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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公表特許公報(A)
(11)【公表番号】
(43)【公表日】2024-02-16
(54)【発明の名称】電気化学システム用のリアルタイム能動的測定方法
(51)【国際特許分類】
G01R 31/392 20190101AFI20240208BHJP
G01R 31/367 20190101ALI20240208BHJP
G01R 31/389 20190101ALI20240208BHJP
G01R 31/374 20190101ALI20240208BHJP
G01R 31/3842 20190101ALI20240208BHJP
H01M 10/48 20060101ALI20240208BHJP
H02J 7/02 20160101ALI20240208BHJP
H02J 7/00 20060101ALI20240208BHJP
【ＦＩ】
G01R31/392
G01R31/367
G01R31/389
G01R31/374
G01R31/3842
H01M10/48 P
H01M10/48 301
H02J7/02 H
H02J7/00 Y
【審査請求】未請求
【予備審査請求】未請求
(21)【出願番号】P 2023544559
(86)(22)【出願日】2022-01-26
(85)【翻訳文提出日】2023-08-18
(86)【国際出願番号】 US2022013930
(87)【国際公開番号】W WO2022169652
(87)【国際公開日】2022-08-11
(31)【優先権主張番号】63/146,348
(32)【優先日】2021-02-05
(33)【優先権主張国・地域又は機関】US
(81)【指定国・地域】
(71)【出願人】
【識別番号】521291286
【氏名又は名称】リジュール インコーポレイテッド
(74)【代理人】
【識別番号】100079108
【弁理士】
【氏名又は名称】稲葉 良幸
(74)【代理人】
【識別番号】100109346
【弁理士】
【氏名又は名称】大貫 敏史
(74)【代理人】
【識別番号】100117189
【弁理士】
【氏名又は名称】江口 昭彦
(74)【代理人】
【識別番号】100134120
【弁理士】
【氏名又は名称】内藤 和彦
(72)【発明者】
【氏名】ルデュック，ヒューゴ
(72)【発明者】
【氏名】オカムラ，ラッセル
(72)【発明者】
【氏名】ケユネ－ニョンビ，エル
(72)【発明者】
【氏名】フィン，ケニー
(72)【発明者】
【氏名】チャン，スティーブン
【テーマコード（参考）】
2G216
5G503
5H030
【Ｆターム（参考）】
2G216BA07
2G216BA23
2G216BA34
2G216BA35
2G216BA44
2G216BA56
2G216BA59
2G216CB14
2G216CB15
2G216CB51
5G503AA01
5G503BA03
5G503BB02
5G503CA01
5G503CA08
5G503CA11
5G503CB11
5G503DA04
5G503EA08
5G503FA06
5G503GD03
5G503GD06
5H030AA10
5H030AS08
5H030FF22
5H030FF41
5H030FF42
5H030FF43
5H030FF44
5H030FF51
5H030FF52
(57)【要約】
本明細書では、能動的測定値をすばやくリアルタイムで評価し、再充電可能な電気化学貯蔵システムのバランスを能動的にとるためのシステム及び方法が提供される。本明細書で提供される特定のシステム及び方法は、バッテリの集合の中の特定の電気化学素子に個別に電気的に対処するために明らかにされる。本明細書で提供される特定のシステム及び方法は、電気化学素子の集合の中の特定の電気化学素子に個別に電気的に対処するために明らかにされる。本明細書で提供される特定のシステム及び方法は、バッテリセル及び／又はバッテリモジュール及び／又はバッテリパックの集合の中の１つ又は複数のバッテリセルを分析するために明らかにされる。本明細書で提供される特定のシステム及び方法は、電気化学素子の集合の中の１つ又は複数の電気化学素子を分析するために明らかにされる。
【特許請求の範囲】
【請求項1】
測定をスケジューリングするための方法であって、（ａ）少なくとも２つの電気化学素子を提供すること、又は提供したことと、
（ｂ）アクティブパラメータ及び素子選択器（ＡＰＡＥＳ）に、
（１）受動的電流測定値（Ｉｐ）、
（２）システムコントローラからの非同期出力、
（３）電圧分布計算器からの出力（Ｖｄ）、
（４）アクティブパラメータ分布計算器からの出力（Ｚｄ）、
（５）温度モデルからの出力（Ｔｄ）、又は
（６）（１）、（２）、（３）、（４）、及び／又は（５）の組み合わせ、
を入力することと、
（ｃ）前記ＡＰＡＥＳから、
（１）アクティブパラメータ出力（Ｄ’）、及び
（２）選択された電気化学素子（Ｙ’）、
を生成することと、
（ｄ）Ｄ’及びＹ’をアクティブパラメータアクチュエータ及び計算器に入力することと、
（ｅ）Ｙ’から少なくとも１つのアクティブパラメータ出力（Ｚｍ）を生成するために、アクティブパラメータ測定を行うこと、又は行ったことと、
（ｆ）第２のアクティブパラメータ分布（Ｚｄ’）を生成するために、Ｚｍをアクティブパラメータ分布計算器に入力することと、
（ｇ）Ｖｄ、Ｚｄ、及びＴｄを健全度（ＳＯＨ）モデルに入力することと、
（ｈ）前記ＳＯＨモデルからＳＯＨモデル出力（ＳＯＨｄ）を生成することと、
を含む、方法。
【請求項2】
ステップ（ｅ）は、電気化学インピーダンス分光法（ＥＩＳ）、パルス試験、ハイブリッドパルス電力特性評価（ＨＰＰＣ）、定電流間欠滴定法（ＧＩＴＴ）、定電圧間欠滴定法（ＰＩＴＴ）、及びそれらの組み合わせからなる群から選択される測定によってＹ’を分析することを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項3】
Ｚｍはインピーダンス測定値である、請求項２に記載の方法。
【請求項4】
ＺｍはＥＩＳによって測定される、請求項３に記載の方法。
【請求項5】
前記分析は放電パルスと充電パルスの両方を含む、請求項２又は３に記載の方法。
【請求項6】
Ｙ’の前記温度、電圧、又はインピーダンスを測定することを含む、請求項１～４のいずれか一項に記載の方法。
【請求項7】
前記少なくとも２つの電気化学素子は、モジュール又はパック内のバッテリセルである、請求項１～５のいずれか一項に記載の方法。
【請求項8】
前記少なくとも２つの電気化学素子は直列である、請求項７に記載の方法。
【請求項9】
前記少なくとも２つの電気化学素子は並列である、請求項７に記載の方法。
【請求項10】
前記リアルタイムアクティブパラメータ及び素子選択器は、フィルタを含む、請求項１～６のいずれか一項に記載の方法。
【請求項11】
前記フィルタは、カルマンフィルタ、拡張カルマンフィルタ（ＥＫＦ）、線形同時確率分布推定、又は非線形同時確率分布推定である、請求項１０に記載の方法。
【請求項12】
前記ＡＰＡＥＳから、選択されたＹ’を生成することは、（ｉ）極大電圧（Ｖ）、極小Ｖ、平均Ｖ、若しくは中央Ｖ、
（ｊ）極大温度（Ｔ）、極小Ｔ、中央Ｔ、
（ｋ）極大インピーダンス（Ｚ）、極小Ｚ、若しくは中央Ｚ、又は
（ｌ）（ｉ）、（ｊ）、及び／又は（ｋ）の組み合わせ
の関数としてなされる、請求項１～１０のいずれか一項に記載の方法。
【請求項13】
（ｋ）は、周波数の関数であるか、又は事前設定された周波数群の関数である、請求項１２に記載の方法。
【請求項14】
（ｋ）は、周波数の関数であるか、又は可変的な周波数群の関数である、請求項１２に記載の方法。
【請求項15】
（ｍ）Ｖｄは、測定電圧（Ｖｍ）又は受動的に決定された電圧（Ｖｐ）を電圧分布計算器に入力することによって生成され、（ｎ）Ｚｍは、有効電圧測定値（Ｖａ）若しくは有効電流測定値（Ｉａ）、又はその両方、及びＴｄを、アクティブパラメータアクチュエータ及び計算器に入力することによって生成され、
（ｏ）Ｔｄは、受動的に測定された温度（Ｔｐ）及びＺｄ、又はＺｄ’を温度モデルに入力することによって生成され、
（ｐ）Ｚｄ又はＺｄ’は、Ｚｍをアクティブパラメータ分布計算器に入力することによって生成され、
（ｑ）ＳＯＨｄは、測定又は決定された健全度（ＳＯＨ）をＳＯＨモデルに入力することによって生成される、
請求項１～１４のいずれか一項に記載の方法。
【請求項16】
Ｖｍ又はＶｐは、セル電圧、モジュール電圧、パック電圧、又はそれらの組み合わせから選択され、Ｚｍは、インピーダンス、リアクタンス、前記少なくとも２つの電気化学素子のうちの１つ又は複数のモデルからの等価回路素子、又はそれらの組み合わせから選択され、
Ｔｄは、電気化学素子表面温度、電気化学素子内部温度、モジュール温度、又はそれらの組み合わせから選択され、
ＳＯＨｄは、Ｚｄ、Ｔｄ、Ｖｄ、Ｉｐ、又はそれらの組み合わせをＳＯＨモデルに入力することによって、電気化学素子に対して決定される、
請求項１５に記載の方法。
【請求項17】
等価回路素子は、インピーダンス、抵抗、リアクタンス、インダクタンス、静電容量、定位相素子、ワールブルグ素子、電圧、又はそれらの組み合わせからなる群から選択される、請求項１６に記載の方法。
【請求項18】
前記等価回路素子は、電圧素子（Ｖｘ）、抵抗素子（Ｒ０）、インピーダンス素子（Ｒｘ）、容量素子（Ｃｘ）、インダクタンス素子（Ｌｘ）、修正されたインダクタンス素子（Ｌｙ）、定位相素子（ＣＰＥｘ）、ワールブルグ素子（Ｗｘ）、又はそれらの組み合わせからなる群から選択される、請求項１６又は１７に記載の方法。
【請求項19】
Ｚｍ又はＺｄを内部温度計算器に入力することによってＴｄを生成することをさらに含む、請求項１６～１８のいずれか一項に記載の方法。
【請求項20】
測定電圧（Ｖｍ）、測定電流（Ｉｍ）、又はその両方に対して、高速フーリエ変換関数、又は時間領域信号から離散周波数を計算する同等の関数を使用して、インピーダンス測定値Ｚｍを生成することを含む、請求項１６～１９のいずれか一項に記載の方法。
【請求項21】
１秒、１０秒、３０秒、１分、９０秒、２分、１５０秒、３分、５分、１０分又は２０分ごとに少なくとも１回、Ｚｍを生成することを含む、請求項１～２０のいずれか一項に記載の方法。
【請求項22】
１～５秒、１～１５秒、１～３０秒、１～４５秒、１～６０秒、１～１２０秒、１～２４０秒、１～５００秒、又は１～５，０００秒ごとに少なくとも１回、Ｚｍを生成することを含む、請求項１～２０のいずれか一項に記載の方法。
【請求項23】
１～２分、１～５分、１～１０分、１～１５分、１～２０分、１～２５分、１～３０分、１～３５分、又は１～４５分ごとに少なくとも１回、Ｚｍを生成することを含む、請求項１～２０のいずれか一項に記載の方法。
【請求項24】
Ｚｄ、Ｖｄ、Ｔｄ、Ｉｐ、又はそれらの組み合わせのうちの少なくとも１つをフィルタに入力することによって、充電状態（ＳＯＣ）を生成することをさらに含む、請求項１～２１のいずれか一項に記載の方法。
【請求項25】
前記フィルタは、カルマンフィルタ、拡張カルマンフィルタ（ＥＫＦ）、線形同時確率分布推定、又は非線形同時確率分布推定である、請求項２４に記載の方法。
【請求項26】
最小化関数を使用して、前記少なくとも２つの電気化学素子のうちの２つ以上の間でＳＯＣのバランスを能動的にとることを含む、請求項１～２５のいずれか一項に記載の方法。
【請求項27】
Ｚｍ、Ｚｄ、Ｖｄ、Ｉｐ、ＳＯＣ、ＳＯＣｄ、ＳＯＨ、ＳＯＨｄ、又はそれらの組み合わせの関数として、１つ又は複数の温度ルックアップテーブル（ＬＵＴ）を選択することを含み、前記ＬＵＴは、既知のＳＯＣ又はＳＯＨを有する電気化学素子に対して前もって生成される、請求項１～２６のいずれか一項に記載の方法。
