CN107852013B - 监测和平衡串联布置的锂硫电池中的容量 - Google Patents

监测和平衡串联布置的锂硫电池中的容量 Download PDF

Info

Publication number
CN107852013B
CN107852013B CN201680046666.8A CN201680046666A CN107852013B CN 107852013 B CN107852013 B CN 107852013B CN 201680046666 A CN201680046666 A CN 201680046666A CN 107852013 B CN107852013 B CN 107852013B
Authority
CN
China
Prior art keywords
battery
voltage
charge
cells
charging
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201680046666.8A
Other languages
English (en)
Other versions
CN107852013A (zh
Inventor
克里斯·黑尔
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Johnson Matthey PLC
Original Assignee
Oxis Energy Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Oxis Energy Ltd filed Critical Oxis Energy Ltd
Publication of CN107852013A publication Critical patent/CN107852013A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN107852013B publication Critical patent/CN107852013B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J7/0013—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries acting upon several batteries simultaneously or sequentially
    • H02J7/0014—Circuits for equalisation of charge between batteries
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
    • G01R31/36—Arrangements for testing, measuring or monitoring the electrical condition of accumulators or electric batteries, e.g. capacity or state of charge [SoC]
    • G01R31/382—Arrangements for monitoring battery or accumulator variables, e.g. SoC
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/42—Methods or arrangements for servicing or maintenance of secondary cells or secondary half-cells
    • H01M10/44—Methods for charging or discharging
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/42—Methods or arrangements for servicing or maintenance of secondary cells or secondary half-cells
    • H01M10/44—Methods for charging or discharging
    • H01M10/441—Methods for charging or discharging for several batteries or cells simultaneously or sequentially
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J7/0047—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries with monitoring or indicating devices or circuits
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J7/0047—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries with monitoring or indicating devices or circuits
    • H02J7/0048—Detection of remaining charge capacity or state of charge [SOC]
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J7/007—Regulation of charging or discharging current or voltage
    • H02J7/00712—Regulation of charging or discharging current or voltage the cycle being controlled or terminated in response to electric parameters
    • H02J7/007182—Regulation of charging or discharging current or voltage the cycle being controlled or terminated in response to electric parameters in response to battery voltage
    • H02J7/007184—Regulation of charging or discharging current or voltage the cycle being controlled or terminated in response to electric parameters in response to battery voltage in response to battery voltage gradient
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10—Energy storage using batteries

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Secondary Cells (AREA)
  • Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)

Abstract

一种用于监测在串联布置的多个锂硫电池中的至少两个电池或电池模块A和B之间的相对容量和荷电状态的装置，包括：计时器；电压监测模块，其被配置为基于从电压监测电路接收到的信号来监测在串联布置的锂硫电池或电池模块中的每一个的两端的电压降；以及电池监测模块，其与计时器和电压监测模块耦合，并且被配置为在以恒定电流对电池进行充电的充电循环期间：记录引领充电的第一电池即电池A的监测电压在监测电压的变化率可测量地增加时达到被设置在充电的最高点附近的第一电压V1(电池A)时的时间戳T1(电池A)；记录跟随充电的电池B的监测电压达到第一电压V1(电池A)时的时间戳T1(电池B)；记录引领电池A的监测电压达到被设置为实质上在充电的认定最高点处的第二电压V2(电池A)时的时间戳T2(电池A)；在T2(电池A)记录跟随的电池B的监测电压V2(电池B)；以及至少基于T1(电池A)、T1(电池B)、V2(电池A)和V2(电池B)来确定指示在电池A与电池B之间的相对容量差的度量。

