[发明专利]用于检测电池单元衰退事件的电路和方法

说明书

公开一种用于检测电池单元衰退事件的电路和方法。一种用于车辆的电池管理系统包括控制器，所述控制器被配置为：响应于在电池单元放电期间的电压变化率在预定义时间段中超过第一阈值多于预定次数，输出错误信号，并响应于所述电压变化率超过大于所述第一阈值的第二阈值，输出错误信号。

技术领域

本申请大体上涉及用于车辆的电池单元放电或消耗检测。

背景技术

混合动力电动车辆或全电动车辆包括由串联和/或并联的多个电池单元构成的牵引电池。牵引电池提供用于车辆推进和辅助功能的电力。在操作期间，牵引电池基于操作状况被充电或放电。

发明内容

一种用于车辆的电池管理系统包括控制器，所述控制器被配置为：响应于在电池单元放电期间的电压变化率在预定义时间段中超过第一阈值多于预定次数，输出错误信号，并响应于所述电压变化率超过大于所述第一阈值的第二阈值，输出所述错误信号。

一种车辆电池管理系统包括控制器，所述控制器被配置为：响应于在再充电事件期间对电池单元部分放电时电池单元的电压变化率超过第一阈值，或者响应于所述电池变化率超过第二阈值的情况的数量超过计数阈值，输出错误信号，其中，第二阈值低于第一阈值。

根据本发明的一个实施例，所述控制器还被配置为：响应于输出所述错误信号，将电池单元旁路。

根据本发明的一个实施例，所述控制器还被配置为：响应于输出所述错误信号，将与所述电压变化率相关的电池单元放电。

根据本发明的一个实施例，所述电压变化率与从所述电池单元流出的电流变化率相关联。

根据本发明的一个实施例，所述电压变化率与所述电池单元的荷电状态变化率相关联。

根据本发明的一个实施例，所述电压变化率与时间的变化率相关联。

根据本发明的一个实施例，所述控制器还被配置为：响应于电池单元的容量降到所述电池单元的寿命开始时的容量的预定百分比以下，输出所述错误信号。

一种操作用于车辆的电池包的方法包括：当电池单元超过荷电状态阈值时对所述电池单元放电；响应于在预定义放电时间段期间所述电池单元的电压变化率超过第一阈值多于预定次数，或者响应于所述电压变化率超过大于第一阈值的第二阈值，输出故障信号。

根据本发明的一个实施例，其中，对所述电池单元放电是使电荷从所述电池单元流向测试负载，其中，从所述电池单元流向测试负载的所述电荷比所述电池单元的电荷容量的最大状态的1％少。

根据本发明的一个实施例，所述方法还包括：响应于输出故障信号，将电荷从所述电池单元排出，使得所述电池单元的电荷比所述电池单元的电荷容量的最大状态的10％少。

根据本发明的一个实施例，所述方法还包括：响应于输出故障信号，将所述电池单元旁路。

附图说明

图1是示出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是包括多个电池单元并由电池能量控制模块(BECM)监测和控制的可能的电池包布置的示图。

图3A是电池单元的电压相对于时间的图形表示。

图3B是电池单元的电压的变化(dV/dt)相对于时间的图形表示。

图4A是电池单元的电压相对于电池单元的荷电状态(SOC)的图形表示。

图4B是电池单元电压的变化相对于电池荷电的变化(dV/dQ)的图形表示。

图5是基于电池单元电压的变化相对于时间或者荷电或SOC的变化超过阈值的电池单元故障检测的流程图。