本申請(qǐng)要求于2022年10月31日在韓國提交的韓國專利申請(qǐng)no.10-2022-0142745的優(yōu)先權(quán)，該韓國專利申請(qǐng)的公開內(nèi)容通過引用并入本文。本公開涉及電池soh估計(jì)裝置和方法，并且更具體地，涉及能夠有效地估計(jì)電池的soh的電池soh估計(jì)裝置和方法。

背景技術(shù)：

1、近來，對(duì)諸如筆記本電腦、攝像機(jī)和便攜式電話等便攜式電子產(chǎn)品的需求已經(jīng)急劇地增加，并且電動(dòng)車輛、儲(chǔ)能電池、機(jī)器人、衛(wèi)星等已得到了大力開發(fā)。因此，正在積極地研究允許重復(fù)充電和放電的高性能電池。

2、目前市售的電池包括鎳鎘電池、鎳氫電池、鎳鋅電池、鋰電池等。在這些電池當(dāng)中，鋰電池備受矚目，因?yàn)榕c鎳基電池相比，鋰電池幾乎沒有記憶效應(yīng)，而且自放電率極低且能量密度高。

3、傳統(tǒng)上，已經(jīng)應(yīng)用各種技術(shù)來估計(jì)電池的劣化程度。例如，代表性技術(shù)是通過基于電池的ocv(開路電壓)，基于容量劣化來估計(jì)soh(健康狀態(tài))，從而估計(jì)電池的劣化程度。以這種方式估計(jì)的電池的劣化程度可以是電池的當(dāng)前壽命的度量。

4、然而，這種常規(guī)技術(shù)通過在電池的初始容量與當(dāng)前容量之間進(jìn)行比較來估計(jì)電池的劣化程度，但是在獲得關(guān)于什么因素導(dǎo)致電池劣化的信息方面存在限制。例如，由于電池劣化可能受諸如負(fù)極副反應(yīng)、正極副反應(yīng)和過渡金屬溶解等非線性因素影響，因此難以使用對(duì)劣化程度進(jìn)行估計(jì)的常規(guī)技術(shù)來識(shí)別劣化因素。

5、此外，即使根據(jù)常規(guī)技術(shù)估計(jì)的劣化程度被應(yīng)用于相同的電池，電池的殘余值也可以根據(jù)影響劣化程度的因素而變化。換句話說，僅使用常規(guī)技術(shù)來準(zhǔn)確地估計(jì)電池的狀態(tài)存在局限性。因此，需要開發(fā)可以通過考慮影響電池的劣化程度的各種因素來估計(jì)電池的狀態(tài)的技術(shù)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、技術(shù)問題

2、本公開旨在解決相關(guān)技術(shù)的問題，因此本公開涉及提供電池soh估計(jì)裝置和方法，其可以通過考慮影響電池劣化的各種因素來估計(jì)電池的狀態(tài)。

3、本公開的這些和其他目的以及優(yōu)點(diǎn)可以從下面的詳細(xì)描述中理解，并且將從本公開的示例性實(shí)施方式中變得更加明顯。此外，將容易地理解的是，本公開的目的和優(yōu)點(diǎn)可以通過所附權(quán)利要求中所示的手段及其組合來實(shí)現(xiàn)。

4、技術(shù)方案

5、根據(jù)本公開的一個(gè)方面的一種電池soh估計(jì)裝置可以包括：電池信息獲取單元，所述電池信息獲取單元被配置為獲取包括電壓、電流、溫度和soc中的至少一者的電池信息；以及控制單元，所述控制單元被配置為基于預(yù)設(shè)劣化模型根據(jù)所述電池信息和預(yù)設(shè)參考信息來計(jì)算所述電池的劣化信息，并且基于預(yù)設(shè)非線性估計(jì)模型根據(jù)所述劣化信息來估計(jì)所述電池的soh。

6、所述控制單元可以被配置為基于預(yù)設(shè)線性估計(jì)模型根據(jù)所述電池信息來估計(jì)參考soh，并且基于所述soh和所述參考soh來設(shè)置所述參考信息。

7、所述控制單元可以被配置為基于所述soh和所述參考soh來計(jì)算權(quán)重，并且將通過將所述權(quán)重與所述劣化信息相加得到的值設(shè)置為所述參考信息。

