專利名稱：用于估計(jì)蓄電池健康狀態(tài)的方法和裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及監(jiān)測鋰離子蓄電池系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
在本節(jié)中的描述僅僅提供與本發(fā)明相關(guān)的背景信息，而可以不構(gòu)成現(xiàn)有技術(shù)。在便攜應(yīng)用(包括例如用于車輛的移動(dòng)設(shè)備、計(jì)算設(shè)備和推進(jìn)系統(tǒng))中使用鋰離子蓄電池來提供高功率和高能量密度。鋰離子蓄電池的功率和能量管理依靠實(shí)時(shí)地精確確定蓄電池參數(shù)，包括荷電狀態(tài)(SOC)和健康狀態(tài)(SOH)。用于確定SOC和SOH的已知系統(tǒng)包括自適應(yīng)算法以SOC和SOH的實(shí)時(shí)預(yù)測，具有由于估計(jì)SOC的不精確性引起的相關(guān)誤差。SOC是指蓄電池系統(tǒng)中存儲(chǔ)的電荷，表示相對于當(dāng)蓄電池完全充電時(shí)可用做功電功率的可用做功電功率。SOC可視為熱力學(xué)量，允許人們估計(jì)系統(tǒng)的潛在能量。SOC可以被用于調(diào)節(jié)來自蓄電池組的功率流以產(chǎn)生機(jī)械功的目的，以與由內(nèi)燃機(jī)產(chǎn)生的機(jī)械功率平為了更好控制車輛中的推進(jìn)蓄電池系統(tǒng)以便于長的蓄電池壽命和良好燃料經(jīng)濟(jì)性，車載系統(tǒng)確定并處理諸如開路電壓(0CV)、蓄電池歐姆阻抗、蓄電池容量和其他參數(shù)的蓄電池參數(shù)以確定S0C。但是，OCV和其他蓄電池內(nèi)部參數(shù)在車輛操作期間不可直接測量。本領(lǐng)域中已知使用預(yù)定的標(biāo)定表來調(diào)節(jié)蓄電池組，該標(biāo)定表具有基于標(biāo)準(zhǔn)車輛或?qū)嶒?yàn)車輛的預(yù)定參數(shù)。已知使用庫倫計(jì)數(shù)來確定蓄電池系統(tǒng)的SOC值。當(dāng)初始SOC和當(dāng)前效率已知時(shí)可以實(shí)現(xiàn)庫倫計(jì)數(shù)，其可能具有不精確性。已知使用差分電壓分析(即dv/dQ vs. V)來確定鋰離子蓄電池的容量衰減源。已知使用差分電荷分析(即dQ/dv vs. Q)來確定鋰離子蓄電池的容量衰減，并量化材料中的成分變化。

發(fā)明內(nèi)容
一種監(jiān)測鋰離子蓄電池單元的方法，包括在電功率事件期間監(jiān)測蓄電池單元電壓和蓄電池單元的相應(yīng)電荷容量，電功率事件包括電功率充電事件和電功率放電事件之一。在該電功率事件期間通過相對于相應(yīng)的蓄電池電壓求導(dǎo)電荷容量來確定測量電荷容量導(dǎo)數(shù)。將測量電荷容量導(dǎo)數(shù)與陽極充電曲線(對電功率放電事件)或陽極放電曲線(對電功率充電事件)的優(yōu)選陽極電荷容量導(dǎo)數(shù)進(jìn)行比較，并且將測量電荷容量導(dǎo)數(shù)與陰極充電曲線(對電功率充電事件)或陰極放電曲線(對電功率放電事件)的優(yōu)選陰極電荷容量導(dǎo)數(shù)進(jìn)行比較。確定與測量電荷容量導(dǎo)數(shù)與陽極曲線的優(yōu)選陽極電荷容量導(dǎo)數(shù)的比較相對應(yīng)的蓄電池單元的第一健康狀態(tài)參數(shù)。并且確定與測量電荷容量導(dǎo)數(shù)與陰極曲線的優(yōu)選陰極電荷容量導(dǎo)數(shù)的比較相對應(yīng)的蓄電池單元的第二健康狀態(tài)參數(shù)。本發(fā)明涉及下述技術(shù)方案。1. 一種監(jiān)測鋰離子蓄電池單元的方法，包括
