JP2023520358A - バッテリモジュール試験 - Google Patents

Abstract

バッテリモジュールの試験は、バッテリモジュールに取り付けられた監視電子機器を使用して行うことができる。刺激をバッテリモジュールに付与して、除去することができる。刺激の除去後、監視電子機器は、非刺激状態に緩和されると、バッテリモジュールのパラメータを反映する監視電子機器から信号を収集することができる。刺激は、監視電子機器を取り付けたバッテリモジュールが実装されているシステムの試験機器又は構成要素によって提供することができる。バッテリモジュールに取り付けられた監視電子機器は、バッテリモジュール又はバッテリモジュールに含まれる１つ以上のバッテリの状態に関するデータを提供することができるバッテリモジュールに関連付けられた信号の自律記録を提供することができる。

Description

関連出願
本出願は、２０２０年３月２５日に提出された米国仮出願第６２／９９４，６５２号及び２０２０年９月１５日に提出された米国非仮出願第１７／０２１，６８２号の優先権の利益を主張し、これらの出願は、参照によりその全体が本明細書に組み込まれる。

本書は、測定装置及び方法に関するものであり、特に、バッテリ測定装置及び方法に関するものである。

電気インピーダンス分光法（ＥＩＳ）は、電気化学的インピーダンスの測定である。電気化学的インピーダンスは、通常、正弦波試験電圧又は電流などのＡＣ（交流）信号を試験中の電気化学的電池に印加し、次いで、電気化学的電池を通して電流を測定することによって測定される。ＥＩＳは、好適な周波数範囲にわたるインピーダンスの測定を使用する。これは、バッテリなどの多種多様な材料及びデバイスの電気的特性を調査するための有用な技術を提供することができる。

モジュール内にバッテリを配置し、その後、装置内の電源として配置することができるため、モジュール作製後のＥＩＳ試験は、通常、今日では実行されない。バッテリユニットの不良を取り除くための従来の手順では、

バッテリモジュールの電圧が測定され、バッテリモジュールが数週間保存され、次いでバッテリ電圧が再測定される。電圧低下が正常でない場合、バッテリは省略される。バッテリ測定技術の進歩は、バッテリ技術及びその用途を強化することができる。

バッテリモジュールの１つ以上のパラメータ又はバッテリモジュールの１つ以上のバッテリを測定するための構造を有するデバイスは、様々な用途で実装することができる。バッテリモジュールの試験は、バッテリモジュールに取り付けられた監視電子機器を使用して行うことができ、バッテリモジュールに刺激が付与され、除去される。刺激の除去後、監視電子機器は、非刺激状態に緩和されると、バッテリモジュールのパラメータを反映する監視電子機器から信号を収集することができる。刺激は、監視電子機器を取り付けたバッテリモジュールが実装されているシステムの試験機器又は構成要素によって提供することができる。バッテリモジュールに取り付けられた監視電子機器は、バッテリモジュール又はバッテリモジュールに含まれる１つ以上のバッテリの状態に関するデータを提供することができるバッテリモジュールに関連付けられた信号の自律記録を提供することができる。

例えば、特定の実施形態では、バッテリ試験の方法であって、バッテリモジュールに刺激を付与することであって、バッテリモジュールが１つ以上のバッテリを有する、付与することと、バッテリモジュールへの刺激を除去することを含む、バッテリモジュールの使用をオフにすることと、バッテリモジュールの使用をオフにし、バッテリモジュールへの刺激を除去した後、バッテリモジュールに取り付けられた監視電子機器を使用してバッテリモジュールからの信号を自律的に記録することと、記録された信号を出力し、そこから、記録された信号を使用して、バッテリモジュール若しくはバッテリモジュール内に配置された１つ以上のバッテリの、１つ以上の電気化学的パラメータ又は１つ以上の電気パラメータを算出することと、を開示する、方法が提供され得る。

特定の実施形態では、システムであって、１つ以上のバッテリを有するバッテリモジュールと、バッテリモジュールに取り付けられた監視電子機器であって、バッテリモジュールのバッテリの、バッテリに付与された刺激に対する応答を監視するための監視電子機器と、動作を実行するように構成されているコントローラであって、動作が、バッテリモジュールへの刺激を除去することを含む、バッテリモジュールの使用をオフにすることと、バッテリモジュールの使用をオフにし、バッテリモジュールへの刺激を除去した後、監視電子機器を使用してバッテリモジュールからの信号を自律的に記録することと、記録された信号を出力し、そこから、記録された信号を使用して、バッテリモジュール若しくはバッテリモジュール内に配置された１つ以上のバッテリの、１つ以上の電気化学的パラメータ又は１つ以上の電気パラメータを算出することと、を含む、コントローラと、を開示する、システムが提供され得る。

特定の実施形態では、システムであって、１つ以上のバッテリを有するバッテリモジュールと、バッテリモジュールのバッテリの、バッテリに付与された刺激に対する応答を監視するための手段と、バッテリに対する刺激の除去を含むバッテリモジュールのオフを識別するバッテリの応答を監視するための手段に応答して、バッテリモジュールからの信号を自律的に記録する手段と、記録された信号を出力し、そこから、記録された信号を使用して、バッテリモジュール若しくはバッテリモジュール内に配置された１つ以上のバッテリの、１つ以上の電気化学的パラメータ又は１つ以上の電気パラメータを算出するための手段と、を開示するシステムが提供され得る。

図面は、概して、限定ではなく例として、本明細書に考察された様々な実施形態を示す。図面は、必ずしも縮尺通りに描かれていない。
様々な実施形態による、バッテリモジュールに取り付けられた電子機器を介した測定信号の刺激及び自律記録としてのバッテリ試験機器を使用する、バッテリモジュール試験の例示的な方法の流れを示す。 様々な実施形態による、バッテリモジュールに取り付けられた電子機器を介した測定信号の刺激及び自律記録としてのバッテリ試験機器を使用する、バッテリモジュール試験の例示的な方法の流れを示す。 様々な実施形態による、バッテリモジュールに取り付けられた電子機器を介した測定信号の刺激及び自律記録としてのバッテリ試験機器を使用する、バッテリモジュール試験の例示的な方法の流れを示す。 様々な実施形態による、バッテリモジュールに取り付けられた電子機器を介した測定信号の刺激及び自律記録としてのバッテリ試験機器を使用する、バッテリモジュール試験の例示的な方法の流れを示す。 様々な実施形態による、バッテリモジュールに取り付けられた電子機器を介した測定信号の刺激及び自律記録としてのバッテリ試験機器を使用する、バッテリモジュール試験の例示的な方法の流れを示す。 様々な実施形態による、バッテリモジュールに取り付けられた電子機器を介した測定信号の刺激及び自律記録としてのバッテリ試験機器を使用する、バッテリモジュール試験の例示的な方法の流れを示す。 様々な実施形態による、自動車における例示的なバッテリパックを示す。 様々な実施形態による、バッテリ試験の例示的な方法の特性の流れ図である。 様々な実施形態による、バッテリモジュールに取り付けられた監視電子機器を有するバッテリモジュールを有する例示的なシステムの特性のブロック図である。

様々な実施形態において、バッテリモジュールＥＩＳ測定は、バッテリ試験機器を、刺激として使用し、かつモジュールに取り付けられた電子機器を介して電圧の自律的な記録を使用することによって、実現され得る。この測定方法は、バッテリ試験機器と自律的なバッテリ監視との組み合わせにより、バッテリのＥＩＳ分析を実行することができる。自律的な測定を使用すると、バッテリを高音量ですばやく試験し、次いで、監視を比較的長期間継続できるストレージに移動できる。

バッテリモジュールの例示的な測定手順は、以下の方法で行うことができる。バッテリモジュールへの刺激は、試験機器を介して付与することができる。そのような試験機器には、ライン試験機器のバッテリモジュール端部が含まれるが、これに限定されない。刺激を付与することが完了すると、バッテリモジュールが試験機器から除去される。バッテリモジュールに取り付けられた電子機器を使用して、電圧、温度、及びインピーダンスのうちの１つ以上が自律的に記録される。電子機器は、エネルギーを節約するためにバッテリモジュールを周期的に測定することができる。測定電子機器は、バッテリモジュールによって電源を供給することができる。既知の刺激及び記録されたパラメータを使用して、バッテリモジュール又は１つ以上のバッテリの電気化学的パラメータ又は他のパラメータを算出することができる。

