发明名称 利用智慧系统来判断充电状态的方法
摘要 揭示一种利用模糊逻辑(即,智慧系统)来判断电化学装置之充电状态(SOC)的方法。藉由内部特性或参数(或外部操作及环境条件)以及智慧系统来判断电化学装置的充电状态。电化学装置包含诸如基本(丢弃型)电池、充电电池、燃料电池、含有燃料电池电极以及电化学超电容器的混合电池。该智慧系统系受训于电化学装置之特性与电化学装置之SOC间的关系。
申请公布号 TW388135 申请公布日期 2000.04.21
申请号 TW087103650 申请日期 1998.03.27
申请人 蓝诺股份有限公司 发明人 普利波.辛;克雷格.芬尼二世
分类号 H01M10/48 主分类号 H01M10/48
代理机构 代理人 林志刚 台北巿南京东路二段一二五号七楼
主权项 1.一种判断电化学装置之充电状态的方法,包含下列步骤:侦测该电化学装置的至少一项特性;以及从智慧系统中判断该电化学装置的充电状态,而该智慧系统系受训于该至少一项特性与该充电状态之间的关系。2.如申请专利范围第1项之判断电化学装置之充电状态的方法,其中该至少一项特性包含至少一项内部电气特性。3.如申请专利范围第1项之判断电化学装置之充电状态的方法,其中该至少一项特性包含至少一项外部特性。4.如申请专利范围第2项之判断电化学装置之充电状态的方法,其中该至少一项内部电气特性包含该电化学装置的至少一个内部阻抗。5.如申请专利范围第4项之判断电化学装置之充电状态的方法,其中该至少一个内部阻抗包含第一频率的第一内部阻抗。6.如申请专利范围第5项之判断电化学装置之充电状态的方法,其中该至少一个内部阻抗另外包含第二频率的第二内部阻抗。7.如申请专利范围第1项之判断电化学装置之充电状态的方法,其中该智慧系统包含模糊系统。8.如申请专利范围第7项之判断电化学装置之充电状态的方法,其中该模糊系统包含加法模糊系统。9.如申请专利范围第8项之判断电化学装置之充电状态的方法,其中该加法糊系统包含下列算式:其中:wj系规则j的加权数,aij表示若部分集合(if-part set)函数,即在输入i中,规则j之输入i的关系函数,aj表示联合若部分集合(joint if-part set)函数,即a1j,及a2j,…,及aij之结果,其表示输入x属于若部分模糊集合aj,的程度,Bj表示则部分集合函数,即在输出端的关系函数f,Vj系则部分集合Bj,的有限正量,cj系则部分集合Bj,的质心,Bj'系纯量则部分集合,即纯量输出关系函数,亦即aj(x)Bj,且B系解模糊之前的输出集合。10.如申请专利范围第4项之判断电化学装置之充电状态的方法,其中该至少一个内部阻抗包括有功分量部份及无功分量部分。11.如申请专利范围第1项之判断电化学装置之充电状态的方法,其中该电化学装置包含基本电池、可充电电池、燃料电池、含有燃料电池电极或是电化学超电容器的混合电池。12.如申请专利范围第3项之判断电化学装置之充电状态的方法,其中该至少一项外部特性包含外部操作条件以及环境条件。13.如申请专利范围第12项之判断电化学装置之充电状态的方法,其中该至少一项外部特性与该充电状态之间的关系包括:该外部操作条件、环境条件以及该电化学装置之放电效率之间的关系。14.如申请专利范围第13项之判断电化学装置之充电状态的方法,其中该外部操作条件包含该电化学装置的电流,且该环境条件包含该电化学装置的温度。15.如申请专利范围第13项之判断电化学装置之充电状态的方法,其中该至少一项外部特性与该充电状态之间的关系另外包括:该放电效率与该充电状态之间的关系。16.如申请专利范围第8项之判断电化学装置之充电状态的方法,其中该加法模糊系统包括用以发展出输入关系函数以及规则的减法丛集演算法。17.一种判断电化学装置之充电状态的系统,包含:感测器,用以侦测该电化学装置的至少一项特性,并且提供其侦测到的指示信号;以及信号处理器,用以判断该电化学装置的充电状态,并且提供充电状态信号,以回应于该感测信号,该信号处理器包括受训于该至少一项特性与该充电状态间之关系的智慧系统。18.如申请专利范围第17项之判断电化学装置之充电状态的系统,其中该至少一项特性包含至少一项内部电气特性。