在電功率事件期間監(jiān)測蓄電池單元電壓和蓄電池單元的相應(yīng)電荷容量，電功率事件包括電功率充電事件和電功率放電事件之一；在該電功率事件期間通過相對于相應(yīng)的蓄電池電壓求導(dǎo)電荷容量來確定測量電荷容量導(dǎo)數(shù)；
將測量電荷容量導(dǎo)數(shù)與陽極曲線的優(yōu)選陽極電荷容量導(dǎo)數(shù)進(jìn)行比較； 將測量電荷容量導(dǎo)數(shù)與陰極曲線的優(yōu)選陰極電荷容量導(dǎo)數(shù)進(jìn)行比較； 確定與測量電荷容量導(dǎo)數(shù)與陽極曲線的優(yōu)選陽極電荷容量導(dǎo)數(shù)的比較相對應(yīng)的蓄電池單元的第一健康狀態(tài)參數(shù)；和
確定與測量電荷容量導(dǎo)數(shù)與陰極曲線的優(yōu)選陰極電荷容量導(dǎo)數(shù)的比較相對應(yīng)的蓄電池單元的第二健康狀態(tài)參數(shù)。2.如技術(shù)方案1所述的方法，其中 所述電功率事件包括電功率放電事件； 所述陽極曲線包括陽極充電曲線；和所述陰極曲線包括陰極放電曲線。3.如技術(shù)方案2所述的方法，其中將測量電荷容量導(dǎo)數(shù)與陽極充電曲線的優(yōu)選陽極電荷容量導(dǎo)數(shù)進(jìn)行比較包括
識(shí)別測量電荷容量導(dǎo)數(shù)的測量標(biāo)志性峰值；和
確定總測量陽極電容量，所述總測量陽極電容量包括測量電荷容量導(dǎo)數(shù)的測量標(biāo)志性峰值之間的電荷容量差。4.如技術(shù)方案3所述的方法，還包括
識(shí)別陽極充電曲線的優(yōu)選陽極電荷容量導(dǎo)數(shù)的優(yōu)選標(biāo)志性峰值；和確定優(yōu)選總陽極電容量，所述優(yōu)選陽極電容量包括優(yōu)選陽極電荷容量導(dǎo)數(shù)的優(yōu)選標(biāo)志性峰值之間的電荷容量差；
其中確定與測量電荷容量導(dǎo)數(shù)與陽極充電曲線的優(yōu)選陽極電荷容量導(dǎo)數(shù)的比較相對應(yīng)的蓄電池單元的第一健康狀態(tài)參數(shù)包括通過將總測量陽極電容量與優(yōu)選總陽極電容量比較來確定總石墨陽極電容量。5.如技術(shù)方案2所述的方法，其中將測量電荷容量導(dǎo)數(shù)與陽極充電曲線的優(yōu)選陽極電荷容量導(dǎo)數(shù)進(jìn)行比較包括
識(shí)別優(yōu)選陽極電荷容量導(dǎo)數(shù)的優(yōu)選標(biāo)志性峰值； 識(shí)別測量電荷容量導(dǎo)數(shù)的測量標(biāo)志性峰值；和確定測量標(biāo)志性峰值相對于優(yōu)選標(biāo)志性峰值的移動(dòng)。6.如技術(shù)方案5所述的方法，其中確定與測量電荷容量導(dǎo)數(shù)與陽極充電曲線的優(yōu)選陽極電荷容量導(dǎo)數(shù)的比較相對應(yīng)的蓄電池單元的第一健康狀態(tài)參數(shù)包括確定與測量標(biāo)志性峰值相對于優(yōu)選標(biāo)志性峰值的移動(dòng)相對應(yīng)的蓄電池單元的總電容量損失和鋰損失的大小。7.如技術(shù)方案2所述的方法，其中將測量電荷容量導(dǎo)數(shù)與陰極放電曲線的優(yōu)選陰極電荷容量導(dǎo)數(shù)進(jìn)行比較包括
