[发明专利]用于确定电池劣化度的设备和方法及包括设备的电池组

说明书

提供了用于一种确定电池的劣化度的设备、方法及电池组。该设备生成第一感测信息，该第一感测信息指示在以第一恒定电流对电池充电时电池的电压和电流。该设备生成第二感测信息，该第二感测信息指示在以第二恒定电流对电池进行放电的第二时段期间电池的电压和电流。该设备基于第一感测信息来确定第一差分容量曲线并且基于第二感测信息来确定第二差分容量曲线。该设备被配置为基于第一差分容量曲线的第一充电特征点的电压值和第二差分容量曲线的第一放电特征点的电压值来确定电池的劣化度。

技术领域

本公开涉及用于确定电池的劣化度的技术。

背景技术

近来，对诸如膝上型计算机、摄像机和移动电话之类的便携式电子产品的需求急剧增加，并且随着电动汽车、蓄能器、机器人和卫星的广泛发展，对于能够反复充电的高性能电池正在进行许多研究。

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，因此比镍基电池受到更多关注，锂电池的优点在于可以在方便时进行充电，自放电率非常低且能量密度很高。

根据指示电压与电池剩余容量之间的相关性的容量曲线来确定电池的劣化度。然而，在容量曲线中，存在没有清楚观察到电压变化的剩余容量范围，难以准确地确定电池的劣化度。

为了克服容量曲线的缺点，可以使用差分电压分析(DVA)从电池的差分电压曲线来确定电池的劣化度。然而，仅通过执行电池的充电过程和放电过程之一而获取的差分电压曲线不足以包括关于电池的滞后特性的信息。

发明内容

技术问题

本公开被设计为解决上述问题，因此，本公开涉及提供用于使用从电池的充电过程获取的差分容量曲线和从电池的放电过程获取的差分容量曲线二者来确定电池的劣化度的设备、方法和电池组。

通过以下描述可以理解本公开的这些和其他目的和优点，并且从本公开的实施方式中本发明的这些和其他目的和优点将显而易见。另外，将容易理解，可以通过所附权利要求中阐述的手段及其组合来实现本公开的目的和优点。

技术方案

根据本公开的一方面的用于确定电池的劣化度的设备包括：感测单元，其被配置为生成第一感测信息和第二感测信息，该第一感测信息指示在以第一恒定电流对电池进行充电的第一时段内电池的电压和电流，第二感测信息指示在以第二恒定电流对电池进行放电的第二时段内电池的电压和电流；以及控制单元，其能够操作地联接到感测单元。控制单元被配置为基于第一感测信息来确定电池的第一差分容量曲线。控制单元被配置为从第一差分容量曲线检测第一充电特征点。控制单元被配置为基于第二感测信息来确定电池的第二差分容量曲线。控制单元被配置为从第二差分容量曲线检测第一放电特征点。控制单元被配置为基于第一充电特征值和第一放电特征值来确定电池的劣化度。第一充电特征值是第一充电特征点的电压值。第一放电特征值是第一放电特征点的电压值。

控制单元可以被配置为将位于第一差分容量曲线上的预定数量的峰当中以第一预定次序定位的峰确定为第一充电特征点。控制单元可以被配置为将位于第二差分容量曲线上的预定数量的峰当中以第一预定次序定位的峰确定为第一放电特征点。

控制单元可以被配置为确定第一主差值，该第一主差值指示第一充电特征值与第一放电特征值之间的差的绝对值。控制单元可以被配置为使用第一主差值作为索引从第一数据表确定电池的劣化度，第一数据表记录第一主差值和劣化度之间的相关性。

当预定数量是2或更大时，控制单元可以被配置为将位于第一差分容量曲线上的预定数量的峰当中以第二预定次序定位的峰确定为第二充电特征点。控制单元可以被配置为将位于第二差分容量曲线上的预定数量的峰当中以第二预定次序定位的峰确定为第二放电特征点。控制单元可以被配置为确定第二主差值，该第二主差值指示第二充电特征值和第二放电特征值之间的差的绝对值。第二充电特征值是第二充电特征点的电压值。第二放电特征值是第二放电特征点的电压值。