CN104137322A - 用于控制能量储存装置的方法和*** - Google Patents

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Abstract

一种***及其使用方法包括控制器，其响应绝对值或相对斜率的偏差，并且可操作以终止能量储存装置中的放电操作。绝对值或相对斜率按照取样频率基于所测量操作参数、例如电位和电流的组合来确定。绝对值或相对斜率的任何偏差指示已经达到***的可用能量中的阈值极限，例如当装置中的活性材料处于耗尽点时，从而指示需要停止放电操作。***和方法实时地进行操作，从而提供关于装置的瞬时SOH信息。

Description

用于控制能量储存装置的方法和***
技术领域
本发明的实施例涉及能量储存装置。其它实施例涉及用于确定能量储存装置的荷电状态的方法。
背景技术
各种电力应用要求操作期间的可靠蓄电池操作和准确监测。例如，当主电源停止提供电力(例如因故障)时，不间断电源(UPS)向诸如计算或电信装置之类的负载提供备用电力。UPS蓄电池荷电状态的准确监测允许用户在UPS蓄电池达到放电结束条件之前适当地保存信息并且关闭装置。作为另一个示例，电动车辆蓄电池提供电力以推进车辆。车辆蓄电池放电状态的准确监测向电动车辆的操作人员提供关于他们在电动车辆停止之前能够驾驶多少时间的指示，以防止对车辆蓄电池的过放电损坏。
在近来的方式中，通过连续跟踪来自多个传感器的数据，并且将这个数据与从蓄电池在初始放电循环所累积的存储数据或者与作为使用或循环的函数的蓄电池估计放电容量的基于理论模型进行比较，然后应用计算序列以确定蓄电池的荷电状态，来监测蓄电池***。由于复杂传感器和计算的使用，包括对蓄电池的使用寿命或者对一个或多个放电循环的累积数据的存储和使用，这类***能够证明是费用高并且麻烦的。此外，这种类型的***要求使用收集数据的多个传感器、累积数据并且外推或确定蓄电池的使用寿命状态(与剩余循环、可使用电荷等有关的蓄电池的剩余使用寿命)的部件，但是仍然可能因下列情况所引起的、从传感器的错误读取而过早结束放电：蓄电池或者具有一个或多个电池或单元的蓄电池中的任一个电池的使用年限；单独蓄电池制造中的变化；当一个反应剂耗尽而第二个继续生存时生成错误终止指示符的混合蓄电池化学成分的使用；传感器的检测极限；等等。此外，由于这些相同参数，数据可生成剩余使用寿命的错误指示符，从而使蓄电池经受过放电，并且潜在地损坏蓄电池。在任一种情况下，蓄电池的使用寿命和/或健康的状态的状态确定潜在地是不准确的，从而导致蓄电池的欠使用或者过使用，这在后一种情况下能够导致永久损坏以及更换蓄电池的需要。
因此，期望具有用于确定蓄电池的荷电、使用寿命和/或健康的状态——其与能够引起已知方法和***中的错误读数并且使这类***的操作和维护是麻烦和费用高的那些参数无关地确定——的***和方法。
发明内容
在一个实施例中，提供一种管理***，该***包括操作上与能量储存装置耦合的测量装置。测量装置配置成测量能量储存装置的两个或更多操作参数。该***包括控制器，其配置成以所指定频率从所测量操作参数来确定能量储存装置的放电效能指示符（discharge effectiveness indicator）。该控制器还配置成评估放电效能指示符的相对斜率或绝对值中的至少一个。相对斜率或绝对值用于表示能量储存装置的荷电状态的阈值极限的相对斜率或绝对值其中之一的偏差的瞬时检测。在偏差的检测时，控制器能够进行下列步骤之一或两者：发信号通知关于能量储存装置的放电结束、即EOD操作，和/或响应该检测而终止放电操作。
