[发明专利]确定电池的功率极限的方法以及电池管理系统

说明书

公开了一种用于周期性地确定电池的充电功率极限和放电功率极限中的至少一个的方法和电池管理系统。根据本公开的实施例的方法包括使用用于电池的等效电路模型，预测从当前时间的预定义时间之后的电池的端子电压和纯电阻，以及根据预测的端子电压和纯电阻确定电池的充电功率极限或放电功率极限。

技术领域

本公开涉及一种用于周期性地确定电池的充电功率极限和放电功率极限中的至少一个的方法和电池管理系统。

本申请要求于2018年2月1日在大韩民国提交的韩国专利申请No.10-2018-0013014的优先权，其公开内容通过引用合并于此。

背景技术

近年来，对诸如笔记本电脑、摄像机和移动电话的便携式电子产品的需求急剧增长，并且随着电动汽车、用于储能的蓄电池、机器人和卫星的广泛发展，正在对可以重复地充电的高性能电池进行许多研究。

目前，市售电池包括镍镉电池、镍氢电池、镍锌电池、锂电池等，其中，锂电池几乎没有或没有记忆效应，因为它们具有可自由充电和放电、极低的自放电率和高能量密度的优点，因此与镍基电池相比越来越受到关注。

为了安全地使用电池，有必要针对充电过程和放电过程分别确定电池的功率极限，并且基于所确定的功率极限执行控制。为了确定电池的功率极限，需要预先预测电池的端子电压。

但是，由于在一些情况下，电池会在端子电压和电流波动很大的环境中工作，因此，不易于预测在从当前时间的预定时间中电池的端子电压将是多少。如果基于错误预测的端子电压确定电池的功率极限，则会降低电池的安全性。

发明内容

技术问题

本公开被设计为解决上述问题，因此，本公开针对提供一种方法和电池管理系统，该方法和电池管理系统使用用于电池的等效电路模型，预测从当前时间的预定时间处的电池的端子电压和纯电阻，并且根据所预测的端子电压和纯电阻来周期性地更新电池的充电功率极限或放电功率极限。

本公开的这些和其他目的及优点可以通过下述描述来理解，并且从本公开的实施例将变得显而易见。此外，将容易理解到，本公开的目的和优点可以通过所附权利要求书及其组合中阐述的手段来实现。

技术方案

用于实现上述目的的本公开的各种实施例如下。

根据本公开的实施例的一种方法用于使用电池的等效电路模型来确定电池的功率极限。等效电路模型包括第一电阻器、串联连接到第一电阻器的第二电阻器以及并联连接到第二电阻器的电容器。该方法包括：测量电池的端子电压和电流；估计第一电阻器的电阻、第二电阻器的电阻和电池的极化电压；基于第二电阻器的电阻、所测量的端子电压、所测量的电流和极化电压，预测预定义时间之后的电池的端子电压；基于第一电阻器的电阻和第二电阻器的电阻，预测预定义时间之后的电池的纯电阻；基于所测量的电流、所预测的端子电压、所预测的纯电阻和给定的最大充电电压，确定充电电流极限；基于所测量的端子电压、所测量的电流、充电电流极限和第一电阻器的电阻，确定充电电压极限；以及基于充电电流极限和充电电压极限，确定电池的充电功率极限。

该方法可以进一步包括基于所测量的电流、所预测的端子电压、所预测的纯电阻和给定的最小放电电压，确定放电电流极限；基于所预测的端子电压、所测量的电流、放电电流极限和纯电阻，确定放电电压极限；以及基于放电电流极限和放电电压极限，确定电池的放电功率极限。

在预测预定义时间之后的电池的端子电压的步骤中，可以使用下述等式1。

等式1