对电池进行充电的方法和设备与流程

对电池进行充电的方法和设备
1.本技术要求于2020年10月13日在韩国知识产权局提交的第10-2020-0132004号韩国专利申请的权益，所述韩国专利申请的全部公开出于所有目的通过引用包含于此。
技术领域
2.下面的描述涉及对电池进行充电的方法和设备。


背景技术：

3.电池可使用各种方法进行充电。例如，恒流-恒压充电法使用恒定电流对电池进行充电，并且当电池的电压达到预设电平时以恒定电压对电池进行充电。在另一示例中，变流衰减充电法在低荷电状态(soc)下使用高电流对电池进行充电，并且当电池已经达到特定soc时逐渐减小电流。在另一示例中，多阶段充电法使用恒定电流对电池进行充电，并且脉冲充电法通过以短时间间隔重复地施加脉冲电流来对电池进行充电。


技术实现要素：

4.提供本发明内容以简要的形式介绍在以下具体实施方式中进一步描述的构思的选择。本发明内容不意在确定要求权利的主题的关键特征或必要特征，也不意在用于帮助确定要求权利的主题的范围。
5.在一个总体方面，提供一种对电池进行充电的方法，所述方法包括：基于电池的内部状态和与电池老化相关的老化参数来确定老化速率系数；基于老化速率系数来预测电池的老化速率；和基于预测的老化速率与目标老化速率之间的比较来确定是否改变用于对电池进行充电的充电限制条件。
6.确定是否改变充电限制条件的步骤可包括：响应于预测的老化速率超过目标老化速率，确定改变充电限制条件。
7.确定是否改变充电限制条件的步骤可基于预测的老化速率超过目标老化速率的程度。
8.确定是否改变充电限制条件的步骤可包括：基于根据在每个充电阶段中充电限制条件的改变的老化速率灵敏度分析，根据预测的老化速率超过目标老化速率的程度来确定新的充电限制条件。
9.确定是否改变充电限制条件的步骤可包括：响应于预测的老化速率小于或等于目标老化速率，确定不改变充电限制条件。
10.确定老化速率系数的步骤可包括：使用由不可逆的锂离子损失引起的电极平衡偏移与基于butler-volmer等式确定的副反应量之间的对应关系，根据电池的内部状态和老化参数计算老化速率系数。
11.预测的步骤可包括：通过根据电池的老化对老化速率系数的改变趋势进行建模，来根据老化速率系数预测电池的老化速率。
12.电池的内部状态可包括电池的阴极锂离子浓度分布、阳极锂离子浓度分布、电解
质锂离子浓度分布、阴极电势和阳极电势中的任何一个或任何组合。
13.老化参数可包括电池的电极平衡偏移、阴极活性材料的容量和阳极表面电阻中的任何一个或任何组合。
14.所述方法可包括：基于充电限制条件或新的充电限制条件对电池进行充电。
15.充电限制条件可被配置为：基于在目标充电时间期间按目标充电容量限制电池在每个充电阶段的充电来防止电池老化。
16.充电限制条件可包括每个充电阶段的阳极超电势条件、阴极超电势条件、阳极表面锂离子浓度条件、阴极表面锂离子浓度条件、单体电压条件、荷电状态(soc)条件和最大充电时间条件中的任何一个或任何组合。
17.电池的内部状态可基于应用了电池的老化参数的电化学模型来确定。
18.在另一总体方面，提供一种对电池进行充电的设备，所述设备包括：处理器，被配置为：基于电池的内部状态和与电池老化相关的老化参数来确定老化速率系数，基于老化速率系数来预测电池的老化速率，和基于预测的老化速率与目标老化速率之间的比较来确定是否改变对电池进行充电的充电限制条件。
19.处理器可被配置为：响应于预测的老化速率超过目标老化速率，确定改变充电限制条件。
20.在另一总体方面，提供一种对电池进行充电的方法，所述方法包括：基于应用了电池的老化参数的电化学模型来确定电池的内部状态；基于内部状态和老化参数确定老化速率系数；基于根据电池的老化对老化速率系数的改变进行建模来预测电池的老化速率；将预测的老化速率与目标老化速率进行比较；和响应于所述比较，基于充电限制条件和新的充电限制条件中的一个对电池进行充电。
21.目标老化速率可基于电池的健康状态(soh)和累计电量。
22.充电限制条件和新的充电限制条件可基于充电限制条件查找表(lut)。
23.从下面的具体实施方式、附图和权利要求，其他特征和方面将是清楚的。
附图说明
24.图1示出电池系统的示例。
25.图2示出电池充电方法的示例。
26.图3至图5示出控制充电限制条件的示例。
27.图6示出对电池进行充电的示例。
28.图7示出对电池进行充电的设备的示例。
29.图8示出车辆的示例。
30.图9示出移动装置的示例。
