CN105823988B - 估计电池状态的方法和设备 - Google Patents

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Abstract

提供一种估计电池状态的方法和设备。电池寿命估计设备可在充电周期的充电区间期间使用正常充电速率(C‑速率)对电池充电并在充电周期的低速率充电区间期间使用低充电速率(C‑速率)对电池充电，可在低速率充电区间中将确定的电池的电物理量随时间的改变与针对电池的初始状态的和电池的寿命对应的参考曲线进行比较，并可基于比较的结果估计电池的寿命。

Description

估计电池状态的方法和设备
本申请要求于2015年1月22日提交到韩国知识产权局的第10-2015-0010692号韩国专利申请的权益，所述专利申请的全部公开出于所有目的通过引用合并于此。
技术领域
以下描述涉及一种估计电池状态的方法和设备。
背景技术
随着环境问题和能源问题变得更重要，电动车辆(EV)已成为未来车辆的焦点。EV可不排放废气，并且与基于汽油的车辆相比可产生较少的噪声。在这种EV中，电池可以以具有多个可再充电和放电的二次电池的单个包的形式形成并且甚至可被用作EV的主要动力源。
因此，在这种EV中，电池可作为用于以汽油为动力的车辆的发动机的燃料箱工作。因此，为了增强EV用户的安全性，可检查电池状态。
近来，正在进行研究以在更准确地监视电池状态的同时提高用户的便利性。
发明内容
提供本发明内容以按简化形式引入对以下在具体实施方式中进一步描述的构思的选择。本发明内容不意在标识要求保护的主题的关键特征或必要特征，本发明内容也不意在用作确定要求保护的主题的范围的帮助。
一个或多个实施例提供一种电池寿命估计设备，包括：电池充电器，被配置为在充电周期的充电区间期间使用正常充电速率(C-速率)对电池充电并在充电周期的低速率充电区间期间使用低C-速率对电池充电；寿命估计器，被配置为使用至少一个处理装置在低速率充电区间中基于确定的电池的电物理量随时间的改变来估计电池的寿命。
电物理量可以是电压。
C-速率可以是表示施加到电池的用于对电池充电的电流相对于电池的容量的速率的测量单位。
电池充电器可被配置为基于针对充电区间实施的恒定电流(CC)充电模式、恒定电压(CV)充电模式和恒定功率(CP)充电模式之一在低速率充电区间中以低C-速率对电池充电。
电池充电器可被配置为基于用于估计电池寿命的电压的范围、充电模式、当前温度和电池的电压中的至少一个来设置充电周期内的低速率充电区间。
当充电区间的充电模式是CC充电模式时，电池充电器可被配置为基于电池的电压来设置充电周期内的低速率充电区间，当充电区间的充电模式是CV充电模式时，电池充电器被配置为基于电池的电流来设置充电周期内的低速率充电区间。
所述电池寿命估计设备还可包括：比较器，被配置为将确定的电物理量的改变与针对电池的初始状态的和电池的寿命对应的参考曲线进行比较。
电池充电器可被配置为当电池处于初始状态时，在预设充电区间中以低C-速率对电池充电，并且比较器可被配置为在所述预设充电区间中计算初始状态下的电池的电物理量随时间的改变，并基于计算的初始状态下的电池的电物理量的改变来产生参考曲线。
预设充电区间可包括整个初始充电周期或整个初始充电周期的预设电压区间部分。
可在充电周期中提供多个低速率充电区间，比较器可被配置为在所述多个低速率充电区间中将参考曲线与确定的电物理量随时间的平均改变进行比较。
比较器可被配置为在所述多个低速率充电区间中提取参考曲线的集中趋势的量度和随时间的电物理量的集中趋势的量度，并在所述多个低速率充电区间中将提取的参考曲线的集中趋势的量度和提取的随时间的电物理量的集中趋势的量度进行比较。
比较器可被配置为从自低速率充电区间的起始点延迟预设时间段的时间点开始，在低速率充电区间内将参考曲线与电物理量的改变进行比较。
参考曲线可使用通信接口从外部设备被接收。
电池充电器可被配置为响应于确定电池的状态满足预设充电条件，在低速率充电区间中以低C-速率对电池充电。
预设充电条件可包括以下项中的至少一项：包括电池的驾驶车辆的里程、电池被充电的次数、电池的充电方案、温度和电池的电压。
一个或多个实施例提供一种电池寿命估计设备，包括：电池充电器，被配置为在初始充电周期的预设充电区间期间以低充电速率(C-速率)对处于电池的初始状态下的电池充电；参考曲线产生器，被配置为使用至少一个处理装置在所述预设充电区间中计算初始状态下的电池的电物理量随时间的改变，并基于计算的初始状态下的电池的电物理量的改变来产生参考曲线，其中，参考曲线被配置为用于基于电池的充电和放电估计电池的寿命。
电池充电器可被配置为在另一充电周期的充电区间期间使用正常C-速率对电池充电，并在所述另一充电周期的低速率充电区间期间使用低C-速率对电池充电，所述电池寿命估计设备还可包括：寿命估计器，被配置为使用至少一个处理装置在低速率充电区间中基于参考曲线与确定的电池的电物理量随时间的改变之间的比较来估计电池的寿命。
所述预设充电区间可包括整个充电周期或整个充电周期的预设电压区间部分。
所述电池寿命估计设备还可包括：存储器，被配置为存储参考曲线，其中，参考曲线产生器还可被配置为将产生的参考曲线存储在存储器中。
参考曲线产生器可被配置为使用通信接口将参考曲线发送到外部设备。
一个或多个实施例提供一种电池寿命估计方法，包括：在充电周期的充电区间期间使用正常充电速率(C-速率)对电池充电并在充电周期的低速率充电区间期间使用低C-速率对电池充电；使用至少一个处理装置在低速率充电区间中将确定的电池的电物理量随时间的改变与针对电池的初始状态的和电池的寿命对应的参考曲线进行比较；基于比较的结果估计电池的寿命。
一个或多个实施例提供一种电池寿命估计方法，包括：在初始充电周期的预设充电区间期间以低充电速率(C-速率)对处于电池的初始状态下的电池充电；使用至少一个处理装置在所述预设充电区间中计算初始状态下的电池的电物理量随时间的改变，并基于计算的初始状态下的电池的电物理量的改变来产生参考曲线，其中，参考曲线被配置为用于基于电池的充电和放电估计电池的寿命。
所述电池寿命估计方法还可包括：在另一充电周期的充电区间期间使用正常C-速率对电池充电，并在所述另一充电周期的低速率充电区间期间使用低C-速率对电池充电，在低速率充电区间中基于参考曲线与确定的电池的电物理量随时间的改变之间的比较来估计电池的寿命。
一个或多个实施例提供一种非暂时性计算机可读存储介质，包括用于使至少一个处理装置执行本公开的一个或多个方法的计算机可读代码。
一个或多个实施例提供一种电池寿命估计系统，包括：电池充电器，被配置为在充电周期的多个充电区间期间使用正常充电速率(C-速率)对电池充电并在充电周期的低速率充电区间期间使用低C-速率对电池充电；寿命估计器，被配置为使用至少一个处理装置基于在低速率充电区间中确定的电池的电物理量随时间的改变和之前使用低C-速率针对电池的之前充电所获得的电池信息来估计电池的寿命。
在低速率充电区间中确定的电池的电物理量随时间的改变可以是在低速率充电区间期间确定的电池的电压随时间的斜率。
在低速率充电区间期间确定的电池的电压的斜率可以是仅在低速率充电区间的较少部分随时间的电压的斜率。
