CN115498715A - 充电控制方法和装置 - Google Patents
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Abstract
公开了充电控制方法和装置。所述充电控制方法包括:估计在第一充电间隔期间将电池从第一荷电状态(SOC)水平充电至第二SOC水平的多个第一候选电流模式中的每个第一候选电流模式的第一充电间隔的多个充电阶段中的相应的阶段劣化量;基于估计的阶段劣化量,确定每个第一候选电流模式的第一充电间隔中的间隔劣化量;以及基于确定的间隔劣化量,从所述多个第一候选电流模式中选择指示最小劣化量的第一代表电流模式。
Description
本申请要求于2021年6月18日在韩国知识产权局提交的第10-2021-0079309号韩国专利申请的权益,所述韩国专利申请的全部公开出于所有目的通过引用包含于此。
技术领域
下面的描述涉及一种充电控制方法和装置。
背景技术
恒定电流-恒定电压(CC-CV)充电方法可以以恒定电流将电池充电至特定电压,然后以恒定电压对电池进行充电,直到达到预设的低电流值为止。多阶段充电方法(multi-step charging method)可在改变充电电流值的同时以多个阶段对电池进行充电。多阶段充电方法可使在快速充电情形下的电池劣化最小化。对于多阶段充电方法,可估计电池状态,并且可使用各种方法估计电池状态。例如,可使用电池仿真模型(例如,电路模型或者电化学模型)估计电池状态。电路模型可以是包括电阻器和电容器的表示随电池充电或者放电而变化的电压值的电路模型。电化学模型可以是对电池的内部物理现象(诸如,以电池离子浓度和电位等为例)进行建模的模型。
发明内容
提供本发明内容以简化的形式介绍在下面的具体实施方式中进一步描述的构思的选择。本发明内容不意在确定要求保护的主题的关键特征或必要特征,也不意在用于帮助确定要求保护的主题的范围。
在一个总体方面,一种处理器实现的具有充电控制的方法包括:估计在第一充电间隔期间将电池从第一荷电状态(SOC)水平充电至第二SOC水平的多个第一候选电流模式中的每个第一候选电流模式的第一充电间隔的多个充电阶段中的相应的阶段劣化量;基于估计的阶段劣化量,确定每个第一候选电流模式的第一充电间隔中的间隔劣化量;以及基于确定的间隔劣化量,从所述多个第一候选电流模式中选择指示最小劣化量的第一代表电流模式。
所述多个第一候选电流模式可对应于分别用于第一充电间隔的所述多个充电阶段的充电电流值的不同组合。
估计阶段劣化量的步骤可包括:使用电池的仿真模型估计每个第一候选电流模式的多个充电阶段中的阶段劣化量;并且确定间隔劣化量的步骤可包括:通过将第一充电间隔中的每个第一候选电流模式的阶段劣化量累加,确定每个第一候选电流模式的间隔劣化量。
第一充电间隔可包括第一充电阶段和第二充电阶段;并且所述多个第一候选电流模式可包括在第一充电阶段期间施加第一电流值并在第二充电阶段期间施加第二电流值的第一模式。
估计阶段劣化量的步骤可包括:基于第一电流值估计第一模式的第一阶段劣化量;以及基于第二电流值估计第一模式的第二阶段劣化量;并且确定间隔劣化量的步骤可包括:通过将第一阶段劣化量和第二阶段劣化量累加来确定第一模式的第一间隔劣化量。
仿真模式可以是电化学模型。
所述方法可包括:去除与从所述多个第一候选电流模式中排除第一代表电流模式的剩余电流模式相关联的数据。
所述方法可包括:基于第一代表电流模式,选择在第二充电间隔期间将电池从第二SOC水平充电至第三SOC水平的第二代表电流模式。
基于第一代表电流模式的电池状态值可用于确定第二充电间隔的多个第二候选电流模式,并且用于确定每个第二候选电流模式的间隔劣化量。
在确定第二候选电流模式时,从所述多个第一候选电流模式中排除第一代表电流模式的剩余第一电流模式可被排除。
可使用电池的仿真模型估计每个第一候选电流模式的充电阶段中的阶段劣化量,并且可基于电池的劣化状态更新仿真模型。
所述方法可包括:基于第一代表电流模式确定参考数据集;以及基于确定的参考数据集对电池的每个充电阶段中的充电进行控制。
对充电进行控制的步骤可包括:使用电池的仿真模型估计电池的内部状态;以及基于参考数据集和内部状态控制充电电流。
所述方法可包括:基于电池的劣化状态更新参考数据集。
在另一个总体方面,一个或者多个实施例包括一种存储指令的非暂时性计算机可读存储介质,当所述指令由处理器执行时,配置处理器执行在此描述的操作和方法中的的任何一个、任何组合或全部。
在另一个总体方面,一种具有充电控制的装置包括:处理器,被配置为:估计在第一充电间隔期间将电池从第一荷电状态(SOC)水平充电至第二SOC水平的多个第一候选电流模式中的每个第一候选电流模式的第一充电间隔的多个充电阶段中的相应的阶段劣化量;确定每个第一候选电流模式的第一充电间隔中的间隔劣化量;以及基于确定的间隔劣化量,从所述多个第一候选电流模式中选择指示最小劣化量的第一代表电流模式。
所述多个第一候选电流模式可对应于分别用于第一充电间隔的所述多个充电阶段的充电电流值的不同组合。
处理器可被配置为:为了估计阶段劣化量,使用电池的仿真模型,估计每个第一候选电流模式的多个充电阶段中的阶段劣化量;并且为了确定间隔劣化量,通过将第一充电间隔中的每个第一候选电流模式的阶段劣化量累加,确定每个第一候选电流模式的间隔劣化量。
处理器可被配置为:基于第一代表电流模式选择在第二充电间隔期间将电池从第二SOC水平充电至第三SOC水平的第二代表电流模式,并且基于第一代表电流模式的电池状态值可用于确定第二充电间隔的多个第二候选电流模式,并用于确定每个第二候选电流模式的间隔劣化量。
在确定第二候选电流模式时,从所述多个第一候选电流模式中排除第一代表电流模式的剩余电流模式可被排除。
所述装置可包括存储指令的存储器,当所述指令由处理器执行时,配置处理器执行以下步骤:估计相应的阶段劣化量、确定间隔劣化量、以及选择第一代表电流模式。
在另一个总体方面,一种处理器实现的具有充电控制的方法包括:针对在第一充电间隔中将电池从第一荷电状态(SOC)充电至第二荷电状态,估计各自与相应的候选电流模式对应的电池劣化量;将多个候选电流模式中的与最小电池劣化量对应的候选电流模式中确定为第一间隔的电流模式;以及针对在包括第一间隔的多个充电间隔中将电池从第一荷电状态充电至第三荷电状态,确定包括确定的第一间隔的电流模式的最终电流模式。
确定最终电流模式的步骤可包括:基于确定的第一间隔的电流模式估计后续充电间隔的电流模式。
