CN117120859A - 电池soc估计装置和方法 - Google Patents

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CN117120859A CN202380010900.1A CN202380010900A CN117120859A CN 117120859 A CN117120859 A CN 117120859A CN 202380010900 A CN202380010900 A CN 202380010900A CN 117120859 A CN117120859 A CN 117120859A
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金安洙
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Abstract

根据本公开的实施例的电池SOC估计装置包括：充电和放电单元，其被配置为接收包括C速率信息的控制信号并且以包括在控制信号中的C速率对电池进行充电和放电；测量单元，其被配置为在电池的充电和放电过程中测量电池的电压；以及控制单元，其被配置为将控制信号传输到充电和放电单元，每当由测量单元测量的电压值达到预设阈值时改变包括在控制信号中的C速率，并基于将所改变的C速率与预设截止值进行比较的结果来估计电池的SOC。

Description

电池SOC估计装置和方法
技术领域
本申请要求于2022年1月26日在韩国提交的韩国专利申请No.10-2022-0011728的优先权，其公开内容通过引用并入本文。
本发明涉及一种电池SOC估计装置和方法，并且更具体地，涉及一种用于估计电池的SOC的电池SOC估计装置和方法。
背景技术
最近，对诸如笔记本电脑、摄像机、便携式手机的便携式电子产品的需求急剧增加，并且电动车辆、储能电池、机器人、卫星等得到大力发展。因此，正在积极研究允许重复充电和放电的高性能电池。
目前市售的电池包括镍镉电池、镍氢电池、镍锌电池、锂电池等。在它们当中，锂电池备受关注，因为它们与镍基电池相比几乎没有记忆效应，并且还具有极低自放电率和高能量密度。
通常，电池的SOC可以根据用于对充电/放电电流进行积分的电流积分方法或者考虑到SOC与OCV之间的对应关系而测量的OCV来估计。此外，还使用利用电池的电压行为的电池模型的EKF(扩展卡尔曼滤波器)来估计SOC的方法。
由于OCV是在空闲状态下可以测量的值，因此在充电和放电过程中主要使用电流积分方法。然而，电流积分方法具有的缺点在于，当电流积分期间的误差累积或者当初始SOC值不准确时，SOC估计结果不准确。
发明内容
技术问题
本公开旨在提供一种电池SOC估计装置和方法，其能够通过改变充电/放电C速率并将所改变的充电/放电C速率与截止值进行比较来更准确地估计电池的SOC。
本公开的这些和其他目的和优点可以从下面的详细描述中理解，并且将从本公开的示例性实施例变得更加完全显而易见。此外，将容易理解的是，本公开的目的和优点可以通过所附权利要求及其组合中所示的手段来实现。
技术方案
根据本公开的一个方面的电池SOC估计装置可以包括充电和放电单元，该充电和放电单元被配置为接收包括C速率信息的控制信号并且以包括在控制信号中的C速率对电池进行充电和放电；测量单元，其被配置为在电池的充电和放电过程中测量电池的电压；以及控制单元，其被配置为将控制信号传输到充电和放电单元，每当由测量单元测量的电压值达到预设阈值时改变包括在控制信号中的C速率，并基于将所改变的C速率与预设截止值进行比较的结果来估计电池的SOC。
控制单元可以被配置为每当所测量的电压值达到预设阈值时将C速率降低预设的C速率改变率。
