用于控制能量儲存裝置的方法和系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】一種系統(tǒng)及其使用方法包括控制器，其響應(yīng)絕對值或相對斜率的偏差，并且可操作以終止能量儲存裝置中的放電操作。絕對值或相對斜率按照取樣頻率基于所測量操作參數(shù)、例如電位和電流的組合來確定。絕對值或相對斜率的任何偏差指示已經(jīng)達到系統(tǒng)的可用能量中的閾值極限，例如當裝置中的活性材料處于耗盡點時，從而指示需要停止放電操作。系統(tǒng)和方法實時地進行操作，從而提供關(guān)于裝置的瞬時SOH信息。
【專利說明】用于控制能量儲存裝置的方法和系統(tǒng)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明的實施例涉及能量儲存裝置。其它實施例涉及用于確定能量儲存裝置的荷電狀態(tài)的方法。

【背景技術(shù)】
[0002]各種電力應(yīng)用要求操作期間的可靠蓄電池操作和準確監(jiān)測。例如，當主電源停止提供電力(例如因故障)時，不間斷電源(UPS)向諸如計算或電信裝置之類的負載提供備用電力。UPS蓄電池荷電狀態(tài)的準確監(jiān)測允許用戶在UPS蓄電池達到放電結(jié)束條件之前適當?shù)乇４嫘畔⒉⑶谊P(guān)閉裝置。作為另一個示例，電動車輛蓄電池提供電力以推進車輛。車輛蓄電池放電狀態(tài)的準確監(jiān)測向電動車輛的操作人員提供關(guān)于他們在電動車輛停止之前能夠駕駛多少時間的指示，以防止對車輛蓄電池的過放電損壞。
[0003]在近來的方式中，通過連續(xù)跟蹤來自多個傳感器的數(shù)據(jù)，并且將這個數(shù)據(jù)與從蓄電池在初始放電循環(huán)所累積的存儲數(shù)據(jù)或者與作為使用或循環(huán)的函數(shù)的蓄電池估計放電容量的基于理論模型進行比較，然后應(yīng)用計算序列以確定蓄電池的荷電狀態(tài)，來監(jiān)測蓄電池系統(tǒng)。由于復(fù)雜傳感器和計算的使用，包括對蓄電池的使用壽命或者對一個或多個放電循環(huán)的累積數(shù)據(jù)的存儲和使用，這類系統(tǒng)能夠證明是費用高并且麻煩的。此外，這種類型的系統(tǒng)要求使用收集數(shù)據(jù)的多個傳感器、累積數(shù)據(jù)并且外推或確定蓄電池的使用壽命狀態(tài)(與剩余循環(huán)、可使用電荷等有關(guān)的蓄電池的剩余使用壽命)的部件，但是仍然可能因下列情況所引起的、從傳感器的錯誤讀取而過早結(jié)束放電:蓄電池或者具有一個或多個電池或單元的蓄電池中的任一個電池的使用年限；單獨蓄電池制造中的變化；當一個反應(yīng)劑耗盡而第二個繼續(xù)生存時生成錯誤終止指示符的混合蓄電池化學成分的使用；傳感器的檢測極限；等等。此外，由于這些相同參數(shù)，數(shù)據(jù)可生成剩余使用壽命的錯誤指示符，從而使蓄電池經(jīng)受過放電，并且潛在地損壞蓄電池。在任一種情況下，蓄電池的使用壽命和/或健康的狀態(tài)的狀態(tài)確定潛在地是不準確的，從而導(dǎo)致蓄電池的欠使用或者過使用，這在后一種情況下能夠?qū)е掠谰脫p壞以及更換蓄電池的需要。
[0004]因此，期望具有用于確定蓄電池的荷電、使用壽命和/或健康的狀態(tài)——其與能夠引起已知方法和系統(tǒng)中的錯誤讀數(shù)并且使這類系統(tǒng)的操作和維護是麻煩和費用高的那些參數(shù)無關(guān)地確定——的系統(tǒng)和方法。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]在一個實施例中，提供一種管理系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括操作上與能量儲存裝置耦合的測量裝置。