31.图10示出终端的示例。
32.贯穿附图和具体实施方式，除非另外描述或提供，否则相同的附图参考标号将被理解为表示相同的元件、特征和结构。附图可不按比例，并且为了清楚、说明和方便，附图中的元件的相对大小、比例和描绘可被夸大。
具体实施方式
33.提供下面的具体实施方式以帮助读者获得对在此描述的方法、设备和/或系统的全面理解。然而，在理解本技术的公开之后，在此描述的方法、设备和/或系统的各种改变、修改和等同物将是清楚的。例如，在此描述的操作顺序仅是示例，并不限于在此阐述的那些顺序，而是除了必须以特定次序发生的操作之外，可如在理解本技术的公开之后将是清楚的那样被改变。此外，为了更加清楚和简明，可省略本领域已知的特征的描述。
34.在此描述的特征可以以不同的形式被实现，而不应被解释为限于在此描述的示例。相反，在此描述的示例已被提供，以仅示出在理解本技术的公开之后将是清楚的实现在此描述的方法、设备和/或系统的许多可行方式之中的一些可行方式。
35.尽管在此可使用术语(诸如，a、b、c、(a)、(b)、(c)、“第一”、“第二”和“第三”)来描述各种构件、组件、区域、层或部分，这些构件、组件、区域、层或部分不应受这些术语限制。相反，这些术语仅用于将一个构件、组件、区域、层或部分与另一构件、组件、区域、层或部分区分开。因此，在不脱离示例的教导的情况下，在此描述的示例中所称的第一构件、第一组件、第一区域、第一层或第一部分也可被称为第二构件、第二组件、第二区域、第二层或第二部分。
36.如果说明书陈述一个组件“连接”、“结合”或“接合”到第二组件，则第一组件可直接“连接”、“结合”或“接合”到第二组件，或者第三组件可“连接”、“结合”或“接合”在第一组件与第二组件之间。然而，如果说明书陈述第一组件“直接连接”或“直接接合”到第二组件，则第三组件不会“连接”或“接合”在第一组件与第二组件之间。例如“在
……
之间”与“紧接在
……
之间”以及“邻近”与“紧邻”的类似表达也可以以这种方式被解释。
37.在此使用的术语仅为了描述特定示例的目的，而不应限制示例。如在此使用的，除非上下文另外清楚地指示，否则单数形式也意在包括复数形式。如在此使用的，术语“和/或”包括相关所列项的任何一个以及任何两个或更多个的任何组合。如在此使用的，术语“包括”、“包含”、和“具有”说明存在陈述的特征、整体、步骤、操作、元件、组件、数量和/或它们的组合，但不排除存在或添加一个或多个其他特征、整体、步骤、操作、元件、组件、数量和/或它们的组合。
38.在下文中，将参照附图详细描述示例。下面的具体结构性或功能性描述是示例性的，以仅描述示例，并且示例的范围不限于本说明书中提供的描述。本领域普通技术人员可对其进行各种改变和修改。附图中相同的参考标号表示相同的元件，并且在此将省略已知的功能或配置。
39.图1示出电池系统的示例。
40.参照图1，电池系统100包括电池110和电池充电设备120。
41.电池110可以是一个或多个电池单体、电池模块或电池组。电池110可包括在电池被充电时用来存储电力的电容器、二次电池或锂离子电池。采用电池110的装置可从电池110接收电力。
42.电池充电设备120使用电池模型对电池110进行充电。例如，电池充电设备120可以以多阶段充电方式对电池110快速地进行充电，多阶段充电方式基于电池模型使用电池的内部状态的估计来最小化由于充电而导致的电池老化。在一个示例中，电池模型可以是应用电池110的老化参数以通过对电池110的内部物理现象(诸如，电势和离子浓度分布)进行
建模来估计电池110的状态信息的电化学模型。此外，电池110的内部状态可包括电池110的因子(诸如，以阴极锂离子浓度分布、阳极锂离子浓度分布、电解质锂离子浓度分布、阴极电势和阳极电势为例)中的任何一个或任何组合。老化参数可包括电池110的因子(诸如，以电极平衡偏移、阴极活性材料的容量和阳极表面电阻为例)中的任何一个或任何组合，这将参照图3进一步描述。
43.电池充电设备120可将充电处理划分为若干充电阶段，并且使用与每个充电阶段对应的充电电流对电池110进行充电。对于每个充电阶段，可设置用于对电池110的充电进行限制的充电限制条件。充电限制条件可在目标充电时间期间按目标充电容量对电池110进行充电，以防止电池110老化。
