[发明专利]基于开环模型和闭环模型的电池容量估计

说明书

提供一种基于开环模型和闭环模型的电池容量估计。一种车辆功率系统可包括：控制器，被配置为基于牵引电池的容量变化输出纯电动可行驶里程指示，其中，从牵引电池的荷电状态变化的开环估计和闭环估计导出所述牵引电池的容量变化。所述容量变化可与开环估计和闭环估计之比成比例。闭环估计可包含指示容量变化的信息。开环估计可包含指示牵引电池的初始容量的信息。

技术领域

本申请总体上涉及使用开环方法和闭环方法进行荷电状态估计以确定电池容量估计。

背景技术

混合动力电动车辆和纯电动车辆依靠牵引电池来提供推进动力，并且还可为一些附件提供电力。牵引电池通常包括以各种构造连接的多个电池单元。为了确保车辆的优化运行，会监测牵引电池的各种性能。一个有用的性能是指示储存在电池中的电荷的量的电池荷电状态(SOC)。可计算整个牵引电池的SOC和每个电池单元的SOC。牵引电池的SOC提供剩余电荷的指示。每个单独的电池单元的SOC提供用于平衡电池单元之间的SOC的信息。除SOC之外，电池允许充放电功率极限可用于确定电池操作的范围并防止电池过度操作。

发明内容

一种车辆功率系统可包括：控制器，被配置为基于牵引电池的容量变化输出纯电动可行驶里程指示，其中，从牵引电池的荷电状态变化的开环估计和闭环估计导出所述牵引电池的容量变化。所述容量变化可与开环估计和闭环估计之比成比例。闭环估计可包含指示容量变化的信息。开环估计可包含指示牵引电池的初始容量的信息。容量变化可以是多个容量变化的平均值，所述多个容量变化中的每个容量变化与荷电状态变化事件有关。

根据本发明，提供一种车辆，包括：牵引电池；控制器，被配置为基于牵引电池的容量变化改变牵引电池的最大充放电电流极限，其中，从牵引电池的荷电状态变化的开环估计和闭环估计导出所述牵引电池的容量变化。

根据本发明的一个实施例，所述容量变化与开环估计和闭环估计之比成比例。

根据本发明的一个实施例，闭环估计包含指示容量变化的信息。

根据本发明的一个实施例，开环估计包含指示牵引电池的初始容量的信息。

根据本发明的一个实施例，容量变化是多个容量变化的平均值，所述多个容量变化中的每个容量变化与荷电状态变化事件有关。

根据本发明，提供一种牵引电池管理方法，包括：通过控制器基于牵引电池的容量变化改变牵引电池的最大充放电功率极限，其中，从牵引电池的荷电状态变化的开环估计和闭环估计导出所述牵引电池的容量变化。

根据本发明的一个实施例，所述容量变化与开环估计和闭环估计之比成比例。

根据本发明的一个实施例，闭环估计包含指示容量变化的信息。

根据本发明的一个实施例，开环估计包含指示牵引电池的初始容量的信息。

根据本发明的一个实施例，容量变化是多个容量变化的平均值，所述多个容量变化中的每个容量变化与荷电状态变化事件有关。

附图说明

图1是示出了典型的动力传动系统和能量储存组件的混合动力车辆的示图。

图2是由多个电池单元组成并通过电池能量控制模块监测和控制的可能的电池组布置的示图。

图3是具有一个RC电路的示例性电池单元等效电路的示图。

图4是具有多孔电极的金属离子电池的截面的图示。

图4A是在放电期间由锂离子扩散过程导致的负电极中代表性颗粒内部的锂离子浓度分布的图示。

图4B是在放电期间由锂离子扩散过程导致的正电极中代表性颗粒内部的锂离子浓度分布的图示。

图4C是活性材料固体颗粒和锂离子迁移和扩散过程的图示。