在一个实施例中，装置是能量储存装置，以及所测量的参数可以是作为时间的函数所绘制的电位和电流。在另一个实施例中，所测量的参数可以是作为时间的函数所绘制的、单位为欧姆的放电电阻。在又一个实施例中，所测量的参数可以是作为时间的函数所绘制的电压。在上述***的任一个中，因为测量和计算是瞬时的并且按照取样频率，以及仅表示在那个时刻的装置的实际操作，所以通过例如最初的装置的健康状态、操作温度、制造变化等所引起的装置的变化以及装置是具有混合化学成分的装置对装置的放电效能的确定是不相关的。
因为所公开的管理***提供参数的测量以及从其中的放电效能的计算以及然后对放电效能的绝对值和相对斜率的实时或动态确定，所以存在极少(即使有的话)能量储存装置的欠放电或过放电的可能性。重要的是要注意，测量和计算并且因而还有相对斜率与在打算提供同样信息的更复杂和麻烦的***中证明是决定性的各种参数无关地确定。
还提供的是一种用于控制能量储存***的方法。该方法涉及发起与控制器进行可操作通信的能量储存***中的放电操作，并且测量***的电位和电流。控制器基于测量来执行瞬时计算，以确定***的放电效能指示符，并且还从放电效能指示符的绝对值或相对斜率中的至少一个来生成能量曲线。测量和计算可按照取样频率重复，直至检测到绝对值或相对斜率中的至少一个的偏差，这时控制器发信号通知关于能量储存***接近放电结束、终止能量储存***的放电操作或者它们两者。
在一个实施例中，***包括至少两个或更多能量储存电池或单元。在这种情况下，虽然单独电池或单元代表使用年限、健康状态、制造细节、单独电池或单元上的工作温度的影响等的潜在变化，但是因为***测量整个装置的操作参数，所以这类变化成为不相关的。***而是生成表示在任何给定时间、即瞬时或动态的能量储存装置的整体状态的基于放电效能指示符的曲线，并且只有这个曲线的相对斜率用来确定装置随时间的放电效能。
还提供的是一种用于确定能量储存***的健康状态的方法。该方法涉及发起与控制器进行可操作通信的能量储存***中的放电操作，并且测量***的至少两个操作参数。控制器基于测量来执行计算，以确定***的放电效能指示符，并且还从放电效能指示符的绝对值或相对斜率中的至少一个来生成能量曲线。测量和计算可按照取样频率重复，以便从能量曲线来评估能量储存***的健康状态。
在管理***的另一个实施例中，管理***包括测量装置，其配置成在操作上与能量储存装置耦合，以用于在能量储存装置的放电操作期间测量能量储存装置的两个或更多操作参数。管理***还包括控制器，其配置成周期地从所测量操作参数来确定能量储存装置的放电效能指示符。例如，控制器可配置成每隔“n”秒(n=正实数)计算一次放电效能指示符，其中对于将要在典型放电操作中计算至少“m”次(m=正实数，例如50或100)的放电效能指示符来选择n。因此，规律间隔秒数n基于将要计算放电效能指示符的放电操作的平均长度t期间的次数m来确定，使得n=t/m。控制器还在确定放电效能指示符时(例如每次确定放电效能指示符时或者确定它的次数的某个子集)配置成检测放电效能指示符的相对斜率或绝对值中的至少一个的偏差。偏差表示能量储存装置的放电结束阈值极限。响应检测偏差，控制器配置成发信号通知关于放电结束操作和/或终止放电操作。
基于本文更详细描述的概念和革新，本发明的这些及其它优点将变得显而易见。
附图说明
通过阅读以下参照附图的非限制性实施例的描述，将会更好地了解本发明，附图包括：
图1是基于作为容量(Ah)的函数的增量能量(V*Ah=kWh)的放电效能指示符的图表，示出能量曲线的相对斜率的偏差。
图2是作为时间(t)的函数的电阻(欧姆)的放电效能指示符的图表。
图3是基于作为容量的函数的电位(V)的各种使用年限或条件的蓄电池的放电曲线的图表。
图4是基于作为增量能量(V*Ah=kWh)的函数的电位(V)的放电效能指示符的图表。
图5是基于作为容量(Ah)的函数的电阻变化(dV/dA)的放电效能指示符的图表，示出能量曲线的相对斜率的正偏差。
图6A和图6B是按照本发明的实施例的***和方法的示意图。