确定第一间隔的电流模式的步骤可包括:从存储器删除不包括确定的第一间隔的电流模式的候选电流模式。
第一充电间隔的每个电流模式可以是基于第一充电间隔中的两个或更多个充电电流对电池进行充电的模式。
第一充电间隔可包括多个充电阶段,并且所述多个候选电流模式中的两个或更多个候选电流模式可包括用于所述多个充电阶段中的一个或多个充电阶段的不同充电电流。
所述方法还包括:基于最终充电电流模式对电池进行充电。
从下面的具体实施方式、附图和权利要求,其他特征和方面将是清楚的。
附图说明
图1示出充电控制装置的示例和电池的示例。
图2示出多阶段充电的示例。
图3示出通过组合用于每个充电阶段的充电电流得到候选电流模式的示例。
图4A和图4B示出确定阶段劣化量和间隔劣化量的示例。
图5示出基于参考数据集控制充电电流的示例。
图6示出当增加充电阶段时得出参考数据集的示例。
图7示出通过更新电池劣化状态和参考数据集对电池进行充电的示例。
图8示出充电控制装置的示例。
图9示出包括充电控制装置的电子装置的示例。
图10示出包括充电控制装置的电池管理服务器的示例。
图11示出包括各种组件的电子装置的示例。
图12示出充电控制方法的示例。
贯穿附图和具体实施方式,除非另外描述或提供,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。附图可不按比例,并且为了清楚、说明和方便,附图中的元件的相对大小、比例和描绘可被夸大。
具体实施方式
提供下面的具体实施方式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,在理解本申请的公开之后,在此描述的方法、设备和/或系统的各种改变、修改和等同物将是清楚的。例如,在此描述的操作顺序仅是示例,并不限于在此阐述的操作顺序,而是除了必须以特定顺序发生的操作之外,可如在理解本申请的公开之后将是清楚地那样被改变。此外,为了更清楚和简明,可省略在理解本申请的公开之后已知的特征的描述。
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。更确切地说,已提供在此描述的示例以仅示出在理解本申请的公开后将是清楚的实现在此描述的方法、设备、和/或系统的许多可行方式中的一些方式。
在此使用的术语仅用于描述各种示例,而不用于限制公开。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。如在此使用的,术语“和/或”包括相关所列项的任何一个和任何两个或更多个的任何组合。如在此使用的,术语“包括”、“包含”和“具有”表明存在陈述的整体、步骤、特征、数量、操作、构件、元件和/或它们的组合,但是不排除存在或者添加一个或多个其他整体、步骤、特征、数量、操作、构件、元件、和/或它们的组合。在此针对示例或实施例的术语“可”的使用(例如,关于示例或实施例可包括或实现什么)表示存在包括或实现这样的特征的至少一个示例或实施例,而所有示例不限于此。
贯穿说明书,当元件(诸如,层、区域或者基层)被描述为“在另一元件上”、“连接到”或者“结合到”另一元件时,该元件可直接“在另一元件上”、直接“连接到”或直接“结合到”另一元件,或者可存在介于它们之间的一个或多个其他元件。相比之下,当元件被描述为“直接在另一元件上”、“直接连接到”或者“直接结合到”另一元件时,可不存在介于它们之间的其他元件。同样地,例如“在……之间”和“紧接在……之间”以及“与……相邻”和“与……紧邻”的表述也可如前述描述的那样被解释。
尽管在此可使用诸如“第一”、“第二”和“第三”的术语来描述各种构件、组件、区域、层或部分,但是这些构件、组件、区域、层或部分不受这些术语限制。更确切地说,这些术语仅用于将一个构件、组件、区域、层或部分与另一构件、组件、区域、层或部分区分开。因此,在不脱离示例的教导的情况下,在此描述的示例中所称的“第一”构件、“第一”组件、“第一”区域、“第一”层或“第一”部分也可被称为“第二”构件、“第二”组件、“第二”区域、“第二”层或“第二”部分。
除非另外定义,否则在此使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)具有与本公开所属领域中的普通技术人员通常理解的含义和基于理解本申请的公开通常理解的含义相同的含义。除非在此明确地如此定义,否则术语(诸如在通用词典中定义的术语)应被解释为具有与它们在相关领域的上下文和本申请的公开中的含义一致的含义,并且不应以理想化或过于形式化的含义进行解释。
此外,在示例实施例的描述中,当认为在理解本申请的公开之后由此已知的结构或功能的详细描述将导致对示例实施例的模糊解释时,将省略这样的描述。在下文中,将参照附图详细描述示例,并且附图中相同的参考标号始终表示相同的元件。
图1示出充电控制装置的示例和电池的示例。参照图1,充电控制装置110可对电池120的充电进行控制。充电控制装置110可生成用于对电池120进行充电的参考数据集和/或基于参考数据集对电池120的充电进行控制。在一个非限制性示例中,充电控制装置110包括电池120。
充电控制装置110可使用多阶段充电方法。参考数据集可包括用于多阶段充电的控制参数。例如,参考数据集可包括用于每个充电阶段的充电限制条件和充电电流值,并且可以以查找表(LUT)的形式被提供。充电限制条件可包括与负电极电位、电池电压、荷电状态(SOC)、正电极电位、正电极锂浓度、负电极锂浓度等相关联的条件。例如,在一个充电阶段中,可使用该充电阶段的充电电流值对电池120进行充电。当该充电阶段的充电限制条件被满足时,可使用后续充电阶段的充电电流值对电池120进行充电。
充电控制装置110可在满足给定充电目标(例如,将电池120从SOC水平0%充电至SOC水平50%持续10分钟、将电池120从SOC水平0%充电至SOC水平80%持续30分钟等)的同时,得出使电池120的劣化最小化的充电电流序列。充电控制装置110可检测各个电流模式之中的指示最小劣化量的模式,各个电流模式可通过组合用于每个阶段的充电电流值而得出。充电控制装置110可计算每个电流模式的充电阶段中的相应的阶段劣化量(stepdegradation amount),将每个电流模式的阶段劣化量累加,并估计每个电流模式的劣化效果。
充电控制装置110可以以各种方式估计电池120的状态(例如,SOC,内部状态、劣化状态等)。充电控制装置110可使用仿真模型(诸如,以电化学热(ECT)模型为例)。尽管在下文中将描述使用ECT模型来控制充电的非限制性示例,但是这仅作为示例被提供。例如,可使用其他方法(诸如,电流积分方法)和使用另一仿真模型(诸如,电路模型)的方法。