Description

监测和平衡串联布置的锂硫电池中的容量
技术领域
本公开涉及用于监测和平衡串联布置的锂硫电池中的容量的装置、方法和计算机程序产品。本公开还涉及用于监测和平衡串联布置的锂硫电池中的电荷和容量的蓄电池管理系统或能量系统控制器。
背景技术
虽然锂离子二次电池如今已被大量生产并在普遍使用中，但是锂硫(Li-S)是具有比锂离子高5倍的理论能量密度的下一代电池化学物质，可以为一系列应用更好地用作电化学能量存储。
典型的锂-硫电池包括由锂金属或锂金属合金形成的阳极(负电极)和由元素硫或其他电活性硫材料形成的阴极(正电极)。硫或其它电活性含硫材料可以与诸如碳的导电材料混合以提高它的导电性。通常，碳和硫被研磨，且然后与溶剂和粘合剂混合以形成浆料。浆料被涂敷到集电器，且然后被干燥以除去溶剂。因而得到的结构被压延以形成复合结构，其被切割成期望的形状以形成阴极。将分离器放置在阴极上并将锂阳极放置在分离器上。然后将电解质引入组装好的电池中以润湿阴极和分离器。
锂硫电池是二次电池。当锂硫电池放电时，阴极中的硫在两个阶段中被还原。在第一阶段中，硫(例如元素硫)被还原成多硫化物物质Sn 2-(n≥2)。这些物质通常可溶于电解质中。在放电的第二阶段中，多硫化物物质被还原成硫化锂(Li2S)，其可以沉积在阳极的表面上。
锂-硫电池可以通过向电池施加外部电流来被(再)充电。典型地，电池被充电至例如2.35V的固定截止电压。当电池被充电时，两阶段机制相反地出现，硫化锂被氧化成多硫化锂，且其后被氧化成锂和硫。在锂-硫电池的放电和充电分布曲线中都可以看到这种两阶段机制。因此，当锂-硫电池被充电时，在充电的第一阶段中，电压在长平稳时期期间保持相对恒定。然后，当电池在充电的第一阶段到第二阶段之间转变时(其出现在充电的最高点附近)，电压的变化率可测量地增加。
这种可再充电的二次电池(例如锂离子或Li-S)、尤其是其电池组(多个蓄电池)的使用——为了用所存储的电化学能量对它们进行充电用于以后的放电和使用的目的——在一系列应用(包括汽车、海运业和其他车辆应用)中、在家用和不间断能源供应中、以及在从间歇和可再生电源产生的能量的储存中变得日益重要，用于在国内和并网电力网络中的需求和负载整平。
为了有效地支持在这些应用中的能量储存和使用，最大化电池组中的电池的有效容量和使用寿命并且管理电池的充电和放电循环以优化性能是所期望的。
电池组的电池通常被制造成以额定容量运转，并且所以(在操作和制造公差内)应该至少在最初在充电-放电循环中相同地运转。然而，在电池组中，由于多种因素，包括在使用期间电池组中的温度变化、在传感器中的测量误差以及在其他电子和电气部件中的变化、以及通过在制造公差内的生产中的变化以及在电池的固有性能和老化特性中的微小变化随着时间的过去和通过使用而恶化，在充电-放电循环期间不同电池的健康状态和性能通过使用而开始偏离。因此，在使用时期期间，在电池组中的电池通常在它们的健康状态和容量方面变化，并且因此在充电/放电操作的给定时间，不同的电池将具有不同的荷电状态和所存储的剩余电荷的量。
由于在电池之间的这些变化和相互作用，有可能在串联链中的各个电池可变得过载，导致电池的过早失效。在充电循环期间，如果随着减小的容量在链中有降级的电池，则有下面的危险：一旦它达到其完全充电，它就将受到过度充电，直到链中的其余电池达到其完全充电为止。结果是温度和压力积聚和对电池的可能损坏。随着每个充电-放电循环，较弱的电池将变得更弱，直到蓄电池失效为止。在放电期间，最弱的电池将具有最大的放电深度，并倾向于在其他电池之前失效。甚至在较弱的电池上的电压可能反转，因为它们在其余的电池之前被充分放电，也导致电池的提早失效。因此，导致在串联连接的电池组或电池模块组(并联地布置的多个所述电池)中在充电放电循环中的电池荷电状态的变化的不平衡电池老化可导致各个电池的高故障率和电池组作为整体的差的可靠性。不平衡老化由于趋向于自平衡的并行链而有较少的问题，因为并联连接将所有电池保持在相同的电压处，并且同时允许电荷在电池之间移动而不管是否施加外部电压。一旦在串联电池组中的电池发生故障，就必须更换整个电池组，且后果极其昂贵。更换各个失效电池并不能解决问题，因为新电池的特性与链中的老化电池会完全不同，且故障将很快再次出现。某个程度的翻新通过拆用相似年龄和使用程度的蓄电池组是可能的，但是它可能永远达不到电池匹配的水平和使用新电池的可能的可靠性。
为了提供考虑到电池的老化和操作条件的对这个问题的动态解决方案，配置成控制电池阶段的充电和放电的蓄电池管理系统(BMS)可以合并电池平衡模块以防止各个电池变得过载，并使电荷的电池间变化最小化。这些系统监测链中每个电池的电压(或SOC)。然后，切换电路在充电(或可能放电)过程期间控制施加到链中每个单个电池的电荷，以使在电池组中的所有电池上的电荷相等。电池平衡实现了电荷均衡状态，其旨在防止大的长期不平衡而不是仅仅在电池相对荷电状态之间的小的短期循环内或循环间偏差。这些电池平衡和电池重新分配技术最大化具有串联的多个电池的蓄电池组的容量，以使它的所有能量可供使用，并增加电池的使用寿命。电池平衡模块常常存在于手机和笔记本电脑的BMS锂离子蓄电池组中。它们也可以在电动交通工具蓄电池组中找到。
在没有电荷再分配的情况下，当具有最低容量的电池是空的(即使其他电池仍然不是空的)时，放电必须停止；这限制可以从电池中取出的和返回到电池的能量。
在没有平衡的情况下，最小容量的电池是电池组中的“弱点”，因为它容易被过度充电或过度放电，而具有较高容量的电池仅经历部分循环。为了使较高容量的电池经历最大振幅的完全充电/放电循环，电池平衡模块应该起作用来“保护”较弱的电池。因此，在平衡的电池中，具有最大容量的电池可以被充满而不会过度充电任何其他(即较弱的、较小的)电池，并且它可以被清空而不使任何其他电池过度放电。电池平衡是通过传输来自各个电池的能量或向各个电池传输能量来完成的，直到具有最低容量的电池的SOC等于蓄电池的SOC为止。
传统上有两种电池组平衡的方法：主动平衡和被动平衡。
被动平衡是一个过程，其中在充电过程期间监测各个电池电压，且电压超过最低电压电池的电压的任何电池将周期性地切换跨电池两端的旁路电阻器以从那个电池转移一些充电电流。应用旁路电阻器将减慢电池的充电过程，并允许最低电压电池跟进，使得在充电的最高点处，所有电池都保持相同的电压(在一般测量公差内)。
被动平衡通常用于调整“电池扩展”，其中受到较高自放电速率(通常通过存储或附加的电子设备)的在电池组中的任何电池可以被带回到与其他电池一致。这种方法仍然依赖于最弱的电池的容量，并且通常使用朝着在标准恒定电流/恒定充电制度上的充电的最高点的周期，其中电流朝着充电的最高点逐渐减小，允许旁路平衡电阻器更有效。
主动平衡是一个过程，其中电荷使用DC转换器(或简单的开关电容器)从最强的电池中被取出，并移动到最弱的电池以保持电池平衡。这种方法可以在放电以及充电期间被使用，以补偿低容量电池。与被动平衡一样，它在减流式充电期间通常更有效。因为同时为所有各个电池提供独立的充电是不实际的，平衡充电必须被顺序地施加。考虑到每个电池的充电时间，均衡过程也非常耗时，充电时间以小时被测量。
因此，二次电池组在它们作为能量存储和资源的应用中的可靠性和有效性至关重要，以能够有效地平衡作为组成成分的电池。
正是在上述背景下设计出了本公开。
发明内容
主动和被动平衡方法通常都是为平衡锂离子电池而设计的。本发明人已经认识到，另一方面，锂硫(Li-S)电池由于它们的电压曲线而在充电的最后10％期间实际上只能应用基于电压的电池组平衡技术，并且因为充电过程始终是恒定电流并且没有减流式充电时期，所以平衡只能实际上出现在总充电时间的最后十分之一期间。此外，主动和被动平衡技术都要求准确的电压或荷电状态测量，以便是有效的。假定对于Li-S电池，在充电的第一阶段中，电池电压始终保持在平稳状态，使电池电压的准确测量和区分变得很难，以及充电的第二阶段——其中电压的变化率可测量地增加——保持相对短的时间的充电循环，在这个第二充电长时期内准确地确定电压和相对荷电状态的能力对于有效地实现在Li-S电池中的电池平衡方案是至关重要的。
因此，本发明人已经认识到，在Li-S电池中，由于电压的实际测量分辨率和准确度通常很低(大约几mV的级别)，从实测电压值足够准确地确定在充电的第二阶段中的荷电状态或相对容量差以控制电池主动或被动平衡方案的能力是有限的。
因此，从一个方面来看，本公开提供了用于监测在串联布置的多个锂硫电池中的至少两个电池或电池模块A和B之间的相对容量和荷电状态的装置，其包括：计时器；电压监测模块，其被配置为基于从电压监测电路接收到的信号来监测在串联布置的所述锂硫电池或电池模块中的每一个的两端的电压降；以及电池监测模块，其与计时器和电压监测模块耦合，并且被配置为在以恒定电流对电池进行充电的充电循环期间：记录引领(leading)充电的第一电池即电池A的监测电压在监测电压的变化率可测量地增加时达到被设置在充电的最高点附近的第一电压V1(电池A)时的时间戳T1(电池A)；记录跟随充电的电池B的监测电压达到第一电压V1(电池A)时的时间戳T1(电池B)；记录引领电池A的监测电压达到被设置为实质上在充电的认定最高点处的第二电压V2(电池A)时的时间戳T2(电池A)；在T2(电池A)记录跟随的电池B的监测电压V2(电池B)；以及至少基于T1(电池A)、T1(电池B)、V2(电池A)和V2(电池B)来确定指示在电池A与电池B之间的相对容量差的度量。
根据本发明的这个方面并且如本文将示出的，通过使用在电池组中的不同电池达到给定电压时的时间戳(因为在Li-S应用中可在充电期间比电池电压更精确地测量时间)，可以准确地确定荷电状态、特别是在不同电池之间的相对荷电状态和容量的测量。也就是说，本发明人已经认识到，因为在Li-S充电制度中实际上可以比电压准确得多地测量时间，并且因为Li-S电池充电是恒定电流，充电时间本身可以用作容量的指示。因此，通过测量电池组中的不同电池达到不同测量电压时的时间，可以实现比仅单独地测量电压差异更准确的电池的相对容量和荷电状态的测量。这可以特别是通过测量电池在第二充电阶段中跨在充电的最高点附近的电压增量进行充电所花费的时间来实现。