【請求項28】
Ｚｍ、Ｚｄ、Ｖｄ、Ｉｐ、ＳＯＣ、ＳＯＣｄ、Ｔ、Ｔｄ、又はそれらの組み合わせの関数として、１つ又は複数のＳＯＨルックアップテーブル（ＬＵＴ）を選択することを含み、前記ＬＵＴは、既知の温度又はＳＯＣを有する電気化学素子に対して前もって生成される、請求項１～２７のいずれか一項に記載の方法。
【請求項29】
（ｚ）前記少なくとも２つの電気化学素子のうちの２つ以上の間の温度勾配をＥＩＳ測定パラメータの関数として決定すること、（ａａ）拡張自己補正モデルを使用して、前記勾配によって特性評価される前記電気化学素子のうちの１つ又は複数の前記温度に基づいて開路電圧（ＯＣＶ）ＬＵＴを推定すること、
（ａｂ）前記ＯＣＶ ＬＵＴに基づいて、前記少なくとも２つの電気化学素子のうちの１つ又は複数のＳＯＣを生成すること、
（ａｃ）最小化関数を使用して、前記少なくとも２つの電気化学素子のうちの前記１つ又は複数のバランスを能動的にとること、
（ａｄ）（ｚ）、（ａａ）、（ａｂ）、及び／又は（ａｃ）の組み合わせ
をさらに含む、請求項１～２８のいずれか一項に記載の方法。
【請求項30】
最小化関数を使用することは、ＳＯＣｄのσ、Ｖｄのσ、及び／又はＳＯＨｄのσを減少させることを含む、請求項２９に記載の方法。
【請求項31】
請求項１～３０のいずれか一項に記載のステップを実装するための手段を含む、測定をスケジューリングするためのシステム。
【請求項32】
最小化関数を使用して、２つ以上の電気化学素子の間でＳＯＣ、電圧（Ｖ）、ＳＯＨ、又は３つすべてのバランスを能動的にとるための方法であって、（ａ）少なくとも２つの電気化学素子を提供すること、又は提供したことと、
（ｂ）アクティブパラメータ及び素子選択器（ＡＰＡＥＳ）から選択された電気化学素子（Ｙ’）を生成することと、
（ｃ）Ｙ’のアクティブパラメータ（Ｚｍ）として、ＥＩＳから得られたインピーダンス測定値を提供すること、又は提供したことと、
（ｄ）Ｚｍ、充電状態（ＳＯＣ）、健全度（ＳＯＨ）、又はそれらの組み合わせの関数として、１つ又は複数の温度ルックアップテーブル（ＬＵＴ）を提供すること、又は提供したことと、
（ｅ）前記１つ又は複数のＬＵＴを使用してＹ’の温度を推定することと、
（ｆ）前記１つ又は複数のＬＵＴを使用してＹ’の健全度（ＳＯＨ）を推定することと、
（ｇ）ステップ（ｅ）及び（ｆ）における前記推定ＳＯＨ及び推定温度に基づいて、モジュールＯＣＶ ＬＵＴを選択することと、
（ｈ）ステップ（ｇ）で選択された前記ＯＣＶ ＬＵＴに基づいて、前記２つ以上の電気化学素子のうちの少なくとも２つについて、予測されるＳＯＣ、Ｖ、又はその両方を生成することと、
（ｉ）最小化関数を使用して、前記２つ以上の電気化学素子について、ＳＯＣ、Ｖ、又はその両方のバランスを能動的にとることと、
を含む、方法。
【請求項33】
ステップ（ａ）～（ｉ）を繰り返すことを含む、請求項３２に記載の方法。
【請求項34】
前記ＬＵＴは、既知のＳＯＣ及び／又はＳＯＨを有する電気化学素子に対して前もって生成される、請求項３２又は３３に記載の方法。
【請求項35】
１つ又は複数のＬＵＴを使用してＯＣＶを推定することをさらに含む、請求項３２～３４のいずれか一項に記載の方法。
【請求項36】
最小化関数を使用することは、ＳＯＣｄのσ、Ｖｄのσ、又はＳＯＨｄのσを減少させることを含む、請求項３２～３５のいずれか一項に記載の方法。
【請求項37】
リアルタイムで電気化学貯蔵システムを分析し、バランスをとるための方法であって、（ａ）電気化学素子の少なくとも２つ以上の分布を決定計算器に入力することによって、前記決定計算器からの出力として、前記電気化学素子の集合の中の少なくとも１つの電気化学素子を選択することであって、前記分布は、
（１）電圧分布計算器からの出力（Ｖｄ）、
（２）アクティブパラメータ分布計算器からの出力（Ｚｄ）、
（３）温度モデルからの出力（Ｔｄ）、又は
（４）それらの組み合わせ
の関数であることと、
（ｂ）Ｚｄを使用して、前記選択された電気化学素子のＳＯＣ、ＳＯＨ、又はＶを生成することと、
（ｃ）前記電気化学素子のうちの２つ以上について、ＳＯＣ、ＳＯＨ、Ｖ、又はそれらの組み合わせのバランスを能動的にとることと、
（ｄ）ステップ（ａ）、（ｂ）、及び（ｃ）を少なくとも１回繰り返すことと、
を含む方法。
【請求項38】
少なくとも１つの電気化学素子における警告、エラー、又は故障を特定することを含む、請求項３７に記載の方法。
【請求項39】
少なくとも１つの電気化学素子における安全事象を特定することを含む、請求項３７又は３８に記載の方法。
【請求項40】
故障又は安全事象を有すると特定された電気化学素子のバランスを能動的にとらないことを含む、請求項３８又は３９に記載の方法。
【請求項41】
最小化関数を使用して、前記電気化学素子のうちの２つ以上についてＳＯＣのバランスを能動的にとることを含む、請求項３７～４０のいずれか一項に記載の方法。
【請求項42】
最小化関数を使用することは、ＳＯＣｄのσ、Ｖｄのσ、及び／又はＳＯＨｄのσを減少させることを含む、請求項４１に記載の方法。
【請求項43】
ハードウェアで実行されたときに請求項１～４２のいずれか一項に記載の方法を行う命令でエンコードされた、非一時的コンピュータ可読媒体。
【請求項44】
請求項１～４２のいずれか一項に記載の方法を行うように構成された、コンピュータプログラム製品。
【請求項45】
（ｂ）アクティブパラメータ及び素子選択器（ＡＰＡＥＳ）に、（１）受動的電流測定値（Ｉｐ）、
（２）システムコントローラからの非同期出力、
（３）電圧分布計算器からの出力（Ｖｄ）、
（４）アクティブパラメータ分布計算器からの出力（Ｚｄ）、
（５）温度モデルからの出力（Ｔｄ）、又は
（６）（１）、（２）、（３）、（４）、及び／又は（５）の組み合わせ、
を入力することと、
（ｃ）前記ＡＰＡＥＳから、
（１）アクティブパラメータ出力（Ｄ’）、及び
（２）選択された電気化学素子（Ｙ’）、
を生成することと、
（ｄ）Ｄ’及びＹ’をアクティブパラメータアクチュエータ及び計算器に入力することと、
（ｅ）Ｙ’から少なくとも１つのアクティブパラメータ出力（Ｚｍ）を生成するために、アクティブパラメータ測定を行うこと、又は行ったことと、
（ｆ）第２のアクティブパラメータ分布（Ｚｄ’）を生成するために、Ｚｍをアクティブパラメータ分布計算器に入力することと、
（ｇ）Ｖｄ、Ｚｄ、及びＴｄを健全度（ＳＯＨ）モデルに入力することと、
（ｈ）前記ＳＯＨモデルからＳＯＨモデル出力（ＳＯＨｄ）を生成することと、
を行うための記憶されたプログラム命令を含む、非一時的コンピュータ可読媒体。
【請求項46】
（ｂ）アクティブパラメータ及び素子選択器（ＡＰＡＥＳ）から選択された電気化学素子（Ｙ’）を生成することと、（ｃ）Ｙ’のアクティブパラメータ（Ｚｍ）として、ＥＩＳから得られたインピーダンス測定値を提供すること、又は提供したことと、
（ｄ）Ｚｍ、充電状態（ＳＯＣ）、健全度（ＳＯＨ）、又はそれらの組み合わせの関数として、１つ又は複数の温度ルックアップテーブル（ＬＵＴ）を提供すること、又は提供したことと、
（ｅ）前記１つ又は複数のＬＵＴを使用してＹ’の温度を推定することと、
（ｆ）前記１つ又は複数のＬＵＴを使用してＹ’の健全度（ＳＯＨ）を推定することと、
（ｇ）ステップ（ｅ）及び（ｆ）における前記推定ＳＯＨ及び推定温度に基づいて、モジュールＯＣＶ ＬＵＴを選択することと、
（ｈ）ステップ（ｇ）で選択された前記ＯＣＶ ＬＵＴに基づいて、前記２つ以上の電気化学素子のうちの少なくとも２つについて、予測されるＳＯＣ、Ｖ、又はその両方を生成することと、
（ｉ）最小化関数を使用して、前記２つ以上の電気化学素子について、ＳＯＣ、Ｖ、又はその両方のバランスを能動的にとることと、
を行うための記憶されたプログラム命令を含む、非一時的コンピュータ可読媒体。
【請求項47】
（ａ）電気化学素子の少なくとも２つ以上の分布を決定計算器に入力することによって、前記決定計算器からの出力として、前記電気化学素子の集合の中の少なくとも１つの電気化学素子を選択することであって、前記分布は、（１）電圧分布計算器からの出力（Ｖｄ）、
（２）アクティブパラメータ分布計算器からの出力（Ｚｄ）、
（３）温度モデルからの出力（Ｔｄ）、又は
（４）それらの組み合わせ
の関数であることと、
（ｂ）Ｚｄを使用して、前記選択された電気化学素子のＳＯＣ、ＳＯＨ、又はＶを生成することと、
（ｃ）前記電気化学素子のうちの２つ以上について、ＳＯＣ、ＳＯＨ、Ｖ、又はそれらの組み合わせのバランスを能動的にとることと、
（ｄ）ステップ（ａ）、（ｂ）、及び（ｃ）を少なくとも１回繰り返すことと、
を行うための記憶されたプログラム命令を含む、非一時的コンピュータ可読媒体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
関連出願の相互参照
[1] 本出願は、２０２１年２月５日に出願された米国仮特許出願第６３／１４６，３４８号の利益及び優先権を主張するものであり、この米国仮特許出願の内容全体が、すべての目的で全体として参照により本明細書に援用される。
[1] 本出願は、２０２１年２月５日に出願された米国仮特許出願第６３／１４６，３４８号の利益及び優先権を主張するものであり、この米国仮特許出願の内容全体が、すべての目的で全体として参照により本明細書に援用される。
【0002】
政府権利の陳述
[2] 本発明は、国立科学財団により授与された、契約番号１８４２９５７号に基づく政府支援でなされた。政府は本発明においてある一定の権利を有する。
[2] 本発明は、国立科学財団により授与された、契約番号１８４２９５７号に基づく政府支援でなされた。政府は本発明においてある一定の権利を有する。
【0003】
分野
[3] 本開示は、電気化学素子、例えばリチウムイオン二次バッテリ又はトラクションバッテリ、及び関連する電気化学貯蔵管理システム、例えばバッテリ管理システムに関する。
[3] 本開示は、電気化学素子、例えばリチウムイオン二次バッテリ又はトラクションバッテリ、及び関連する電気化学貯蔵管理システム、例えばバッテリ管理システムに関する。
【背景技術】
【0004】
背景
[4] 充電式バッテリにおける健全度及び充電状態を迅速且つ正確に評価することに対する満たされていないニーズがある。また、バッテリセル及びバッテリモジュールの集合の中から１つ又は複数のバッテリセルを分析することに対する満たされていないニーズもある。本明細書では、関連分野におけるこれらの問題及び他の問題に対する解決策を明らかにする。
[4] 充電式バッテリにおける健全度及び充電状態を迅速且つ正確に評価することに対する満たされていないニーズがある。また、バッテリセル及びバッテリモジュールの集合の中から１つ又は複数のバッテリセルを分析することに対する満たされていないニーズもある。本明細書では、関連分野におけるこれらの問題及び他の問題に対する解決策を明らかにする。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【0005】
概要
[5] １つの実施例では、測定をスケジューリングするための方法であって、（ａ）少なくとも２つの電気化学素子を提供すること、又は提供したことと、（ｂ）アクティブパラメータ及び素子選択器（ＡＰＡＥＳ）に、
（１）受動的電流測定値（Ｉｐ）、
（２）システムコントローラからの非同期出力、
（３）電圧分布計算器からの出力（Ｖｄ）、
（４）アクティブパラメータ分布計算器からの第１の出力（Ｚｄ）、
（５）温度モデルからの出力（Ｔｄ）、又は
（６）（１）、（２）、（３）、（４）、及び／又は（５）の任意の組み合わせ、
を入力することと、
（ｃ）ＡＰＡＥＳから、
（１）アクティブパラメータ出力（Ｄ’）、及び
（２）選択された電気化学素子（Ｙ’）、
を生成することと、