ECT模型可以是对电池的内部物理现象(例如,电池离子浓度、电位等)进行建模的模型。ECT模型可使用各种ECT参数和控制方程来模拟电池120的内部状态。例如,ECT模型的这样的参数可指示形状(例如,厚度、半径等)、开路电位(OCP)和物理特性(例如,电导率、离子电导率、扩散系数等)。控制方程可包括基于这些参数的发生在电极与电解质的界面之间的电化学反应、与电极、电解质浓度和电荷守恒相关联的物理恒等式。充电控制装置110可基于运行数据(例如,电压、电流、温度等)和电池120的ECT模型来估计电池120的状态和/或劣化量。
随着电池120继续运行,电池120的单体会劣化并且单体状态会因此改变。单体状态的这样的改变可降低使用ECT模型执行的SOC估计的准确性。充电控制装置110可基于电池120的劣化状态更新ECT模型来保持或增加估计的准确性。更新ECT模型的步骤可包括更新ECT模型的参数。充电控制装置110可使用已更新的ECT模型更新参考数据集,以保持充电电流模式处在最优状态。
图2示出多阶段充电的示例。参照图2,充电示意图(profile)200可包括多个充电点201至222。充电点201至222可指示特定时间的特定SOC水平。例如,充电点211可指示时间t3时的SOC水平SOC1,充电点212可指示时间t3时的SOC水平SOC2。通过对电池进行充电,电池的SOC可达到充电点201至222。
到达充电点201至222中的每个点的路径可依据充电电流值变化。例如,从初始点到充电点211的路径可包括通过充电点201和202的第一路径和通过充电点203和204的第二路径。当电流值增加时,路径的斜率,即,基于时间的SOC变化量(例如,SOC变化率)可增加。例如,从初始点到充电点203的路径的充电电流值可大于从初始点到充电点201的路径的充电电流值。每条路径可基于充电电流值的序列形成电流模式。
充电控制装置可基于与单位时间对应的充电阶段来搜索最优路径。充电阶段可通过彼此相邻的时间(例如,t0和t1)之间的间隔而被划分。充电控制装置可以以每个充电阶段为单位设置充电电流值。例如,充电控制装置可通过设置用于第一充电阶段的第一充电电流值并设置用于第二充电阶段的第二充电电流值来确定充电路径。在这个示例中,第一充电电流值和第二充电电流值可以是相同的值或者不同的值。
充电控制装置可确定用于每个充电间隔的最优路径。一个或多个充电阶段可构成单个充电间隔。换言之,充电间隔可包括一个或多个充电阶段。在图2的示例中,一个充电间隔包括三个充电阶段。然而,示例不限于图2的示例。例如,一个充电间隔可包括两个充电阶段或者四个或更多个充电阶段。此外,所有的充电间隔可包括相同数量的充电阶段,或者充电间隔的至少一部分可包括不同数量的充电阶段。例如,充电控制装置可将t0至t3的前三个充电阶段设置为初始充电间隔,并针对初始充电间隔的最终充电点211和212中的每个设置最优路径。随后,充电控制装置可针对每个充电阶段(例如,t3至t4、t4至t5、t5至t6、……)设置充电间隔,并确定用于每个充电间隔的最优路径。又例如,充电控制装置可将三个充电阶段(例如,t0至t3、t3至t6、t6至t9(未示出)……)设置为充电间隔。
充电控制装置可在部分地搜索用于每个充电间隔的最优路径同时,得出至最终目标点(例如,30分钟充电80%)的最终路径。充电控制装置可在调节电池仿真模型的仿真条件(例如,充电电流值和充电时间或者充电阶段)的同时估计SOC和充电路径。此外,充电控制装置可使用仿真模型基于电池状态来确定每个路径的劣化量。充电控制装置可基于劣化量搜索最优路径。
充电控制装置可基于充电电流值确定各个电流模式,并且将达到充电点的多个电流模式中的指示最小劣化量的电流模式确定为代表电流模式(或者最优电流模式)。例如,当针对充电点211存在通过充电点201和202的第一电流模式和通过充电点203和204的第二电流模式时,可将第一电流模式和第二电流模式之中的指示第一电流模式和第二电流模式之间的更低劣化量的电流模式确定为充电点211的代表电流模式。充电点212的代表电流模式也可以以如前述的类似的方式被确定。
当每个充电点的代表电流模式被确定时,充电控制装置可去除与不包括代表电流模式的剩余电流模式相关联的数据。例如,充电控制装置可从存储器删除与剩余电流模式相关联的数据。为了确定后续目标点(例如,充电点221和222)的电流模式,电流控制装置可基于先前的充电点211和充电点212的代表电流模式从先前的充电点211和212计算劣化量。基于先前的充电点211和212的不同电流模式的多个情况(例如,不是代表电流模式的剩余电流模式)不会被用于确定后续充电点221和222的电流模式。因此,一个或多个实施例的充电控制装置可减少计算量并提高存储器效率。
图3示出通过组合用于每个充电阶段的充电电流得到候选电流模式的示例。参照图3,可通过参照充电示意图310基于时间t1限定多个充电点311、312、和313。时间t0和时间t1之间的时间段可与第一充电阶段对应。例如,每个充电阶段可与时间量(例如,30秒、1分钟、或者3分钟)对应。充电点311可指示当在时间t0与时间t1之间的第一充电阶段期间将第一充电电流I1施加到电池时电池的SOC水平在时间t1达到SOC1的状态。充电点312可指示当在时间t0与时间t1之间的第一充电阶段期间将第二充电电流I2施加到电池时电池的SOC水平在时间t1达到SOC2的状态。充电点313可指示当在时间t0与时间t1之间的第一充电阶段期间将第三充电电流I3施加到电池时电池的SOC水平在时间t1达到SOC3的状态。随着电流值增加,路径的斜率(即,基于时间的SOC变化量)可增加。例如,当I2比I1大1倍并且I3比I1大2倍时,SOC2可比SOC1大1倍并且SOC3可比SOC1大2倍。
参照充电示意图320,可基于I1至I3在时间t2处限定多个充电点。例如,可通过将I2施加到充电点311或者将I1施加到充电点312来确定充电点321,并且可通过将I2施加到充电点312或者将I1施加到充电点313来确定充电点322。如上描述,可基于充电电流值针对每个充电阶段确定充电点。例如,充电电流可具有从1C至1.8C的以0.1C的间隔的多个电流值(然而,示例不限于此,并且电流值可用任何电流单位(诸如,安培)测量)。在这个示例中,与前述示例不同,可在时间t1限定九个充电点。
