相關(guān)申請(qǐng)的交叉引用本申請(qǐng)要求分別于2022年11月25日和2023年11月20日向韓國(guó)知識(shí)產(chǎn)權(quán)局提交的韓國(guó)專利申請(qǐng)第10-2022-0160930號(hào)和第10-2023-0160489號(hào)的優(yōu)先權(quán)和權(quán)益，其全部?jī)?nèi)容通過引用并入本文。本文公開的實(shí)施方式涉及soh預(yù)測(cè)裝置及其操作方法。
背景技術(shù)：
1、近來，對(duì)二次電池的研究和開發(fā)已經(jīng)積極地進(jìn)行。此處，二次電池是能夠進(jìn)行充電和放電的電池，并且包括所有最近的鋰離子電池，例如常規(guī)的ni/cd電池和ni/mh電池。在二次電池中，鋰離子電池具有如下優(yōu)點(diǎn)：具有比常規(guī)的ni/cd電池和ni/mh電池等高得多的能量密度。另外，鋰離子電池可以被制造得更小且更輕，并且因此被用作用于移動(dòng)裝置的電源，并且近來，鋰離子電池由于使用范圍擴(kuò)展到用于電動(dòng)車輛的電源而作為下一代能量存儲(chǔ)介質(zhì)引起關(guān)注。
2、電池交換系統(tǒng)作為與這些二次電池相關(guān)的服務(wù)而存在。電池交換系統(tǒng)可以向用戶提供將放電電池與充電電池進(jìn)行交換的服務(wù)。
3、這樣的電池交換系統(tǒng)可以使用測(cè)量用于服務(wù)的電池的壽命的方法。例如，電化學(xué)阻抗譜(eis)可以被用作用于測(cè)量電池的壽命的方法。
4、技術(shù)問題
5、為了通過電化學(xué)阻抗譜(eis)預(yù)測(cè)電池的壽命，應(yīng)該根據(jù)各種條件(例如，溫度、充電狀態(tài)(soc)和健康狀態(tài)(soh))重復(fù)收集數(shù)據(jù)。
6、然而，存在以下問題：以1℃為單位收集eis數(shù)據(jù)昂貴且耗時(shí)。
7、另外，即使在將eis數(shù)據(jù)擬合至等效電路中并且基于擬合數(shù)據(jù)預(yù)測(cè)soh的情況下，也不能確保針對(duì)實(shí)際soh的預(yù)測(cè)，因?yàn)閷?shí)際的等效電路根據(jù)soh和soc而變形。
8、本文公開的實(shí)施方式的目的不限于上面所描述的目的，并且本領(lǐng)域技術(shù)人員根據(jù)以下描述將能夠清楚地理解未提及的其他目的。
9、技術(shù)方案
10、根據(jù)本文公開的一個(gè)實(shí)施方式的健康狀態(tài)(soh)預(yù)測(cè)裝置可以包括：電化學(xué)阻抗譜(eis)數(shù)據(jù)獲取單元，該eis數(shù)據(jù)獲取單元被配置成獲取電池的eis數(shù)據(jù)；特征點(diǎn)識(shí)別單元，該特征點(diǎn)識(shí)別單元被配置成識(shí)別eis數(shù)據(jù)中的特征點(diǎn)；電阻參數(shù)計(jì)算單元，該電阻參數(shù)計(jì)算單元被配置成基于特征點(diǎn)計(jì)算電池的電阻參數(shù)；以及soh確定單元，該soh確定單元被配置成根據(jù)獲取eis數(shù)據(jù)時(shí)的溫度、電阻參數(shù)和soh之間的關(guān)系數(shù)據(jù)，根據(jù)電阻參數(shù)來確定電池的soh。
11、根據(jù)一個(gè)實(shí)施方式，特征點(diǎn)中的第一特征點(diǎn)可以基于eis數(shù)據(jù)的實(shí)部的大小來確定。
12、根據(jù)一個(gè)實(shí)施方式，特征點(diǎn)中的第一特征點(diǎn)可以表示在eis數(shù)據(jù)中具有最小實(shí)部的阻抗或者從具有最小實(shí)部的阻抗起在預(yù)設(shè)范圍內(nèi)的阻抗。
13、根據(jù)一個(gè)實(shí)施方式，特征點(diǎn)中的第二特征點(diǎn)可以基于eis數(shù)據(jù)的虛部的大小來確定。