（ｄ）Ｄ’及びＹ’をアクティブパラメータアクチュエータ及び計算器に入力することと、（ｅ）Ｙ’から少なくとも１つのアクティブパラメータ出力（Ｚｍ）を生成するために、アクティブパラメータ測定を行うこと、又は行ったことと、（ｆ）第２のアクティブパラメータ分布（Ｚｄ’）を生成するために、Ｚｍをアクティブパラメータ分布計算器に入力することと、（ｇ）Ｖｄ、Ｚｄ’、及びＴｄを健全度（ＳＯＨ）モデルに入力することと、（ｈ）ＳＯＨモデルからＳＯＨモデル出力（ＳＯＨｄ）を生成することと、を含む、方法を本明細書で明らかにする。
[5] １つの実施例では、測定をスケジューリングするための方法であって、（ａ）少なくとも２つの電気化学素子を提供すること、又は提供したことと、（ｂ）アクティブパラメータ及び素子選択器（ＡＰＡＥＳ）に、
（１）受動的電流測定値（Ｉｐ）、
（２）システムコントローラからの非同期出力、
（３）電圧分布計算器からの出力（Ｖｄ）、
（４）アクティブパラメータ分布計算器からの第１の出力（Ｚｄ）、
（５）温度モデルからの出力（Ｔｄ）、又は
（６）（１）、（２）、（３）、（４）、及び／又は（５）の任意の組み合わせ、
を入力することと、
（ｃ）ＡＰＡＥＳから、
（１）アクティブパラメータ出力（Ｄ’）、及び
（２）選択された電気化学素子（Ｙ’）、
を生成することと、
（ｄ）Ｄ’及びＹ’をアクティブパラメータアクチュエータ及び計算器に入力することと、（ｅ）Ｙ’から少なくとも１つのアクティブパラメータ出力（Ｚｍ）を生成するために、アクティブパラメータ測定を行うこと、又は行ったことと、（ｆ）第２のアクティブパラメータ分布（Ｚｄ’）を生成するために、Ｚｍをアクティブパラメータ分布計算器に入力することと、（ｇ）Ｖｄ、Ｚｄ’、及びＴｄを健全度（ＳＯＨ）モデルに入力することと、（ｈ）ＳＯＨモデルからＳＯＨモデル出力（ＳＯＨｄ）を生成することと、を含む、方法を本明細書で明らかにする。
【0006】
[6] 第２の実施例では、最小化関数を使用して、２つ以上の電気化学素子の間で充電状態（ＳＯＣ）、電圧（Ｖ）、又はその両方のバランスを能動的にとるための方法であって、（ａ）少なくとも２つの電気化学素子を提供すること、又は提供したことと、（ｂ）アクティブパラメータ及び素子選択器（ＡＰＡＥＳ）から、選択された電気化学素子（Ｙ’）を生成することと、（ｃ）Ｙ’のアクティブパラメータ（Ｚｍ）として、ＥＩＳから得られたインピーダンス測定値を提供すること、又は提供したことと、（ｄ）Ｚｍ、充電状態（ＳＯＣ）、健全度（ＳＯＨ）、又はそれらの組み合わせの関数として、１つ又は複数の温度ルックアップテーブル（ＬＵＴ）を提供すること、又は提供したことと、（ｅ）ＬＵＴを使用してＹ’の温度を推定することと、（ｆ）ＬＵＴを使用してＹ’の健全度（ＳＯＨ）を推定することと、（ｇ）ステップ（ｅ）及び（ｆ）における推定ＳＯＨ及び推定温度に基づいて、モジュール開路電圧（ＯＣＶ）ＬＵＴを選択することと、（ｈ）ステップ（ｇ）で選択されたＯＣＶ ＬＵＴに基づいて、２つ以上の電気化学素子のうちの少なくとも２つについて、予測されるＳＯＣ、Ｖ、又はその両方を生成することと、（ｉ）最小化関数を使用して、２つ以上の電気化学素子について、ＳＯＣ、Ｖ、又はＳＯＨのうちの少なくとも１つのバランスを能動的にとることと、を含む、方法を本明細書で明らかにする。
【0007】
[7] 第３の実施例では、リアルタイムでバッテリを分析し、バッテリのバランスをとるための方法であって、（ａ）電気化学素子の少なくとも２つ以上の分布を決定計算器に入力することによって、決定計算器からの出力として、電気化学素子の集合の中の少なくとも１つの電気化学素子を選択することであって、分布は、
（１）電圧分布計算器からの出力（Ｖｄ）、
（２）アクティブパラメータ分布計算器からの出力（Ｚｄ）、
（３）温度モデルからの出力（Ｔｄ）、又は
（４）それらの組み合わせ
の関数であることと、
（ｂ）ＥＩＳを使用して、選択された電気化学素子のＳＯＣ、ＳＯＨ、又はＶを生成することと、（ｃ）電気化学素子のうちの２つ以上について、ＳＯＣ、ＳＯＨ、Ｖ、又はそれらの組み合わせのバランスを能動的にとることと、（ｄ）ステップ（ａ）、（ｂ）、及び（ｃ）を少なくとも１回繰り返すことと、を含む、方法を本明細書で明らかにする。
（１）電圧分布計算器からの出力（Ｖｄ）、
（２）アクティブパラメータ分布計算器からの出力（Ｚｄ）、
（３）温度モデルからの出力（Ｔｄ）、又は
（４）それらの組み合わせ
の関数であることと、
（ｂ）ＥＩＳを使用して、選択された電気化学素子のＳＯＣ、ＳＯＨ、又はＶを生成することと、（ｃ）電気化学素子のうちの２つ以上について、ＳＯＣ、ＳＯＨ、Ｖ、又はそれらの組み合わせのバランスを能動的にとることと、（ｄ）ステップ（ａ）、（ｂ）、及び（ｃ）を少なくとも１回繰り返すことと、を含む、方法を本明細書で明らかにする。
【図面の簡単な説明】
【0008】
図面の簡単な説明
【図1】[8]バッテリモジュール用のバッテリ管理システム（ＢＭＳ）監視ボードの略図を示す。
【図2】[9]温度監視及び／又は健全度（ＳＯＨ）推定を目的として、リアルタイムシステムにおいて能動的測定システムを使用するための方法を示す。
【図3】[10]バッテリセル電圧対充電状態（％）のプロットを示す。
【図4】[11]本明細書で明らかにした受動的測定と能動的測定の両方を使用するリアルタイム方法の略図を示す。
【図5】[12]被試験デバイス（ＤＵＴ）について、時間の関数として交流（ＡＣ）電流（Ｉ）及びＡＣ電圧（Ｖ）のプロットを示す。
【図6】[13]ＤＵＴのヘルツ（Ｈｚ）プロットにおける各周波数点に対する電気化学インピーダンス分光法の出力プロットを示す。
【図7】[14]能動的測定システムの出力に基づいて、電気化学素子のバランシングを目的として最小化関数を使用するための方法を示す。
【発明を実施するための形態】
【0009】
詳細な説明
Ｉ．定義
[15] 本明細書で使用するとき、「電気化学セル」という語句は、アノード、カソード、セパレータ、及び電解質を含むことが多い電気化学エネルギー貯蔵デバイスの最低共通因子を指す。電気化学セルは、接触端子（集電体としても知られる）を含むこともある。アノードは、負電極と呼ばれることもある。カソードは、正電極と呼ばれることもある。
Ｉ．定義
[15] 本明細書で使用するとき、「電気化学セル」という語句は、アノード、カソード、セパレータ、及び電解質を含むことが多い電気化学エネルギー貯蔵デバイスの最低共通因子を指す。電気化学セルは、接触端子（集電体としても知られる）を含むこともある。アノードは、負電極と呼ばれることもある。カソードは、正電極と呼ばれることもある。
【0010】
[16] 本明細書で使用するとき、「電気化学素子」という語句は、電気化学セル、バッテリセル、又はバッテリセルの集合の構成要素を指す。電気化学素子は、集電体、アノード（又は負電極）、カソード（又は正電極）、電解質、又はセパレータを含み得る。電気化学素子は、単にカソードのみを含むこともある。電気化学素子は、単にアノードのみを含むこともある。電気化学素子は、バッテリセルを含むこともある。電気化学素子は、バッテリモジュールを含むこともある。電気化学素子は、バッテリストリング若しくはバッテリパック、又は直列若しくは並列に関連付けられた電気化学素子の任意の結合体を含むこともある。別途明示的に指定しない限り、電気化学素子はバッテリセルを指し、バッテリセルは少なくともカソード、アノード、電解質、及びセパレータを含む。
【0011】
[17] 本明細書で使用するとき、「Ｙ’から少なくとも１つのアクティブパラメータ出力（Ｚｍ）を選択する」という語句は、被試験デバイス（ＤＵＴ）からアクティブパラメータを測定するための決定を生成することを指し、この決定においてＤＵＴは決定アルゴリズムに基づいて選択された。例えば、「Ｙ’から少なくとも１つのアクティブパラメータ出力（Ｚｍ）を選択することは、図１に示すようにセル１１２ｂ上のインピーダンスを測定することを決定することを含み得る。
【0012】
[18] 本明細書で使用するとき、「アクティブパラメータ及び素子選択器（ＡＰＡＥＳ）」という語句は、入力に基づいて決定を下すソフトウェアの機能又は部分を指す。これらの決定は、例えば、インピーダンス、リアクタンス、電流、又は電圧など、どのアクティブパラメータを測定すべきかを含む。これらの決定は、電気化学素子の集合の中のどの電気化学素子を測定すべきかをも含む。例えば、図１は、並列又は直列に構成されたバッテリセル（１１２ａ）、（１１２ｂ）～（１１２Ｎ）の集合を示す。ＡＰＡＥＳは、測定のためにこれらのセルの１つ又は複数をアドレス指定する決定を生成する。入力は、温度、電圧、電流、又は下記のような他のアクティブパラメータ測定を含み得る。
【0013】
[19] 本明細書で使用するとき、「システムコントローラからの非同期出力」は、所与のプロセスステップに対する入力に依存しない、システムコントローラによって生成される信号を指す。例えば、電気化学素子を燃焼していると特定する火災又は安全警告信号は、システムコントローラからの非同期出力の非限定的な例である。
【0014】
[20] 本明細書で使用するとき、「電圧分布計算器」という語句は、測定された電圧（Ｖｍ）入力に基づいて、対象とするＤＵＴ電気化学素子間の電圧値の分布について決定を下すソフトウェアの機能又は部分を指す。
【0015】
[21] 本明細書で使用するとき、「アクティブパラメータ分布計算器」という語句は、アクティブパラメータ入力に基づいて、対象とするＤＵＴ電気化学素子間のアクティブパラメータ値の分布について決定を下すソフトウェアの機能又は部分を指す。
【0016】
[22] 本明細書で使用するとき、「アクティブパラメータ分布計算器からの出力（Ｚｄ）」という語句は、アクティブパラメータ分布計算器によって生成される分布を指す。例えば、出力は、一連の対象ＤＵＴに対するアクティブパラメータの空間分解能であり得る。
【0017】
[23] 本明細書で使用するとき、「アクティブパラメータ分布（Ｚｄ又はＺｄ’）」という語句は、アクティブパラメータ値を電気化学素子と関連付けるソフトウェアの機能又は部分からの出力を指す。いくつかの実施例では、Ｚｄは、測定された各電気化学素子に対するアクティブパラメータ値の空間分布である。
【0018】
[24] 本明細書で使用するとき、「アクティブパラメータ出力（Ｄ’）」という語句は、アクティブパラメータのリストからの特定のアクティブパラメータを指す。例えば、Ｄ’は、インピーダンスであり得るが、インピーダンス、リアクタンス、電圧、電流、又は容量から選択された可能性がある。
【0019】
[25] 本明細書で使用するとき、「アクティブパラメータアクチュエータ及び計算器」という語句は、アクティブパラメータ、測定温度、又はＳＯＨ、ＳＯＣ、若しくは温度モデルからの出力などであるがこれらに限定されない入力に基づいて、対象ＤＵＴ電気化学素子に対してどのアクティブパラメータを測定すべきかについての決定を下すソフトウェアの機能又は部分を指す。
【0020】
[26] 本明細書で使用するとき、「温度モデル」という語句は、電気化学素子の温度と、その電気化学素子に対して測定され得るアクティブパラメータとを関連付ける、すでに取得されたデータに基づく関数である。
【0021】
[27] 本明細書で使用するとき、「温度モデルからの出力（Ｔｄ」という語句は、温度モデルを使用して、電気化学素子の温度と、その電気化学素子に対して測定され得るアクティブパラメータとを関連付けるときに生成される値を指す。
【0022】
[28] 本明細書で使用するとき、「健全度（ＳＯＨ）モデル」は、電気化学素子のＳＯＨと、その電気化学素子に対して測定され得るアクティブパラメータとを関連付ける、すでに取得されたデータに基づく関数である。
【0023】
[29] 本明細書で使用するとき、「ＳＯＨｄは、測定又は決定された健全度（ＳＯＨ）をＳＯＨモデルに入力することによって生成される」という語句は、ソフトウェアの機能又は部分がＳＯＨ値を電気化学素子と関連付けるプロセスを指す。いくつかの実施例では、ＳＯＨｄは、測定された各電気化学素子に対するＳＯＨ値の空間分布である。
