電池老化狀態(tài)檢測(cè)裝置、系統(tǒng)、方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及電池領(lǐng)域，尤其涉及一種電池老化狀態(tài)檢測(cè)裝置、電池老化狀態(tài)檢測(cè)系統(tǒng)及電池老化狀態(tài)檢測(cè)方法。
【背景技術(shù)】
[0002]對(duì)于電池來(lái)講,通常需要估算電池荷電狀態(tài)(state of charge, SOC)和電池健康狀態(tài)(state of health, S0H)，以便及時(shí)更換老化的電池。現(xiàn)有技術(shù)中，檢測(cè)電池荷電狀態(tài)及電池健康狀態(tài)通常采用開(kāi)路電壓法來(lái)檢測(cè)，具體地，開(kāi)路電壓法是在電池在較長(zhǎng)一段時(shí)間(通常為一小時(shí)以上)離線靜止的情況下測(cè)得。然而，對(duì)于通信基站等需要長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)轉(zhuǎn)的電子裝置而言，讓電池在時(shí)間內(nèi)離線靜止將影響到通信裝置等的正常工作。因此，現(xiàn)有技術(shù)中對(duì)電池荷電狀態(tài)及電池健康狀態(tài)的檢測(cè)較為不便。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]提供一種電池老化狀態(tài)檢測(cè)裝置、電池老化狀態(tài)檢測(cè)系統(tǒng)及電池老化狀態(tài)檢測(cè)設(shè)備，從而提高檢測(cè)電池荷電狀態(tài)及電池健康狀態(tài)的方便性。
[0004]一方面，提供了一種電池老化狀態(tài)檢測(cè)裝置，用于對(duì)電池的電池荷電狀態(tài)及電池健康狀態(tài)進(jìn)行檢測(cè)。所述電池老化狀態(tài)檢測(cè)裝置包括電流檢測(cè)單元、電壓檢測(cè)單元及控制單元，所述控制單元用于控制所述電池進(jìn)行充電或者放電，所述電壓檢測(cè)單元用于檢測(cè)所述電池充電或放電時(shí)的電壓值，所述電流檢測(cè)單元用于檢測(cè)所述電池充電或放電時(shí)的電流值，所述控制單元用于根據(jù)所述電壓值是否處于一預(yù)設(shè)的電壓范圍內(nèi)以判斷所述電池是否處于所述電池的材料的一相變階段，其中，所述預(yù)設(shè)的電壓范圍為所述電池的材料處于一種相變的平衡階段時(shí)對(duì)應(yīng)的電壓范圍，所述相變階段指所述電池的材料以一種相持續(xù)存在階段，當(dāng)所述電池的材料處于一相變階段時(shí)，對(duì)所述電流值在所述相變階段對(duì)應(yīng)的時(shí)間段內(nèi)進(jìn)行積分，以得到根據(jù)所述電流值計(jì)算所述電池在所述相變階段所對(duì)應(yīng)的時(shí)間段內(nèi)的一電容值，并根據(jù)所述電容值計(jì)算所述電池的當(dāng)前電池荷電狀態(tài)函數(shù)及當(dāng)前電池健康狀態(tài)函數(shù)。
[0005]在第一種可能的實(shí)現(xiàn)方式中，所述控制單元包括充放電控制子單元及判斷子單元，所述充放電控制子單元用于控制所述電池進(jìn)行充電或放電，所述判斷子單元用于判斷所述電壓的電壓值是否處于一預(yù)設(shè)電壓范圍內(nèi)，當(dāng)所述電壓值處于所述預(yù)設(shè)電壓范圍內(nèi)時(shí)，所述判斷子單元判斷所述電池的材料處于所述相變階段；當(dāng)所述電壓值處于所述預(yù)設(shè)的電壓范圍之外時(shí)，所述電池的材料沒(méi)有處于所述相變階段。
[0006]結(jié)合第一種可能的實(shí)現(xiàn)方式，在第二種可能的實(shí)現(xiàn)方式中，所述控制單元還包括計(jì)算子單元，所述計(jì)算子單元用于計(jì)算所述電壓對(duì)電容的微分，所述判斷子單元判斷所述電壓對(duì)電容的微分是否大于或等于一第一預(yù)設(shè)數(shù)值，及所述電壓對(duì)電容的微分是否大于或等于一第二預(yù)設(shè)數(shù)值，并在所述電壓對(duì)電容的微分大于或等于所述第一預(yù)設(shè)數(shù)值及所述電壓值對(duì)時(shí)間的微分大于或等于所述第二預(yù)設(shè)數(shù)值時(shí)，判斷所述電池的材料處于所述一相變階段，其中，所述第一預(yù)設(shè)數(shù)值及所述第二預(yù)設(shè)數(shù)值分別為所述電壓對(duì)電容的微分時(shí)得到的兩個(gè)極值且對(duì)應(yīng)所述預(yù)設(shè)電壓范圍的兩個(gè)端點(diǎn)。