具体实施方式
本发明的实施例涉及用于动态确定能量储存装置的放电效能、以及在检测到已经达到装置的操作参数之内的阈值极限时终止装置的放电而没有使能量储存装置欠放电或过放电的***和方法。更具体来说，基于由***所生成的能量储存装置的放电效能指示符的相对斜率的偏差的瞬时或实时检测，来动态评估功率输送性能能力。放电效能指示符可以是例如瞬时测量电位和电容、放电电阻和时间、电压和容量或者具有线性关系的任何其它参数的指示符。
如本文所使用的、可以可互换使用的术语“瞬时”、“实时”和“动态”表示相对能量输出的能量储存装置的当前健康状态(SOH)，而与可影响装置操作的其它参数无关。与其它***相比，本***的实施例的差别在于不需要将所评估性能值与按照理论值所生成的模型的值或者与结合先前装置性能历史的查找表进行比较。在所公开***和方法的实施例中，而是进行测量，将其传送给计算装置、例如控制器，以及计算装置处理测量(按照用于控制计算装置的指令集中包含的算法)，以生成具有绝对值或者相对于先前观测值的相对斜率的放电效能指示符。如本文所使用的“相对斜率”表示关于放电效能指示符如何相对时间而变化并且基于放电效能的最近计算值的评估。当继续进行(能量储存装置操作参数的)测量并且计算相对斜率时，计算装置评估对偏差或变化所计算的相对斜率值。根据所测量参数，那个偏差可以是负偏差(例如当放电效能指示符基于能量储存装置电位乘以被放电容量与从能量储存装置所移除的放电容量时(如图1所示)所看到)或者是正偏差(例如当所测量参数包括能量储存装置电阻与所移除的电荷(如图7所示)或者能量储存装置电阻与时间(如图2所示)时所看到)。
***按照所指定频率(本文中称作取样频率)来测量能量储存装置，并且使用它们来确定能量储存装置的放电结束(EOD)。术语“取样频率”表示对能量储存装置的完整放电循环的时长执行测量或者基于测量的计算的次数。例如，所评估的操作参数可在放电循环的时长上测量至少100次，以便确保EOD指示符(放电效能指示符)将于充分信息，并且将确保能量储存装置在应用中将不会过度地过度利用或欠利用(放电)。例如，针对能量储存装置中剩余的电荷量，以及如果操作参数被测量100次，则预计在第一测量时，值表示用于放电的100%可用能量。随着放电继续进行并且例如第50次测量SOC，可用于放电的剩余能量可能是初始可用能量或电荷的仅50%。到参数已经测量90或95次时，装置SOC可低至大约10%或者仅5%，这时能够终止装置的放电，而没有使装置过放电或欠放电。基于以上所述，控制器可编程为按照规律间隔来计算放电效能指示符，使得在放电操作的平均长度t期间，计算可按照规律间隔秒数n进行，其中n是基于将要计算放电效能指示符的次数m的正实数，例如n=t/m。该***还配置成识别***所计算的相对斜率的偏差(例如，这种偏差可在达到大约10%或以下的SOC时发生)，其由***识别为关于已经达到能量储存装置中的“阈值极限”并且放电应当终止的指示。能量储存装置的阈值极限与能量储存装置的放电结束状态相关，其中剩余可用于能量储存装置中的电荷的大约10%或以下的能量，例如，当能量储存装置的荷电状态发起放电操作之前处于能量储存装置的真实容量荷电状态的大约1%至大约10%之间时，达到阈值极限。
绝对值或相对斜率偏差的检测可基于连续计算值相互之间进行比较的比较。因此，即使能量储存装置因使用年限、对能量储存装置的环境影响(例如热量、制造缺陷等)而对少于全容量进行操作，所测量点之间的斜率也将符合能量储存装置的当前状态，即，它指示能量储存装置输送能量的实际或真实容量。评估能量储存装置的健康或能力的这种实时或瞬时方法捕获三个变化的效果，而无需过度计算或建模或者使用查找表。这相对具有一个以上电池或单元的***、例如具有一个以上内部蓄电池/电池/单元的能量储存***可以更清楚地看到。