在第二电压实质上在充电的认定最高点处或附近的情况下，这可以在充电的认定最高点的实质上0.5％SOC内，或者实质上1％SOC内，或者实质上1.5％SOC内，或者实质上2％SOC内，或者实质上2.5％SOC内，或实质上3％SOC内，或实质上4％SOC内，或实质上5％SOC内。
在实施例中，电池监测模块还被配置为确定在电池A跨在V1(电池A)和V2(电池A)之间的电压增量进行充电的持续时间和电池B跨同一电压增量进行充电的预计持续时间之间的相对时间差作为指示在电池A与电池B之间的相对容量差的度量。在实施例中，电池监测模块被配置为使用以下公式来计算在电池A和电池B跨在V1(电池A)和V2(电池A)之间的相同电压增量进行充电的持续时间之间的相对时间差：
Figure GDA0002941124670000061
其中
Figure GDA0002941124670000062
是相对于电压增量的dV/dt的认定值。这可以提供在电荷平衡电路的控制中可用来平衡电池的时间差。
在实施例中，相对于电压增量的dV/dt的认定值被计算为当在与电池B相同的充电速率和充电效率下充电时对应于电池A的类型的额定锂硫电池的电压从电压V1到电压V2的随时间的平均变化率。可选地，在实施例中，相对于电压增量的dV/dt的认定值被计算为电池A或电池B在对该电池的T1和T2之间的电压随时间的实测平均变化率。
在实施例中，电池监测模块还被配置为针对在电池A和电池B之间的相对容量差来计算在电池A和电池B跨在V1(电池A)和V2(电池A)之间的相同电压增量进行充电的持续时间之间的相对时间差除以电池A跨在V1(电池A)和V2(电池A)之间的电压增量进行充电的持续时间，即：
Figure GDA0002941124670000071
这提供了基于充电时间的百分比差异，说明了在电池之间的相对容量差。
在实施例中，电池监测模块还被配置为：考虑到在时间段T1到T2期间根据预期容量和实测电荷而计算的充电效率，确定指示在串联连接的多个锂硫电池中的每一个的电池之间的相对容量差的度量。
在实施例中，电池监测模块还被配置为通过计算以下公式来确定在T2(电池A)处电池(相对于额定电池-电池A)的电池x的放电程度或相对SOC：
Figure GDA0002941124670000072
电池x的所计算的放电程度连同该电池相对于参考电池的计算出的相对容量可在电荷平衡电路的控制中被使用以平衡电池。
在实施例中，为了补偿多个电池中的电池的电压测量误差，电池监测模块还被配置为：分析电池随时间的监测电压读数以识别电压曲线的特征的实测观测电压Vm，该特征已知在电池从V1(电池A)朝向V2(电池A)充电时出现在已知电压Vf下具有与电池A相同的类型的锂硫电池的充电分布曲线中；以及将电池的电压测量误差Ve计算为Vm-Vf。通过确定已知在给定电压下出现的充电曲线中的特征的实测电压，可以为电池校准并移除任何电压测量误差，这允许更精确的充电以及在电池中的相对容量差的较小恶化。
在实施例中，电池监测模块被配置为在多个电池中的电池的监测电压读数中，识别与通过锂硫电池的测试已知的在V1和V2之间的已知电压Vf下出现在充电分布曲线中的充电曲线的特征相对应的实测观测电压Vm。
在实施例中，充电曲线的已知特征是拐点，并且为了在多个电池中的电池的监测电压读数中识别对应于充电曲线的拐点的实测观测电压，电池监测模块被配置为：记录当电池的监测电压的变化率dV/dt在拐点的任一侧增加和减小时dV/dt达到一组给定值时的时间戳；估计在对应于dV/dt的增加值和减小值的时间戳之间的中点出现时的时间；以及将在中点时间处观察到的监测电压估计为拐点的监测观测电压。
在实施例中，电池监测模块被配置为在电池的监测电压读数中，识别对应于d2V/dt2处于最大值时的点的实测观测电压，其已知通过锂硫电池的测试而在V1和V2之间的已知电压下出现在充电分布曲线中。
在实施例中，电池监测模块被配置为基于任何观测到的电压测量误差Ve来调整在T2(电池A)处的充电容量计算，以获得电池的实际充电容量。
在实施例中，电池监测模块还被配置为：基于电池的任何观测到的电压测量误差Ve来校正该电池的监测电压值。
在实施例中，所述装置进一步包括用于在多个电池中平衡电荷的电池平衡控制模块，电池平衡控制模块耦合到可由电池平衡控制模块操作的电池平衡电路，以主动或被动地调节在所述电池中的一个或更多个之间的相对电荷，电池平衡控制模块还耦合至电池监测模块并且被配置为：在恒定电流充电过程中或在放电过程中基于以下项中的一个或更多个控制电池平衡电路的操作，以使在多个电池中的荷电状态更平衡：从电池监测模块接收的、指示在多个电池之间的相对容量差的度量的一个或更多个值；以及从电池监测模块接收的指示在充电的最高点处的所述电池中的一个或更多个的SOC变化的程度的一个或更多个值。通过以这种方式提供控制电池平衡电路的电池平衡控制模块，该装置可以平衡多个Li-S电池以均衡它们的操作，延长它们的寿命，并且在使用中从它们提取更大的容量。一旦相对容量和/或荷电状态是已知的，各种电荷平衡方案就是可能的。
在实施例中，为了使电池更加平衡，电池平衡控制模块和电池平衡电路被配置为一同：在恒定电流充电过程期间，暂停充电过程以使相对数量的电荷根据由电池监测模块计算的一段时间从最强的电池抽取，因此多个电池都匹配最弱的电池；然后重新开始将所有的电池充电到最高点。
在实施例中，为了使电池更加平衡，电池平衡控制模块和电池平衡电路被配置为一同：在存储状态期间，在延长的时间段期间将已知数量的电荷从所述电池中的一个或更多个转移到其他电池以均衡在多个电池中的荷电状态。
在实施例中，为了使电池更加平衡，电池平衡控制模块和电池平衡电路被配置为一同：在放电过程期间，将已知数量的电荷从所述电池中的一个或更多个转移到其他电池，以均衡在多个电池中的荷电状态。
在实施例中，如果电池监测模块通过电压测量误差确定已经达到充电电压的最高点，则电池平衡控制模块和电池平衡电路被配置为一同：在“过充电”时期期间继续充电过程，以允许对电池达到实际的100％荷电状态。
在实施例中，所述装置进一步包括一个或更多个处理器和存储指令的计算机可读介质，指令在由处理器中的一个或更多个执行时使一个或更多个处理器实现上面公开的装置和实施例中的计时器、电压监测模块、电池监测模块以及电池平衡控制模块中的一个或更多个。
在实施例中，所述装置进一步包括电压监测电路，电压监测电路被配置为测量在串联布置的多个锂硫电池中的每个锂硫电池的两端的电压降，并向所述电压监测模块提供指示所述实测电压降的信号。
从另一方面来看，本公开提供了一种包括多个锂硫电池或用于耦合到多个锂硫电池的能量系统控制器的蓄电池管理系统，其包括：根据上述方面和实施例的装置，其被布置成监测在至少两个电池之间的相对容量和荷电状态，并使电池更加平衡。
从另一方面来看，本发明提供了一种存储指令的计算机可读介质，指令当由用于监测在串联布置的多个锂硫电池中的至少两个电池或电池模块A和B之间的相对容量和荷电状态的装置的一个或更多个处理器执行时，使一个或更多个处理器实现根据上述方面和实施例的装置中的计时器、电压监测模块、电池监测模块和电池平衡控制模块中的一个或更多个。
从另一方面来看，本发明提供了一种用于监测在多个串联布置的多个锂硫电池中的至少两个电池或电池模块A和B之间的相对容量和荷电状态的方法，其包括：基于从电压监测电路接收的信号来监测在串联布置的锂硫电池或电池模块中的每一个的两端的电压；以及在以恒定电流对电池进行充电的充电循环期间：记录引领充电的第一电池即电池A的监测电压在监测电压的变化率可测量地增加时达到被设置在充电的最高点附近的第一电压V1(电池A)时的时间戳T1(电池A)；记录跟随充电的电池B的监测电压达到第一电压V1(电池A)时的时间戳T1(电池B)；记录引领电池A的监测电压达到被设置为实质上在充电的认定最高点处的第二电压V2(电池A)时的时间戳T2(电池A)；在T2(电池A)记录跟随的电池B的监测电压V2(电池B)；以及至少基于T1(电池A)、T1(电池B)、V2(电池A)和V2(电池B)来确定指示在电池A与电池B之间的相对容量差或相对荷电状态的变化的度量。
在根据第一方面的装置的实施例中实现的上述可选特征也被认为在本文中被公开为根据上述方法的实施例执行的可选步骤。
附图说明
现在将仅作为例子描述本公开的方面的某些实施例，其中：
图1是根据实施例的用于监测在电池组中的串联连接的多个锂硫电池之间的相对容量和荷电状态的装置100的示意图；
图2是在具有充电速率C/10的恒定电流充电循环的单个Li-S电池的电池电压相对于充电时间的示例关系曲线图；
图3是C/10恒定电流充电过程的电压关系曲线图，其示出了相邻于在图2所示的电池的充电曲线而绘制的电池的容量损失对充电曲线的影响；
图4是C/10恒定电流充电过程的电压关系曲线图，其示出了相邻于在图2所示的电池的充电曲线而绘制的电池的更大的放电深度对充电曲线的影响；
图5是C/10恒定电流充电过程的电压关系曲线图，其示出了相邻于在图2所示的电池的充电曲线而绘制的电池的电压测量误差对充电曲线的影响；
图6示出了用于识别在Li-S电池充电的第二阶段中的dV/dt的峰值的中心的时间戳方法；以及
图7示出了根据一个实施例的实现用于监测在电池组中串联连接的多个锂硫电池之间的相对容量和荷电状态的方法的工艺流程图。
具体实施方式
现在将参考图1，其示出了用于监测在电池组中串联连接的多个锂硫电池之间的相对容量和荷电状态的装置100的示意图。在这种情况下，电池组120包括具有至少最初相等的额定容量的串联连接的理论上相同的电池121A、121B和121C，以通过在放电循环中转换在电池中存储的电化学能量来向负载(未示出)提供电荷，并在恒定电流充电循环中存储电荷。在可选的实施例中，可以在电池组中提供多于或少于三个Li-S电池，并且可以提供一个或更多个电池作为单独的电化学电池或作为包括并联连接的多于一个电池的电池模块。