电压的斜率可以是针对当前温度、针对低速率充电区间、在充电曲线中电池的电压随时间的变化，低C-速率可以是这样的C-速率，在该C-速率处，针对电压值的区间，针对当前温度的电压的斜率类似于在充分不同的温度处当使用该低C-速率时电池的另一充电的电压随时间的斜率。
低C-速率可以是在充分不同的温度处各个充电曲线具有相似模式的C-速率。
其他特征和方面将从以下具体实施方式、附图和权利要求是清楚的。
附图说明
图1示出电池的充电和放电(充电/放电)周期的示例。
图2示出因电池的使用周期的数量增加引起的电池寿命缩减的示例。
图3示出针对不同温度的示例低速率充电曲线。
图4示出针对不同温度的电压斜率的示例曲线。
图5示出根据一个或多个实施例的电池寿命估计设备的示例。
图6示出根据一个或多个实施例的电池寿命估计设备的示例。
图7示出根据一个或多个实施例的电池寿命估计方法的示例。
图8和图9示出根据一个或多个实施例的在恒定电流(CC)充电模式下的低速率充电曲线的示例。
图10和图11示出根据一个或多个实施例的在恒定电压(CV)充电模式下的低速率充电曲线的示例。
图12和图13示出根据一个或多个实施例的在低速率充电区间中计算电压斜率的示例。
图14示出根据一个或多个实施例的用户界面的示例。
图15示出根据一个或多个实施例的用于提供电池寿命信息的用户界面的示例。
图16示出根据一个或多个实施例的电池寿命估计方法的示例。
图17示出根据一个或多个实施例的电池寿命估计方法的示例。
贯穿附图和具体实施方式，除非另外描述或规定，否则相同的附图参考标号将被理解为表示相同的元件、特征和结构。附图可以不按比例，并且为了清楚、说明和方便，可夸大附图中元件的相对大小、比例和描绘。
具体实施方式
提供以下详细描述以帮助读者获得对在此描述的方法、设备和/或系统的全面理解。然而，在理解本公开之后，在此描述的方法、设备和/或系统的各种改变、修改和等同物将对本领域的普通技术人员是显然的。在此描述的操作的顺序仅是示例，不限于在此阐明的顺序，而是除了必需按特定顺序发生的操作之外，本领域的普通技术人员将清楚在此描述的操作的顺序可改变。此外，为了更加清楚和简明，可省略对本领域的普通技术人员公知的功能和构造的描述。
在此描述的特征可以以不同形式实施，并且不应被解释为限于在此描述的示例。
可对示例性实施例作出各种替代和修改，在附图和具体实施方式中详细示出一些示例性实施例。然而，应理解，这些实施例不被解释为限于所示出的形式，而包括本公开的构思和技术范围内的所有改变、等同物或替代物。
在此使用的术语仅出于描述具体实施例的目的，不意在限制本发明。如在此使用的，除非上下文另外清楚地指示，否则单数形式也意在包括复数形式。还将理解，当在本说明书中使用时，术语“包括”和/或“具有”指定存在所述特征、整体、步骤、操作、元件、组件和/或它们的组合，但是不排除存在或添加一个或多个其他特征、整体、步骤、操作、元件、组件和/或它们的组。
考虑到本公开，除非另外限定，否则在此使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)具有与本领域的普通技术人员通常理解的含义相同的含义。还将理解，除非在此明确地限定，否则诸如在通用字典中定义的术语应被解释为具有与在现有技术和本公开的背景中的含义一致的含义并且将不被解释为理想化或过于形式化的意义。
在下文中，将参照附图详细描述示例性实施例，其中，相同标号始终表示相同元件。当确定在描述实施例时对现有已知功能或配置的详细描述会使本公开的实施例的目的不必要地模糊时，可在此省略详细描述。
图1示出电池的充电和放电(充电/放电)周期的示例。
图1的上面的曲线图示出电池的电压随着时间的改变的示例。电池可被完全充电和放电多次。在上面的曲线图中，横轴表示时间，纵轴表示电池的电压。在图1中，电池被完全充电的时间点111、112、113、114和115指示“完全充电”，电池被完全放电的时间点121、122、123、124和125指示“完全放电”。
在该示例中，与电池的充电和放电二者关联的周期可表示完全充电的电池的电力被完全放电并且电池被重新充电的周期。例如，时间点111与112之间的区间可以是单个周期。根据实施例，单个充电周期可表示电池从完全放电或部分放电的状态到电池未被完全充电的点的充电，就像单个放电周期可表示电池从完全充电或部分充电的状态到电池未被完全放电的点的放电。单个充电周期还可表示电池从完全放电的状态或部分放电的状态到完全充电的状态的充电，单个放电周期还可表示电池从完全充电或部分充电的状态到完全放电的状态的放电。
图1的下面的曲线图示出基于电池随时间的完全充电和放电的电池容量的改变的示例。在下面的曲线图中，横轴表示时间，纵轴表示电池容量。线131、132、133、134和135表示与时间点111至115对应的电池容量。如下面的曲线图所示，随着电池被重复地完全充电和放电，电池容量可持续减小。
图2示出因电池的使用周期的数量增加引起的电池寿命缩减的示例。
参照图2，随着电池被充电和放电的周期数增加，电池寿命缩减。电池寿命可表示电池针对应用(例如，针对物理应用，例如，对EV的一个或多个电机或系统)正常供电的时间段。如图2中所示，随着周期数增加，电池寿命可对应于电池的容量210。初始周期处的容量210可表示将被存储在电池中的最大荷电量。当容量210减小到阈值220以下时，例如，电池可被确定为因电池不满足针对特定物理应用的电力需求而需要被替换。因此，电池寿命可与电池被使用的时间段或电池的使用周期具有高相关性。
图3示出针对不同温度的示例低速率充电曲线。
图3的曲线图示出以0.01C的充电速率(C-速率)的针对不同温度的充电曲线。在该曲线图中，横轴表示荷电状态(SOC)，纵轴表示电压的电平。C-速率可表示用于在电池的充电期间设置在各种使用条件下的电流值并预测或标记电池可用的时间段的测量单位。例如，C-速率可被表示为C，并可被定义为“(充电电流)/(电池容量)”。在一个示例中，1C的C-速率可对应于用于对电池充电一小时的电荷量。在以下描述中，0.01C的C-速率将被视为低C-速率(即，低速率)，而例如0.5C的C-速率将被视为非低C-速率。仅作为示例，低C-速率可被视为比可用于在低C-速率被实施的区间之外对电池充电的正常C-速率小诸如10倍或100倍的C-速率。
在图3的曲线图中，在0.01C的低C-速率下，充电曲线具有相似的模式而不管温度如何。因此，在一个实施例中，低C-速率可以是在充分不同的温度下的各个充电曲线具有相似模式的C-速率。仅作为这种充分不同的温度的示例，图3示出-20℃的充电曲线和60℃的充电曲线具有这种相似模式。因此，曲线图示出低C-速率的充电曲线可在低速率充电期间不受温度影响。
图4示出针对不同温度的电压斜率的示例曲线。
图4的曲线图示出针对不同温度的电压斜率dV/dt与电压之间的关系。在该曲线图中，横轴表示电压，纵轴表示电压斜率。图4的电压斜率表示以图3的曲线图的0.01C的低C-速率的基于不同温度的充电曲线中电压随时间的各个变化。
因此，在一个实施例中，低C-速率可以是针对电压值的区间，当在充分不同的温度下使用低C-速率时，当前温度的电压随着时间的斜率与电池的另一充电的电压随着时间的斜率相似的C-速率。例如，在图4中示出的3.5伏特(V)到4.05V的区间中，电压斜率具有相似值而不管温度如何，这可由例如基于低速率充电的电池的内阻的作用减小导致。仅作为这种充分不同的温度的示例，图4还示出-20℃的电压斜率和60℃的电压斜率在电压值的示例区间内具有相似模式。