充电控制装置可在改变每个充电阶段的电流值的同时,确定通过充电点(例如,充电点311至322)的各种充电路径。这些充电路径可分别与电流模式相对应。电流模式可对应于用于充电间隔的充电阶段的充电电流值的不同组合。例如,至充电点321的充电路径可对应于电流模式[I1I2]和[I2I1],至充电点322的充电路径可对应于电流模式[I3I1]、[I2I2]和[I1I3]。充电控制装置可确定每个电流模式的劣化量,并基于确定的劣化量来确定最优电流模式。在此,用于选择最优电流模式的候选可被称为候选电流模式,并且最优电流模式可被称为代表电流模式。
图4A至图4B示出确定阶段劣化量和间隔劣化量(interval degradation amount)的示例。图4A示出从时间t0至时间t2的间隔中的操作的示例。充电控制装置可确定每个候选电流模式的阶段劣化量。在此描述的阶段劣化量可指示以充电阶段为单位表示的劣化量。此外,在此描述的间隔劣化量可指示以充电间隔为单位表示的劣化量。充电控制装置可基于使用仿真模型估计的电池的内部状态,确定每个候选电流模式的阶段劣化量。例如,如在充电示意图401中示出的,充电控制装置可根据针对时间t1的充电点分别施加I1、I2和I3来估计从t0至t1的第一充电阶段中的阶段劣化量,并根据针对时间t2的充电点分别施加I1、I2和I3来估计从t1至t2的第二充电阶段中的阶段劣化量。
充电控制装置可通过沿着充电间隔累加每个候选电流模式的阶段劣化量来确定每个候选电流模式的间隔劣化量,并基于每个候选电流模式的间隔劣化量确定每个充电点的代表电流模式。例如,如图4A中所示,从t0至t1的第一充电阶段和从t1至t2的第二充电阶段可构成初始充电间隔,并且充电控制装置可基于初始充电间隔中的每个候选电流模式的间隔劣化量来确定针对时间t2的充电点的代表电流模式。尽管下面的描述将侧重两个充电阶段构成初始充电间隔的非限制性示例,但是三个或更多个充电阶段可构成一个初始充电间隔。
通向充电点410的充电路径可包括第一电流模式[I1I3]、第二电流模式[I2I2]和第三电流模式[I3I1]。充电控制装置可通过将“基于从t0至t1的第一充电阶段期间施加I1的阶段劣化量”和“基于从t1至t2的第二充电阶段期间施加I3的阶段劣化量”累加,确定第一电流模式的间隔劣化量。类似地,充电控制装置可确定第二电流模式的间隔劣化量和第三电流模式的间隔劣化量。确定的间隔劣化量可被表示为Jt1,SOC1+Lt1,SOC1,I3、Jt1,SOC2+Lt1,SOC2,I2和Jt1,SOC3+Lt1,SOC3,I1。Jt1,SOC1、Jt1,SOC2和Jt1,SOC3可表示从t0至t1的第一充电阶段中的阶段劣化量。Lt1,SOC1,I3、Lt1,SOC2,I2和Lt1,SOC3,I1可表示从t1至t2的第二充电阶段中的阶段劣化量。例如,Jt1,SOC1可表示当处于初始点处的电池达到充电点(t1,SOC1)时的阶段劣化量,并且Lt1,SOC1,I3可表示当充电电流值I3被施加到处于充电点(t1,SOC1)的电池时的阶段劣化量。当初始点不同时,即使具有相同的充电电流值,也可表现出不同的阶段劣化量,并且L可因此包括关于初始点的信息。
在一个示例中,例如,充电控制装置可基于下面的等式1得到劣化量。
等式1:
基于等式1,可计算基于电池的内部状态的副反应电流。副反应可被认为与电池的劣化对应,从而劣化量可从指示每单位时间发生的副反应量的副反应电流而得到。在上面的等式1中,可表示负极副反应电流。ηside表示关于副反应的负极过电位。R表示理想气体常数,T表示温度。αa,side和αc,side表示关于氧化还原反应的电荷转移系数。nsideF表示副反应的电荷量,并且as表示负极的活性表面积。i0,side表示关于负极副反应的交换电流密度。例如,i0,side可由下面的等式2表示。
等式2:
在上面的等式2中,cs,surf表示电极表面的锂浓度。cEC,Rs表示电极表面的电解质浓度,kside表示关于副反应的反应速率常数。等式2中不包括cs,surf的剩余部分可由keff表示,keff可对应于劣化速率系数。在计算和比较特定劣化状态下各个充电控制条件的劣化量的情况下,可假设keff相同并因此忽略keff。当得到keff时,可从等式1逆计算劣化量。充电控制装置可通过仿真模型(例如,ECT模型)估计电池的内部状态,并通过将估计的内部状态的值应用于等式1来从内部状态得出副反应电流。例如,参数值(诸如,ηside、T、和cs,surf)可通过仿真模型被确定。副反应电流可对应于每个阶段劣化量。
充电控制装置可将指示最小间隔劣化量的候选电流模式确定为充电点410的代表电流模式。基于代表电流模式的充电点410处的劣化量可被表示为min[(Jt1,SOC1+Lt1,SOC1,I3),(Jt1,SOC2+Lt1,SOC2,I2),(Jt1,SOC3+Lt1,SOC3,I1)]。充电控制装置可以以如上描述的类似方式确定针对t2的另一充电点(诸如,充电点420)的代表电流模式。
图4B示出t2之后的操作的示例。当特定充电间隔的各个充电点的代表电流模式被确定时,不包括代表电流模式的剩余候选电流模式可被排除,以确定用于后续充电间隔的电流模式。剩余的候选电流模式可从存储器删除。例如,tx的充电点430的候选电流模式可基于充电点410和420的代表电流模式被确定。在这个示例中,充电点410和420的剩余候选电流模式可被排除。在这个示例中,x可具有各种值。当针对每个充电阶段计算间隔劣化量并针对每个充电阶段得到代表电流模式时,x可以是3(x=3)。当针对每两个充电阶段计算间隔劣化量并针对每两个充电阶段得出代表电流模式时,x可以是4(x=4)。
充电控制装置可在搜索或者确定用于每个充电间隔的代表电流模式的同时,得出达到最终目标点(例如,将电池从SOC水平0%充电至SOC水平50%持续10分钟、将电池从SOC水平0%充电至SOC水平80%持续30分钟等)的最终电流模式。充电控制装置可基于最终电流模式来确定参考数据集。参考数据集可包括用于每个充电阶段的充电限制条件和充电电流值。充电控制装置可基于参考数据集对电池进行充电,并在特定情况下(诸如,当电池劣化时)更新和使用参考数据集。
图5示出基于参考数据集控制充电电流的示例。参照图5,充电控制装置可基于参考数据集510对电池的每个充电阶段中的充电进行控制。例如,充电控制装置可基于参考数据集510调节每个充电阶段中的充电电流。充电示意图520可表示基于充电时间流逝的充电电流的变化。充电控制装置可基于参考数据集510以与每个充电阶段匹配的充电电流值对电池进行充电。当每个充电阶段的充电限制条件被满足时,可使用与后续充电阶段匹配的充电电流值对电池进行充电。
