在服务器侧表征能重复充电的电池制造技术

本发明专利技术公开了一种用于在服务器侧表征能重复充电的电池(91

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】在服务器侧表征能重复充电的电池


[0001]本专利技术的不同的实施例涉及用于表征电池的技术。本专利技术的不同的实施例尤其涉及用于在服务器侧表征以获得预测间隔内的老化评估的技术。

技术介绍

[0002]能重复充电的电池、例如电动车辆的动力电池，具有有限的使用寿命。例如，电池的所谓的健康状态(英文“state of health”，SOH)可能例如随着充电周期的变化随时间推移而降低。这可能是有问题的，例如与对应的电池驱动的设备的可靠的运行有关。SOH通常结合电池的容量和阻抗加以确定。
[0003]已知一些技术确定实际状态中电池的SOH。例如可以通过电池的电池管理系统(BMS)进行这种确定。然而，实际状态下电池的SOH对电池在未来的运行中能可靠使用到何种程度仅有部分说服力。

技术实现思路

[0004]因此需要改进用于表征能重复充电的电池的技术。特别是需要能提供有关电池的未来的运行的可靠信息的技术。
[0005]该目的由独立权利要求的特征实现。从属权利要求的特征定义了实施例。
[0006]用于在服务器侧表征能重复充电的电池的方法包括获得针对电池的容量以及针对电池的阻抗的评估值。此外，所述方法还包括基于这些评估值执行对电池的至少一个状态预测。在此，至少一个状态中的每一个状态预测均与电池的对应的运行边界条件相关联。此外，至少一个状态预测中的每一个状态预测均包括多次迭代。在此，在每次迭代中执行对电池的电气状态以及电池的热状态的仿真并且基于此结果确定针对容量和阻抗的老化评估。由相应的状态预测的第一次迭代得出的老化评估然后用于在相应的状态预测的随后的第二次迭代中的仿真。
[0007]计算机程序或计算机程序产品或计算机可读存储介质包括程序代码。这个程序代码可以由处理器加载和运行。这促使处理器执行用于在服务器侧表征能重复充电的电池的方法，其中，所述方法包括获得针对电池的容量以及针对电池的阻抗的评估值。此外，所述方法还包括基于这些评估值执行对电池的至少一个状态预测。在此，至少一个状态预测中的每一个状态预测与电池的相对应的运行边界条件相关联。此外，至少一个状态预测中的每个状态预测包括多次迭代。在此，在每次迭代中执行对电池的电气状态以及电池的热状态的仿真并且基于此结果确定了针对容量和阻抗的老化评估。由相应的状态预测的第一次迭代得出的老化评估然后用于在相应的状态预测的随后的第二次迭代中的仿真。
[0008]服务器包括处理器，处理器被配置成加载程序代码并且基于程序代码实施上文所说明的用于在服务器侧表征能重复充电的电池的方法。
[0009]上面提到的特征和接下来要说明的特征，不仅能以相应的明确阐述的组合使用，而且也能以其它组合或独立地使用，而不会脱离本专利技术的保护范围。
附图说明
[0010]图1示意性地示出了根据不同的示例的包括多个电池和一个服务器的系统；
[0011]图2示出了根据不同的示例的电池的细节；
[0012]图3示出了根据不同的示例的服务器的细节；
[0013]图4示意性地示出了示例性的方法的流程图；
[0014]图5示意性地示出了根据不同的示例的针对用于表征电池的多个状态预测的老化评估的结果；
[0015]图6是示例性的方法的流程图，其中，图6示出了根据不同示例与对电池的电气状态和热状态的仿真的一些细节；
[0016]图7示意性示出了根据不同的示例的电池的集体的运行配置；
[0017]图8示意性示出了根据不同的示例的电池的与事件相关的运行配置；
[0018]图9示意性示出了根据不同的示例的用于确定电池的阻抗和容量的运行值的方法；
[0019]图10示意性地示出了根据不同的示例的具有用于确定电池的阻抗的运行值的跳跃窗口的电流时间序列；
[0020]图11示意性示出了根据不同的示例的待机电压
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电荷状态特征曲线以及对应的压缩。
具体实施方式
[0021]本专利技术的上述特性、特征和优点以及如何达到这些特性、特征和优点的方式，结合对借助附图更为详细地阐释的实施例的下列说明更易于清楚和明晰地理解。
[0022]接下来基于参考附图和优选的实施例更为详细地阐释本专利技术。附图中，相同的附图标记标注相同的或类似的元件。附图是本专利技术的不同的实施例的示意性的代表。在附图中示出的元件无需按正确比例示出。更确切地说，在附图中示出的不同的元件被这样重现，使得本领域技术人员能理解它们的功能和普遍用途。在附图中示出的在功能性的单元和元件之间的连接和联接也可以实现为间接的连接或联接。连接或联接可以有线或无线地实现。功能单元可以实现为硬件、软件或硬件与软件的组合。
[0023]接下来结合对能重复充电的电池的特征说明若干技术。在此所描述的技术可以与范围广泛的不同电池类型结合使用，例如与基于锂离子的电池结合使用、例如锂
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镍
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锰
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氧化钴电池或锂
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氧化锰电池使用。
[0024]在本文中所说明的电池可以用在不同的应用领域中，例如用在诸如机动车或无人机或如移动通信设备之类的便携式电子设备之类的设备中。也可以考虑的是，在此所说明的电池以静态储能器的形式使用。
[0025]在此所说明的技术使得能基于电池的状态预测表征电池。这意味着，可以预测未来一定的预测间隔内电池的状态。尤其可以在预测间隔内对电池的SOH进行老化评估。
[0026]作为通则，SOH随着电池的老化而下降。如果电池的容量减小和/或电池的阻抗增加，则老化可能加剧。
[0027]这个状态预测能以不同的方式使用。例如可以将状态预测的结果用于调整电池的运行。这样可以例如避免电池的过度老化。也可以备选或附加地基于预测性的状态确定查
明电池的二次使用。例如可以确定，电池是否还适用于特定的使用或者必须退出流通。应用的另一个可能性涉及到根据状态预测对电池的有针对性的保养和/或维修。例如可以对那些预测SOH变差的电池进行保养或更换等。
[0028]作为通则，在本文中所述的状态预测技术可以在不同的层面上使用：在简单的实现方案中，状态预测可以在电池层面上进行，这就是说，可以横向跨越所有的电池块和电池的单体进行综合的老化评估。但在另一些例子中能以解析的方式对不同的电池块或甚至单独的电池块的单体进行状态预测。有时可以拆解电池并且清除单个电池块，同时继续使用其它的电池块。在一些例子中，可能需要电池块层面上的单独的状态预测。
[0029]在本文中说明的不同的示例可以至少部分在服务器侧实现。这意味着，与状态预测关联的逻辑的至少一部分可以在中央服务器上与电池或用电池运行的设备分开地执行。为此可以特别是在服务器和一个或多个电池管理系统之间建立起通信连接。通过在服务器上实现至少一部分逻辑，可以结合状态预测使用特别准确的和计算密集的模型和/或仿真。这使得能特别准确地执行状态预测。此外还可以例如结合机器学习的模型收集和使用一组电池的数据。
[0030]在本文中所本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种用于在服务器侧表征能重复充电的电池(91