控制单元可以被配置为当所改变的C速率等于或小于截止值时将电池的SOC估计为预设SOC。
控制单元可以被配置为当在电池正在充电的同时所改变的C速率变得等于或小于截止值时将电池的SOC估计为100％。
控制单元可以被配置为当在电池正在放电的同时所改变的C速率变得等于或小于截止值时将电池的SOC估计为0％。
当所改变的C速率超过截止值时，控制单元可以被配置为在C速率被初始改变时的初始改变时间设定电池的标准SOC，并基于标准SOC、在初始改变时间之后C速率的改变次数以及直到在充电和放电过程中终止电池的充电和放电为止预期的C速率的预期改变次数来估计电池的SOC。
控制单元可以被配置为当所改变的C速率超过截止值时基于下面的等式1来估计电池的SOC。
[等式1]
这里，BSOC可以是电池的估计SOC，TSOC可以是根据电池的充电和放电状态预先确定的SOC值，RSOC是标准SOC，n可以是C速率的预期改变次数，并且m可以是C速率的改变次数。
控制单元可以被配置为基于所改变的C速率、截止值和预设的C速率改变率来计算C速率的预期改变次数。
控制单元可以被配置为基于下面的等式2来计算C速率的预期改变次数。
[等式2]
这里，n可以是C速率的预期改变次数，d可以是C速率改变率，x可以是截止值，并且y可以是包括在控制信号中的初始C速率值。
测量单元可以被配置为进一步在充电和放电过程中测量电池的电流。
控制单元可以被配置为通过由测量单元从充电和放电的开始时间到初始改变时间测量的电池的电流进行积分来设定标准SOC。
控制单元可以被配置为当所改变的C速率小于或等于截止值时，将用于终止电池的充电和放电的充电和放电终止信号传输到充电和放电单元。
控制单元可以被配置为当所改变的C速率超过截止值时，将包括所改变的C速率的控制信号传输到充电和放电单元。
根据本公开的另一方面的电池组可以包括根据本公开的一方面的电池SOC估计装置。
根据本公开的另一方面的电池SOC估计方法可以包括：充电和放电步骤，其接收包括C速率信息的控制信号，并以包括在控制信号中的C速率对电池进行充电和放电；电压测量步骤，其在电池的充电和放电过程中测量电池的电压；C速率改变步骤，其每当在电压测量步骤中测量的电压值达到预设阈值时，改变包括在控制信号中的C速率；以及SOC估计步骤，其基于在C速率改变步骤中改变的C速率与预设截止值的比较的结果来估计电池的SOC。
有益的效果
根据本公开的一方面，通过在改变C速率的同时对电池进行充电和放电，可以更准确地估计电池的SOC。具体地，本公开具有即使初始C速率和温度没有被限制地设定为特定值也能准确地估计电池的SOC的优点。
本公开的效果不限于上述效果，并且本领域技术人员将从所附权利要求中清楚地理解本文未提及的其他效果。
附图说明
附图图示了本公开的优选实施例，并与前述公开一起用于提供对本公开的技术特征的进一步理解，并且因此，本公开不应被解释为限于附图。
图1是示意性示出根据本公开的实施例的电池SOC估计装置的图。
图2是示出根据本公开的实施例的电池SOC估计装置估计电池的SOC的实施例的图。
图3是示意性地示出根据本公开的另一实施例的电池组的示例性配置的图。
图4是示意性示出根据本公开的又一实施例的电池SOC估计方法的图。
具体实施方式
应当理解，说明书和所附权利要求中使用的术语不应被解释为限于一般含义和字典含义，而是在允许发明人为了最佳解释而适当定义术语的原则上基于与本公开的技术方面对应的含义和概念来解释。
因此，本文提出的描述只是出于说明目的的优选示例，不旨在限制本公开的范围，因此应当理解，在不脱离本公开的范围的情况下，可以对其做出其他等同和修改。
另外，在描述本公开时，当认为相关已知元件或功能的详细描述致使本公开的关键主题不明确时，本文省略该详细描述。
包括诸如“第一”、“第二”等序数的术语可以用于区分各种元件当中的一个元件与另一元件，而不旨在通过该术语来限制元件。