因为各蓄电池/电池/单元由于上述原因的一个或多个而可与能量储存***中的任何其它蓄电池/电池/单元以不同方式表现，所以仅实时指示符或相对斜率用来确定EOD会是有利的。例如，按照本发明的方面，方法和***摒绝针对装置的实际实时SOC的错误读数的潜在问题。(这类问题可能通过使用预先测量值、例如查找表或先前性能或者甚至尝试考虑逐个装置的变化的计算(如先前***所进行，其没有考虑所述缺陷的类型)而引起。)在本发明的实施例中，这通过下列步骤来实现：仅基于所选性能/操作参数的实际实时测量以计算放电效能指示符的绝对值或相对斜率，以及通过各计算之后对那个绝对值或相对斜率的评估，从而允许检测斜率中的偏差。当确定连续绝对值或相对斜率值时，建立线性曲线，直到能量储存装置容量接近放电结束(EOD)、例如表示大约1-10%的剩余放电容量，这时曲线的斜率偏离其线性行为。因此，从能量储存装置操作参数的的所观测测量、对最近放电循环的部分或全部的能量储存装置放电效能的先前存储值或者由例如从最近放电循环的一部分所收集的有限能量储存装置操作参数数据的外推，来动态导出放电效能。
动态生成能量曲线的相对斜率的偏差或变化用来确定EOD适用于各种最终用户需要，例如确定能量储存装置中剩下的工作时间量或者在车辆中使用该能量储存装置能够行驶的距离。类似地，数据能够用来确定是使用最大功率输送还是实现较小功率状态以延长能量储存装置的操作。因此，本文所提供的方法和***的实施例允许“用户定义指标”的有效和准确使用。***和方法可提供针对基于瞬时数据评估来确定无论是单电池能量储存装置还是多电池装置的能量储存装置的SOC的改进精度。
在一个实施例中，测量操作参数包括能量储存装置电位和所移除电荷。***将能量储存装置电位与所移除电荷相乘，并且将这个乘积作为所移除电荷的函数来评估。也就是说，***评估与所移除电荷相乘的蓄电池电位与所移除电荷或者与能量储存装置的容量相乘的电池电位与容量。图1提供从与此一致的***的实际数据所生成的典型曲线。这与如更常规***中常见的电压曲线的使用不同。相对斜率基于按照以上公开所进行的对作为Ah(t)的函数所绘制的电位乘以所移除电荷V(t)*Ah(t)的瞬时测量，其中放电效能（Discharge Effectiveness）的指示符通过下列表达式来定义：
Disc Eff =V*Int(I dt)
其中：V*是电位；以及
dt是时间的微分算子；
以及放电效能的相对斜率的定义通过下列表达式来定义：
Rel Slope(k)={DischEff(k)-DischEff(k-1)}/{Ah(k)-Ah(k-1)}
其中：k是当前导出参数的索引；以及
k-1是先前导出参数的索引。
在这里，V(t)*Ah(t)然后被计算，并且作为在x轴上绘制的容量Ah的函数在y轴上绘制。曲线表明在整个放电具有线性进展，直到斜率指示偏差已经发生，如在这个图1中作为相对斜率的下转所看到。
在另一个实施例中，所测量操作参数包括电池电阻和时间。图2提供从与此一致的***的实际数据所生成的典型曲线。相对斜率基于作为时间的函数所绘制的、单位为欧姆的放电电阻的瞬时测量，其中相对斜率通过下列表达式来定义：
其中：Rdisch是能量储存装置的放电电阻(欧姆)；
VOC是开路电位(伏)；
V(t)是能量储存装置电位(伏)的最近测量；
I(t)是电流(安)的最近测量。
如能够看到，图2中的曲线具有线性进展，直至它达到绝对值达到阈值的点。水平虚线标识能量储存装置中的反应剂较低的等级，指示需要终止装置的放电操作。
