[发明专利]电池单体的容量平衡的系统和方法

说明书

本发明公开了一种电池单体的容量平衡的系统和方法，该系统和方法用于车辆，该车辆可包括电机、多个电池单体及至少一个控制器，电机产生用于车辆的动力，所述多个电池单体储存用于电机的能量。所述至少一个控制器可使电池单体接收电流达到一定时间段，在所述时间段期间，使至少一些电池单体供应电池单体负载电流，从而在所述时间段到期时，由电池单体储存的能量的量至少等于预定的目标能量水平。

技术领域

本发明涉及一种电池单体的容量平衡的系统和方法。

背景技术

执行车辆电池的再平衡，以修正电池单体的电压的不平衡条件。测量每个电池单体的电压，并识别具有最小电压的电池单体。所有其他电池单体通过与每个电池单体相关的阻抗电路放电(bleed down)，直到所述其他电池单体的测量电压约等于最小电压为止。在放电过程期间，对电池单体的电压进行连续/周期性的测量，以监测电池单体的电压变化。一旦所有电池单体的电压的读数大致相等，则给电池充电。

发明内容

一种用于给包括多个电池单体的车辆电池充电的方法可包括：使所述多个电池单体接收电流达到一定时间段；在所述时间段期间，使至少一些电池单体供应电池单体负载电流，从而在所述时间段到期时，每个电池单体的容量大致相等。

一种动力系统可包括：多个电池单体；至少一个控制器，被配置成为使电池单体充电达到一定时间段，从而在所述时间段到期时，由每个电池单体储存的安培小时的量大致相等。

附图说明

图1是电池单体及其阻抗电路的示意图。

图2是可变动力车辆的框图。

图3是示出用于确定与图2的电池再平衡/充电相关的时间的算法的流程图。

图4A和图4B是示出用于图2的电池再平衡/充电的算法的流程图。

具体实施方式

可变动力车辆(例如，电池电动车辆等)的制造商可期望提供一种车辆，该车辆可在电池再平衡/充电之后被驱动行驶特定距离。电池驱动的车辆的行驶距离取决于由车辆的电池储存的可用能量的量。用于电池再平衡的传统技术在将多个电池单体充电到目标电压之前尝试着使所述多个电池单体的电压相等。然而，对于给定的电池单体的电压，由于电池单体老化导致电池单体的能量含量可随着时间减小。因此，如果电池单体继续被充电到相同的目标电压，则由电池储存的能量的量(并因此产生的车辆行驶距离)可随着时间减小。

在此公开的特定实施例可提供一种系统和技术，该系统和技术使电池平衡/充电，以实现特定的车辆行驶距离。

电池单体的容量(cell capacity)

电池单体的最大容量Ihr_max可根据下面的关系式得到：

其中，ΔIhr是电池单体的容量的改变量，ΔSOC是电池单体的荷电状态的改变量。作为示例，给定的电池单体的SOC可在给该电池单体提供1安培小时(A·hr)容量之前和之后确定。对于该示例，假设ΔSOC为10％，则根据等式(1)，电池单体的最大容量Ihr_max应该是10A·hrs。

电池单体的能量含量

电池单体的能量含量ε可从下面的一组等式估计得到：

ε＝∫ρ·dt (2)

其中，ρ是在一定时间内供应到电池单体的功率。ρ可写成下面的等式：

ρ＝v_m·i (3)