[发明专利]利用电池单体阻抗估计和模块温度传感器测量改进电池单体温度估计

说明书

本发明涉及利用电池单体阻抗估计和模块温度传感器测量改进电池单体温度估计。一种用于电池系统的监测系统包括电池系统，该电池系统包括电池组。该电池组包括M个电池模块，其中M是大于零的整数。M个电池模块中的每一个包括C个电池单体，其中C是大于1的整数。T个温度传感器被配置成生成M个电池模块的感测温度，其中T大于或等于M且小于M乘以C。电池管理模块，其被配置成对M个电池模块的C个电池单体执行电池阻抗测量；基于电池阻抗测量，为M个电池模块的C个电池单体中的每一个生成估计温度；并且基于C个电池单体的估计温度选择性地检测具有单体异常温度的C个电池单体中的至少一个。

引言

在此部分中提供的信息是为了一般地呈现本公开的上下文的目的。在此部分中描述的程度上，当前署名的发明人的著作以及在提交时可能不构成现有技术的描述的各方面，既不明示地也不暗示地被认为是本公开的现有技术。

技术领域

本公开涉及用于车辆的电池系统，并且更特别地涉及用于车辆的电池系统的温度监测系统。

背景技术

诸如电池电动车辆(BEV)、燃料电池车辆和混合动力车辆的电动车辆包括一个或多个电池组，每个电池组包括一个或多个电池模块。电池模块中的每一个包括一个或多个电池单体。功率控制系统用来在操作期间控制电池组的充电和/或放电。在驾驶期间，EV的一个或多个电机作为马达操作，并从电池系统接收功率以为车辆提供推进力。在制动/再生期间，功率通过作为发电机操作的电机返回到电池系统。

在EV的操作期间，由于充电和放电，电池单体可能经历加热。电池寿命可能受到在较高温度下的长时间操作的不利影响。结果，电池冷却系统可以用来将电池系统的温度维持在预定温度范围内。电池系统中可能发生的各种故障可能导致电池系统中的电池单体的过度发热，超出电池冷却系统可以控制的范围。

发明内容

一种用于电池系统的监测系统包括电池系统，该电池系统包括电池组。该电池组包括M个电池模块，其中M是大于零的整数。M个电池模块中的每一个包括C个电池单体，其中C是大于1的整数。T个温度传感器，其被配置成生成M个电池模块的感测温度，其中T大于或等于M且小于M乘以C。电池管理模块，其被配置成对M个电池模块的C个电池单体执行电池阻抗测量；基于电池阻抗测量，为M个电池模块的C个电池单体中的每一个生成估计温度；并且基于C个电池单体的估计温度选择性地检测具有单体异常温度的C个电池单体中的至少一个。

在其它特征中，电池管理模块还被配置成使用M个电池模块的C个电池单体的估计温度和感测温度来选择性地检测以下中的至少一个：T个温度传感器中的故障；以及具有模块异常温度的M个电池模块中的一个。

在其它特征中，电池管理模块还被配置成：基于M个电池模块的C个电池单体的电池阻抗测量来确定M个电池模块的C个电池单体中的每一个的单体温度残差；基于单体温度残差计算M个电池模块中的每一个的第一温度标准偏差；和通过将C个电池单体的单体温度残差与M个电池模块中对应的电池模块的第一温度标准偏差进行比较，选择性地识别具有单体异常温度的C个电池单体中的一个。

在其它特征中，单体温度残差基于M个电池模块的C个电池单体的估计温度中的每一个与M个电池模块中对应的电池模块的C个电池单体的估计温度的平均值之间的差值来计算。

在其它特征中，电池管理模块包括分别用于M个电池模块的M个生成和感测模块，其中，M个生成和感测模块中的每一个包括：电流发生器，其被配置成生成输出到C个电池单体的电流激励脉冲；和C个电压传感器，其被配置成响应于电流激励脉冲生成用于C个电池单体的测量电压。监测系统还包括：阻抗测量模块，其被配置成导致电流发生器生成电流激励脉冲、接收测量的电压并且基于电流激励脉冲和测量的电压来估计C个电池单体的单体阻抗；和温度估计模块，其被配置成基于估计的单体阻抗来估计C个电池单体的C个温度。