用于估计电池元件的电压的方法及系统技术方案

本发明专利技术涉及用于估计电池元件的电压的方法及系统。具体地，提供了一种估计电池系统的电池元件的电压的方法。在一个实施例中，该方法包括：提供平衡/感测电路，其具有与电池元件并联电连接的平衡开关和平衡电阻元件的串联组合，以及测量开关假定为处于闭合状态时在平衡开关/平衡电阻元件组合上的电压。该方法还包括通过将计算的补偿因数应用于测量的电压来推导测量的电压的补偿值，其中补偿值补偿平衡开关处于闭合状态时出现在平衡/感测电路中的电压降，且代表电池元件电压的估值。还提供了一种电池系统，其包括电池元件、平衡/感测电路、传感器和构造成执行上文所述的方法的控制模块。

【技术实现步骤摘要】
用于估计电池元件的电压的方法及系统
本专利技术大体上涉及车辆电池，并且更具体地涉及用于在电池元件上执行电荷平衡 操作期间估计车辆（如，插入式电动车辆）中的电池元件的电压的方法及系统。
技术介绍
公知的是，为了优化和最大限度地提高电动车辆电池的性能和寿命，电池的组成 构件或元件（例如，如电池组的独立单元或集合）的电荷水平必须周期性地平衡或补偿。在 下文中可称为单元平衡或单元平衡操作的此类平衡操作可使用任何数目的已知方 法或技术来执行。 -种此类技术为被动/电阻单元平衡技术，其中在一种实施方式中，电池组的各 个单元（或单元集合）电连接到相应的平衡/感测电路上，该电路构造成提供用于平衡对 应的单元和感测或测量与其相关的电参数（例如，单元电压）的器件。更具体而言，在一 个特定实施方式中，各个平衡/感测电路均包括平衡开关和平衡电阻元件（例如，电阻器） 的串联组合，电阻元件通过成对的感测线与对应的单元并联电连接。此外，出于诊断平衡开 关是否操作的目的，平衡/感测电路的感测线中的一者或两者可包括电阻元件（例如，电阻 器），其与单元和平衡开关和平衡电阻元件的串联组合两者串联电连接。感测线中包括一个 或多个串联电阻元件用于形成平衡/感测电路内的分压器（即，串联电阻元件和平衡电阻 元件的串联组合形成分压器），且结果，在平衡开关处于闭合或接通状态时引起压 降，且电流从单元流过平衡电阻元件。当电池控制模块或一些其它适合的车辆构件感测或 检测到此类压降时，可确定的是平衡开关实际上操作，否则可确定平衡开关存在问题。 然而，这种特定的单元平衡技术并非没有其缺陷。例如，由于形成在平衡/感测 电路中的分压器，当对应于特定单元的平衡开关例如在单元平衡操作期间处于闭合或 接通状态时，在平衡开关和平衡电阻元件的串联组合上测量的电压低于单元的实际电 压。因此，在闭合平衡开关的同时可执行或进行任何电压测量，且因此，在单元平衡操作的 执行期间执行或进行的任何电压测量对于需要准确单元电压测量（例如，出于控制单元平 衡操作的目的）的任何目的实际上是无用的，且因此必须被舍弃。因此，有用的单元电压信 息的可用性和可获得此类信息的速度以及使用此信息的控制的技巧和速度由较低或降低 的电压测量结果不利地影响。
技术实现思路
根据一个实施例，提供了一种用于估计车辆电池系统的电池元件的电压的方法。 在示例性实施例中，该方法可包括步骤：提供平衡/感测电路，其具有与电池元件并联电连 接的平衡开关和平衡电阻元件的串联组合。该方法还可包括步骤：在平衡开关假定为处于 〃闭合〃状态时测量在平衡开关和平衡电阻元件的组合上的电压。该方法可进一步包括通 过将计算的补偿因数应用于测量的电压来推导出测量的电压的补偿值的步骤，其中补偿值 补偿平衡开关处于闭合状态时出现在平衡/感测电路中的电压降，且代表电池元件的 实际电压的估值。在示例性实施例中，计算的补偿因数可从关于平衡/感测电路的一个或 多个电参数的测量结果推导出。 根据另一个实施例，提供了一种用于估计车辆电池系统的电池元件的电压的方 法。在示例性实施例中，该方法包括步骤：提供平衡/感测电路，其具有与电池元件并联电 连接的平衡开关和平衡电阻元件的串联组合。该方法还可包括当平衡开关处于闭合状 态时计算应对出现在平衡/感测电路中的电压降的补偿因数的步骤。该方法还仍可包括步 骤：在平衡开关假定为处于闭合状态时测量在平衡开关和平衡电阻元件的组合上的电 压的步骤。该方法可进一步包括通过将计算的补偿因数应用于测量的电压来推导出测量的 电压的补偿值的步骤，其中补偿值补偿平衡开关处于闭合状态时出现在平衡/感测电 路中的电压降，且代表电池元件的实际电压的估值。 根据另一个实施例，提供了一种用于车辆的电池系统。在示例性实施例中，电池系 统可包括平衡/感测电路，其具有与电池元件并联电连接的平衡开关和平衡电阻元件的串 联组合。该系统还可包括传感器以及控制模块，该传感器与平衡开关和平衡电阻元件的组 合并联电连接，且构造成测量在平衡开关和平衡电阻元件的组合上的电压，。控制模块可构 造成接收代表在平衡开关假定为处于闭合状态时在平衡开关和平衡电阻元件的组合上 的由传感器测量的电压的电信号，且构造成通过将计算的补偿因数应用于测量的电压来推 导出测量的电压的补偿值，其中补偿值补偿在平衡开关处于闭合状态时平衡/感测电 路中出现的电压降，且代表电池元件的实际电压的估值。此外，在示例性实施例中，由控制 模块施加到测量的电压的计算的补偿因数可从关于平衡/感测电路的一个或多个电参数 的测量结果计算出。 本专利技术还提供如下方案： 1. 一种用于估计车辆电池系统的电池元件的电压的方法，所述方法包括步骤： 提供平衡/感测电路，其具有与所述电池元件并联电连接的平衡开关和平衡电阻元件 的串联组合； 在所述平衡开关假定为处于〃闭合〃状态时测量在所述平衡开关和所述平衡电阻元件 的组合上的电压；以及 通过将计算的补偿因数应用于测量的电压来推导所述测量的电压的补偿值，其中所述 补偿值补偿在所述平衡开关处于所述闭合状态时出现在所述平衡/感测电路中的电压 降，且代表所述电池元件的实际电压的估值，且进一步其中所述计算的补偿因数从与所述 平衡/感测电路有关的一个或多个电参数的测量结果推导。 2.根据方案1所述的方法，其特征在于，所述计算的补偿因数为分别 在所述平衡开关处于〃断开〃状态和在所述〃闭合〃状态时在所述平衡开关和 平衡电阻元件的组合上得到的电压测量结果（〃V)、（〃v 2〃）的比，所述比包括 <1!;且进一步其中推导步骤包括通过使所述测量的电压乘以所述比来应用所述电压比。 3.根据方案1所述的方法，其特征在于，还包括在推导所述测量的电压的补偿值 之前验证所述平衡开关处于所述闭合状态的步骤，且其中推导步骤仅在所述平衡开关 的〃闭合〃状态得到验证之后执行。 4.根据方案3所述的方法，其特征在于，验证步骤在测量步骤之后和在推导步骤 之前执行，且包括评估所述测量的电压。 5.根据方案1所述的方法，其特征在于，还包括确定邻近所述平衡/感测电路的 任何平衡/感测电路的平衡开关是否处于闭合状态的步骤，且进一步其中推导步骤仅 在没有相邻开关处于闭合状态时执行。 6.根据方案1所述的方法，其特征在于，还包括通过从存储有补偿因数的存储器 装置检索补偿因数来获得所述计算的补偿因数的步骤。 7. -种用于估计车辆电池系统的电池元件的电压的方法，所述方法包括步骤： 提供平衡/感测电路，其具有与电池元件并联电连接的平衡开关和平衡电阻元件的串 联组合； 当所述平衡开关处于〃闭合〃状态时计算应对出现在所述平衡/感测电路中的电压降 的补偿因数； 在所述平衡开关假定为处于〃闭合〃状态时测量在所述平衡开关和所述平衡电阻元件 的组合上的电压，以及 通过将计算的补偿因数应用于测量的电压来推导测量的电压的补偿值，其中所述补偿 值补偿当所述平衡开关处于闭合状态时出现在所述平衡/感测电路中的电压降，且代 表所述电池元件的实际电压的估值。 8.根据方案7所述的方法，其特征在于，还包括在推导所述测量的电压的补偿值 之前验证所述平衡开关处于闭合状态的步本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于估计车辆电池系统的电池元件的电压的方法，所述方法包括步骤：提供平衡/感测电路，其具有与所述电池元件并联电连接的平衡开关和平衡电阻元件的串联组合；在所述平衡开关假定为处于闭合状态时测量在所述平衡开关和所述平衡电阻元件的组合上的电压；以及通过将计算的补偿因数应用于测量的电压来推导所述测量的电压的补偿值，其中所述补偿值补偿在所述平衡开关处于所述闭合状态时出现在所述平衡/感测电路中的电压降，且代表所述电池元件的实际电压的估值，且进一步其中所述计算的补偿因数从与所述平衡/感测电路有关的一个或多个电参数的测量结果推导。