様々な実施形態において、バッテリモジュールの自律的な測定は、試験機器によって提供される刺激に反応して行われる。自律的な測定は、刺激が付与された後、及び試験機器との結合から除去した後に、行うことができる。これは、通常、刺激に対するバッテリの反応には長い整定時間が必要であるため、バッテリパラメータを測定するための試験機器の従来の使用よりも優れた手順である。整定時間中に試験機器を所与のバッテリモジュールに保持することは効率的ではない。例えば、電気車両バッテリモジュール用の自動車組立ラインの場合、試験時間は非常に短くなければならない。本明細書で教示されているように、自律的な測定は、測定をオフラインで継続し、機器を解放することを可能にする。他の組立ラインは、バッテリベースの電気機能を有する他の装置のためのバッテリモジュールについて同様の方法で実装することができる。車両は、トラック、バス、船舶、飛行機、オートバイ、ロボット、列車、又はその機能の一部として移動する他の器具を含むことができるが、これらに限定されるわけではない。

図１～図６は、バッテリモジュールに取り付けられた電子機器を介した測定信号の刺激及び自律記録を提供するために、バッテリ試験機器を使用する、バッテリモジュール試験の例示的な方法の流れの一実施形態を示す。バッテリモジュール試験は、電気化学的インピーダンス分光測定を含むことができる。図１は、１つ以上のバッテリ電池１０５－１、１０５－２、１０５－３、及び１０５－４がバッテリモジュール１１０内に形成される製造フローにおける地点を示す。バッテリモジュールは、４つ以上又は以下のバッテリ電池を収容することができる。

図２は、電池監視電子機器１１５がバッテリモジュール１１０に追加されて、監視電子機器を有するバッテリモジュール１２０を形成する製造フローにおける地点を示す。監視電子機器１１５は、バッテリモジュール１１０及び１つ以上のバッテリ電池１０５－１、１０５－２、１０５－３、及び１０５－４に電気的に結合され、これらの構造の測定を行う。監視電子機器１１５は、監視電子機器１１５によって測定されたデータ又は収集された信号を送信するための無線通信デバイス１１６を含むことができる。測定されたデータ又は収集された信号は、バッテリモジュール１２０の外部のデバイス又はシステムに送ることができる。監視電子機器１１５は、バッテリモジュール１１０内に形成された１つ以上のバッテリ電池１０５－１、１０５－２、１０５－３、及び１０５－４に取り付け可能な１つ以上の電池監視電子ユニットとして実装され得る。この例示的な方法では、電池監視電子機器は、監視電子機器を有するバッテリモジュール１２０、又は１つ以上のバッテリ電池１０５－１、１０５－２、１０５－３、及び１０５－４のいくつかの電気パラメータを自律的に測定することができる。例えば、バッテリ電池電圧、温度、又はインピーダンスを測定することができる。

図３は、監視電子機器を有するバッテリモジュール１２０が製造試験機器１２５によって刺激される製造フローの地点を示す。製造試験機器１２５は、大容量の製造試験機器とすることができる。標準的な製造試験機器を使用して、刺激を提供することができる。監視電子機器を有するバッテリモジュール１２０は、少なくとも１回充電及び／又は放電することができる。製造試験機器によるこの刺激は、既知であるか、測定されているか、又は推測され得る。

図４は、監視電子機器を有するバッテリモジュール１２０から付与された刺激が除去される製造方法における地点を示す。この地点において、監視電子機器１１５は、バッテリ電気信号を自律的に記録する。例えば、この自律的な測定は、監視電子機器を有するバッテリモジュール１２０の輸送又は保管中に行うことができる。そのような輸送又は保管は、付与装置に含まれることとは別個であり得る。

刺激を付与するために、監視電子機器を有するバッテリモジュール１２０は、励起されており、その固有の状態に弛緩するのに数時間かかることがある。監視電子機器１１５は、弛緩期間中、バッテリモジュール１２０の電気パラメータを自律的に測定し続け、これらの電気パラメータが導出される信号を記録し続けることができる。バッテリモジュール１２０は、倉庫に出荷することができ、電池監視電子機器１１５は、バッテリが完全に又は実質的に弛緩されるまで、これらの自律的な測定を実行し続け、例えば、１２～２４時間以上かかる可能性がある。自律的な測定は、監視電子機器１１５内に収容される１つ以上の処理デバイス及びメモリによって制御され得る。監視電子機器１１５は、バッテリモジュール１２０の個々のバッテリを測定することができる場合がある。

図５は、監視電子機器１１５内に記録された信号を無線で受信装置に送信するか、又は後で監視電子機器１１５のメモリから取り出すことができる方法の地点を示す。受信デバイスは、限定されないが、クラウドベースのＩＴシステムなど、ローカル情報技術（ＩＴ）システム又は非ローカルＩＴシステム１３０であり得る。ＩＴシステムは、データ処理システム、情報システム、記録保存システム、通信システム、電気通信システム、アカウント管理システム、在庫管理システム、他の処理ベースのシステム、及びインターネットウェブサイトを含み得、これらは全て、電子ベース又は光電子ベースのシステムであり得る。そのようなシステムとしては、関連付けられたコンピュータプログラム、ソフトウェア、データベース、ファームウェア、ハードウェア、及び関連する文書が挙げられる。無線送信は、いくつかの無線送信プロトコルのうちのいずれか１つを使用して行われ得る。いくつかの実施形態では、無線通信は、５～１０メートルの範囲に適した送信プロトコルを使用して行われ得る。しかし、無線送信は、５～１０メートルの範囲に限定されない。データが後で監視電子機器のメモリから取り出されるいくつかの実施形態では、データ送信は、ユニバーサルシリアルバス（ＵＳＢ）接続などの有線接続を介して行われ得るが、これに限定されない。短距離無線通信及びＵＳＢ接続は、ローカルエリアネットワーク（ＬＡＮ）又は広域ネットワーク（ＷＡＮ）を含むことができる１つ以上の通信ネットワークに結合することができる。

図６は、バッテリモジュール１２０又はバッテリモジュール１２０の１つ以上のバッテリ電池のＥＩＳ特徴が、分析１３５を提供するローカルＩＴシステム又は非ローカルＩＴシステム１３０において算出される方法における地点を示す。特徴は、ＥＩＳ特徴とすることができる。そのような算出は、図４に示されるように、監視電子機器１１５によって、記録されたデータ、及び図３に示されるように、試験機器１２５から提供された既知の刺激に基づくことができる。バッテリモジュール１２０の刺激及び弛緩は、バッテリモジュール１２０の電気化学的パラメータのいくつかを提供する。弛緩期間にわたる刺激に対する測定された反応は、バッテリモジュール１２０のＥＩＳパラメータをＩＴシステム１３０内の分析１３５においてモデリングすることを可能にする。これらのパラメータ及びモデリングは、単一のユニットとしてのバッテリモジュール１２０のモデリングに加えて、個々のバッテリベースで行われ得る。弛緩期間にわたる測定中、製造試験機器１２０の刺激は、バッテリモジュールに提供されていない。いくつかの実施形態では、測定データの分析の一部分が、監視電子機器１１５内で行われ得る。

図１～図６で教示されたプロセスは、バッテリモジュールに刺激を付与することによってバッテリモジュール又はバッテリモジュール内の１つ以上のバッテリの特性を測定することと、バッテリモジュールが能動的に使用されていない状態でバッテリモジュールから刺激が除去された後にバッテリモジュールからの信号を測定することと、を含む。測定信号は、バッテリモジュールのバッテリが弛緩した状態になる前に収集することができ、通常の弛緩した状態は、使用していないバッテリモジュールに関連付けられる。測定されたバッテリモジュールは、後で様々な用途で使用するために保管することができる。

同様のプロセスは、バッテリモジュールが刺激され、刺激が除去された状態でバッテリモジュールから電気信号が収集され、バッテリモジュールが用途で積極的に使用されない様々な用途で使用することができる。これらの用途において、刺激は、バッテリモジュールを使用しないそれぞれの用途において、バッテリモジュールからの少量の電力を使用して監視電子機器によって提供され得る。複数のバッテリモジュールを有するいくつかの用途では、１つのバッテリモジュールは、バッテリモジュールの別の１つによって提供される刺激で試験することができる。例えば、バッテリモジュールを使用しない用途は、アイドル期間又はオン及びオフの期間を有する用途を含むことができる。そのような用途のオフ期間は、バッテリモジュール又は１つ以上のバッテリが弛緩期間を通じて遷移するときに、バッテリモジュール又はバッテリモジュールの１つ以上のバッテリを試験する機会を提供することができる。

