用于車輛蓄電池的方法和系統技術方案

本發明專利技術涉及用于車輛蓄電池的方法和系統，具體是用于具有多個單獨蓄電池單元的車輛蓄電池組的方法和系統，其中該方法估計、推斷或以其他方式確定單獨電池單元電阻。根據示例性實施例，方法和系統使用單獨蓄電池單元中每一個的電壓和溫度讀數及總體蓄電池組的電壓和電流的讀數來確定一個或更多個電池單元電阻值，例如蓄電池組的最小和最大電池單元電阻。該方法依賴于蓄電池組中的溫度偏差以便做出與單獨電池單元電阻有關的假定或估計。通過使用單獨電池單元電阻值，而不是使用總體蓄電池組電阻值和在緩沖器中構建以考慮電池單元變化，能夠獲得更好且更準確的電池單元水平數據，這又能夠改進充電、放電、電池單元平衡和/或其他與蓄電池有關的過程。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術大體涉及車輛蓄電池，并且更具體地涉及用于估計或以其他方式確定特定車輛蓄電池參數(例如單獨蓄電池單元電阻)的方法和系統。
技術介紹
在具有大量單獨蓄電池單元的車輛蓄電池中，有時會難以準確且有效地收集基于電池單元水平(cell-level)的數據。例如，計算限制和數據同步問題會阻止車輛能夠針對每個蓄電池單元以準確且經濟可行的快速方式直接計算單獨電池單元電阻。對于這些挑戰的一種可能方案是頻繁測量基于蓄電池組水平(pack-level)的蓄電池參數，并且之后將測量值推斷到以電池單元水平為基礎。不過，當基于蓄電池組數據估計電池單元數據時，通常需要保守估計，這包括緩沖器來考慮到單獨蓄電池單元之間的差異。保守估計會降低系統的整體效率，因為不能完全利用每個蓄電池單元的能力。
技術實現思路
根據一種實施例，提供用于具有多個蓄電池單元的車輛蓄電池組的方法。該方法可以包括步驟(a)測量多個蓄電池單元溫度(Tm11) ；(b)測量蓄電池組電壓(Vpadt)和蓄電池組電流(Ipadt) ; (C)使用所述蓄電池組電壓(Vpadt)和所述蓄電池組電流(Ipadt)來確定蓄電池組電阻(Qpadt);并且(d)使用多個蓄電池單元溫度(Tm11)和所述蓄電池組電阻(Qpadt)來估計一個或更多個蓄電池單元電阻(Ωμ11)。根據另一實施例，提供用于具有多個蓄電池單元的車輛蓄電池組的方法。該方法可以包括步驟(a)收集電池單元水平的讀數，其中所述電池單元水平的讀數包括與車輛蓄電池組上的溫度分布有關的信息；(b)收集蓄電池組水平的讀數；(C)使用所述電池單元水平的讀數和所述蓄電池組水 平的讀數來估計一個或更多個蓄電池單元電阻(Ωμ11);以及Cd)當控制蓄電池充電、放電或電池單元平衡過程時使用所述蓄電池單元電阻(Ωμ11)。本專利技術還提供以下技術方案。方案1. 一種用于具有多個蓄電池單元的車輛蓄電池組的方法，包括步驟 Ca)測量多個蓄電池單元溫度(Tm11)； (b)測量蓄電池組電壓(Vpadt)和蓄電池組電流(Ipadt)； (c)使用所述蓄電池組電壓(Vpadt)和所述蓄電池組電流(Ipadt)來確定蓄電池組電阻(Qpadt);以及 Cd)使用所述多個蓄電池單元溫度(Tm11)和所述蓄電池組電阻(Qpadt)來估計一個或更多個蓄電池單元電阻(Ωμ11)。方案2.根據方案I所述的方法，其中步驟(a)還包括測量多個蓄電池單元溫度(Τεε11)和多個蓄電池單元電壓(Vrall);并且步驟(d)還包括使用所述多個蓄電池單元溫度(Trall)、所述多個蓄電池單元電壓(Vm11)和所述蓄電池組電阻(Qpadt)來估計一個或更多個蓄電池單元電阻(Ωμ11)。