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专利名称：确定充电或放电阶段中电池的荷电状态的方法
技术领域：
本发明涉及确定电池充电或放电阶段期间电池的荷电状态的方法。
背景技术：
在铅蓄电池中，荷电状态(SOC)通常根据电池的开路(零电流)电压在宽范围内变化，例如如

图1所示变化超过1伏的幅度(2001年在“Journal of PowerSources” 第 113-120 页中出版的 Sabine Piler 等人的论文“Methods forstate-of-charge determination and their applications”)。然后可通过简单的电势测量确定这些电池的荷电状态，其精度取决于电压测量的精度和根据电池荷电状态的电池放电曲线的斜率。荷电状态也可由非零电流处的电压的测量确定。精度则取决于电压以及电流测量的精度、根据电池荷电状态的作为电池放电特性的曲线的斜率、以及在非零电流处的电池电压的估计参数。通过电势插值的这些方法不适合一些现代的电池，特别是具有由两相材料制成的阴极的、其中充电状态和放电状态之间的电压差小的锂离子型电池。事实上，如图2中所示，作为荷电状态(SOC)函数的电池电压U(单位伏)的变化如此小以至于对于3. 3V的电压，不可能知晓荷电状态是否更接近于40 %而不是60 %。在已知的方式中，电池的荷电状态也可通过作为时间函数的电流的积分确定。使用这种方法的估计的精度取决于电流测量的精度。还必须知晓电池的初始容量、总的充电容量、和法拉第效率。这种技术的主要缺点之一是一个循环接一个循环后的误差累积，导致越来越大的不可靠性(取决于电池初始容量及其总容量的估计)。因此这种技术不适合于长期电池管理。

发明内容
本发明的目的是提供精确和容易实施的用于确定荷电状态的方法。该目的通过如下事实实现所述方法包括在所述阶段过程中的下列相继步骤-测量所述电池的电参数，-在静置期期间使所述电池处于开路，-在所述静置期期间在不同的时间在所述电池端子处测量至少第一和第二电压值，-根据所述电参数和在所述静置期期间测量的电压值确定指示值(indicator)，-和通过表示作为充电或放电阶段期间的荷电状态的函数的所述指示值的变化的校准曲线确定对应于所述指示值的荷电状态。根据改进，所测量的电参数为在使电池处于开路之前流经所述电池的电流I或者在使电池处于开路之前在所述电池端子处的电压Uittl)。根据使用在电池端子处的电压Uittl)作为参数的第一可选择方案，所述指示值indl由式
权利要求
1.确定电池充电或放电阶段期间所述电池的荷电状态的方法，特征在于，其包括在所述阶段过程中的下列相继步骤-测量所述电池的电参数，-在静置期(to t3)期间使所述电池处于开路，-在所述静置期(to 期间在不同的时间(tl，U)在所述电池端子处测量至少第一和第二电压值，-根据所述电参数和在所述静置期期间测量的电压值确定指示值(indl，ind2), -和通过表示作为充电或放电阶段期间的荷电状态的函数的所述指示值的变化的校准曲线确定对应于所述指示值的荷电状态。
2.权利要求1的方法，特征在于，所述电参数是在使所述电池处于开路之前流经所述电池的电流I。
3.权利要求1的方法，特征在于，所述电参数是在使所述电池处于开路之前在所述电池端子处的电压υ_。
4.权利要求2的方法，特征在于，所述指示值由式
5.权利要求3的方法，特征在于，所述指示值indl由式
6.权利要求1 5中任一项的方法，特征在于所述静置期具有小于或等于60秒的持续时间。
全文摘要
本发明涉及用于确定电池的荷电状态的方法，所述方法包括，在电池充电或放电阶段期间，测量所述电池的电参数和在静置期(t0～t3)期间使所述电池处于开路。在所述静置期(t0～t3)期间，测量所述电池端子处的至少两个电压值。然后基于所述电参数和在所述静置期期间测量的电压值计算指示值，和使用表示基于所述电池荷电状态的指示值的变化的校准曲线确定对应于所述指示值的荷电状态。
文档编号G01R31/36GK102203628SQ200980142608
公开日2011年9月28日 申请日期2009年10月28日 优先权日2008年10月30日
发明者伊万·雷尼尔, 克里斯廷·勒夫罗, 雷米·明甘特 申请人:原子能和代替能源委员会, 格勒诺布尔理工学院