【0024】
[30] 本明細書で使用するとき、「内部温度計算器」という語句は、アクティブパラメータ、測定温度、又はＳＯＨ、ＳＯＣ、若しくは温度モデルからの出力などであるがこれらに限定されない入力に基づいて、電気化学素子の内部温度についての決定を下すソフトウェアの機能又は部分を指す。
【0025】
[31] 本明細書で使用するとき、「モジュール」という用語は、直列及び／又は並列構成の組み合わせで一緒に接続された複数の電気化学セルを指す。
【0026】
[32] 本明細書で使用するとき、「パック」という用語は、直列及び／又は並列構成の組み合わせで一緒に接続された複数のセルを指し、バッテリシステムの構造及び構成によっては、直列及び／又は並列構成の組み合わせで一緒に接続された複数のモジュールを指すこともある。パックは、そうでないと指定しない限り、モジュールの組み合わせを指す。パックは複数のバッテリストリングの組み合わせを指すこともあり、ここでストリングはモジュールの組み合わせであり得る。何らかの直列及び／又は並列構成で一緒に電気的に接続された複数の電気化学素子は、電気化学貯蔵システムと呼ばれることがある。
【0027】
[33] 本明細書で使用するとき、「電気化学貯蔵管理システム」という用語は、電気化学貯蔵システムを監視、制御、及び保護する、通常は電子的なハードウェア及びソフトウェアシステムを指す。
【0028】
[34] 本明細書で使用するとき、「インピーダンス測定値」という語句は、１つ又は複数の周波数における周期的又は非周期的励磁信号を介した電気化学セル、モジュール、又はパックの交流（ＡＣ）インピーダンスの測定値を指す。
【0029】
[35] 本明細書で使用するとき、「電圧データプロセッサ」という語句は、複数の電圧測定値を未加工又は処理された形態で集約するソフトウェア機能を指す。
【0030】
[36] 本明細書で使用するとき、「温度データプロセッサ」という語句は、複数の温度測定値を未加工又は処理された形態で集約するソフトウェア機能を指す。
【0031】
[37] 本明細書で使用するとき、「インピーダンスデータプロセッサ」という語句は、複数のインピーダンス測定値を未加工又は処理された形態で集約するソフトウェア機能を指す。
【0032】
[38] 本明細書で使用するとき、「決定計算器」という語句は、入力に基づいて決定を下すソフトウェアの機能又は部分を指す。
【0033】
[39] 本明細書で使用するとき、「能動的特性評価」という語句は、電気化学セル特性評価を目的として、被試験デバイス（ＤＵＴ）に外部励磁を使用し、その外部励磁に対する応答を測定することを指す。例としては、電気化学インピーダンス分光法（ＥＩＳ）、パルス試験、ハイブリッドパルス電力特性評価（ＨＰＰＣ）、定電流間欠滴定法（ＧＩＴＴ）、及び定電圧間欠滴定法（ＰＩＴＴ）が挙げられるが、これらに限定されない。
【0034】
[40] 本明細書で使用するとき、「受動的特性評価」という語句は、電気化学素子の特性評価を目的として、ＤＵＴ上で受動的測定を使用することを指す。例としては、電気化学素子の電圧、圧力又は温度を測定することが挙げられるが、これらに限定されない。
【0035】
[41] 本明細書で使用するとき、「受動的電圧測定（Ｖｐ）」という語句は、電気化学素子の特性評価又は監視を目的とした、ＤＵＴ上の電圧の受動的測定を指す。
【0036】
[42] 本明細書で使用するとき、「受動的電流測定（Ｉｐ）」という語句は、電気化学素子の特性評価又は監視を目的とした、ＤＵＴ上の電流の受動的測定を指す。
【0037】
[43] 本明細書で使用するとき、「受動的温度測定（Ｔｐ）」という語句は、電気化学素子の特性評価又は監視を目的とした、ＤＵＴ上の温度の受動的測定を指す。Ｔｐは通常、電気化学素子の表面温度を指し、受動的温度検知デバイスがＤＵＴの表面に設置される。受動的温度検知デバイスの一例は、サーミスタである。受動的温度検知デバイスの別の例は、サーミスタである。システムは、少なくとも１つの受動的温度検知デバイスを含み得る。
【0038】
[44] 本明細書で使用するとき、「電気化学インピーダンス分光法（ＥＩＳ）」という語句は、非直流電気信号を使用してＤＵＴを励磁し、結果として生じる電気化学素子からの応答信号を測定する試験技術を指す。励磁信号には単一周波数が含まれることがあり、又は複数の周波数が含まれることがある。また、励磁信号には直流成分が含まれることもある。次に、励磁信号と応答信号の組み合わせは、ＤＵＴのインピーダンスを計算するために使用される。
【0039】
[45] 本明細書で使用するとき、「パルス試験」という語句は、励磁に対するデバイスの応答を測定することを目的として、ＤＵＴに一方向電力パルス励磁信号を駆動することを指す。定電流パルスが使用される場合、ＤＵＴの電圧応答が測定される。定電圧パルスが使用される場合、ＤＵＴの電流応答が測定される。
【0040】
[46] 本明細書で使用するとき、「ハイブリッドパルス電力特性評価（ＨＰＰＣ）」という語句は、励磁に対するＤＵＴの応答を測定することを目的として、ＤＵＴに一連の充電及び／又は放電電力パルス励磁信号を駆動することを含む分析試験を指す。
【0041】
[47] 本明細書で使用するとき、「定電流間欠滴定法（ＧＩＴＴ）という語句は、電流パルスに対するＤＵＴ応答を測定することを通じてＤＵＴの特性を評価することを目的として、ＤＵＴに一連の電流パルスを駆動し、各電流パルスの後にいくらかの休止時間を設けることを指す。
【0042】
[48] 本明細書で使用するとき、「定電圧間欠滴定法（ＰＩＴＴ）という語句は、電圧パルスに対するＤＵＴ応答を測定することを通じてＤＵＴの特性を評価することを目的として、ＤＵＴに一連の電圧パルスを駆動し、各電圧パルスの後にいくらかの休止時間を設けることを指す。
【0043】
[49] 本明細書で使用するとき、「等価回路素子」という語句は、何らかの構成で一緒に接続された電気回路素子の組み合わせであって、これらの電気回路素子の挙動が物理現象のそれと等価又は代表的であるものを指す。
【0044】
[50] 本明細書で使用するとき、「内部温度」という語句は、電気化学素子の表面温度又は周囲温度と対照的に、電気化学素子の内部の温度を指す。
【0045】
[51] 本明細書で使用するとき、「周囲温度」という語句は、環境の周囲の温度を指す。
【0046】
[52] 本明細書で使用するとき、「表面温度」という語句は、そのデバイスの表面で測定されたデバイスの温度を指す。
【0047】
[53] 本明細書で使用するとき、「最小化関数」という語句は、２つの関数（例えば、予測関数と測定関数、目標ＳＯＣ差と測定ＳＯＣ差、目標電圧差と測定電圧差、又は目標ＳＯＨ差と測定ＳＯＨ差）の出力間の差を減少させるソフトウェア最適化関数を指し、また、２つの関数の２つの出力間の差を増加させる同様の最大化関数にも適用される。予測関数と測定関数との差は、本明細書ではσと呼ばれる。場合によっては、σは標準偏差及び分散などの一般的な統計パラメータを含むこともある。
【0048】
ＩＩ．システム
[54] 本開示で同様に明らかにする方法を実装するためのシステムを本明細書で明らかにする。例示的なシステムを図１で明らかにする。
[54] 本開示で同様に明らかにする方法を実装するためのシステムを本明細書で明らかにする。例示的なシステムを図１で明らかにする。
【0049】
[55] いくつかの実施例で、実質的に図１に示すようなシステムを本明細書で明らかにする。
【0050】
[56] 図１は、能動的測定システム（１００）の一実施形態を示す。この能動的測定システム（１００）は、電気化学バッテリセルを含むモジュール用のバッテリ管理システム（ＢＭＳ）ボードとして使用することができる。ＢＭＳボードは、受動的測定検知ブロック（１０２）を含む。受動的測定検知ブロック（１０２）の１つの機能は、電気化学素子電圧、電気化学素子電流、電気化学素子表面温度、電気化学素子周囲温度、電気化学素子圧力、又はそれらの組み合わせなどであるがこれらに限定されない、受動的測定値を測定及び監視することである。ボードは、能動的測定制御及び検知ブロック（１０４）を含む。能動的測定制御及び検知ブロック（１０４）の１つの機能は、能動的測定を行う電気式又は電気機械式アクチュエータを制御することである。能動的測定制御及び検知ブロック（１０４）の別の機能は、能動的測定を解釈可能なアナログ又はデジタル信号に変換することである。ボードは、能動的測定システムのすべての側面を管理するシステムコントローラ（１０６）を含む。ボードは、追加のセンサ又は回路を含み得る補助測定（１０８）及び補助回路（１１０）を含む。受動的測定検知ブロック（１０２）及び能動的測定制御及び検知ブロック（１０４）は、ハードウェア又はソフトウェアフィルタを内蔵することができる。フィルタは、アナログ又はデジタルの方法で実現することができる。アナログ又はデジタルのフィルタリング方法は、低域通過フィルタ、高域通過フィルタ、帯域通過フィルタ、ノッチフィルタ、有限インパルス応答フィルタ、無限インパルス応答フィルタ、マルチレートフィルタ、適応フィルタ、又は信号中の不要なノイズを排除する他のそのような方法を含み得る。フィルタリング方法はまた、異常値検出方法及び異常検出方法も含み得る。
【0051】
[57] 能動的測定システムは、能動的測定を行い、被試験デバイス－電気化学素子（１１２）の受動的測定を監視する。電気化学素子（１１２）は、並列又は直列に構成されたＮ個の素子（１１２ａ）、（１１２ｂ）～（１１２Ｎ）を含む。電気化学素子の測定値は、能動的測定システム（１００）が電気化学素子（１１２）に電気的に接続してアクセスするための手段を表すケーブル及びコネクタ（１１４）を通して取り込まれる。直列接続された電気化学素子は、スタックグランドＧＮＤスタックを基準として、電圧Ｖスタックを作成する。
【0052】
[58] 本開示で同様に明らかにする方法を実装するためのシステムを本明細書で明らかにする。例示的なシステムを図４で明らかにする。
【0053】
[59] 図４は、リアルタイム能動的測定システム（４００）の一実施形態を示す。システムは、電圧分布計算器（４０２）を含む。電圧分布計算器（４０２）の１つの機能は、受動的電圧測定値（Ｖｐ）を入力として分析することによって電圧分布（Ｖｄ）を生成することである。Ｖｄは、モジュール内の一群の電気化学セル間の電圧の空間分布を表すことができる。Ｖｄは、パック内の一群のモジュール間の電圧の空間分布を表すことができる。システムは、温度モデル計算器（４０４）を含む。温度モデル計算器（４０４）の１つの機能は、受動的温度測定値（Ｔｐ）を入力として分析することによって温度分布（Ｔｄ）を生成することである。Ｔｄは、モジュール内の一群の電気化学セル間の温度の空間分布を表すことができる。Ｔｄは、パック内の一群のモジュール間の温度の空間分布を表すことができる。温度モデル計算器（４０４）の別の機能は、入力としてのアクティブパラメータ（Ｚｄ）によって温度分布（Ｔｄ）を生成することである。温度モデル計算器（４０４）の別の機能は、受動的温度測定値（Ｔｐ）及びアクティブパラメータ（Ｚｄ）を入力として分析することによって温度分布（Ｔｄ）を生成することである。システムは、アクティブパラメータ及び素子選択器（４０８）を含む。アクティブパラメータ及び素子選択器（４０８）の１つの機能は、アクティブパラメータ出力（Ｄ’）と、選択された電気化学素子（Ｙ’）とを生成することである。Ｙ’は、一群の電気化学素子の中の１つの電気化学素子である。例えば、電気化学素子は、図１に示すように、素子（１１２ａ）又は（１１２ｂ）～（１１２Ｎ）のうちのいずれか１つであってもよい。システムは、Ｄ’、Ｙ’、及びＴｄを入力として使用し、これらの入力を分析してアクティブパラメータ（Ｚｍ）を生成するために使用される、アクティブパラメータアクチュエータ及び計算器（４０６）を含む。システムは、非同期コントローラ及び安全オーバライド（４１０）も含む。非同期コントローラ及び安全オーバライドの１つの機能は、安全でない状況が判断されたときにシステムを停止することである。例えば、システムコントローラは、火災を検出し、システムを停止するための信号を送信することがあり、この場合、送信される信号は、システムコントローラから送信される非同期信号になる。システムは、アクティブパラメータ分布計算器（４１２）を含む。アクティブパラメータ分布計算器（４１２）の１つの機能は、測定されたアクティブパラメータ（Ｚｍ）を入力として使用して、アクティブパラメータ分布（Ｚｄ）を生成することである。システムは、健全度（ＳＯＨ）モデル（４１４）を含む。ＳＯＨモデル（４１４）の１つの機能は、測定されたアクティブパラメータ分布（Ｚｄ）を入力として使用して、健全度出力（ＳＯＨｄ）を生成することである。