在以下描述中，电池系统可包括电池和电池控制设备。例如，在一个实施例中，电池控制设备可指电池管理系统(BMS)。
电池可向包括电池的驾驶车辆(例如，电动车辆(EV))供电，电池可包括多个电池模块。多个电池模块中的每个可包括多个电池单元。多个电池模块可彼此并联连接、串联连接或者以串并联连接。在一个示例中，多个电池模块可被视为二次电池，例如，锂离子电池。多个电池模块的容量可彼此相同或彼此不同。电池系统可以是储能系统(ESS)。
电池控制设备可监视电池的状态，并可例如基于确定的电池的健康状态(SOH)控制电池。SOH可表示电池的剩余寿命。在一个示例中，电池控制设备可执行对电池中的多个电池模块的热控制。另外，仅作为示例，电池控制设备可防止电池的过充电和过放电，并可控制多个电池模块处于等同的荷电状态。因此，可提高电池的能量效率，并可延长电池的寿命。
在一个实施例中，电池控制设备可将寿命信息、荷电信息和功能信息提供给例如EV的电子控制单元(ECU)。仅作为示例，电池控制设备可使用控制器局域网络(CAN)通信与这种ECU进行通信。
图5示出根据一个或多个实施例的电池寿命估计设备的示例。
参照图5，例如，电池寿命估计设备500可包括充电器510、比较器520和寿命估计器530。
例如，电池寿命估计设备500可估计被用作EV的能量源的电池的状态。仅作为示例，电池的状态可包括健康状态(SOH)和/或剩余寿命(end of life，EOL)。通过更准确地估计SOH和EOL，可将EV的精确状态信息提供给EV的驾驶员，因此，驾驶员可诸如他们针对汽油驱动的车辆那样具有关于EV的更真实的看法。另外，根据一个实施例，电池寿命估计设备500与之前的估计系统相比可在重量上更轻，并可甚至被安装在电池控制设备中。此外，电池寿命估计设备500与之前的系统相比可减少估计电池状态所需的时间。电池寿命估计设备500可适用于除了EV之外的采用电池的所有物理应用。
在充电周期期间，充电器510可以以正常C-速率对电池充电，并且随后在低速率充电区间中以低C-速率对电池充电。这里，C-速率表示用于对电池充电的施加到电池的电流相对于电池的容量的速率。
如上所述，低C-速率表示比可在完全充电周期内最初使用的正常C-速率低的C-速率。例如，充电器510可将正常C-速率设置为0.5C，并可在一区间内以正常C-速率对电池充电且随后在低速率充电区间中以诸如0.01C的低C-速率对电池充电，并且随后在另一区间内返回到正常C-速率。在该示例中，施加正常C-速率的区间长于低速率充电区间。因此，在一个或多个实施例中，即使当提供多个低速率充电区间时，低速率充电区间也可仅是完全充电周期的少数部分。
因此，充电器510可选择性地将与低C-速率对应的电流施加到电池，并可使用正常C-速率和低C-速率对电池充电。例如，当低C-速率被设置为0.01C时，充电器510可被设置为将与1C的1/100th对应的电流施加到电池，或者将以上示例中的0.5C参考C-速率的1/50th施加到电池。
另外，充电器510可基于期望或可选择的充电模式使用不同的方案对电池充电。充电模式可以是例如恒定电流(CC)充电模式、恒定电压(CV)充电模式和恒定功率(CP)充电模式之一。在CC充电模式中，充电器510可基于正常C-速率将预定量的正常电流施加到电池，并可在低速率充电区间中基于低C-速率将低于正常电流的电流施加到电池。在CV充电模式中，充电器510可将与正常C-速率对应的电流施加到电池以维持预定量的正常电压，并可将CV充电模式改变为CC充电模式，使得电池的电压可在低速率充电区间中变得低于正常电压以按低C-速率对电池充电。在CP充电模式中，充电器510可基于正常C-速率将预定量的正常功率施加到电池，并可在低速率充电区间中基于低C-速率将低功率施加到电池。
在充电周期期间，充电器510可基于用于估计电池寿命的电压的范围、充电模式、温度和电池的电压中的至少一个，设置或选择低速率充电区间例如在充电周期期间从正常C-速率的施加发生切换。
例如，充电器510可验证电池的充电模式。当充电模式是CC充电模式时，充电器510可基于电池的电压设置或促使低速率充电区间在充电周期期间发生。仅作为示例，在CC充电模式中，充电器510可设置低速率充电区间在电压是3.6V到3.65V时发生。当充电模式是CV充电模式时，充电器510可基于电池的电流设置或促使低速率充电区间在充电周期期间发生。仅作为示例，在CV充电模式中，充电器510可设置低速率充电区间基于与0.15C到0.17C的范围对应的电流区间而发生。
在另一示例中，当用于估计电池寿命的电压的范围从3.5V到4V时，充电器510可将3.5V到4V范围内的3.7V到3.75V的子范围设置为低速率充电区间应当发生的指示符。
在另一示例中，充电器510可设置低速率充电区间基于电池的相应充电周期开始时(即，电池的充电开始时)测量的电压而发生。例如，当电池的充电以3.5V开始时，充电器510可设置低速率充电区间在电压为至少3.5V时发生。
当电池的状态满足预设充电条件时，电池寿命估计设备500可例如使用这种低速率充电区间开始这样的电池寿命的估计。当电池的状态不满足预设充电条件时，电池寿命估计设备500可不估计电池寿命，并且可不促使低速率充电区间在相应充电区间期间发生。例如，当电池的状态满足预设充电条件时，充电器510可针对充电周期的大部分以正常C-速率对电池充电，并在低速率充电区间的一个或多个期间以低C-速率对电池充电。预设充电条件可包括例如以下项中的至少一项：包括电池的驾驶车辆的里程、电池被充电的次数、充电方案、温度和电池的电压。
例如，每当包括电池的EV的里程达到1000千米(km)时或者每当电池被充电五次时，电池寿命估计设备500可估计电池寿命。另外，当使用除了以高速对电池充电的快速充电方案之外的充电方案时，当电池的温度等于或大于15℃时，或者当电池的电压等于或小于2.4V时，电池寿命估计设备500可估计电池寿命。此外，电池寿命估计设备500可在电池被完全充电时估计电池寿命。
比较器520使用低速率充电区间将电池的电物理量随时间的改变和例如与初始状态下的电池的寿命对应的参考曲线进行比较。电物理量可以是电压，然而，不限于此。电物理量可包括例如电池的电流或功率。
仅作为示例，初始状态下的电池可指之前未被充电和放电的电池或者已被安装到EV中之后的电池。在一个实施例中，参考曲线可表示当初始状态下的电池以低C-速率被充电时电物理量随时间的改变，例如，参考曲线可基于电池最初仅使用低C-速率或在预设区间中使用低C-速率被充电。
例如，当电池以低C-速率被充电时，可基于电池寿命确定电压斜率。电压斜率表示电压随时间的改变。因此，比较器520可将例如在低速率充电区间的一个或多个期间以低C-速率被充电的电池的电压斜率与初始状态下的电池的电压斜率进行比较，并可基于比较的结果估计电池的寿命。