所提供的***和方法通过基于用户所选的能量储存装置参数、例如用户定义指标以规律间隔、例如每隔2秒或者每隔5秒记录数据点，并且计算从数据点所生成的能量曲线的相对斜率，来生成放电效能指示符。所生成的曲线表示装置的实时性能或瞬时性能，并且因此提供能量储存装置的当前健康状态的瞬时度量。因为曲线在操作期间连续生成，所以曲线的相对斜率的变化几乎是控制器直接可检测的，因而降低装置的过放电的可能性。另外，因为曲线与能够提供装置的SOC的错误指示符的那些因素无关地生成，所以极少存在放电的过早终止的可能性。错误指示符的示例可在具有混合蓄电池化学成分的装置中看到。在这类装置中，当一种反应剂耗尽时可存在放电曲线的变化，如例如图3中在大约140 Ah所看到，其中在具有混合化学成分的电池中耗尽较高电位反应剂并且使用较低电位反应剂时观察到电位的少许下降。使用其它***来确定装置的SOC，这种变化可被解释为EOD事件，从而在蓄电池实际上能够继续以第二反应剂进行操作时引起放电的过早终止。但是，在当前***和方法中，反应剂中的这种转换将不会生成相对斜率的实质偏差，并且因此不会生成EOD的错误指示，以及不会过早终止操作。
进一步参照图3，示出使用已知***和方法的数据曲线的比较。在一种常用来确定蓄电池或其它能量储存装置的健康状态的已知***中，两个参数一般编程到***中以预测SOH。一个参数可以是以(Ah)的单位所测量的容量。这个参数的使用要求***包括用于电流的极准确传感器。如果传感器甚至少许脱离，例如如果装置遭受某个损坏或降级，或者如果存在速率的变化，则传感器读数会是完全不准确的。这能够使EOD的指示进一步进入放电并且超出反应剂的实际耗尽，从而引起对能量储存装置的永久损坏。所有蓄电池和其它能量储存装置将以不同方式老化，这取决于制造、负载可变性、使用所限、电压可变性、化学成分和其它装置参数。回到图3，在大约250 Ah容量终止放电的所示曲线与潜在地过度估计能量储存装置的真实容量的这种***相关，并且会过早终止操作。在大约200 Ah和225 Ah终止放电的那些曲线表示在除了负载的变化之外的所有方面是相同的能量储存装置，例如200 Ah终止能量储存装置具有6.3 A负载，而250 Ah终止能量储存装置具有3.8 A负载。负载的这种变化再次表明在不同的放电状态引起终止。图3中的三个曲线指示实际能量储存装置如何能够相对使用年限、温度和其它因素以不同方式表现。所公开发明的实施例提供通过所述放电效能指示符来确定这三种行为的每个引起适当EOD指示符的时间的部件。
图4示出表示作为增量能量的函数的电位(即，电压)V(V*Ah=Wh)的能量曲线的图表。在这个图中，与此一致的***的一实施例示为跟踪所输送增量能量中的峰值，并且使用其作为衰减放电效能的指示。当能量储存装置中的活性材料的储备被耗尽或者达到阈值极限、例如小于反应剂的完全耗尽之前剩余的大约10%操作容量时，观察到电压与增量能量关系的急剧反转。这与上文所述的那些变量无关地提供关于操作应当终止以避免对蓄电池或其它能量储存装置的永久损坏的可能性的明确指示符。反转与没有容量增加的电压减弱的那个点一致。
再次参照图1，这个图提供按照本发明的实施例所确定的另一个能量曲线。所使用的***和方法生成所示的曲线，并且计算那个曲线的相对斜率。该曲线表示基于用来生成图4中的数据的相同蓄电池的数据、作为容量Ah的函数的装置的增量能量V*Ah(单位为kWh)。EOD在225 Ah通过曲线的相对斜率的偏差来指示。因为不需要校正可影响曲线(若由其它已知***所生成的话)的一个或多个操作参数中的变量，所以偏差的指示准确指示需要停止操作，但是摒绝欠放电或过放电的可能性。
图5与图1相似，提供按照本发明的一实施例的放电效能确定的指示，但是示出微分电阻的值的上升。用来生成曲线的操作参数基于作为容量的函数的能量储存装置的电阻。