14、根據(jù)一個(gè)實(shí)施方式，特征點(diǎn)中的第二特征點(diǎn)可以表示在eis數(shù)據(jù)中出現(xiàn)瓦爾堡阻抗的頻率和比出現(xiàn)瓦爾堡阻抗的頻率低的頻率的頻帶中，虛部的阻抗的大小的絕對(duì)值最小的點(diǎn)處的阻抗或者從絕對(duì)值最小的點(diǎn)起在預(yù)設(shè)范圍內(nèi)的阻抗。
15、根據(jù)一個(gè)實(shí)施方式，電阻參數(shù)可以基于通過從特征點(diǎn)中的第二特征點(diǎn)的實(shí)部的值減去第一特征點(diǎn)的實(shí)部的值而獲得的值來確定。
16、根據(jù)一個(gè)實(shí)施方式，關(guān)系數(shù)據(jù)可以通過在指定的時(shí)間條件下在指定的充電狀態(tài)(soc)、指定的soh和指定的第一溫度下獲取的參考電池的第一eis數(shù)據(jù)與在所述指定的時(shí)間條件下在所述指定的soc、所述指定的soh和指定的第二溫度下獲取的參考電池的第二eis數(shù)據(jù)之間的比較來獲取，并且第一溫度和第二溫度可以彼此不同。
17、根據(jù)一個(gè)實(shí)施方式，soh預(yù)測(cè)裝置可以包括關(guān)系數(shù)據(jù)生成單元，該關(guān)系數(shù)據(jù)生成單元被配置成：生成表示第一eis數(shù)據(jù)的趨勢(shì)的式候選；通過第二eis數(shù)據(jù)選擇式候選中具有最小誤差的式；以及通過具有最小誤差的式生成在與第一溫度和第二溫度不同的第三溫度下的電阻參數(shù)與soh之間的關(guān)系數(shù)據(jù)。
18、根據(jù)一個(gè)實(shí)施方式，第一溫度的溫度范圍可以包括第二溫度的溫度范圍。
19、根據(jù)本文公開的一個(gè)實(shí)施方式的操作健康狀態(tài)(soh)預(yù)測(cè)裝置的方法包括：獲取包括至少一個(gè)電池單元的電池的電化學(xué)阻抗譜(eis)數(shù)據(jù)的操作；識(shí)別eis數(shù)據(jù)中的特征點(diǎn)的操作；基于特征點(diǎn)計(jì)算電池的電阻參數(shù)的操作；以及根據(jù)獲取eis數(shù)據(jù)時(shí)的溫度、電阻參數(shù)和soh之間的關(guān)系數(shù)據(jù)，根據(jù)電阻參數(shù)來確定電池的soh的操作。
20、根據(jù)一個(gè)實(shí)施方式，特征點(diǎn)中的第一特征點(diǎn)可以基于eis數(shù)據(jù)的實(shí)部的大小來確定。
21、根據(jù)一個(gè)實(shí)施方式，特征點(diǎn)中的第一特征點(diǎn)可以表示在eis數(shù)據(jù)中具有最小實(shí)部的阻抗或者從具有最小實(shí)部的阻抗起在預(yù)設(shè)范圍內(nèi)的阻抗。
22、根據(jù)一個(gè)實(shí)施方式，特征點(diǎn)中的第二特征點(diǎn)可以基于eis數(shù)據(jù)的虛部的大小來確定。
23、根據(jù)一個(gè)實(shí)施方式，特征點(diǎn)中的第二特征點(diǎn)可以表示在eis數(shù)據(jù)中出現(xiàn)瓦爾堡阻抗的頻率和比出現(xiàn)瓦爾堡阻抗的頻率低的頻率的頻帶中，虛部的阻抗的大小的絕對(duì)值最小的點(diǎn)處的阻抗或者從絕對(duì)值最小的點(diǎn)起在預(yù)設(shè)范圍內(nèi)的阻抗。
24、根據(jù)一個(gè)實(shí)施方式，電阻參數(shù)可以基于通過從特征點(diǎn)中的第二特征點(diǎn)的實(shí)部的值減去第一特征點(diǎn)的實(shí)部的值而獲得的值來確定。
25、根據(jù)一個(gè)實(shí)施方式，關(guān)系數(shù)據(jù)可以通過在指定的時(shí)間條件下在指定的充電狀態(tài)(soc)、指定的soh和指定的第一溫度下獲取的參考電池的第一eis數(shù)據(jù)與在所述指定的時(shí)間條件下在所述指定的soc、所述指定的soh和指定的第二溫度下獲取的參考電池的第二eis數(shù)據(jù)之間的比較來獲取，并且第一溫度和第二溫度可以彼此不同。
