CN114498858A - 基于实时电池特性的电池充电 - Google Patents

Abstract

本申请涉及基于实时电池特性的电池充电。具体地，电池充电电路可以产生脉冲充电电流以在充电期间对电池充电，可以在不断开来自电池的脉冲充电电流的情况下进行EIS测量。换句话说，脉冲充电电流可以用于两种用途，用于电池充电和用作EIS测量的驱动信号。EIS测量可用于改变脉冲充电电流的参数以改善电池寿命。在某些情况下，可以瞬间改变脉冲充电电流的参数用于进行EIS测量的目的，然后在进行适合电池充电的参数的测量之后恢复。

Description

基于实时电池特性的电池充电

本申请是申请日为2017年04月10日的题为“基于实时电池特性的电池充电”的中国专利申请号201780034688.7的分案申请。

相关申请的引用

根据35U.S.C.§119(e)，本申请有权并要求申请日为2016年4月8日提交的美国临时申请号62/319,973的权益，其内容为了所有目的通过引用其全部内容并入本文。

根据35U.S.C.§119(e)，本申请有权并要求申请日为2017年1月23日提交的美国临时申请号62/449,445的权益，其内容为了所有目的通过引用其全部内容并入本文。

背景技术

电化学阻抗谱(EIS)用于测试可充电电池例如锂离子电池已有多年。EIS非常适合观察电极和电池动力学中的反应。在EIS中，测量在一系列频率范围内的电池阻抗。通过检查得到的频率响应曲线，可以显示电池的能量存储和耗散性能。例如，可以从电池的频率响应的奈奎斯特图估计如欧姆电阻和电荷转移电阻的阻抗参数。

可以使用EIS测量的其他参数涉及双层效应，其是在电极和电解质之间的界面处形成两个相反极性的层。存储在一侧的电荷相对于存储在另一侧的电荷在值上是相等的但符号相反。如果两相中的一相是液体，则存在溶剂化离子可以达到的最小距离。该最小距离的区域是所谓的亥姆霍兹平面。亥姆霍兹平面外部的区域称为外亥姆霍兹层。离子可以位于平面下方的距离处。该区域称为内亥姆霍兹层。EIS用于表征双层。将从这种表征中提取的参数与该现象的数学模型一起使用。电化学插入、嵌入和合金化是涉及内层的所有过程。

使用EIS可测量的另一组参数是在电池充电、放电期间改变的扩散和反应参数，并且还取决于电池寿命、健康状况和温度。用于参数化电化学系统的常用实验装置是循环伏安法和恒电流循环。在循环伏安法中，电位差以固定斜率连续变化，称为扫描速率。一旦达到最大或最小电位差，扫描速率就会改变符号。在此过程中，电流强度被记录为电位的函数，并且通常，形状取决于扫描速率。在恒电流循环实验中，施加电流强度并且恒定。电位将作为通过系统的总电荷的函数来测量。通常，该曲线的形状是电流强度的函数。一旦达到最大或最小电位差，电流强度就会改变符号。这种曲线的形状与反应机理、反应物从相的大部分到界面的输送以及产物在相反方向上的输送有关。

对于在电池循环期间使用的整个电位范围，电极材料必须在电池电解质中稳定，反之亦然。由于称为固体电解质界面(SEI)的保护层的形成，实现了这种稳定性。它可以是氧化/还原产物，在这种情况下它消耗电池的一部分电荷，或者通过使颗粒与电解质接触而形成的化学产物。SEI影响电极的动力学行为，循环期间消耗的不可逆电荷和循环寿命。

附图说明

关于随后的讨论，特别是附图，强调所示的细节代表用于说明性讨论目的的实例，并且为了提供本公开的原理和概念方面的描述而呈现。在这方面，没有试图示出超出对本公开的基本理解所需的实现细节。结合附图进行的讨论使得本领域技术人员明白如何实施根据本公开的实施方式。相似或相同的

