[发明专利]在混合机车应用中的无IR的电压确定

说明书

相关申请的交叉引用

本申请是于2005年12月13日申请的序号为11/301751的美国专利申请的继续，该申请是于2005年3月16日申请的序号为11/081978的美国专利申请的部分继续，其要求享有于2004年4月6日申请的序号为60/559921的美国临时申请的权益。本申请涉及于2005年3月16日申请的序号为11/081979的美国专利申请，并涉及于2005年3月16日申请的序号为11/0819809的美国专利申请。于此申请包含上述申请的公开内容，它们整体可供参考。

技术领域

本发明涉及电池系统，更具体地说，涉及用于电池系统的充电跟踪系统的状态。

背景技术

电池系统可以在范围广泛的各种应用中用于提供电力。示范性的运输应用包括混合电力机车(HEV)、电力机车、重负载机车(HDV)和具有42伏电力系统的机车。示范性的固定应用包括用于远程通信系统的后备电源、不间断电源(UPS)，以及分布式电源生成应用。

所用的电池类型的实例包括镍金属氢化物(NiMH)电池、铅酸电池和其他类型的电池。一个电池系统可以包括多个串联和/或并联的电池子部件。电池子部件可以包括多个并联和/或串联的电池。

由电池、电池子部件和/或电池系统传送的最大和/或最小功率作为电池温度、电池充电状态(SOC)和/或电池老化的函数随时间变化。因此，对于确定最大和/或最小功率，精确估算电池SOC是重要的。

由电池可以提供的或由电池起源的能量是充电状态的函数。当在运行过程中电池的充电状态已知和作为目标时，在充电中允许安培-小时的能力和放电中提供安培-小时之间可以维持最佳比率。当这一最佳比率可以维持时，降低了为承担适当的辅助电力和再生能量对过大电池系统的需求。

举例来说，在例如HEV或EV的运输应用中，对于动力机车(powertrain)控制系统来说，了解电池系统的最大和/或最小功率限值是重要的。电力机车控制系统通常从加速装置踏板接受对于功率的输入请求。电力机车控制系统判读对于与电池系统的最大功率限值相关的功率的请求(当电池系统向车轮提供动力时)。最小功率限值在再充电和/或再生式制动过程中可能是相关的。超出最大和/或最小功率限值可能损害电池和/或电池系统，和/或降低电池和/或电池系统的运行寿命。能够精确地估算电池SOC已经多少成为问题，特别是，当电池系统包括NiMH电池时。

发明内容

提供一种与电池一起使用的电池控制模块，并包括测量电池电压的电压测量模块、测量电池电流的电流测量模块，以及充电状态(SOC)模块。SOC模块与电流和电压测量模块相联系，根据电池电流确定复原电压，将电池电压与复原电压相比较，并根据比较的结果复原电池SOC。

在其他特征中，提供一种与电池一起使用的电池控制模块，并包括测量电池电压的电压测量模块、测量电池电流的电流测量模块，以及与电流和电压测量模块相联系的充电状态(SOC)模块。SOC模块根据电池电流和电池电压估算开路电压，并根据开路电压估算SOC。

在其他特征中，提供一种与电池一起使用的电池控制模块，并包括测量电池电压的电压测量模块、测量电池电流的电流测量模块，以及与电流和电压测量模块相联系的充电状态(SOC)模块。SOC模块确定所述电池的非滤波SOC、所述非滤波SOC的特性，以及根据所述非滤波SOC和所述特性的修改的SOC。

在其他特征中，提供一种与电池一起使用的电池控制模块，并包括测量电池电压的电压测量模块、测量电池电流的电流测量模块，以及充电状态(SOC)模块，其确定第一和第二复原电压，将电池电压与第一和第二复原电压相比较，并根据所述第一和第二复原电压以及所述电池电压确定非滤波的SOC。

根据以下提供的详细的说明，本发明的可应用范围将变得更明显。应当理解，在简要说明本发明的优选实施例的同时，该详细说明和具体实例仅意在描述而非意在限制本发明的范围。

根据以下提供的详细的说明，本发明的可应用范围将变得更明显。应当理解，在简要说明本发明的优选实施例的同时，该详细说明和具体实例仅意在描述而非意在限制本发明的范围。

附图说明

根据该详细说明和附图将更完整地理解本发明，其中：

图1是包括电池子部件、电池控制模块和主控制模块的电池系统的功能性方框图；

图2是电池控制模块更详细的功能性方框图；

图3是电池的等效电路图；

图4是作为时间函数的电池电流的曲线图；