[发明专利]用于电池健康状态监测的系统和方法

说明书

提供了一种用于电池健康状态监测的系统和方法。一种车辆包括电池和控制器，其中，控制器被配置为基于通过模型输出的健康指示符对电池充电和放电，其中，所述模型描述从以下项识别的电池的内阻随时间的变化：(i)多个不同的代表性电池使用激进度行驶周期；(ii)从与电池相关联的荷电状态、温度和电流推导出的电池的内阻变化。

技术领域

本公开涉及用于根据自多个不同的电池使用行驶周期识别的内阻变化来估计指示高电压(HV)电池的健康状态(SOH)的至少一个参数的系统和方法。

背景技术

术语“电动车辆”可用于描述具有用于车辆推进的至少一个电动马达的车辆，诸如，电池电动车辆(BEV)、混合动力电动车辆(HEV)和插电式混合动力电动车辆(PHEV)。BEV包括至少一个电动马达，其中，用于马达的能源是可从外部电网再充电的电池。HEV包括内燃发动机和一个或更多个电动马达，其中，用于发动机的能源是燃料，并且用于马达的能源是电池。在HEV中，发动机是用于车辆推进的主要能源，而电池提供用于车辆推进的补充能量(电池以电的形式缓存燃料能量并回收动能)。PHEV类似于HEV，但是PHEV具有可从外部电网再充电的更大容量的电池。在PHEV中，电池是用于车辆推进的主要能源，直到电池耗尽至低能量水平，此时，PHEV像HEV一样操作以进行车辆推进。

发明内容

一种车辆包括：电池；控制器，被配置为基于通过模型输出的健康指示符对电池充电和放电，其中，所述模型描述从以下项识别的电池的内阻随时间的变化：(i)多个不同的代表性电池使用激进度(aggressiveness)行驶周期；(ii)从与电池相关联的荷电状态、温度和电流推导出的电池的内阻的变化。

一种车辆电力系统控制器包括：输入通道，被配置为接收信号，其中，所述信号表示多个不同的代表性电池使用激进度行驶周期和从与电池相关联的荷电状态、温度和电流推导出的电池的内阻变化；输出通道，被配置为输出健康指示符；和控制逻辑单元，被配置为经由将所述信号作为输入的模型来产生所述健康指示符。

根据本发明的一个实施例，所述健康指示符指示剩余寿命的百分比、直至寿命结束剩余的使用时间或至今的使用时间。

根据本发明的一个实施例，所述模型定义寿命的结束。

根据本发明的一个实施例，使用至今的使用时间来定义剩余寿命的百分比和剩余的使用时间，其中，至今的使用时间是根据模型的逆模型和内阻的变化定义的。

根据本发明的一个实施例，所述多个不同的代表性电池使用激进度行驶周期中的一个是由比所述多个不同的代表性电池使用激进度行驶周期中的另一个的电流幅度和荷电状态的变化大的电流幅度和荷电状态(SOC)的变化定义的。

根据本发明的一个实施例，所述模型描述从所述多个不同的代表性电池使用激进度行驶周期的最佳拟合曲线识别的内阻的变化，其中，所述最佳拟合曲线是根据回归分析定义的。

根据本发明的一个实施例，所述模型描述从所述多个不同的代表性电池使用激进度行驶周期中的一个识别的内阻的变化。

一种方法包括：通过控制器根据通过模型输出的健康指示符来对电池充电和放电，其中，所述模型描述从以下项识别的电池的内阻随时间的变化：(i)多个不同的代表性电池使用激进度行驶周期；(ii)从与电池相关联的荷电状态、温度和电流推导出的电池的内阻的变化。

根据本发明的一个实施例，所述健康指示符指示剩余寿命的百分比、直至寿命结束剩余的使用时间或至今的使用时间。

根据本发明的一个实施例，所述模型定义寿命的结束。

根据本发明的一个实施例，使用至今的使用时间来定义剩余寿命的百分比和剩余的使用时间，其中，至今的使用时间是根据模型的逆模型和内阻的变化定义的。