測量裝置配置成測量能量儲存裝置的兩個或更多操作參數(shù)。該系統(tǒng)包括控制器，其配置成以所指定頻率從所測量操作參數(shù)來確定能量儲存裝置的放電效能指示符(discharge effectiveness indicator)。該控制器還配置成評估放電效能指示符的相對斜率或絕對值中的至少一個。相對斜率或絕對值用于表示能量儲存裝置的荷電狀態(tài)的閾值極限的相對斜率或絕對值其中之一的偏差的瞬時檢測。在偏差的檢測時，控制器能夠進行下列步驟之一或兩者:發(fā)信號通知關(guān)于能量儲存裝置的放電結(jié)束、即EOD操作，和/或響應(yīng)該檢測而終止放電操作。
[0006]在一個實施例中，裝置是能量儲存裝置，以及所測量的參數(shù)可以是作為時間的函數(shù)所繪制的電位和電流。在另一個實施例中，所測量的參數(shù)可以是作為時間的函數(shù)所繪制的、單位為歐姆的放電電阻。在又一個實施例中，所測量的參數(shù)可以是作為時間的函數(shù)所繪制的電壓。在上述系統(tǒng)的任一個中，因為測量和計算是瞬時的并且按照取樣頻率，以及僅表示在那個時刻的裝置的實際操作，所以通過例如最初的裝置的健康狀態(tài)、操作溫度、制造變化等所引起的裝置的變化以及裝置是具有混合化學成分的裝置對裝置的放電效能的確定是不相關(guān)的。
[0007]因為所公開的管理系統(tǒng)提供參數(shù)的測量以及從其中的放電效能的計算以及然后對放電效能的絕對值和相對斜率的實時或動態(tài)確定，所以存在極少(即使有的話)能量儲存裝置的欠放電或過放電的可能性。重要的是要注意，測量和計算并且因而還有相對斜率與在打算提供同樣信息的更復(fù)雜和麻煩的系統(tǒng)中證明是決定性的各種參數(shù)無關(guān)地確定。
[0008]還提供的是一種用于控制能量儲存系統(tǒng)的方法。該方法涉及發(fā)起與控制器進行可操作通信的能量儲存系統(tǒng)中的放電操作，并且測量系統(tǒng)的電位和電流?？刂破骰跍y量來執(zhí)行瞬時計算，以確定系統(tǒng)的放電效能指示符，并且還從放電效能指示符的絕對值或相對斜率中的至少一個來生成能量曲線。測量和計算可按照取樣頻率重復(fù)，直至檢測到絕對值或相對斜率中的至少一個的偏差，這時控制器發(fā)信號通知關(guān)于能量儲存系統(tǒng)接近放電結(jié)束、終止能量儲存系統(tǒng)的放電操作或者它們兩者。
[0009]在一個實施例中，系統(tǒng)包括至少兩個或更多能量儲存電池或單元。在這種情況下，雖然單獨電池或單元代表使用年限、健康狀態(tài)、制造細節(jié)、單獨電池或單元上的工作溫度的影響等的潛在變化，但是因為系統(tǒng)測量整個裝置的操作參數(shù)，所以這類變化成為不相關(guān)的。系統(tǒng)而是生成表示在任何給定時間、即瞬時或動態(tài)的能量儲存裝置的整體狀態(tài)的基于放電效能指示符的曲線，并且只有這個曲線的相對斜率用來確定裝置隨時間的放電效能。
[0010]還提供的是一種用于確定能量儲存系統(tǒng)的健康狀態(tài)的方法。該方法涉及發(fā)起與控制器進行可操作通信的能量儲存系統(tǒng)中的放電操作，并且測量系統(tǒng)的至少兩個操作參數(shù)?？刂破骰跍y量來執(zhí)行計算，以確定系統(tǒng)的放電效能指示符，并且還從放電效能指示符的絕對值或相對斜率中的至少一個來生成能量曲線。測量和計算可按照取樣頻率重復(fù)，以便從能量曲線來評估能量儲存系統(tǒng)的健康狀態(tài)。