当重复充电时,电池会劣化。此外,快速充电会加速这样的劣化。与基于典型的电流模式的充电或者快速充电相比,一个或多个实施例的基于参考数据集510的充电或者快速充电可大大降低劣化发展的速率。随着充电和放电循环的重复次数的增加,这种速率差异可进一步增大。
图6示出当增加充电阶段时得出参考数据集的示例。在下文中将关于图6描述的操作601至611可按顺序执行或者不按顺序执行。例如,可改变操作601至611的顺序和/或可并行执行操作601至611的至少两个。
参照图6,在操作601中,充电控制装置可在从0至Δt的第一充电阶段期间将预设值的电流施加到处于初始SOC的电池。充电控制装置可使用电池的仿真模型估计施加电流的结果,而不是实际将电流施加到电池。
在操作602中,充电控制装置可计算针对每个SOC的累积劣化量。在操作603中,充电控制装置可存储针对每个SOC的累积劣化量和电池的电池状态值。可在从0至Δt的第一充电阶段过去之后的Δt时执行操作602和603。每个SOC可对应于Δt的每个充电点,并且SOC的范围可取决于充电电流值的范围。例如,Δt可以是1分钟,并且充电电流可具有从1C至1.8C的其间以0.1C为间隔的电流值。在这个示例中,可针对时间t1限定九个充电点。通过将每个充电电流应用于ECT模型,可通过ECT模型估计电池的状态,并且电池状态值可指示电池的状态。充电控制装置可存储针对各个SOC的电池状态值,然后使用存储的电池状态值来得出后续的电流模式。因此,一个或多个实施例的充电控制装置可保持电池的连续性并提高与例如劣化量等相关联的数据的准确性。
在操作604中,N可被初始化为2(N=2)。在操作605中,充电控制装置可在从(N-1)Δt至NΔt的第N充电阶段期间在每个SOC处将预设值的电流施加到电池。目前,N为2(N=2),因此,从(N-1)Δt到NΔt的第N充电阶段可以是从Δt到2Δt的第二充电阶段。如上所述,充电控制装置可使用仿真模型。
在操作606中,充电控制装置可计算每个候选电流模式的累积劣化量。在操作607中,充电控制装置可存储对应于代表电流模式的电池状态值和代表电流模式的累积劣化量。可在从Δt至2Δt的第二充电阶段过去之后的2Δt时执行操作606和607。充电控制装置可使用在操作603中存储的每个SOC处的电池状态值来计算每个候选电流模式的累积劣化量,并且从候选电流模式中选择指示最小劣化量的代表电流模式。在操作608中,充电控制装置可从候选电流模式中删除不包括代表电流模式的剩余电流模式的信息。
在操作609中,充电控制装置可将N与NF进行比较。NF表示充电阶段的总数量。当N小于NF时,充电控制装置可在操作610中将N增加1,并执行操作605。当N大于或等于NF时,充电控制装置可在操作611中确定参考数据集。充电控制装置可基于参考数据集对电池的每个充电阶段中的充电进行控制。如图6中示出的,充电控制装置可在将N增加1的同时计算间隔劣化量。在这个示例中,充电间隔可包括一个充电阶段。然而,当充电间隔包括多个充电阶段时,可以以两个或更多个充电阶段为单位得出累加劣化量和代表电流模式。
图7示出通过更新电池劣化状态和参考数据集对电池进行充电的示例。在下文中将参照图7描述的操作701至710可按顺序执行或者不按顺序执行。例如,可改变操作701至710的顺序和/或可并行执行操作操作701至710的至少两个。
参照图7,在操作701中,充电控制装置可进入充电模式。例如,当电池连接到有线或无线充电器时,充电控制装置可执行操作701。在操作702中,充电控制装置可确定参考数据集。当先前生成的参考数据集被存储在存储器中时,充电控制装置可从存储器加载参考数据集。参考数据集可通过上面参照图1至图7描述的操作来生成。在操作703中,充电控制装置可基于参考数据集对电池进行充电。例如,充电控制装置可基于充电限制条件来控制充电电流。
在操作704中,充电控制装置可估计电池的内部状态,并且在操作703中基于电池的内部状态对电池进行充电。充电控制装置可使用仿真模型估计电池的内部状态,并基于参考数据集和内部状态来控制充电电流。例如,充电控制装置可使用ECT模型估计电池的内部状态,并在确定每个充电阶段的充电限制条件是否被满足的同时,将与每个充电阶段匹配的充电电流施加到电池。
在操作705中,充电控制装置可更新电池的劣化状态。例如,充电控制装置可基于电池的运行数据更新仿真模型。充电控制装置可基于ECT模型的ECT参数定义指示电池的劣化状态的劣化参数,并更新劣化参数使得电池的劣化状态被应用到劣化参数。劣化参数可包括例如负极的表面电阻、正极活性材料的容量、负极和正极的电极平衡偏移等。劣化参数可根据劣化模型而变化。充电控制装置可在操作704中基于电池的劣化状态来估计内部状态。例如,充电控制装置可将电池的劣化状态应用于ECT参数。充电控制装置可基于劣化状态更新参考数据集。
在操作707中,充电控制装置可确定参考数据集更新条件是否被满足。更新条件可包括例如健康状态(SOH)降低至小于阈值的条件、劣化量超过阈值的条件以及装置使用时间超过阈值的条件。可选择地,可在每次更新劣化参数时更新参考数据集。当更新条件被满足时,充电控制装置可在操作709中得出新的参考数据集。充电控制装置可通过以上参照图1至图7描述的操作得出新的参考数据集。然后充电控制装置可在操作710中将参考数据集更新为新的参考数据集。当更新条件不满足时,充电控制装置可在操作708中保持参考数据集。然后充电控制装置可在操作702中确定使用参考数据集还是新的参考数据集。在操作706中,充电控制装置通过如上所述的操作和判断完成对电池的充电。图8示出充电控制装置的示例,参照图8,充电控制装置可包括处理器810(例如,一个或多个处理器)和存储器820(例如,一个或多个存储器)。存储器820可连接到处理器810,并且在其中存储能够由处理器810执行的指令和将由处理器810处理的数据或由处理器810处理的数据。存储器820可包括非暂时性计算机可读介质(例如,高速随机存取存储器(RAM))和/或非易失性计算机可读存储介质(例如,一个或多个磁盘存储装置、闪存装置或其他非易失性固态存储器装置)。