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96)的方法，该方法包括：
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获得针对电池(91
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96)的容量和电池(91
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96)的阻抗的运行值，
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基于运行值：执行对电池(91
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96)的至少一个状态预测(181
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183)，其中，至少一个状态预测(181
‑
183)中的每个状态预测包括多次迭代(1099)，其中，在每次迭代(1099)中执行对电池(91
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96)的电气状态的和对电池(91
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96)的热状态的仿真并且基于此结果确定针对容量和阻抗的老化评估，其中，来自相应的状态预测(181
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183)的第一次迭代(1099)的老化评估用于在相应的状态预测(181
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183)的随后的第二次迭代(1099)中的仿真。2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述至少一个状态预测(181
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183)中的每个状态预测与所述电池(91
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96)的对应的运行边界条件相关联，其中，所述至少一个状态预测(181
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183)包括与不同的运行边界条件相关联的多个状态预测(181
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183)，其中，所述方法还包括：
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将所述多个状态预测(181
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183)的结果进行比较，并且
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基于结果的比较：确定用于与所述电池(91
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96)相关联的管理系统(61)的控制数据(42)以及将控制数据(42)发送给管理系统(61)。3.根据权利要求2所述的方法，其中，所述控制数据(42)表明下组中的一个或多个要素：针对所述电池(91
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96)的未来的运行的一个或多个运行极限(552)，其中，所述运行极限(552)与所述电池(91
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96)的一个或多个运行边界条件或运行配置相关联；针对所述电池(91
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96)的热管理的控制参数；和针对所述电池(91
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96)的充电管理的控制参数。4.根据权利要求3所述的方法，其中，还基于针对未来的运行的预定的使用范围(551)确定所述控制数据(42)。5.根据权利要求1至4中任一项所述的方法，其中，所述运行边界条件涉及下列要素中的一个或多个要素：所述电池(91
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96)的热管理的控制参数；和所述电池(91
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96)的充电管理的控制参数。6.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，所述至少一个状态预测(181
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183)中的每个状态预测与所述电池(91
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96)的对应的运行配置相关联。7.根据前述权利要求中任一项所述的方法，所述方法还包括：
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基于在所述至少一个状态预测(181
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183)的多次迭代(1099)中进行仿真的电气状态和/或进行仿真的热状态：确定针对所述电池(91
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96)的一个或多个仿真的集体的运行配置(500)，所述运行配置分别说明了在特定的运行点中所述电池(91
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96)的运行的频率，和
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可选将所述一个或多个仿真的集体的运行配置(500)用于所述迭代(1099)中的老化评估。8.根据前述权利要求中任一项所述的方法，所述方法还包括：
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基于在所述至少一个状态预测(181
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183)的至少一次迭代(1099)中进行仿真的电气状态和/或进行仿真的热状态：确定针对所述电池(91
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96)的一个或多个...

【专利技术属性】
技术研发人员：迈克尔，
申请(专利权)人：特艾斯技术有限责任公司，
类型：发明
国别省市：