44.充电限制条件可包括针对各个充电阶段的内部状态条件。内部状态条件可由电化学模型基于影响电池110的老化的至少一个内部状态来定义。内部状态条件可包括电池110的条件(诸如，以阳极超电势(overpotential)条件、阴极超电势条件、阳极表面锂离子浓度条件、阴极表面锂离子浓度条件、单体电压条件和荷电状态(soc)条件为例)中的任何一个或任何组合。
45.由于当电池110被充电时达到内部状态条件之一时电池110可能老化，因此电池充电设备可使用内部状态条件来控制电池110的充电。例如，如果当电池110的阳极超电势下降到0.05伏(v)以下时确定电池110老化，则阳极超电势条件可基于0.05v来设置。老化条件是当达到电池的内部状态时引起老化的条件。这里，阳极超电势为0.05v可以是当电池110的阳极超电势达到时引起老化的老化条件。然而，内部状态条件不限于上述示例，并且对影响电池110的老化的内部状态进行量化的各种表达可被采用。
46.超电势是由偏离与电池110的每个电极处的嵌入/脱嵌(intercalation/deintercalation)反应相关联的平衡电势而引起的电压降。上述的锂离子浓度是当电池的每个电极的活性材料中的材料是锂离子时的锂离子浓度。除了锂离子之外的材料可用作活性材料中的材料。
47.soc是指示电池110的荷电状态的参数。soc指示存储在电池110中的能量的量，并且所述量可以以百分比(％)表示(例如，指示为0％至100％)。例如，0％可指示完全放电状态，并且100％可指示完全充电状态。这样的度量可在各种示例中不同地修改(例如，充电或放电状态的百分比可根据设计意图或这样的示例的方面进行定义)。可使用各种方案来估计或测量soc。
48.电池110可包括用于锂离子的嵌入/脱嵌的两个电极(阴极和阳极)、作为锂离子可通过其进行移动的介质的电解质、物理地分离阴极和阳极以防止电子直接流动但允许离子通过的隔膜(separator)、以及收集由电化学反应生成的电子或供应电化学反应所需的电子的收集器。阴极可包括阴极活性材料，并且阳极可包括阳极活性材料。例如，锂钴氧化物(licoo2)可用作阴极活性材料，并且石墨(c6)可用作阳极活性材料。锂离子在电池110被充电时从阴极移动到阳极，并且锂离子在电池110被放电时从阳极移动到阴极。因此，阴极活性材料中的锂离子浓度和阳极活性材料中的锂离子浓度响应于充电和放电而改变。
49.电化学模型可以以各种方式被采用，以表示电池110的内部状态。例如，单粒子模型(spm)和各种应用模型可用作电化学模型，并且定义电化学模型的参数可根据设计意图而不同地修改。内部状态条件可从电池110的电化学模型得到，或者可通过实验或经验得
到。定义内部状态条件的技术不受限制。
50.此外，充电限制条件包括各个充电阶段的最大充电时间。最大充电时间可以是使用对应充电阶段的充电电流对电池110进行充电所需的最大时间的条件。如上所述，各个充电阶段的内部状态条件和/或最大充电时间是被设置为实现两个目标的充电条件。第一目标是防止电池110老化，第二目标是在目标充电时间期间按目标充电容量对电池进行充电。如稍后将描述的，充电可基于电池110的老化速率而被控制。
51.根据电池充电设备120的充电控制，当在第一充电阶段中使用第一充电电流对电池110进行充电时，可在电池110的内部状态达到内部状态条件之一或电池110的充电时间达到最大充电时间的时间点，将电池110的充电阶段从第一充电阶段切换到第二充电阶段。该处理可被迭代地执行，直到最后的充电阶段为止。
52.电池110的重复使用加快老化，并且电池110的老化速率可根据电池110的使用历史而变化。如果在不考虑老化速率的情况下对电池110充电，则可能无法避免快速充电期间的老化条件，这会导致快速老化并导致电池寿命的减少。因此，电池充电设备120需要基于老化速率适应性地执行对电池110的充电控制，这将在下面参照附图进一步描述。
53.图2示出电池充电方法的示例。尽管图2中的操作可以以如所示的顺序和方式被执行，但是在不脱离描述的说明性示例的精神和范围的情况下，可改变一些操作的次序或省略一些操作。图2中示出的操作中的许多操作可被并行或同时执行。图2的一个或多个块以及块的组合可由执行指定功能的基于专用硬件的计算机(诸如，处理器)或者专用硬件和计算机指令的组合来实现。电池充电方法可由包括在电池充电设备中的处理器执行。除了下面图2的描述之外，图1的描述也可适用于图2，并且通过引用包含于此。因此，这里可不重复以上描述。