基于測量電荷容量導(dǎo)數(shù)與優(yōu)選陽極電荷容量導(dǎo)數(shù)的比較確定陰極電壓響應(yīng)的電荷容量導(dǎo)數(shù)；和
將陰極電壓響應(yīng)的電荷容量導(dǎo)數(shù)與優(yōu)選陰極電荷容量導(dǎo)數(shù)進(jìn)行比較。8.如技術(shù)方案2所述的方法，其中電功率放電事件包括從大于80%荷電狀態(tài)至小于20%荷電狀態(tài)的蓄電池單元放電。9.如技術(shù)方案2所述的方法，其中將測量電荷容量導(dǎo)數(shù)與陽極充電曲線的優(yōu)選陽極電荷容量導(dǎo)數(shù)進(jìn)行比較包括將測量電荷容量導(dǎo)數(shù)與新蓄電池單元的陽極充電曲線的陽極電荷容量導(dǎo)數(shù)進(jìn)行比較，新蓄電池單元的陽極充電曲線的陽極電荷容量導(dǎo)數(shù)通過在新蓄電池單元的放電事件期間測量與不同于鋰電極的陽極相關(guān)的蓄電池參數(shù)來確定。10.如技術(shù)方案2所述的方法，其中將測量電荷容量導(dǎo)數(shù)與陰極放電曲線的優(yōu)選陰極電荷容量導(dǎo)數(shù)進(jìn)行比較包括將測量電荷容量導(dǎo)數(shù)與新蓄電池單元的陰極放電曲線的陰極電荷容量導(dǎo)數(shù)進(jìn)行比較，新蓄電池單元的陰極放電曲線的陰極電荷容量導(dǎo)數(shù)通過在新蓄電池單元的放電事件期間測量與不同于鋰電極的陰極相關(guān)的蓄電池參數(shù)來確定。11.如技術(shù)方案2所述的方法，其中將測量電荷容量導(dǎo)數(shù)與陰極放電曲線的優(yōu)選陰極電荷容量導(dǎo)數(shù)進(jìn)行比較包括積分測量電荷容量導(dǎo)數(shù)，積分陰極放電曲線的優(yōu)選陰極電荷容量導(dǎo)數(shù)，并將積分測量電荷容量導(dǎo)數(shù)與陰極曲線的積分優(yōu)選陰極電荷容量導(dǎo)數(shù)相比較。12.如技術(shù)方案1所述的方法，其中 所述電功率事件包括電功率充電事件； 所述陽極曲線包括陽極放電曲線；和所述陰極曲線包括陰極充電曲線。13.如技術(shù)方案12所述的方法，其中將測量電荷容量導(dǎo)數(shù)與陽極放電曲線的優(yōu)選陽極電荷容量導(dǎo)數(shù)進(jìn)行比較包括
識(shí)別測量電荷容量導(dǎo)數(shù)的測量標(biāo)志性峰值；和
確定總測量陽極電容量，所述總測量陽極電容量包括測量電荷容量導(dǎo)數(shù)的測量標(biāo)志性峰值之間的電荷容量差。14.如技術(shù)方案13所述的方法，還包括
識(shí)別陽極放電曲線的優(yōu)選陽極電荷容量導(dǎo)數(shù)的優(yōu)選標(biāo)志性峰值；和確定優(yōu)選總陽極電容量，所述優(yōu)選陽極電容量包括優(yōu)選陽極電荷容量導(dǎo)數(shù)的優(yōu)選標(biāo)志性峰值之間的電荷容量差；
