或使電池放電的電流；電壓監測器，該電壓監測器被配置為測量該電池的電池單元電壓；電荷狀態(SoC)計算引擎，該SoC計算引擎被配置為計算SoC值；以及能量計算引擎，該能量計算引擎被配置為基于該電流、電池單元電壓和該SoC值來計算采樣時段內該電池的電荷能量損失以及基于該電荷能量損失和參考電池的參考電荷損失來計算容量劣化度量。該能量計算引擎被配置為經由接口向裝置的電池管理器發送容量劣化度量。

技術領域

本說明書涉及一種電池系統、具有電池系統的裝置及用于電池劣化估計的方法。

背景技術

電池(例如，鋰離子電池)易于老化，這可能導致電池容量劣化或容量衰減，從而導致電池性能降低。電池的容量可以用作評估電池狀態的標準?？捎萌萘靠梢灾竿耆潆姷碾姵乜梢葬尫诺睦碚撋献畲笕萘?。在一些示例中，可用容量可以用作健康狀態(SoH)的指標，其用于描述電池老化狀態。為了測量SoH水平，在一些示例中，從裝置移除電池，并且測試電池以測量容量和/或使用特殊儀器測量電池的內阻。

發明內容

根據一個方面，一種電池(battery)系統包括：電流傳感器，該電流傳感器被配置為測量對電池充電或使電池放電的電流；電壓監測器，該電壓監測器被配置為測量該電池的電池單元電壓(cell voltage)；電荷狀態(SoC)計算引擎，該SoC計算引擎被配置為計算SoC值；以及能量計算引擎，該能量計算引擎被配置為基于該電流、電池單元電壓和該SoC值來計算采樣時段內該電池的電荷能量損失以及基于該電荷能量損失和參考電池的參考電荷損失來計算容量劣化度量。該能量計算引擎被配置為經由接口向裝置的電池管理器發送容量劣化度量。

根據一些方面，該電池系統可以包括一個或多個以下方面。該能量計算引擎被配置為從SoC值導出開路電池單元電壓和/或基于該電流以及該電池單元電壓與開路電池單元電壓之間的差來計算電荷能量損失。該能量計算引擎被配置為從該SoC值導出開路電池單元電壓，基于該開路電池單元電壓和該電流計算該電池的實際電荷能量，基于該電池單元電壓和該電流計算該電池的總電荷能量，以及/或者基于該實際電荷能量和該總電荷能量計算該電荷能量損失。該能量計算引擎被配置為使用溫度或SoC值中的至少一者從電池特性數據來確定參考電池的內阻，以及/或者基于該參考電池的內阻和電流來計算參考電池的參考電荷損失。該能量計算引擎被配置為基于參考電荷損失與電荷能量損失的比率來計算容量劣化度量。該電池系統可以包括電荷檢測器，該電荷檢測器被配置為確定電池是否處于充電模式還是放電模式。該能量計算引擎被配置為在充電模式期間被激活以計算容量劣化度量。該能量計算引擎被配置為在放電模式期間被激活以計算容量劣化度量。

根據一個方面，一種裝置包括：電池；電流傳感器，該電流傳感器被配置為測量對電池充電或使電池放電的電流；電壓監測器，該電壓監測器被配置為測量該電池的電池單元電壓；電荷狀態(SoC)計算引擎，該SoC計算引擎被配置為獲得SoC值；以及能量計算引擎，該能量計算引擎被配置為基于該電流、該電池單元電壓和該SoC值來計算采樣時段內該電池的電荷能量損失以及基于該電荷能量損失和參考電池的參考電荷損失來計算容量劣化度量，以及電池管理器，該電池管理器被配置為經由接口從該能量計算引擎接收該容量劣化度量。