図７は、自動車２４０内の例示的なバッテリパック２１９の一実施形態を示す。自動車２４０は、電気自動車とすることができる。バッテリパック２１９は、バッテリモジュール２２０－１、バッテリモジュール２２０－２、バッテリモジュール２２０－３、バッテリモジュール２２０－４、バッテリモジュール２２０－５、バッテリモジュール２２０－６、バッテリモジュール２２０－７、及びバッテリモジュール２２０－８を含むことができる。バッテリパック２１９は、８つ以上又は以下のバッテリモジュールを有することができる。バッテリモジュール２２０－１、２２０－２、２２０－３、２２０－４、２２０－５、２２０－６、２２０－７、及び２２０－８は、端子ＨＶ＋及びＨＶ－と直列に接続して、自動車２４０に動作電力を提供することができる。バッテリモジュール２２０－１、２２０－２、２２０－３、２２０－４、２２０－５、２２０－６、２２０－７、及び２２０－８の各々は、図４の監視電子機器を有するバッテリモジュール１２０と同様であるがこれに限定されない監視電子機器を有するバッテリモジュールとして構成され得る。

自動車２４０が駆動すると、パック２１９内のバッテリモジュール２２０－１、２２０－２、２２０－３、２２０－４、２２０－５、２２０－６、２２０－７、及び２２０－８が励起される。自動車２４０がオフになると、バッテリモジュール２２０－１、２２０－２、２２０－３、２２０－４、２２０－５、２２０－６、２２０－７、及び２２０－８上の監視電子機器は、バッテリパラメータを測定することができる。バッテリモジュール２２０－１、２２０－２、２２０－３、２２０－４、２２０－５、２２０－６、２２０－７、及び２２０－８上の監視電子機器は、車両のＢＭＳ（バッテリ管理システム）コントローラがオフになっていても、又は監視電子機器にコマンドを発行することができない状態であっても、バッテリパラメータを測定することができる。モニタ電子機器は、自律的に測定することができる場合がある。測定されたパラメータは、電圧、温度、及びインピーダンスなどのパラメータを含むことができる。これらのパラメータに関する信号はまた、自動車２４０の自動車ＢＭＳシステム内で収集され得る。バッテリモジュール２２０－１、２２０－２、２２０－３、２２０－４、２２０－５、２２０－６、２２０－７、及び２２０－８上の監視電子機器は、無線又は有線で、自動車２４０のエンジン制御ユニット（ＥＣＵ）２５０にデータを送ることができる。このデータは、車両又はＢＭＳコントローラが再びオンになったときに送信することができる。ＥＣＵは、自動車の内部コンピュータであり、自動車のシステムで発生する変化を監視し、それに反応する。ＥＣＵ２５０への無線データ転送は、無線コレクタ２４５を使用して実装することができる。無線コレクタ２４５は、有線接続又は無線を介してＥＣＵ２５０に接続することができる。いくつかの例では、自動車２４０がオフのとき、自動車ＥＣＵ２５０は、バッテリモジュール２２０－１、２２０－２、２２０－３、２２０－４、２２０－５、２２０－６、２２０－７、及び２２０－８のうちの１つ以上の監視電子機器によって、又は無線コレクタ２４５によって起動され得る。データは、自動車２４０内で処理するか、又は処理のためにクラウド２６０に送ることができる。データは、標準的な保守点検などの後日にアクセスするために、自動車２４０のＢＭＳ内に格納され得る。

典型的には、データ処理及び通信に関して「クラウド」という用語は、インターネットに接続されているサーバで満たされたデータセンタを指す。しかしながら、クラウドは、任意のネットワーク又はネットワークの組み合わせを指す場合がある。クラウドは、パブリックインターネット又はプライベート、ナショナル、又はグローバルネットワークのような広域ネットワーク（ＷＡＮ）を含み得、データセンタのサービスを提供する組織内のローカルエリアネットワーク（ＬＡＮ）を含み得る。加えて、「クラウドコンピューティング」という用語は、これらのサーバによってユーザのために実行されるソフトウェア及びサービスを指し、典型的には、ユーザは、サーバ又はデータセンタの物理的な位置を知らない。更に、データセンタは、分散型エンティティであり得る。クラウドコンピューティングは、共有されたコンピュータ処理リソース及びデータを、関連付けられたネットワークを介してオンデマンドでコンピュータ及び他のデバイスに提供することができる。

ＥＩＳ分析は、異常を検出するために、バッテリモジュールの監視電子機器によって収集されたデータの処理を含むことができる。バッテリモジュールの異常は、バッテリモジュールの他のバッテリのためのデータとは異なるバッテリモジュールのバッテリのためのデータとすることができる。バッテリモジュールの異常は、バッテリモジュールのパラメータの過去のデータと著しく異なるパラメータのデータであり得る。異常は、バッテリモジュール又はバッテリモジュールの１つ以上のバッテリによる刺激（正常でない）に対する反応であり得る。

ＥＩＳ分析は、バッテリモジュールの隠された状態、充電状態（ＳＯＣ）、及びバッテリモジュールの健全性（ＳＯＨ）を判定するために、バッテリモジュールの監視電子機器によって収集されたデータの処理を含むことができる。ＥＩＳ分析は、例えば、電気自動車で使用される大型バッテリモジュール又は大型バッテリモジュールのグループなどであるがこれらに限定されない、小型及び大型のバッテリモジュールに適用することができる。バッテリの隠された状態は、直接測定することが困難な状態である。隠された状態は、測定されたデータと、観測可能なデータを隠された状態に変換するデータベースとに基づいて、判定することができる。電圧及び温度に関する測定及び判定された隠された状態は、１つ以上のアルゴリズムにおいて使用して、ＳＯＣ及びＳＯＨを算出し、バッテリ及びバッテリモジュールが安全な動作温度にあるかどうかを評価することができる。

ＥＩＳ分析は、バッテリモジュールの監視電子機器によって収集された観測データに基づいて、バッテリモジュール又はバッテリモジュールの１つ以上のバッテリをモデリングするために、バッテリモジュールの監視電子機器によって収集されたデータの処理を含むことができる。モデリングは、小さな信号電気モデルを作製することを含むことができる。電気モデルを応答させて、関連するインピーダンスを生成することができる。バッテリ、ＳＯＣ、及びＳＯＨの隠された状態は、生成されたインピーダンス及びデータベースに基づいて判定することができ、データベースは、１つ以上のインピーダンスを隠された状態に変換するために使用することができる。

バッテリモジュールの監視電子機器によって収集された処理データは、いくつかの異なる方法で使用することができる。処理されたデータは、バッテリ劣化に関するアラートを提供し、かつバッテリの健全性を特徴付けるために使用することができる。例えば、図７に関して説明したように、自動車内で使用される監視電子機器を有するバッテリモジュールでは、バッテリ劣化の判定に応答して、バッテリ劣化のアラートが自動車内のディスプレイ上で生成され得る。バッテリモジュール又はそのバッテリの健全性の特徴付けはまた、自動車内のディスプレイ上で生成することもできる。バッテリの劣化及び健全性の表示は、自動車内以外の用途に使用することができる。

処理されたデータは、製造用途においてために使用することができる。１つ以上のバッテリモジュールが異常を有するという判定に応答して、異常なバッテリモジュールをサプライチェーンから除去することができる。処理されたデータは、本明細書で教示されるように、バッテリ試験からのデータを処理することに基づいて、バッテリモジュールを等級付けし、ソートするために、在庫システムにおいて使用することができる。

図８は、バッテリ試験の例示的な方法８００の一実施形態の特性の流れ図である。８１０において、バッテリモジュールに刺激が付与され、バッテリモジュールは１つ以上のバッテリを有する。８２０において、バッテリモジュールへの刺激を除去することを含む、バッテリモジュールの使用がオフにされる。８３０において、バッテリモジュールの使用をオフにし、バッテリモジュールへの刺激を除去した後、バッテリモジュールからの信号は、バッテリモジュールに取り付けられた監視電子機器を使用して自律的に記録される。バッテリモジュールからの信号を自律的に記録することは、バッテリモジュール又は１つ以上のバッテリの電圧、温度、又はインピーダンスを記録することを含むことができる。バッテリモジュールからの信号は、バッテリモジュールの使用をオフにし、バッテリモジュールへの刺激を除去することから、刺激を付与することからのバッテリモジュールの弛緩の完了又は実質的な完了までを含む期間中に、自律的に記録することができる。信号の自律記録は、この期間中、継続的に又は周期的に行うことができる。刺激を付与することからのバッテリモジュールの弛緩の完了は、例えば、オン及びオフの期間で動作する自動車又は他の装置などのバッテリモジュールの次の使用のオンであり得る。監視信号はまた、バッテリモジュールの使用中に収集することもできる。

