[发明专利]电化学蓄电池的标定方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种电化学蓄电池的标定方法，以及该蓄电池内可用能量的估算方法。本发明还涉及包括电化学蓄电池的任何装置或系统，所述电化学蓄电池的管理(gestion)基于上述的标定方法。

背景技术

为了控制包括至少一电化学蓄电池的任何仪器或系统的运行，了解并控制该蓄电池的性能是重要的，特别是为了管理它的充电和放电阶段，并最终优化仪器或系统的运行。实际上，在任何时刻了解蓄电池的状态并能预测它的能量储存是否足以提供所需的能量是有利的。因此，这就要求以动态方式了解可用能量。

现有技术的传统方法在于，一方面研究蓄电池可提供的电流，另一方面以切断输出电压的方式估算它的输出电压，以便通过电流与电压的乘积推导出它的功率。

在该传统方法中，使用Peukert定律，该定律可以确定蓄电池用安培-小时表示的电容C_td-mes，它相当于可以在t_d-mes的时间里可提供的电量(quantitécharge)，直到其完全放电，根据下式，它取决于施加的恒定放电电流I_d-imp、测量的放电持续时间t_d-mes，并取决于常数K和Peukert系数n：

C_{td_mes}＝t_{d_mes}×l_{d_imp}＝K/(l_{d_imp})^n-1

然后，通过估算蓄电池的充电状态完成该传统方法，英文叫做“state of charge”，并且通常更简单地叫做SOC。该参数SOC表示蓄电池在0-100％的标度上的可用容量。在蓄电池的整个寿命中对施加的不同放电状态建立和了解SOC的值。为此，在Peukert定律的基础上建立迭代算法，用于考虑不同因素，如蓄电池的老化和温度。该方法实际上非常困难，并且不准确，因为许多因素影响SOC。另外，Peukert系数n也需要有很大的精度，约10^-3，以便得到令人满意的结果，这要求复杂并非常准确的实验。

同时需要预测蓄电池的端子处的电压随时间的变化。通过借助模型的计算实现该估算。

最后，放电电流与电压的乘积可以得到蓄电池的放电功率，它随时间的积分可以推导出可用能量。

图1表示该常规方法，其中一方面通过第一方法A1研究蓄电池1，包括研究它的输出电流，确定Peukert定律和充电状态SOC，然后通过第二方法A1研究蓄电池，该第二方法可以确定它的电特征，以模型化它的电压。最后，可以在最后一方块2中计算对于不同放电功率它的可用能量。

如前面已经解释的，现有技术的方法实施起来太复杂，因此不能令人满意。它导致控制不好包括一个或几个电化学蓄电池的系统。

发明内容

因此，本发明的总目标是提出另一种确定电化学蓄电池的可用能量的方法。

为此，本发明基于一种电化学蓄电池的标定方法，其特征在于，该标定方法包括模型化(modélisation)电化学蓄电池中的可用能量Ed的阶段，该能量代表蓄电池基于给定的放电功率和给定的初始能量状态完全放电时得到的能量。标定方法还包括测量至少一可用能量值E_d的第一阶段，该阶段包括确定至少一放电功率值P_d的第一步骤，和确定至少一初始能量状态值SEO₀的第二步骤，对该初始能量状态值进行可用能量的标定测量。

标定方法还可包括测量电化学蓄电池中的可用能量值的步骤，该步骤包括以下子步骤的实施：

-对蓄电池充满电；

-以等于蓄电池的预先确定的额定功率P_N的恒定功率放电，直到由值(1-SOE₀)E_N限定的放电能量，其中E_N相当于蓄电池的额定能量；

-以等于蓄电池的选择的放电功率P_d的恒定功率完全放电蓄电池；

-或者直接测量，或者基于放电时间测量在上一步骤时全部释放的能量E_d。