【技术实现步骤摘要】
本公开涉及电子器件，更具体地，但不限于，涉及可用于激励电池单元或其他电化学单元的电化学激励系统。
技术介绍
1、现代系统可以使用电化学能量存储系统，例如电池或燃料电池，作为主电源或辅助电源。这种现代系统的例子可以包括消费电子产品、工业电子产品、乘用车和工业卡车。监测电池的充电状态(soc)和健康状态(soh)有助于确保系统的可靠运行，并避免因过热或过度放电等原因对电池造成不必要的损坏。
技术实现思路
1、估计soc和soh的一种方法是电化学阻抗谱(eis)。eis可用于确定电化学装置中电池或电池组的复阻抗。电化学装置可以包括一种或多种电池组电池、一种或多种燃料电池、一种或多种电解电池、一种或多种其他电化学电池或其任意组合的布置。可以在单个频率或多个频率下确定单元或单元组的复阻抗。所确定的电池或电池组的复阻抗可用于获得关于电池或电池组的soc和soh的信息。所确定的复阻抗可以用于估计电池或电池组的电荷水平。所确定的复阻抗可以用于估计电池的内部温度。电池内部温度的估计可比测量电池的外部温度更有用，因为测量电池的内部温度可无法准确反映内部温度，从而导致电池过热。所确定的复阻抗可用于估计电池或电池组相对于新的电池的可用容量。单个频率下的复阻抗可用于确定soc或soh的一个或多个度量。多个频率下的复阻抗可用于确定soc或soh的一个或多个度量。
2、本专利技术人已经认识到，尤其是，随着对使用电化学装置的系统和装置的使用时间、范围和性能的增加的兴趣，对精确和预测性电池监测系统(bm
3、本专利技术人已经认识到，除其他事项外，可能需要用指定频率的交流(ac)激励电化学装置，以便进行一个或多个eis测量。在一种方法中，电阻器可以在电化学装置的端子之间循环耦合和去耦，以产生ac电流。然而，这可导致电阻器中的能量损失，或电阻器产生热量，或两者兼而有之。通过将能量从一个电化学装置传递到另一电化学装置来产生ac激励电流可以减少耗散的能量量、减少产生的热量，或者两者兼而有之。
4、本专利技术人已经认识到，如果电化学模块具有两个或多个电池，则单个电化学模块(例如可以包括电动车辆(ev)电池)可以被处理为两个或多个电化学装置。例如，模块的底部可以被处理为第一电化学装置，并且模块的顶部可以被处理作为第二电化学装置。这可以允许在不需要单独的电化学装置的情况下激励电化学模块。
5、在示例中，一种电化学阻抗谱(eis)激发系统可以包括能量传递电路，可以被配置为将能量从第一电化学装置传递到第二电化学装置。eis激励系统还可以包括控制器，该控制器可以被配置为控制能量传递电路以产生用于第一电化学装置的eis激励信号。控制器可以被配置为控制能量传递电路以在eis激励信号循环的第一部分中在第一电化学装置和第二电化学装置之间沿第一方向传递能量。
6、在示例中，一种用于电化学阻抗谱(eis)激发的方法可以包括为第一电化学装置生成指定eis激励频率的eis激励信号。eis激励信号可以包括指定载波频率的载波信号。生成eis激励信号可以包括在eis激励信号循环的第一部分中在所述第一电化学装置和所述第二电化学装置之间沿第一方向以指定载波频率发出的离散脉冲传递能量。
7、在示例中，一种电化学阻抗谱(eis)激发系统可以包括可以具有第一电感器端子和第二电感器端子的电感器。第一电感器端子可以耦合到第一电化学装置的第一极性端子和第二电化学装置的第二极性端子。eis激励系统还可以包括第一开关，该第一开关可以具有第一导通端子和第二导通端子。第一导电端子可以耦合到第一电化学装置的第二极性端子，并且第二导电端子可以耦合到第二电感器端子。eis激励系统还可以包括第二开关，其可以具有第三导通端子和第四导通端子。第三导电端子可以耦合到第二电化学装置的第一极性端子，并且第四导电端子可以耦合到第二电感器端子。
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1.一种电化学阻抗谱(EIS)激发系统，所述EIS激发系统包括：
2.根据权利要求1所述的EIS激励系统，其中所述控制器还被配置为控制所述能量传递电路，以在所述EIS激励信号循环的第二部分中在所述第二电化学装置和所述第一电化学装置之间沿与所述第一方向相反的第二方向以离散脉冲传递能量。