在整个说明书中，当一部分被称为“包括”或“包含”任何元件时，其意味着该部分还可以包括其他元件，而不排除其他元件，除非另外具体说明。
另外，在整个说明书中，当一部分被称为“连接”到另一部分时，其不限于它们“直接连接”的情况，而是其还包括它们“间接连接”的情况，其中另一元件被插入在它们之间。
在下文中，将参考附图详细描述本公开的优选实施例。
图1是示意性地示出根据本公开的实施例的电池SOC估计装置100的图。
参考图1，根据本公开的实施例的电池SOC估计装置100可以包括充电和放电单元110、测量单元120和控制单元130。
充电和放电单元110可以被配置为接收包括C速率信息(电流速率信息)的控制信号。
例如，充电和放电单元110可以通过有线和/或无线通信通信地连接到控制单元130。此外，充电和放电单元110可以从控制单元130接收包括C速率信息的控制信号。
具体地，包括在控制信号中的C速率信息的初始值可以由控制单元130根据电池规格来直接设定或者通过用户的输入来设定。
充电和放电单元110可以被配置为以包括在控制信号中的C速率对电池进行充电和放电。
这里，电池是指具有负极端和正极端的一个物理上可分离的独立单体。例如，锂离子电池或锂聚合物单体可以被视为电池。另外，电池可以指其中多个单体串联和/或并联连接的电池模块。在下文中，为了描述方便，电池将被描述为意指一个独立的单体。
具体地，充电和放电单元110可以读取包括在控制信号中的C速率信息，并以对应的C速率对电池进行充电或放电。
例如，当C速率被预设为1C时，充电和放电单元110可以以1C的C速率对电池充电或者以1C的C速率对电池放电。
然而，应该注意的是，可以包括在控制信号中的C速率信息的值没有特别限制。即，C速率信息的值可以被设定为0.05C或更高。优选地，C速率信息的值可以被设定为0.05C或更大和3C或更小。
测量单元120可以被配置为在电池的充电和放电过程中测量电池的电压。
具体地，测量单元120可以被连接到电池的正极端和负极端。另外，测量单元120可以通过测量电池的正极电压和负极电压并计算正极电压和负极电压之间的差来测量电池的电压。即，测量单元120可以在电池的充电和放电过程中测量电池的端电压。
控制单元130可以被配置为将控制信号传输到充电和放电单元110。如上所述，控制单元130可以生成包括C速率信息的控制信号并将所生成的控制信号传输到充电和放电单元110。
控制单元130可以被配置为每当由测量单元120测量的电压值达到预设阈值时改变包括在控制信号中的C速率。
这里，可以在充电过程和放电过程的每一个中设定预设阈值。优选地，预设阈值可以为恒定电压充电或恒定电压放电开始的电压值。
通常，充电过程可以包括恒定电流(CC)充电过程和恒定电压(CV)充电过程。例如，可以执行恒定电流充电直到电池的电压达到3.8V，并且可以在3.8V之后执行恒定电压充电。在这种情况下，阈值可以被预设为3.8V，即恒定电压充电开始的电压值。同样，在放电过程中，可以将恒定电压放电开始的电压值设定为阈值。
更具体地，控制单元130可以被配置为每当所测量的电压值达到预设阈值时将C速率降低预设的C速率改变率。
例如，假设在电池的充电过程期间阈值被设定为3.8V，C速率改变率为0.5，并且初始C速率被预设为1C。
充电和放电单元110可以从控制单元130接收包括关于C速率(1C)的信息的控制信号，并以1C对电池进行充电。当由测量单元120测量的电压值达到3.8V时，控制单元130可以将包括在控制信息中的C速率信息的值从1C降低到0.5C。
另外，充电和放电单元110可以从控制单元130接收包括关于C速率(0.5C)的信息的控制信号，并将电池的C速率降低到0.5C。在这种情况下，由于C速率从1C减小到0.5C，由测量单元120测量的电压值可能降低。