比较器520可包括被配置为预先存储这样的参考曲线的存储器，并可从存储器提取参考曲线。另外，比较器520可在电池处于初始状态时产生这样的参考曲线，或者可使用通信接口从外部设备(例如，服务器)接收参考曲线。通信接口可包括例如无线互联网接口和局域通信接口。无线互联网接口可包括例如无线局域网(WLAN)接口、无线保真(Wi-Fi)直连接口、数字生活网络联盟(DLNA)接口、无线宽带(WiBro)接口、全球微波互连接入(WiMAX)接口、高速下行链路分组接入(HSDPA)接口和本领域普通技术人员已知的其他接口。局域通信接口可包括例如蓝牙接口、射频识别(RFID)接口、红外数据协会(IrDA)接口、超宽带(UWB)接口、ZigBee接口、近场通信(NFC)接口和本领域普通技术人员已知的其他接口。另外，通信接口可包括例如与外部设备通信的所有接口(例如，有线接口)。根据实施例，通信接口还可或者可选地被用于交替通信和共享信息操作。
比较器520将参考曲线与从自低速率充电区间的起始点延迟预设时间段的时间点起确定的电物理量的改变进行比较。例如，使用图8的放大部分作为示例，当充电器510对电池充电的C-速率从正常C-速率改变为低C-速率时(例如，在低速率充电区间812的开始)，电压可在低速率充电区间的起始点突然下降，并且可随后在低速率充电区间期间缓慢增加。由于C-速率改变的影响，在电压在低速率充电区间的起始点突然下降之后，电压可在一时间段(例如，预定时间段)期间不规则地增加。因此，当C-速率改变影响的该突然下降和不规则的电压增加减轻或已过去时，电压可在低速率充电区间的剩余部分规则地增加。因此，为了提高计算电压斜率的准确度，比较器520可在从自低速率充电区间的起始点延迟预设时间段的时间点起的低速率充电区间期间计算电压斜率。再次，使用图8仅作为示例，低速率充电区间内的计算或测量电压斜率的该子区间可由低速率充电区间812的子区间821表示。
充电器510可设置多个低速率充电区间基于以下项中的至少一项而发生：用于估计电池寿命的电压的范围、充电模式、温度和电池的电压。比较器520可将参考曲线与在多个低速率充电区间中的每个中计算的电物理量随时间的平均改变进行比较。例如，如上所述，比较器520可在多个低速率充电区间中的每个中，从自多个低速率充电区间中的每个的起始点延迟预设时间段的时间点测量电压斜率，并可计算指示分别在多个低速率充电区间中测量的电压斜率的平均的平均斜率。比较器520可将平均斜率与参考曲线进行比较。
在一个实施例中，比较器520可提取参考曲线的集中趋势的量度和在多个低速率充电区间中的每个中电物理量随时间的集中趋势的量度，并可比较提取的集中趋势的量度。集中趋势的量度是指电池的电物理量随时间的改变的代表值或者参考曲线的代表值。仅作为示例，集中趋势的量度可包括算术平均、加权平均、中值或模式。例如，当在充电周期期间提供三个低速率充电区间时，比较器520可将三个低速率充电区间中的每个中的电压斜率的中值与参考曲线的中值进行比较。
如上所述，比较器520可产生参考曲线。例如，比较器520可确定电池是否处于初始状态。当电池被确定为处于初始状态时，比较器520可基于初始状态下的电池产生参考曲线。例如，充电器510可在预设充电区间中以低C-速率对初始状态下的电池进行充电。预设充电区间可以是例如整个充电周期或整个充电周期的预设电压区间部分。例如，比较器520可基于用于估计电池寿命的电压的范围、充电模式、温度和电池的电压中的至少一个，确定电池将针对整个充电周期还是仅在整个充电周期的预先设置的电压区间部分以低C-速率被充电。电池以低C-速率被充电的低速率充电区间可包括在初始状态下的电池的预设充电区间中。该预设充电区间可表示整个充电周期或整个充电周期的仅仅一部分。
当充电器510在预设充电区间中以低C-速率对初始状态下的电池充电时，比较器520可计算初始状态下的电池的电物理量在预设充电区间期间随时间的改变，并可产生参考曲线。在一个示例中，比较器520可在预设充电区间中测量初始状态下的电池的电压的改变或电压斜率，并可产生参考曲线。在另一示例中，充电器510可在预设充电区间中以0.1C的C-速率对初始状态下的电池充电，比较器520可测量初始状态下的电池的电压在预设充电区间中的改变，并可产生参考曲线。在该示例中，比较器520可对基于0.1C的C-速率的测量的改变进行校正或插值，可基于预设充电曲线在初始状态下的电池以0.01C的C-速率充电期间估计初始状态下的电池的电压的改变，并可基于估计的改变产生参考曲线。
寿命估计器530可基于比较器520的比较输出来估计电池的寿命。例如，寿命估计器530可基于例如由比较器520通过将参考曲线与电池的电物理量随时间的改变进行比较所获得的结果来估计电池的寿命。在一个示例中，当低速率充电区间中的电压斜率是n1并且参考曲线的电压斜率是n2时，寿命估计器530可将电池的寿命估计为之前确定的初始状态下的电池的寿命的n2/n1倍。在另一示例中，寿命估计器530可包括查找表，该查找表包括关于初始状态下的电池的寿命与低速率充电区间中的电压斜率和参考曲线的电压斜率之比之间的相关性的信息。在该示例中，寿命估计器530可基于低速率充电区间中的电压斜率和参考曲线的电压斜率之比，从查找表提取电池的寿命。
如以上参照图3和图4所述，低速率充电区间中的电压斜率可不受温度影响。寿命估计器530可基于低速率充电区间中的电压斜率和参考曲线的电压斜率之比来估计电池的寿命，因此，由寿命估计器530估计的电池的寿命可具有高准确度而不管温度如何。
图6示出根据一个或多个实施例的电池寿命估计设备的示例。
参照图6，例如，电池寿命估计设备600包括充电器610和参考曲线产生器620。
充电器610可在预设充电区间中以低C-速率对初始状态下的电池充电。该预设充电区间可以是例如整个充电周期或整个充电周期的预设电压区间部分。仅作为示例，整个充电周期可指完全放电或初始状态下的电池被完全充电的整个区间。例如，充电器610可针对整个充电周期以低C-速率对初始状态下的电池充电，或者可仅在只是作为示例的3V到3.5V的电压区间中以低C-速率对初始状态下的电池充电。可使用外部设备或由充电器610选择初始状态下的电池以低C-速率被充电的区间。例如，充电器610可基于用于估计电池寿命的电压的范围、充电模式、温度和初始状态下的电池的电压中的至少一个来选择初始状态下的电池被充电的区间。
充电器610可使用基于充电模式的不同方案对初始状态下的电池充电。例如，充电器610可使用与CC充电模式、CV充电模式和CP充电模式中的每个对应的方案来对初始状态下的电池充电。
参考曲线产生器620可在预设充电区间中计算初始状态下的电池的电物理量随时间的改变，并基于电池的充电和放电产生用于估计电池寿命的参考曲线。
在一个示例中，参考曲线产生器620可在预设充电区间中测量初始状态下的电池的电压的改变或电压斜率，并可产生参考曲线。在该示例中，参考曲线产生器620可在电池以低C-速率被充电的区间中测量初始状态下的电池的电压的值，并可基于测量的值产生参考曲线。
在另一示例中，充电器610可在预设充电区间中以0.1C的C-速率对初始状态下的电池充电，参考曲线产生器620可在预设充电区间中测量初始状态下的电池的电压的改变，并可产生参考曲线。在该示例中，参考曲线产生器620可对基于0.1C的C-速率的测量的改变进行校正或插值，可基于预设充电曲线在初始状态下的电池以0.01C的C-速率充电期间估计初始状态下的电池的电压的改变，并可基于估计的改变产生参考曲线。