54.在操作210中，电池充电设备基于电池的内部状态和与电池老化相关的老化参数来确定指示电池的老化特性的老化速率系数。在操作220中，电池充电设备基于确定的老化速率系数预测电池的老化速率。在操作230中，电池充电设备基于预测的老化速率与目标老化速率之间的比较来确定是否改变应用于对电池进行充电的充电限制条件。电池充电设备可基于充电限制条件或新的充电限制条件对电池进行充电。
55.以这种方式，电池充电设备可将预测的老化速率与目标老化速率进行比较，并且如果电池的预测的老化速率高于目标老化速率，则通过改变应用于电池充电的充电限制条件来控制对电池进行充电的处理，使得预测的老化速率不会超过目标老化速率。通过根据取决于电池的使用历史或电池的状态而变化的老化速率适应性地改变充电控制条件，电池寿命被增加，并且可确保快速充电的稳定性。
56.图3至图5示出控制充电限制条件的示例。
57.参照图3，当对电池进行充电时基于电池的老化速率来控制充电限制条件的处理被示出。尽管图3中的操作可以以如所示的顺序和方式被执行，但是在不脱离描述的说明性示例的精神和范围的情况下，可改变一些操作的次序或省略一些操作。图3中示出的操作中的许多操作可被并行或同时执行。图3的一个或多个块以及块的组合可由执行指定功能的基于专用硬件的计算机(诸如，处理器)或者专用硬件和计算机指令的组合来实现。除了下面图3的描述之外，图1至图2的描述也可适用于图3，并且通过引用包含于此。因此，这里可不重复以上描述。
58.在操作310中，电化学模型可估计待充电电池的内部状态。估计的内部状态可包括电池的阴极锂离子浓度分布、阳极锂离子浓度分布、电解质锂离子浓度分布、阴极电势和阳极电势中的任何一个或任何组合。
59.在操作320中，可更新与电池老化相关的老化参数。老化参数可包括电池的电极平衡偏移、阴极活性材料容量的减少量和阳极表面电阻中的任何一个或任何组合。然而，老化参数可根据估计算法而变化，并且不限于以上示例。
60.电极平衡偏移指示阴极与阳极之间的平衡的改变程度，并且由锂离子由于副反应(side reaction)而化学键合(bond)到阳极并且不能返回到阴极引起。老化越严重，电极平衡偏移可发生得越大。阴极活性材料的容量指示能够在阴极接收锂离子的活性材料响应于老化而降低。老化越严重，阴极活性材料的容量越小。阳极表面电阻是当固体电解质界面(solid electrolyte interphase)层由于阳极副反应而堆积在阳极表面上时生成的电阻。
61.上述老化参数可在每个电池循环、或在特定时间、或每当达到条件时被更新。在一个示例中，电池循环、时间或条件可以是预定的。可根据设计意图或这样的示例的方面以各种方式执行这种更新。
62.通过在电化学模型中反映上述老化参数的变化，可高精度地估计老化的电池的内部状态。
63.在操作330中，可基于由电化学模型估计的电池的内部状态和更新的老化参数而来确定指示电池的老化特性的老化速率系数。
64.例如，可使用由不可逆的锂离子损失引起的电极平衡偏移与基于butler-volmer等式确定的副反应量之间的对应关系，根据电池的内部状态和老化参数计算老化速率系数。
65.butler-volmer等式获得由阳极副反应而消耗的锂离子的量(即，阳极副反应量)，并且可由等式1表示。
66.[等式1]
[0067][0068]
在等式1中，表示与由于阳极副反应的锂离子消耗相关的电极电流密度。通过关于时间对进行积分，可获得由于阳极副反应而消耗的锂离子的量。as表示阳极的活性表面积，i
0,side
表示阳极副反应的交换电流密度。a
a，side
表示阳极电荷转移系数，α
c，side
表示阴极电荷转移系数，并且均可具有例如0.5的值。n
side
表示阳极副反应中涉及的分子数，f表示法拉第常数，r表示理想气体常数，t表示温度。η
side
表示副反应的阳极超电势，并且可由公式2表示。
[0069]
[等式2]
[0070][0071]
在等式2中，φs表示固体的电势，φe表示电解质的电势。u
eq，side
表示副反应的平衡电势，并且可设置为例如0.4v。r
sei，tota
，表示在阳极表面上形成的固体电解质界面(“sei”)层的电阻，a
s，side
表示阳极的活性表面积，表示与所有锂离子相关的电极电流密度。
[0072]
上述交换电流密度i
0，side
可由等式3表示。
[0073]
[等式3]
[0074][0075]
在等式3中，k
side
表示副反应的动力学速率常数，c
s，surf
表示电极(例如，阳极)表面上的锂离子浓度，c
ec，rs
表示电极表面上的电解质浓度。
[0076]