附图标记可用于标识或以其他方式引用各种附图和支持描述中的相似或相同的元件。在附图中：

图1示出了根据本公开的实施方式的电池充电系统。

图2示出了根据本公开的实施方式的图1中所示的电池充电系统的变型。

图3示出了使用脉冲充电的根据本公开的实施方式的电池充电系统。

图4描绘了脉冲串的说明性实例。

图5示出了根据本公开的实施方式的图3中所示的电池充电系统的变型。

图6示出了使用连续EIS测量的根据本公开的脉冲充电的处理。

图7示出了使用间歇EIS测量的根据本公开的脉冲充电的处理。

图8示出了使用适合于EIS测量的脉冲的根据本公开的脉冲充电的处理。

具体实施方式

本公开描述了使用可以实时测定的充电参数进行电池充电的技术。在各种实施方式中，脉冲串可用于产生用于对电池充电的充电电流。可以在充电期间测量电池参数。可以基于测量的电池参数以及环境条件来调整脉冲串以优化用于电池充电的脉冲串。在一些实施方式中，可以在进行电池测量的时间期间调整脉冲串以包括针对电池测量而优化的脉冲。

在以下描述中，出于解释的目的，阐述了许多实例和具体细节以便提供对本公开的透彻理解。然而，对于本领域技术人员显而易见的是，如权利要求中表达的本公开可以单独地或与下面描述的其他特征组合地包括这些实例中的一些或全部特征，并且可以进一步包括本文描述的特征和概念的修改和等同物。

图1示出了根据本公开的用于对可再充电电池(例如，锂离子电池单元)充电的电池充电系统(电路)100。电池充电系统100可以包括控制器102和开关S1、S2、S3、S4。控制器102可以包括控制逻辑112以根据本公开执行电池充电。

外部负载可以在其负载端子处连接到控制器102，以从电池接收电力(电池放电)。

外部电源可以在其Vin端子处连接到控制器102，以在电池充电期间向电池供电。控制器102可以包括电平移位器114以在电池充电期间衰减由外部电源提供的电压。电平移位器114可以是运算放大器(op-amp)、DC-DC转换器或任何其他合适的电平移位电路。

控制器102可以包括高速模拟-数字转换器(ADC)，用于在其输入In1、In2、In3、In4处转换信号。

控制器102可以包括信号发生器116。在控制逻辑112的控制下，信号发生器116可以产生给定频率的正弦信号。控制器102可以将信号发生器116的输出连接到其输出Out1、Out2中的任一个。在一些实施方式中，例如，信号发生器116可以产生0.1Hz至100MHz范围内的信号。在一些情况下，信号发生器116可以单一频率输出信号。在其他情况下，信号发生器116可以扫过一系列频率。仅仅为了说明这一点，例如，控制器102可以操作信号发生器116在5秒的间隔下以10Hz的增量输出1Hz至100KHz范围内的信号。

控制器102包括Pin1和Pin2。当处于充电模式时，控制器102可以通过Pin1和Pin2将电池连接到外部电源，以由外部电源充电。或者，当处于放电模式时，控制器102可以通过Pin1和Pin2将电池连接到外部负载，以从电池向外部负载提供电力。

控制器102可以包括通信链路Link1、Link2以与外部设备通信。例如，Link1可用于将电池状况的各方面传达给包含电池充电系统100的电子设备(未示出)中的电池管理系统。与电池状况有关的信息包括但不限于实时测量的电池参数、计算、整体电池健康状况、充电状态、电池参数历史等。在一些实施方式中，Link2可用于高级外部负载，即所谓的“智能”负载，以通信电池状态并协商电池和外部负载的最佳运行模式。在包括多个电池系统的实施方式中，Link1和Link2都可以用于分别将电池状况和最佳模式通信给系统中的其他元件。

运行模式

现在讨论将转向根据本公开的电池充电系统100的运行的放电模式和充电模式的描述。

A.放电模式

在放电模式中，控制器102可以关闭或以其他方式静默信号发生器116。控制器102可以将开关S1、S2、S3、S4操作到开启状态(关闭位置)。控制器102可以将PIN1连接到负载端子，将Pin2连接到接地(GND)端子，从而将电池连接到外部负载。根据本公开的一些实施方式，在放电模式期间，控制器102可以中断向外部负载的电力输送以进行EIS测量(如下所述)。例如，智能负载可以与控制器102(例如，小瓶Link2)协调以在短时间段(例如，50μS左右)中断电力。

B.充电模式

在充电模式中，控制器102可以操作信号发生器116以输出信号。控制器102可以在信号发生器116上执行校准序列。例如，控制器102可以将开关S1、S2、S3、S4操作到关闭状态(打开位置)。在该配置中，可以将来自信号发生器116的输出提供给Out1，并且可以通过In2执行校准。同样地，可以将来自信号发生器116的输出提供给Out2，并且可以通过In3执行校准。