[0011]在管理系統(tǒng)的另一個實施例中，管理系統(tǒng)包括測量裝置，其配置成在操作上與能量儲存裝置耦合，以用于在能量儲存裝置的放電操作期間測量能量儲存裝置的兩個或更多操作參數(shù)。管理系統(tǒng)還包括控制器，其配置成周期地從所測量操作參數(shù)來確定能量儲存裝置的放電效能指示符。例如，控制器可配置成每隔“η”秒(η=正實數(shù))計算一次放電效能指示符，其中對于將要在典型放電操作中計算至少“m”次(m=正實數(shù)，例如50或100)的放電效能指示符來選擇η。因此，規(guī)律間隔秒數(shù)η基于將要計算放電效能指示符的放電操作的平均長度t期間的次數(shù)m來確定,使得n=t/m。控制器還在確定放電效能指示符時(例如每次確定放電效能指示符時或者確定它的次數(shù)的某個子集)配置成檢測放電效能指示符的相對斜率或絕對值中的至少一個的偏差。偏差表示能量儲存裝置的放電結(jié)束閾值極限。響應(yīng)檢測偏差，控制器配置成發(fā)信號通知關(guān)于放電結(jié)束操作和/或終止放電操作。
[0012]基于本文更詳細描述的概念和革新，本發(fā)明的這些及其它優(yōu)點將變得顯而易見。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0013]通過閱讀以下參照附圖的非限制性實施例的描述，將會更好地了解本發(fā)明，附圖包括:
圖1是基于作為容量(Ah)的函數(shù)的增量能量(V*Ah=kWh)的放電效能指示符的圖表，示出能量曲線的相對斜率的偏差。
[0014]圖2是作為時間⑴的函數(shù)的電阻(歐姆)的放電效能指示符的圖表。
[0015]圖3是基于作為容量的函數(shù)的電位(V)的各種使用年限或條件的蓄電池的放電曲線的圖表。
[0016]圖4是基于作為增量能量(V*Ah=kWh)的函數(shù)的電位(V)的放電效能指示符的圖表。
[0017]圖5是基于作為容量(Ah)的函數(shù)的電阻變化(dV/dA)的放電效能指示符的圖表，示出能量曲線的相對斜率的正偏差。
[0018]圖6A和圖6B是按照本發(fā)明的實施例的系統(tǒng)和方法的示意圖。

【具體實施方式】
[0019]本發(fā)明的實施例涉及用于動態(tài)確定能量儲存裝置的放電效能、以及在檢測到已經(jīng)達到裝置的操作參數(shù)之內(nèi)的閾值極限時終止裝置的放電而沒有使能量儲存裝置欠放電或過放電的系統(tǒng)和方法。更具體來說，基于由系統(tǒng)所生成的能量儲存裝置的放電效能指示符的相對斜率的偏差的瞬時或?qū)崟r檢測，來動態(tài)評估功率輸送性能能力。放電效能指示符可以是例如瞬時測量電位和電容、放電電阻和時間、電壓和容量或者具有線性關(guān)系的任何其它參數(shù)的指示符。
[0020]如本文所使用的、可以可互換使用的術(shù)語“瞬時”、“實時”和“動態(tài)”表示相對能量輸出的能量儲存裝置的當前健康狀態(tài)(SOH)，而與可影響裝置操作的其它參數(shù)無關(guān)。與其它系統(tǒng)相比，本系統(tǒng)的實施例的差別在于不需要將所評估性能值與按照理論值所生成的模型的值或者與結(jié)合先前裝置性能歷史的查找表進行比較。在所公開系統(tǒng)和方法的實施例中，而是進行測量，將其傳送給計算裝置、例如控制器，以及計算裝置處理測量(按照用于控制計算裝置的指令集中包含的算法)，以生成具有絕對值或者相對于先前觀測值的相對斜率的放電效能指示符。如本文所使用的“相對斜率”表示關(guān)于放電效能指示符如何相對時間而變化并且基于放電效能的最近計算值的評估。當繼續(xù)進行(能量儲存裝置操作參數(shù)的)測量并且計算相對斜率時，計算裝置評估對偏差或變化所計算的相對斜率值。根據(jù)所測量參數(shù)，那個偏差可以是負偏差(例如當放電效能指示符基于能量儲存裝置電位乘以被放電容量與從能量儲存裝置所移除的放電容量時(如圖1所示)所看到)或者是正偏差(例如當所測量參數(shù)包括能量儲存裝置電阻與所移除的電荷(如圖7所示)或者能量儲存裝置電阻與時間(如圖2所示)時所看到)。