方案3.根據方案I所述的方法，其中步驟(a)還包括測量多個蓄電池單元溫度(Trall),其中每個蓄電池單元溫度(Trall)代表包括并聯連接的多個單獨蓄電池單元的電池單元塊。方案4.根據方案I所述的方法，其中步驟(a)還包括以第一速率測量所述多個蓄電池單元溫度(Trall);并且步驟(b)還包括以第二速率測量所述蓄電池組電壓(Vpadt)和所述蓄電池組電流(Ipadt),其中所述第二速率快于所述第一速率。方案5.根據方案I所述的方法，其中步驟(b)還包括以同步方式測量所述蓄電池組電壓(Vpadt)和所述蓄電池組電流(Ipadt)。方案6.根據方案I所述的方法，其中步驟(C)還包括在使用所述蓄電池組電壓(Vpack)和所述蓄電池組電流(Ipadt)來確定蓄電池組電阻(Qpadt)之前去除磁滯分量和/或極化分量。方案7.根據方案I所述的方法，其中步驟(C)還包括使用回歸技術以及所述蓄電池組電壓(Vpadt)和所述蓄電池組電流(Ipadt)的先前讀數來確定所述蓄電池組電阻(Qpack)0方案8.根據方案I所述的方法，其中步驟(d)還包括使用第一和第二估計來確定電池單元電阻，所述第一估計使用所述蓄·電池組電阻(Qpadt)來提供電池單元電阻的基線估計，并且所述第二估計使用一個或更多個蓄電池單元溫度(Teell)來向上或向下調節所述基線估計。方案9.根據方案8所述的方法，其中所述第二估計使用查找表以及電池單元溫度與所述車輛蓄電池上的平均電池單元溫度之間的溫度差來確定用于向上或向下調節所述基線估計的偏移值。方案10.根據方案9所述的方法，其中對于比所述車輛蓄電池上的所述平均電池單元溫度大的電池單元溫度而言，所述偏移值是負的；并且對于比所述車輛蓄電池上的所述平均電池單元溫度小的電池單元溫度而言，所述偏移值是正的。方案11.根據方案9所述的方法，其中所述偏移值被存儲在查找表中并且被表達成百分數。方案12.根據方案9所述的方法，其中所述偏移值和所述溫度差之間的關系是非線性的。方案13.根據方案I所述的方法，其中步驟(d)還包括使用所述多個蓄電池單元溫度(Tm11)和所述蓄電池組電阻(Qpadt)來估計最小蓄電池單元電阻(ΩΜ ωη)和最大蓄電池單元電阻(Ωμ11μχ)而不估計其間的所有蓄電池單元電阻。方案14.根據方案I所述的方法，還包括步驟 (e)使用所述一個或更多個蓄電池單元電阻(Ωμ11)來診斷所述蓄電池組并且識別損壞的蓄電池單元。方案15.根據方案I所述的方法，還包括步驟 Ce)使用所述一個或更多個蓄電池單元電阻(Qrall)來確定用于充電和/或放電所述蓄電池組的控制信號。方案16. —種用于具有多個蓄電池單元的車輛蓄電池組的方法，包括步驟 (a)收集電池單元水平的讀數，其中所述電池單元水平的讀數包括與所述車輛蓄電池組上的溫度分布有關的信息；(b)收集蓄電池組水平的讀數； (c)使用所述電池單元水平的讀數和所述蓄電池組水平的讀數來估計一個或更多個蓄電池單元電阻(Ωμ11);以及 Cd)當控制蓄電池充電、放電或電池單元平衡過程時使用所述蓄電池單元電阻(Q cell)。