【0054】
ＩＩＩ．方法
[60] いくつかの実施例で、実質的に図２に示すような方法を本明細書で明らかにする。
[60] いくつかの実施例で、実質的に図２に示すような方法を本明細書で明らかにする。
【0055】
[61] 他のいくつかの実施例で、実質的に図４に示すような方法を本明細書で明らかにする。
【0056】
[62] １つの実施例では、測定をスケジューリングするための方法であって、（ａ）少なくとも２つの電気化学素子を提供すること、又は提供したことと、（ｂ）アクティブパラメータ及び素子選択器（ＡＰＡＥＳ）に、
（１）受動的電流測定値（Ｉｐ）、
（２）システムコントローラからの非同期出力、
（３）電圧分布計算器からの出力（Ｖｄ）、
（４）アクティブパラメータ分布計算器からの第１の出力（Ｚｄ）、
（５）温度モデルからの出力（Ｔｄ）、又は
（６）（１）、（２）、（３）、（４）、及び（５）の任意の組み合わせ、
を入力することと、
（ｃ）ＡＰＡＥＳから、
（１）アクティブパラメータ出力（Ｄ’）、及び
（２）選択された電気化学素子（Ｙ’）、
を生成することと、
（ｄ）Ｄ’及びＹ’をアクティブパラメータアクチュエータ及び計算器に入力することと、（ｅ）Ｙ’から少なくとも１つのアクティブパラメータ出力（Ｚｍ）を生成するために、アクティブパラメータ測定を行うこと、又は行ったことと、（ｆ）第２のアクティブパラメータ分布（Ｚｄ’）を生成するために、Ｚｍをアクティブパラメータ分布計算器に入力することと、（ｇ）Ｖｄ、Ｚｄ’、及びＴｄを健全度（ＳＯＨ）モデルに入力することと、（ｈ）ＳＯＨモデルからＳＯＨモデル出力（ＳＯＨｄ）を生成することと、を含む、方法を本明細書で明らかにする。
（１）受動的電流測定値（Ｉｐ）、
（２）システムコントローラからの非同期出力、
（３）電圧分布計算器からの出力（Ｖｄ）、
（４）アクティブパラメータ分布計算器からの第１の出力（Ｚｄ）、
（５）温度モデルからの出力（Ｔｄ）、又は
（６）（１）、（２）、（３）、（４）、及び（５）の任意の組み合わせ、
を入力することと、
（ｃ）ＡＰＡＥＳから、
（１）アクティブパラメータ出力（Ｄ’）、及び
（２）選択された電気化学素子（Ｙ’）、
を生成することと、
（ｄ）Ｄ’及びＹ’をアクティブパラメータアクチュエータ及び計算器に入力することと、（ｅ）Ｙ’から少なくとも１つのアクティブパラメータ出力（Ｚｍ）を生成するために、アクティブパラメータ測定を行うこと、又は行ったことと、（ｆ）第２のアクティブパラメータ分布（Ｚｄ’）を生成するために、Ｚｍをアクティブパラメータ分布計算器に入力することと、（ｇ）Ｖｄ、Ｚｄ’、及びＴｄを健全度（ＳＯＨ）モデルに入力することと、（ｈ）ＳＯＨモデルからＳＯＨモデル出力（ＳＯＨｄ）を生成することと、を含む、方法を本明細書で明らかにする。
【0057】
[63] 前述のいずれかを含むいくつかの実施例で、ステップ（ｅ）は、電気化学インピーダンス分光法（ＥＩＳ）、パルス試験、高パルス電力特性評価（ＨＰＰＣ）、定電流間欠滴定法（ＧＩＴＴ）、定電圧間欠滴定法（ＰＩＴＴ）、及びそれらの組み合わせからなる群から選択される測定によってＹ’を分析することを含む。
【0058】
[64] 前述のいずれかを含む他のいくつかの実施例で、Ｚｍはインピーダンス測定値である。
【0059】
[65] 前述のいずれかを含む他の実施例で、ＺｍはＥＩＳによって測定される。
【0060】
[66] 前述のいずれかを含む特定の他の実施例で、分析は放電パルスと充電パルスの両方を含む。
【0061】
[67] 前述のいずれかを含むいくつかの実施例で、方法は、Ｙ’の温度、電圧、又はインピーダンスを測定することを含む。
【0062】
[68] 前述のいずれかを含む他のいくつかの実施例で、少なくとも２つの電気化学素子は、モジュール内のセルである。
【0063】
[69] 前述のいずれかを含む他の実施例で、少なくとも２つの電気化学素子は直列である。
【0064】
[70] 前述のいずれかを含む特定の他の実施例で、少なくとも２つの電気化学素子は並列である。
【0065】
[71] 前述のいずれかを含むいくつかの実施例で、リアルタイムアクティブパラメータ及び素子選択器は、フィルタを含む。
【0066】
[72] 前述のいずれかを含む他のいくつかの実施例で、フィルタはカルマンフィルタ（ＫＦ）である。
【0067】
[73] 前述のいずれかを含む他の実施例で、フィルタは拡張カルマンフィルタ（ＥＫＦ）である。
【0068】
[74] 前述のいずれかを含む他のいくつかの実施例で、フィルタは線形又は非線形の同時確率分布推定である。
【0069】
[75] 前述のいずれかを含む特定の他の実施例で、方法は、ＡＰＡＥＳから、選択されたＹ’を生成することが、
（ｉ）極大電圧（Ｖ）、極小Ｖ、若しくは中央Ｖ、
（ｊ）極大温度（Ｔ）、極小Ｔ、中央Ｔ、若しくは特定の電気化学素子、
（ｋ）極大インピーダンス（Ｚ）、極小Ｚ、若しくは中央Ｚ、又は
（ｌ）（ｉ）、（ｊ）、若しくは（ｋ）の組み合わせ
の関数としてなされることを含む。
（ｉ）極大電圧（Ｖ）、極小Ｖ、若しくは中央Ｖ、
（ｊ）極大温度（Ｔ）、極小Ｔ、中央Ｔ、若しくは特定の電気化学素子、
（ｋ）極大インピーダンス（Ｚ）、極小Ｚ、若しくは中央Ｚ、又は
（ｌ）（ｉ）、（ｊ）、若しくは（ｋ）の組み合わせ
の関数としてなされることを含む。
【0070】
[76] いくつかの実施例で、極大値、極小値、平均値、又は中央値は、電気化学素子に対するものである。他のいくつかの実施例で、極大値、極小値、又は中央値は、電気化学素子の集合に対するものである。いくつかの実施例で、極大値、極小値、又は中央値は、バッテリセルに対するものである。他のいくつかの実施例で、極大値、極小値、又は中央値は、バッテリセルの集合に対するものである。いくつかの実施例で、極大値、極小値、又は中央値は、モジュールに対するものである。いくつかの実施例で、極大値、極小値、又は中央値は、モジュールの集合に対するものである。他のいくつかの実施例で、極大値、極小値、又は中央値は、パックに対するものである。
【0071】
[77] 前述のいずれかを含むいくつかの実施例で、（ｋ）は、周波数の関数であるか、又は事前設定された周波数群の関数である。
【0072】
[78] 前述のいずれかを含むいくつかの実施例で、（ｋ）は、周波数の関数であるか、又は可変的な周波数群の関数である。
【0073】
[79] 前述のいずれかを含む特定の他の実施例で、
（ｍ）Ｖｄは、測定電圧（Ｖｍ）又は受動的に決定された電圧（Ｖｐ）を電圧分布計算器に入力することによって生成され、
（ｎ）Ｚｍは、有効電圧測定値（Ｖａ）若しくは有効電流測定値（Ｉａ）、又はその両方、及びＴｄをアクティブパラメータアクチュエータ及び計算器に入力することによって生成され、
（ｏ）Ｔｄは、受動的に測定された温度（Ｔｐ）及びＺｄ、又はＺｄ’を温度モデルに入力することによって生成され、
（ｐ）Ｚｄ又はＺｄ’は、Ｚｍをアクティブパラメータ分布計算器に入力することによって生成され、又は、
（ｑ）ＳＯＨｄは、測定又は決定された健全度（ＳＯＨ）をＳＯＨモデルに入力することによって生成される。
（ｍ）Ｖｄは、測定電圧（Ｖｍ）又は受動的に決定された電圧（Ｖｐ）を電圧分布計算器に入力することによって生成され、
（ｎ）Ｚｍは、有効電圧測定値（Ｖａ）若しくは有効電流測定値（Ｉａ）、又はその両方、及びＴｄをアクティブパラメータアクチュエータ及び計算器に入力することによって生成され、
（ｏ）Ｔｄは、受動的に測定された温度（Ｔｐ）及びＺｄ、又はＺｄ’を温度モデルに入力することによって生成され、
（ｐ）Ｚｄ又はＺｄ’は、Ｚｍをアクティブパラメータ分布計算器に入力することによって生成され、又は、
（ｑ）ＳＯＨｄは、測定又は決定された健全度（ＳＯＨ）をＳＯＨモデルに入力することによって生成される。
【0074】
[80] 前述のいずれかを含む特定の他の実施例で、
（ｍ）Ｖｄは、測定電圧（Ｖｍ）又は受動的に決定された電圧（Ｖｐ）を電圧分布計算器に入力することによって生成され、
（ｎ）Ｚｍは、有効電圧測定値（Ｖａ）若しくは有効電流測定値（Ｉａ）、又はその両方、及びＴｄをアクティブパラメータアクチュエータ及び計算器に入力することによって生成され、
（ｏ）Ｔｄは、受動的に測定された温度（Ｔｐ）及びＺｄ、又はＺｄ’を温度モデルに入力することによって生成され、
（ｐ）Ｚｄ又はＺｄ’は、Ｚｍをアクティブパラメータ分布計算器に入力することによって生成され、
（ｑ）ＳＯＨｄは、測定又は決定された健全度（ＳＯＨ）をＳＯＨモデルに入力することによって生成される。
（ｍ）Ｖｄは、測定電圧（Ｖｍ）又は受動的に決定された電圧（Ｖｐ）を電圧分布計算器に入力することによって生成され、
（ｎ）Ｚｍは、有効電圧測定値（Ｖａ）若しくは有効電流測定値（Ｉａ）、又はその両方、及びＴｄをアクティブパラメータアクチュエータ及び計算器に入力することによって生成され、
（ｏ）Ｔｄは、受動的に測定された温度（Ｔｐ）及びＺｄ、又はＺｄ’を温度モデルに入力することによって生成され、
（ｐ）Ｚｄ又はＺｄ’は、Ｚｍをアクティブパラメータ分布計算器に入力することによって生成され、
（ｑ）ＳＯＨｄは、測定又は決定された健全度（ＳＯＨ）をＳＯＨモデルに入力することによって生成される。
【0075】
[81] 前述のいずれかを含むいくつかの実施例で、
Ｖｍ又はＶｐは、セル電圧、モジュール電圧、パック電圧、又はそれらの組み合わせから選択され、
Ｚｍは、インピーダンス、リアクタンス、少なくとも２つの電気化学素子のうちの１つ又は複数のモデルからの等価回路素子、又はそれらの組み合わせから選択され、
Ｔｐは、電気化学素子温度又は電気化学素子温度の組み合わせから選択され、又は、
ＳＯＨｄは、Ｚｄ、Ｔｄ、Ｖｄ、Ｉｐ、又はそれらの組み合わせをＳＯＨモデルに入力することによって、電気化学素子に対して決定される。
Ｖｍ又はＶｐは、セル電圧、モジュール電圧、パック電圧、又はそれらの組み合わせから選択され、
Ｚｍは、インピーダンス、リアクタンス、少なくとも２つの電気化学素子のうちの１つ又は複数のモデルからの等価回路素子、又はそれらの組み合わせから選択され、
Ｔｐは、電気化学素子温度又は電気化学素子温度の組み合わせから選択され、又は、
ＳＯＨｄは、Ｚｄ、Ｔｄ、Ｖｄ、Ｉｐ、又はそれらの組み合わせをＳＯＨモデルに入力することによって、電気化学素子に対して決定される。
【0076】
[82] 前述のいずれかを含むいくつかの実施例で、
Ｖｍ又はＶｐは、セル電圧、モジュール電圧、パック電圧、又はそれらの組み合わせから選択され、
Ｚｍは、インピーダンス、リアクタンス、少なくとも２つの電気化学素子のうちの１つ又は複数のモデルからの等価回路素子、又はそれらの組み合わせから選択され、
Ｔｐは、電気化学素子温度又は電気化学素子温度の組み合わせから選択され、
ＳＯＨｄは、Ｚｄ、Ｔｄ、Ｖｄ、Ｉｐ、又はそれらの組み合わせをＳＯＨモデルに入力することによって、電気化学素子に対して決定される。
Ｖｍ又はＶｐは、セル電圧、モジュール電圧、パック電圧、又はそれらの組み合わせから選択され、