其中確定與測量電荷容量導(dǎo)數(shù)與陽極放電曲線的優(yōu)選陽極電荷容量導(dǎo)數(shù)的比較相對應(yīng)的蓄電池單元的第一健康狀態(tài)參數(shù)包括通過將總測量陽極電容量與優(yōu)選總陽極電容量比較來確定總石墨陽極電容量。15.如技術(shù)方案12所述的方法，其中將測量電荷容量導(dǎo)數(shù)與陽極放電曲線的優(yōu)選陽極電荷容量導(dǎo)數(shù)進(jìn)行比較包括
識(shí)別優(yōu)選陽極電荷容量導(dǎo)數(shù)的優(yōu)選標(biāo)志性峰值； 識(shí)別測量電荷容量導(dǎo)數(shù)的測量標(biāo)志性峰值；和確定測量標(biāo)志性峰值相對于優(yōu)選標(biāo)志性峰值的移動(dòng)。16.如技術(shù)方案15所述的方法，其中確定與測量電荷容量導(dǎo)數(shù)與陽極放電曲線的優(yōu)選陽極電荷容量導(dǎo)數(shù)的比較相對應(yīng)的蓄電池單元的第一健康狀態(tài)參數(shù)包括確定與測量標(biāo)志性峰值相對于優(yōu)選標(biāo)志性峰值的移動(dòng)相對應(yīng)的蓄電池單元的總電容量損失和鋰損失的大小。17.如技術(shù)方案12所述的方法，其中將測量電荷容量導(dǎo)數(shù)與陰極充電曲線的優(yōu)選陰極電荷容量導(dǎo)數(shù)進(jìn)行比較包括
基于測量電荷容量導(dǎo)數(shù)與優(yōu)選陽極電荷容量導(dǎo)數(shù)的比較確定陰極電壓響應(yīng)的電荷容量導(dǎo)數(shù)；和
將陰極電壓響應(yīng)的電荷容量導(dǎo)數(shù)與優(yōu)選陰極電荷容量導(dǎo)數(shù)進(jìn)行比較。18.如技術(shù)方案12所述的方法，其中電功率充電事件包括從小于20%荷電狀態(tài)至大于80%荷電狀態(tài)的蓄電池單元充電。19.如技術(shù)方案12所述的方法，其中將測量電荷容量導(dǎo)數(shù)與陽極放電曲線的優(yōu)選陽極電荷容量導(dǎo)數(shù)進(jìn)行比較包括將測量電荷容量導(dǎo)數(shù)與新蓄電池單元的陽極放電曲線的陽極電荷容量導(dǎo)數(shù)進(jìn)行比較，新蓄電池單元的陽極放電曲線的陽極電荷容量導(dǎo)數(shù)通過在新蓄電池單元的充電事件期間測量與不同于鋰電極的陽極相關(guān)的蓄電池參數(shù)來確定。20.如技術(shù)方案12所述的方法，其中將測量電荷容量導(dǎo)數(shù)與陰極充電曲線的優(yōu)選陰極電荷容量導(dǎo)數(shù)進(jìn)行比較包括將測量電荷容量導(dǎo)數(shù)與新蓄電池單元的陰極充電曲線的陰極電荷容量導(dǎo)數(shù)進(jìn)行比較，新蓄電池單元的陰極充電曲線的陰極電荷容量導(dǎo)數(shù)通過在新蓄電池單元的充電事件期間測量與不同于鋰電極的陰極相關(guān)的蓄電池參數(shù)來確定。21.如技術(shù)方案12所述的方法，其中將測量電荷容量導(dǎo)數(shù)與陽極充電曲線的優(yōu)選陽極電荷容量導(dǎo)數(shù)進(jìn)行比較包括積分測量電荷容量導(dǎo)數(shù)，積分陽極充電曲線的優(yōu)選陽極電荷容量導(dǎo)數(shù)，并將積分測量電荷容量導(dǎo)數(shù)與陽極充電曲線的積分優(yōu)選陽極電荷容量導(dǎo)數(shù)相比較。