附圖說明下文將結合附圖描述優選示例性實施例，其中同樣的附圖標記指代同樣的元件，并且其中 圖1是示例性插電式混合動力電動車輛(PHEV)的示意 圖2是示例性車輛蓄電池組的一部分的示意框圖，該車輛蓄電池組具有多個單獨蓄電池單元并且可以被用于大量不同車輛中，例如圖1所示的車輛中；以及 圖3是示出了用于車輛蓄電池組的示例性方法的步驟中的一些步驟的流程圖，其中該車輛蓄電池組具有多個單獨蓄電池單元，例如圖2所示。具體實施例方式這里描述的方法和系統可以用于具有多個單獨蓄電池單元的車輛蓄電池組，并且更具體地它們可以被用于估計、推斷或以其他方式確定單獨(各個)電池單元電阻。如上所述，有時不能容易直接測量或者甚至計算基于不同電池單元的電阻和/或其他參數；這種過程會是過于計算密集型的，特別是當其需要以高速或高頻重復時。本方法和系統可以使用蓄電池組水平和電池單元水平數據的組合來估計單獨蓄電池單元中每個的電池單元電阻。根據示例性實施例，該方法和系統使用針對單獨蓄電池單元中的每個的電壓和溫度讀數以及針對總體蓄電池組的電壓和電流讀數，來確定一個或更多個電池單元電阻值，例如蓄電池組中最小和最大電池單元電阻。這種方法可以依賴于蓄電池組中的溫度偏差以便做出關于單獨蓄電池單元電阻(溫度能夠影響電池單元電阻)的假定或估計。通過使用單獨電池單元電阻值(本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種用于具有多個蓄電池單元的車輛蓄電池組的方法，包括步驟：（a）測量多個蓄電池單元溫度（Tcell）；（b）測量蓄電池組電壓（Vpack）和蓄電池組電流（Ipack）；（c）使用所述蓄電池組電壓（Vpack）和所述蓄電池組電流（Ipack）來確定蓄電池組電阻（Ωpack）；以及（d）使用所述多個蓄電池單元溫度（Tcell）和所述蓄電池組電阻（Ωpack）來估計一個或更多個蓄電池單元電阻（Ωcell）。

【技術特征摘要】
2011.09.09 US 13/228,6081.一種用于具有多個蓄電池單元的車輛蓄電池組的方法，包括步驟 Ca)測量多個蓄電池單元溫度(Tm11)； (b)測量蓄電池組電壓(Vpadt)和蓄電池組電流(Ipadt)； (c)使用所述蓄電池組電壓(Vpadt)和所述蓄電池組電流(Ipadt)來確定蓄電池組電阻(Qpadt);以及 Cd)使用所述多個蓄電池單元溫度(Tm11)和所述蓄電池組電阻(Qpadt)來估計一個或更多個蓄電池單元電阻(Ωμ11)。2.根據權利要求1所述的方法，其中步驟(a)還包括測量多個蓄電池單元溫度(Tm11)和多個蓄電池單元電壓(Vrall);并且步驟(d)還包括使用所述多個蓄電池單元溫度(TMll)、所述多個蓄電池單元電壓(Vcell)和所述蓄電池組電阻(Ω pack)來估計一個或更多個蓄電池單元電阻(Ωμ11)。3.根據權利要求1所述的方法，其中步驟(a)還包括測量多個蓄電池單元溫度(TMll)，其中每個蓄電池單元溫度(Tm11)代表包括并聯連接的多個單獨蓄電池單元的電池單元塊。4.根據權利要求1所述的方法，其中步驟(a)還包括以第一速率測量所述多個蓄電池單元溫度(Tm11);并且步驟(b)還包括以第二速率測量所述蓄電池組電壓(Vpadt)和所述蓄電池組電流(Ipadt),其中所述第二速率快于所述第一速率。5.根據權利要求1所述的方法，其中步驟(b)還...

【專利技術屬性】
技術研發人員：JC吉布斯，J比斯冰，KM約翰遜，DR弗里施，BJ科赫，
申請(專利權)人：通用汽車環球科技運作有限責任公司，
類型：發明
國別省市：