用于监测在电池组120中串联连接的多个锂硫电池之间的相对容量和荷电状态的装置100包括微控制器110，微控制器110实现执行如下关于图7所述的监测、处理和控制的一个或更多个逻辑模块。微控制器110由包括多个电压监测器131A、131B、131C的电压监测电路130耦合到电池组120的电池，每个电压监测器具有比较器，该比较器输出指示在电池组的所测量的电池两端的电压降的模拟电压信号。每个电压监测器131A、131B、131C被配置为测量在其各自的锂硫电池或电池模块两端的电压降，并且分别在输入端口111A、111B和111C处向所述微控制器110提供指示所述实测电压降的信号。可以提供电压监测电路130和/或电池组120作为用于监测在多个锂硫电池之间的相对容量和荷电状态的装置100的一部分。可选地，可以省略电压监测电路130和/或电池组120，并且用于监测在多个锂硫电池之间的相对容量和荷电状态的装置100可以包括没有这些特征的微处理器。例如，可以提供装置100作为能量系统控制器的部分，能量系统控制器被配置为与Li-S电池组、电压监测电路和电荷平衡电路耦合，以监测在电池之间的相对容量和荷电状态并且控制电荷平衡电路来均衡它们。
在实施例中，用于监测在多个锂硫电池之间的相对容量和荷电状态的装置100由微控制器110构成。在可选的实施例中，代替微控制器110，可以提供任何其他合适的数据处理装置来实现体现本公开的方面的逻辑模块。例如，逻辑模块可以由通用微处理器例如CPU来实现，该CPU被配置为通过存储在计算机可读介质(例如闪存RAM)中的指令来在程序控制下进行操作。
微控制器110或其它实施例中的其它适当配置的数据处理装置提供计时器112、电压监测模块113、电池监测模块114和电池平衡控制模块115。电压监测模块113、电池监测模块114和电池平衡控制模块115可以通过在存储在RAM 116中的相关固件的程序控制下的微控制器110的用于实例化逻辑模块的操作，来在微控制器110的RAM 116中被实例化。
计时器112被配置为输出消逝的时间的指示，并且可以通过软件或使用电子振荡器例如基于石英的电子计时器来在微控制器110中实现。
笼统地说，电压监测模块113被配置为基于在微控制器的端口111A、111B、111C处从电压监测电路130接收的信号，来监测在串联布置的每个锂硫电池或电池模块两端的电压降。一般，电压监测模块113是在微控制器110中实现的逻辑组件，其被配置为接收在输入端口111A、111B、111C处接收的、由被提供为微控制器的一部分的模数转换器(ADC)(未示出)量化的模拟电压信号的数字表示作为输入。例如，微控制器可以使用12位ADC来转换所接收的电压信号，该12位ADC对于高达2.35V的充电值的认定最高点的实测电压的范围将导致电压监测模块113具有大约0.6mV的测量分辨率。
电池监测模块114耦合到计时器112和电压监测模块113，并且被配置为在Li-S电池以恒定电流被充电(它们通常实际上是这样)的充电循环期间，确定指示在电池之间的相对容量差的度量。电池监测模块114还可以被配置为确定电池的放电程度或荷电状态，和/或确定电池的电压测量误差(例如由于电压监测电路130)。
电池平衡控制模块115用于平衡在电池组120中的多个电池两端的电荷。电池平衡控制模块115耦合到由电池平衡控制模块115(直接或间接地)可操作来主动或被动地调整在一个或更多个电池之间的相对电荷的电池平衡电路(未示出)。
现在参考图7，其是在实施例中示出由装置100执行的方法700的过程流程图，该方法700用于监测在电池组中串联连接的多个锂硫电池之间的相对容量和荷电状态。
首先，在步骤701中，在恒定电流充电循环开始时，计时器112可以被重置，或者充电循环的开始时间被记录为时间戳t0，而电压监测模块113监测在电池组120中的电池中的每个的电压。
接着在步骤702中，电池监测模块114为每个电池记录该电池的监测电压达到V1时的时间戳T1(电池121A、电池121B...)。V1被选择为在Li-S电池的充电的认定最高点(其在V2处)附近的给定百分比中的电压。V1和V2都被取为在Li-S电池的充电的第二阶段内，其中电压的变化率可测量地增加。在本文阐述的例子中，V1被取为2.30V，以及V2被取为2.35V。然而，在可选的实施例中，可以为该分析选择不同的合适的电池电压。
然后，当所监测的电池组的第一电池达到充电结束、即V2时，电池监测模块114记录另一个时间戳T2。同时，电池监测模块114还记录在T2处其他电池的监测电压。
因此，一旦所有电池达到对于每个电池都相同的第一电压V1(即2.30V)，电池监测模块114就记录每个电池达到V1时的不同的时间T1(121A)、T1(121B)、T1(121C)。然后，当第一个或“引领”电池达到充电电压的认定最高点时，电池监测模块114记录对每个电池都相同的戳T2和每个电池的监测电池电压，即V2(121A)、V2(121B)、V2(121C)，其对于每个电池可以是不同的。
电池监测模块114然后将这些时间戳和监测电池电压传递给电池监测模块114。
图2是在具有C/10的充电速率的恒定电流充电循环期间由电池监测模块114监测的单个电池121A的电池电压相对于如由计时器112给出的充电时间的关系曲线图。通常，当电池达到2.35V的充电电压的最高点时，充电过程停止。但是在图2中，为了说明，示出了在过充电时期期间的电压。
电池121A根据该电池类型的额定容量来操作。图2示出了电池121A达到电压V1＝2.30V和V2＝2.35V时的时间T1、T2。也就是说，电池121A达到V2＝2.35V时的时间T2被测量为距T0为670分钟。
名义上，以C/10充电速率从完全耗尽的蓄电池充电的预计时间将为10小时(即600分钟)。在实践中，电池将展示延长充电时期的不完美的充电效率。在图2中，对于这个例子，到2.35V(V2)的充电持续时间是670分钟(假设T0是从全部放电起)，这给出600/670或89.5％的充电效率。
考虑到充电效率，意图是V2被取为充电结束电压，其在这个例子中被设置为2.35V，以及V1被取为标称电压点，其荷电状态为95％，标称电压点在这个例子中是2.30V。在V1和V2之间的标称充电持续时间因此是33.5分钟(即670*0.05)。这由实测电压V1(电池121A)＝2.30V是636.5分钟(即670*0.95)的时间被确认。
因此，考虑到荷电状态(SOC)的这个时间表示，因此1％SOC表示10mV测量分辨率或6.7分钟充电持续时间，以及1分钟充电等于1.49mV电池电压增加。因为测量是以时间为基准的，电压测量的绝对准确度并不重要，且因此所有电压都是相对的。
然后，在步骤703中，电池监测模块114确定在电池之间的相对容量差；在步骤704中，电池监测模块114确定电池的相对放电程度；以及在步骤205中，确定电池的电压测量误差。
这些差异对在2.30V和2.35之间充电中的电池的时间戳和相关的实测电压的影响因此被确定为分摊它们的影响。图3、4和5中显示了这些因素中的每个的影响的图示。然而应该注意，图2-4中所示的电池121B、121C和121D的充电曲线的表示不是基于真实数据，而是呈现为说明电池中的容量损失、荷电状态的差异、以及测量误差的放大效应。
在图3中示出了相对容量差的影响。在这里，电池121B的C/10恒定电流充电过程的电压曲线被绘制为相邻于电池121A的充电曲线。可以看出，电池121B领先于电池121A。这可能是因为电池121B比在前面的放电循环中的电池121A经历更大的放电深度，和/或由于电池121B已经失去了它的一些额定容量，且因此比电池121A更快地被充电至100％SOC。但是，在更仔细地检查图3时，可看到，电池121B跨从2.30V至2.35V的电压增量进行充电所花费的时间小于电池121A跨相同的电压增量进行充电所花费的时间。这是因为电池121B比电池121A更快地从95％充电到100％SOC，且因此电池121B经历了一些容量损失。在跨电压增量的充电持续时间的这样的差异存在的场合，这指示在电池之间的相对容量差。
在图4中，相反，电池121C跨从2.30V到2.35V的电压增量进行充电所花费的时间与在电池121A跨相同的电压增量进行充电所花费的时间相同。在这种情况下，电池121C领先于电池121A，因为电池121A经历比电池121C更低的放电深度。因此，跨电压增量的充电持续时间不存在差异，但是一个电池领先于另一个电池的情况下，这指示在电池之间的相对荷电状态差异。
在图5中，电池121D和121A具有相同的容量(因为它们跨从2.30V至2.35V的电压增量进行充电所花费的持续时间是相同的)，并且它们似乎同时在2.35V达到充电的最高点。因此，它们似乎有相同的荷电状态。实际上，由于电池121A具有相对较低的荷电状态，电池121D实际上领先于电池121A。然而，这从电池121A和121D同时达到2.35V是不明显的，因为它被具有电压测量误差的电池121D掩蔽。这样的电压测量误差的存在或不存在可由电池监测模块114解释清楚，电池监测模块114确定在电池121A和121D的曲线中的什么电压处出现Li-S电池的充电曲线的特征，其中，已知该特征在给定的电压下出现。例如，在Li-S电池中，发现在第二充电阶段中的拐点(电压的变化率在该拐点处达到它的峰值的中心并再次开始下降)出现在约2.33-2.34V的电压处，该电压在相同的额定电池之间是不变的。因此，通过确定在电池121A和121D的电压的变化率达到其峰值时的电压之间是否存在差异，可以确定电池的电压测量误差存在或不存在。