基于等式3的右项中除了c
s，surf
之外的其余项，老化速率系数k
eff
可由等式4表示。
[0077]
[等式4]
[0078][0079]
再次参照等式1，可基于电极平衡偏移与副反应量之间的对应关系(例如，比例关系)而从先前更新的电极平衡偏移获得等式1的左项中的此外，由于等式1的右项中除了老化速率系数k
eff
之外的其余项是常数或对应于通过电化学模型得到的内部状态，因此老化速率系数k
eff
可被容易地计算。图4示出老化速率系数k
eff
随着电池单体的循环次数增加(即，随着电池老化)而减小的趋势。在一个示例中，老化速率系数k
eff
可指示电池老化的特性(例如，老化速率)。
[0080]
在一个示例中，确定老化速率系数的处理可以以各种频率执行。例如，老化速率系数可针对执行充电的每个循环来确定，或者可以以预定循环来确定。确定老化速率系数的处理被执行的时间不受限制，并且老化速率系数可在各种时间被确定。
[0081]
在操作340中，可基于确定的老化速率系数来预测电池的老化速率。例如，可通过根据电池的老化对老化速率系数的改变趋势进行建模来根据确定的老化速率系数预测电池的老化速率。图5示出与老化速率系数对应的电极平衡偏移与健康状态(soh)具有高相关性。通过基于该特性对老化速率系数的改变趋势进行建模，可基于如上所述确定的老化速率系数来预测电池的老化速率。
[0082]
soh是定量地指示由老化引起的电池的寿命特性改变的参数，并且可指示电池的寿命或容量的劣化程度。可采用各种方案来估计或测量soh。
[0083]
上面描述了基于当前老化速率系数预测电池的老化速率的示例。然而，在另一示例中，除了当前老化速率系数之外，甚至可通过预测未来老化速率系数来考虑电池的未来老化速率并用于控制充电限制条件，这将在后面描述。
[0084]
在操作350中，可基于电池的soh和累积电量(瓦时(wh))来计算目标老化速率。在一个示例中，目标老化速率可在执行电池充电之前由用户或设计者预先设置。
[0085]
在操作360中，可基于预测的老化速率与目标老化速率之间的比较来控制将被应用于电池的充电的充电限制条件。例如，如果预测的老化速率超过目标老化速率，则可确定电池正在快速老化，并且电池的当前充电限制条件可被改变为可降低老化速率的充电限制条件。在一个示例中，可基于预测的老化速率超过目标老化速率的程度来预测电池的当前老化速率，并且可基于预测的老化速率来确定控制老化速率的程度(例如，充电限制条件的控制程度)。如果预测的老化速率超过目标老化速率的程度大，则当前充电限制条件可被改变为可进一步降低老化速率的充电限制条件。如果预测的老化速率超过目标老化速率的程度不大，则当前充电限制条件可被改变为稍微降低老化速率的充电限制条件。
[0086]
例如，被控制的充电限制条件可以是阳极电势条件。基于根据在每个充电阶段充电限制条件(例如，阳极电势)的改变的老化速率灵敏度分析，可根据预测的老化速率超过目标老化速率的程度来确定当前充电限制条件将被改变到的充电限制条件。
[0087]
在另一示例中，如果预测的老化速率小于或等于目标老化速率，则可确定电池的老化速率处于比预设目标老化速率低的可接受水平，并且电池的当前充电限制条件可被维持而不改变。
[0088]
在操作370中，可根据基于预测的老化速率控制的充电限制条件对电池进行充电。如上所述，通过预测电池的老化速率来适应性地控制充电限制条件，可有效地防止由电池的快速充电引起的电池寿命的减少并保证电池充电的稳定性。
[0089]
图6示出对电池进行充电的方法的示例。尽管图6中的操作可以以如所示的顺序和方式被执行，但是在不脱离描述的说明性示例的精神和范围的情况下，可改变一些操作的次序或省略一些操作。图6中示出的操作中的许多操作可被并行或同时执行。图6的一个或多个块以及块的组合可由执行指定功能的基于专用硬件的计算机(诸如，处理器)或者专用硬件和计算机指令的组合来实现。除了下面图6的描述之外，图1至图5的描述也可适用于图6，并且通过引用包含于此。因此，这里可不重复以上描述。
[0090]
参照图6，在操作601中，可将电池连接到充电器。在操作602中，电池充电设备可在条件下向电池施加充电电流。在一个示例中，所述条件可被预设，并且施加的充电电流是用于估计电池状态的电流。在操作603中，电池充电设备可估计或测量电池的电流、电压和温度。可采用各种方案来估计或测量电池的电流、电压和温度。在操作604中，电池充电设备可基于电池的内部状态上传充电限制条件查找表(lut)。充电限制条件lut可包括充电电流和充电限制条件，充电限制条件包括各个充电阶段的最大充电时间和/或内部状态条件。在操作605中，电池充电设备可根据充电限制条件lut基于电池的内部状态来执行实时充电控制。