８４０において、記録された信号が出力され、そこから、記録された信号を使用して、バッテリモジュール若しくはバッテリモジュール内に配置された１つ以上のバッテリの、１つ以上の電気化学的パラメータ又は１つ以上の電気パラメータが算出される。記録された信号は、記録された信号からのデータを分析するために、無線で受信デバイスに送信され得る。バッテリモジュール若しくはバッテリモジュール内に配置された１つ以上のバッテリの、１つ以上の電気化学パラメータ又は１つ以上の電気パラメータは、受信デバイスに結合された処理デバイスを使用して算出することができる。代替的に、この算出は、監視電子機器と併せて行うことができる。バッテリモジュール又は１つ以上のバッテリのうちの電気化学的インピーダンス分光特徴は、記録された信号からのデータと、刺激とに基づいて算出することができる。

方法８００、又は方法８００と同様の方法の変形例は、そのような方法の適用及び／又はそのような方法が実装されるシステムのアーキテクチャに応じて組み合わされ得るいくつかの異なる実施形態を含むことができる。そのような方法は、試験機器を使用してバッテリモジュールに刺激を付与することを含むようにバッテリモジュールに刺激を付与することと、試験機器からバッテリモジュールへの刺激を除去することを含むバッテリモジュールの使用をオフにすることと、を含むことができる。バッテリモジュール又は１つ以上のバッテリに刺激を付与する前に、１つ以上のバッテリをバッテリモジュールに形成することができる。試験機器を使用してバッテリモジュールに刺激を付与することは、バッテリモジュールの１つ以上のバッテリを充電及び放電することを含むことができる。バッテリモジュールからの信号は、試験機器への結合からのバッテリモジュールの除去から、刺激を付与することからのバッテリモジュールの弛緩の完了又は実質的な完了までを含む期間中に自律的に記録することができる。記録された信号は、試験機器への結合からの除去の後、及びバッテリモジュールが付与された刺激から弛緩した後、監視電子機器のメモリから取り出すことができる。記録された信号は、監視電子機器から取り出され、分析装置に無線で送信され得る。

方法８００、又は方法８００と同様の方法の変形例は、バッテリモジュールが自動車において動作可能である状態でバッテリモジュールを励起することを含むように、バッテリモジュールに刺激を付与することと、自動車がオフの状態でバッテリモジュールへの刺激を除去することを含む、バッテリモジュールの使用をオフにすることと、を含むことができる。方法８００、又は方法８００と同様の方法は、バッテリ電力で動作する他の装置に適用することができ、装置はオン及びオフの期間を経る。これらのオン及びオフ期間は、オンの刺激が除去された後の弛緩期間中に、バッテリモジュール又は個々のバッテリの試験を可能にする。

方法８００、又は方法８００と同様の方法の変形例は、記録された信号から異常を検出すること、又は記録された信号と、観測可能なデータを隠された状態に変換するデータベースとに基づいて、バッテリモジュール又はバッテリのうちの１つ以上の隠された状態を判定することを含むことができる。変形例は、記録された信号に基づいてバッテリモジュール又はバッテリのうちの１つ以上をモデリングすることであって、電気モデルを作製することを含む、モデリングすることと、電気モデルに応答させることと、電気モデルの応答からインピーダンスを生成することと、生成されたインピーダンスと、インピーダンスを隠された状態に変換するデータベースとに基づいて、バッテリモジュール又はバッテリのうちの１つ以上の隠された状態を判定することと、を含むことができる。

方法８００、又は方法８００と同様の方法の変形例は、記録された信号を処理して、バッテリの健全性の特徴評価をディスプレイに提供することを含むことができる。バッテリ劣化の判定に応答して、処理は、バッテリ劣化のアラートを生成することを含むことができる。変形例は、記録された信号を処理して、バッテリモジュールの品質グレードをディスプレイに提供することを含むことができる。バッテリモジュールに関連付けられた異常の判定に応答して、異常なバッテリモジュールであるバッテリモジュールの識別を生成することができる。

様々な実施形態では、コンピュータ可読非一時的媒体などの非一時的機械可読記憶デバイスは、その上に格納された命令を含むことができ、これは、機械によって実施されると、機械に動作を実施させ、動作は、方法８００に関して説明される方法及び技術の特性、その変形例、及び／又は図１～図９に関連付けられるなど、本明細書で教示される他の方法又は機能の特性と同様の又は同一の１つ以上の特性を含む。そのような命令の物理的構造は、１つ以上のプロセッサによって動作され得る。これらの物理的構造を実行すると、機械に様々な動作を実施させることができる。

バッテリモジュールを試験するための命令を格納した非一時的な機械可読媒体であって、１つ以上のプロセッサによって実行されると、バッテリモジュールに刺激を付与することであって、バッテリモジュールが１つ以上のバッテリを有する、付与することと、バッテリモジュールへの刺激を除去することを含む、バッテリモジュールの使用をオフにすることと、バッテリモジュールの使用をオフにし、バッテリモジュールへの刺激を除去した後、バッテリモジュールに取り付けられた監視電子機器を使用してバッテリモジュールからの信号を自律的に記録することと、記録された信号を出力し、そこから、記録された信号を使用して、バッテリモジュール若しくはバッテリモジュール内に配置された１つ以上のバッテリの、１つ以上の電気化学的パラメータ又は１つ以上の電気パラメータを算出することと、を含む動作をシステムに実施させることができる、非一時的な機械可読媒体。動作は、試験機器を使用してバッテリモジュールに刺激を付与することを制御することと、バッテリモジュールの使用をオフにすることと、試験機器から刺激を除去しかつ試験機器と通信することによってバッテリモジュールへの刺激を除去することと、を含むことができる。動作は、１つ以上のバッテリの電圧、温度、又はインピーダンスを記録することを含むことができる。動作は、バッテリモジュールの使用をオフにし、バッテリモジュールへの刺激を除去することから、刺激を付与することからのバッテリモジュールの弛緩の完了までを含む期間中に、バッテリモジュールからの信号を自律的に記録することを含むことができる。

命令は、記録された信号を無線で受信デバイスに送信して、記録された信号からのデータを分析する動作を実施するために、１つ以上のプロセッサによって実行され得る。動作はまた、刺激を提供する、試験機器への結合からの除去の後、及びバッテリモジュールが付与された刺激から緩和された後の時間に、監視電子機器のメモリから記録された信号を取り出すことを含むことができる。動作は、記録された信号からのデータと、刺激とに基づいて、バッテリモジュール又は１つ以上のバッテリのうちの電気化学的インピーダンス分光特徴を算出することを含むことができる。

１つ以上のプロセッサによって実行可能な動作の変形例は、そのような非一時的機械可読記憶デバイスの用途及び／又はそのような非一時的機械可読記憶デバイスが実装されるシステムのアーキテクチャに応じて組み合わせられ得るいくつかの異なる実施形態を含むことができる。そのような動作は、バッテリモジュールが自動車において動作可能である状態でバッテリモジュールを励起するように、バッテリモジュールに刺激を付与することと、自動車がオフの状態でバッテリモジュールへの刺激を除去することを含む、バッテリモジュールの使用をオフにすることと、を含むことができる。１つ以上のプロセッサによって実行可能な動作の変形例は、バッテリ電力で動作する他の装置に適用することができ、装置はオン及びオフの期間を経る。これらのオン及びオフ期間は、オンの刺激が除去された後の弛緩期間中に、バッテリモジュール又は個々のバッテリの試験を可能にする。

動作の変形例は、記録された信号から異常を検出すること、又は記録された信号と、観測可能なデータを隠された状態に変換するデータベースとに基づいて、バッテリモジュール又はバッテリのうちの１つ以上の隠された状態を判定することを含むことができる。動作の変形例は、記録された信号に基づいてバッテリモジュール又はバッテリのうちの１つ以上をモデリングすることであって、電気モデルを作製することを含む、モデリングすることと、電気モデルに応答させることと、電気モデルの応答からインピーダンスを生成することと、生成されたインピーダンスと、インピーダンスを隠された状態に変換するデータベースとに基づいて、バッテリモジュール又はバッテリのうちの１つ以上の隠された状態を判定することと、を含むことができる。