这可以在图6中看出，图6绘出了在第二充电阶段中的电压的变化率(dV/dT)的实测值。如可以看出的，dV/dT达到其最大值时的时期可以持续几分钟，与容量的约1-2％有关。为了获得针对该参考特征的更准确的电压，电压监测模块可以被配置为取当dV/dT的速率增加并且再次当dV/dT减小时的时间戳，使得在该峰值的任一侧上的相似点处，可以确定中点时间值。也就是说，可以确定时间T3和T4，其中dV/dT(T3)＝-dV/dT(T4)。可以确定中点时间值Tf，其中Tf＝T3+(T4-T3)/2。在这个实测时间值Tf处的电压可以与其他(或额定)电池的实测值处的电压进行比较，并且任何电压测量误差可以被识别和校准。可选地，在实测时间值Tf和在不同电池之间的这个已知特征之间的差异是达到已知充电点(出现在大约97％处)的每个电池中的差异。虽然这种方法可以单独用来确定这样的时间差，但它不能单独地解释清楚一个电池是否由于容量差或荷电状态差异而领先于另一个电池。
尽管如此，通过知道电池应该达到97％时的时间(记住，这都是相对于其他电池)和基于T1和T2的所计算的时间，在两者之间的任何偏差都可以归因于电压测量误差，且因此可以计算出基于Tf的与其他电池相比的实际荷电状态。然后可以基于先前计算的(方法1)相对容量来确定电池平衡的程度。
在充电曲线中识别的可选特征将是电压相对于时间的二阶导数达到最大值时的点，因为这是更定义明确的点，其再次出现在电池间不变的稳定电压处。
使用这些方法中的任何一种，充电参考点的比较将首先确定哪些电池已经到达已知标记以及相差多少，允许在必要时应用平衡。
为了实现上述内容，具体地，在步骤703中，电池监测模块114确定指示在电池之间的相对容量差的度量。为此，电池监测模块114使用以下公式来计算在电池A和电池B跨在V1(电池A)和V2(电池A)之间的相同电压增量进行充电的持续时间之间的相对时间差：
Figure GDA0002941124670000171
其中
Figure GDA0002941124670000172
是相对于电压增量的dV/dt的认定值，其为当在与电池B相同的充电速率和充电效率下充电时对应于电池A的类型的额定锂硫电池的电压从电压V1到电压V2随时间的平均变化率。可选地，相对于电压增量的dV/dt的认定值被计算为电池A或电池B在T1和T2之间对该电池的随时间的电压的实测平均变化率。在电池A和电池B之间的相对容量的上述时间差度量可以通过将它除以电池A跨V1(电池A)和V2(电池A)之间的电压增量进行充电的持续时间而被转换为百分比相对容量，即：
Figure GDA0002941124670000173
在步骤704中，电池监测模块114通过计算下式来确定电池B在T2(电池A)的相对放电程度：
Figure GDA0002941124670000174
在步骤705中，电池监测模块114将电池的电压测量误差Ve确定为Vm-Vf，其中Vm是对应于通过锂硫电池的测试已知的在V1和V2之间的已知电压Vf下出现在充电分布曲线中的充电曲线的特征的实测观测电压。
在充电曲线的已知特征为拐点的情况下，为了在多个电池中的电池的监测电压读数中识别与充电曲线的拐点对应的实测观测电压Vm，电池监测模块114记录当dV/dt在拐点的任一侧增加和减小时电池的监测电压的变化率dV/dt达到一组给定值时的时间戳。然后，电池监测模块114将在与dV/dt的增加值和减小值相对应的时间戳之间的中点出现时的时间估计为Vm。
可选地，电池监测模块114被配置成在电池的监测电压读数中识别对应于d2V/dt2处于最大值时的点的实测观测电压Vm。
然后，在步骤706中，可以使用上面的公式的输出来控制电池平衡电路来平衡电池。通过计算出所有串联电池的相对容量的差异，可以计算对每个电池所需的容量平衡的程度。电池平衡控制模块115可以接收电池监测模块的输出并且控制电池平衡电路，该电池平衡电路可以操作被动和/或主动方案以平衡电池，这可以通过存储、放电或充电(在2.30V阈值之前)出现在任何时间。这是首先应达到充电结束电压的最低容量电池，如果不是，则这是领先于它的需要平衡的所有电池。
电池平衡可以通过实现可以基于下列项中的任何一个的充电校正方案来实现：
1)暂停充电过程，因此可以从最强的电池中抽取相对数量的电荷，所以它们都与最弱的电池匹配，且然后对所有电池重新开始充电到最高点(可以使用主动或被动平衡技术，但是在所计算的一段时间期间而不是基于电压测量来转移电流)。
2)通过在延长的时间段内从每个电池转移已知数量的电荷，可在存储状态期间使电荷均衡。
3)在放电过程期间的电荷均衡。电流转移可以通过在已知的时间段内施加电荷转移技术以转移所需数量的电荷，在放电期间出现。
4)如果通过电压测量误差已经达到充电结束点(见下面的例子1，(电池121A))，则可以应用一段时间的“过充电”以允许达到实际100％荷电状态。
如现在将关于三个工作例子所示的，通过使用上述技术，电池监测模块114基于时间戳和由电池监测模块113传递给它的电压，来确定在电池之间存在相对容量差和相对荷电状态差异的程度，同时校准任何测量误差的影响。
在这些工作例子中呈现的数据是针对以C/10的恒定电流充电速率被充电的一组Li-S电池121A、121B、121C和121D。
例子1-测量误差
电池121A是引领电池且被测量为在T1＝636.5分钟达到V1和在T2＝670分钟达到V2(在此它被认为具有100％的SOC)。
电池121B在643.2分钟后达到T1，并在T2具有2.34V的实测电压V2。
相对容量可以被计算为(其中对于电池A和B的类型的额定电池，在V1和V2之间的电压的变化率为每分钟1.49mV)：
Figure GDA0002941124670000191
因此根本没有时间差。没有差异表明尽管充电终止电压不同，但容量仍然匹配。
终止电压的这个差异的原因可能是由于电池121B的相对较深的放电。然而，从分析dV/dt中识别实际原因，电池121A比电池121B早6.7分钟(即，1％SOC)达到它的dV/dt峰值的中点。这指示此处电池121A的电压的测量中的+10mV误差。因此，尽管电池121A已经达到终止电压V2，但以+10mV的误差，电池将显示100％，但具有99％的实际充电容量。
在上面的例子中，虽然在一个电池中存在测量误差，但是电池可以被证明具有相同的容量，且因此不需要平衡。然而，充电过程可以接着继续将电池121A和121B都充电到100％SOC。
例子2-相对荷电状态
电池121C在649.9分钟后达到T1，并且在T2具有2.33V的实测电压V2，然后它如上被计算为具有相对于电池121A的相对容量差：
＝(649.9分钟-636.5分钟)-(2.35V-2.33V)/0.00149V分钟-1＝0秒
再次根本没有时间差。没有差异再次指示尽管充电终止电压不同，但容量仍然匹配。
实际上，使用上述测量结果来计算与额定电池的性能比较的电池121B的荷电状态，给出下式：
Figure GDA0002941124670000201
这是有道理的，因为在V2处的20mV差异等于2％SOC。然而，从分析电池121C的dV/dt达到它的dV/dt峰值的中点时的电压中，发现对于电池121C存在-5mV的测量误差，使得它在T2处的实际电压是2.335mV。重复对相对于额定电池的电池121B的SOC的上述计算给出实际荷电状态：
Figure GDA0002941124670000202
因此，电池121C具有与A和B相同的容量，但是已受到较高的自放电，且因此需要平衡以将电池带到相同的SOC。
例子3-相对容量差
在这个例子中，电池121D(未示出)在T1＝633.3分钟后达到V1＝2.30V，并且在T2＝666.6分钟时V2＝2.35V，因此在这个例子中是引领电池。
电池121A然后如以前一样在T1＝636.5分钟时达到V1＝2.30，但在T2＝666.6分钟时电池121A达到V2＝2.345V。
然后如上计算电池121D具有相对于电池121A的相对容量差
Figure GDA0002941124670000203
＝(633.3分钟-636.5分钟)-(2.345V-2.35V)/0.00149V分钟-1
＝9秒
因此，存在由上述度量示出的在电池121A和121D之间的容量差，这示出电池121A预计比电池121D多花费9秒以在2.30-2.35V的电压增量上进行充电。
为了将此转换成相对容量度量，为了说明，
Figure GDA0002941124670000211
因此，与其他电池相比，电池121D实际上具有0.5％的减小的容量。因此需要电池的平衡以确保电池121D不被过度充电并且与其他电池一致。
因此，从上文中应明显，通过监测电池电压、电池达到某些电压时的时间以及充电曲线达到已知在给定电压下出现的某些特征时的时间，可能准确地确定Li-S电池的相对容量差、荷电状态差异和测量误差。这允许执行有效的Li-S电池组平衡，甚至在电压测量的准确度相对低的情况下。事实上，上面的例子采用电压测量中的偏移误差，给定12位ADC的0.6mV分辨率，可以减轻与电压测量相关的任何偏移误差。此外，在50mV范围内的ADC线性度和增益误差将为大约0.1LSB，且因此也被减轻，留下0.6mV的LSB读数误差(约0.3％相对SOC误差，可能通过平均化过程随时间而降低)。时间错误也是微不足道的。应注意，任何测量电路的增益误差都必须被考虑，但不太可能对被测试的范围有重大影响。
上述方法还允许通过监测引领电池的T1和T2之间的时间差，来监测和跟踪从一个充电循环到另一个充电循环的Li-S电池的相对特性和充电性能。因此电池的容量降低以及它们的相对容量和放电深度可以随时间被监测，并且在电荷平衡过程中被补偿。
另外，上述方法通过允许过度充电来允许执行电荷平衡。也就是说，如果一个电池被认为具有与另一个电池相同的容量，但是首先达到它的充电结束(EOC)电压，则可能允许该电池的过充电，特别是如果dv/dt拐点用作所有电池的容量比较标记。如果时间戳指示电池A具有与电池B相同的容量，但电池A在电池B之前按比例到达它的拐点和EOC点，则可以合理地假定电池A可以继续对完结的EOC充电一段等于达到拐点的电池A和电池B之间的时间差的时间。