3.根据权利要求1所述的EIS激励系统，其中所述能量传递电路和所述控制器被配置为使得从所述第一电化学装置到所述第二电化学装置的能量传递在离散脉冲中至少部分异步。
4.根据权利要求3所述的EIS激励系统，其中所述能量传递电路包括能量存储元件。
5.根据权利要求4所述的EIS激励系统，其中所述能量存储元件包括电感器。
6.根据权利要求3所述的EIS激励系统，其中所述离散脉冲的频率大于所述EIS激励信号的频率。
7.根据权利要求3所述的EIS激励系统，其中所述离散脉冲的频率在频率范围内被调节。
8.根据权利要求3所述的EIS激励系统，其中EIS测量电路被配置为衰减所述离散脉冲的频率的影响，以分析所述EIS激励信号的EIS频
9.根据权利要求1所述的EIS激励系统，其中所述第一电化学装置包括第一数量的电池，并且所述第二电化学装置包括第二数量的电池，其中所述第一电化学装置和所述第二电化学装置包括在能量存储模块中。
10.根据权利要求1所述的EIS激励系统，其中所述第一电化学装置具有与所述第二电化学装置不同的电压。
11.根据权利要求1所述的EIS激励系统，其中所述第一电化学装置和所述第二电化学装置包括电池组电池、燃料电池、电解电池或其它电化学电池中的至少一种。
12.根据权利要求1所述的EIS激励系统，还包括所述第一电化学装置和所述第二电化学装置。
13.一种用于电化学阻抗谱(EIS)激发的方法，所述方法包括：
14.根据权利要求13所述的方法，其中所述生成包括：
15.根据权利要求13所述的方法，其中在所述第一电化学装置和所述第二电化学装置之间传递能量包括临时存储传递能量的至少一部分。
16.一种电化学阻抗谱(EIS)激发系统，所述EIS激发系统包括:
17.根据权利要求16所述的EIS激励系统，包括：
18.根据权利要求17所述的EIS激励系统，其中所述控制器进一步被配置为：
19.根据权利要求18所述的EIS激励系统，其中所述控制器进一步被配置为在所述指定的EIS激励信号的循环的第二部分中在所述第一电化学装置中产生平均充电电流并且在所述第二电化学装置中产生平均放电电流，包括：
20.根据权利要求16所述的EIS激励系统，其中所述第一开关和所述第二开关分别包括场效应晶体管(FET)和二极管，所述场效应晶体管和二极管包括在所述FET中或与所述FET并联。
...【技术特征摘要】
1.一种电化学阻抗谱(eis)激发系统，所述eis激发系统包括：
2.根据权利要求1所述的eis激励系统，其中所述控制器还被配置为控制所述能量传递电路，以在所述eis激励信号循环的第二部分中在所述第二电化学装置和所述第一电化学装置之间沿与所述第一方向相反的第二方向以离散脉冲传递能量。
3.根据权利要求1所述的eis激励系统，其中所述能量传递电路和所述控制器被配置为使得从所述第一电化学装置到所述第二电化学装置的能量传递在离散脉冲中至少部分异步。
4.根据权利要求3所述的eis激励系统，其中所述能量传递电路包括能量存储元件。
5.根据权利要求4所述的eis激励系统，其中所述能量存储元件包括电感器。
6.根据权利要求3所述的eis激励系统，其中所述离散脉冲的频率大于所述eis激励信号的频率。
7.根据权利要求3所述的eis激励系统，其中所述离散脉冲的频率在频率范围内被调节。
8.根据权利要求3所述的eis激励系统，其中eis测量电路被配置为衰减所述离散脉冲的频率的影响，以分析所述eis激励信号的eis频率。
9.根据权利要求1所述的eis激励系统，其中所述第一电化学装置包括第一数量的电池，并且所述第二电化学装置包括第二数量的电池，其中所述第一电化学装置和所述第二电化学装置包括在能量存储模块中。
10.根据权利要求1所述的eis激励...
【专利技术属性】
技术研发人员：M·兹瓦拉，F·D·R·阿宾，L·A·鲁皮克，M·A·库尔特根，
申请(专利权)人：亚德诺半导体国际无限责任公司，
类型：发明
国别省市：
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