Ｚｍは、インピーダンス、リアクタンス、少なくとも２つの電気化学素子のうちの１つ又は複数のモデルからの等価回路素子、又はそれらの組み合わせから選択され、
Ｔｐは、電気化学素子温度又は電気化学素子温度の組み合わせから選択され、
ＳＯＨｄは、Ｚｄ、Ｔｄ、Ｖｄ、Ｉｐ、又はそれらの組み合わせをＳＯＨモデルに入力することによって、電気化学素子に対して決定される。
【0077】
[83] 前述のいずれかを含む特定の実施例で、等価回路素子は、インピーダンス、抵抗、リアクタンス、インダクタンス、静電容量、定位相素子、ワールブルグ素子、電圧、又はそれらの組み合わせからなる群から選択される。
【0078】
[84] 前述のいずれかを含む特定の他の場合、等価回路素子は、電圧素子（Ｖｘ）、抵抗素子（Ｒ０）、インピーダンス素子（Ｒｘ１）、容量素子（Ｃｘ１）、インダクタンス素子（Ｌｘ）、修正されたインダクタンス素子（Ｌｙ）、定位相素子（ＣＰＥｘ）、ワールブルグ素子（Ｗｘ）、又はそれらの組み合わせからなる群から選択される。
【0079】
[85] 前述のいずれかを含むいくつかの実施例で、方法は、Ｚｍ又はＺｄを内部温度計算器に入力することによってＴｐを生成することを含む。
【0080】
[86] 前述のいずれかを含む特定の他の場合、方法は、測定電圧（Ｖｍ）、測定電流（Ｉｍ）、又はその両方に対して、高速フーリエ変換関数、又は時間領域信号から離散周波数を計算する同等の関数を使用して、インピーダンス測定値Ｚｍを生成することを含む。
【0081】
[87] 前述のいずれかを含むいくつかの実施例で、方法は、１秒、１０秒、３０秒、１分、９０秒、２分、１５０秒、３分、５分、１０分又は２０分ごとに少なくとも１回、Ｚｍを生成することを含む。
【0082】
[88] 前述のいずれかを含む特定の実施例で、方法は、１～５秒、１～１５秒、１～３０秒、１～４５秒、１～６０秒、１～１２０秒、１～２４０秒、１～５００秒、又は１～５，０００秒ごとに少なくとも１回、Ｚｍを生成することを含む。
【0083】
[89] 前述のいずれかを含むいくつかの実施例で、方法は、１～２分、１～５分、１～１０分、１～１５分、１～２０分、１～２５分、１～３０分、１～３５分、又は１～４５分ごとに少なくとも１回、Ｚｍを生成することを含む。
【0084】
[90] 前述のいずれかを含む特定の他の場合、方法は、Ｚｄ、Ｖｄ、Ｔｄ、及びそれらの組み合わせのうちの少なくとも１つをフィルタに入力することによって、充電状態分布（ＳＯＣｄ）を生成することを含む。
【0085】
[91] 前述のいずれかを含む特定の実施例で、フィルタはカルマンフィルタ（ＫＦ）である。
【0086】
[92] 前述のいずれかを含むいくつかの実施例で、フィルタは拡張カルマンフィルタ（ＥＫＦ）である。
【0087】
[93] 前述のいずれかを含むいくつかの実施例で、フィルタは線形又は非線形の同時確率分布推定である。
【0088】
[94] 前述のいずれかを含むいくつかの実施例で、方法は、Ｚｍ、Ｚｄ、Ｖｄ、Ｉｐ、ＳＯＣ、ＳＯＣｄ、ＳＯＨ、ＳＯＨｄ、又はそれらの組み合わせの関数として、１つ又は複数の温度ルックアップテーブル（ＬＵＴ）を選択することを含み、ＬＵＴは、既知のＳＯＣ又はＳＯＨを有する電気化学素子に対して前もって生成される。
【0089】
[95] 前述のいずれかを含むいくつかの実施例で、方法は、Ｚｍ、Ｚｄ、Ｖｄ、Ｉｐ、ＳＯＣ、ＳＯＣｄ、Ｔ、Ｔｄ、又はそれらの組み合わせの関数として、１つ又は複数のＳＯＨルックアップテーブル（ＬＵＴ）を選択することを含み、ＬＵＴは、既知の温度又はＳＯＣを有する電気化学素子に対して前もって生成される。
【0090】
[96] 前述のいずれかを含む特定の他の場合、方法は、最小化関数を使用して、少なくとも２つの電気化学素子のうちの２つ以上の間でＳＯＣのバランスを能動的にとることを含む。いくつかの実施例では、ＳＯＣのバランスをとる。他のいくつかの実施例では、電圧（Ｖ）のバランスをとる。特定の実施例では、電流（Ｉ）のバランスをとる。特定の他の実施例では、容量のバランスをとる。
【0091】
[97] 前述のいずれかを含む特定の他の場合、方法は、最小化関数を使用して、少なくとも２つの電気化学セルのうちの２つ以上の間でＳＯＣのバランスを能動的にとることを含む。いくつかの実施例では、ＳＯＣのバランスをとる。他のいくつかの実施例では、Ｖのバランスをとる。特定の実施例では、Ｉのバランスをとる。特定の他の実施例では、容量のバランスをとる。
【0092】
[98] 前述のいずれかを含む特定の他の場合、方法は、最小化関数を使用して、少なくとも２つのバッテリセルのうちの２つ以上の間でＳＯＣのバランスを能動的にとることを含む。いくつかの実施例では、ＳＯＣのバランスをとる。他のいくつかの実施例では、Ｖのバランスをとる。特定の実施例では、Ｉのバランスをとる。特定の他の実施例では、容量のバランスをとる。
【0093】
[99] 前述のいずれかを含むいくつかの実施例で、方法は、最小化関数を使用して、少なくとも２つのモジュールのうちの２つ以上の間でＳＯＣのバランスを能動的にとることを含む。
【0094】
[100] 前述のいずれかを含むいくつかの実施例で、方法は、最小化関数を使用して、少なくとも２つのパックのうちの２つ以上の間でＳＯＣのバランスを能動的にとることを含む。
【0095】
[101] 前述のいずれかを含むいくつかの実施例で、方法は、
（ｚ）少なくとも２つの電気化学素子のうちの２つ以上の間の温度勾配をＥＩＳ測定パラメータの関数として決定すること、
（ａａ）拡張自己補正モデルを使用して、勾配によって特性評価される電気化学素子のうちの１つ又は複数の温度に基づいてＯＣＶ ＬＵＴを推定すること、
（ａｂ）ＯＣＶ ＬＵＴに基づいて、少なくとも２つの電気化学素子のうちの１つ又は複数のＳＯＣを生成すること、
（ａｃ）最小化関数を使用して、少なくとも２つの電気化学素子のうちの１つ又は複数のバランスを能動的にとること、又は、
（ａｄ）（ｚ）、（ａａ）、（ａｂ）、又は（ａｃ）の組み合わせ
を含む。
（ｚ）少なくとも２つの電気化学素子のうちの２つ以上の間の温度勾配をＥＩＳ測定パラメータの関数として決定すること、
（ａａ）拡張自己補正モデルを使用して、勾配によって特性評価される電気化学素子のうちの１つ又は複数の温度に基づいてＯＣＶ ＬＵＴを推定すること、
（ａｂ）ＯＣＶ ＬＵＴに基づいて、少なくとも２つの電気化学素子のうちの１つ又は複数のＳＯＣを生成すること、
（ａｃ）最小化関数を使用して、少なくとも２つの電気化学素子のうちの１つ又は複数のバランスを能動的にとること、又は、
（ａｄ）（ｚ）、（ａａ）、（ａｂ）、又は（ａｃ）の組み合わせ
を含む。
【0096】
[102] 前述のいずれかを含む特定の他の場合、方法は、
（ａｄ）少なくとも２つの電気化学素子のうちの２つ以上の間の温度勾配をＥＩＳ測定パラメータの関数として決定すること、
（ａｅ）等価回路モデルを使用して、勾配によって特性評価される電気化学素子のうちの１つ又は複数の温度に基づいてＯＣＶ ＬＵＴを推定すること、
（ａｆ）ＯＣＶ ＬＵＴに基づいて、少なくとも２つの電気化学素子のうちの１つ又は複数のＳＯＣを生成すること、及び
（ａｇ）最小化関数を使用して、少なくとも２つの電気化学素子のうちの１つ又は複数のバランスを能動的にとること
を含む。
（ａｄ）少なくとも２つの電気化学素子のうちの２つ以上の間の温度勾配をＥＩＳ測定パラメータの関数として決定すること、
（ａｅ）等価回路モデルを使用して、勾配によって特性評価される電気化学素子のうちの１つ又は複数の温度に基づいてＯＣＶ ＬＵＴを推定すること、
（ａｆ）ＯＣＶ ＬＵＴに基づいて、少なくとも２つの電気化学素子のうちの１つ又は複数のＳＯＣを生成すること、及び
（ａｇ）最小化関数を使用して、少なくとも２つの電気化学素子のうちの１つ又は複数のバランスを能動的にとること
を含む。
【0097】
[103] 前述のいずれかを含む特定の他の場合、方法は、最小化関数を使用することがＳＯＣｄのσを減少させることを含むことを含んだ。
【0098】
[104] 他のいくつかの実施例では、最小化関数を使用して、２つ以上の電気化学素子の間で充電状態（ＳＯＣ）、電圧（Ｖ）、又はその両方のバランスを能動的にとるための方法であって、（ａ）少なくとも２つの電気化学素子を提供すること、又は提供したことと、（ｂ）アクティブパラメータ及び素子選択器（ＡＰＡＥＳ）から、選択された電気化学素子（Ｙ’）を生成することと、（ｃ）Ｙのアクティブパラメータ（Ｚｍ）として、ＥＩＳから得られたインピーダンス測定値を提供すること、又は提供したことと、（ｄ）Ｚｍ、充電状態（ＳＯＣ）、健全度（ＳＯＨ）、又はそれらの組み合わせの関数として、１つ又は複数の温度ルックアップテーブル（ＬＵＴ）を提供すること、又は提供したことと、（ｅ）１つ又は複数のＬＵＴを使用してＹ’の温度を推定することと、（ｆ）１つ又は複数のＬＵＴを使用してＹ’の健全度（ＳＯＨ）を推定することと、（ｇ）ステップ（ｅ）及び（ｆ）における推定ＳＯＨ及び推定温度に基づいて、モジュールＯＣＶ ＬＵＴを選択することと、（ｈ）ステップ（ｇ）で選択されたＯＣＶ ＬＵＴに基づいて、２つ以上の電気化学素子のうちの少なくとも２つについて、予測されるＳＯＣ、Ｖ、又はその両方を生成することと、（ｉ）最小化関数を使用して、２つ以上の電気化学素子について、ＳＯＣ、Ｖ、又はその両方のバランスを能動的にとることと、を含む、方法も本明細書で明らかにする。
【0099】
[105] 前述のいずれかを含むいくつかの実施例で、方法は、ステップ（ａ）～（ｉ）を繰り返すことを含む。
【0100】
[106] 前述のいずれかを含むいくつかの実施例で、ＬＵＴは、既知のＳＯＣ又はＳＯＨを有する電気化学素子に対して前もって生成される。
【0101】
[107] 前述のいずれかを含む特定の他の場合、方法は、１つ又は複数のＬＵＴを使用してＯＣＶを推定することを含む。
【0102】
[108] 前述のいずれかを含むいくつかの実施例で、方法は、ＳＯＣ、電圧、又はＳＯＨのσを減少させる最小化関数を使用することを含む。
【0103】
[109] いくつかの実施例で、測定のスケジューリングと能動的バランシングの両方が行われる場合、測定が行われる電気化学素子は、バランスをとる複数の２つ以上の電気化学素子とは異なる割合であってもよい。電気的に接続されたバッテリモジュールの集合を含むリチウムバッテリシステムの一実施例で、バッテリモジュールが電気的に接続されたバッテリセルの集合を含む場合、バッテリセルに対して能動的測定を行うことができる一方、バッテリモジュールに対して能動的バランシング方法を行うことができる。
【0104】
[110] 特定の他の場合、リアルタイムでバッテリを分析し、バッテリのバランスをとるための方法であって、
（ａ）電気化学セルの少なくとも２つ以上の分布を決定計算器に入力することによって、決定計算器からの出力として、電気化学セルのモジュールの中の少なくとも１つの電気化学セルを選択することであって、分布は、
（１）電圧分布計算器からの出力（Ｖｄ）、
（２）アクティブパラメータ分布計算器からの出力（Ｚｄ）、
（３）温度モデルからの出力（Ｔｄ）、又は
（４）それらの組み合わせ
の関数であることと、
（ｂ）ＥＩＳを使用して、選択された電気化学素子のＳＯＣ、ＳＯＨ、又はＶを生成することと、
（ｃ）電気化学素子のうちの２つ以上について、ＳＯＣ、ＳＯＨ、Ｖ、又はそれらの組み合わせのバランスを能動的にとることと、
（ｄ）ステップ（ａ）、（ｂ）、及び（ｃ）を少なくとも１回繰り返すことと、
を含む方法を本明細書で明らかにする。
（ａ）電気化学セルの少なくとも２つ以上の分布を決定計算器に入力することによって、決定計算器からの出力として、電気化学セルのモジュールの中の少なくとも１つの電気化学セルを選択することであって、分布は、
（１）電圧分布計算器からの出力（Ｖｄ）、
（２）アクティブパラメータ分布計算器からの出力（Ｚｄ）、
（３）温度モデルからの出力（Ｔｄ）、又は
（４）それらの組み合わせ
の関数であることと、