[0091]
在操作606中，电池充电设备可基于电化学模型来估计电池的内部状态。估计的内部状态可用于执行实时充电控制的操作605、更新老化参数的操作607和确定老化速率系数的操作608。在操作608中，电池充电设备可基于内部状态和老化参数来确定电池的老化速率系数。在操作609中，电池充电设备可通过老化速率系数预测电池的老化速率。在操作610中，电池充电设备可确定预测的老化速率是否超过目标老化速率。如果预测的老化速率超过目标老化速率，则在操作611中，电池充电设备可基于预测的老化速率与目标老化速率之间的差来确定充电限制条件的变化。在操作612中，电池充电设备可基于确定的变化来更新充电限制条件lut。当充电限制条件lut被更新时，在操作604中，电池充电设备可上传更新的充电限制条件lut。在操作605中，电池充电设备可根据更新的充电限制条件lut执行充电控制。在一个示例中，如果预测的老化速率不超过目标老化速率，则在操作613中，电池充电设备可保持现有的充电限制条件lut而不改变。如果达到根据充电限制条件lut的充电完成条件，则在操作614中，电池充电设备的多阶段充电控制可完成电池充电。
[0092]
图7示出对电池进行充电的设备的示例。
[0093]
参照图7，电池充电设备700包括存储器710和处理器720。存储器710和处理器720可通过总线730、片上网络(noc)、外围组件互连快速(pcie)等彼此通信。
[0094]
存储器710可包括计算机可读指令。当存储在存储器710中的指令由处理器720执
行时，处理器720可执行上述操作。存储器710可以是易失性存储器或非易失性存储器。
[0095]
在一个示例中，易失性存储器装置可以是例如动态随机存取存储器(dram)、静态ram(sram)、晶闸管ram(t-ram)、零电容器ram(z-ram)或双晶体管ram(ttram)。
[0096]
在一个示例中，非易失性存储器装置可以是例如电可擦除可编程只读存储器(eeprom)、闪存、磁性ram(mram)、自旋转移矩(stt)mram(stt-mram)、导电桥接式ram(cbram)、铁电ram(feram)、相变ram(pram)、电阻式ram、纳米管ram、聚合物ram(poram)、纳米浮栅存储器(nfgm)、全息存储器、分子电子存储器装置、或绝缘体电阻变化存储器。此外，下面提供了关于存储器710的描述。
[0097]
处理器720可以是执行指令或程序、或者控制电池充电设备700的装置。处理器720可处理存储在存储器710中的数据。处理器720可以是具有物理构造为执行期望操作的电路的硬件实现的设备。例如，期望的操作可通过执行代码或指令来实现。硬件实现的设备可包括例如微处理器、中央处理器(cpu)、单个处理器、独立处理器、并行处理器、单指令单数据(sisd)多处理、单指令多数据(simd)多处理、多指令单数据(misd)多处理、多指令多数据(mimd)多处理、控制器和算术逻辑单元(alu)、dsp、微型计算机、处理器核、多核处理器和多处理器、专用集成电路(asic)、现场可编程门阵列(fpga)、可编程逻辑单元(plu)、中央处理器(cpu)、图形处理器(gpu)、神经处理器(npu)或能够以限定的方式响应并执行指令的任何其他装置。下面给出处理器720的进一步描述。
[0098]
处理器720基于电池的内部状态和与电池老化相关的老化参数来确定指示电池的老化特性的老化速率系数，基于确定的老化速率系数来预测电池的老化速率，并且基于预测的老化速率与目标老化速率之间的比较来确定是否改变应用于电池的充电的充电限制条件。
[0099]
电池充电设备700可应用于包括对电容器、二次电池或锂离子电池的soc进行估计的功能的电池管理系统(bms)、使用电容器、二次电池或锂离子电池的电子装置、交通工具、或基于电容器、二次电池或锂离子电池的蓄电装置。此外，电池充电设备700可应用于各种计算装置(诸如，智能电话、平板计算机、膝上型计算机和个人计算机)、各种可穿戴装置(诸如，智能手表、智能眼镜和智能服装)、各种家用电器(诸如，智能音箱、智能tv和智能冰箱)、智能汽车、智能自助服务终端、物联网(iot)装置、步行辅助装置(wad)、无人机和机器人。
