池的劣化度呈指数增力口。使用该特性，电池的劣程度与用于维持恒定电压模式的时间之间的关系等式可表述如下。
[0030]等式I
[0031]T = a.eb>y
[0032]其中，T是用于维持恒定电压模式的时间，y是电池的劣化度，a是加权值，并且b是加权值。
[0033]使用等式1，根据用于维持恒定电压模式的时间可以确定电池的劣化度。在等式I中，可以确定a和b使得根据车辆类型和电池性能来确定关系等式。
[0034]在下文中，将使用用于维持恒定电压模式的时间与电池劣化度之间的关系来描述用于电动车辆的电池劣化确定装置。图3是示出了根据本发明的示例性实施方式的用于电动车辆的电池劣化确定装置的示例性框图。
[0035]如图3所示，用于电动车辆的电池劣化确定装置20可包括:充电器22，充电器22被配置为对设置在电动车辆内的电池10充电；测量器24,测量器24被配置为从充电器22测量用于维持恒定电压模式的时间；劣化计算器26，劣化计算器26被配置为使用由测量器24测量的用于维持恒定电压模式的时间计算电池10的劣化度；以及劣化确定器28，劣化确定器28被配置为利用来自劣化计算器26的计算值确定电池10是否劣化。充电器22、测量器24、劣化计算器26、以及劣化确定器28可由具有处理器和存储器的控制器执行。
[0036]充电器22可被配置为使用快速充电方法或者慢速充电方法对电池充电。根据快速充电方法，充电器22可被配置为以恒定电流模式对电池充电，直至电池电压达到预定电压(例如，大约4.2V的电池电压)。当电池10的电压达到预定电压时，充电器22可被配置为以恒定电流模式对电池10充电，直至电池满足正常充电条件(例如，大约80%的S0C)。
[0037]测量器24可被配置为在充电器22对电池10充电时测量用于维持恒定电流模式的时间和用于维持恒定电压模式的时间，并且测量器24可被配置为测量有关电池的总体信息，包括电池的电流、电压、温度、以及S0C。具体地，用于维持恒定电流模式的时间可以是从初始充电时间至电池电压达到预定电压时时间的时间段。用于维持恒定电压模式的时间可以是从电池电压达到预定电压时的时间至电池的SOC达到正常充电条件时的时间之间的时间段。正常充电条件可以指电池的SOC达到预定S0C。
[0038]劣化计算器26可被配置为根据由测量器24测量的用于维持恒定电压模式的时间来确定电池的劣化度。如上所述，用于维持恒定电压模式的时间根据电池的劣化度呈指数增加。因此，使用等式可计算电池的劣化度。此外，劣化确定器28可被配置为使用由劣化计算器26计算的电池的劣化度确定电池是否劣化。换言之，当电池的劣化度大于预定水平时，劣化确定器28可被配置为确定电池是劣化的并且可将经由车辆的仪表板将指示用于需要电池检查的警报提供给驾驶员。因为可将电池状态量化地提供给驾驶员，所以驾驶员可创建用于电池诊断的策略。
[0039]而且，当电池温度过高或者过低时(例如，大于预定温度或者小于预定温度)，当电池被充电时，电池的内部电阻根据电流而变化，并且可改变恒定电压模式的特性。因此，可计算室温下电池的劣化度。此外，温度可以在大约20摄氏度与30摄氏度之间的范围内。
[0040]在下文中，将描述一种用于电动车辆的电池劣化的确定方法。图4是示出了根据本发明的示例性实施方式的用于电动车辆的电池劣化的确定方法。如图4所示，在步骤S10，可以以快速充电方法对电动车辆的电池充电。在快速充电方法中，在初始充电时间，充电器22可被配置为基于恒定电流模式将大致恒定的电流施加给电池时对电池充电，并且充电器22可被配置为当电池电压达到预定电压时(例如，大约4.2V)时基于恒定电压模式在施加大致恒定的电压时对电池充电。
[0041]在步骤S20，测量器24可被配置为使用传感器测量电池的电流、电压以及温度。在步骤S30，劣化确定器28可被配置为确定是否满足用于确定电池劣化的条件。当电池的温度约处于室温时(例如，在大约20摄氏度与30摄氏度之间)，满足用于确定电池劣化的条件。当电池温度未处于室温时(例如，大于或者小于室温)，劣化确定器28可不执行确定电池劣化的处理。
[0042]此外，在步骤S40，测量器24可被配置为测量电池的快速充电期间用于维持恒定电压模式的时间。在步骤S50，劣化计算器26可被配置为使用用于维持恒定电压模式的时间计算电池的劣化度。根据等式I可计算电池的劣化度。在步骤S60，当电池的劣化度大于预定水平时，劣化确定器可被配置为确定电池是劣化的。在步骤S70，当电池是劣化的时，劣化确定器28可被配置为经由车辆的仪表板将指示电池检查的警报输出给驾驶员。因此，通过提供电池的劣化状态，驾驶员可根据电池的使用情况确定诊断策略。