电池寿命估计设备600可包括存储器。电池寿命估计设备600可将由参考曲线产生器620产生的参考曲线存储在这样的存储器中。在一个实施例中，电池寿命估计设备600可使用通信接口将产生的参考曲线发送到外部设备。
图7示出根据一个或多个实施例的电池寿命估计方法的示例。
参照图7，在操作710，可确定电池的SOH或剩余寿命是否将被确定或更新。仅作为示例，图5或图6的电池寿命估计设备可基于电池的状态是否满足预设条件，例如通过使用前述低C-速率充电区间来确定SOH是否将被更新。简单地讲，以下图7至图13以及图16和图17的操作可通过参考这样的电池寿命估计设备来解释，但是不应限于此。预设条件可包括例如包括电池的驾驶车辆的里程、电池被充电的次数、充电方案、温度和电池的电压中的至少一个。例如，当包括电池的示例EV的里程达到500km时，每当电池被充电五次时，或者当电池的温度等于或高于15℃时，电池寿命估计设备可更新SOH。当使用除了以高速对电池充电的快速充电方案之外的充电方案时，或者当电压等于或低于2.4V时，电池寿命估计设备也可更新SOH。
当确定SOH将被更新时，电池寿命估计设备可在操作720首先以正常C-速率对电池充电。正常C-速率是指当SOH未正被更新时可针对完全充电周期应用的并且当SOH正被更新时可针对充电周期的大部分应用的C-速率。例如，电池寿命估计设备可将正常C-速率设置为0.5C，并可以以设置的正常C-速率对电池充电。
在操作730，电池寿命估计设备通过监视以正常C-速率充电的电池来确定电池的充电区间是否应为低速率充电区间，例如，C-速率是否应从正常C-速率被改变为低C-速率。在一个示例中，当低速率充电区间被设置为3.5V到4V的区间时，仅作为示例，电池寿命估计设备可确定电压是否包括在3.5V到4V的区间中。当电压未包括在3.5V到4V的区间中时，电池寿命估计设备可确定充电区间不是低速率充电区间，并且C-速率可保持在正常C-速率。当电压包括在3.5V到4V的区间中时，电池寿命估计设备可确定充电区间是低速率充电区间，并且C-速率可被改变为低C-速率。
在另一示例中，当低速率充电区间被设置为从电压达到3V的时间点过去的五分钟时段时，电池寿命估计设备可确定电压是否达到3V。当电压被确定为达到3V时，电池寿命估计设备可确定充电区间是低速率充电区间，并且C-速率可被改变为低C-速率。
例如，可提供多个低速率充电区间。当3V到3.3V的区间和3.7V到4V的区间被设置为低速率充电区间时，电池寿命估计设备可通过确定电压是否包括在这两个示例区间中的任一个中来确定充电区间是否是低速率充电区间。
当确定充电区间不是低速率充电区间时，电池寿命估计设备在操作720以正常C-速率对电池充电(或继续对电池充电)。当确定充电区间是低速率充电区间时，电池寿命估计设备通过将C-速率改变为低C-速率在操作740以低C-速率对电池充电。
在操作750，电池寿命估计设备在低速率充电区间中计算随时间的电池的电压斜率。如上所述，为了提高计算电压斜率的准确度，电池寿命估计设备可在从自低速率充电区间的起始点延迟预设时间段的时间点起的低速率充电区间中计算电压斜率。当提供多个低速率充电区间时，电池寿命估计设备可从自多个低速率充电区间中的每个的起始点延迟预设时间段的时间点测量电压斜率，并可计算例如指示在多个低速率充电区间中测量的电压斜率的平均的平均斜率。
在操作760，电池寿命估计设备确定电池的充电是否完成。电池寿命估计设备可检测电池的电压，并可确定检测的电压是否是当电池被完全充电时测量的电压。例如，当电池的电压等于或高于4.2V时，电池寿命估计设备可确定电池的充电完成。当充电被确定为未完成时，电池寿命估计设备可返回在操作720以正常C-速率对电池充电。
在一个实施例中，当充电被确定为完成时，电池寿命估计设备可在操作770估计电池的寿命。电池寿命估计设备可将参考曲线与随时间的电压斜率进行比较并可基于比较的结果估计电池的寿命。
当在操作710确定SOH将不被更新时，电池寿命估计设备可在操作780，例如针对完全充电周期以正常C-速率对电池充电。
在操作790，电池寿命估计设备可确定电池的充电是否完成。当充电被确定为未完成时，电池寿命估计设备可返回/继续在操作780以正常C-速率对电池充电。当充电被确定为完成时，电池寿命估计设备结束充电。
图8和图9示出根据一个或多个实施例的在CC充电模式下的低速率充电曲线的示例。
参照图8，左边的曲线图示出在CC充电模式下随时间的电池的电压斜率，右边的曲线图示出左边的曲线图的时间区间812的放大示图。在左边的曲线图和右边的曲线图中，横轴表示时间，纵轴表示电压、电流和C-速率。
电池寿命估计设备可以以正常C-速率对电池充电。在图8的示例中，正常C-速率被设置为0.5C。在时间区间811期间，电池寿命估计设备以正常C-速率对电池充电，因此，电池的电压831增加。
另外，电池寿命估计设备可监视以正常C-速率充电的电池，并确定电池的充电区间是否应是低速率充电区间。例如，低速率充电区间可以是在电压831达到电压V1之后过去的预设时间段。在该示例中，电池寿命估计设备可将时间区域812设置为低速率充电区间，并可在时间区间812期间以低C-速率对电池充电。
因此，这里，电池寿命估计设备可在时间区间812期间以0.01C的低C-速率对电池充电。为了减小C-速率，电池寿命估计设备可减小电流使得电流可与0.01C的C-速率对应。如上所述，当C-速率从0.5C的正常C-速率减小到0.01C的低C-速率时，电压831可在时间区间812的起始点突然下降，并可在一时间段(例如，预定时间段)期间不规则地增加。当C-速率改变的这种影响减轻或已过去时，电压831可随后在时间区间821期间(例如，针对时间区间812的剩余部分)规则地增加。为了提高计算电压斜率的准确度，电池寿命估计设备可在时间区间821中(也就是，在C-速率改变的影响已减轻或过去之后)计算电压斜率。
当时间区间821结束时，电池寿命估计设备可将C-速率返回为0.5C并在时间区间813中对电池充电。为了从低C-速率增加C-速率，电池寿命估计设备可增加电流使得电流可与0.5C对应。当C-速率从0.01C的低C-速率增加到0.5C的正常C-速率时，电压831可在时间区间813中增加。当电池被完全充电时，电池寿命估计设备可结束电池的充电。
参照图9，曲线图示出在CC充电模式下随时间的电池的电压斜率。在图9的曲线图中，横轴表示时间，纵轴表示电压、电流和C-速率。
电池寿命估计设备可以以正常C-速率对电池充电。在图9的示例中，参考C-速率可被设置为0.5C。在时间区间911、913和915中，电池寿命估计设备可使用正常C-速率对电池充电，因此，电池的电压931随时间增加。
电池寿命估计设备可监视以正常C-速率正被充电的电池，并可确定电池的充电区间是否应是低速率充电区间。例如，各个低速率充电区间可以是在电压931达到电压V1之后过去的预设时间段和在电压931达到电压V2之后过去的预设时间段。在该示例中，电池寿命估计设备可将时间区间912和914设置为低速率充电区间，并可在时间区间912和914期间使用低C-速率对电池充电。例如，电池寿命估计设备可在时间区间912和914期间以0.01C的低C-速率对电池充电。