參見附圖，通過舉例方式，一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例現(xiàn)在將得到描述，其中 圖1是根據(jù)本發(fā)明的鋰離子蓄電池單元的等效電路的示意圖2示意性地示出根據(jù)本發(fā)明的流程圖，描述了使用差分曲線技術(shù)來監(jiān)測和評價(jià)影響蓄電池單元的SOH的成分的方法；
圖3是根據(jù)本發(fā)明與包括完全單元放電的示例性蓄電池單元的充電/放電特性相關(guān)的數(shù)據(jù)的曲線圖，陰極放電響應(yīng)曲線vs.鋰，和陽極充電響應(yīng)曲線vs.鋰；
圖4是根據(jù)本發(fā)明的陰極放電響應(yīng)曲線和相應(yīng)的優(yōu)選陰極電勢導(dǎo)數(shù)的曲線圖； 圖5是根據(jù)本發(fā)明的陽極充電響應(yīng)曲線和相應(yīng)的優(yōu)選陽極電勢導(dǎo)數(shù)的曲線圖； 圖6是根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選陽極電勢導(dǎo)數(shù)355和從蓄電池單元的測量放電電壓輪廓線計(jì)算的測量電勢導(dǎo)數(shù)的曲線圖；和
圖7是根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選陰極放電響應(yīng)曲線和優(yōu)選陰極電勢導(dǎo)數(shù)、測量的陰極放電響應(yīng)曲線和測量的陰極電勢導(dǎo)數(shù)的曲線圖。
具體實(shí)施例方式現(xiàn)在參見附圖，其中描述的目的僅僅為了說明某些示例性實(shí)施例，而不是為了限制本發(fā)明，圖1示意性圖示鋰離子蓄電池單元100的等效電路(或模型》00的框圖。等效電路200具有第一節(jié)點(diǎn)202和第二節(jié)點(diǎn)204，在節(jié)點(diǎn)之間存在可測量的蓄電池電壓207 (V)0 第一節(jié)點(diǎn)202對應(yīng)于優(yōu)選地由 ^Ρ04 (例如石墨-FeP04單元)制造的陰極(正)電極。第二節(jié)點(diǎn)204對應(yīng)于優(yōu)選地由石墨(例如石墨-FeP04單元)制造的陽極(負(fù))電極。電壓設(shè)備206 (例如電壓計(jì))可以布置在第一節(jié)點(diǎn)202和第二節(jié)點(diǎn)204之間，以獲取測量的蓄電池電壓207 (V)的讀數(shù)。電流測量設(shè)備208測量第一節(jié)點(diǎn)202處的電流209 (I)。流入第一節(jié)點(diǎn)202的電流表示等效電路200的正充電電流。虛線箭頭表示此正充電電流。等效電路200包括布置在第三節(jié)點(diǎn)212和第一節(jié)點(diǎn)202之間的一系列電阻210 (R)。與電阻216 (Rct)并聯(lián)布置的電容214 (C)布置在第三節(jié)點(diǎn)212和第四節(jié)點(diǎn)218之間。電容214 (C)表示蓄電池模型的內(nèi)部雙層電容。電阻216 (Rct)表示蓄電池模型的充電傳送電阻?？缭诫娙?14和電阻216上的電壓被稱為雙層電壓(Vdl)，并且是在實(shí)際蓄電池中不易測量的內(nèi)部電壓。由于蓄電池單元100的滯后還可能有對開路電壓的貢獻(xiàn)，通過該滯后過去的電流影響開路電壓(OCV)的幅值。