[0021]系統(tǒng)按照所指定頻率(本文中稱作取樣頻率)來測量能量儲存裝置，并且使用它們來確定能量儲存裝置的放電結(jié)束(EOD)。術(shù)語“取樣頻率”表示對能量儲存裝置的完整放電循環(huán)的時長執(zhí)行測量或者基于測量的計算的次數(shù)。例如，所評估的操作參數(shù)可在放電循環(huán)的時長上測量至少100次，以便確保EOD指示符(放電效能指示符)將于充分信息，并且將確保能量儲存裝置在應(yīng)用中將不會過度地過度利用或欠利用(放電)。例如，針對能量儲存裝置中剩余的電荷量，以及如果操作參數(shù)被測量100次，則預(yù)計在第一測量時，值表示用于放電的100%可用能量。隨著放電繼續(xù)進行并且例如第50次測量S0C，可用于放電的剩余能量可能是初始可用能量或電荷的僅50%。到參數(shù)已經(jīng)測量90或95次時，裝置SOC可低至大約10%或者僅5%，這時能夠終止裝置的放電，而沒有使裝置過放電或欠放電。基于以上所述，控制器可編程為按照規(guī)律間隔來計算放電效能指示符，使得在放電操作的平均長度t期間，計算可按照規(guī)律間隔秒數(shù)η進行，其中η是基于將要計算放電效能指示符的次數(shù)m的正實數(shù)，例如n=t/m。該系統(tǒng)還配置成識別系統(tǒng)所計算的相對斜率的偏差(例如，這種偏差可在達到大約10%或以下的SOC時發(fā)生)，其由系統(tǒng)識別為關(guān)于已經(jīng)達到能量儲存裝置中的“閾值極限”并且放電應(yīng)當終止的指示。能量儲存裝置的閾值極限與能量儲存裝置的放電結(jié)束狀態(tài)相關(guān)，其中剩余可用于能量儲存裝置中的電荷的大約10%或以下的能量，例如，當能量儲存裝置的荷電狀態(tài)發(fā)起放電操作之前處于能量儲存裝置的真實容量荷電狀態(tài)的大約1%至大約10%之間時，達到閾值極限。
[0022]絕對值或相對斜率偏差的檢測可基于連續(xù)計算值相互之間進行比較的比較。因此，即使能量儲存裝置因使用年限、對能量儲存裝置的環(huán)境影響(例如熱量、制造缺陷等)而對少于全容量進行操作，所測量點之間的斜率也將符合能量儲存裝置的當前狀態(tài)，即，它指示能量儲存裝置輸送能量的實際或真實容量。評估能量儲存裝置的健康或能力的這種實時或瞬時方法捕獲三個變化的效果，而無需過度計算或建?；蛘呤褂貌檎冶?。這相對具有一個以上電池或單元的系統(tǒng)、例如具有一個以上內(nèi)部蓄電池/電池/單元的能量儲存系統(tǒng)可以更清楚地看到。因為各蓄電池/電池/單元由于上述原因的一個或多個而可與能量儲存系統(tǒng)中的任何其它蓄電池/電池/單元以不同方式表現(xiàn)，所以僅實時指示符或相對斜率用來確定EOD會是有利的。例如，按照本發(fā)明的方面，方法和系統(tǒng)摒絕針對裝置的實際實時SOC的錯誤讀數(shù)的潛在問題。(這類問題可能通過使用預(yù)先測量值、例如查找表或先前性能或者甚至嘗試考慮逐個裝置的變化的計算(如先前系統(tǒng)所進行，其沒有考慮所述缺陷的類型)而引起。)在本發(fā)明的實施例中，這通過下列步驟來實現(xiàn):僅基于所選性能/操作參數(shù)的實際實時測量以計算放電效能指示符的絕對值或相對斜率，以及通過各計算之后對那個絕對值或相對斜率的評估，從而允許檢測斜率中的偏差。當確定連續(xù)絕對值或相對斜率值時，建立線性曲線，直到能量儲存裝置容量接近放電結(jié)束(EOD)、例如表示大約1-10%的剩余放電容量，這時曲線的斜率偏離其線性行為。因此，從能量儲存裝置操作參數(shù)的的所觀測測量、對最近放電循環(huán)的部分或全部的能量儲存裝置放電效能的先前存儲值或者由例如從最近放電循環(huán)的一部分所收集的有限能量儲存裝置操作參數(shù)數(shù)據(jù)的外推，來動態(tài)導(dǎo)出放電效能。