另外，电池寿命估计设备可在时间区间912和914中的每个中计算电压斜率。为了提高计算电压斜率的准确度，电池寿命估计设备可在时间区间921和922中的每个中(也就是，在C-速率从正常C-速率到低C-速率改变的影响已减轻或过去之后)计算各个电压斜率。此外，电池寿命估计设备可计算时间区间921中的电压斜率和时间区间922中的电压斜率中的每个的集中趋势的量度，并可基于计算的集中趋势的量度来估计电池的寿命。
当电池被确定为完全充电(例如，在时间区间915中)时，电池寿命估计设备可结束电池的充电。
图10和图11示出根据一个或多个实施例的在CV充电模式下的低速率充电曲线的示例。
参照图10，左边的曲线图示出在CV充电模式下随时间的电池的电压斜率，右边的曲线图示出左边的曲线图的时间区间1012的放大示图。在左边的曲线图和右边的曲线图中，横轴表示时间，纵轴表示电压、电流和C-速率。
电池寿命估计设备可以以正常恒定电压(CV)对电池充电。在图10的示例中，正常CV被设置为4.2V。在时间区间1011中，电池寿命估计设备可以以正常CV对电池充电，因此，电池的电流1032减小。
电池寿命估计设备可监视以正常CV充电的电池，并确定电池的充电区间是否应是低速率充电区间。例如，低速率充电区间可以是在电流1032达到电流C1之后过去的预设时间段。在该示例中，电池寿命估计设备可将时间区间1012设置为低速率充电区间，并可在时间区间1012期间以低C-速率执行电池的恒定电流(CC)充电。
例如，电池寿命估计设备可针对时间区间1012将充电模式从CV充电模式改变为CC充电模式，并在时间区间1012期间以0.01C的低C-速率对电池充电。当CV充电模式被改变为示例低C-速率CC充电模式时，电池的电压1031在时间区间1012期间急速改变，并随后可针对一时间段(例如，预定时间段)不规则地增加。
当充电模式从CV充电模式到低C-速率CC充电模式改变的影响已减轻或过去时，电压1031可在时间区间1021期间(例如，针对时间区间1012的剩余部分)规则地增加。为了提高计算电压斜率的准确度，电池寿命估计设备可在时间区间1021中(也就是，在充电模式从CV充电模式到低C-速率CC充电模式改变的影响已减轻或过去之后)计算电压斜率。
当时间区间1021结束时，电池寿命估计设备可在时间区间1013中返回以正常CV在CV充电模式下对电池充电。当电池被确定为完全充电时，电池寿命估计设备可结束电池的充电。
参照图11，曲线图示出在CV充电模式下随时间的电池的电压斜率。在该曲线图中，横轴表示时间，纵轴表示电压、电流和C-速率。
电池寿命估计设备可以以正常CV对电池充电。在图11的示例中，参考CV可被设置为4.2V。在时间区间1111、1113和1115中，电池寿命估计设备可以以正常CV在CV充电模式下对电池充电，因此，电池的电流1132减小。
电池寿命估计设备可监视以正常CV在CV充电模式下正被充电的电池，并确定电池的充电区间是否应是低速率充电区间。例如，各个低速率充电区间可被设置为在电流1132达到电流C1之后过去的预设时间段和在电流1132达到电流C2之后过去的预设时间段。在该示例中，电池寿命估计设备可将时间区间1112和1114设置为低速率充电区间，并可在时间区间1112和1114中使用低C-速率在CC充电模式下对电池充电。例如，电池寿命估计设备可针对时间区间1112和1114将充电模式从CV充电模式改变为CC充电模式，并可针对时间区间1112和1114在CC充电模式下以0.01C的低C-速率对电池充电。当充电模式从CV充电模式改变为低C-速率CC充电模式时，电池的电压1131急速改变，并可在一时间段(例如，预定时间段)期间不规则地增加。另外，电池寿命估计设备可在时间区间1112和1114中的每个中计算电压斜率。为了提高计算电压斜率的准确度，电池寿命估计设备可在时间区间1121和1122中的每个中(也就是，在充电模式从CV充电模式到CC充电模式改变的影响已减轻或过去之后)计算电压斜率。电池寿命估计设备还可计算时间区间1121中的电压斜率的集中趋势的量度和时间区间1122中的电压斜率的集中趋势的量度，并可基于计算的集中趋势的量度来估计电池的寿命。
当电池被确定为在时间区间1115中被完全充电时，电池寿命估计设备可结束电池的充电。
图12和图13示出根据一个或多个实施例的在低速率充电区间中计算电压斜率的示例。
参照图12，曲线图示出在电池充电期间基于电池的寿命电池的电压随时间的改变。在图12的曲线图中，横轴表示时间或SOC，纵轴表示电压。
电池寿命估计设备可以以正常C-速率(例如，0.5C)对电池充电，并随后在低速率充电区间中以低C-速率(例如，0.01C)对电池充电。电池寿命估计设备可在分别针对不同SOH的低速率充电区间中计算电压斜率1211至1214。电压斜率1211至1214基于电池的寿命而变化。在图12中，与40％的SOH对应的电压斜率1211大于与100％的SOH对应的电压斜率1214。电池寿命估计设备可将电压斜率1211至1213与电压斜率1214进行比较并估计电池的寿命。
参照图13，曲线图示出在电池充电期间基于电池的寿命电池的电压随时间的改变。在该曲线图中，横轴表示时间或SOC，纵轴表示电压。
电池寿命估计设备可以以正常C-速率(例如，0.5C)对电池充电，并随后在两个低速率充电区间中以低C-速率(例如，0.01C)对电池充电。
电池寿命估计设备使用分别针对不同SOH的两个低速率充电区间计算电压斜率1311至1314。电池寿命估计设备可在针对每个SOH的两个低速率充电区间中的每个中计算电压斜率，并在两个低速率充电区间中的每个中计算电压斜率的集中趋势的量度。例如，电池寿命估计设备可在两个低速率充电区间中的每个中计算电压斜率的算术平均。
电池寿命估计设备可随后将电压斜率1311至1313中的每个的集中趋势的量度与电压斜率1314的集中趋势的量度进行比较，并估计电池的寿命。
图14示出根据一个或多个实施例的用户界面的示例。
参照图14，仅作为示例，电池控制设备(诸如图5和图6的电池控制设备)可从外部设备接收触发信号，并响应于触发信号的接收来估计电池寿命。因此，电池控制设备可实时估计电池寿命。例如，当包括电池和电池控制设备的EV的点火装置被开启时，EV的ECU可将用户界面1410显示在图14中示出的仪表盘上。用户界面1410可包括被配置为产生触发信号的界面1420。例如，当用户选择界面1420时，ECU可将触发信号发送到电池控制设备。电池控制设备可随后选择性地使用应用了低C-速率的低速率充电区间对电池充电，并将针对低速率充电区间的电池的电物理量随时间的改变与和初始状态下的电池的寿命对应的参考曲线进行比较。另外，电池控制设备可基于执行将针对低速率充电区间的电池的电物理量随时间的改变与参考曲线进行比较的比较器的输出来估计电池寿命。
电池控制设备可将估计的电池寿命发送到ECU。ECU可显示从电池控制设备接收的电池寿命。
图15示出根据一个或多个实施例的用于提供电池寿命信息的用户界面的示例。
参照图15，在一个或多个实施例中，EV 1510可包括电池系统1520。例如，电池系统1520可包括电池1530和电池控制设备1540。例如，电池控制设备1540可提取电池1530的寿命，并使用无线接口将电池1530的寿命发送到终端1550。例如，电池控制设备可与之前讨论的图5、图6和图14的电池控制设备以及图7至图13的操作类似地操作。