在充电期间，控制器102可以在充电阶段和测量阶段之间交替，在充电阶段，从外部电源向电池提供能量(充电电流)，而在测量阶段对电池进行EIS测量。充电阶段和测量阶段之间的交替可以间歇地执行，例如，响应于运行条件(例如，环境温度)的变化。交替可以是周期性的，例如，EIS测量可以规则的间隔从一毫秒到几分钟进行。

对于充电阶段，控制器102可以将开关S1、S2、S3、S4操作为开启状态并且关闭或静默信号发生器116进行充电阶段，从而允许外部电源为电池充电。

对于测量阶段，通常通过将电池与其充电电流路径断开，并将电池以带限白噪声的形式耦合到信号源(驱动器)获得EIS测量。EIS测量包括在驱动信号的给定频率范围内测量电池的响应(例如，电流响应)。因此，控制器102可以将开关S1、S3操作到关闭状态以断开外部电源与电池，并且接通信号发生器116，从而通过输出Out1向电池提供驱动信号以进行EIS测量。可以通过使用Inl处的ADC在输入In1处转换信号来进行测量。由于测量的持续时间可以相对较短(例如，从几十微秒到几秒)，因此可以在不中断电池的正常操作的情况下进行测量。例如，在将电池集成到智能电话中的情况下，主处理器可以选择在其认为智能电话处于空闲或净空闲(neat idle)的时刻插入EIS测量。

在一些实施方式中，测量可以是连续的。控制器102将开关S1、S2、S3、S4操作为开启状态并接通信号发生器116，从而允许来自外部电源的电力和来自信号发生器116的信号到达电池，可以与将电池充电的同时进行进行EIS测量。

C.适应电池充电

应理解，EIS测量与电池内部的电化学和甚至机械现象相关。这些电化学和机械现象表现为电池的各种参数，包括例如，充电状态(SOC)、双层的电容、双层的厚度、电解质氧化水平、集电器的腐蚀、活性材料粘合剂的劣化、电池内的扩散速率以及电池的其他物理方面。EIS测量可以作为正弦函数的总和(傅里叶级数)进行分析。在一些实施方式中，可以使用合适的快速傅里叶变换(FFT)技术进行分析。

根据本公开，控制器102可以基于EIS测量来调整电池的充电。例如，当EIS测量表明电池中的扩散速率下降时，可以减小充电电流(例如，通过降低电平移位器114的增益)。在某些情况下，这可能是合乎需要的，以增加电池的寿命周期。通过以特定间隔插入EIS测量，可以实时调整充电过程以调节充电电流来改善电池的寿命周期。

进一步根据本公开，控制器102可以分析EIS测量以评估电池状况并报告来自分析的结果。在一些实施方式中，例如，可以将结果报告(例如，通过Link1)到电池管理系统。

图2示出了根据本公开另一实施方式的电池充电系统(电路)200。电池充电系统200可以包括第一控制器202和第二控制器204。在电池充电系统100的控制器102中描述的电路组件被分配给电池充电系统200的第一控制器和第二控制器202、204。同样地，电池充电系统100的控制器102中的控制逻辑112被分配给电池充电系统200中的控制逻辑1和控制逻辑2。电池充电系统200的操作与电池充电系统100相同。

图3示出了根据本公开的用于对可再充电电池(例如，锂离子电池单元)充电的电池充电系统(电路)300。电池充电系统300可以包括控制器302和开关S1、S2、S3、S4。控制器302可以包括控制逻辑312以根据本公开执行电池充电。

外部负载可以在其负载端子处连接到控制器302，以从电池接收电力(电池放电)。

外部电源可以在其Vin端子处连接到控制器302，以在电池充电期间向电池供电。控制器302可以包括电平移位器314，以在电池充电期间衰减由外部电源提供的电压。电平移位器314可以是基于运算放大器的设计、DC-DC转换器或任何其他合适的电平移位电路。

控制器302可以包括高速模拟-数字转换器(ADC)，用于在其输入In1、In2、In3、In4处转换信号。

控制器302可以包括脉冲串发生器316。在控制逻辑312的控制下，脉冲串发生器316可以产生一连串脉冲。控制器302可以将脉冲串发生器316的输出连接到其输出Out1、Out2中的任一个。

