[发明专利]借助于显著点确定锂离子蓄单池容量的方法

说明书

本发明涉及一种用于在开路电压(OCV)老化的情况下，借助于锂离子(Li‑Io)单池的至少一条电压曲线和/或至少一个开路电压(OCV)的至少一个显著点来确定至少一个锂离子(Li‑Io)单池，特别是至少一个高压(HV)电池的容量的方法。

技术领域

本发明涉及一种用于在开路电压(OCV)老化的情况下借助于锂离子蓄单池的至少一条电压曲线中的至少一个显著点和/或锂离子蓄单池的至少一个开路电压(OCV)中的至少一个显著点来确定至少一个锂离子(Li-Io)单池，特别是至少一个高压(HV)电池的容量的方法。在此，开路电压是怠速电压。

背景技术

从现有技术中已知用于确定锂离子蓄单池容量的方法。

由专利文件DE 11 2016 003 166 T5中已知一种用于估计锂离子电池荷电状态的方法，其中具有橄榄石型晶体结构的磷酸锂化合物用于正极，并且由于锂的附着/脱附反应而不显示电位波动的活性材料用于负极，该方法以电压变化率为基础。

从专利文件WO 2009 009 758 A2中已知用于锂离子电池电极的电活性组合物。该组合物，例如多功能混合金属橄榄石，提供了在不同荷电状态下具有多个怠速电压的电化学电池。该组合物为锂离子电池提供改进的荷电状态监测、过充电保护和/或过放电保护。

从专利文件US 2013 043 876 A1已知一种用于估计锂离子电池的荷电状态的方法。该方法包括给锂离子电池充电，以及记录多组安时积分值和与安时积分值对应的荷电状态和电压值。

目前，以如下方式在车辆电池管理系统中确定锂离子蓄单池或高压电池的容量。在通常30分钟到一小时的空载阶段之后，通过测量锂离子蓄单池或高压电池的稳恒电压来确定锂离子蓄单池或高压电池的精确SOC值。

在随后的充电或放电期间，以安时(Ah)为单位的荷电量被积分。在通常30分钟到一小时的下一空载阶段，通过锂离子蓄单池或高压电池的稳恒电压再次确定其准确的SOC值。通过ΔAh到ΔSOC的比例法再次计算锂离子蓄单池或高压电池的容量。

根据迄今为止使用的算法，在锂离子蓄单池中，稳恒电压可以一对一地转换为SOC值。这尤其在锂镍锰钴氧化物变体(NMC)到NMC333的电池化学物方面起作用。

使用具有其它锂镍锰钴氧化物变体，例如NMC622和NMC822的新电池化学物，老化效应越来越多地发生在OCV中，这导致OCV经过老化和循环至少在某些区域非决定性地改变。

这导致SOC不再能够可靠地分配给测得的OCV值，因为出现的误差太大而无法有意义地继续计算。

如果这种效应发生在插电式混合动力(PHEV)车辆或电动车辆(电池电动车辆)(BEV)中，例如在车辆通常停放的SOC区域中，例如有剩余里程为零公里，在SOC值为15％-25％的PHEV或SOC值为5％至10％的BEV的情况下，不再能明确地确定容量，因为无法再准确确定较低的计算基点。同时，这个区域不能简单地被屏蔽掉，因为然后几乎不可能再确定容量。

发明内容

本发明的目的是提供一种更准确和更稳健地确定锂离子蓄单池或高压电池的容量的方法。

该目的通过具有权利要求1的特征的方法来实现。有利的改进和实施方式是附图说明和说明书的主题。

本发明的主题涉及一种用于在开路电压(OCV)老化/老练(Alterung)的情况下借助于锂离子蓄单池的至少一条电压曲线中的至少一个显著点或锂离子蓄单池的至少一个开路电压(OCV)中的至少一个显著点确定至少一个锂离子蓄单池，特别是至少一个高压(HV)电池的容量的方法。

在第一步骤中，测量锂离子蓄单池的至少一个开路电压或在锂离子蓄单池的充电过程中锂离子蓄单池的至少一个电压曲线。例如，在恒定充电过程中测量电压曲线。