[发明专利]用于确定锂硫电池组的健康状况和充电状态的方法和装置

摘要

用于准确地确定锂硫电池组、模块或电池的健康状况(包括充电状态和相对年龄)的系统和方法。本发明使用锂硫电池或电池组的操作模型来预测在与充电状态和健康状况相关的一系列条件下的模型参数。操作模型包括由于锂硫电池的独特化学性质而引起的记忆效应，其不包括对锂硫电池组的健康状况确定的其它方法的使用。模型参数在真实生活应用中被识别，并且参数被与使用卡尔曼滤波的操作锂硫模型的参数比较。输出包括对健康状况的估计和其他关键性能指标。将关键性能指标与例如电阻的测量值进行比较，以向估计过程提供反馈以便提高准确度。该系统可以在应用中被实现为软件或固件。

主权项

一种用于对具有锂硫化学性质的二次电化学电池的充电状态SOC建模的装置，在所述二次电化学电池中，容量能够由于活性反应物质在使用中变得暂时非活性而被失去，所述装置包括：电池模型模块，其可操作来基于表示所述电池的内部状态的模型来预测使用中的所述锂硫电池的电气特性，所述模型对于所有充电状态SOC使所述电池的端子电压与所述电池的操作条件相关联；记忆效应模块，其可操作来基于记忆模型对使用中的所述锂硫电池的可用容量建模，所述记忆模型表示由于在使用中变得暂时非活性的所述活性反应物质的数量的变化而引起的所述电池中的活性反应物质的数量的变化，其中，所述记忆模型基于所述电池的操作历史在使用期间预测所述电池的额定容量Qt中的可用容量Qusable的比例，所述记忆效应模块从而考虑到由于活性反应物质在使用中变得暂时非活性而引起的所述电池的可用容量的可逆变化；其中，所述装置被配置为使得所述电池模型模块和/或记忆效应模块基于所述锂硫电池的操作历史来调整使用中的所述电池模型模块，以补偿由所述记忆效应模块对所述电池的可用容量的预测。