[0023]動態(tài)生成能量曲線的相對斜率的偏差或變化用來確定EOD適用于各種最終用戶需要，例如確定能量儲存裝置中剩下的工作時間量或者在車輛中使用該能量儲存裝置能夠行駛的距離。類似地，數(shù)據(jù)能夠用來確定是使用最大功率輸送還是實現(xiàn)較小功率狀態(tài)以延長能量儲存裝置的操作。因此，本文所提供的方法和系統(tǒng)的實施例允許“用戶定義指標”的有效和準確使用。系統(tǒng)和方法可提供針對基于瞬時數(shù)據(jù)評估來確定無論是單電池能量儲存裝置還是多電池裝置的能量儲存裝置的SOC的改進精度。
[0024]在一個實施例中，測量操作參數(shù)包括能量儲存裝置電位和所移除電荷。系統(tǒng)將能量儲存裝置電位與所移除電荷相乘，并且將這個乘積作為所移除電荷的函數(shù)來評估。也就是說，系統(tǒng)評估與所移除電荷相乘的蓄電池電位與所移除電荷或者與能量儲存裝置的容量相乘的電池電位與容量。圖1提供從與此一致的系統(tǒng)的實際數(shù)據(jù)所生成的典型曲線。這與如更常規(guī)系統(tǒng)中常見的電壓曲線的使用不同。相對斜率基于按照以上公開所進行的對作為Ah(t)的函數(shù)所繪制的電位乘以所移除電荷V(t)*Ah(t)的瞬時測量，其中放電效能(Discharge Effectiveness)的指示符通過下列表達式來定義:
Disc Eff =V*Int(I dt)
其中:V*是電位；以及 dt是時間的微分算子；
以及放電效能的相對斜率的定義通過下列表達式來定義:
Rel Slope (k) = {DischEff(k)-DischEff(k_l)}/{Ah(k)-Ah(k_l)}
其中:k是當前導(dǎo)出參數(shù)的索引；以及 k-Ι是先前導(dǎo)出參數(shù)的索引。
[0025]在這里，V(t)*Ah(t)然后被計算，并且作為在X軸上繪制的容量Ah的函數(shù)在y軸上繪制。曲線表明在整個放電具有線性進展，直到斜率指示偏差已經(jīng)發(fā)生，如在這個圖1中作為相對斜率的下轉(zhuǎn)所看到。
[0026]在另一個實施例中，所測量操作參數(shù)包括電池電阻和時間。圖2提供從與此一致的系統(tǒng)的實際數(shù)據(jù)所生成的典型曲線。相對斜率基于作為時間的函數(shù)所繪制的、單位為歐姆的放電電阻的瞬時測量，其中相對斜率通過下列表達式來定義:

【權(quán)利要求】
1.一種管理系統(tǒng)，包括: 測量裝置，配置成在操作上與能量儲存裝置耦合，以用于測量所述能量儲存裝置的兩個或更多操作參數(shù)；以及 控制器，配置成以所指定頻率從所述所測量操作參數(shù)來確定所述能量儲存裝置的放電效能指不符； 其中所述控制器還配置成評估所述放電效能指示符的相對斜率或絕對值的至少一個以及進行發(fā)信號通知關(guān)于所述能量儲存裝置的放電操作結(jié)束或者響應(yīng)所述檢測而終止所述放電操作中的至少一個，所述相對斜率或所述絕對值用于所述相對斜率或所述絕對值其中之一的偏差的瞬時檢測，所述偏差表示所述能量儲存裝置的荷電狀態(tài)的閾值極限。
2.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中，所述絕對值和相對斜率基于電位和電荷的所述操作參數(shù)的瞬時測量。
3.如權(quán)利要求2所述的系統(tǒng)，其中，所述放電效能指示符通過下列表達式來定義: Disch Eff =V^Int(I dt) 其中:V*是電位；以及 dt是時間的微分算子； 以及所述放電效能的所述相對斜率的定義通過下列表達式來定義:
Rel Slope (k) = {DischEff(k)-DischEff(k_l)}/{Ah(k)-Ah(k_l)} 其中:k是當前導(dǎo)出參數(shù)的索引；以及 k-1是先前導(dǎo)出參數(shù)的索引。