（ｂ）ＥＩＳを使用して、選択された電気化学素子のＳＯＣ、ＳＯＨ、又はＶを生成することと、
（ｃ）電気化学素子のうちの２つ以上について、ＳＯＣ、ＳＯＨ、Ｖ、又はそれらの組み合わせのバランスを能動的にとることと、
（ｄ）ステップ（ａ）、（ｂ）、及び（ｃ）を少なくとも１回繰り返すことと、
を含む方法を本明細書で明らかにする。
【0105】
[111] 前述のいずれかを含むいくつかの実施例で、方法は、少なくとも１つの電気化学素子における故障を特定することを含む。
【0106】
[112] 前述のいずれかを含むいくつかの実施例で、方法は、少なくとも１つの電気化学素子における安全事象を特定することを含む。
【0107】
[113] 前述のいずれかを含むいくつかの実施例で、方法は、故障又は安全事象を有すると特定された電気化学素子のバランスを能動的にとらないことを含む。
【0108】
[114] 前述のいずれかを含むいくつかの実施例で、方法は、最小化関数を使用して、電気化学素子のうちの２つ以上についてＳＯＣのバランスを能動的にとることを含む。
【0109】
[115] 前述のいずれかを含むいくつかの実施例で、方法は、ＳＯＣｄのσを減少させることを含む最小化関数を使用することを含む。
【0110】
[116] 前述を含む特定の他の場合、方法は、電圧のσを減少させることを含む最小化関数を使用することを含む。
【0111】
[117] 前述のいずれかを含むいくつかの実施例で、方法は、ＳＯＨのσを減少させることを含む最小化関数を使用することを含む。
【0112】
[118] 測定をスケジューリングするための方法であって、（ａ）少なくとも２つの電気化学素子を提供すること、又は提供したことと、（ｂ）電圧分布計算器からの出力（Ｖｄ）、インピーダンス分布計算器からの出力（Ｚｄ）、及び温度分布計算器からの出力（Ｔｄ）を分布計算器に入力することと、（ｃ）分布計算器からの出力として分布Ｄ’を生成することと、（ｄ）Ｄ’を決定計算器に入力することと、（ｅ）決定計算器からの出力として、測定すべき少なくとも１つの電気化学素子を選択することと、を含む方法を本明細書で明らかにする。
【0113】
[119] 測定をスケジューリングするための方法であって、（ａ）少なくとも２つの電気化学セルを提供すること、又は提供したことと、（ｂ）電圧分布計算器からの出力（Ｖｄ）、インピーダンス分布計算器からの出力（Ｚｄ）、及び温度分布計算器からの出力（Ｔｄ）を分布計算器に入力することと、（ｃ）分布計算器からの出力として分布Ｄ’を生成することと、（ｄ）Ｄ’を決定計算器に入力することと、（ｅ）決定計算器からの出力として、測定すべき少なくとも１つの電気化学セルを選択することと、を含む方法を本明細書で明らかにする。
【0114】
[120] 特定の実施例で、本明細書の方法は、ステップが列挙されている順序で行われる。
【0115】
ＩＶ．コンピュータプログラム
[121] また、特定の実施例で、ハードウェアで実行されるとき、本明細書で明らかにされた方法を行う命令でエンコードされた非一時的コンピュータ可読媒体を本明細書で明らかにする。
[121] また、特定の実施例で、ハードウェアで実行されるとき、本明細書で明らかにされた方法を行う命令でエンコードされた非一時的コンピュータ可読媒体を本明細書で明らかにする。
【0116】
[122] また、特定の実施例で、本方法、本明細書で明らかにされた方法を行うように構成されたコンピュータプログラム製品を本明細書で明らかにする。
【実施例】
【0117】
Ｖ．実施例
[123] 使用されるバッテリサンプルは、さまざまなソースから購入されたバッテリセル及びバッテリモジュールを含む。これらは、公称電圧７．４Ｖ及び容量６０Ａｈのリチウムマンガン酸化物（ＬＭＯ）化学作用の中古日産リーフ第１世代バッテリモジュールを含む。日産リーフ第１世代バッテリモジュールは、２直列２並列構成で電気的に接続された合計４つのパウチセルを含む。試験に使用されるバッテリサンプルはまた、公称電圧３．７Ｖ及び容量３０００ｍＡｈのニッケルマンガンコバルト（ＮＭＣ）化学作用の、Samsungの18650円筒型セルも含む。試験に使用されるバッテリサンプルはまた、公称電圧１２．８Ｖ及び容量１３８ＡｈのValence提供のリン酸鉄リチウム（ＬＦＰ）バッテリモジュールも含む。これらのＬＦＰバッテリモジュールは、直列及び並列構成の組み合わせで電気的に接続された３００個を超える18650型円筒形セルを含む。上記は、説明したシステム及び方法を使用することができる電気化学素子の実施例である。
[123] 使用されるバッテリサンプルは、さまざまなソースから購入されたバッテリセル及びバッテリモジュールを含む。これらは、公称電圧７．４Ｖ及び容量６０Ａｈのリチウムマンガン酸化物（ＬＭＯ）化学作用の中古日産リーフ第１世代バッテリモジュールを含む。日産リーフ第１世代バッテリモジュールは、２直列２並列構成で電気的に接続された合計４つのパウチセルを含む。試験に使用されるバッテリサンプルはまた、公称電圧３．７Ｖ及び容量３０００ｍＡｈのニッケルマンガンコバルト（ＮＭＣ）化学作用の、Samsungの18650円筒型セルも含む。試験に使用されるバッテリサンプルはまた、公称電圧１２．８Ｖ及び容量１３８ＡｈのValence提供のリン酸鉄リチウム（ＬＦＰ）バッテリモジュールも含む。これらのＬＦＰバッテリモジュールは、直列及び並列構成の組み合わせで電気的に接続された３００個を超える18650型円筒形セルを含む。上記は、説明したシステム及び方法を使用することができる電気化学素子の実施例である。
【0118】
[124] いくつかの機器を使用して電気化学インピーダンス分光法を行った。そのような機器の１つが、Gamry Potentiostat Interface 5000Eであり、それは最大５Ｖ及び最大３．５ＡｒｍｓのＥＩＳ電流で電気化学セルにＥＩＳを行うことができる。試験中に使用する別のそのような機器は、最大数百ボルト及び最大１０Ａｒｍｓの電気化学素子にＥＩＳを行うことができるReJoule, Incによって開発された製品である。
【0119】
[125] 電子装置及びプリント回路基板（ＰＣＢ）アセンブリは、ReJouleが開発した。
【0120】
【0121】
[127] この実施例では、図２にも示すように、実装は、ステップ２０２で始まり、受動的測定値を集めることを含む。これらの受動的測定値は、電気化学素子表面温度、電気化学素子電圧、及び電気化学素子電流を含む。ステップ２０２は、最新のパラメータをチェックすることも含む。
【0122】
[128] 最新の値がチェックされるパラメータには、受動的温度測定値（Ｔｐ）、受動的電圧測定値（Ｖｐ）、又は受動的電流測定値（Ｉｐ）が含まれるが、これらに限定されない。一例では、Ｔｐ、Ｖｐ、及びＩｐは、モジュールに関して測定される。別の例では、Ｔｐ、Ｖｐ、及びＩｐは、バッテリセルに関して測定される。さらに別の例では、Ｔｐ、Ｖｐ、及びＩｐは、電気化学素子に関して測定される。最新の値がチェックされるパラメータには、電圧分布（Ｖｄ）、温度分布（Ｔｄ）、又はアクティブパラメータ分布（Ｚｄ）も含まれることがあるが、これらに限定されない。最新の値がチェックされるパラメータには、測定されたアクティブパラメータ（Ｚｍ）又は健全度分布（ＳＯＨｄ）も含まれることがあるが、これらに限定されない。Ｖｄ、Ｔｄ、Ｚｄ、Ｚｍ、及びＳＯＨｄは、モジュール、バッテリセル、電気化学素子、又はそれらの組み合わせに関して測定することができる。
【0123】
[129] ステップ２０４は、受動的温度測定値を温度モデル（４０４）ブロックに入力することを含む。ステップ２０４は、受動的電圧測定値を電圧分布（４０２）ブロックに入力することも含む。ステップ２０４は、パラメータを更新することも含む。図４に示すように、ステップ２０４は、Ｖｐを電圧分布（４０２）に入力して電圧分布（Ｖｄ）を生成することによって遂行することができる。図４に示すように、ステップ２０４は、Ｔｐを温度モデル（４０４）に入力して温度分布（Ｔｄ）を生成することによって遂行することができる。
【0124】
[130] ステップ２０６は、ステップ２０２及び２０４に基づいて、能動的温度測定又は能動的容量測定が可能であるかどうかを決定することを含む。例えば、Ｔｄが、非ゼロの有限値を有する電気化学素子と関連付けられた位置を含むとき、能動的温度測定が可能である。例えば、Ｔｄが、ゼロ値を有する電気化学素子と関連付けられた位置を含むとき、能動的温度測定は不可能である。例えば、Ｖｄが、有限で安定した値を有する電気化学素子と関連付けられた位置を含むとき、能動的容量測定が可能である。例えば、Ｖｄが、無限又は不安定な値を有する電気化学素子と関連付けられた位置を含むとき、能動的容量測定は不可能である。不安定な値の一例は、電圧測定値が短時間内に複数のピーク又は谷を有するときである。不安定な値の別の例は、電圧測定値が無限、ゼロ、又は負の値を有するときである。不安定な値の別の例は、電圧測定値が短期間内に極端な変化を見るときであり、極端な電圧変化は、適用例ごとに定義することができる。例えば、極端な変化は、１秒の時間フレーム内で１Ｖ未満の変化を含無可能性がある。追加の基準が、ステップ２０２及び２０４に基づいて、能動的温度測定又は能動的容量測定が可能であるかどうかを決定するために使用される意思決定アルゴリズムに含まれてもよい。
【0125】
[131] ステップ２０８は、能動的温度測定又は能動的容量測定のいずれかの選択を生成することを含む。ステップ２０８は、ステップ２０２、２０４、及び２０６に基づいて、対象被試験デバイス（ＤＵＴ）を選択することも含む。例えば、ステップ２０２及び２０４で、Ｖｄは、最小値を有する電気化学素子と関連付けられた位置を含むことができ、４．１Ｖに近い値を有する他の電気化学素子と関連付けられた一連の他の位置を含むことができる。基準に基づいて、最大電圧値を有する電気化学素子を対象ＤＵＴとして選択することができる。基準に基づいて、能動的温度測定値又は能動的容量測定値のいずれかの選択が生成されることになる。
【0126】
[132] ステップ２１０は、ステップ２０８で生成された能動的温度測定値又は能動的容量測定値のいずれかの選択からフィルタパラメータを更新することを含む。パラメータは、能動的測定周波数範囲、能動的測定波形の数、能動的測定の継続時間、能動的測定センサ感度、能動的測定の大きさ、能動的測定中の電気化学素子の電圧範囲、能動的測定中の最大受動的電流変化、能動的測定中の受動的電流変化率、能動的測定中の受動的温度測定範囲、及び能動的測定を中断させる可能性のあるあらゆる安全基準を含み得る。
【0127】
[133] ステップ２１２は、選択された対象ＤＵＴに対して、能動的温度測定又は能動的容量測定のいずれかを行うことを含む。例えば、能動的容量測定は、システム内の他の電気化学素子と比較して最小電圧を有する選択された対象ＤＵＴに対して行うことができる。
【0128】
[134] ステップ２１２の一例では、この特定の実施例ではバッテリモジュール内のバッテリセルであるＤＵＴにＡＣ電圧パルスが印加される。ＤＵＴの電流（ＩＤＵＴ）及び電圧（ＶＤＵＴ）応答は、図５のように観察及び記録される。ＩＤＵＴとＶＤＵＴとの位相差を代表的な図面である図５にΦとして示す。ＩＤＵＴとＶＤＵＴとの振幅の差は、図５に｜ＩＤＵＴ｜及び｜ＶＤＵＴ，ａｃ｜の絶対値の大きさの差として示す。印加パルスに対するＤＵＴの応答は、電気化学インピーダンス分光分析のために通常なされるように、実数インピーダンスの関数としての虚数インピーダンスとして図６のようにプロットすることができる。図６は、日産リーフ第１世代バッテリモジュールに対してGamry INterface 5000Eポテンショスタットを使用して生成した。
【0129】
