用于电池组能量预测的系统和方法技术方案

在一个实施例中，一种系统包括耦合至xEV(40)的电池组(12)的电池管理单元(BMU)(14)。而且，BMU(14)用于至少部分地根据由电池组(12)的BMU(14)确定的最小电池单元温度和最小的电池单元充电状态百分比(SOC％)来确定电池组(12)的剩余能量值。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】【专利摘要】在一个实施例中，一种系统包括耦合至xEV(40)的电池组(12)的电池管理单元(BMU)(14)。而且，BMU(14)用于至少部分地根据由电池组(12)的BMU(14)确定的最小电池单元温度和最小的电池单元充电状态百分比(SOC％)来确定电池组(12)的剩余能量值。【专利说明】本申请要求2011年8月12日提交的申请号为61/523，137且专利技术名称为“SYSTEMAND METHOD FOR ENERGY PREDICTION OF BATTERY PACKS()”的美国临时专利申请的受益权，在此以参见方式引入其全部内容以用于所有目的。
本申请主要涉及用于从电源获得其至少一部分原动力的任何机动车(也就是xEV)的电池系统。
技术介绍
本部分旨在向读者介绍可能跟以下描述和/或主张的本公开的各种应用相关的
的各方面内容。相信这种讨论能够有助于为读者提供帮助更好地理解本公开各种应用的
技术介绍
信息。因此，应该理解这些陈述内容要从这个角度去阅读而并非认可构成现有技术。机动车例如轿车、卡车、火车在现代社会中被广泛用于帮助转移人和货物。机动车可以为了产生原动力而使用多种不同的能源(例如烃类燃料、电池系统、电容系统、压缩空气系统)。具体地，术语“xEV”可以被用于描述从电源(例如电池系统)获得其至少一部分原动力的任何机动车。例如，也可以被称作纯电动车的电动车(EV)通常包括电池系统并使用电力作为其全部的原动力。因此，EV可以主要依靠插电式电源给电池系统充电，而其他的动力生成/保存系统(例如再生制动系统)可以在运行期间帮助延长电池的寿命和EV的最大行程。xEV的两个特定子类是混合电动车(HEV)和插电式混合电动车(PHEV)。HEV和PHEV通常除了电池系统以外都还包括内燃机。对于PHEV，就像名称所反映的那样，电池系统能够通过插电式电源充电。串联式混合动力车(例如串联式PHEV或HEV)使用内燃机转为发电机以相应地向电机提供电流来移动车辆。相比之下，并联式混合动力车(例如并联式PHEV或HEV)能够同时从内燃机和电池供电的电力驱动系统提供原动力。也就是说，某些xEV可以利用电池系统内存储的电能来助推机动车的动力传动系(即提供附加动力)。而且，xEV(例如PHEV和HEV)除了使用至少一部分来自发动机的动力之外还可以(例如通过再生制动系统或类似的能量保存系统)利用机会主义的能量捕获来给电池系统充电。通常，xEV跟仅依赖内燃机提供原动力的常规燃气动力车相比可以提供多种优点。例如，xEV跟仅用内燃机推进车辆的机动车相比可以产生更少的不合需要的排放物并且可以表现出更高的燃料效率。而且，对于某些xEV例如缺少内燃机的纯电动车来说可以完全排除汽油的使用。随着xEV技术的持续发展，需要提供用于此类车辆的改进电源(例如电池系统)。也就是说通常希望增加此类车辆无需给电池再充电所能行进的距离。还希望提高此类电池的性能以及降低电池系统的相关成本。早期电动车的电池系统使用镍氢(NiMH)电池。后来，不同的添加剂和改良提高了 NiMH电池的性能、可靠性和实用性。最近，一些生产商已经转向在xEV中使用锂离子电池。将锂离子电池用于机动车应用可以有若干相关优点。例如，锂离子电池具有比NiMH电池更高的电荷密度和功率系数。换句话说，锂离子电池可以在存储相等电量的同时比NiMH电池更小和更轻。对于xEV，更小、更轻的电池系统可以允许在设计xEV时节约重量和空间和/或允许生产商为车辆提供更大量的动力且无需增加机动车的重量或电池系统占用的空间。正如电池系统的化学性能在不断发展一样，监测和控制这些电池系统的电子设备(例如电池控制单元)也在不断发展。例如，由于锂离子电池跟NiMH电池相比可能对电池的温度更加敏感，因此即使在xEV运行期间电池系统的温度波动不定时也可以将更加复杂的电子系统(例如温度传感器、逻辑单元等)用于监测和调节锂离子电池系统的温度。而且，随着NiMH电池和锂离子电池的老化，它们跟寿命初期时(BOL)相比通常都只能存储更少的电量和/或提供更低的输出电流。
