[发明专利]用于测量充电状态的方法和系统

说明书

相关申请的交叉引用

本申请要求2010年1月15日提交的申请号为61/295,412的美国临时申请的权益，在此通过引用将其全文并入本文。

技术领域

本发明涉及测量能量存储设备的充电信息，并且更具体地涉及测量能量存储设备的动态响应以确定充电状态。

背景技术

电极被用于从某种介质中提供或者迁移电子。电化学电池使用电极以有助于电化学相互作用期间的电子传输和转移。能量存储设备可以在电化学电容和电解电容中使用电极，分别对应于放电或充电过程。能量存储设备的特征可以在于能量容量，这是可以由设备分别在充电和放电期间存储或释放的能量总量。

能量存储设备的充电状态代表相对于能量容量指示充电或放电程度的过程变量。通常，充电状态通过测量电化学储能设备的工作电压来确定或估算。但是，某些电化学储能设备的工作电压在某些工作方式中可能对充电状态相对不敏感。

发明内容

鉴于上述内容，提供了用于确定能量存储设备的充电信息的技术、方案和装置。充电信息可以包括充电状态、鲁棒性指示、循环次数、与合适的能量存储设备(ESD)相关联的任意其他信息或其任意组合。

在某些实施例中，一种或更多种动态响应例如位移、压力、力（force）或其改变可以由任意合适的指示设备指示。指示设备可以是任意合适类型的线性位移传感器、压力换能器、力换能器、光学传感器、任意其他合适的指示设备或其任意组合。在某些实施例中，处理电路可以被用于至少部分地根据接收自指示设备的信号确定测量值。充电信息可以由通过合适的处理电路接收的指示信号得出。

在某些实施例中，充电信息可以被用于控制ESD的充电状态或其改变(例如充电或放电)。适当的动态响应测量值可以由合适的测量设备确定。测量设备可以包括能够被用于确定动态响应测量值的指示设备、处理电路、任意其他合适的部件或其任意合适的组合。关于ESD的充电信息可以由控制系统至少部分地根据动态响应测量值确定。控制系统可以至少部分地根据充电信息给ESD充电或放电。例如，在某些实施例中，控制系统可以设定、限制、停止或以其他方式管理应用于ESD的充电特征(例如充电、充电率)。类似地，可以通过控制系统来控制放电特征。

附图说明

本发明上述以及其他的目标和优点将在结合附图研读以下的详细说明之后变得明了，其中类似的附图标记始终表示类似的部件，并且在附图中：

图1示出了根据本发明的某些实施例的双极性电极单元(BPU)示范结构的示意性截面图；

图2示出了根据本发明的某些实施例的图1中BPU的叠层示范结构的示意性截面图；

图3示出了根据本发明的某些实施例的单极性电极单元(MPU)示范结构的示意性截面图；

图4示出了根据本发明的某些实施例的包含两个图3中BPU的设备示范结构的示意性截面图；

图5示出了根据本发明的某些实施例的具有剖面的示范性电极结构；

图6示出了根据本发明的某些实施例的示范性能量存储设备(ESD)的顶部平面图；

图7示出了根据本发明的某些实施例的沿图6中VII-VII线截取的图6中元件的截面图；

图8示出了根据本发明的某些实施例的图6中元件的截面图，具有用于放大视图的参考部分；

图9示出了根据本发明的某些实施例的从虚线820中截取的图8中元件的放大截面图；

图10示出了根据本发明的某些实施例的示范性ESD的截面图；

图11示出了根据本发明的某些实施例的图10中的ESD经历示范性动态响应时的截面图；

图12示出了根据本发明的某些实施例的耦合至指示设备的ESD的示意图；

图13示出了根据本发明的某些实施例的耦合至指示设备和控制系统的ESD的示意图；

图14示出了根据本发明的某些实施例的耦合至指示设备的示范性ESD；

图15示出了根据本发明的某些实施例的包括测压孔的示范性ESD的截面图；

图16示出了根据本发明的某些实施例的从虚线1520中截取的图15中元件的放大截面图；

图17示出了根据本发明的某些实施例的耦合至指示设备的示范性ESD；

图18是根据本发明的某些实施例用于指示动态响应的示范性步骤的流程图；

图19是根据本发明的某些实施例用于确定充电信息的示范性步骤的流程图；