[135] ステップ２１４は、能動的温度測定値又は能動的容量測定値のいずれかをフィルタリングすることを含む。フィルタリングは、アナログ又はデジタルの方法で実現することができる。アナログ又はデジタルのフィルタリング方法は、低域通過フィルタ、高域通過フィルタ、帯域通過フィルタ、ノッチフィルタ、有限インパルス応答フィルタ、無限インパルス応答フィルタ、マルチレートフィルタ、適応フィルタ、又は信号中の不要なノイズを排除する他のそのような方法を含み得る。フィルタリング方法はまた、異常値検出方法及び異常検出方法も含み得る。
【0130】
[136] ステップ２１４の後、ステップ２１４の結果が合格として適格であるかどうかについて決定がなされる。ステップ２１４の結果が合格として適格でない場合、ステップ２０４が繰り返され、その後に上記のようにステップ２０６、２０８、２１０、２１２、及び２１４が続く。ステップ２１４の結果が合格として適格である場合、次のステップはステップ２１６である。合否基準は、測定の信号対雑音比、測定信号の全高調波歪、サンプル内の最大及び最小信号範囲、測定期間中の電気化学素子受動的測定の変化、及び異常値の存在などのメトリクスに対する合否閾値を含み得る。
【0131】
[137] ステップ２１６は、ステップ２０８がそれぞれ能動的温度測定又は能動的容量測定の選択を生成するかどうかの関数として、ＤＵＴに対するフィルタリングされたインピーダンス測定値を温度モデル４０４又はＳＯＨモデル４１２に入力することを含む。
【0132】
[138] ステップ２１８は、ステップ２１６で選択されたように、ＤＵＴに対するフィルタリングされたインピーダンス測定値を処理することを含む。
【0133】
[139] ステップ２１６は、ステップ２０８がそれぞれ能動的温度測定又は能動的容量測定の選択を生成するかどうかの関数として、ＤＵＴに対するアクティブパラメータ測定（例えば、能動的インピーダンス測定分布Ｚｄ）を温度モデル４０４又はＳＯＨモデル４１２に入力することを含み得る。
【0134】
[140] ステップ２１８は、ステップ２１６で選択されたように、ＤＵＴに対するアクティブパラメータ測定を処理することを含む。
【0135】
[141] 図２に示すように、ステップ２１８の後、実装は終了する。しかしながら、別の実装がその後繰り返されることがある。
【0136】
実施例２
[142] この実施例は、最小化関数を使用して、２つ以上の電気化学素子間でＳＯＣｄ、Ｖｄ、ＳＯＨｄ、又は３つすべてのバランスを能動的にとる方法の実装を明示する。
[142] この実施例は、最小化関数を使用して、２つ以上の電気化学素子間でＳＯＣｄ、Ｖｄ、ＳＯＨｄ、又は３つすべてのバランスを能動的にとる方法の実装を明示する。
【0137】
[143] この実施例では、図７にも示すように、最小化関数の実装は、ステップ７０２で始まり、実施例１からのＤＵＴに対して能動的測定を行うことを含む。
【0138】
[144] ステップ７０２の一例では、能動的温度測定が行われる。
【0139】
[145] 他のいくつかの例では、ステップ７０２で能動的容量測定が行われる。
【0140】
[146] 他のいくつかの例では、何らかのエラー又は障害状態によりアクティブパラメータ計算器が測定を拒絶するため、ステップ７０２で能動的測定が完了しない。この例では、最小化関数の実装は、更新されないシステムパラメータを用いてステップ７０４に継続することができ、又は実装は、能動的測定が完了するまでステップ７０２を繰り返すことができる。
【0141】
[147] ステップ７０２を行った後、ステップ７０４でＳＯＣｄ、ＳＯＨｄ、Ｔｄ、及びＶｄなどの電気化学素子分布が更新され、ステップ７０６で平均値、中央値、最大値、最小値、及びσなどの測定値に対する統計量が計算される。
【0142】
[148] ステップ７０８は、ステップ７０２、ステップ７０４、及びステップ７０６から情報を取得して、ＳＯＣ、電圧、又はＳＯＨの点で他の電気化学素子と最も異なる電気化学素子（１１２）ブロックである新しい対象ＤＵＴを特定することを含む。
【0143】
[149] ステップ７１０は、対象ＤＵＴに注入する、又は対象ＤＵＴから除去する電荷量を計算することを含む。
【0144】
[150] 別の例では、ステップ７１０は、対象ＤＵＴに対して充電若しくは放電、又はその両方を行うための電力レベル及び継続時間を計算することを含む。
【0145】
[151] 別の例では、ステップ７１０は、対象ＤＵＴに対して充電若しくは放電、又はその両方を行うための電流レベル及び継続時間を計算することを含む。
【0146】
[152] 他の何らかの例で、ステップ７１０は、達成すべき目標ＳＯＣσを計算することを含む。
【0147】
[153] 他の何らかの例で、ステップ７１０は、達成すべき目標電圧σを計算することを含む。
【0148】
[154] 他の何らかの例で、ステップ７１０は、達成すべき目標ＳＯＨσを計算することを含む。
【0149】
[155] ステップ７１２は、ステップ７１０からの計算された命令に基づいて、電荷を対象ＤＵＴの中に、又は対象ＤＵＴから外に方向づけることを含む。電気化学素子間のこの電力転送は、バランシングと呼ばれることが多い。電力転送の行為は、ＤＣ－ＤＣコンバータ、ＤＣ－ＡＣコンバータ、線形電力調整器、又はＤＣ電気化学素子からの電力を別の形態の電力に変換し得る他のそのようなシステムなどの電子システムを含み得る。
【0150】
[156] いくつかの例では、ステップ７１２で電力を変換する行為は、能動的測定制御及び検知（１０４）ブロックを伴うことがある。能動的測定制御及び検知（１０４）ブロックは、１つの電気化学素子（１１２）から別の電気化学素子（１１２）への電力変換を行うことができる。他の何らかの例で、能動的測定制御及び検知（１０４）ブロックは、単一電気化学素子（１１２）から、直列結合、並列構成、又は直列及び並列構成の組み合わせで電気的に接続された複数の電気化学素子への電力変換を行うこともできる。
【0151】
[157] いくつかの例では、ステップ７１２は、わずか１ミリ秒～数秒だけの短い電力のバーストを含み得る。他のいくつかの例では、ステップ７１２は、ステップ７１０で設定された目標命令に到達するために、１秒～数時間のより長い継続時間を表す一連の電力バーストを含み得る。より長時間にわたるバランシングの場合、全体的なバランシングは、電気化学素子への電力流が中断される可能性がある他のアクティビティによって割り込まれる可能性がある。長時間にわたるバランシングに割り込む可能性のある事象は、外部からの高い充電若しくは放電事象、周囲温度の大きな変動、電気化学素子の最小若しくは最大電圧レベルの違反、又は電気化学素子の状態の変化につながる可能性のある他のそのような事象を含み得る。これらの事象は、電気化学素子パラメータを更新するために能動的測定を行うようにシステムに促すこともある。
【0152】
[158] 他のいくつかの例では、ステップ７１２は、バランシング機能を行いながら能動的測定を行うために、２００からの命令を組み合わせることができる。
【0153】
実施例３
[159] この実施例は、最小化関数を使用して、２つ以上の電気化学素子間でＳＯＣｄ、Ｖｄ、ＳＯＨｄ、又は３つすべてのバランスを能動的にとり、警告、障害状態、故障、又は安全事象をリアルタイムで特定する方法の実装を明示する。
[159] この実施例は、最小化関数を使用して、２つ以上の電気化学素子間でＳＯＣｄ、Ｖｄ、ＳＯＨｄ、又は３つすべてのバランスを能動的にとり、警告、障害状態、故障、又は安全事象をリアルタイムで特定する方法の実装を明示する。
【0154】
[160] 能動的温度測定は、複数の電気化学素子が一緒に電気的に接続された電気化学貯蔵システム上で行われる。能動的温度測定から、電気化学貯蔵管理システムは、電気的に接続された複数の電気化学素子内の少なくとも１つの電気化学素子が異常高温事象を経験していると決定する。異常高温は、所定の高温閾値として定義することができる。別の例では、異常高温は、複数の電気化学素子の測定又は予測温度の平均値又は中央値と比較して統計的に有意である、少なくとも１つの電気化学素子の測定又は予測温度として定義することもできる。異常高温は、高Ｃ率高速充電事象中、高Ｄ率放電事象中、何らかの非ゼロ電流事象中、又はゼロ電流事象中に検出される可能性がある。
【0155】
[161] 一例では、電気化学貯蔵管理システムがこの異常高温を検出したとき、電気化学貯蔵システムが動作を停止して障害発生状態に入るように、故障フラグが設定される。障害発生状態では、電気化学貯蔵システムは、負荷への充電又は放電エネルギーをそれ以上受け入れることはできず、障害発生状態がリセットされるまで、システムは、意図した目的のためにそれ以上使用することができない。
【0156】
[162] 他のいくつかの例では、電気化学貯蔵管理システムがこの異常高温を検出したとき、警告フラグが設定され、オペレータ又は上位レベルの管理システムに通報される。警告フラグが設定されたとき、電気化学貯蔵システムは、負荷への充電又は放電エネルギーを受け入れても受け入れなくてもよく、警告フラグがリセットされるまで、システムは、意図した目的のために使用されても使用されなくてもよい。
【0157】
[163] この例では、電気化学貯蔵管理システムは、警告フラグ又は障害フラグが設定されたとき、バランシング動作を行っている最中であり得る。電気化学貯蔵管理システムは、バランシング動作を継続することを選んでもよく、又は電気化学貯蔵管理システムは、バランシング動作を終了することを選んでもよい。
【0158】
実施例４
[164] ＯＣＶ ＬＵＴを生成するために使用されるグラフの一例が図３にある。図３は、ＮＭＣの公称電圧３．７ＶのSamsung 18650セルを使用して生成した。図３は、試験したリチウムイオンバッテリセル電気化学素子についてＯＣＶとＳＯＣとの関連を示す。この例では、リチウムイオンバッテリセルが電気化学素子であった。このプロットは、最初に定電流定電圧（ＣＣ－ＣＶ）法を使用してバッテリセルを最大充電まで充電し、ここでＣＣ－ＣＶ電流及び電圧はバッテリ製造業者によって決定され、その後、完全に充電されたバッテリセルを一定温度でＣ／２０の低い放電率で放電することによって生成した。電気化学素子の電流及び電圧は、実験データを記録するために一定の時間間隔で監視することができる。セルの経時的な容量を記録して、製造業者の容量定格を基準にして電圧に対するセルの相対的ＳＯＣ％を決定することができる。電気化学素子の最小動作電圧は、ＳＯＣ曲線の低電圧端に表され、電気化学素子の最大動作電圧は、ＳＯＣ曲線の高電圧端に表される。
[164] ＯＣＶ ＬＵＴを生成するために使用されるグラフの一例が図３にある。図３は、ＮＭＣの公称電圧３．７ＶのSamsung 18650セルを使用して生成した。図３は、試験したリチウムイオンバッテリセル電気化学素子についてＯＣＶとＳＯＣとの関連を示す。この例では、リチウムイオンバッテリセルが電気化学素子であった。このプロットは、最初に定電流定電圧（ＣＣ－ＣＶ）法を使用してバッテリセルを最大充電まで充電し、ここでＣＣ－ＣＶ電流及び電圧はバッテリ製造業者によって決定され、その後、完全に充電されたバッテリセルを一定温度でＣ／２０の低い放電率で放電することによって生成した。電気化学素子の電流及び電圧は、実験データを記録するために一定の時間間隔で監視することができる。セルの経時的な容量を記録して、製造業者の容量定格を基準にして電圧に対するセルの相対的ＳＯＣ％を決定することができる。電気化学素子の最小動作電圧は、ＳＯＣ曲線の低電圧端に表され、電気化学素子の最大動作電圧は、ＳＯＣ曲線の高電圧端に表される。
【0159】
[165] 上述の実施形態及び実施例は、単に例示にすぎず、非限定的であることを意図している。当業者は、特定の化合物、材料及び手順の多数の均等物を、日常的な実験だけを使用して、認識することになり、又は確認することができるようになる。そのような均等物はすべて、適用範囲内にあるとみなされ、添付の特許請求の範囲に包含される。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【国際調査報告】