様々な実施形態では、システムは、１つ以上のバッテリを有するバッテリモジュールと、バッテリモジュールに取り付けられた監視電子機器であって、バッテリモジュールのバッテリの、バッテリに付与された刺激に対する応答を監視するための監視電子機器と、動作を実施するように構成されているコントローラと、を含むことができる。動作は、バッテリモジュールへの刺激を除去することを含む、バッテリモジュールの使用をオフにすることと、バッテリモジュールの使用をオフにし、バッテリモジュールへの刺激を除去した後、監視電子機器を使用してバッテリモジュールからの信号を自律的に記録することと、記録された信号を出力し、そこから、記録された信号を使用して、バッテリモジュール若しくはバッテリモジュール内に配置された１つ以上のバッテリの、１つ以上の電気化学的パラメータ又は１つ以上の電気パラメータを算出することと、を含むことができる。

そのようなシステムの変形例は、そのようなシステムの適用及び／又はそのようなシステムが実装されるアーキテクチャに応じて組み合わされ得るいくつかの異なる実施形態を含むことができる。そのようなシステムは、バッテリへの刺激を提供するための試験機器を含むことができる。自律的に記録された信号は、１つ以上のバッテリの電圧、温度、又はインピーダンスであり得る。そのようなシステムは、記録された信号からのデータを分析するために、記録された信号を無線で受信デバイスに送信するための送信機を含むことができる。

そのようなシステムの変形例は、バッテリモジュールの使用をオフにし、バッテリモジュールへの刺激を除去することから、刺激を付与することからのバッテリモジュールの弛緩の完了までを含む期間中に、バッテリモジュールからの信号を自律的に記録するように動作可能であるコントローラを含むことができる。そのようなシステムは、動作を実行するように構成されている処理デバイスを含むことができ、動作は、記録された信号に基づいてバッテリモジュール又はバッテリのうちの１つ以上をモデリングすることであって、電気モデルを作製することを含む、モデリングすることと、電気モデルに応答させることと、電気モデルの応答からインピーダンスを生成することと、生成されたインピーダンスと、インピーダンスを隠された状態に変換するデータベースとに基づいて、バッテリモジュール又はバッテリのうちの１つ以上の隠された状態を判定することと、を含む。そのようなシステムは、方法８００、その変形例、方法８００と同様の方法、及び／又は本明細書で教示される他の方法若しくは機能の特性に関して説明される方法及び技術の機能を実施するために実装することができる。

様々な実施形態では、システムは、１つ以上のバッテリを有するバッテリモジュールと、バッテリモジュールのバッテリの、バッテリに付与された刺激に対する応答を監視するための手段と、バッテリに対する刺激の除去を含むバッテリモジュールのオフを識別するバッテリの応答を監視するための手段に応答して、バッテリモジュールからの信号を自律的に記録する手段と、記録された信号を出力し、そこから、記録された信号を使用して、バッテリモジュール若しくはバッテリモジュール内に配置された１つ以上のバッテリの、１つ以上の電気化学的パラメータ又は１つ以上の電気パラメータを算出するための手段と、を含むことができる。バッテリモジュールからの信号を自律的に記録することは、バッテリの使用をオフにし、バッテリへの刺激を除去することから、刺激を付与することからのバッテリの弛緩の完了までを含む期間中に生じ得る。

そのようなシステムの変形例は、そのようなシステムの適用及び／又はそのようなシステムが実装されるアーキテクチャに応じて組み合わされ得るいくつかの異なる実施形態を含むことができる。そのようなシステムは、記録された信号を処理するための手段を含むことができ、記録された信号を処理する手段は、バッテリ劣化の判定に応答して、バッテリ劣化のアラートを含むバッテリの健全性の特徴評価をディスプレイに提供するように動作可能である。そのようなシステムの変形例は、記録された信号を処理する手段を含むことができ、記録された信号を処理する手段が、バッテリモジュールに関連付けられた異常の判定に応答して、異常なバッテリモジュールであるバッテリモジュールの識別を含む、バッテリモジュールの品質グレードをディスプレイに提供するように動作可能である。そのようなシステムは、方法８００、その変形例、方法８００と同様の方法、及び／又は本明細書で教示される他の方法若しくは機能の特性に関して説明される方法及び技術の機能を実施するために実装することができる。

図９は、バッテリモジュール９２０－１～９２０－Ｎを有する例示的なシステム９００の実施形態の特性のブロック図である。システム９００は、監視電子機器９１５－１ ～９１５－Ｎ（それぞれバッテリモジュール９２０－１～９２０－Ｎに取り付けられた）を含む。バッテリモジュール９２０－１～９２０－Ｎ（監視電子機器９１５－１～９１５－Ｎを有する）は、各バッテリモジュールが１つ以上のバッテリを有する１つ以上のバッテリモジュールを使用する、いくつかの装置に実装され得る。監視電子機器９１５－１～９１５－Ｎを、バッテリモジュール９２０－１～９２０－Ｎを試験する際に、本明細書に教示されるように、使用することができる。監視電子機器９１５－１～９１５－Ｎは、バッテリモジュール９２０－１ ～９２０－Ｎ、又はバッテリモジュール９２０－１ ～９２０－Ｎに含まれる１つ以上のバッテリの、ＳＯＣ、ＳＯＨ、電圧パラメータ、温度、又はそれらの組み合わせを追跡するために使用することができる。バッテリモジュール９２０－１～９２０－Ｎ及び監視電子機器９１５－１ ～９１５－Ｎは、電気自動車、バッテリベースの電気機能を有する自動車、又は他の装置に実装され得る。車両は、トラック、バス、船舶、飛行機、オートバイ、ロボット、列車、又はその機能の一部として移動する他の器具を含むことができる。

システム９００は、バッテリモジュール９２０－１ ～９２０－Ｎ（監視電子機器９１５－１～９１５－Ｎを有する）がそれぞれ、バッテリモジュール９２０－１ ～９２０－Ｎの試験後の製造保管領域内、又は１つ以上のバッテリによって電力供給される装置内に位置することができる、ネットワーク化されたシステムであり得る。バッテリモジュール９２０－１～９２０－Ｎ（監視電子機器９１５－１～９１５－Ｎを有する）は、図４の監視電子機器を有するバッテリモジュール１２０、又はバッテリモジュール２２０－ｊ， ｊ ＝ １， ２， ．．．８ （図７の監視電子機器を有する）（８つのバッテリモジュールに限定されない）と同様に実装することができる。

システム９００はまた、１つ以上のプロセッサ９５２、メモリモジュール９５５、通信ユニット９５８、データ処理ユニット９５４、電子機器装置９５４、周辺機器９５７、ディスプレイユニット９６１、ユーザインターフェース９６２、及び選択デバイス９６４等のいくつかの構成要素を含んでもよい。１つ以上のプロセッサ９５２は、単一のプロセッサ又はプロセッサのグループとして動作し得る。プロセッサグループのプロセッサは、割り当てられた機能に応じて独立して動作し得る。１つ以上のプロセッサ９５２は、１つ以上の特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）において実現され得る。１つ以上のプロセッサ９５２は、１つ以上のデジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ）において実現され得る。システム９００が設計される機能に関連付けられたスキームを実行するためのシステム９００の構成要素の動作を制御することにおいて、１つ以上のプロセッサ９５２は、データベースへのデータのアクセス及びデータベースからのデータのアクセスを指示することができる。

システム９００は、１つ以上のプロセッサ９５２、メモリモジュール９５５、及び通信ユニット９５８（バッテリモジュール９２０－１．．～９２０－Ｎ（監視電子機器９１５－１．．．～９１５－Ｎを有する）の管理を制御するために処理ユニットとして動作するように配置された）を含むことができる。加えて、例えば、１つ以上のプロセッサ９５２、メモリモジュール９５５、及び通信ユニット９５８は、バッテリモジュール９２０－１ ．．．～９２０－Ｎ（監視電子機器９１５－１．．．９１５－Ｎを有する）の動作パラメータを調整するように配置され得る。用途に応じて、通信ユニット９５８は、有線通信技術及び無線技術の組み合わせを使用し得る。