技术实现思路
给出的实施例包括用于确定xEV的电池系统(例如电池组)内剩余能量的系统和方法。在一个实施例中，一种系统包括电池组，所述电池组包括形式为电池管理单元(BMU)的控制器。BMU可以用于监测电池组的参数(例如最小的电池单元充电状态百分比、最小电池单元温度、放电电流和/或其他合适的参数)。此外，BMU可以用于至少部分地根据监测参数确定电池组的某些参数(例如电池单元电阻的老化系数、电池的实际容量、平均电池单元电压、放电电阻、放电电压和其他类似的参数)。另外，在某些实施例中，为了执行这些计算，BMU可以从车辆控制单元(VCU)接收另外的信息(例如驾驶模式加权系数或其他合适的信息)。在某些实施例中，BMU可以访问BMU能够使用的数据表(例如查询表)并确定电池组的各种参数。具体地，BMU用于确定(例如估算或预测)电池组内剩余的能量。在某些实施例中，BMU可以用于向VCU提供剩余能量值，并且VCU可以利用剩余能量值来确定xEV的其他参数(例如xEV利用剩余能量所能行驶的距离和/或时间，xEV利用剩余能量和其他燃料源所能行驶的距离和/或时间等)以供在仪表板上显示给驾驶员。在另一个实施例中，一种系统包括具有VCU和电池组的xEV，所述电池组包括BMU。BMU可以用于监测电池组的参数(例如最小的电池单元充电状态百分比、最小电池单元温度、电池组温度、放电电流和/或其他合适的参数)。此外，BMU可以用于将监测的参数传输至VCU以使VCU可以至少部分地根据监测的参数确定电池组的其他参数(例如电池单元电阻的老化系数、平均电池单元电压、放电电阻、放电电压和其他类似的参数)。在某些实施例中，V⑶可以访问V⑶能够使用的数据表(例如查询表)并确定电池组的各种参数。具体地，VCU用于确定(例如估算或预测)电池组内剩余的能量。在某些实施例中，BMU和VCU可以协作并计算电池组的一种或多种参数例如剩余能量。另外，在某些实施例中，VCU可以利用剩余能量值来确定xEV的其他参数(例如xEV利用剩余能量所能行驶的距离和/或时间，xEV利用剩余能量和其他燃料源所能行驶的距离和/或时间等)以供在仪表板上显示给驾驶员。【专利附图】【附图说明】通过阅读以下的详细说明并且通过参考附图即可更好地理解本公开的各种应用，在附图中:图1是根据本专利技术技术的实施例得到的xEV的立体图，包括仪表板、车辆控制单元(V⑶)和具有电池管理单元(BMU)的电池组；图2是根据本专利技术技术的实施例得到的图1所示xEV中仪表板的立体图；图3是根据本专利技术技术的实施例得到的混合电动车(HEV)的剖视示意图，其中包括具有BMU的电池组；图4是根据本专利技术技术的实施例得到的具有BMU的电池组的俯视图；图5是根据本专利技术技术的实施例得到的表示BMU、电池单元模块和VCU之间通信的示意图；图6是根据本专利技术技术的实施例得到的表示由BMU和/或VCU执行的剩余能量模块的数据输入和输出的信息流程图；图7是根据本专利技术技术的实施例得到的表示剩余能量模块能够用于确定xEV的电池组内剩余能量的过程的流程图；以及图8是根据本专利技术技术的实施例得到的表示剩本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种系统，包括：耦合至xEV中电池组的电池管理单元(BMU)，其中BMU用于至少部分地根据由电池组的BMU确定的最小电池单元温度和最小的电池单元充电状态百分比(SOC％)来确定电池组的剩余能量值。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：金志红，马修·D·埃尔伯森，大卫·R·布恩，乌代·S·卡萨瓦吉拉，
申请(专利权)人：约翰逊控制技术有限责任公司，
类型：发明
国别省市：美国;US