[0043]根据本发明的示例性实施方式，当对设置在电动车辆内的电池快速充电时，使用用于维持恒定电压模式的时间可量化地确定电池的劣化。此外，可根据电池劣化建立诊断策略。
[0044]标号说明
[0045]10:电池
[0046]20:电池劣化确定装置
[0047]22:充电器
[0048]24:测量器
[0049]26:劣化计算器
[0050]28:劣化确定器
[0051]尽管已经结合目前视为示例性的实施方式描述了本发明，然而，应当理解的是，本发明并不局限于所公开的示例性实施方式，而是相反，本发明旨在覆盖所附权利要求的精神和范围内包括的各种变形及等同配置。
【主权项】
1.一种用于车辆的电池劣化确定装置，包括: 存储器，被配置为存储程序指令；以及 处理器，被配置为执行所述程序指令，所述程序指令在被执行时被配置为: 以恒定电流模式将电池充电至预定电压； 当所述电池的电压达到所述预定电压时，以恒定电压模式对所述电池充电； 测量用于维持所述恒定电压模式的时间；并且 利用用于维持所述恒定电压模式的测量的所述时间计算所述电池的劣化度。
2.根据权利要求1所述的用于车辆的电池劣化确定装置，其中，所述程序指令在被执行时进一步被配置为: 利用计算的所述电池的所述劣化度确定所述电池是否劣化。
3.根据权利要求1所述的用于车辆的电池劣化确定装置，其中，用于维持所述恒定电压模式的所述时间根据所述电池的劣化呈指数增加。
4.根据权利要求1所述的用于车辆的电池劣化确定装置，其中，用于维持所述恒定电压模式的所述时间为从所述电池的电压通过所述恒定电流模式达到所述预定电压的时间至所述电池的SOC达到预定水平的时间。
5.一种用于车辆的电池劣化的确定方法，包括: 由控制器测量电池的电压和温度； 由所述控制器确定是否满足确定所述电池的劣化的条件； 由所述控制器在所述电池的快速充电中测量用于维持恒定电压模式的时间；并且 由所述控制器根据用于维持所述恒定电压模式的所述时间计算所述电池的劣化度。
6.根据权利要求5所述的用于车辆的电池劣化的确定方法，其中，当所述电池的温度处于室温范围内时，满足确定所述电池的劣化的所述条件。
7.根据权利要求5所述的用于车辆的电池劣化的确定方法，其中，用于维持所述恒定电压模式的所述时间为从所述电池的电压通过所述恒定电流模式达到所述预定电压的时间至所述电池的SOC达到预定水平的时间。
8.根据权利要求5所述的用于车辆的电池劣化的确定方法，进一步包括: 在所述电池的所述劣化度大于预定水平时，由所述控制器确定所述电池劣化；并且 由所述控制器输出指示所述电池需要检查的警报。
9.一种包含由控制器执行的程序指令的非暂时性计算机可读介质，所述计算机可读介质包括: 测量电池的电压和温度的程序指令； 确定是否满足确定所述电池的劣化的条件的程序指令； 在所述电池的快速充电中测量用于维持恒定电压模式的时间的程序指令；以及 根据用于维持所述恒定电压模式的所述时间计算所述电池的劣化度的程序指令。
10.根据权利要求9所述的非暂时性计算机可读介质，其中，当所述电池的温度处于室温范围内时满足确定所述电池的劣化的所述条件。
11.根据权利要求9所述的非暂时性计算机可读介质，其中，用于维持所述恒定电压模式的所述时间为从所述电池的电压通过所述恒定电流模式达到所述预定电压的时间至所述电池的SOC达到预定水平的时间。
12.根据权利要求9所述的非暂时性计算机可读介质，进一步包括:在所述电池的所述劣化度大于预定水平时确定所述电池劣化的程序指令；以及输出指示所述电池需要检查的警报的程序指令。
【专利摘要】本发明公开了用于电动车辆的电池劣化确定装置及其方法。该方法包括：以恒定电流模式将电池充电至预定电压，并且当电池的电压达到预定电压时以恒定电压模式对电池充电。从充电器测量用于维持恒定电压模式的时间，并且使用用于维持恒定电压模式的测量时间计算电池的劣化度。因此，在对设置在车辆内的电池快速充电时，使用用于维持恒定电压模式的时间量化地确定电池的劣化。
【IPC分类】G01R31-36
【公开号】CN104698384
【申请号】CN201410345341
【发明人】南智媛
【申请人】现代自动车株式会社
【公开日】2015年6月10日
【申请日】2014年7月18日
【公告号】EP2889633A2, US20150160304