[发明专利]基于充电所需时间来管理电池的系统和方法

说明书

本申请涉及基于充电所需时间来管理电池的系统和方法。提供了一种基于加权最小二乘(WLS)的健康状态(SOH)估算系统和方法。根据本发明的一个方面的电池管理系统包括：测量器，其在电池利用恒定电流进行充电的预设的电压范围内，在每个预设的电压间隔处测量测量充电所需时间；估算器，其利用依据预设的元模型的充电所需时间的估算值和在完成恒定电流充电之后充电所需时间的测量值来估算参数。

与相关申请的交叉引用

本申请要求2016年8月1日提交的韩国专利申请第10-2016-0098063号的优先权，该申请的全部内容结合于此，以用于通过该引用的所有目的。

技术领域

本发明涉及一种电池管理技术，并且更具体地，本发明涉及基于加权最小二乘(weighted least square，WLS)的健康状态(state of health，SOH)估算系统和方法，其能够容易地估算电池的老化状态。

背景技术

通常，电动车辆或者混合动力电动车辆(在下文中，称作为“电动车辆”)在电驱动模式下利用电池的电能来驱动。由于电池(其为蓄电池)重复地充电和放电而衰退成具有降低的性能，因而需要估算其衰退的程度。

SOH(其为量化表示电池容量由于老化影响的特性变化的参数)为表示电池容量所衰退到的程度的量度。SOH用于根据电池的更换点和电池使用期限来调节电池充电/放电容量。

实际上，电池容量的特性变化可以通过内部电池电阻和温度来估算。因而，在相关领域中，依据温度的内部电池电阻和电池容量提前经由充电/放电实验来测量，相对于初始容量来对测量容量进行相对数字化，以获得用于SOH映射的查找表(look-up table，LUT)，随后估算与温度和内部电池电阻相对应的SOH。

这里，在电池充电/放电过程期间，内部电池电阻难以直接测量，因此需要用于准确地测量内部电池电阻的技术。

简单地，内部电池电阻可以通过将电池电压和充电/放电电流的测量值应用于欧姆定律而间接地计算出，但是，由于电池的IR压降现象，电池电压的测量值相对于实际电压具有误差，并且电池电流也具有测量误差，结果是，利用欧姆定律计算的SOH具有明显的误差。

用于估算SOH以降低SOH误差的另一个相关技术方法增加电池的充电/放电电流，来估算电池的充电状态(state of charge，SOC)，并且利用估算的SOC来估算SOH。然而，在该方法中，随着在测量电流的过程期间存在的测量误差的累积，用作SOH估算的基本数据的SOC的准确性随着时间的推移而降低，导致SOH估算的可靠性下降。

公开于本发明背景部分的信息仅仅旨在增强对本发明的总体背景的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域技术人员所公知的现有技术。

发明内容

本发明的各个方面致力于提供一种基于加权最小二乘(weighted least square，WLS)的健康状态(state of health，SOH)估算系统和方法，其能够利用WLS技术来估算电池的老化状态。

本发明的技术主题不限制于前述技术主题，并且从下文所述的本发明中，本领域的技术人员可以清楚地理解本文中未提及的任何其它的技术主题。

根据本发明的示例性实施方案，一种健康状态(SOH)估算系统包括：测量器，其在电池被恒定电流充电的预设的电压范围内，在每个预设的电压间隔处计算充电所需时间的测量值；以及参数估算器，其当电池电压高于所述预设的电压范围时，所述参数估算器通过预设的元模型在每个电压间隔处计算充电所需时间的估算值，所述参数估算器估算测量值与估算值之间的基于加权最小二乘(WLS)的误差最小的电池SOH。