專利名稱：確定充電或放電階段中電池的荷電狀態(tài)的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及確定電池充電或放電階段期間電池的荷電狀態(tài)的方法。
背景技術(shù)：
在鉛蓄電池中，荷電狀態(tài)(SOC)通常根據(jù)電池的開路(零電流)電壓在寬范圍內(nèi)變化，例如如

圖1所示變化超過1伏的幅度(2001年在“Journal of PowerSources” 第 113-120 頁中出版的 Sabine Piler 等人的論文“Methods forstate-of-charge determination and their applications”)。然后可通過簡單的電勢測量確定這些電池的荷電狀態(tài)，其精度取決于電壓測量的精度和根據(jù)電池荷電狀態(tài)的電池放電曲線的斜率。荷電狀態(tài)也可由非零電流處的電壓的測量確定。精度則取決于電壓以及電流測量的精度、根據(jù)電池荷電狀態(tài)的作為電池放電特性的曲線的斜率、以及在非零電流處的電池電壓的估計參數(shù)。通過電勢插值的這些方法不適合一些現(xiàn)代的電池，特別是具有由兩相材料制成的陰極的、其中充電狀態(tài)和放電狀態(tài)之間的電壓差小的鋰離子型電池。事實上，如圖2中所示，作為荷電狀態(tài)(SOC)函數(shù)的電池電壓U(單位伏)的變化如此小以至于對于3. 3V的電壓，不可能知曉荷電狀態(tài)是否更接近于40 %而不是60 %。在已知的方式中，電池的荷電狀態(tài)也可通過作為時間函數(shù)的電流的積分確定。使用這種方法的估計的精度取決于電流測量的精度。還必須知曉電池的初始容量、總的充電容量、和法拉第效率。這種技術(shù)的主要缺點(diǎn)之一是一個循環(huán)接一個循環(huán)后的誤差累積，導(dǎo)致越來越大的不可靠性(取決于電池初始容量及其總?cè)萘康墓烙?。因此這種技術(shù)不適合于長期電池管理。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供精確和容易實施的用于確定荷電狀態(tài)的方法。該目的通過如下事實實現(xiàn)所述方法包括在所述階段過程中的下列相繼步驟-測量所述電池的電參數(shù)，-在靜置期期間使所述電池處于開路，-在所述靜置期期間在不同的時間在所述電池端子處測量至少第一和第二電壓值，-根據(jù)所述電參數(shù)和在所述靜置期期間測量的電壓值確定指示值(indicator)，-和通過表示作為充電或放電階段期間的荷電狀態(tài)的函數(shù)的所述指示值的變化的校準(zhǔn)曲線確定對應(yīng)于所述指示值的荷電狀態(tài)。根據(jù)改進(jìn)，所測量的電參數(shù)為在使電池處于開路之前流經(jīng)所述電池的電流I或者在使電池處于開路之前在所述電池端子處的電壓Uittl)。根據(jù)使用在電池端子處的電壓Uittl)作為參數(shù)的第一可選擇方案，所述指示值indl由式
權(quán)利要求
1.確定電池充電或放電階段期間所述電池的荷電狀態(tài)的方法，特征在于，其包括在所述階段過程中的下列相繼步驟-測量所述電池的電參數(shù)，-在靜置期(to t3)期間使所述電池處于開路，-在所述靜置期(to 期間在不同的時間(tl，U)在所述電池端子處測量至少第一和第二電壓值，-根據(jù)所述電參數(shù)和在所述靜置期期間測量的電壓值確定指示值(indl，ind2), -和通過表示作為充電或放電階段期間的荷電狀態(tài)的函數(shù)的所述指示值的變化的校準(zhǔn)曲線確定對應(yīng)于所述指示值的荷電狀態(tài)。
2.權(quán)利要求1的方法，特征在于，所述電參數(shù)是在使所述電池處于開路之前流經(jīng)所述電池的電流I。
3.權(quán)利要求1的方法，特征在于，所述電參數(shù)是在使所述電池處于開路之前在所述電池端子處的電壓υ_。
4.權(quán)利要求2的方法，特征在于，所述指示值由式
5.權(quán)利要求3的方法，特征在于，所述指示值indl由式
6.權(quán)利要求1 5中任一項的方法，特征在于所述靜置期具有小于或等于60秒的持續(xù)時間。
全文摘要
本發(fā)明涉及用于確定電池的荷電狀態(tài)的方法，所述方法包括，在電池充電或放電階段期間，測量所述電池的電參數(shù)和在靜置期(t0～t3)期間使所述電池處于開路。在所述靜置期(t0～t3)期間，測量所述電池端子處的至少兩個電壓值。然后基于所述電參數(shù)和在所述靜置期期間測量的電壓值計算指示值，和使用表示基于所述電池荷電狀態(tài)的指示值的變化的校準(zhǔn)曲線確定對應(yīng)于所述指示值的荷電狀態(tài)。
文檔編號G01R31/36GK102203628SQ200980142608
公開日2011年9月28日 申請日期2009年10月28日 優(yōu)先權(quán)日2008年10月30日
發(fā)明者伊萬·雷尼爾, 克里斯廷·勒夫羅, 雷米·明甘特 申請人:原子能和代替能源委員會, 格勒諾布爾理工學(xué)院