等效電路200包括布置在第四節(jié)點(diǎn)218和第二節(jié)點(diǎn)204之間的蓄電池電壓源220。 開路電壓224(0CV)定義在第四節(jié)點(diǎn)和第二節(jié)點(diǎn)204之間，并且表示蓄電池電壓源220的開路端子電壓，其在正常操作條件下不易被測量，因?yàn)樾铍姵仉妷涸?20被連接到電氣系統(tǒng)。 測量的蓄電池電壓207 (V)可以由關(guān)系式表示
V - iJCV , Vdi ... (1)
控制模塊可以被適當(dāng)?shù)嘏渲靡曰诳蓽y量的蓄電池參數(shù)(即，測量的蓄電池電壓207 (V)、測量的電流209 (I)和測量的蓄電池溫度)確定鋰離子蓄電池單元100的蓄電池參數(shù)。在鋰離子蓄電池例如蓄電池單元100的放電事件期間，鋰離子從陽極電極移動(dòng)到陰極電極。因此，陰極電極通過鋰插入過程放電，而陽極電極通過鋰插入過程充電。在鋰離子蓄電池單元100的充電事件期間，鋰離子從陰極電極移動(dòng)到陽極電極。因此，陰極電極通過鋰插入過程充電，而陽極電極通過鋰插入過程放電。蓄電池電壓Vbattwy、陰極電壓Vcathode和陽極電壓Van。fc可以表示如下
作為電荷存儲(chǔ)量Q的函數(shù)的導(dǎo)數(shù)可以表示如下
差分曲線技術(shù)被應(yīng)用以直接監(jiān)測鋰離子蓄電池單元100的健康狀態(tài)(S0H)。這包括在延長的放電事件期間分析蓄電池單元的OCV-SOC關(guān)系的導(dǎo)數(shù)，其中OCV是開路電壓并且SOC 是蓄電池單元的荷電狀態(tài)和放電狀態(tài)之一。差分曲線技術(shù)提供與蓄電池單元的陰極和陽極的單個(gè)OCV-SOC行為相關(guān)的信息，并且提供與有效鋰損失的幅值相關(guān)的信息。此信息增強(qiáng)了鋰離子蓄電池單元的SOC和SOH監(jiān)測的精確性。蓄電池單元老化的源也可以基于與陰極材料、陽極材料和有效鋰的損失來確定。差分曲線技術(shù)包括確定電勢導(dǎo)數(shù)(即dv/dQ vs. Q和相關(guān)的差分電壓曲線)與電荷容量導(dǎo)數(shù)(即dQ/dV vs. V和相關(guān)差分電荷曲線)之一。任一者可以通過從相應(yīng)的差分電壓或電荷曲線確定和分析不同的標(biāo)志性峰值來監(jiān)測蓄電池單元的S0H。差分電壓曲線中的標(biāo)志性峰值涉及電極材料的相轉(zhuǎn)換。差分電荷曲線中的標(biāo)志性峰值指示電極材料的相平衡。陰極和陽極中每個(gè)的電化學(xué)行為從蓄電池單元的充電/放電特性解卷積，并且基于在任一差分曲線中識(shí)別的峰值的幅值和電壓位置移動(dòng)被量化。當(dāng)蓄電池單元的容量衰減時(shí)，獲得與陰極材料、陽極材料和有效鋰的損失相關(guān)的信息。圖2示意性地示出了流程圖，描述了使用差分曲線技術(shù)監(jiān)測和評價(jià)影響蓄電池單元100的SOH的成分的方法。應(yīng)當(dāng)認(rèn)識(shí)到，有三個(gè)影響蓄電池單元的SOH的可測量成分，包括陰極電容量、陽極電容量和有效鋰的量。流程圖中描述的方法對于提取蓄電池單元中的陰極電容量、陽極電容量和有效鋰的量是有用的，并且參考圖1中描述的蓄電池單元100描述。術(shù)語單元、蓄電池和蓄電池單元在整個(gè)說明書中可互換地使用。表1被提供作為用于圖2闡述的流程圖的索引，其中數(shù)字標(biāo)引的方框和對應(yīng)的功能闡述如下。表 權(quán)利要求