4.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中，所述絕對值和相對斜率基于電阻和時間的所述操作參數(shù)的瞬時測量。
5.如權(quán)利要求4所述的系統(tǒng)，其中，所述放電效能指示符通過下列表達式來定義:
其中=Rdisdl是所述能量儲存裝置的所述放電電阻(歐姆)； V。。是開路電位(伏)； v(t)是能量儲存裝置電位(伏)的最近測量； Kt)是電流(安)的最近測量。
6.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中，所述能量儲存裝置的所述荷電狀態(tài)的所述閾值極限與所述能量儲存裝置的放電結(jié)束狀態(tài)相關(guān)。
7.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中，當所述能量儲存裝置中的活性材料處于耗盡點時達到所述閾值極限。
8.如權(quán)利要求7所述的系統(tǒng)，其中，當所述能量儲存裝置的荷電狀態(tài)處于所述放電操作的發(fā)起之前的所述能量儲存裝置的真實容量荷電狀態(tài)的大約1%至大約10%之間時達到所述閾值極限。
9.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中，所述測量裝置配置成在操作上與具有一個或多個電池或單元的所述能量儲存裝置耦合，并且所述控制器配置成使得所述相對斜率或絕對值的偏差與所述電池或單元中的健康狀態(tài)、工作溫度或者產(chǎn)生于制造的變化中的一個或多個的變化無關(guān)。
10.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中，所述儲存裝置是具有混合化學成分的電化學裝置。
11.一種用于控制能量儲存系統(tǒng)的方法，所述方法包括: (a)發(fā)起與控制器進行可操作通信的能量儲存系統(tǒng)中的放電操作； (b)測量電位和電流； (C)所述控制器基于在步驟(b)的所述測量來執(zhí)行瞬時計算，以確定放電效能指示符； (d)從所述步驟(C)計算來生成能量曲線，并且確定所述放電效能指示符的絕對值或相對斜率中的至少一個； (e)以取樣頻率重復(fù)步驟(b)-(d)，直至檢測到所述絕對值或者所述相對斜率中的所述至少一個的所述偏差；以及 (f)在檢測到所述絕對值或者所述相對斜率中的所述至少一個的所述偏差時，所述控制器發(fā)信號通知關(guān)于所述能量儲存系統(tǒng)接近放電結(jié)束、終止所述能量儲存系統(tǒng)的所述放電操作或者進行這兩個操作。
12.如權(quán)利要求11所述的方法，其中，所述取樣頻率包括在所述放電操作的期間上至少100次。
13.如權(quán)利要求11所述的方法，其中，在步驟(d)所確定的所述放電效能指示符提供所述能量儲存系統(tǒng)的當前健康狀態(tài)的瞬時度量。
14.如權(quán)利要求11所述的方法，其中，所述絕對值或者所述相對斜率中的所述至少一個的所述偏差與所述能量儲存系統(tǒng)的放電結(jié)束狀態(tài)相關(guān)。
15.如權(quán)利要求11所述的方法，其中，所述放電效能指示符通過下列表達式來定義: Disch Eff =V^Int(I dt) 其中:V*是電位；以及 dt是時間的微分算子； 以及所述放電效能指示符的所述相對斜率的定義通過下列表達式來定義:
Rel Slope (k) = {DischEff(k)-DischEff(k_l)}/{Ah(k)-Ah(k_l)} 其中:k是當前導(dǎo)出參數(shù)的索引；以及 k-1是先前導(dǎo)出參數(shù)的索引。
16.如權(quán)利要求11所述的方法，其中，所述放電效能指示符通過下列表達式來定義:
其中=Rdisdl是所述能量儲存系統(tǒng)的所述放電電阻(歐姆)； V。。是開路電位(伏)； v(t)是能量儲存系統(tǒng)電位(伏)的最近測量； Kt)是電流(安)的最近測量。