[0007]結(jié)合第二種可能的實(shí)現(xiàn)方式，在第三種可能的實(shí)現(xiàn)方式中，所述充放電控制子單元還用于控制所述電流值小于或等于一預(yù)設(shè)電流值，其中，所述預(yù)設(shè)電流值表示所述電池老化狀態(tài)檢測(cè)方法檢測(cè)精度對(duì)應(yīng)的電流的上限值。
[0008]在第四種可能的實(shí)現(xiàn)方式中，所述電池老化狀態(tài)檢測(cè)裝置還包括一存儲(chǔ)器，所述存儲(chǔ)器內(nèi)存儲(chǔ)有所述電池的電池荷電狀態(tài)函數(shù)及電池健康狀態(tài)函數(shù)，所述控制單元還包括更新子單元，所述更新子單元用于將所述電池的當(dāng)前電池荷電狀態(tài)函數(shù)及當(dāng)前電池健康狀態(tài)函數(shù)作為所述電池的當(dāng)前的電池荷電狀態(tài)函數(shù)及電池健康狀態(tài)函數(shù)，以更新所述電池的電池荷電狀態(tài)函數(shù)及電池健康狀態(tài)函數(shù)。
[0009]結(jié)合第四種可能實(shí)現(xiàn)的方式，在第五種可能實(shí)現(xiàn)的方式中，所述電池老化狀態(tài)檢測(cè)裝置還包括報(bào)警單元，所述報(bào)警單元用于接收一驅(qū)動(dòng)信號(hào)，并在所述驅(qū)動(dòng)信號(hào)的控制下發(fā)出警報(bào)信息，所述控制單元還包括一報(bào)警驅(qū)動(dòng)子單元，當(dāng)根據(jù)所述電池的電池荷電狀態(tài)函數(shù)得到對(duì)應(yīng)的電池老化狀態(tài)超過(guò)一設(shè)定閾值時(shí)，或根據(jù)所述電池的電池健康狀態(tài)函數(shù)得到對(duì)應(yīng)的電池剩余運(yùn)行時(shí)間小于或等于一預(yù)設(shè)時(shí)間時(shí)，所述報(bào)警驅(qū)動(dòng)子單元發(fā)出一驅(qū)動(dòng)信號(hào)至所述報(bào)警單元，以驅(qū)動(dòng)所述報(bào)警單元發(fā)出警報(bào)信息，其中，所述設(shè)定閾值是指所述電池老化狀態(tài)的上限值，所述預(yù)設(shè)時(shí)間是指電池的剩余運(yùn)行時(shí)間的下限值。
[0010]另一方面，提供了一種電池老化狀態(tài)檢測(cè)系統(tǒng)，包括一充電裝置、電池、負(fù)載及一電池老化狀態(tài)檢測(cè)裝置。所述充電裝置用于對(duì)所述電池進(jìn)行充電，所述電池用于為所述負(fù)載供電，所述電池老化狀態(tài)檢測(cè)裝置用于對(duì)電池的電池荷電狀態(tài)及電池健康狀態(tài)進(jìn)行檢測(cè)，其特征在于，所述電池老化狀態(tài)檢測(cè)裝置包括電流檢測(cè)單元、電壓檢測(cè)單元及控制單元，所述控制單元用于控制所述電池進(jìn)行充電或者放電，所述電壓檢測(cè)單元用于檢測(cè)所述電池充電或放電時(shí)的電壓值，所述電流檢測(cè)單元用于檢測(cè)所述電池充電或放電時(shí)的電流值，所述控制單元用于根據(jù)所述電壓值是否處于一預(yù)設(shè)的電壓范圍內(nèi)以判斷所述電池是否處于所述電池的材料的某一相變階段，其中，所述預(yù)設(shè)的電壓范圍為所述電池的材料處于一種相變的平衡階段時(shí)對(duì)應(yīng)的電壓范圍，所述相變階段指所述電池的材料以一種相持續(xù)存在階段，當(dāng)所述電池的材料處于所述相變階段時(shí)，對(duì)所述電流值在所述相變階段對(duì)應(yīng)的時(shí)間段內(nèi)進(jìn)行積分，以得到根據(jù)所述電流值計(jì)算所述電池在所述相變階段所對(duì)應(yīng)的時(shí)間段內(nèi)的一第一電容值，并根據(jù)所述第一電容值計(jì)算所述電池的當(dāng)前電池荷電狀態(tài)函數(shù)及當(dāng)前電池健康狀態(tài)函數(shù)。