メモリモジュール９５５は、情報、アルゴリズム、及び他のデータを有するデータベースを含むことができ、これによって、システム９００は、バッテリモジュール９２０－１ ．．．～９２０－Ｎ（監視電子機器９１５－１．．．～９１５－Ｎを有する）からのデータで動作できる。データベースは、観測可能なデータを隠れた状態に変換する情報を含むことができる。データベースは、モデリングから生成されたインピーダンスを隠された状態に変換する情報を含むことができる。計算及びモデリングのためのアルゴリズムを含むメモリモジュール９５５内に格納されたアルゴリズムを使用して、バッテリモジュール９２０－１ ．．．～９２０－Ｎ（監視電子機器９１５－１．．．～９１５－Ｎを有する）のＳＯＣ、ＳＯＨ、温度、及び隠れた状態を抽出することができる。これらの計算及びモデリングアルゴリズムは、いくつかの異なる既知のアルゴリズムを含むことができる。データ処理ユニット９５４は、ＳＯＣ、ＳＯＨ、温度、及び隠された状態を判定するためのスタンドアロンユニットとして実装され得るか、又はデータ処理ユニット９５４は、メモリモジュール９５５及び／又は電子装置９５４を含むシステム９００の構成要素の間で分散され得る。

バス９３７は、システム９００の構成要素の間で導電性を提供する。バス９３７は、いくつかの異なる通信チャネルを含み得る。バッテリモジュール９２０－１ ．．．～９２０－Ｎとのにローカル使用する場合、バス９３７は、アドレスバス、データバス、及び制御バスを含み得、各々は、独立して構成され得る。バス９３７は、システム９００の構成要素の分散を可能にするいくつかの異なる通信媒体を使用して実現され得る。バス９３７の使用は、１つ以上のプロセッサ９５２によって規制され得る。バス９３７は、データ信号及びコマンド及び制御信号を含む信号を送受信するための通信ネットワークの一部として動作可能であってもよい。バス９３７は、いくつかのサブシステムを有するシステム９００の全体的な動作のために、無線通信リンクを含む分散バスとして実装され得る。

様々な実施形態において、周辺機器９５７は、バッテリモジュール９２０－１ ．．．～９２０－Ｎ（監視電子機器９１５－１．．．～９１５－Ｎを有する）、追加の格納メモリ、又は他の制御デバイス（１つ以上のプロセッサ９５２又はメモリモジュール９５５と連動して動作し得る）から電圧及び／又は電流出力を提供するためのドライバを含み得る。

ディスプレイユニット９６１は、バッテリモジュール９２０－１ ．．．～９２０－Ｎ（監視電子機器９１５－１．．．～９１５－Ｎを有する）及び／又は構成要素（システム９００内に分散された）の動作を管理するために、ユーザインターフェース９６２を実装するために、メモリモジュール９５５内に格納された命令と使用可能なスクリーンディスプレイとともに配置することができる。ディスプレイユニット９６１は、バッテリモジュール９２０－１ ．．．～９２０－Ｎ、又はこれらのモジュールに含まれる１つ以上のバッテリに関する情報を表示することができ、情報は、バッテリモジュール９２０－１ ．．．～９２０－Ｎを、これらのバッテリモジュールの緩和期間中に監視することを通して取得される。そのような情報には、バッテリ劣化のアラート、バッテリモジュールの品質グレード、及びバッテリの健全性の特徴評価のうちの１つ以上が含まれ得るが、これらに限定されるわけではない。そのようなユーザインターフェースは、通信ユニット９５８及びバス９３７と併せて動作することができる。ディスプレイユニット９６１は、データ／情報及び画像を視覚的に投影するためのビデオスクリーン又は他の構造を含むことができる。システム９００は、データ処理ユニット９５４又はその等価物を動作するためのユーザ入力を提供するために、ユーザインターフェース９６２とともに動作可能ないくつかの選択デバイス９６４を含むことができる。選択デバイス９６４は、データ処理ユニット９５４又はシステム９００の他の構成要素を動作するためのユーザ入力を提供するために、ユーザインターフェース９６２で動作可能なタッチスクリーン又は選択デバイスを含み得る。

システム９００は、バッテリモジュール９２０－１．．～９２０－Ｎ（監視電子機器９１５－１．．．～９１５－Ｎを有する）（そのような試験機器が動作するワークピースである）を有する試験機器として実装することができる。システム９００は、図３の試験機器１２５などの試験機器として実装することができる。システム９００は、電気車両、バッテリベースの電気機能を有する車両、又はバッテリ使用のオフ期間を有する他の装置などの装置において少なくとも部分的に実装することができるが、これらに限定されない。
以下は、本明細書の教示による、システム及び動作の方法の例示的な実施形態である。

バッテリを測定するための構造を有する例示的なシステム１は、１つ以上のバッテリを有するバッテリモジュールと、バッテリモジュールに取り付けられた監視電子機器であって、バッテリモジュールのバッテリの、バッテリに付与された刺激に対する応答を監視するための監視電子機器と、動作を実行するように構成されているコントローラであって、動作が、バッテリモジュールへの刺激を除去することを含む、バッテリモジュールの使用をオフにすることと、バッテリモジュールの使用をオフにし、バッテリモジュールへの刺激を除去した後、監視電子機器を使用してバッテリモジュールからの信号を自律的に記録することと、記録された信号を出力し、そこから、記録された信号を使用して、バッテリモジュール若しくはバッテリモジュール内に配置された１つ以上のバッテリの、１つ以上の電気化学的パラメータ又は１つ以上の電気パラメータを算出することと、を含む、コントローラと、を備え得る。
バッテリを測定するための構造を有する例示的なシステム２は、例示的なシステム１の特性を含み得、バッテリに刺激を提供するための試験機器を含み得る。

バッテリを測定するための構造を有する例示的なシステム３は、前述の例示的なシステムのいずれかの特性を含むことができ、１つ以上のバッテリの記録電圧、温度、又はインピーダンスを含むように信号を自律的に記録することを含むことができる。

バッテリを測定するための構造を有する例示的なシステム４は、例示的なシステム３の特性又は先行する例示的なシステムのいずれかの特性を含むことができ、バッテリモジュールの使用をオフにし、バッテリモジュールへの刺激を除去することから、刺激を付与することからのバッテリモジュールの弛緩の完了までを含む期間中に、バッテリモジュールからの信号を自律的に記録するように動作可能であるコントローラを含むことができる。

バッテリを測定するための構造を有する例示的なシステム５は、例示的なシステム３の特性又は前述の例示的なシステムのいずれかの特性を含むことができ、記録された信号からのデータを分析するために、記録された信号を無線で受信デバイスに送信するための送信機を含むことができる。

バッテリを測定するための構造を有する例示的なシステム６は、前述の例示的なシステムのいずれかの特性を含み得、動作を実施するように構成されている処理デバイスを含み得、動作は、記録された信号に基づいてバッテリモジュール又はバッテリのうちの１つ以上をモデリングすることであって、電気モデルを作製することを含む、モデリングすることと、電気モデルに応答させることと、電気モデルの応答からインピーダンスを生成することと、生成されたインピーダンスと、インピーダンスを隠された状態に変換するデータベースとに基づいて、バッテリモジュール又はバッテリのうちの１つ以上の隠された状態を判定することと、を含むことができる。

例示的なシステム７では、例示的なシステム１～６と関連付けられた任意の装置は、命令を物理的な状態として記憶するように構成されている機械可読記憶デバイスを更に含み得、命令は、装置及びシステムのうちの１つ以上の動作を実施するために使用され得る。
例示的なシステム８では、例示的なシステム１～７のいずれも、以下の例示的な方法１～１７のいずれかによって動作され得る。

バッテリを測定するための構造を有する例示的なシステム９にでは、１つ以上のバッテリを有するバッテリモジュールと、バッテリモジュールのバッテリの、バッテリに付与された刺激に対する応答を監視するための手段と、バッテリに対する刺激の除去を含むバッテリモジュールのオフを識別するバッテリの応答を監視するためのそのある手段に応答して、バッテリモジュールからの信号を自律的に記録する手段と、記録された信号を出力し、そこから、記録された信号を使用して、バッテリモジュール若しくはバッテリモジュール内に配置された１つ以上のバッテリの、１つ以上の電気化学的パラメータ又は１つ以上の電気パラメータを算出するための手段と、を備え得る。

バッテリを測定するための構造を有する例示的なシステム１０は、例示的なシステム９の特性を含むことができ、バッテリモジュールからの信号を自律的に記録する手段を含むことができ、それは、バッテリの使用をオフにし、バッテリへの刺激を除去することから、刺激を付与することからのバッテリの弛緩の完了までを含む期間中に、バッテリモジュールからの信号を自律的に記録することを含むことができる。

バッテリを測定するための構造を有する例示的なシステム１１は、前述の例示的なシステム９及び１０のいずれかの特性を含むことができ、記録された信号を処理する手段を含むことができ、記録された信号を処理する手段は、バッテリ劣化の判定に応答して、バッテリ劣化のアラートを含むバッテリの健全性の特徴評価をディスプレイに提供するように動作可能である。