17.如權(quán)利要求1i所述的方法，其中，放電效能指示符基于如從來自步驟(b)的所述測量所確定的放電電阻和容量，以及所述偏差是所述能量曲線的所述相對斜率的正變化。
18.如權(quán)利要求11所述的方法，其中，所述能量儲存系統(tǒng)包括一個或多個電池或單元，以及檢測所述閾值極限與所述電池或單元中的健康狀態(tài)、工作溫度或者產(chǎn)生于制造的變化中的一個或多個的變化無關(guān)地實現(xiàn)。
19.如權(quán)利要求11所述的方法，其中，在檢測到所述絕對值中或者所述相對斜率中的所述至少一個的所述偏差時終止所述放電操作防止所述能量儲存系統(tǒng)的過放電。
20.一種用于確定能量儲存系統(tǒng)的健康狀態(tài)的方法，所述方法包括: (a)發(fā)起與控制器進行可操作通信的能量儲存系統(tǒng)中的放電操作； (b)測量所述能量儲存系統(tǒng)的至少兩個操作參數(shù)； (C)所述控制器基于在步驟(b)的所述測量來執(zhí)行計算，以確定放電效能指示符； (d)從所述步驟(C)計算生成能量曲線； (e)在所述放電操作期間以取樣頻率重復(fù)步驟(b)-(d);以及 (f)從在步驟(d)所生成的所述能量曲線來評估所述能量儲存系統(tǒng)的所述健康狀態(tài)。
21.如權(quán)利要求20所述的方法，其中，所述方法包括下列步驟: (g)檢測在步驟⑷所生成的所述能量曲線的偏差；以及 (h)所述控制器發(fā)信號通知關(guān)于所述能量儲存系統(tǒng)接近放電結(jié)束、終止所述能量儲存系統(tǒng)的所述放電操作或者進行這兩個操作。
22.如權(quán)利要求20所述的方法，其中，所述至少兩個參數(shù)包括電位和電流。
23.如權(quán)利要求21所述的方法，其中，所述取樣頻率包括在從發(fā)起到放電結(jié)束的所述放電操作期間至少100次。
24.如權(quán)利要求21所述的方法，其中，所述能量儲存系統(tǒng)包括一個或多個電池或單元，以及檢測所述放電結(jié)束與所述電池或單元中的健康狀態(tài)、工作溫度或者產(chǎn)生于制造的變化中的一個或多個的變化無關(guān)地實現(xiàn)。
25.如權(quán)利要求21所述的方法，其中，在檢測到所述能量曲線中的所述偏差時終止所述放電操作防止所述能量儲存系統(tǒng)的過放電。
26.—種管理系統(tǒng)，包括: 測量裝置，配置成在操作上與能量儲存裝置耦合，以用于測量放電操作期間的所述能量儲存裝置的兩個或更多操作參數(shù)；以及 控制器，配置成周期地從所述所測量操作參數(shù)來確定所述能量儲存裝置的放電效能指示符； 其中所述控制器還在所述放電效能指示符被確定時配置成檢測所述放電效能指示符的相對斜率或絕對值中的至少一個的偏差以及發(fā)信號通知關(guān)于所述放電操作結(jié)束或者響應(yīng)檢測到所述偏差而終止所述放電操作中的至少一個，其中所述偏差表示所述能量儲存裝置的放電結(jié)束閾值極限。
27.如權(quán)利要求26所述的管理系統(tǒng)，其中，所述放電效能指示符以規(guī)律間隔秒數(shù)η來確定，其中η為正實數(shù)。
28.如權(quán)利要求27所述的管理系統(tǒng)，其中，所述規(guī)律間隔秒數(shù)η基于在要計算所述放電效能指示符的所述放電操作的平均長度t期間的次數(shù)m來確定,使得n=t/m。
【文檔編號】H01M10/44GK104137322SQ201280070859
【公開日】2014年11月5日 申請日期:2012年12月5日 優(yōu)先權(quán)日:2011年12月28日
【發(fā)明者】C.J.歘, J.蘇德沃爾思, R.布爾, V.博肯富索, D.詹姆斯 申請人:通用電氣公司