图6A和图6B是示出本公开的***100的一实施例的示意图。该***配置成耦合到或者可包括能量储存装置102，并且监测放电性能，以便提供能量储存装置102的EOD和/或SOH的指示。如本文所提供的***100摒绝对多个性能参数传感器的需要以及校正值和预测电路的包含，而是集中于***使用所定义参数的瞬时测量所生成的放电效能指示符的斜率的偏差。***100包括测量装置104，测量装置104测量(a)电位和(b)电流，其按照各种方式用来确定例如作为电流的积分的最近放电容量或者作为电位*电流的积分的最近放电能量或者作为VOC、电压和电流的函数的电阻。将这些测量馈送到控制器106，其计算从至少两个测量的数据点所生成的(一个或多个)放电效能指示符的绝对值或相对斜率。控制器可以是能够调制放电的装置或者是能够切换到***以放电的装置。在提到识别能量储存装置的EOD状态时，控制器一般可操作以指示保护步骤、例如关断能量储存装置，但是也可能影响***改变操作状态或者对耗尽能量储存装置再充电。控制器然后确定这些绝对值或相对斜率是否已经达到某些阈值或者符号的变化，以确定装置的EOD或SOH。通过各计算，控制器评估指示符的值或斜率的一致或一致性。如果值保持恒定并且低于阈值极限108和110，则取样/测量和计算功能继续进行。当放电效能指示符超越其相应阈值108时，EOD信号112由控制器发起。信号可采取对用户或操作人员的指示灯或其它这种信号的形式，或者备选地，控制器能够激活使能量储存装置的放电操作停止的开关机构或其它部件。
所提供的附图的检查揭示，如按照本发明的实施例所确定的放电效能指示符的相对斜率以及其偏差的使用与蓄电池或其它能量储存装置的放电能力的实际状态基本上一致。通过应用当前***以及使用那种***的方法，可与能量储存装置的使用年限的变化或者其它环境条件无关地确定EOD的精度。
要理解，预计以上描述是说明性而不是限制性的。例如，上述实施例(和/或其方面)可相互结合使用。另外，可进行多种修改以使具体情况或材料适合发明主题的理论，而没有背离其范围。虽然本文所述材料的尺寸和类型预计定义所公开主题的参数，但是它们完全不是限制性的，而只是示范实施例。通过阅读以上描述，本领域的技术人员将会非常清楚其它许多实施例。因此，发明主题的范围应当参照所附权利要求连同这类权利要求涵盖的完整等效范围共同确定。在所附权利要求书中，术语“包括”和“其中”用作相应术语“包含”和“其中”的普通语言等效体。此外，在以下权利要求书中，术语“第一”“、”第二“和”第三“”等只用作标号，而不是意在对其对象施加数字要求。此外，以下权利要求书的限制并不是按照部件加功能格式编写的，并且不是意在基于35 U.S.C.§ 112第六节来解释，除非这类权利要求限制明确使用词语用于“…的部件”加上没有其它结构的功能的陈述。
本书面描述使用示例来公开包括最佳模式的发明主题的若干实施例，并且还使本领域的技术人员能够实施发明主题的实施例，包括制作和使用任何装置或***，以及执行任何结合方法。发明主题的专利范围由权利要求书来定义，并且可包括本领域的技术人员想到的其它示例。如果这类其它示例具有与权利要求书的文字语言完全相同的结构元件，或者如果它们包括具有与权利要求书的文字语言的非实质差异的等效结构元件，则它们意在落入权利要求书的范围之内。
通过结合附图进行阅读，将会更好地理解发明主题的某些实施例的以上描述。在附图示出各个实施例的功能块的简图的意义上，功能块不一定表示硬件电路之间的划分。因此，例如，功能块的一个或多个(例如处理器或存储器)可在单个硬件(例如，通用信号处理器、微控制器、随机存取存储器、硬盘等)中实现。类似地，程序可以是独立程序，可结合为操作***中的子例程，可以是已安装软件包中的功能，等等。各个实施例并不局限于附图所示的布置和工具。
本文所使用的、以单数形式所述并且具有数量词“一”或“一个”的元件或步骤应该被理解为不排除多个所述元件或步骤的情况，除非明确说明了这种排除情况。此外，发明主题的“一个实施例”的说法并不是要被理解为排除也结合了所述特征的其它实施例的存在。此外，除非相反的明确说明，否则，“包括”、“包含”或“具有”带特定性质的元件或多个元件的实施例可包括没有那种性质的附加的这类元件。