在一个示例中，电池控制设备1540可经由无线接口从终端1550接收触发信号，并可响应于触发信号的接收而估计电池1530的寿命。电池控制设备1540可使用无线接口将估计的寿命发送到终端1550。终端1550可使用用户界面1560显示电池1530的寿命1561。
图16示出根据一个或多个实施例的电池寿命估计方法的示例。
参照图16，在操作1610，电池寿命估计设备可在低速率充电区间中以低C-速率对电池充电。
在操作1620，电池寿命估计设备可在低速率充电区间中将电池的电物理量随时间的改变与和初始状态下的电池的寿命对应的参考曲线进行比较。
在操作1630，电池寿命估计设备可基于参考曲线与电物理量的改变之间的比较结果来估计电池的寿命。
图1至图15的描述等同地适用于图16的电池寿命估计方法，因此，这里将不重复描述。
图17示出根据一个或多个实施例的电池寿命估计方法的示例。
参照图17，在操作1710，电池寿命估计设备可在预设充电区间中以低C-速率对初始状态下的电池充电。
在操作1720，电池寿命估计设备可在预设充电区间中计算初始状态下的电池的电物理量随时间的改变，并基于电池的充电和放电产生用于估计电池寿命的参考曲线。
图1至图15的描述等同地适用于图17的电池寿命估计方法，因此，这里将不重复描述。
例如，通过硬件组件来实现图5、图6、图14和图15中示出的例如可执行这里针对图7至图13以及图16和图17描述的操作的设备、单元、模块、装置和其它组件。硬件组件的示例包括控制器、传感器、存储器、驱动器和本领域普通技术人员已知的任何其它电子组件。在一个示例中，通过一个或多个处理装置、处理器或计算机来实现硬件组件。通过一个或多个处理元件(诸如，逻辑门阵列、控制器和算术逻辑单元)、数字信号处理器、微型计算机、可编程逻辑控制器、现场可编程门阵列、可编程逻辑阵列、微处理器或本领域普通技术人员已知的能够以限定的方式响应和执行指令以实现期望结果的任何其它装置或装置的组合来实现处理装置、处理器或计算机。在一个示例中，处理装置、处理器或计算机包括或连接到存储由处理装置、处理器或计算机执行的并可控制处理装置、处理器或计算机执行这里描述的一个或多个方法的指令或软件的一个或多个存储器。例如，由处理装置、处理器或计算机实现的硬件组件执行指令或软件(诸如操作系统(OS)和在OS上运行的一个或多个软件应用)，以执行这里针对图7至图13以及图16和图17描述的操作。硬件组件还响应于指令或软件的执行来访问、操作、处理、创建并存储数据。为了简明，可在这里描述的示例的描述中使用单数术语“处理装置”、“处理器”或“计算机”，但是在其它示例中，使用多个处理装置、处理器或计算机，或者处理装置、处理器或计算机包括多个处理元件或多种类型的处理元件或者包括两者。在一个示例中，硬件组件包括多个处理器，在另一示例中，硬件组件包括处理器和控制器。硬件组件具有不同处理配置中的任何一个或多个，不同处理配置的示例包括单处理器、独立处理器、并行处理器、远程处理环境、单指令单数据(SISD)多处理、单指令多数据(SIMD)多处理、多指令单数据(MISD)多处理和多指令多数据(MIMD)多处理。
可由如上所述的执行指令或软件以执行这里描述的操作的处理装置、处理器或计算机来执行图7至图13以及图16和图17中示出的执行这里描述的操作的方法。
用于控制处理装置、处理器或计算机实现硬件组件并执行上述方法的指令或软件可被写为计算机程序、代码段、指令或它们的任何组合，以独立地或共同地指示或配置处理装置、处理器或计算机作为用于执行由硬件组件执行的操作和如上所述的方法的机器或专用计算机进行操作。在一个示例中，指令或软件包括由处理装置、处理器或计算机直接执行的机器代码，诸如由编译器产生的机器代码。在另一示例中，指令或软件包括由处理装置、处理器或计算机使用解释器执行的更高级代码。基于这里的公开，并且在理解本公开之后，本领域的普通编程技术人员可基于附图中示出的框图和流程图以及说明书中的对应描述容易地编写指令或软件，其中，附图中示出的框图和流程图以及说明书中的对应描述公开了用于执行由硬件组件执行的操作和如上所述的方法的算法。
用于控制处理装置、处理器或计算机实现硬件组件(诸如在图5、图6、图14和图15中的任何一个中讨论的硬件组件)并执行以上在图7至图13以及图16和图17中的任何一个中描述的方法的指令或软件以及任何关联的数据、数据文件和数据结构被记录、存储或固定在一个或多个非暂时性计算机可读存储介质中或上。非暂时性计算机可读存储介质的示例包括只读存储器(ROM)、随机存取存储器(RAM)、闪存、CD-ROM、CD-R、CD+R、CD-RW、CD+RW、DVD-ROM、DVD-R、DVD+R、DVD-RW、DVD+RW、DVD-RAM、BD-ROM、BD-R、BD-R LTH、BD-RE、磁带、软盘、磁光数据存储装置、光学数据存储装置、硬盘、固态盘和本领域普通技术人员已知的能够以非暂时方式存储指令或软件以及任何关联的数据、数据文件和数据结构并将指令或软件以及任何关联的数据、数据文件和数据结构提供给处理装置、处理器或计算机使得处理装置、处理器或计算机可执行指令的任何装置。在一个示例中，指令或软件以及任何关联的数据、数据文件和数据结构分布在联网的计算机系统中，从而由处理装置、处理器或计算机以分布方式存储、访问并执行指令和软件以及任何关联的数据、数据文件和数据结构。
仅作为非详尽的示例，这里的例如包括如这里描述的估计电池状态的设备的电子装置实施例可以是：车辆；移动装置(诸如蜂窝电话、智能电话、可穿戴智能装置、便携式个人计算机(PC)(诸如膝上型计算机、笔记本电脑、小型笔记本电脑、上网本、超移动PC(UMPC)、平板PC(tablet))、平板手机、个人数字助理(PDA)、数码相机、便携式游戏机、MP3播放器、便携式/个人多媒体播放器(PMP)、掌上型电子书、全球定位系统(GPS)导航装置或传感器)；或固定装置(诸如台式PC、高清电视(HDTV)、DVD播放器、蓝光播放器、机顶盒或家用电器)；或能够进行无线通信或网络通信的任何其它移动装置或固定装置。
虽然本公开包括特定示例，但是本领域普通技术人员将清楚，在不脱离权利要求及其等同物的精神和范围的情况下，可在这些示例中进行形式和细节上的各种改变。这里描述的示例仅应被考虑为描述性意义，而不是限制的目的。每个示例中的特征或方面的描述将被认为可应用于其它示例中的类似特征或方面。如果描述的技术以不同的顺序被执行，和/或如果描述的系统、架构、装置或电路中的组件以不同的方式被组合和/或被其它组件或其等同物代替或补充，则可实现合适的结果。因此，本公开的范围不是由具体实施方式限定，而是由权利要求及其等同物进一步支持，并且权利要求及其等同物的范围内的所有改变应被解释为包括在本公开中。

Claims (26)

1.一种电池寿命估计设备，包括：
电池充电器，被配置为在充电周期的充电区间期间使用正常充电速率对电池充电并在充电周期的低速率充电区间期间使用低充电速率对电池充电；
寿命估计器，被配置为使用至少一个处理装置在低速率充电区间中基于确定的电池的电物理量随时间的改变来估计电池的寿命，