26、根據(jù)一個(gè)實(shí)施方式的操作soh預(yù)測(cè)裝置的方法還可以包括：生成表示第一eis數(shù)據(jù)的趨勢(shì)的式候選的操作；通過第二eis數(shù)據(jù)選擇式候選中具有最小誤差的式的操作；以及通過具有最小誤差的式生成在與第一溫度和第二溫度不同的第三溫度下的電阻參數(shù)與soh之間的關(guān)系數(shù)據(jù)的操作。
27、根據(jù)一個(gè)實(shí)施方式，第一溫度的溫度范圍可以包括第二溫度的溫度范圍。
28、有益效果
29、在根據(jù)本文公開的各種實(shí)施方式的soh預(yù)測(cè)裝置及其操作方法中，可以根據(jù)電阻參數(shù)預(yù)測(cè)soh，甚至無需在所有溫度下收集eis數(shù)據(jù)。因此，在根據(jù)本文公開的各種實(shí)施方式的根據(jù)電阻參數(shù)的soh預(yù)測(cè)裝置及其操作方法中，可以減少用于收集eis數(shù)據(jù)的成本和時(shí)間。
30、在根據(jù)本文公開的各種實(shí)施方式的soh預(yù)測(cè)裝置及其操作方法中，可以通過eis數(shù)據(jù)的重構(gòu)和坐標(biāo)化來近似電阻參數(shù)，防止將eis數(shù)據(jù)擬合至等效電路中而引起的問題。
31、根據(jù)本文獻(xiàn)的公開內(nèi)容的soh預(yù)測(cè)裝置及其操作方法的效果不限于上面所描述的效果，并且本領(lǐng)域技術(shù)人員根據(jù)本文獻(xiàn)的公開內(nèi)容將能夠清楚地理解未提及的其他效果。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1.一種健康狀態(tài)(soh)預(yù)測(cè)裝置，包括：
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的soh預(yù)測(cè)裝置，其中，所述特征點(diǎn)中的第一特征點(diǎn)基于所述eis數(shù)據(jù)的實(shí)部的大小來確定。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的soh預(yù)測(cè)裝置，其中，所述特征點(diǎn)中的第一特征點(diǎn)表示在所述eis數(shù)據(jù)中具有最小實(shí)部的阻抗或者從具有所述最小實(shí)部的所述阻抗起在預(yù)設(shè)范圍內(nèi)的阻抗。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的soh預(yù)測(cè)裝置，其中，所述特征點(diǎn)中的第二特征點(diǎn)基于所述eis數(shù)據(jù)的虛部的大小來確定。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的soh預(yù)測(cè)裝置，其中，所述特征點(diǎn)中的第二特征點(diǎn)表示在所述eis數(shù)據(jù)中出現(xiàn)瓦爾堡阻抗的頻率和比出現(xiàn)所述瓦爾堡阻抗的所述頻率低的頻率的頻帶中，所述虛部的阻抗的大小的絕對(duì)值最小的點(diǎn)處的阻抗或者從所述絕對(duì)值最小的所述點(diǎn)起在預(yù)設(shè)范圍內(nèi)的阻抗。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的soh預(yù)測(cè)裝置，其中，所述電阻參數(shù)基于通過從所述特征點(diǎn)中的第二特征點(diǎn)的實(shí)部的值減去第一特征點(diǎn)的實(shí)部的值而獲得的值來確定。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的soh預(yù)測(cè)裝置，其中，所述關(guān)系數(shù)據(jù)通過在指定的時(shí)間條件下在指定的充電狀態(tài)(soc)、指定的soh和指定的第一溫度下獲取的參考電池的第一eis數(shù)據(jù)與在所述指定的時(shí)間條件下在所述指定的soc、所述指定的soh和指定的第二溫度下獲取的所述參考電池的第二eis數(shù)據(jù)之間的比較來獲取，并且