具体地，基于欧姆定律计算电池的电压，并且由于与“V＝IR”公式中的“I”对应的C速率减小，因此可以减小待测量的电池的电压。
更具体地，在一般恒定电压充电过程中，充电电流逐渐降低以将电池的电压保持在特定水平，但是在本公开中，C速率根据C速率改变率快速地改变，因此可以减小电压。
此后，以0.5C的C速率对电池进行充电，并且当电池的电压再次达到3.8V时，控制单元130可以将包括在控制信号中的C速率信息减小到0.25C。
图2是示出其中根据本公开的实施例的电池SOC估计装置100估计电池的SOC的实施例的图。
在图2的实施例中，电池的充电可以在时间点t0开始。具体地，在时间点t0，控制单元130可以将控制信号传输到充电和放电单元110。充电和放电单元110可以读取包括在控制信号中的C速率信息，并开始以对应的C速率对电池进行充电。
从时间点t0到时间点t1，电池可以以1C进行充电。
在时间点t1，电池的电压可以达到阈值(VTH)。在这种情况下，控制单元130可以根据C速率改变率来减小包括在控制信号中的C速率信息的值。例如，控制单元130可以将包括在控制信号中的C速率信息的值从1C降低到0.5C。
从时间点t1到时间点t2，电池可以以0.5C进行充电。
在时间点t2，电池的电压可以再次达到阈值(VTH)。例如，控制单元130可以将包括在控制信号中的C速率信息的值从0.5C减小到0.25C。
从时间点t2到时间点t3，电池可以以0.25C进行充电。
在时间点t3，电池的电压可以再次达到阈值(VTH)。例如，控制单元130可以将包括在控制信号中的C速率信息的值从0.25C降低到0.125C。
从时间点t3到时间点t4，电池可以以0.125C进行充电。
在时间点t4，电池的电压可以再次达到阈值(VTH)。例如，控制单元130可以将包括在控制信号中的C速率信息的值从0.125C降低到0.0625C。
从时间点t4到时间点t5，电池可以以0.0625C进行充电。
在时间点t5，电池的电压可以再次达到阈值(VTH)。例如，控制单元130可以将包括在控制信号中的C速率信息的值从0.0625C降低到0.03125C。
另外，电池的充电可以在时间点t5终止。
控制单元130可以被配置为基于将所改变的C速率与预设截止值进行比较的结果来估计电池的SOC。
这里，截止值是预定的C速率值，并且可以是用于终止电池的充电和放电的参考值。例如，截止值可以被预设为0.05C。
即，每当电池的电压值达到阈值(VTH)时，控制单元130可以改变包括在控制信号中的C速率值，并且将所改变的C速率值与截止值进行比较。此外，控制单元130可以根据比较结果来估计电池的SOC。
具体地，当所改变的C速率小于或等于截止值时，控制单元130可以将电池的SOC估计为预设SOC。这里，所改变的C速率小于或等于截止值的情况可以对应于电池的充电或放电终止的条件。
例如，当在电池正在充电的同时所改变的C速率变得等于或小于截止值时，控制单元130可以被配置为将电池的SOC估计为100％。相反，当在电池正在放电的同时所改变的C速率变得等于或小于截止值时，控制单元130可以被配置为将电池的SOC估计为0％。
与之前的实施例一样，在图2的实施例中，假设电池在时间点t0开始以1C充电，则可以将截止值预先设定为0.05C。在时间点t1、t2、t3、t4和t5，电池的电压值分别达到阈值(VTH)，并且在时间点t5，控制单元130可以将C速率改变为0.03125C。由于所改变的C速率(0.03125C)等于或小于截止值(0.05C)，因此控制单元130可以在时间点t5将电池的SOC估计为100％。
通常用于SOC估计的电流积分方法具有当电流积分期间误差累积或者当初始SOC值不准确时SOC估计结果不准确的缺点。