由于在上述***和方法中可进行某些变更而没有背离本文所涉及的发明主题的精神和范围，所以预计以上描述或者附图所示的主题的全部只被理解为示出本文的发明概念的示例，而不是被理解为限制发明主题。

Claims (28)

1.一种管理***，包括：
测量装置，配置成在操作上与能量储存装置耦合，以用于测量所述能量储存装置的两个或更多操作参数；以及
控制器，配置成以所指定频率从所述所测量操作参数来确定所述能量储存装置的放电效能指示符；
其中所述控制器还配置成评估所述放电效能指示符的相对斜率或绝对值的至少一个以及进行发信号通知关于所述能量储存装置的放电操作结束或者响应所述检测而终止所述放电操作中的至少一个，所述相对斜率或所述绝对值用于所述相对斜率或所述绝对值其中之一的偏差的瞬时检测，所述偏差表示所述能量储存装置的荷电状态的阈值极限。
2.如权利要求1所述的***，其中，所述绝对值和相对斜率基于电位和电荷的所述操作参数的瞬时测量。
3.如权利要求2所述的***，其中，所述放电效能指示符通过下列表达式来定义：
Disch Eff =V*Int(I dt)
其中：V*是电位；以及
dt是时间的微分算子；
以及所述放电效能的所述相对斜率的定义通过下列表达式来定义：
Rel Slope(k)={DischEff(k)-DischEff(k-1)}/{Ah(k)-Ah(k-1)}
其中：k是当前导出参数的索引；以及
k-1是先前导出参数的索引。
4.如权利要求1所述的***，其中，所述绝对值和相对斜率基于电阻和时间的所述操作参数的瞬时测量。
5.如权利要求4所述的***，其中，所述放电效能指示符通过下列表达式来定义：
其中：Rdisch是所述能量储存装置的所述放电电阻(欧姆)；
VOC是开路电位(伏)；
V(t)是能量储存装置电位(伏)的最近测量；
I(t)是电流(安)的最近测量。
6.如权利要求1所述的***，其中，所述能量储存装置的所述荷电状态的所述阈值极限与所述能量储存装置的放电结束状态相关。
7.如权利要求1所述的***，其中，当所述能量储存装置中的活性材料处于耗尽点时达到所述阈值极限。
8.如权利要求7所述的***，其中，当所述能量储存装置的荷电状态处于所述放电操作的发起之前的所述能量储存装置的真实容量荷电状态的大约1%至大约10%之间时达到所述阈值极限。
9.如权利要求1所述的***，其中，所述测量装置配置成在操作上与具有一个或多个电池或单元的所述能量储存装置耦合，并且所述控制器配置成使得所述相对斜率或绝对值的偏差与所述电池或单元中的健康状态、工作温度或者产生于制造的变化中的一个或多个的变化无关。
10.如权利要求1所述的***，其中，所述储存装置是具有混合化学成分的电化学装置。
11.一种用于控制能量储存***的方法，所述方法包括：
(a)发起与控制器进行可操作通信的能量储存***中的放电操作；
(b)测量电位和电流；
(c)所述控制器基于在步骤(b)的所述测量来执行瞬时计算，以确定放电效能指示符；
(d)从所述步骤(c)计算来生成能量曲线，并且确定所述放电效能指示符的绝对值或相对斜率中的至少一个；
(e)以取样频率重复步骤(b)-(d)，直至检测到所述绝对值或者所述相对斜率中的所述至少一个的所述偏差；以及
(f)在检测到所述绝对值或者所述相对斜率中的所述至少一个的所述偏差时，所述控制器发信号通知关于所述能量储存***接近放电结束、终止所述能量储存***的所述放电操作或者进行这两个操作。
12.如权利要求11所述的方法，其中，所述取样频率包括在所述放电操作的期间上至少100次。
13.如权利要求11所述的方法，其中，在步骤(d)所确定的所述放电效能指示符提供所述能量储存***的当前健康状态的瞬时度量。
14.如权利要求11所述的方法，其中，所述绝对值或者所述相对斜率中的所述至少一个的所述偏差与所述能量储存***的放电结束状态相关。