8、所述非線性估計(jì)模型可以使用非線性卡爾曼濾波器來配置。

9、所述線性估計(jì)模型可以使用線性卡爾曼濾波器來配置。

10、所述控制單元可以被配置為基于所述soh和所述參考soh來計(jì)算卡爾曼增益作為所述權(quán)重，并且將通過將所述卡爾曼增益與所述劣化信息相加得到的值設(shè)置為所述參考信息。

11、所述控制單元可以被配置為在每次估計(jì)所述soh時(shí)基于所述劣化信息、所述soh和所述參考soh來更新所述參考信息。

12、在第一次計(jì)算所述劣化信息時(shí)，所述控制單元可以被配置為將預(yù)設(shè)標(biāo)準(zhǔn)值設(shè)置為對(duì)應(yīng)于處于bol狀態(tài)下的所述電池的所述劣化信息作為所述參考信息。

13、所述控制單元可以被配置為計(jì)算負(fù)極副反應(yīng)量、正極副反應(yīng)量和過渡金屬溶解量中的至少一者作為所述劣化信息。

14、根據(jù)本公開的另一方面的一種電池組可以包括根據(jù)本公開的一個(gè)方面的電池soh估計(jì)裝置。

15、根據(jù)本公開的又一方面的一種服務(wù)器可以包括根據(jù)本公開的一個(gè)方面的電池soh估計(jì)裝置。

16、根據(jù)本公開的另一方面的電池soh估計(jì)方法可以包括以下步驟：電池信息獲取步驟，所述電池信息獲取步驟獲取包括電壓、電流、溫度和soc中的至少一者的電池信息；劣化信息計(jì)算步驟，所述劣化信息計(jì)算步驟基于預(yù)設(shè)劣化模型根據(jù)所述電池信息和預(yù)設(shè)參考信息來計(jì)算所述電池的劣化信息；以及soh估計(jì)步驟，所述soh估計(jì)步驟基于預(yù)設(shè)非線性估計(jì)模型根據(jù)所述劣化信息來估計(jì)所述電池的soh。

17、根據(jù)本公開的另一方面的電池soh估計(jì)方法還可以包括以下步驟：參考soh估計(jì)步驟，所述參考soh估計(jì)步驟在所述soh估計(jì)步驟之后，基于預(yù)設(shè)線性估計(jì)模型根據(jù)所述電池信息來估計(jì)參考soh；以及參考信息設(shè)置步驟，所述參考信息設(shè)置步驟基于所述soh和所述參考soh來設(shè)置所述參考信息。

18、有益效果

19、根據(jù)本公開的一個(gè)方面，有利的是，可以基于影響電池劣化的各種因素來估計(jì)電池的soh。具體地，可以基于關(guān)于電池的非線性信息來估計(jì)電池的soh。

20、本公開的效果不限于上述效果，并且本領(lǐng)域技術(shù)人員根據(jù)所附權(quán)利要求將清楚地理解本文未提及的其他效果。

技術(shù)特征：

1.一種電池soh估計(jì)裝置，所述電池soh估計(jì)裝置包括：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電池soh估計(jì)裝置，

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的電池soh估計(jì)裝置，

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的電池soh估計(jì)裝置，

5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的電池soh估計(jì)裝置，

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電池soh估計(jì)裝置，

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電池soh估計(jì)裝置，

8.一種電池組，所述電池組包括根據(jù)權(quán)利要求1至7中的任一項(xiàng)所述的電池soh估計(jì)裝置。

9.一種服務(wù)器，所述服務(wù)器包括根據(jù)權(quán)利要求1至7中的任一項(xiàng)所述的電池soh估計(jì)裝置。

10.一種電池soh估計(jì)方法，所述方法包括以下步驟：

11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的電池soh估計(jì)方法，所述方法還包括以下步驟：

技術(shù)總結(jié)
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式的電池SOH估計(jì)裝置包括：電池信息獲取單元，其用于獲取包括電壓、電流、溫度和SOC中的至少一者的電池信息；以及控制單元，其用于基于預(yù)設(shè)劣化模型根據(jù)電池信息和預(yù)設(shè)參考信息來計(jì)算關(guān)于電池的劣化信息，并且基于預(yù)設(shè)非線性估計(jì)模型根據(jù)劣化信息來估計(jì)電池的SOH。

技術(shù)研發(fā)人員：金英真,安炯俊
受保護(hù)的技術(shù)使用者：株式會(huì)社LG新能源
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/30