Claims (42)

1.一种用于监测在串联布置的多个锂硫电池中的至少两个电池或电池模块A和B之间的相对容量和荷电状态的装置，包括：
计时器；
电压监测模块，其被配置为基于从电压监测电路接收到的信号来监测在串联布置的所述锂硫电池或电池模块中的每一个的两端的电压降；以及
电池监测模块，其与所述计时器和所述电压监测模块耦合，并且被配置为在以恒定电流对所述电池进行充电的充电循环期间：
记录引领充电的电池A的监测电压在监测电压的变化率可测量地增加时，达到被设置在充电的最高点附近的第二充电阶段中的第一电压V1(电池A)时的时间戳T1(电池A)；
记录跟随充电的电池B的监测电压达到所述第一电压V1(电池A)时的时间戳T1(电池B)；
记录引领的电池A的监测电压达到被设置为实质上在充电的认定最高点处的第二电压V2(电池A)时的时间戳T2(电池A)；
在T2(电池A)记录跟随充电的电池B的监测电压V2(电池B)；以及
至少基于T1(电池A)、T1(电池B)、V2(电池A)和V2(电池B)来确定指示在电池A与电池B之间的相对容量差的度量。
2.根据权利要求1所述的装置，其中所述电池监测模块还被配置为确定在电池A跨在V1(电池A)和V2(电池A)之间的电压增量进行充电的持续时间和电池B跨相同电压增量进行充电的预计持续时间之间的相对时间差，作为指示在电池A与电池B之间的相对容量差的所述度量。
3.根据权利要求2所述的装置，其中所述电池监测模块被配置为使用以下公式，来计算在电池A和电池B跨在V1(电池A)和V2(电池A)之间的相同电压增量进行充电的持续时间之间的所述相对时间差：
Figure FDA0002941124660000021
其中
Figure FDA0002941124660000022
是相对于所述电压增量的dV/dt的认定值。
4.根据权利要求3所述的装置，其中相对于所述电压增量的dV/dt的所述认定值被计算为当在与电池B相同的充电速率和充电效率下充电时，对应于电池A的类型的额定锂硫电池的电压从电压V1到电压V2的随时间的平均变化率。
5.根据权利要求3所述的装置，其中相对于所述电压增量的dV/dt的所述认定值被计算为电池A或电池B在对该电池的T1和T2之间的电压随时间的实测平均变化率。
6.根据权利要求3所述的装置，其中所述电池监测模块还被配置为针对在电池A和电池B之间的相对容量差，来计算在电池A和电池B跨在V1(电池A)和V2(电池A)之间的相同电压增量进行充电的持续时间之间的所述相对时间差除以电池A跨在V1(电池A)和V2(电池A)之间的电压增量进行充电的持续时间，即：
Figure FDA0002941124660000023
7.根据权利要求1所述的装置，其中所述电池监测模块还被配置为：考虑到在时间段T1到T2期间根据预期容量和实测电荷而计算的充电效率，确定指示在串联连接的所述多个锂硫电池中的每一个锂硫电池的电池之间的相对容量差的度量。
8.根据权利要求1所述的装置，其中所述电池监测模块还被配置为通过计算以下公式来确定在T2(电池A)处所述电池中的电池x的放电程度或相对荷电状态：
Figure FDA0002941124660000031
9.根据权利要求1所述的装置，其中为了补偿所述多个锂硫电池中的电池的电压测量误差，所述电池监测模块还被配置为：
分析所述电池随时间的监测电压读数，以识别电压曲线的特征的实测观测电压Vm，所述特征已知在所述电池从V1(电池A)朝向V2(电池A)充电时在已知电压Vf下出现在具有与电池A相同的类型的锂硫电池的充电分布曲线中；以及
将电池的电压测量误差Ve计算为Vm-Vf。
10.根据权利要求9所述的装置，其中所述电池监测模块被配置为在所述多个锂硫电池中的电池的监测电压读数中，识别对应于通过所述锂硫电池的测试已知的在V1和V2之间的已知电压Vf下出现在所述充电分布曲线中的充电曲线的特征的实测观测电压Vm。
11.根据权利要求10所述的装置，其中所述充电曲线的已知特征是拐点，并且其中，为了在所述多个锂硫电池中的电池的监测电压读数中识别对应于所述充电曲线的拐点的实测观测电压，所述电池监测模块被配置为：
记录当所述电池的监测电压的变化率dV/dt在所述拐点的任一侧增加和减小时所述dV/dt达到一组给定值时的时间戳；
估计在对应于dV/dt的增加值和减小值的时间戳之间的中点出现时的时间；以及
将在所述中点的时间处观察到的监测电压估计为所述拐点的监测观测电压。
12.根据权利要求9所述的装置，其中所述电池监测模块被配置为在所述电池的所述监测电压读数中，识别对应于d2V/dt2处于最大值时的点的实测观测电压，所述最大值已知通过所述锂硫电池的测试而在V1和V2之间的已知电压下出现在所述充电分布曲线中。
13.根据权利要求1所述的装置，其中，所述电池监测模块还被配置为通过计算下式来确定在T2(电池A)所述电池中的电池x的放电程度或相对荷电状态：
Figure FDA0002941124660000041
其中为了补偿所述多个锂硫电池中的电池的电压测量误差，所述电池监测模块还被配置为：
分析所述电池随时间的监测电压读数，以识别电压曲线的特征的实测观测电压Vm，所述特征已知在所述电池从V1(电池A)朝向V2(电池A)充电时在已知电压Vf下出现在具有与电池A相同的类型的锂硫电池的充电分布曲线中；以及
将电池的电压测量误差Ve计算为Vm-Vf；以及
其中所述电池监测模块还被配置为基于任何观测到的电压测量误差Ve来调整在T2(电池A)处的充电容量计算，以获得所述电池的实际充电容量。
14.根据权利要求9所述的装置，其中所述电池监测模块还被配置为：基于电池的任何观测到的电压测量误差Ve来校正该电池的监测电压值。
15.根据权利要求1所述的装置，还包括用于在多个电池中平衡电荷的电池平衡控制模块，所述电池平衡控制模块耦合到能够由所述电池平衡控制模块操作的电池平衡电路，以主动或被动地调节在所述电池中的一个或更多个之间的相对电荷，所述电池平衡控制模块还耦合至所述电池监测模块并且被配置为：
在恒定电流充电过程中或在放电过程中基于以下项中的一个或更多个控制所述电池平衡电路的操作，以使在多个电池中的荷电状态更平衡：
从所述电池监测模块接收的、指示在多个电池之间的相对容量差的度量的一个或更多个值；以及
从所述电池监测模块接收的、指示在充电的最高点处的所述电池中的一个或更多个的荷电状态变化的程度的一个或更多个值。
16.根据权利要求15所述的装置，其中为了使所述电池更加平衡，所述电池平衡控制模块和所述电池平衡电路被配置为一同：在恒定电流充电过程期间，暂停所述充电过程以使一定数量的电荷根据由所述电池监测模块计算的一段时间从最强的电池抽取，因此多个电池都匹配最弱的电池；以及然后
重新开始将所有的电池充电到最高点。
17.根据权利要求15所述的装置，其中为了使所述电池更加平衡，所述电池平衡控制模块和所述电池平衡电路被配置为一同：在存储状态期间，在延长的时间段期间将已知数量的电荷从所述电池中的一个或更多个转移到其他电池，以均衡在多个电池中的荷电状态。
18.根据权利要求15所述的装置，其中为了使所述电池更加平衡，所述电池平衡控制模块和所述电池平衡电路被配置为一同：在所述放电过程期间，将已知数量的电荷从所述电池中的一个或更多个转移到其他电池，以均衡在多个电池中的荷电状态。
19.根据权利要求15所述的装置，其中如果由所述电池监测模块通过电压测量误差确定已经达到充电电压的最高点，则所述电池平衡控制模块和所述电池平衡电路被配置为一同：继续充电过程一段时间，以允许对所述电池达到实际的100％荷电状态。
20.根据权利要求1所述的装置，还包括一个或更多个处理器和存储指令的计算机可读介质，所述指令在由所述处理器中的一个或更多个执行时使所述一个或更多个处理器实现所述装置的计时器、电压监测模块、电池监测模块以及电池平衡控制模块中的一个或更多个。
21.根据权利要求1所述的装置，还包括电压监测电路，所述电压监测电路被配置为测量在串联布置的所述锂硫电池中的每个锂硫电池的两端的电压降，并向所述电压监测模块提供指示测量到的所述锂硫电池中的每个锂硫电池的两端的电压降的信号。