因此，在本公开中，可以通过考虑在相同截止条件下最终充电或放电量相同的电池的特性来估计电池的SOC。由于此，校正根据电流积分方法的SOC估计误差，使得能够准确地估计电池的SOC。
这里，本公开中考虑的电池特性在于，即使电池的充电和放电C速率和温度不同，也可以在相同的截止条件下以均匀的量执行充电和放电。例如，当如本公开所描述的应用预定截止值(例如，0.05C)时，即使电池的初始C速率和温度不同，最终充电或放电量也可以是相同的。
因此，本公开具有基于将所改变的C速率与截止值进行比较的结果来准确地估计电池的SOC的优点。
同时，电池SOC估计装置100中包括的控制单元130可以可选地包括本领域已知的专用集成电路(ASIC)、另一芯片组、逻辑电路、寄存器、通信调制解调器和数据处理设备等等，以执行下面公开的各种控制逻辑。此外，当控制逻辑被实现为软件时，控制单元130可以被实现为程序模块集合。此时，程序模块可以被存储在存储器中并由控制单元130执行。存储器可以在控制单元130的内部或外部，并且可以通过各种公知的方法连接到控制单元130。
另外，电池SOC估计装置100还可以包括存储单元140。存储单元140可以存储电池SOC估计装置100的每个组件的操作和功能所需的数据、在执行操作或功能过程中生成的数据，等。存储单元140在其种类上不受特别限制，只要其是能够记录、擦除、更新和读取数据的已知信息存储装置。作为示例，信息存储装置可以包括RAM、闪存、ROM、EEPROM、寄存器等。另外，存储单元140可以存储定义了可由控制单元130执行的过程的程序代码。
控制单元130可以被配置为当所改变的C速率超过截止值时将包括所改变的C速率的控制信号传输到充电和放电单元110。相反，控制单元130可以被配置为当所改变的C速率小于或等于截止值时，将用于终止电池的充电和放电的充电和放电终止信号传输到充电和放电单元110。
具体地，当所改变的C速率超过截止值时，控制单元130可以被配置为在C速率被初始改变时的初始改变时间处设定电池的标准SOC。
这里，初始改变时间可以是在充电和放电过程中电池的电压值初始达到阈值(VTH)的时间点。
例如，在图2的实施例中，由于电池的电压值在时间点t1达到阈值(VTH)，因此控制单元130可以改变C速率。因此，在图2的实施例中，时间点t1可以是初始改变时间。
更具体地，可以通过电流积分方法来设定在初始改变时间处的标准SOC。为此，测量单元120可以被配置为进一步在充电和放电过程中测量电池的电流。另外，控制单元130可以被配置为通过对由测量单元120从充电和放电开始时间到初始改变时间测量的电池的电流进行积分来设定标准SOC。
例如，在图2的实施例中，测量单元120可以测量电池从电池的充电开始的时间点t0到时间点t1的充电电流。此外，电池可以通过对从时间点t0到时间点t1的充电电流进行积分来将在时间点t1处的标准SOC设定为95％。
另外，控制单元130可以被配置为基于标准SOC、在初始改变时间之后C速率的改变次数、以及直到在充电和放电过程中终止电池的充电和放电终止为止预期的C速率的预期改变次数来估计电池的SOC。
具体地，控制单元130可以考虑C速率的改变次数与预期改变次数的比率和标准SOC来估计当充电和放电正在进行时(当所改变的C速率初始化截止值时)的SOC。
更具体地，控制单元130可以被配置为基于下面的等式1来估计电池的SOC。
[等式1]
这里，BSOC可以是电池的估计SOC，TSOC可以是根据电池的充电和放电状态预先确定的SOC值，RSOC可以是标准SOC，n可以是C速率的预期改变次数，并且m可以是C速率的改变次数。