1.一種監(jiān)測鋰離子蓄電池單元的方法，包括在電功率事件期間監(jiān)測蓄電池單元電壓和蓄電池單元的相應(yīng)電荷容量，電功率事件包括電功率充電事件和電功率放電事件之一；在該電功率事件期間通過相對于相應(yīng)的蓄電池電壓求導(dǎo)電荷容量來確定測量電荷容量導(dǎo)數(shù)；將測量電荷容量導(dǎo)數(shù)與陽極曲線的優(yōu)選陽極電荷容量導(dǎo)數(shù)進(jìn)行比較； 將測量電荷容量導(dǎo)數(shù)與陰極曲線的優(yōu)選陰極電荷容量導(dǎo)數(shù)進(jìn)行比較； 確定與測量電荷容量導(dǎo)數(shù)與陽極曲線的優(yōu)選陽極電荷容量導(dǎo)數(shù)的比較相對應(yīng)的蓄電池單元的第一健康狀態(tài)參數(shù)；和確定與測量電荷容量導(dǎo)數(shù)與陰極曲線的優(yōu)選陰極電荷容量導(dǎo)數(shù)的比較相對應(yīng)的蓄電池單元的第二健康狀態(tài)參數(shù)。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其中 所述電功率事件包括電功率放電事件； 所述陽極曲線包括陽極充電曲線；和所述陰極曲線包括陰極放電曲線。
3.如權(quán)利要求2所述的方法，其中將測量電荷容量導(dǎo)數(shù)與陽極充電曲線的優(yōu)選陽極電荷容量導(dǎo)數(shù)進(jìn)行比較包括識(shí)別測量電荷容量導(dǎo)數(shù)的測量標(biāo)志性峰值；和確定總測量陽極電容量，所述總測量陽極電容量包括測量電荷容量導(dǎo)數(shù)的測量標(biāo)志性峰值之間的電荷容量差。
4.如權(quán)利要求3所述的方法，還包括識(shí)別陽極充電曲線的優(yōu)選陽極電荷容量導(dǎo)數(shù)的優(yōu)選標(biāo)志性峰值；和確定優(yōu)選總陽極電容量，所述優(yōu)選陽極電容量包括優(yōu)選陽極電荷容量導(dǎo)數(shù)的優(yōu)選標(biāo)志性峰值之間的電荷容量差；其中確定與測量電荷容量導(dǎo)數(shù)與陽極充電曲線的優(yōu)選陽極電荷容量導(dǎo)數(shù)的比較相對應(yīng)的蓄電池單元的第一健康狀態(tài)參數(shù)包括通過將總測量陽極電容量與優(yōu)選總陽極電容量比較來確定總石墨陽極電容量。
5.如權(quán)利要求2所述的方法，其中將測量電荷容量導(dǎo)數(shù)與陽極充電曲線的優(yōu)選陽極電荷容量導(dǎo)數(shù)進(jìn)行比較包括識(shí)別優(yōu)選陽極電荷容量導(dǎo)數(shù)的優(yōu)選標(biāo)志性峰值； 識(shí)別測量電荷容量導(dǎo)數(shù)的測量標(biāo)志性峰值；和確定測量標(biāo)志性峰值相對于優(yōu)選標(biāo)志性峰值的移動(dòng)。
6.如權(quán)利要求5所述的方法，其中確定與測量電荷容量導(dǎo)數(shù)與陽極充電曲線的優(yōu)選陽極電荷容量導(dǎo)數(shù)的比較相對應(yīng)的蓄電池單元的第一健康狀態(tài)參數(shù)包括確定與測量標(biāo)志性峰值相對于優(yōu)選標(biāo)志性峰值的移動(dòng)相對應(yīng)的蓄電池單元的總電容量損失和鋰損失的大小。