[0100]
此外，电池充电设备700可处理上述操作。
[0101]
图8示出车辆的示例。
[0102]
参照图8，车辆800包括电池组810。车辆800可使用电池组810作为电源。车辆800可以是例如电动车辆或混合动力车辆。
[0103]
电池组810包括bms和电池单体(或电池模块)。bms可监测电池组810是否显示异常，并且防止电池组810过充或过放。此外，当电池组810的温度超过第一温度(例如，40℃)或低于第二温度(例如，-10℃)时，bms可对电池组810执行热控制。此外，bms可执行单体平衡，使得电池组810中的电池单体具有平衡的充电状态。
[0104]
在一个示例中，车辆800可包括电池充电设备。电池充电设备可通过预测电池组810(或电池组810中的电池单体)的老化速率而适应性地控制充电限制条件来对电池组810(或电池组810中的电池单体)进行充电。
[0105]
参照图1至图7提供的描述也适用于图8的描述，因此为了简明，详细的描述将被省
略。
[0106]
图9示出移动装置的示例。
[0107]
参照图9，移动装置900包括电池组910。移动装置900可以是使用电池组910作为电源的装置。移动装置900可以是便携式终端(例如，智能电话)。电池组910包括bms和电池单体(或电池模块)。
[0108]
在一个示例中，移动装置900可包括电池充电设备。电池充电设备可通过预测电池组910(或电池组910中的电池单体)的老化速率而适应性地控制充电限制条件来对电池组910(或电池组910中的电池单体)进行充电。
[0109]
参照图1至图8提供的描述也适用于图9的描述，因此为了简明，详细的描述将被省略。
[0110]
图10示出终端的示例。
[0111]
参照图10，终端1010包括电池1011和电池充电设备1012。终端1010可以是移动终端(诸如，智能电话、膝上型计算机、平板pc或可穿戴装置)，但不限于此。电池充电设备1012可以是集成电路(ic)的形式，但不限于此。电池充电设备1012可以以有线或无线方式从电源1020接收电力，并且使用电力对电池1011进行充电。电池充电设备1012可通过预测电池1011的老化速率而适应性地控制充电限制条件来对电池1011进行充电。
[0112]
参照图1至图9提供的描述也适用于图10的描述，因此为了简明，详细的描述将被省略。
[0113]
在此描述的设备、装置、单元、模块和组件由硬件组件来实现。可用于执行在本技术中描述的操作的硬件组件的示例在适当的情况下包括：控制器、传感器、生成器、驱动器、存储器、比较器、算术逻辑单元、加法器、减法器、乘法器、除法器、积分器、以及被配置为执行在本技术中描述的操作的任何其他电子组件。在其他示例中，通过计算硬件(例如，通过一个或多个处理器或计算机)来实现执行在本技术中描述的操作的硬件组件中的一个或多个硬件组件。处理器或计算机可由一个或多个处理元件(诸如，逻辑门阵列、控制器和算术逻辑单元、数字信号处理器、微型计算机、可编程逻辑控制器、现场可编程门阵列、可编程逻辑阵列、微处理器、或者被配置为以限定的方式响应并执行指令以实现期望的结果的任何其他装置或装置的组合)来实现。在一个示例中，处理器或计算机包括或者连接到存储由处理器或计算机执行的指令或软件的一个或多个存储器。由处理器或计算机实现的硬件组件可执行用于执行在本技术中描述的操作的指令或软件(诸如，操作系统(os)和在os上运行的一个或多个软件应用)。硬件组件还可响应于指令或软件的执行来访问、操控、处理、创建和存储数据。为了简明，单数术语“处理器”或“计算机”可用于在本技术中描述的示例的描述中，但是在其他示例中，多个处理器或计算机可被使用，或者处理器或计算机可包括多个处理元件、或多种类型的处理元件、或两者。例如，单个硬件组件、或者两个或更多个硬件组件可由单个处理器、或者两个或更多个处理器、或者处理器和控制器来实现。一个或多个硬件组件可由一个或多个处理器、或者处理器和控制器来实现，并且一个或多个其他硬件组件可由一个或多个其他处理器、或者另外的处理器和另外的控制器来实现。一个或多个处理器、或者处理器和控制器可实现单个硬件组件、或者两个或更多个硬件组件。硬件组件可具有不同的处理配置中的任何一个或多个，不同的处理配置的示例包括：单个处理器、独立处理器、并行处理器、单指令单数据(sisd)多处理、单指令多数据(simd)多处理、多指令单