例如，在图2的实施例中，将描述控制单元130估计在时间点t3处电池的SOC的实施例。控制单元130可以在时间点t3将C速率从0.25C改变为0.125C。在时间点t3，除了初始改变时间(t1)之外，由控制单元130对C速率的改变次数(m)为二。
另外，当初始C速率(1C)被改变为预设的C速率改变率(0.5)时，所改变的C速率变得等于或小于截止值的时间点是时间点t5，因此除了初始改变时间(t1)，C速率的预期改变次数(n)为4。这里，即使电池的充电和放电没有终止，也可以由控制单元130通过初始C速率和改变率来计算预期改变次数。
在图2的实施例中，由于电池正在充电，因此预定SOC值(TSOC)为100％，并且在初始改变时间(t1)处设定的标准SOC(RSOC)为95％。因此，控制单元130可以根据等式1计算“95+{(100-95)÷4×2}”，并将在时间点t3的SOC(BSOC)估计为97.5％。
因此，根据本公开的实施例的电池SOC估计装置100具有不仅在电池的充电和放电终止时而且在充电和放电正在进行中时估计电池的SOC的优点。
同时，参考等式1，在所改变的C速率变得等于或小于截止值的时间点，C速率的预期改变次数(n)和改变次数(m)可以是相同的。如果如此，所估计的SOC(BSOC)将等于预定的SOC值(TSOC)。因此，即使根据等式1，当充电和放电终止时(当所改变的C速率变得小于或等于截止值时)，控制单元130也可以将电池的SOC估计为预定的SOC值。
另外，控制单元130可以被配置为基于所改变的C速率、截止值和预设的C速率改变率来计算C速率的预期改变次数。
具体地，控制单元130可以被配置为基于下面的等式2来计算C速率的预期改变次数。
[等式2]
这里，n可以是C速率的预期改变次数，d可以是C速率改变率，x可以是截止值，并且y可以是包括在控制信号中的初始C速率值。另外，在等式2中，向下取整函数用于排除在初始改变时间处C速率的改变次数。
例如，在图2的实施例中，C速率改变率(d)可以是0.5，包括在控制信号中的初始C速率值(y)可以是1C，并且截止值可以是0.05C。因此，控制单元130可以计算公式以将C速率的预期改变次数(n)计算为四。以这种方式计算的C速率的预期改变次数(n)可以被应用于等式1并且用于估计电池的SOC。
即，当应用预定截止值(例如，0.05C)时，考虑到电池的以下特性：即使电池的初始速率和温度不同，最终的充电或放电量也是相同的，根据本公开的实施例的电池SOC估计装置100具有准确地估计电池SOC的优点。
另外，根据本公开的实施例，由于可以通过所改变的C速率与截止值之间的比较来校正通过电流积分方法计算的SOC值，还具有准确地估计在SOC-OCV曲线中示出平坦部分(平台)的LFP电池的SOC值的优点。
根据本公开的电池SOC估计装置100可以被应用于电池管理系统(BMS)。即，根据本公开的BMS可以包括上述电池SOC估计装置100。在该配置中，电池SOC估计装置100的至少一些组件可以通过补充或添加传统BMS中包括的组件的功能来实现。例如，电池SOC估计装置100的充电和放电单元110、测量单元120、控制单元130和存储单元140可以被实现为BMS的组件。
另外，根据本公开的电池SOC估计装置100可以被提供给电池组1。即，根据本公开的电池组1可以包括上述电池SOC估计装置100和一个或多个电池单体。另外，电池组1还可以包括电气部件(继电器、保险丝等)和壳体。
图3是示意性地示出根据本公开的另一实施例的电池组1的示例性配置的图。
参考图3，电池B的正极可以连接到电池组1的正极端P+，并且电池B的负极可以连接到电池组1的负极端P-。
测量单元120可以通过第一感测线SL1连接在电池B的正极与电池组1的正极端P+之间，并且可以通过第二感测线SL2连接在电池B的负极与电池组1的负极端P-之间。因此，测量单元120可以通过第一感测线SL1和第二感测线SL2测量电池B的电压。