其中，寿命估计器被配置为使用至少一个处理装置在低速率充电区间中基于电池的电物理量随时间的改变和与初始状态下的电池的寿命对应的参考曲线之间的比较来估计电池的寿命，
其中，充电速率表示电池的电流相对于电池的容量的速率。
2.如权利要求1所述的电池寿命估计设备，其中，电物理量是电压。
3.如权利要求1所述的电池寿命估计设备，其中，电池充电器被配置为基于针对充电区间实施的恒定电流充电模式、恒定电压充电模式和恒定功率充电模式之一在低速率充电区间中以低充电速率对电池充电。
4.如权利要求1所述的电池寿命估计设备，其中，电池充电器被配置为基于用于估计电池寿命的电压的范围、充电模式、当前温度和电池的电压中的至少一个来设置充电周期内的低速率充电区间。
5.如权利要求4所述的电池寿命估计设备，其中，当充电区间的充电模式是恒定电流充电模式时，电池充电器被配置为基于电池的电压来设置充电周期内的低速率充电区间，
其中，当充电区间的充电模式是恒定电压充电模式时，电池充电器被配置为基于电池的电流来设置充电周期内的低速率充电区间。
6.如权利要求1所述的电池寿命估计设备，还包括：比较器，被配置为将确定的电物理量随时间的改变和与电池的初始状态下的电池的寿命对应的参考曲线进行比较。
7.如权利要求6所述的电池寿命估计设备，其中，电池充电器被配置为当电池处于初始状态时，在预设充电区间中以低充电速率对电池充电，
其中，比较器被配置为在所述预设充电区间中计算初始状态下的电池的电物理量随时间的改变，并被配置为基于计算的初始状态下的电池的电物理量随时间的改变来产生参考曲线。
8.如权利要求7所述的电池寿命估计设备，其中，预设充电区间包括整个初始充电周期或整个初始充电周期的预设电压区间部分。
9.如权利要求6所述的电池寿命估计设备，其中，在充电周期中提供多个低速率充电区间，
其中，比较器被配置为在所述多个低速率充电区间中将参考曲线与确定的电物理量随时间的平均改变进行比较。
10.如权利要求9所述的电池寿命估计设备，其中，比较器被配置为在所述多个低速率充电区间中提取参考曲线的集中趋势的量度和随时间改变的电物理量的集中趋势的量度，并在所述多个低速率充电区间中将提取的参考曲线的集中趋势的量度和提取的随时间改变的电物理量的集中趋势的量度进行比较，
其中，参考曲线的集中趋势的量度是参考曲线的代表值，随时间改变的电物理量的集中趋势的量度是电物理量随时间的改变的代表值。
11.如权利要求6所述的电池寿命估计设备，其中，比较器被配置为从自低速率充电区间的起始点延迟预设时间段的时间点开始，在低速率充电区间内将参考曲线与电物理量随时间的改变进行比较。
12.如权利要求6所述的电池寿命估计设备，其中，参考曲线使用通信接口从外部设备被接收。
13.如权利要求1所述的电池寿命估计设备，其中，电池充电器被配置为响应于确定电池的状态满足预设充电条件，而在低速率充电区间中以低充电速率对电池充电。
14.如权利要求13所述的电池寿命估计设备，其中，预设充电条件包括以下项中的至少一项：包括电池的驾驶车辆的里程、电池被充电的次数、电池的充电方案、温度和电池的电压。
15.一种电池寿命估计设备，包括：
电池充电器，被配置为在初始充电周期的预设充电区间期间以低充电速率对处于电池的初始状态下的电池充电；
参考曲线产生器，被配置为使用至少一个处理装置在所述预设充电区间中计算初始状态下的电池的电物理量随时间的改变，并基于计算的初始状态下的电池的电物理量随时间的改变来产生参考曲线，其中，参考曲线被配置为用于基于电池的充电和放电估计电池的寿命，
其中，电池充电器被配置为在另一充电周期的充电区间期间使用正常充电速率对电池充电，并在所述另一充电周期的低速率充电区间期间使用低充电速率对电池充电，
其中，所述电池寿命估计设备还包括：
寿命估计器，被配置为使用至少一个处理装置在低速率充电区间中基于电池的电物理量随时间的改变和产生的参考曲线之间的比较来估计电池的寿命，
其中，充电速率表示电池的电流相对于电池的容量的速率。
16.如权利要求15所述的电池寿命估计设备，其中，所述预设充电区间包括整个充电周期或整个充电周期的预设电压区间部分。
17.如权利要求15所述的电池寿命估计设备，还包括：存储器，被配置为存储参考曲线，其中，参考曲线产生器还被配置为将产生的参考曲线存储在存储器中。
18.如权利要求15所述的电池寿命估计设备，其中，参考曲线产生器被配置为使用通信接口将参考曲线发送到外部设备。
19.一种电池寿命估计方法，包括：
在充电周期的充电区间期间使用正常充电速率对电池充电并在充电周期的低速率充电区间期间使用低充电速率对电池充电；
使用至少一个处理装置在低速率充电区间中将确定的电池的电物理量随时间的改变和与电池的初始状态下的电池的寿命对应的参考曲线进行比较；
基于比较的结果估计电池的寿命，
其中，电池的电物理量随时间的改变是电池的电压随时间的改变，
其中，充电速率表示电池的电流相对于电池的容量的速率。
20.一种电池寿命估计方法，包括：
在初始充电周期的预设充电区间期间以低充电速率对处于电池的初始状态下的电池充电；
使用至少一个处理装置在所述预设充电区间中计算初始状态下的电池的电物理量随时间的改变，并基于计算的初始状态下的电池的电物理量随时间的改变来产生参考曲线，其中，参考曲线被配置为用于基于电池的充电和放电估计电池的寿命，
其中，所述电池寿命估计方法还包括：
在另一充电周期的充电区间期间使用正常充电速率对电池充电，并在所述另一充电周期的低速率充电区间期间使用低充电速率对电池充电，
在低速率充电区间中基于电池的电压随时间的改变和产生的参考曲线之间的比较来估计电池的寿命，
其中，充电速率表示电池的电流相对于电池的容量的速率。
21.一种非暂时性计算机可读存储介质，包括用于使至少一个处理装置执行权利要求19所述的方法的计算机可读代码。
22.一种电池寿命估计系统，包括：
电池充电器，被配置为在充电周期的多个充电区间期间使用正常充电速率对电池充电并在充电周期的低速率充电区间期间使用低充电速率对电池充电；
寿命估计器，被配置为使用至少一个处理装置基于在低速率充电区间中确定的电池的电物理量随时间的改变和与初始状态下的电池的寿命对应的参考曲线之间的比较来估计电池的寿命，
其中，电池的电物理量随时间的改变是电池的电压随时间的改变，
其中，充电速率表示电池的电流相对于电池的容量的速率。
23.如权利要求22所述的电池寿命估计系统，其中，在低速率充电区间中确定的电池的电物理量随时间的改变是在低速率充电区间期间确定的电池的电压随时间改变的斜率。
24.如权利要求23所述的电池寿命估计系统，其中，在低速率充电区间期间确定的电池的电压随时间改变的斜率是仅在低速率充电区间的较少部分随时间改变的电压的斜率。
25.如权利要求23所述的电池寿命估计系统，其中，电压随时间改变的斜率是针对当前温度、针对低速率充电区间、在充电曲线中电池的电压随时间的变化，
其中，低充电速率是这样的充电速率，在该充电速率处，针对电压值的区间，针对当前温度的电压随时间改变的斜率类似于在不同的温度处当使用该低充电速率时电池的另一充电的电压随时间改变的斜率。
26.如权利要求22所述的电池寿命估计系统，其中，低充电速率是在不同的温度处各个充电曲线具有相似模式的充电速率。
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