電池控制系統(tǒng)、車輛及平衡牽引電池的電池單元的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本申請(qǐng)總體上涉及牽引電池單元平衡。
【背景技術(shù)】
[0002] 混合動(dòng)力電動(dòng)車輛和純電動(dòng)車輛依靠牽引電池來提供用于推進(jìn)車輛的動(dòng)力。為了 確保車輛的優(yōu)化操作，可監(jiān)測(cè)牽引電池的各種特性。一個(gè)有用的特性是：電池功率容量，指 示電池在給定的時(shí)間可以供應(yīng)多少電力或者可以吸收多少電力。另一個(gè)有用的特性是：電 池荷電狀態(tài)，指示在電池中儲(chǔ)存的電荷的量。對(duì)于在充電/放電、將電池保持在安全的操作 極限內(nèi)以及使電池單元平衡期間控制電池的操作而言，電池特性是重要的。
[0003]可以直接或間接測(cè)量電池特性?？梢岳脗鞲衅髦苯訙y(cè)量電池電壓和電流。其他 的電池特定可能需要首先估計(jì)電池的一個(gè)或更多個(gè)參數(shù)。被估計(jì)的參數(shù)可包括與牽引電池 相關(guān)聯(lián)的電阻、電容以及電壓。接著，可從所估計(jì)的電池參數(shù)中計(jì)算出電池特性。包括實(shí)現(xiàn) 卡爾曼濾波器模型來遞歸地估計(jì)模型參數(shù)的許多現(xiàn)有技術(shù)方案適用于估計(jì)電池參數(shù)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]一種電池控制系統(tǒng)包括：牽引電池，包括多個(gè)電池單元；至少一個(gè)控制器。所述至 少一個(gè)控制器被配置為：產(chǎn)生電池單元的模型參數(shù)估計(jì)值；當(dāng)持續(xù)激勵(lì)條件和估計(jì)收斂條 件被滿足時(shí)，響應(yīng)于電池單元之間的荷電狀態(tài)差異的幅值大于預(yù)定值，根據(jù)從模型參數(shù)估 計(jì)值獲得的荷電狀態(tài)而平衡電池單元。
[0005]當(dāng)滿足下面的條件式時(shí)，持續(xù)激勵(lì)條件可被滿足：
[0006]
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種電池控制系統(tǒng)，包括： 牽引電池，包括多個(gè)電池單元； 至少一個(gè)控制器，被配置為：產(chǎn)生電池單元的模型參數(shù)估計(jì)值；當(dāng)持續(xù)激勵(lì)條件和估 計(jì)收斂條件被滿足時(shí)，響應(yīng)于電池單元之間的荷電狀態(tài)差異的幅值大于預(yù)定值，根據(jù)從模 型參數(shù)估計(jì)值獲得的荷電狀態(tài)而平衡電池單元。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的電池控制系統(tǒng)，其中，當(dāng)滿足下面的條件式時(shí)，滿足持續(xù)激勵(lì) 條件：
其中，Tpe是積分間隔，Vt是端電壓，V。。是開路電壓，i是電流，α a i是預(yù)定值。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的電池控制系統(tǒng)，其中，當(dāng)模型參數(shù)估計(jì)值中的至少一個(gè)和相 對(duì)應(yīng)的模型參數(shù)測(cè)量值之間的誤差幅值小于預(yù)定閾值持續(xù)預(yù)定時(shí)間段時(shí)，滿足估計(jì)收斂條 件。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的電池控制系統(tǒng)，其中，所述至少一個(gè)控制器還被配置為：在 不影響車輛的加速度的情況下，響應(yīng)于持續(xù)激勵(lì)條件和估計(jì)收斂條件中的至少一個(gè)未被滿 足，使電池功率需求的預(yù)定數(shù)量的頻率分量幅度超出所述預(yù)定幅值。
【專利摘要】本發(fā)明提供一種電池控制系統(tǒng)、車輛及平衡牽引電池的電池單元的方法。混合動(dòng)力電動(dòng)車輛和純電動(dòng)車輛包括由多個(gè)電池單元構(gòu)成的牽引電池。在重復(fù)的充電和放電循環(huán)期間，各個(gè)電池單元的荷電狀態(tài)可能彼此不同。為了優(yōu)化牽引電池使用，期望使電池單元的荷電狀態(tài)相同。電池單元平衡可以使荷電狀態(tài)相同并使電池性能提高。為了達(dá)到合適的電池單元平衡，應(yīng)該得知每個(gè)電池單元的準(zhǔn)確的荷電狀態(tài)值。當(dāng)持續(xù)激勵(lì)條件和估計(jì)收斂條件被滿足時(shí)，可得到準(zhǔn)確的荷電狀態(tài)值。如果所述條件沒有被滿足，則可執(zhí)行電池的主動(dòng)激勵(lì)，以增大滿足所述條件的機(jī)會(huì)?？梢愿鶕?jù)當(dāng)所述條件被滿足時(shí)估計(jì)的荷電狀態(tài)值而啟動(dòng)電池單元平衡和結(jié)束電池單元平衡。
【IPC分類】H02J7-00
【公開號(hào)】CN104868519
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510087883
【發(fā)明人】李勇華
【申請(qǐng)人】福特全球技術(shù)公司
【公開日】2015年8月26日
【申請(qǐng)日】2015年2月25日
【公告號(hào)】DE102015202702A1, US20150231985