另外，测量单元120可以通过第三感测线SL3连接到设置在电池B的充电和放电路径(大电流路径)上的电流测量元件A，以测量电池B的充电和放电电流。这里，电流测量元件A可以是电流计和/或分流电阻器。
充电和放电单元110的一端可以被连接在电池B的正极与电池组1的正极端P+之间，而另一端可以被连接在电池B的负极与电池组1的负极端P-之间。另外，充电和放电单元110可以基于从控制单元130接收到的控制信号中包括的C速率信息对电池B进行充电和放电。
图4是示意性示出根据本公开的又一实施例的电池SOC估计方法的图。
优选地，电池SOC估计方法的每个步骤可以由电池SOC估计装置100来执行。在下文中，为了便于解释，应当注意的是，将简要描述或省略与前述内容重叠的内容。
参考图4，电池SOC估计方法可以包括充电和放电步骤(S100)、电压测量步骤(S200)、C速率改变步骤(S300)和SOC估计步骤(S400)。
充电和放电步骤(S100)是接收包括C速率信息的控制信号并且以包括在控制信号中的C速率对电池B进行充电和放电的步骤，并且可以由充电和放电单元110来执行。
例如，充电和放电单元110可以从控制单元130接收包括C速率信息的控制信号。另外，充电和放电单元110可以读取包括在控制信号中的C速率信息并以对应的C速率对电池B进行放电或放电。
电压测量步骤(S200)是在电池B的充电和放电过程中测量电池B的电压的步骤，并且可以由测量单元120来执行。
C速率改变步骤(S300)是每当在电压测量步骤(S200)中测量的电压值达到预设阈值(VTH)时改变C速率的步骤，并且可以由控制单元130来执行。
具体地，控制单元130可以被配置为每当所测量的电压值达到预设阈值(VTH)时将C速率改变为预设的C速率改变率。
例如，每当所测量的电压值达到预设阈值(VTH)时，控制单元130就可以以0.5的速率降低C速率。
SOC估计步骤(S400)是基于将在C速率改变步骤(S300)中改变的C速率与预设截止值进行比较的结果来估计电池B的SOC的步骤，并且可以由控制单元130来执行。
具体地，当所改变的C速率小于或等于截止值时，控制单元130可以将电池B的SOC估计为预设SOC。此外，控制单元130可以被配置为将用于终止电池B的充电和放电的充电和放电终止信号传输到充电和放电单元110。
相反，当所改变的C速率超过截止值时，控制单元130可以被配置为基于上述等式1和等式2来估计电池B的SOC。此外，控制单元130可以被配置为将包括所改变的C速率的控制信号传输到充电和放电单元110。
上述本公开的实施例可以不仅仅通过装置和方法来实现，而是可以通过实现与本公开的实施例的配置对应的功能的程序或者在其上记录程序的记录介质来实现。根据实施例的以上描述，本领域技术人员可以容易地实现该程序或记录介质。
已经详细描述了本公开。然而，应当理解，虽然详细描述和具体示例指示了本公开的优选实施例，但详细描述和具体示例仅以示例的方式给出，因为根据该详细描述，在本公开的范围内的各种改变和修改对于本领域技术人员来说将是显而易见的。
另外，由于本领域技术人员可以在不脱离本公开的技术思想的情况下以各种方式替换、修改和改变上述本公开，因此本公开不受上述实施例和附图限制，并且可以选择性地组合所有或一些实施例以实现各种修改。
(附图标记的说明)
1：电池组
100：电池SOC估计装置
110：充电和放电单元
120：测量单位
130：控制单元
140：存储单元

Claims (12)

1.一种电池SOC估计装置，包括：
充电和放电单元，所述充电和放电单元被配置为接收包括C速率信息的控制信号并且以包括在所述控制信号中的C速率对电池进行充电和放电；
测量单元，所述测量单元被配置为在所述电池的充电和放电过程中测量所述电池的电压；以及