处理器810可执行用于执行在此参照图1至图7和图9至图12描述的操作中的任何操作或所有操作的指令。例如,处理器810可估计在第一充电间隔期间将电池从第一SOC水平充电至第二SOC水平的多个第一候选电流模式中的每个第一候选电流模式的第一充电间隔的相应充电阶段中的阶段劣化量,基于估计的阶段劣化量确定每个第一候选电流模式的第一充电间隔中的间隔劣化量,并基于确定的间隔劣化量从多个第一候选电流模式中选择指示最小劣化量的第一代表电流模式。关于充电控制装置800的更详细的描述,可参考在此参照图1至图7和图9至图12的描述。
图9示出包括充电控制装置的电子装置的示例。参照图9,电子装置900可包括电池910和充电控制装置920。充电控制装置920可被设置为电子装置900的电池管理系统(BMS)的至少一部分。电池910可向电子装置900供电,并且充电控制装置920可生成用于对电池910进行充电的参考数据集和/或基于参考数据集对电池910的充电进行控制。
充电控制装置920可以以装置上方式(on-device manner)生成参考数据集。可选择地,充电控制装置920可使用服务器生成参考数据集。例如,充电控制装置920可使用服务器的资源生成参考数据集,或接收由服务器生成的参考数据集。充电控制装置920可存储和/或同步服务器中的参考数据集、仿真模型等,并根据需要使用服务器中的数据和/或模型。关于电子装置900的更详细的描述,可参考在此参照图1至图8和图10至图12的描述。
图10示出包括充电控制装置的电池管理服务器的示例。参照图10,充电控制装置1011可被包括在电池管理服务器1010中。充电控制装置1011可基于与电池1021相关联的信息生成参考数据集,并且电子装置1020可通过接收参考数据集来控制电池1021。在这种情况下,电子装置1020可包括被配置为控制电池1021的单独的BMS。通信器和BMS可在充电控制装置1011与电池1021之间执行所需的功能。电子装置1020可通过电池1021提供的电力来运行。关于电池管理服务器1010和电子装置1020的更详细的描述,可参考在此参照图1至图9和图11至图12的描述。
图11示出包括各种组件的电子装置的示例。参照图11,电子装置1100可包括可通过通信总线1190相互通信的处理器1110(例如,一个或个处理器)、存储器1120(例如,一个或多个存储器)、相机1130、存储装置1140、输入装置1150、输出装置1160、网络接口1170和电池1180。例如,电子装置1100可被设置为移动装置(例如,移动电话、智能电话、个人数字助理(PDA)、上网本、平板计算机、膝上型计算机等)、可穿戴装置(例如,智能手表、智能手环、智能眼镜等)、计算装置(例如,台式机、服务器等)、家用电器(例如,电视(TV)、智能TV、冰箱等)、安全装置(例如,门锁等)以及车辆(例如,自动驾驶车辆、智能车辆等)中的至少一部分。电子装置1100可在结构和/或功能上包括图1的充电控制装置110、图8的充电控制装置800、图9的电子装置900、图10的电池管理服务器1010、和/或图10的电子装置1020。
处理器1110可执行电子装置1100中的功能和指令。处理器1110可处理存储在存储器1120或存储装置1140中的指令。处理器1110可执行在此参照图1至图10和图12描述的操作。存储器1120可存储用于控制电池1180的充电的数据。存储器1120可包括计算机可读存储介质或计算机可读存储装置。存储器1120可存储将由处理器1110执行的指令以及当软件和/或应用程序正由处理器1110执行时的相关信息。
相机1130可拍摄图像和/或视频。相机1130可以是包括对象的深度信息的三维(3D)相机。存储装置1140可包括计算机可读存储介质或计算机可读存储装置。存储装置可比存储器1120存储更大量的信息并且可长时间存储信息。存储装置1140可包括例如磁硬盘、光盘、闪存、软盘或相关技术领域已知的其他类型的非易失性存储器。
输入装置1150可通过使用键盘和鼠标的传统输入方法或者通过使用触摸输入、语音输入和图像输入的新输入方法从用户接收输入。输入装置1150可包括例如键盘、鼠标、触摸屏、麦克风或可检测来自用户的输入并将检测的输入传送到电子装置1100的任何其他装置。输出装置1160可通过视觉、听觉或者触觉通道向用户提供电子装置1100的输出。输出装置1160可包括例如显示器、触摸屏、扬声器、振动发生器或可向用户提供电子装置1100的输出的任何其他装置。网络接口1170可通过有线或无线网络与外部装置通信。电池1180可以是二次电池(诸如,锂离子电池)。关于电子装置1100的更详细的描述,可参考在此参照图1至图10和图12的描述。
图12示出充电控制方法的示例。在下文中将参照图12描述的操作1210至1230可按顺序执行或者不按顺序执行。例如,可改变操作1210至1230的操作顺序和/或并行执行操作1210至1230的至少两个。
参照图12,在操作1210中,充电控制装置可估计在第一充电间隔期间将电池从第一SOC水平充电至第二SOC水平的多个第一候选电流模式中的每个第一候选电流模式的第一充电间隔的相应充电阶段中的阶段劣化量。多个第一候选电流模式可对应于用于第一充电间隔的多个充电阶段的充电电流值的不同组合。
在操作1220中,充电控制装置可基于阶段劣化量确定每个第一候选电流模式的第一充电间隔中的间隔劣化量。操作1210可包括使用电池的仿真模型来估计每个第一候选电流模式的充电阶段中的阶段劣化量。操作1220可包括通过将沿着第一充电间隔的每个第一候选电流模式的阶段劣化量累加来确定每个第一候选电流模式的间隔劣化量。仿真模型可以是例如ECT模型。
例如,第一充电间隔可包括第一充电阶段和第二充电阶段,并且第一候选电流模式可包括在第一充电阶段期间施加第一电流值并在第二充电阶段期间施加第二电流值的第一模式。在这个示例中,操作1210可包括基于第一电流值估计第一模式的第一阶段劣化量以及基于第二电流值估计第一模式的第二阶段劣化量,在这个示例中,操作1220可包括通过将第一阶段劣化量和第二阶段劣化量累加来确定第一模式的第一间隔劣化量。
在操作1230中,充电控制装置可基于间隔劣化量从多个第一候选电流模式中选择指示最小劣化量的第一代表电流模式。充电控制装置可从多个第一候选电流模式去除与不包括第一代表电流模式的剩余电流模式相关联的数据。
充电控制装置可基于第一代表电流模式选择在第二充电间隔期间将电池从第二SOC水平充电至第三SOC水平的第二代表电流模式。充电控制装置可使用基于第一代表电流模式的电池的状态值来确定第二充电间隔中的多个第二候选电流模式,并确定每个第二候选电流模式的间隔劣化量。当确定第二候选电流模式时,充电控制装置可从多个第一候选电流模式排除不包括第一代表电流的剩余电流模式。