22.一种蓄电池管理系统，包括多个锂硫电池或用于耦合到多个锂硫电池的能量系统控制器，所述蓄电池管理系统包括：
权利要求1所述的装置，其被布置成监测在至少两个电池之间的相对容量和荷电状态，并使所述电池平衡。
23.一种存储指令的计算机可读介质，所述指令当由用于监测在串联布置的多个锂硫电池中的至少两个电池或电池模块A和B之间的相对容量和荷电状态的装置的一个或更多个处理器执行时，使所述一个或更多个处理器实现如权利要求1所述的装置中的计时器、电压监测模块、电池监测模块和电池平衡控制模块中的一个或更多个。
24.一种用于监测在串联布置的多个锂硫电池中的至少两个电池或电池模块A和B之间的相对容量和荷电状态的方法，包括：
基于从电压监测电路接收到的信号来监测在串联布置的所述锂硫电池或电池模块中的每一个的两端的电压；以及
在以恒定电流对所述电池进行充电的充电循环期间：
记录引领充电的电池A的监测电压在监测电压的变化率可测量地增加时，达到被设置在充电的最高点附近的第二充电阶段中的第一电压V1(电池A)时的时间戳T1(电池A)；
记录跟随充电的电池B的监测电压达到所述第一电压V1(电池A)时的时间戳T1(电池B)；
记录引领的电池A的监测电压达到被设置为实质上在充电的认定最高点处的第二电压V2(电池A)时的时间戳T2(电池A)；
在T2(电池A)记录跟随充电的电池B的监测电压V2(电池B)；以及
至少基于T1(电池A)、T1(电池B)、V2(电池A)和V2(电池B)来确定指示在电池A与电池B之间的相对容量差或相对荷电状态的变化的度量。
25.根据权利要求24所述的方法，还包括：
确定在电池A跨在V1(电池A)和V2(电池A)之间的电压增量进行充电的持续时间和电池B跨相同电压增量进行充电的预计持续时间之间的相对时间差，作为指示在电池A与电池B之间的相对容量差的所述度量。
26.根据权利要求25所述的方法，还包括：
使用以下公式来计算在电池A和电池B跨在V1(电池A)和V2(电池A)之间的相同电压增量进行充电的持续时间之间的所述相对时间差：
Figure FDA0002941124660000071
其中
Figure FDA0002941124660000072
是相对于所述电压增量的dV/dt的认定值。
27.根据权利要求26所述的方法，其中相对于所述电压增量的dV/dt的所述认定值被计算为当在与电池B相同的充电速率和充电效率下充电时对应于电池A的类型的额定锂硫电池的电压从电压V1到电压V2的随时间的平均变化率。
28.根据权利要求26所述的方法，其中相对于所述电压增量的dV/dt的所述认定值被计算为电池A或电池B在对该电池的T1和T2之间的电压随时间的实测平均变化率。
29.根据权利要求26所述的方法，还包括：
针对在电池A和电池B之间的相对容量差，计算在电池A和电池B跨在V1(电池A)和V2(电池A)之间的相同电压增量进行充电的持续时间之间的所述相对时间差除以电池A跨在V1(电池A)和V2(电池A)之间的电压增量进行充电的持续时间，即：
Figure FDA0002941124660000073
30.根据权利要求25所述的方法，还包括：
确定指示在串联连接的所述多个锂硫电池中的每一个锂硫电池的电池之间的相对容量差的度量。
31.根据权利要求25所述的方法，还包括：
通过计算以下公式来确定在T2(电池A)处所述电池中的电池x的放电程度：
Figure FDA0002941124660000081
32.根据权利要求25所述的方法，还包括为了补偿所述多个锂硫电池中的电池的电压测量误差：
分析所述电池随时间的监测电压读数，以识别电压曲线的特征的实测观测电压Vm，所述特征已知在所述电池从V1(电池A)朝向V2(电池A)充电时在已知电压Vf下出现在具有与电池A相同的类型的锂硫电池的充电分布曲线中；以及
将电池的电压测量误差Ve计算为Vm-Vf。
33.根据权利要求32所述的方法，还包括：
在所述多个锂硫电池中的电池的监测电压读数中，识别对应于通过所述锂硫电池的测试已知的在V1和V2之间的已知电压Vf下出现在所述充电分布曲线中的充电曲线的特征的实测观测电压Vm。
34.根据权利要求33所述的方法，其中所述充电曲线的已知特征是拐点，并且其中，为了在所述多个锂硫电池中的电池的监测电压读数中识别对应于所述拐点的实测观测电压，所述方法还包括：
记录当所述电池的监测电压的变化率dV/dt在所述拐点的任一侧增加和减小时所述dV/dt达到一组给定值时的时间戳；
估计在对应于dV/dt的增加值和减小值的时间戳之间的中点出现时的时间；以及
将在所述中点的时间处观察到的监测电压估计为所述拐点的监测观测电压。
35.根据权利要求32所述的方法，还包括：
在所述电池的所述监测电压读数中，识别对应于d2V/dt2处于最大值时的点的实测观测电压，所述最大值已知通过所述锂硫电池的测试而在V1和V2之间的已知电压下出现在所述充电分布曲线中。
36.根据权利要求31所述的方法，还包括：
通过计算下式来确定在T2(电池A)所述电池中的电池x的放电程度：
Figure FDA0002941124660000091
为了补偿所述多个锂硫电池中的电池的电压测量误差：
分析所述电池随时间的监测电压读数，以识别电压曲线的特征的实测观测电压Vm，所述特征已知在所述电池从V1(电池A)朝向V2(电池A)充电时在已知电压Vf下出现在具有与电池A相同的类型的锂硫电池的充电分布曲线中；以及
将电池的电压测量误差Ve计算为Vm-Vf；
基于任何观测到的电压测量误差Ve来调整在T2(电池A)处的充电容量计算，以获得所述电池的实际充电容量。
37.根据权利要求32所述的方法，还包括：
基于电池的任何观测到的电压测量误差Ve来校正该电池的监测电压值。
38.根据权利要求25所述的方法，还包括：
在恒定电流充电过程中或在放电过程中，基于以下项中的一个或更多个控制可操作地主动或被动地调节在所述电池中的一个或更多个之间的相对电荷的电池平衡电路的操作，以使在多个电池中的荷电状态更平衡：
指示在多个电池之间的相对容量差的度量的一个或更多个值；以及
指示在充电的最高点处的所述电池中的一个或更多个的放电程度的一个或更多个值。
39.根据权利要求38所述的方法，还包括：
在恒定电流充电过程期间控制所述电池平衡电路的操作，以：暂停所述充电过程以使一定数量的电荷根据由电池监测模块计算的一段时间从最强的电池抽取，因此多个电池都匹配最弱的电池；以及然后重新开始将所有的电池充电到最高点。
40.根据权利要求38所述的方法，还包括：
在存储状态期间控制所述电池平衡电路的操作，以在延长的时间段期间将已知数量的电荷从所述电池中的一个或更多个转移到其他电池，以均衡在多个电池中的荷电状态。
41.根据权利要求38所述的方法，还包括：
在所述放电过程期间控制所述电池平衡电路的操作，以将已知数量的电荷从所述电池中的一个或更多个转移到其他电池，以均衡在多个电池中的荷电状态。
42.根据权利要求38所述的方法，还包括如果由电池监测模块通过电压测量误差确定已经达到充电电压的最高点，则：
控制所述电池平衡电路的操作，以继续充电过程一段时间，以允许对所述电池达到实际的100％荷电状态。
CN201680046666.8A 2015-08-18 2016-08-18 监测和平衡串联布置的锂硫电池中的容量 Active CN107852013B (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
GB1514684.8 2015-08-18
GB1514684.8A GB2541419B (en) 2015-08-18 2015-08-18 Monitoring and balancing capacity in lithium sulfur cells arranged in series
PCT/GB2016/052559 WO2017029508A1 (en) 2015-08-18 2016-08-18 Monitoring and balancing capacity in lithium sulfur cells arranged in series