控制器302可以控制每个脉冲的脉冲幅度、脉冲长度(持续时间、周期)和脉冲宽度。在一方面，例如，控制器302可以产生具有恒定占空比的一连串脉冲。另一方面，控制器302可以产生具有不同脉冲幅度、脉冲长度和脉冲的脉冲串脉冲。例如，图4示出了包括脉冲P1、P2、P3、P4、P5的脉冲串的一部分。脉冲P1-P3具有不同的脉冲幅度(a1≠a2≠a3)、脉冲长度(11≠12≠13)和不同的脉冲宽度(w1≠w2≠w3)。脉冲串可以包括具有相同脉冲周期和脉冲宽度的脉冲重复；例如，脉冲P3、P4和P5示出了重复脉冲的实例。通常，脉冲串可以包括具有相同或不同幅度、长度和宽度的任何组合的脉冲。在一些实施方式中，脉冲可以是矩形的。在其他实施方式中，脉冲可以具有其他形状。

控制器302包括Pin1和Pin2。当处于充电模式时，控制器302可以通过Pin1和Pin2将电池连接到外部电源，以由外部电源充电。或者，当处于放电模式时，控制器302可以通过Pin1和Pin2将电池连接到外部负载，以从电池向外部负载提供电力。

控制器302可以包括相同的通信链路Link1、Link2，用于与作为控制器102的外部设备通信。

图5示出了根据本公开另一实施方式的电池充电系统(电路)500。电池充电系统500可以包括第一控制器502和第二控制器504。在电池充电系统300的控制器302中描述的电路组件被分配给电池充电系统500的第一控制器和第二控制器502、504。同样地，电池充电系统100的控制器302中的控制逻辑312被分配给电池充电系统500中的控制逻辑1和控制逻辑2。电池充电系统500的操作与电池充电系统300相同。

参考图6并参考图3，现在讨论将转向通过控制逻辑312用于根据本公开对电池进行脉冲充电的处理的高级描述。

在方块602处，控制逻辑312可以配置控制器302中的连接件以将外部电源连接到电池。例如，控制逻辑312可以将Pin1和Pin2分别连接到Vin和GND端子，并将开关S1、S2、S3、S4操作到开启状态。

在方块604处，控制逻辑312可以操作脉冲串发生器318以产生脉冲串。控制逻辑312可以基于先前存储的测量电池参数为包括脉冲串的脉冲选择脉冲幅度、脉冲长度和脉冲持续时间的初始设置。

在方块606处，控制逻辑312可以根据脉冲串操作开关S2，以通过调制外部电源的输出来产生脉冲充电电流，从而启动电池的脉冲充电。脉冲充电电流的脉冲幅度、脉冲长度和脉冲宽度由脉冲串中的脉冲的脉冲幅度、脉冲长度和脉冲宽度确定。在一些实施方式中，脉冲串中的脉冲幅度可用于设定电平移位器314的增益，并因此设定脉冲充电电流的幅度。

在方块608处，当电池正在接收脉冲充电电流时，控制逻辑312可以对电池进行EIS测量，包括对流入电池的电流的一个或多个测量和/或跨越电池的电压的一个或多个测量。例如，控制逻辑312可以操作对应于输入In1和In4的ADC，以进行测量而不断开来自电池的脉冲充电电流。实际上，脉冲充电电流在进行EIS测量时用作电池的驱动信号。

在方块610处，控制逻辑312可以利用先前进行的EIS测量来累积EIS测量。如上所述，控制逻辑312可以分析累积的EIS测量结果以评估电池的参数。基于所评估的电池参数，控制逻辑312可以改变包括脉冲串的脉冲的脉冲幅度、脉冲长度和脉冲宽度中的任何一个或多个，其进而影响在方块606处生成的脉冲充电电流。例如，可以根据电池的SOC来调节脉冲幅度。同样地，当离子扩散水平达到预定阈值时，可以调节脉冲长度，等。以这种方式，电池的脉冲充电就可以使用与电池充电同时进行的电池的EIS测量实时优化以延长电池的循环寿命。

当充电电流非常高时(全部地或在电池的一些区域中局部地)，锂离子(Li+)到阳极的传输速率可以超过Li+可以插入(嵌入)的速率。在这些条件下，Li+可以沉积为金属Li，其可以导致树枝晶的生长。树枝晶可以产生短路，这会降低电池的寿命及其耐用性，并且在最坏的情况下会引起火灾。根据本公开进行的EIS测量也可用于检测金属镀层形成的发展，即使是在开发的非常早期阶段。