15.如权利要求11所述的方法，其中，所述放电效能指示符通过下列表达式来定义：
Disch Eff =V*Int(I dt)
其中：V*是电位；以及
dt是时间的微分算子；
以及所述放电效能指示符的所述相对斜率的定义通过下列表达式来定义：
Rel Slope(k)={DischEff(k)-DischEff(k-1)}/{Ah(k)-Ah(k-1)}
其中：k是当前导出参数的索引；以及
k-1是先前导出参数的索引。
16.如权利要求11所述的方法，其中，所述放电效能指示符通过下列表达式来定义：
其中：Rdisch是所述能量储存***的所述放电电阻(欧姆)；
VOC是开路电位(伏)；
V(t)是能量储存***电位(伏)的最近测量；
I(t)是电流(安)的最近测量。
17.如权利要求11所述的方法，其中，放电效能指示符基于如从来自步骤(b)的所述测量所确定的放电电阻和容量，以及所述偏差是所述能量曲线的所述相对斜率的正变化。
18.如权利要求11所述的方法，其中，所述能量储存***包括一个或多个电池或单元，以及检测所述阈值极限与所述电池或单元中的健康状态、工作温度或者产生于制造的变化中的一个或多个的变化无关地实现。
19.如权利要求11所述的方法，其中，在检测到所述绝对值中或者所述相对斜率中的所述至少一个的所述偏差时终止所述放电操作防止所述能量储存***的过放电。
20.一种用于确定能量储存***的健康状态的方法，所述方法包括：
(a)发起与控制器进行可操作通信的能量储存***中的放电操作；
(b)测量所述能量储存***的至少两个操作参数；
(c)所述控制器基于在步骤(b)的所述测量来执行计算，以确定放电效能指示符；
(d)从所述步骤(c)计算生成能量曲线；
(e)在所述放电操作期间以取样频率重复步骤(b)-(d)；以及
(f)从在步骤(d)所生成的所述能量曲线来评估所述能量储存***的所述健康状态。
21.如权利要求20所述的方法，其中，所述方法包括下列步骤：
(g)检测在步骤(d)所生成的所述能量曲线的偏差；以及
(h)所述控制器发信号通知关于所述能量储存***接近放电结束、终止所述能量储存***的所述放电操作或者进行这两个操作。
22.如权利要求20所述的方法，其中，所述至少两个参数包括电位和电流。
23.如权利要求21所述的方法，其中，所述取样频率包括在从发起到放电结束的所述放电操作期间至少100次。
24.如权利要求21所述的方法，其中，所述能量储存***包括一个或多个电池或单元，以及检测所述放电结束与所述电池或单元中的健康状态、工作温度或者产生于制造的变化中的一个或多个的变化无关地实现。
25.如权利要求21所述的方法，其中，在检测到所述能量曲线中的所述偏差时终止所述放电操作防止所述能量储存***的过放电。
26.一种管理***，包括：
测量装置，配置成在操作上与能量储存装置耦合，以用于测量放电操作期间的所述能量储存装置的两个或更多操作参数；以及
控制器，配置成周期地从所述所测量操作参数来确定所述能量储存装置的放电效能指示符；
其中所述控制器还在所述放电效能指示符被确定时配置成检测所述放电效能指示符的相对斜率或绝对值中的至少一个的偏差以及发信号通知关于所述放电操作结束或者响应检测到所述偏差而终止所述放电操作中的至少一个，其中所述偏差表示所述能量储存装置的放电结束阈值极限。
27.如权利要求26所述的管理***，其中，所述放电效能指示符以规律间隔秒数n来确定，其中n为正实数。
28.如权利要求27所述的管理***，其中，所述规律间隔秒数n基于在要计算所述放电效能指示符的所述放电操作的平均长度t期间的次数m来确定，使得n=t/m。
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