控制单元，所述控制单元被配置为将所述控制信号传输到所述充电和放电单元，每当由所述测量单元测量的所述电压值达到预设阈值时改变包括在所述控制信号中的所述C速率，并基于将所改变的C速率与预设截止值进行比较的结果来估计所述电池的SOC。
2.根据权利要求1所述的电池SOC估计装置，
其中，所述控制单元被配置为每当所测量的电压值达到所述预设阈值时，将所述C速率降低预设的C速率改变率。
3.根据权利要求1所述的电池SOC估计装置，
其中，所述控制单元被配置为当所改变的C速率等于或小于所述截止值时将所述电池的所述SOC估计为预设SOC。
4.根据权利要求3所述的电池SOC估计装置，
其中，所述控制单元被配置为：
当在所述电池正在充电的同时所改变的C速率变得等于或小于所述截止值时，将所述电池的所述SOC估计为100％，并且
当在所述电池正在放电的同时所改变的C速率变得等于或小于所述截止值时，将所述电池的所述SOC估计为0％。
5.根据权利要求1所述的电池SOC估计装置，
其中，当所改变的C速率超过所述截止值时，所述控制单元被配置为在所述C速率被初始改变时的初始改变时间设定所述电池的标准SOC，并基于所述标准SOC、在所述初始改变时间之后所述C速率的改变次数以及直到在所述充电和放电过程中终止所述电池的充电和放电为止预期的所述C速率的预期改变次数来估计所述电池的所述SOC。
6.根据权利要求5所述的电池SOC估计装置，
其中，所述控制单元被配置为当所改变的C速率超过所述截止值时基于下面的等式1来估计所述电池的SOC，
[等式1]
其中，BSOC是所述电池的估计SOC，TSOC是根据所述电池的充电和放电状态预先确定的SOC值，RSOC是所述标准SOC，n是所述C速率的所述预期改变次数，并且m是所述C速率的所述改变次数。
7.根据权利要求5所述的电池SOC估计装置，
其中，所述控制单元被配置为基于所改变的C速率、所述截止值和预设的C速率改变率来计算所述C速率的所述预期改变次数。
8.根据权利要求7所述的电池SOC估计装置，
其中，所述控制单元被配置为基于下面的等式2来计算所述C速率的所述预期改变次数，
[等式2]
其中，n是所述C速率的所述预期改变次数，d是所述C速率改变率，x是所述截止值，并且y是包括在所述控制信号中的初始C速率值。
9.根据权利要求5所述的电池SOC估计装置，
其中，所述测量单元被配置为进一步在所述充电和放电过程中测量所述电池的电流，以及
其中，所述控制单元被配置为通过由所述测量单元从所述充电和放电的开始时间到所述初始改变时间测量的所述电池的所述电流进行积分来设定所述标准SOC。
10.根据权利要求1所述的电池SOC估计装置，
其中，所述控制单元被配置为当所改变的C速率小于或等于所述截止值时将用于终止所述电池的充电和放电的充电和放电终止信号传输到所述充电和放电单元，以及
其中，所述控制单元被配置为当所改变的C速率超过所述截止值时将包括所改变的C速率的所述控制信号传输到所述充电和放电单元。
11.一种电池组，包括根据权利要求1至10中任一项所述的电池SOC估计装置。
12.一种电池SOC估计方法，包括：
充电和放电步骤，所述充电和放电步骤接收包括C速率信息的控制信号，并以包括在所述控制信号中的C速率对电池进行充电和放电；
电压测量步骤，所述电压测量步骤在所述电池的充电和放电过程中测量所述电池的电压；
C速率改变步骤，所述C速率改变步骤每当在所述电压测量步骤中测量的所述电压值达到预设阈值时，改变包括在所述控制信号中的所述C速率；以及
SOC估计步骤，所述SOC估计步骤基于在所述C速率改变步骤中改变的所述C速率与预设截止值的比较的结果来估计所述电池的SOC。
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