【技术特征摘要】
2013.03.14 US 13/8041511. 一种用于估计车辆电池系统的电池元件的电压的方法，所述方法包括步骤： 提供平衡/感测电路，其具有与所述电池元件并联电连接的平衡开关和平衡电阻元件 的串联组合； 在所述平衡开关假定为处于〃闭合〃状态时测量在所述平衡开关和所述平衡电阻元件 的组合上的电压；以及 通过将计算的补偿因数应用于测量的电压来推导所述测量的电压的补偿值，其中所述 补偿值补偿在所述平衡开关处于所述闭合状态时出现在所述平衡/感测电路中的电压 降，且代表所述电池元件的实际电压的估值，且进一步其中所述计算的补偿因数从与所述 平衡/感测电路有关的一个或多个电参数的测量结果推导。2. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述计算的补偿因数为分别 在所述平衡开关处于〃断开〃状态和在所述〃闭合〃状态时在所述平衡开关和 平衡电阻元件的组合上得到的电压测量结果（'V)、（〃V 2〃）的比，所述比包括 ?;且进一步其中推导步骤包括通过使所述测量的电压乘以所述比来应用所述电压比。3. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括在推导所述测量的电压的补偿值 之前验证所述平衡开关处于所述闭合状态的步骤，且其中推导步骤仅在所述平衡开关 的〃闭合〃状态得到验证之后执行。4. 根据权利要求3所述的方法，其特征在于，验证步骤在测量步骤之后和在推导步骤 之前执行，且包括评估所述测量的电压。5. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括确定邻近所述平衡/感测电路的 任何平衡/感测电路的平衡开关是否处于闭合状态的步骤，且进一步其中推导步骤仅 在没有相邻开关处于闭合状态时执行。6. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括通过从存储有补偿因数的存储器 装置检索补偿因数来获得所述计算的补偿因数的步骤。7. ...

【专利技术属性】
技术研发人员：AC鲍曼，
申请(专利权)人：通用汽车环球科技运作有限责任公司，
类型：发明
国别省市：美国;US