バッテリを測定するための構造を有する例示的なシステム１２は、前述の例示的なシステム９～１１のいずれかの特性を含むことができ、記録された信号を処理する手段を含むことができ、記録された信号を処理する手段は、バッテリモジュールに関連付けられた異常の判定に応答して、異常なバッテリモジュールであるバッテリモジュールの識別を含む、バッテリモジュールの品質グレードをディスプレイに提供するように動作可能である。

例示的なシステム１３では、例示的なシステム９～１２と関連付けられた任意の装置は、命令を物理的な状態として記憶するように構成されている機械可読記憶デバイスを更に含み得、命令は、装置及びシステムのうちの１つ以上の動作を実施するために使用され得る。
例示的なシステム１４では、例示的なシステム９～１２のいずれも、以下の例示的な方法１～１７の方法のいずれかによって動作され得る。

バッテリ試験の例示的な方法１は、バッテリモジュールに刺激を付与することであって、バッテリモジュールが１つ以上のバッテリを有する、付与することと、バッテリモジュールへの刺激を除去することを含む、バッテリモジュールの使用をオフにすることと、バッテリモジュールの使用をオフにし、バッテリモジュールへの刺激を除去した後、バッテリモジュールに取り付けられた監視電子機器を使用してバッテリモジュールからの信号を自律的に記録することと、記録された信号を出力し、そこから、記録された信号を使用して、バッテリモジュール若しくはバッテリモジュール内に配置された１つ以上のバッテリの、１つ以上の電気化学的パラメータ又は１つ以上の電気パラメータを算出することと、を含み得る。

バッテリ試験の例示的な方法２は、例示的な方法１の特性を含むことができ、試験機器を使用してバッテリモジュールに刺激を付与することを含む、バッテリモジュールに刺激を付与することと、試験機器からバッテリモジュールへの刺激を除去することを含む、バッテリモジュールへの刺激を除去することを含むバッテリモジュールの使用をオフにすることと、を含むことができる。

バッテリ試験の例示的な方法３は、前述の例示的な方法のいずれかの特性を含むことができ、バッテリモジュールの１つ以上のバッテリを充電及び放電することを含むように、試験機器を使用してバッテリモジュールに刺激を付与することを含むことができる。

バッテリ試験の例示的な方法４は、前述の例示的な方法のいずれかの特性を含むことができ、試験機器への結合からのバッテリモジュールの除去から、刺激を付与することからのバッテリモジュールの弛緩の完了までを含む期間中に生じるように、バッテリモジュールからの信号を自律的に記録することを含むことができる。

バッテリ試験の例示的な方法５は、前述の例示的な方法のいずれかの特性を含むことができ、試験機器への結合からの除去の後、及びバッテリモジュールが付与された刺激から緩和された後の時間に、監視電子機器のメモリから記録された信号を取り出すことを含むことができる。

バッテリ試験の例示的な方法６は、前述の例示的な方法のいずれかの特性を含むことができ、バッテリモジュール又はバッテリモジュール内に配置された１つ以上のバッテリの、１つ以上の電気化学的パラメータ又は１つ以上の電気パラメータを算出することを含むことができる。

バッテリ試験の例示的な方法７は、前述の例示的な方法のいずれかの特性を含むことができ、バッテリモジュール又は１つ以上のバッテリに刺激を付与する前に、バッテリモジュールに形成されている１つ以上のバッテリを含むことができる。

バッテリ試験の例示的な方法８は、前述の例示的な方法のいずれかの特性を含むことができ、１つ以上のバッテリの記録電圧、温度、又はインピーダンスを含むように信号を自律的に記録することを含むことができる。

バッテリ試験の例示的な方法９は、前述の例示的な方法のいずれかの特性を含むことができ、信号を周期的に記録することを含む、信号を自律的に記録することを含むことができる。

バッテリ試験の例示的な方法１０は、前述の例示的な方法のいずれかの特性を含むことができ、バッテリモジュールの使用をオフにし、バッテリモジュールへの刺激を除去することから、刺激を付与することからのバッテリモジュールの弛緩の完了までを含む期間中に生じる、バッテリモジュールからの信号を自律的に記録することを含むことができる。

バッテリ試験の例示的な方法１１は、前述の例示的な方法のいずれかの特性を含むことができ、記録された信号からのデータを分析するために、記録された信号を無線で受信デバイスに送信することを含むことができる。

バッテリ試験の例示的な方法１２は、前述の例示的な方法のいずれかの特性を含むことができ、刺激を提供する試験機器への結合からの除去の後、及びバッテリモジュールが付与された刺激から緩和された後の時間に、監視電子機器のメモリから記録された信号を取り出すことを含むことができる。

バッテリ試験の例示的な方法１３は、前述の例示的な方法のいずれかの特性を含むことができ、記録された信号からのデータと、刺激とに基づいて、バッテリモジュール又はバッテリのうちの１つ以上の電気化学的インピーダンス分光特徴を算出することを含むことができる。

バッテリ試験の例示的な方法１４は、前述の例示的な方法のいずれかの特性を含むことができ、バッテリモジュールが自動車において動作可能である状態でバッテリモジュールを励起することを含むように、バッテリモジュールに刺激を付与することと、自動車がオフの状態でバッテリモジュールへの刺激を除去することを含むように、バッテリモジュールの使用をオフにすることと、を含むことができる。

バッテリ試験の例示的な方法１５は、前述の例示的な方法のいずれかの特性を含むことができ、記録された信号から異常を検出すること、又は記録された信号と、観測可能なデータを隠された状態に変換するデータベースとに基づいて、バッテリモジュール又はバッテリのうちの１つ以上の隠された状態を判定することを含むことができる。

バッテリ試験の例示的な方法１６は、前述の例示的な方法のうちのいずれかの特性を含むことができ、記録された信号に基づいてバッテリモジュール又はバッテリのうちの１つ以上をモデリングすることであって、電気モデルを作製することを含む、モデリングすることと、電気モデルに応答させることと、電気モデルの応答からインピーダンスを生成することと、生成されたインピーダンスと、インピーダンスを隠された状態に変換するデータベースとに基づいて、バッテリモジュール又はバッテリのうちの１つ以上の隠された状態を判定することと、を含むことができる。

例示的なシステム方法１７では、例示的な方法１～１６と関連付けられた任意の装置は、命令を物理的な状態として記憶するように構成されている機械可読記憶デバイスを更に含み得、命令は、例示的な方法１～１６及び装置の１つ以上の動作を実行するために使用され得る。

バッテリ試験の例示的な方法１８は、バッテリ試験の前述の例示的な方法のいずれかの特性を含むことができ、バッテリを測定するための構造を有する例示的なシステム１～１４のいずれかの特性、及び本明細書の図と関連付けられた例示的なシステムのいずれかの特性と関連付けられた機能を実施することを含むことができる。

上記の詳細な説明は、限定ではなく例示として、実践することができる様々な実施形態を示す添付図面を指す。これらの実施形態は、当業者がこれら及び他の実施形態を実践することを可能にするのに十分な詳細が記載されている。他の実施形態を利用してもよく、構造的、論理的、機械的、及び電気的な変更をこれらの実施形態に行ってもよい。いくつかの実施形態は、１つ以上の他の実施形態と組み合わせて、新しい実施形態を形成することができるため、様々な実施形態は必ずしも互いに排他的ではない。したがって、上記の詳細な説明は、限定的な意味で理解されるべきではない。

特定の実施形態が本明細書に示され、説明されてきたが、同一の目的を達成するように算出された任意の配置が、示される特定の実施形態に置き換えられ得ることが、当業者に理解されるであろう。様々な実施形態は、本明細書に記載の実施形態の順列及び／又は組み合わせを使用する。上記の説明は例示的なものであり、限定的なものではなく、本明細書で使用される表現又は用語は説明の目的のためのものであることが理解されるべきである。