[0011]在第一種可能實(shí)現(xiàn)的方式中，所述控制單元包括充放電控制子單元及判斷子單元，所述充放電控制子單元用于控制所述電池進(jìn)行充電或放電，所述判斷子單元用于判斷所述電壓的電壓值是否處于一預(yù)設(shè)電壓范圍內(nèi)，當(dāng)所述電壓值處于所述預(yù)設(shè)電壓范圍內(nèi)時(shí)，所述判斷子單元判斷所述電池的材料處于所述相變階段；當(dāng)所述電壓值處于所述預(yù)設(shè)的電壓范圍之外時(shí)，所述電池的材料沒(méi)有處于所述相變階段。
[0012]結(jié)合第一種可能實(shí)現(xiàn)的方式，在第二種可能實(shí)現(xiàn)的方式中，所述控制單元還包括計(jì)算子單元，所述計(jì)算子單元用于計(jì)算所述電壓對(duì)電容的微分，所述判斷子單元判斷所述電壓對(duì)電容的微分是否大于或等于一第一預(yù)設(shè)數(shù)值，及所述電壓對(duì)電容的微分是否大于或等于一第二預(yù)設(shè)數(shù)值，并在所述電壓對(duì)電容的微分大于或等于所述第一預(yù)設(shè)數(shù)值及所述電壓值對(duì)時(shí)間的微分大于或等于所述第二預(yù)設(shè)數(shù)值時(shí)，判斷所述電池的材料處于所述一相變階段，其中，所述第一預(yù)設(shè)數(shù)值及所述第二預(yù)設(shè)數(shù)值分別為所述電壓對(duì)電容的微分時(shí)得到的兩個(gè)極值且對(duì)應(yīng)所述預(yù)設(shè)電壓范圍的兩個(gè)端點(diǎn)。
[0013]結(jié)合第二種可能實(shí)現(xiàn)的方式，在第三種可能實(shí)現(xiàn)的方式中，所述充放電控制子單元還用于控制所述電流值小于或等于一預(yù)設(shè)電流值，其中，所述預(yù)設(shè)電流值表示所述電池老化狀態(tài)檢測(cè)方法檢測(cè)精度對(duì)應(yīng)的電流的上限值。
[0014]在第四種可能實(shí)現(xiàn)的方式中，所述電池老化狀態(tài)檢測(cè)裝置還包括一存儲(chǔ)器，所述存儲(chǔ)器內(nèi)存儲(chǔ)有所述電池的電池荷電狀態(tài)函數(shù)及電池健康狀態(tài)函數(shù)，所述控制單元還包括更新子單元，所述更新子單元用于將根據(jù)所述電池的當(dāng)前電池荷電狀態(tài)函數(shù)及當(dāng)前電池健康狀態(tài)函數(shù)作為所述電池的當(dāng)前的電池荷電狀態(tài)函數(shù)及電池健康狀態(tài)函數(shù)，以更新所述電池的電池荷電狀態(tài)函數(shù)及電池健康狀態(tài)函數(shù)。
[0015]結(jié)合第四種可能實(shí)現(xiàn)的方式，在第五種可能實(shí)現(xiàn)的方式中，所述電池老化狀態(tài)檢測(cè)裝置還包括報(bào)警單元，所述報(bào)警單元用于接收一驅(qū)動(dòng)信號(hào)，并在所述驅(qū)動(dòng)信號(hào)的控制下發(fā)出警報(bào)信息，所述控制單元還包括一報(bào)警驅(qū)動(dòng)子單元，當(dāng)根據(jù)所述電池的電池荷電狀態(tài)函數(shù)得到對(duì)應(yīng)的電池老化狀態(tài)超過(guò)一設(shè)定閾值時(shí)，或根據(jù)所述電池的電池健康狀態(tài)函數(shù)得到對(duì)應(yīng)的電池剩余運(yùn)行時(shí)間小于或等于一預(yù)設(shè)時(shí)間時(shí)，所述報(bào)警驅(qū)動(dòng)子單元發(fā)出一驅(qū)動(dòng)信號(hào)至所述報(bào)警單元，以驅(qū)動(dòng)所述報(bào)警單元發(fā)出警報(bào)信息，其中，所述設(shè)定閾值是指所述電池老化狀態(tài)的上限值，所述預(yù)設(shè)時(shí)間是指電池的剩余運(yùn)行時(shí)間的下限值。
[0016]另一方面，提供了一種電池老化狀態(tài)檢測(cè)方法，用于對(duì)電池的電池荷電狀態(tài)及電池健康狀態(tài)進(jìn)行檢測(cè)。所述電池老化狀態(tài)檢測(cè)方法包括以下步驟:
[0017]