充电控制电流装置可使用电池的仿真模型估计每个第一候选电流模式的充电阶段中的阶段劣化量,并基于电池的劣化状态更新仿真模型。充电控制装置可基于第一代表电流模式确定参考数据集,并基于参考数据集对每个充电阶段中的电池的充电进行控制。充电控制装置可使用仿真模型估计电池的内部状态,并基于参考数据集和内部状态控制充电电流。充电控制装置可基于电池的劣化状态更新仿真模型和参考数据集。关于充电控制方法的更详细的描述,可参考以上参照图1至参照图12的描述。
在此参照图1至图12描述的充电控制装置、电池、处理器、存储器、电子装置、电池管理服务器、相机、存储装置、输入装置、输出装置、网络接口、充电控制装置110、电池120、充电控制装置800、处理器810、存储器820、电子装置900、电池910、充电控制装置920、电池管理服务器1010、充电控制装置1011、电子装置1020、电池1021、电子装置1100、处理器1110、存储器1120、照相机1130、存储装置1140、输入装置1150、输出装置1160、网络接口1170、电池1180、通信总线1190以及其他装置、设备、单元、模块和组件可通过硬件组件实现或者表示硬件组件。可用于执行本申请中描述的操作的硬件组件的示例在适当的情况下包括:控制器、传感器、生成器、驱动器、存储器、比较器、算术逻辑单元、加法器、减法器、乘法器、除法器、积分器及被配置为执行本申请中描述的操作的任何其他电子组件。在其他示例中,通过计算硬件(例如,通过一个或多个处理器或计算机)来实现执行本申请中描述的操作的硬件组件中的一个或者多个硬件组件。可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、或被配置为以限定的方式响应并执行指令以实现期望的结果的任何其他装置或装置的组合)来实现处理器或计算机。在一个示例中,处理器或计算机包括或者连接到存储由处理器或计算机执行的指令或者软件的一个或多个存储器。由处理器或计算机实现的硬件组件可执行用于执行在本申请中描述的操作的指令或软件(诸如,操作系统(OS)和在OS上运行的一个或多个软件应用)。硬件组件还可响应于指令或者软件的执行来访问、操控、处理、创建和存储数据。为了简明,单数术语“处理器”或者“计算机”可用于本申请中描述的示例的描述中,但是在其他示例中,多个处理器或者计算机可被使用,或者处理器或计算机可包括多个处理元件或者多种类型的处理元件或二者。例如,单个硬件组件或者两个或更多个硬件组件可通过单个处理器、或者两个或更多个处理器、或者处理器和控制器来实现。一个或多个硬件组件可通过一个或多个处理器、或者处理器和控制器来实现,一个或多个其他硬件组件可通过一个或多个其他处理器、或者另外的处理器和另外的控制器来实现。一个或者多个处理器、或者处理器和控制器可实现单个硬件组件或者两个或更多个硬件组件。硬件组件可具有不同的处理配置中的任何一个或者多个,不同的处理配置的示例包括:单个处理器、独立处理器、并行处理器、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。
图1至图12中示出的执行本申请中描述的操作的方法由计算硬件(例如,由一个或多个处理器或计算机)来执行,计算硬件被如上所述实现为执行指令或软件,以执行在本申请中描述的由所述方法执行的操作。例如,单个操作或者两个或更多个操作可由单个处理器、或者两个或更多个处理器、或者处理器和控制器来执行。一个或多个操作可由一个或多个处理器、或者处理器和控制器来执行,一个或者多个其他操作可由一个或多个其他处理器、或者另外的处理器和另外的控制器执行。一个或多个处理器、或者处理器和控制器可执行单个操作或两个或更多个操作。
用于控制计算硬件(例如,一个或多个处理器或者计算机)实现硬件组件并执行如上所述的方法的指令或软件可被编写为计算机程序、代码段、指令或者它们的任何组合,以单独地或共同地指示或配置一个或多个处理器或计算机作为机器或专用计算机进行操作,以执行由如上所述的硬件组件和方法执行的操作。在一个示例中,指令或软件包括由一个或多个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,指令或软件包括由一个或多个处理器或者计算机使用解释器执行的高级代码。可基于附图中示出的框图和流程图以及说明书中的相应的描述使用任意编程语言编写指令或软件,附图中示出的框图和流程图以及说明书中的相应描述公开了用于执行由如上所述的硬件组件和方法执行的操作的算法。
用于控制计算硬件(例如,一个或多个处理器或计算机)实现硬件组件并执行如上所述的方法的指令或软件以及及任何相关联的数据、数据文件和数据结构可被记录、存储或者固定在一个或多个非暂时性计算机可读存储介质中,或者被记录、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)、随机存取可编程只读存储器(PROM)、电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)、随机存取存储器(RAM)、动态随机存取存储器(DRAM)、静态随机存取存储器(SRAM)、闪存、非易失性存储器、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、蓝光或光盘存储装置、硬盘驱动器(HDD)、固态驱动器(SSD)、闪存、卡型存储器(诸如,多媒体卡或微型卡(例如,安全数字(SD)或者极速数字(XD))、磁带、软盘、磁光数据存储装置、光学数据存储装置、硬盘、固态盘和被配置为以非暂时性方式存储指令或者软件以及任何相关联的数据、数据文件和数据结构并将所述指令或软件及任何相关联的数据、数据文件和数据结构提供给一个或多个处理器或计算机使得一个或多个处理器或计算器能执行指令的任何其他装置。在一个示例中,指令或软件以及任何相关联的数据、数据文件和数据结构分布在联网的计算机系统中,使得指令和软件以及任何相关联的数据、数据文件和数据结构以分布式方式被一个或多个处理器或计算机存储、访问和执行。
虽然本公开包括特定示例,但是在理解本申请的公开之后将清楚的是,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。在此描述的示例应仅被认为是描述性的,而不是出于限制的目的。每个示例中的特征或方面的描述应被认为可适用于其他示例中的相似特征或方面。如果描述的技术以不同的顺序执行,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/或由其他组件或其等同物替代或补充,则可实现合适的结果。