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN107852013A CN107852013A (zh) 2018-03-27
CN107852013B true CN107852013B (zh) 2021-10-22

Family

ID=54258805

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201680046666.8A Active CN107852013B (zh) 2015-08-18 2016-08-18 监测和平衡串联布置的锂硫电池中的容量

Country Status (11)

Country Link
US (1) US11515713B2 (zh)
EP (1) EP3338337B1 (zh)
JP (1) JP6761026B2 (zh)
KR (1) KR102642868B1 (zh)
CN (1) CN107852013B (zh)
BR (1) BR112018003140B1 (zh)
ES (1) ES2742209T3 (zh)
GB (1) GB2541419B (zh)
HK (1) HK1250284B (zh)
TW (1) TWI711242B (zh)
WO (1) WO2017029508A1 (zh)

Families Citing this family (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DK179053B1 (en) * 2016-04-16 2017-09-18 Lithium Balance As Cell balancing method and system
DE102017213020A1 (de) 2017-07-28 2019-01-31 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Vorrichtung und verfahren zur symmetrierung eines energiespeichermoduls
CN109435774B (zh) * 2017-08-31 2022-03-18 比亚迪股份有限公司 电池均衡方法、系统、车辆、存储介质及电子设备
KR102259970B1 (ko) * 2017-10-13 2021-06-02 주식회사 엘지에너지솔루션 데이터 입력 스케쥴링 장치
CN110323793B (zh) * 2018-03-30 2021-04-20 比亚迪股份有限公司 汽车、动力电池组的均衡方法和装置
TWI666851B (zh) * 2018-05-04 2019-07-21 大陸商東莞市高效電控有限公司 最佳化電池平衡系統及其操作方法
CN108879003A (zh) * 2018-06-07 2018-11-23 广东电网有限责任公司 一种电力通信电源蓄电池在线放电方法
CN109061479B (zh) * 2018-06-15 2020-11-17 郑州正方科技有限公司 一种电池组失衡度分析方法及充电装置
US10897143B2 (en) * 2018-08-22 2021-01-19 Texas Instruments Incorporated Passive cell-balancing with dynamic charge control
DE102018215761A1 (de) * 2018-09-17 2020-03-19 Robert Bosch Gmbh Verfahren zur Überwachung eines Energiespeichersystems
CN110650394B (zh) * 2019-08-30 2020-08-28 广东思派康电子科技有限公司 计算机可读存储介质及无线耳机
CN111092470B (zh) * 2019-12-25 2023-05-05 欣旺达电动汽车电池有限公司 获取电池组中各电池容量差的方法、装置以及存储介质
KR20220052548A (ko) 2020-10-21 2022-04-28 주식회사 엘지에너지솔루션 리튬-황 전지의 잔여용량을 판별하는 방법 및 상기 방법을 구현하는 전지 팩
CN113162189B (zh) * 2021-05-10 2022-01-04 深圳市卓朗微电子有限公司 集成功率mosfet的锂电池保护芯片及控制电路
US11688895B1 (en) 2022-03-10 2023-06-27 Lyten, Inc. Battery safety system for detecting analytes

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102082453A (zh) * 2009-11-30 2011-06-01 三洋电机株式会社 均衡装置、有它的蓄电池系统、电动车辆及均衡处理程序
WO2015092521A1 (en) * 2013-12-20 2015-06-25 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Electrical storage system

Family Cites Families (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0444617B1 (en) * 1990-02-28 1996-08-21 Hitachi Maxell Ltd. Method of charging secondary batteries
US6700350B2 (en) * 2002-05-30 2004-03-02 Texas Instruments Incorporated Method and apparatus for controlling charge balance among cells while charging a battery array
US7019494B2 (en) * 2004-01-06 2006-03-28 Moltech Corporation Methods of charging lithium sulfur cells
US7646171B2 (en) * 2004-01-06 2010-01-12 Sion Power Corporation Methods of charging lithium sulfur cells
US7354680B2 (en) * 2004-01-06 2008-04-08 Sion Power Corporation Electrolytes for lithium sulfur cells
EP1709022A1 (en) 2004-01-22 2006-10-11 Eli Lilly And Company Selective estrogen receptor modulators
WO2009009758A2 (en) * 2007-07-12 2009-01-15 A123 Systems, Inc. Multifunctional mixed metal olivines for lithium ion batteries
US7830125B2 (en) * 2007-09-20 2010-11-09 Nexergy, Inc. Anti-swell protection circuit for battery cells
EP2272148B1 (en) * 2008-03-31 2022-03-02 Nec Energy Solutions, Inc. Apparatus and method for detecting divergence in the state-of-charge or state-of-discharge of a series string of batteries cells or capacitors cells
JP5075741B2 (ja) * 2008-06-02 2012-11-21 パナソニック株式会社 不均衡判定回路、電源装置、及び不均衡判定方法
KR101187766B1 (ko) 2008-08-08 2012-10-05 주식회사 엘지화학 배터리 셀의 전압 변화 거동을 이용한 셀 밸런싱 장치 및 방법
JP2011041452A (ja) * 2009-07-17 2011-02-24 Toshiba Corp 組電池装置及び車両
DE102010006965A1 (de) 2010-02-05 2011-08-11 Continental Automotive GmbH, 30165 Vorrichtung und Verfahren zur Bestimmung eines Bereichs einer Batteriekennlinie
US8773071B2 (en) * 2010-11-01 2014-07-08 The Boeing Company System and method for cell voltage balancing
JP5282789B2 (ja) * 2011-01-11 2013-09-04 株式会社デンソー リチウムイオン二次電池の電池容量検出装置
JP6032473B2 (ja) * 2011-09-09 2016-11-30 株式会社Ｇｓユアサ 状態管理装置、蓄電素子の均等化方法
US9322883B2 (en) * 2012-04-09 2016-04-26 Jabil Circuit, Inc. Battery monitoring system using time-based signals
EP2848953B1 (en) * 2012-06-13 2017-11-15 LG Chem, Ltd. Apparatus and method for estimating state of charge state of charge of secondary cell including mixed cathode material
ES2546609T3 (es) * 2013-03-25 2015-09-25 Oxis Energy Limited Un método para cargar una celda de litio-azufre
US9864012B2 (en) * 2014-02-20 2018-01-09 NOHMs Technologies, Inc. Charge control and termination of lithium sulfur cells and fuel gauging systems and methods

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102082453A (zh) * 2009-11-30 2011-06-01 三洋电机株式会社 均衡装置、有它的蓄电池系统、电动车辆及均衡处理程序
WO2015092521A1 (en) * 2013-12-20 2015-06-25 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Electrical storage system

Also Published As

Publication number Publication date
WO2017029508A1 (en) 2017-02-23
US20180248386A1 (en) 2018-08-30
KR102642868B1 (ko) 2024-03-05
JP2018526955A (ja) 2018-09-13
US11515713B2 (en) 2022-11-29
GB2541419B (en) 2017-11-29
HK1250284B (zh) 2020-04-09
BR112018003140A8 (pt) 2023-02-07
KR20180041149A (ko) 2018-04-23
TW201709631A (zh) 2017-03-01
ES2742209T3 (es) 2020-02-13
BR112018003140B1 (pt) 2023-02-23
GB201514684D0 (en) 2015-09-30
BR112018003140A2 (pt) 2018-09-18
EP3338337B1 (en) 2019-07-31
GB2541419A (en) 2017-02-22
TWI711242B (zh) 2020-11-21
CN107852013A (zh) 2018-03-27
EP3338337A1 (en) 2018-06-27
JP6761026B2 (ja) 2020-09-23

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN107852013B (zh) 监测和平衡串联布置的锂硫电池中的容量
US10027134B2 (en) Active equalization method and system of lithium iron phosphate battery pack
US9121909B2 (en) Method for estimating state-of-charge of lithium ion battery
US8143852B2 (en) State of charge optimizing device and assembled battery system including same
JP4759795B2 (ja) 二次電池の残存容量検知方法
US8102179B2 (en) Method for determining the state of charge of a battery in charging or discharging phase at constant current
CN110061531B (zh) 储能电池的均衡方法
KR20100131002A (ko) 배터리들 또는 커패시터들의 직렬 스트링의 셀 충전 상태 및 방전 상태 디버전스를 검출하기 위한 방법
GB2448412A (en) Battery full charge capacity detection
CN108780931B (zh) 锂离子二次电池的寿命估计装置
CN111175664B (zh) 确定电池的老化状态的方法以及控制器和交通工具
CN112557926B (zh) 一种计算剩余充电时间的方法和装置
Schaltz et al. Partial charging method for lithium-ion battery state-of-health estimation
KR102259454B1 (ko) 전기화학 시스템에 통합된 비교 전극의 인 시츄 재교정 방법
WO2015132891A1 (ja) 二次電池モジュール
CN111799853A (zh) 多电芯储能装置的电池电芯的电芯电压平衡方法和设备
JP2004039434A (ja) 鉛蓄電池の充電制御方法
Munwaja et al. Development of cell balancing algorithm for LiFePO 4 battery in electric bicycles
US11971455B2 (en) State of charge and state of health assessment of a mixed chemistry battery
US20230369874A1 (en) Method for increasing the discharge capacity of a battery cell and charge system adapted to such method
JP7113976B2 (ja) 充放電制御装置および充放電制御方法
CN116848751A (zh) 维护充电的控制方法及蓄电系统
CN117129894A (zh) 一种储能电池dcr在线检测方法及系统

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant
TR01 Transfer of patent right
TR01 Transfer of patent right

Effective date of registration: 20211223

Address after: London

Patentee after: JOHNSON MATTHEY PLC

Address before: Oxfordshire

Patentee before: OXIS ENERGY Ltd.