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的soh預(yù)測(cè)裝置，包括關(guān)系數(shù)據(jù)生成單元，所述關(guān)系數(shù)據(jù)生成單元被配置成：生成表示所述第一eis數(shù)據(jù)的趨勢(shì)的式候選；通過所述第二eis數(shù)據(jù)選擇所述式候選中具有最小誤差的式；以及通過具有最小誤差的所述式生成在與所述第一溫度和所述第二溫度不同的第三溫度下的電阻參數(shù)與soh之間的關(guān)系數(shù)據(jù)。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的soh預(yù)測(cè)裝置，其中，所述第一溫度的溫度范圍包括所述第二溫度的溫度范圍。
10.一種操作健康狀態(tài)(soh)預(yù)測(cè)裝置的方法，包括：
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的操作soh預(yù)測(cè)裝置的方法，其中，所述特征點(diǎn)中的第一特征點(diǎn)基于所述eis數(shù)據(jù)的實(shí)部的大小來確定。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的操作soh預(yù)測(cè)裝置的方法，其中，所述特征點(diǎn)中的第一特征點(diǎn)表示在所述eis數(shù)據(jù)中具有最小實(shí)部的阻抗或者從具有所述最小實(shí)部的所述阻抗起在預(yù)設(shè)范圍內(nèi)的阻抗。
13.根據(jù)權(quán)利要求10所述的操作soh預(yù)測(cè)裝置的方法，其中，所述特征點(diǎn)中的第二特征點(diǎn)基于所述eis數(shù)據(jù)的虛部的大小來確定。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的操作soh預(yù)測(cè)裝置的方法，其中，所述特征點(diǎn)中的第二特征點(diǎn)表示在所述eis數(shù)據(jù)中出現(xiàn)瓦爾堡阻抗的頻率和比出現(xiàn)所述瓦爾堡阻抗的所述頻率低的頻率的頻帶中，所述虛部的阻抗的大小的絕對(duì)值最小的點(diǎn)處的阻抗或者從所述絕對(duì)值最小的所述點(diǎn)起在預(yù)設(shè)范圍內(nèi)的阻抗。
15.根據(jù)權(quán)利要求10所述的操作soh預(yù)測(cè)裝置的方法，其中，所述電阻參數(shù)基于通過從所述特征點(diǎn)中的第二特征點(diǎn)的實(shí)部的值減去第一特征點(diǎn)的實(shí)部的值而獲得的值來確定。
16.根據(jù)權(quán)利要求10所述的操作soh預(yù)測(cè)裝置的方法，其中，所述關(guān)系數(shù)據(jù)通過在指定的時(shí)間條件下在指定的充電狀態(tài)(soc)、指定的soh和指定的第一溫度下獲取的參考電池的第一eis數(shù)據(jù)與在所述指定的時(shí)間條件下在所述指定的soc、所述指定的soh和指定的第二溫度下獲取的所述參考電池的第二eis數(shù)據(jù)之間的比較來獲取，并且
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的操作soh預(yù)測(cè)裝置的方法，還包括：
18.根據(jù)權(quán)利要求16所述的操作soh預(yù)測(cè)裝置的方法，其中，所述第一溫度的溫度范圍包括所述第二溫度的溫度范圍。