１０５－１ バッテリ電池
１０５－２ バッテリ電池
１０５－３ バッテリ電池
１０５－４ バッテリ電池
１１０ バッテリモジュール
１１５ 電池監視電子機器
１１５ 監視電子機器
１１６ 無線通信デバイス
１２０ バッテリモジュール
１２５ 試験機器
１３０ システム
２１９ バッテリパック
２２０－１ バッテリモジュール
２２０－２ バッテリモジュール
２２０－３ バッテリモジュール
２２０－４ バッテリモジュール
２２０－５ バッテリモジュール
２２０－６ バッテリモジュール
２２０－７ バッテリモジュール
２２０－８ バッテリモジュール
２４０ 自動車
２４５ 無線コレクタ
２５０ エンジン制御ユニット（ＥＣＵ）
２６０ クラウド
９００ システム
９１５ 監視電子機器
９１５－１ 監視電子機器
９２０－１ バッテリモジュール
９３７ バス
９５２ プロセッサ
９５４ 電子装置
９５４ データ処理ユニット
９５５ メモリモジュール
９５７ 周辺機器
９５８ 通信ユニット
９６１ ディスプレイユニット
９６２ ユーザインターフェース
９６４ 選択デバイス

Claims (20)

1. バッテリ試験の方法であって、
   バッテリモジュールに刺激を付与することであって、前記バッテリモジュールが１つ以上のバッテリを有する、付与することと、
   前記バッテリモジュールへの前記刺激を除去することを含む、前記バッテリモジュールの使用をオフにすることと、
   前記バッテリモジュールの使用をオフにし、前記バッテリモジュールへの前記刺激を除去した後、前記バッテリモジュールに取り付けられた監視電子機器を使用して前記バッテリモジュールからの信号を自律的に記録することと、
   前記記録された信号を出力し、そこから、前記記録された信号を使用して、前記バッテリモジュール若しくは前記バッテリモジュール内に配置された前記１つ以上のバッテリの、１つ以上の電気化学的パラメータ又は１つ以上の電気パラメータを算出することと、を含む、方法。
2. 前記バッテリモジュールに前記刺激を付与することが、試験機器を使用して前記バッテリモジュールに前記刺激を付与することを含み、
   前記バッテリモジュールへの前記刺激を除去することを含む前記バッテリモジュールの使用をオフにすることが、前記試験機器から前記バッテリモジュールへの前記刺激を除去することを含む、請求項１に記載の方法。
3. 自律的に信号を記録することが、前記１つ以上のバッテリの電圧、温度、又はインピーダンスを記録することを含む、請求項１又は２に記載の方法。
4. 前記バッテリモジュールからの信号を自律的に記録することが、前記バッテリモジュールの使用をオフにし、前記バッテリモジュールへの前記刺激を除去することから、前記刺激を付与することからの前記バッテリモジュールの弛緩の完了までを含む期間中に生じる、先行請求項のいずれか一項に記載の方法。
5. 前記方法が、前記記録された信号からのデータを分析するために、前記記録された信号を無線で受信デバイスに送信することを含む、先行請求項のいずれか一項に記載の方法。
6. 前記方法が、前記刺激を提供する試験機器への結合からの除去の後、及び前記バッテリモジュールが前記付与された刺激から緩和された後の時間に、前記監視電子機器のメモリから前記記録された信号を取り出すことを含む、先行請求項のいずれか一項に記載の方法。
7. 前記方法が、前記記録された信号からのデータ及び前記刺激に基づいて、前記バッテリモジュール又は前記バッテリのうちの前記１つ以上の電気化学的インピーダンス分光特徴を算出することを含む、先行請求項のいずれか一項に記載の方法。
8. 前記バッテリモジュールに前記刺激を付与することが、前記バッテリモジュールが自動車において動作可能である状態で前記バッテリモジュールを励起することを含み、前記励起することが、前記自動車がオン状態にある状態で有効になることを含み、
   前記バッテリモジュールの使用をオフにすることが、前記自動車を前記オフにして、前記バッテリモジュールへの前記刺激を除去することを含む、先行請求項のいずれか一項に記載の方法。
9. 前記方法が、
   前記記録された信号から異常を検出することと、
   前記記録された信号及び観測可能なデータを隠された状態に変換するデータベースに基づいて、前記バッテリモジュール又は前記バッテリのうちの１つ以上の隠された状態を判定することと、を含む、先行請求項のいずれか一項に記載の方法。
10. 前記方法が、
    前記記録された信号に基づいて前記バッテリモジュール又は前記バッテリのうちの１つ以上をモデリングすることであって、電気モデルを作製することを含む、モデリングすることと、
    前記電気モデルに応答させることと、
    前記電気モデルの前記応答からインピーダンスを生成することと、
    前記生成されたインピーダンス及びインピーダンスを隠された状態に変換するデータベースに基づいて、前記バッテリモジュール又は前記バッテリのうちの１つ以上の隠された状態を判定することと、を含む、先行請求項のいずれか一項に記載のシステム。
11. システムであって、
    １つ以上のバッテリを有するバッテリモジュールと、
    前記バッテリモジュールに取り付けられた監視電子機器であって、前記バッテリモジュールのバッテリの、前記バッテリに付与された刺激に対する応答を監視するための監視電子機器と、
    動作を実行するように構成されているコントローラであって、前記動作が、
    前記バッテリモジュールへの前記刺激を除去することを含む、前記バッテリモジュールの使用をオフにすることと、
    前記バッテリモジュールの使用をオフにし、前記バッテリモジュールへの前記刺激を除去した後、前記監視電子機器を使用して前記バッテリモジュールからの信号を自律的に記録することと、
    前記記録された信号を出力し、そこから、前記記録された信号を使用して、前記バッテリモジュール若しくは前記バッテリモジュール内に配置された前記１つ以上のバッテリの、１つ以上の電気化学的パラメータ又は１つ以上の電気パラメータを算出することと、を含む、コントローラと、を備える、システム。
12. 前記システムが、
    前記バッテリ前記刺激を提供するための試験機器を含む、請求項１１に記載のシステム。
13. 自律的に信号を記録することが、前記１つ以上のバッテリの電圧、温度、又はインピーダンスを記録することを含む、請求項１１又１２に記載のシステム。
14. 前記コントローラが、前記バッテリモジュールの使用をオフにし、前記バッテリモジュールへの前記刺激を除去することから、前記刺激を付与することからの前記バッテリモジュールの弛緩の完了までを含む期間中に、前記バッテリモジュールからの信号を自律的に記録するように動作可能である、請求項１１～１３のいずれか一項に記載のシステム。
15. 前記システムが、前記記録された信号からのデータを分析するために、前記記録された信号を無線で受信デバイスに送信するための送信機を含む、請求項１１～１４のいずれか一項に記載のシステム。
16. 前記システムが、動作を実行するように構成されている処理デバイスを含み、前記動作が、
    前記記録された信号に基づいて前記バッテリモジュール又は前記バッテリのうちの１つ以上をモデリングすることであって、電気モデルを作製することを含む、モデリングすることと、
    前記電気モデルに応答させることと、
    前記電気モデルの前記応答からインピーダンスを生成することと、
    前記生成されたインピーダンス及びインピーダンスを隠された状態に変換するデータベースに基づいて、前記バッテリモジュール又は前記バッテリのうちの１つ以上の隠された状態を判定することと、を含む、請求項１１～１５のいずれか一項に記載のシステム。
17. システムであって、
    １つ以上のバッテリを有するバッテリモジュールと、
    前記バッテリモジュールのバッテリの、前記バッテリに付与された刺激に対する応答を監視するための手段と、
    前記バッテリに対する前記刺激の除去を含む前記バッテリモジュールの前記オフを識別する前記バッテリの前記応答を監視するための前記手段に応答して、前記バッテリモジュールからの信号を自律的に記録する手段と、
    前記記録された信号を出力し、そこから、前記記録された信号を使用して、前記バッテリモジュール若しくは前記バッテリモジュール内に配置された前記１つ以上のバッテリの、１つ以上の電気化学的パラメータ又は１つ以上の電気パラメータを算出するための手段と、を備える、システム。
18. 前記バッテリモジュールからの信号を自律的に記録することが、前記バッテリの使用をオフにし、前記バッテリへの前記刺激を除去することから、前記刺激を付与することからの前記バッテリの弛緩の完了までを含む期間中に生じる、請求項１７に記載のシステム。
19. 前記システムが、前記記録された信号を処理するための手段を含み、前記記録された信号を処理する手段が、バッテリ劣化の判定に応答して、前記バッテリ劣化のアラートを含む前記バッテリの健全性の特徴評価をディスプレイに提供するように動作可能である、請求項１７又は１８に記載のシステム。
20. 前記システムが、前記記録された信号を処理するための手段を含み、前記記録された信号を処理する手段が、前記バッテリモジュールに関連付けられた異常の判定に応答して、異常なバッテリモジュールである前記バッテリモジュールの識別を含む、前記バッテリモジュールの品質グレードをディスプレイに提供するように動作可能である、請求項１７～１９のいずれか一項に記載のシステム。

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