7.如權(quán)利要求2所述的方法，其中將測量電荷容量導(dǎo)數(shù)與陰極放電曲線的優(yōu)選陰極電荷容量導(dǎo)數(shù)進(jìn)行比較包括基于測量電荷容量導(dǎo)數(shù)與優(yōu)選陽極電荷容量導(dǎo)數(shù)的比較確定陰極電壓響應(yīng)的電荷容量導(dǎo)數(shù)；和將陰極電壓響應(yīng)的電荷容量導(dǎo)數(shù)與優(yōu)選陰極電荷容量導(dǎo)數(shù)進(jìn)行比較。
8.如權(quán)利要求2所述的方法，其中電功率放電事件包括從大于80%荷電狀態(tài)至小于 20%荷電狀態(tài)的蓄電池單元放電。
9.如權(quán)利要求2所述的方法，其中將測量電荷容量導(dǎo)數(shù)與陽極充電曲線的優(yōu)選陽極電荷容量導(dǎo)數(shù)進(jìn)行比較包括將測量電荷容量導(dǎo)數(shù)與新蓄電池單元的陽極充電曲線的陽極電荷容量導(dǎo)數(shù)進(jìn)行比較，新蓄電池單元的陽極充電曲線的陽極電荷容量導(dǎo)數(shù)通過在新蓄電池單元的放電事件期間測量與不同于鋰電極的陽極相關(guān)的蓄電池參數(shù)來確定。
10.如權(quán)利要求2所述的方法，其中將測量電荷容量導(dǎo)數(shù)與陰極放電曲線的優(yōu)選陰極電荷容量導(dǎo)數(shù)進(jìn)行比較包括將測量電荷容量導(dǎo)數(shù)與新蓄電池單元的陰極放電曲線的陰極電荷容量導(dǎo)數(shù)進(jìn)行比較，新蓄電池單元的陰極放電曲線的陰極電荷容量導(dǎo)數(shù)通過在新蓄電池單元的放電事件期間測量與不同于鋰電極的陰極相關(guān)的蓄電池參數(shù)來確定。
全文摘要
一種監(jiān)測鋰離子蓄電池單元的方法，包括在電功率事件期間監(jiān)測蓄電池單元電壓和蓄電池單元的相應(yīng)電荷容量，電功率事件包括電功率充電事件和電功率放電事件之一。在該電功率事件期間通過相對于相應(yīng)的蓄電池電壓求導(dǎo)電荷容量來確定測量電荷容量導(dǎo)數(shù)。將測量電荷容量導(dǎo)數(shù)與陽極充電曲線(對電功率放電事件)或陽極放電曲線(對電功率充電事件)的優(yōu)選陽極電荷容量導(dǎo)數(shù)進(jìn)行比較，并且將測量電荷容量導(dǎo)數(shù)與陰極充電曲線(對電功率充電事件)或陰極放電曲線(對電功率放電事件)的優(yōu)選陰極電荷容量導(dǎo)數(shù)進(jìn)行比較。確定與測量電荷容量導(dǎo)數(shù)與陽極曲線的優(yōu)選陽極電荷容量導(dǎo)數(shù)的比較相對應(yīng)的蓄電池單元的第一健康狀態(tài)參數(shù)。并且確定與測量電荷容量導(dǎo)數(shù)與陰極曲線的優(yōu)選陰極電荷容量導(dǎo)數(shù)的比較相對應(yīng)的蓄電池單元的第二健康狀態(tài)參數(shù)。
文檔編號(hào)G01R31/36GK102565710SQ20111033941
公開日2012年7月11日 申請日期2011年11月1日 優(yōu)先權(quán)日2010年11月1日
發(fā)明者J.S.王, M.W.費(fèi)爾布呂格, P.劉, S.王, S.索基亞齊安 申請人:通用汽車環(huán)球科技運(yùn)作有限責(zé)任公司