19.如申请专利范围第17项之判断电化学装置之充电状态的系统,其中该至少一项特性包含至少一项外部特性。20.如申请专利范围第18项之判断电化学装置之充电状态的系统,其中该至少一项内部电气特性包含该电化学装置的至少一个内部阻抗。21.如申请专利范围第20项之判断电化学装置之充电状态的系统,其中该至少一个内部阻抗包含第一频率的第一内部阻抗。22.如申请专利范围第21项之判断电化学装置之充电状态的系统,其中该至少一个内部阻抗另外包含第二频率的第二内部阻抗。23.如申请专利范围第17项之判断电化学装置之充电状态的系统,其中该智慧系统包含模糊系统。24.如申请专利范围第23项之判断电化学装置之充电状态的系统,其中该模糊系统包含加法模糊系统。25.如申请专利范围第24项之判断电化学装置之充电状态的系统,其中该加法模糊系统包含下列算式:其中:wj系规则j的加权数,aij表示若部分集合(if-part set)函数,即在输入i中,规则j之输入i的关系函数,aj表示联合若部分集合(joint if-part set)函数,即a1j,及a2j,…,及aij之结果,其表示输入x属于若部分模糊集合aj,的程度,Bj表示则部分集合函数,即在输出端的关系函数f,Vj系则部分集合Bj,的有限正量,cj系则部分集合Bj,的质心,Bj'系纯量则部分集合,即纯量输出关系函数,亦即aj(x)Bj,且B系解模糊之前的输出集合。26.如申请专利范围第20项之判断电化学装置之充电状态的系统,其中该至少一个内部阻抗包括有功分量部份及无功分量部分。27.如申请专利范围第17项之判断电化学装置之充电状态的系统,其中该电化学装置包含基本电池、可充电电池、燃料电池、含有燃料电池电极或是电化学超电容器的混合电池。28.如申请专利范围第19项之判断电化学装置之充电状态的系统,其中该至少一项外部特性包含外部操作条件以及环境条件。29.如申请专利范围第28项之判断电化学装置之充电状态的系统,其中该至少一项外部特性与该充电状态之间的关系包括:该外部操作条件、环境条件以及该电化学装置之放电效率之间的关系。30.如申请专利范围第29项之判断电化学装置之充电状态的系统,其中该外部操作条件包含该电化学装置的电流,且该环境条件包含该电化学装置的温度。31.如申请专利范围第29项之判断电化学装置之充电状态的系统,其中该至少一项外部特性与该充电状态之间的关系另外包括:该放电效率与该充电状态之间的关系。32.如申请专利范围第24项之判断电化学装置之充电状态的系统,其中该加法模糊系统包括用以发展出输入关系函数以及规则的减法丛集演算法。33.如申请专利范围第17项之判断电化学装置之充电状态的系统,另外包含:显示器,用以显示该充电状态,以回应于该充电状态信号。图式简单说明:第一图系本发明用以判断电化学装置之充电状态之方法的方块图;第二图系使用于本发明之智慧系统之加法模糊系统的方块图;第三图系根据本发明实施例之用以判断电化学装置之充电状态之方法的方块图;第四图A系测量电池阻抗之电路的示意图;第四图B系第三图之等效电路模型特性参数推论装置方块图;第四图C系阻抗对数-对-电池周期数图表;第五图系SOC对Cycle#(周期数)之函数的阻抗函数图表;第六图系用以判断本发明之充电状态之智慧系统的方块图;第七图系使用于本发明之智慧系统中之加法模糊系统的方块图;第八图A-C系第七图之模糊系统的关系函数图表;第九图A系根据本发明之用以判断电池阻抗的电路方块图;第九图B系根据本发明之用以判断充电状态的电路方块图;第十图系根据本发明另一个实施例之用以判断电化学装置之充电状态之方法的方块图;第十一图A系本发明用以感测电池电流的电路方块图;第十一图B系用以判断充电状态的电路方块图,其中该充电状态是一随电流与温度而改变的时间函数;第十一图C系根据本发明之用以判断充电状态的电路方块图;第十二图系电流与温度函数的放电效率图表;第十三图系使用于本发明之智慧系统中之加法模糊系统的方块图;第十四图A-B系第十三图之模糊系统的关系函数图表;第十五图系根据本发明之用以断判电化学装置之充电状态之方法的流程图。
地址 美国