电池特性分析装置、电池特性测量装置和电池分析系统的制作方法

本公开涉及一种电池特性分析装置、电池特性测量装置和电池分析系统，并且具体地涉及一种基于在电池中流动的阻尼振荡电流来分析电池的特性的装置。

背景技术：

1、诸如混合动力电动汽车和使用电池的电力行驶的电池电动汽车的电力驱动汽车被广泛使用。对于电力驱动汽车，连接到由电力供应公司等提供的电力供应网络的充电装置设置在服务站、停车场等中。电力驱动汽车的电池通过充电装置进行充电。

2、在工厂、办公室、活动场地等中，使用诸如叉车、运载车辆等的电力驱动装置，电力驱动装置使用电池。为了在工厂、办公室等的场所中的任何位置处使用多个电力驱动装置，开发了充电系统，其中充电装置连接到本地构建的电力供应网络中的重要位置。

3、关于电力驱动车辆和充电系统，用于控制连接到电力供应网络的多个充电装置的技术是已知的。在这些技术中，控制装置从每个充电装置获取表示电池的充电状态的信息，并且根据充电装置中的电池的充电状态来控制每个充电装置。专利文献1公开了使用这种技术的分布式电力供应系统。分布式电力供应系统包括多个电力转换器（充电装置）和控制电力转换器中的每个电力转换器的控制器（控制装置）。电池连接到每个电力转换器。控制器从多个电力转换器中的每个电力转换器获取电池的soc（充电状态），并且根据soc来控制每个电力转换器的充电和放电。

4、引文列表

5、专利文献

6、ptl 1：jp 2016-116428 a

7、ptl 2：jp 2018-179652 a

技术实现思路

1、技术问题

2、通常，电池的性能随着使用而劣化。考虑到这一点，可以考虑一种系统，其中充电装置测量电池的劣化程度，并且控制装置收集与在每个充电装置处测量的电池的劣化程度相关的信息。作为对电池的劣化程度的测量，例如，如专利文献2中所描述的，已知测量阻抗相对于频率的变化的变化的方法。然而，该方法需要在宽范围内扫描施加到电池的信号电压的频率，这可能使得测量困难。

3、本发明的优点在于通过简单的方法测量电池的性能。

4、问题的解决方案

5、根据本公开的一个方面，提供了一种电池特性分析装置，其被配置为：从引起在要分析的电池中流动的电流的阻尼振荡的阻尼振荡电路获取电池的阻尼振荡电流的阻尼振荡数据；以及基于阻尼振荡数据来确定电池的阻抗的实部，或者确定电池的阻抗的实部和输出电压。

6、期望地，电池特性分析装置还被配置为基于阻抗的实部、或者基于阻抗的实部和输出电压来确定电池的劣化程度。

7、期望地，电池特性分析装置还被配置为：获取多个电池中的每个电池的阻尼振荡数据；针对多个电池中的每个电池，基于针对多个电池中的每个电池获取的阻尼振荡数据来确定阻抗的实部，或者确定阻抗的实部和输出电压，并且确定机器学习数据；以及基于机器学习数据来确定与多个电池不同的电池的劣化程度。

8、期望地，电池特性分析装置还被配置为确定多个电池中的每个电池的输出电压的弛豫电压，并且产生机器学习数据。

9、根据本公开的另一方面，提供了一种电池特性测量装置，其包括：阻尼振荡电路，其引起在要分析的电池中流动的电流的阻尼振荡；以及控制器，其被配置为产生电池的阻尼振荡电流的阻尼振荡数据，其中控制器被配置为：在多个不同定时处提取与在电池中流动的阻尼振荡电流对应的值；以及基于在多个不同定时处提取的与阻尼振荡电流对应的值来产生阻尼振荡数据。

10、期望地，阻尼振荡电路包括初级电感器、电容性元件和开关元件，其中初级电感器、电容性元件和开关元件被设置在连接电池的正极和负极的路径上，并且在电池中流动的电流的阻尼振荡是由开关元件以脉冲方式变为导通引起的，并且控制器被配置为基于出现在耦合到初级电感器的次级电感器中的电压来产生阻尼振荡数据。

11、根据本公开的另一方面，提供了一种电池特性测量装置，其包括：阻尼振荡电路，其引起在要分析的电池中流动的电流的阻尼振荡；以及控制器，其被配置为产生电池的阻尼振荡电流的阻尼振荡数据，其中控制器被配置为：使得阻尼振荡电流在电池中流动多次，并且测量阻尼振荡电流的多次的流动中的每个流动的时间波形；在测量时间的不同定时处提取与阻尼振荡电流对应的值；以及基于针对测量时间提取的值来产生用于分析阻尼振荡电路的特性的电路分析信息。

12、期望地，阻尼振荡电路包括初级电感器、电容性元件和开关元件，其中初级电感器、电容性元件和开关元件被设置在连接电池的正极和负极的路径上，并且在电池中流动的电流的阻尼振荡是由开关元件以脉冲方式变为导通引起的，并且控制器被配置为从出现在耦合到初级电感器的次级电感器中的电压提取与阻尼振荡电流对应的值。

13、根据本公开的另一方面，提供了一种电池分析系统，其包括多个电池特性测量装置，其中阻尼振荡电路连接到串联连接的多个电池中的每个电池，阻尼振荡电路中的每个阻尼振荡电路包括与电容性元件并联连接的电阻性元件，并且电池分析系统控制电池相对于电容性元件的放电状态，以使多个电池的充电状态均衡。

14、本发明的有益效果

15、根据本公开，可以通过简单的方法测量电池的性能。

技术特征：

1.一种电池特性分析装置，被配置为：

2.根据权利要求1所述的电池特性分析装置，还被配置为：

3.根据权利要求1或2所述的电池特性分析装置，还被配置为：

4.根据权利要求3所述的电池特性分析装置，还被配置为：

5.一种电池特性测量装置，包括：

6.根据权利要求5所述的电池特性测量装置，其中

7.一种电池特性测量装置，包括：

8.根据权利要求7所述的电池特性测量装置，其中

9.一种电池分析系统，所述电池分析系统包括多个根据权利要求5至8中的任一项所述的电池特性测量装置，其中

技术总结本公开的优点在于用简单的方法测量电池的性能。电池特性分析装置14从引起在要分析的电池Bj（j为从1到n的整数）中流动的电流的阻尼振荡的阻尼振荡电路24获取电池Bj的阻尼振荡电流的阻尼振荡数据。电池特性分析装置14基于阻尼振荡数据来确定电池Bj的阻抗的实部、或者电池Bj的阻抗的实部和输出电压。电池特性分析装置14基于电池Bj的阻抗的实部、或者电池Bj的阻抗的实部和输出电压来确定电池Bj的劣化程度。技术研发人员：石垣将纪,石川敬祐,间広文受保护的技术使用者：株式会社丰田中央研究所技术研发日：技术公布日：2024/8/20