Claims (27)
1.一种处理器实现的充电控制方法,包括:
估计多个第一候选电流模式中的每个第一候选电流模式的第一充电间隔的多个充电阶段中的相应的阶段劣化量,在第一候选电流模式下,电池在第一充电间隔期间从第一荷电状态水平被充电至第二荷电状态水平;
基于估计的阶段劣化量,确定每个第一候选电流模式的第一充电间隔中的间隔劣化量;以及
基于确定的间隔劣化量,从所述多个第一候选电流模式中选择指示最小劣化量的第一代表电流模式。
2.根据权利要求1所述的充电控制方法,其中,所述多个第一候选电流模式对应于分别用于第一充电间隔的所述多个充电阶段的充电电流值的不同组合。
3.根据权利要求1所述的充电控制方法,其中,
估计阶段劣化量的步骤包括:使用电池的仿真模型估计每个第一候选电流模式的多个充电阶段中的阶段劣化量;并且
确定间隔劣化量的步骤包括:通过将第一充电间隔中的每个第一候选电流模式的阶段劣化量累加,确定每个第一候选电流模式的间隔劣化量。
4.根据权利要求3所述的充电控制方法,其中,
第一充电间隔包括第一充电阶段和第二充电阶段;并且
所述多个第一候选电流模式包括在第一充电阶段期间施加第一电流值并在第二充电阶段期间施加第二电流值的第一模式。
5.根据权利要求4所述的充电控制方法,其中,
估计阶段劣化量的步骤包括:
基于第一电流值估计第一模式的第一阶段劣化量;以及
基于第二电流值估计第一模式的第二阶段劣化量;并且
确定间隔劣化量的步骤包括:通过将第一阶段劣化量和第二阶段劣化量累加来确定第一模式的第一间隔劣化量。
6.根据权利要求3所述的充电控制方法,其中,仿真模型是电化学模型。
7.根据权利要求1所述的充电控制方法,还包括:去除与从所述多个第一候选电流模式中排除第一代表电流模式的剩余电流模式相关联的数据。
8.根据权利要求1所述的充电控制方法,还包括:基于第一代表电流模式,选择在第二充电间隔期间将电池从第二荷电状态水平充电至第三荷电状态水平的第二代表电流模式。
9.根据权利要求8所述的充电控制方法,其中,基于第一代表电流模式的电池状态值用于确定第二充电间隔的多个第二候选电流模式,并且用于确定每个第二候选电流模式的间隔劣化量。
10.根据权利要求9所述的充电控制方法,其中,在确定所述多个第二候选电流模式时,从所述多个第一候选电流模式中排除第一代表电流模式的剩余第一电流模式被排除。
11.根据权利要求1至权利要求10中的任意一项所述的充电控制方法,其中,
使用电池的仿真模型估计每个第一候选电流模式的充电阶段中的阶段劣化量;并且
基于电池的劣化状态更新仿真模型。
12.根据权利要求1至权利要求10中的任意一项所述的充电控制方法,还包括:
基于第一代表电流模式确定参考数据集;以及
基于确定的参考数据集,对电池的每个充电阶段中的充电进行控制。
13.根据权利要求12所述的充电控制方法,其中,对充电进行控制的步骤包括:
使用电池的仿真模型估计电池的内部状态;以及
基于参考数据集和内部状态控制充电电流。
14.根据权利要求13所述的充电控制方法,还包括:基于电池的劣化状态更新参考数据集。
15.一种充电控制装置,包括:
处理器,被配置为:
估计多个第一候选电流模式中的每个第一候选电流模式的第一充电间隔的多个充电阶段中的相应的阶段劣化量,在第一候选电流模式下,电池在第一充电间隔期间从第一荷电状态水平被充电至第二荷电状态水平;
基于估计的阶段劣化量,确定每个第一候选电流模式的第一充电间隔中的间隔劣化量;以及
基于确定的间隔劣化量,从所述多个第一候选电流模式中选择指示最小劣化量的第一代表电流模式。
16.根据权利要求15所述的充电控制装置,其中,所述多个第一候选电流模式对应于分别用于第一充电间隔的所述多个充电阶段的充电电流值的不同组合。
17.根据权利要求15所述的充电控制装置,其中,处理器被配置为:
为了估计阶段劣化量,使用电池的仿真模型,估计每个第一候选电流模式的多个充电阶段中的阶段劣化量;以及
为了确定间隔劣化量,通过将第一充电间隔中的每个第一候选电流模式的阶段劣化量累加,确定每个第一候选电流模式的间隔劣化量。
18.根据权利要求15所述的充电控制装置,其中,处理器被配置为:
基于第一代表电流模式选择在第二充电间隔期间将电池从第二荷电状态水平充电至第三荷电状态水平的第二代表电流模式;并且
基于第一代表电流模式的电池状态值用于确定第二充电间隔的多个第二候选电流模式,并用于确定每个第二候选电流模式的间隔劣化量。
19.根据权利要求18所述的充电控制装置,其中,在确定第二候选电流模式时,从所述多个第一候选电流模式中排除第一代表电流模式的剩余电流模式被排除。
20.根据权利要求15至权利要求19中的任意一项所述的充电控制装置,还包括:存储器,存储指令,当所述指令由处理器执行时,配置处理器执行以下步骤:估计相应的阶段劣化量、确定间隔劣化量以及选择第一代表电流模式。
21.一种处理器实现的充电控制方法,包括:
针对在第一充电间隔中将电池从第一荷电状态充电至第二荷电状态,估计各自与相应的候选电流模式对应的电池劣化量;
将多个候选电流模式中的与最小电池劣化量对应的候选电流模式确定为第一间隔的电流模式;以及
针对在包括第一间隔的多个充电间隔中将电池从第一荷电状态充电至第三荷电状态,确定包括确定的第一间隔的电流模式的最终电流模式。
22.根据权利要求21所述的充电控制方法,其中,确定最终电流模式的步骤包括:
基于确定的第一间隔的电流模式估计后续充电间隔的电流模式。
23.根据权利要求21所述的充电控制方法,其中,确定最终电流模式的步骤包括:从存储器删除不包括确定的第一间隔的电流模式的候选电流模式。
24.根据权利要求21所述的充电控制方法,其中,第一充电间隔的每个电流模式是基于第一充电间隔中的两个或更多个充电电流对电池进行充电的模式。
25.根据权利要求24所述的充电控制方法,其中,第一充电间隔包括多个充电阶段,并且所述多个候选电流模式中的两个或更多个候选电流模式包括用于所述多个充电阶段中的一个或多个充电阶段的不同充电电流。
26.根据权利要求21至权利要求25中的任意一项所述的充电控制方法,还包括:基于最终充电电流模式对电池进行充电。
27.一种存储指令的非暂时性计算机可读存储介质,当所述指令由处理器执行时,配置处理器执行权利要求1至14以及权利要求21至26中的任意一项所述的方法。
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