数据(misd)多处理和多指令多数据(mimd)多处理、控制器和算术逻辑单元(alu)、dsp、微型计算机、专用集成电路(asic)、现场可编程门阵列(fpga)、可编程逻辑单元(plu)、中央处理器(cpu)、图形处理器(gpu)、神经处理器(npu)或能够以限定的方式响应并执行指令的任何其他装置。
[0114]
图2至图6中示出的执行在本技术中描述的操作的方法由计算硬件(例如，由一个或多个处理器或计算机)来执行，计算硬件被实现为如上所述执行指令或软件以执行在本技术中描述的由所述方法执行的操作。例如，单个操作、或者两个或更多个操作可由单个处理器、或者两个或更多个处理器、或者处理器和控制器来执行。一个或多个操作可由一个或多个处理器、或者处理器和控制器来执行，并且一个或多个其他操作可由一个或多个其他处理器、或者另外的处理器和另外的控制器来执行。一个或多个处理器、或者处理器和控制器可执行单个操作、或者两个或更多个操作。
[0115]
用于控制计算硬件(例如，一个或多个处理器或计算机)以实现硬件组件并执行如上所述的方法的指令或软件可被编写为计算机程序、代码段、指令或它们的任何组合，以单独地或共同地指示或配置一个或多个处理器或计算机作为机器或专用计算机进行操作，以执行由如上所述的硬件组件和方法执行的操作。在一个示例中，指令或软件包括由一个或多个处理器或计算机直接执行的机器代码(诸如，由编译器产生的机器代码)。在一个示例中，指令或软件包括小程序、动态链接库(dll)、中间件、固件、装置驱动程序、存储对电池进行充电的方法的应用程序中的至少一个。在另一示例中，指令或软件包括由一个或多个处理器或计算机使用解释器执行的高级代码。指令或软件可基于附图中示出的框图和流程图以及说明书中的相应描述使用任何编程语言被编写，附图中示出的框图和流程图以及说明书中的相应描述公开了用于执行由如上所述的硬件组件和方法执行的操作的算法。
[0116]
用于控制计算硬件(例如，一个或多个处理器或计算机)以实现硬件组件并执行如上所述的方法的指令或软件以及任何相关联的数据、数据文件和数据结构可被记录、存储或固定在一个或多个非暂时性计算机可读存储介质中，或者被记录、存储或固定在一个或多个非暂时性计算机可读存储介质上。非暂时性计算机可读存储介质的示例包括：只读存储器(rom)、随机存取可编程只读存储器(prom)、电可擦除可编程只读存储器(eeprom)、随机存取存储器(ram)、磁性ram(mram)、自旋转移矩(stt)-mram、静态随机存取存储器(sram)、晶闸管ram(t-ram)、零电容器ram(z-ram)、双晶体管ram(ttram)、导电桥接式ram(cbram)、铁电ram(feram)、相变ram(pram)、电阻式ram(rram)、纳米管rram、聚合物ram(poram)、纳米浮栅存储器(nfgm)、全息存储器、分子电子存储器装置、绝缘体电阻变化存储器、动态随机存取存储器(dram)、静态随机存取存储器(sram)、闪存、非易失性存储器、cd-rom、cd-r、cd+r、cd-rw、cd+rw、dvd-rom、dvd-r、dvd+r、dvd-rw、dvd+rw、dvd-ram、bd-rom、bd-r、bd-r lth、bd-re、蓝光或光盘存储装置、硬盘驱动器(hdd)、固态驱动器(ssd)、闪存、卡式存储器(诸如，多媒体卡或微型卡(例如，安全数字(sd)或极限数字(xd)))、磁带、软盘、磁光数据存储装置、光学数据存储装置、硬盘、固态盘和任何其他装置，任何其他装置被配置为以非暂时性方式存储指令或软件以及任何相关联的数据、数据文件和数据结构并将指令或软件以及任何相关联的数据、数据文件和数据结构提供给处理器或计算机，使得处理器或计算机能够执行指令。在一个示例中，指令或软件以及任何相关联的数据、数据文件和数据结构分布在联网的计算机系统上，使得指令和软件以及任何相关联的数据、数据文件
和数据结构以分布式方式由一个或多个处理器或计算机存储、访问和执行。
[0117]
虽然本公开包括特定示例，但是在理解本技术的公开之后将清楚的是，在不脱离权利要求和它们的等同物的精神和范围的情况下，可在这些示例中做出形式和细节上的各种改变。在此描述的示例应仅被认为是描述性的，而不是出于限制的目的。每个示例中的特征或方面的描述应被认为可适用于其他示例中的相似的特征或方面。如果描述的技术以不同的次序被执行、和/或如果描述的系统、架构、装置或电路中的组件以不同的方式被组合、和/或由其他组件或它们的等同物替代或补充，则可实现合适的结果。