因此，根据一些实施方式，控制逻辑312可以包括分析以检测金属镀层的发生，例如树枝晶形成，并且作为响应，可以改变脉冲参数以减小充电电流，或者完全中断充电过程。在一些实施方式中，控制逻辑312可以减少电池的可用容量，并且允许充电仅继续直到减小容量。电池仍是可使用的，尽管容量减少。

在一些实施方式中，控制逻辑312可以启动放电序列以便以受控方式对电池放电，从而降低电池中的电荷水平(或完全耗尽电池)以最小化火灾危险。在一些情况下，控制逻辑312可以完全禁用电池的使用。在一些情况下，控制逻辑312还可以将金属镀层的检测通讯到电池管理系统(例如，通过Link1)，其可以向用户发出警报或其他指示。

图6示出了在一些实施方式中，控制逻辑312可以在电池充电正在进行的时间期间连续进行EIS测量。例如，对于每次迭代，可以进行一个或多个电流和/或电压测量。可将EIS测量与先前的EIS测量结合并分析(例如，傅立叶分析)。可以从分析结果评估上面讨论的电池参数，然后用于改变脉冲串中的脉冲的参数(例如，幅度、长度和宽度)以用于下一次迭代。可以无延迟地执行下一次迭代(连续的)。

图7示出了在一些实施方式中，控制逻辑312可以进行间歇的EIS测量。图7中的处理与图6中的处理相同，在方块702处包括延迟以提供进行EIS测量之间的延迟(方块608)。在一些实施方式中，例如，延迟可以是预定的固定时间值。延迟可以从一次迭代到下一次迭代变化。在其他实施方式中，EIS测量可以通过一个或多个预定事件的发生(例如，诸如环境温度的操作条件的改变)来触发；从这些事件之间的时间发生的延迟。

在前述实施方式中，在进行EIS测量时驱动电池的脉冲充电电流被优化用于充电。换句话说，如上所述，基于先前进行的EIS测量来调整脉冲参数。在一些实施方式中，为了进行EIS测量，脉冲充电电流的脉冲参数可以瞬时改变(即，针对测量进行优化)，然后恢复到针对充电而优化的脉冲参数。现在将描述本公开的这个方面。

参考图8并参考图3，现在讨论将转向通过控制逻辑312用于根据本公开对电池进行脉冲充电的处理的高级描述。

在方块802处，控制逻辑312可以配置控制器302中的连接件以将外部电源连接到电池。例如，控制逻辑312可以将Pin1和Pin2分别连接到Vin和GND端子，并且将开关S1、S2、S3、S4操作到开启状态。

在方块804处，控制逻辑312可以操作脉冲串发生器318以产生脉冲串。控制逻辑312可以基于先前存储的测量电池参数为包括脉冲串的脉冲选择脉冲幅度、脉冲长度和脉冲持续时间的初始设置。因此，脉冲串最初包括第一种脉冲以优化电池充电。

在方块806处，控制逻辑312可以根据脉冲串操作开关S2，以通过调制外部电源的输出来产生脉冲充电电流，从而启动电池的脉冲充电。脉冲充电电流的脉冲幅度、脉冲长度和脉冲宽度由脉冲串中的脉冲的脉冲幅度、脉冲长度和脉冲宽度确定。在一些实施方式中，脉冲串中的脉冲幅度可用于设置电平移位器314的增益，并因此设定脉冲充电电流中的幅度。

在方块808处，控制逻辑312可在进行到下一个方块之前提供延迟。在一些实施方式中，例如，延迟可为预定的固定时间值。延迟可以在一次迭代到下一次迭代之间变化。在其他实施方式中，EIS测量可以通过一个或多个预定事件的发生(例如，诸如环境温度的操作条件的改变)来触发；从这些事件之间的时间发生的延迟。

在方块810处，控制逻辑312可以设置脉冲串发生器316以产生更适合于进行EIS测量的第二种脉冲。在一些实施方式中，例如，脉冲串可以是伪随机二进制脉冲序列，其近似于带限白噪声的形式，其产生脉冲幅度在0.1C至20C的范围内并且脉冲持续时间在1mS至5000mS的范围内的脉冲充电电流。因此，虽然产生的脉冲充电电流继续为电池充电，但它将不再

针对电池充电进行优化，而是用于进行EIS测量。然而，脉冲参数的瞬时变化不应对电池充电过程有害，因为EIS测量需要几秒或更短的时间。

在方块812处，当电池正在接收脉冲充电电流时，控制逻辑312可以对电池进行EIS测量，包括对流入电池的电流的一个或多个测量和/或跨越电池的电压的一个或多个测量。例如，控制逻辑312可以操作对应于输入In1和In4的ADC，以进行测量而不断开来自电池的脉冲充电电流。实际上，脉冲充电电流在进行EIS测量时用作电池的驱动信号。

在方块814，控制逻辑312可以调整用于电池充电的脉冲参数，如上所述，例如，与图6中的方块610连接。

在方块816处，控制逻辑312可以设置脉冲串发生器316以产生第一类脉冲以使用针对电池充电优化的脉冲串来恢复电池充电。然后，控制逻辑312可以返回到方块808以重复该过程。

可以使用几种可能的实现方式中的任何一种来执行EIS测量。在一个这样的实现中，例如，可编程电流源由集成电路控制，并且EIS测量连续进行。在其中成本控制是一个因素的另一个实施方式中，可以使用电池的常规充电器代替单独的电流源，并且可以控制其电流输出以产生合适的脉冲串，其具有基于EIS测量结果选择的参数。例如，膝上型计算机或智能电话已经包含负责为电池充电的充电集成电路。充电集成电路可以通过I²C或

的通信总线直接控制。

根据本公开的实施方式，可以采用耦合到电池单元的电路。控制器(例如，302)中的监测电路可以在ASIC或FPGA上实现，其中监测电路在间歇、连续和/或周期性的基础上监控、感测、检测和/或采样电池的特性，包括例如，电池的阻抗、端子电压和温度。控制逻辑(例如，312)可以从监测电路获取数据并计算一个或多个充电信号特征(例如，充电电流)，并且如果合适的话(例如，减轻、最小化和/或减少充电过程对电池的健康状态的不利影响)，例如，通过控制脉冲参数来调整充电过程。

用于本公开的适应充电技术的电路可以采用任何监测电路和技术，无论是在本文描述的，现在已知的还是以后开发的，以获取通过控制电路所采用的EIS测量，以适应电池的充电曲线；所有这些监测电路和技术都旨在落入本发明的范围内。

类似地，本公开的实施方式可以采用任何控制电路和充电电路，无论是在此描述的，现在已知的还是以后开发的，以对电池组(或其电池)充电，以及使充电过程适应于例如，减轻、最小化和/或减少充电操作对电池的健康状态的不利影响。

值得注意的是，“电路”尤其是指单个组件(例如，集成电路或ASIC)或多个组件(无论是集成电路形式、离散形式还是其他形式)，其为有源的和/或无源的，并且被耦合在一起以提供或执行期望的操作。此外，“电路”，尤其是指电路(无论是集成的还是其他的)，一组这样的电路、一个或多个处理器、一个或多个状态机、一个或多个处理器实现软件、一个或多个门阵列、可编程门阵列和/或现场可编程门阵列，或一个或多个电路(无论是集成的还是其他的)的组合、一个或多个状态机、一个或多个处理器、实现软件的一个或多个处理器、一个或多个门阵列、可编程门阵列和/或现场可编程门阵列。术语“数据”尤其是指电流或电压信号(复数或单数)，无论是模拟形式还是数字形式，其可以是一位(等)或多位(等)。

以上描述示出了本公开的各种实施方式以及可以如何实现特定实施方式的各方面的实例。以上实施例不应被视为唯一的实施方式，并且用于说明由所附权利要求限定的特定实施方式的灵活性和优点。基于以上公开内容和以下权利要求，在不脱离由权利要求限定的本公开的范围的情况下，可以采用其他布置、实施方式、实现方式和等同物。

Claims (15)

1.一种确定电池状况的方法，所述方法包括：

将电源连接到电池(802)；

产生包括多个充电优化的脉冲的脉冲串(804)；

通过用所述脉冲串调制所述电源，从所述电源产生脉冲充电电流，由此通过所述脉冲充电电流对所述电池充电(806)；

提供一定时间的延迟(808)；

在所述延迟之后，产生测量优化的脉冲(810)，其中产生测量优化的脉冲(810)包括产生伪随机二进制脉冲序列，并且其中，使用所述伪随机二进制脉冲序列产生的脉冲充电电流的特征为带限白噪声的形式；

在用使用所述伪随机二进制脉冲序列产生的所述脉冲充电电流对所述电池充电的同时，对所述电池进行多个电化学阻抗谱(EIS)测量(812)，其中进行多个电化学阻抗谱(EIS)测量(812)包括基于使用所述伪随机二进制脉冲序列产生的所述脉冲充电电流进行所述多个电化学阻抗谱(EIS)测量(812)；

分析所述多个电化学阻抗谱(EIS)测量以评估所述电池的状况；和

用所述充电优化的脉冲来恢复电池充电。

2.如权利要求1所述的方法，还包括：

将来自所述多个电化学阻抗谱(EIS)测量的分析的结果报告到电池管理系统。

3.如权利要求1所述的方法，还包括：

基于所述多个电化学阻抗谱(EIS)测量的分析：

改变所述电池的充电过程，或

启动放电序列从而降低所述电池中的电荷水平。

4.如权利要求1所述的方法，其中，进行所述多个电化学阻抗谱(EIS)测量而不断开来自所述电池的脉冲充电电流。

5.如权利要求1所述的方法，还包括在所述电池正在接收所述脉冲充电电流的同时连续进行所述多个电化学阻抗谱(EIS)测量(812)。

6.如权利要求1所述的方法，其中，进行多个电化学阻抗谱(EIS)测量(812)包括响应于运行条件的变化间歇地进行所述多个电化学阻抗谱(EIS)测量。

7.如权利要求1所述的方法，其中，将所述电池集成到智能电话中，并且其中，进行多个电化学阻抗谱(EIS)测量(812)包括当所述智能电话处于空闲或净空闲的时刻进行所述多个电化学阻抗谱(EIS)测量(812)。

8.一种协商电池和外部负载的最佳运行模式的方法，包括前述权利要求中任一项所述的方法，以及将涉及电池状况的信息传达给外部智能负载。

9.一种配置为用于确定电池状况的电路(100)，其包括：

用于连接外部电源的终端；

用于连接电池的终端；

脉冲串发生器(318)，被配置为产生包括多个充电优化的脉冲的脉冲串(804)；和

控制逻辑(804)操作以：

通过用所述脉冲串调制所述电源从所述外部电源产生脉冲充电电流(806)，由此通过所述脉冲充电电流对所述电池充电；

提供一定时间的延迟(808)；

在所述延迟之后，产生测量优化的脉冲(810)，其中产生测量优化的脉冲包括产生伪随机二进制脉冲序列，并且其中，使用所述伪随机二进制脉冲序列产生的脉冲充电电流的特征为带限白噪声的形式；

在用使用所述伪随机二进制脉冲序列产生的所述脉冲充电电流对所述电池充电的同时，对所述电池进行多个电化学阻抗谱(EIS)测量(812)，其中基于使用所述伪随机二进制脉冲序列产生的所述脉冲充电电流进行所述多个电化学阻抗谱(EIS)测量；

分析所述多个电化学阻抗谱(EIS)测量以评估所述电池的状态；和

用所述充电优化的脉冲来恢复电池充电。

10.如权利要求9所述的电路，其中所述控制逻辑(112)被进一步操作以：

将来自所述多个电化学阻抗谱(EIS)测量的分析的结果报告到电池管理系统。

11.如权利要求9所述的电路，其中所述控制逻辑被进一步操作以：

基于所述多个电化学阻抗谱(EIS)测量的分析：

改变所述电池的充电过程，或

启动放电序列从而降低所述电池中的电荷水平。

12.如权利要求9所述的电路，其中进行所述多个电化学阻抗谱(EIS)测量(812)而不断开来自电池的脉冲充电电流。

13.如权利要求9所述的电路，其中所述控制逻辑(112)被操作以在所述电池正在接收所述脉冲充电电流的同时连续进行所述多个电化学阻抗谱(EIS)测量(812)。

14.如权利要求9所述的电路，其中所述控制逻辑(112)被操作以响应于运行条件的变化间歇地进行所述多个电化学阻抗谱(EIS)测量。

15.如权利要求9所述的电路，其中，将所述电池集成到智能电话中，并且其中，所述控制逻辑被操作以当所述智能电话处于空闲或净空闲的时刻进行所述多个电化学阻抗谱(EIS)测量(812)。

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