用于确定电池元件电压的方法及系统技术方案

本发明专利技术涉及用于确定电池元件电压的方法及系统，具体而言，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。该方法包括提供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的平衡/感测电路，以及在平衡开关被推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。该方法还包括使用经验推导数据推导出测量电压的补偿值，其中补偿值补偿在平衡开关处于闭合状态时出现在平衡/感测电路中的压降，且代表电池元件的电压的估值。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】

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多种已知方法或技术来执行。一种此类技术为被动/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，该方法包括以下步骤：提供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的平衡/感测电路。该方法还可包括以下步骤：在平衡开关被推定为处于\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。该方法还可包括以下步骤：使用经验推导数据推导出测量电压的补偿值，其中补偿值补偿在平衡开关处于\闭合\状态时出现在平衡/感测电路中的压降，且代表电池元件的电压的估值。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，该方法包括以下步骤：提供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的平衡/感测电路。该方法还可包括以下步骤：在平衡开关被推定为处于\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。该方法还可包括以下步骤：基于测量电压从多个此类补偿因数中选择经验推导的补偿因数，以及以下步骤：通过将选择的补偿因数应用于测量电压来推导出测量电压的补偿值，其中补偿值补偿在平衡开关处于\闭合\状态时出现在平衡/感测电路中的压降，且代表电池元件的电压的估值。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的平衡/感测电路。该系统还可包括传感器，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，以及控制模块。控制模块可构造成在平衡开关被推定为处于\闭合\状态时接收代表由传感器测得的在平衡开关和平衡电阻元件的组合上的电压的电信号，且使用经验推导数据来推导测量电压的补偿值，其中补偿值补偿在平衡开关处于\闭合\状态时出现在平衡/感测电路中的压降，且代表电池元件的电压的估值。此外，本专利技术还涉及以下技术方案。1. 一种用于估计车辆电池系统的电池元件的实际电压的方法，所述方法包括以下步骤：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；在所述平衡开关被推定为处于\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；以及使用经验推导的数据来推导出测量电压的补偿值，其中所述补偿值补偿所述平衡开关处于\闭合\状态时出现在所述平衡/感测电路中的压降，且代表所述电池元件的电压的估值。2. 根据技术方案1所述的方法，其特征在于，所述经验推导的数据包括经验推导的补偿因数，且所述推导步骤包括将所述补偿因素应用于所述测量电压。3. 根据技术方案2所述的方法，其特征在于，所述经补偿因数包括偏差值，且所述推导步骤包括通过将所述偏差值加至所述测量电压来将所述补偿因数应用于所述测量电压。4. 根据技术方案3所述的方法，其特征在于，所述偏差值为基于所述电池元件的额定电压和所述平衡/感测电路的一个或多个构件的额定值中的一个或多个的经验推导的偏差值。5. 根据技术方案4所述的方法，其特征在于，所述偏差值包括所述电池元件的额定电压与所述平衡开关处于闭合状态时在所述平衡开关和所述平衡电阻元件的组合上的预测电压之间的差。6. 根据技术方案2所述的方法，其特征在于，所述补偿因数包括常数值，且所述推导步骤包括通过使所述测量电压乘以所述常数值来将所述补偿因数应用于所述测量电压。7. 根据技术方案6所述的方法，其特征在于，所述常数值为基于所述平衡/感测电路的至少一个电气构件的额定值的经验推导的值。8. 根据技术方案6所述的方法，其特征在于，所述常数包括电压增益常数。9. 根据技术方案2所述的方法，其特征在于，所述方法还包括从储存有所述补偿因数的存储器装置获取所述补偿因数的步骤。10. 根据技术方案1所述的方法，其特征在于，所述推导步骤包括使用所述测量电压和经验推导的数据结构来推导出所述测量电压的补偿值，且因此估计所述电池元件的电压，其中所述数据结构使测量电压(输入)与所述测量电压的补偿值(输出)相关联。11. 一种用于估计车辆电池系统的电池元件的电压的方法，所述方法包括以下步骤：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；在所述平衡开关被推定为处于\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；基于测量电压从多个此类补偿因数中选择经验推导出的补偿因数；以及通过将所选择的补偿因数应用于所述测量电压来推导出所述测量电压的补偿值，其中所述补偿值补偿所述平衡开关处于\闭合\状态时出现在所述平衡/感测电路中的压降，且代表所述电池元件的电压的估值。12. 根据技术方案11所述的方法，其特征在于，所选择的经验推导补偿因数包括偏差本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于估计车辆电池系统的电池元件的实际电压的方法，所述方法包括以下步骤：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；在所述平衡开关被推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；以及使用经验推导的数据来推导出测量电压的补偿值，其中所述补偿值补偿所述平衡开关处于闭合状态时出现在所述平衡/感测电路中的压降，且代表所述电池元件的电压的估值。

【技术特征摘要】
2013.03.14 US 13/803,6831.一种用于估计车辆电池系统的电池元件的实际电压的方法，所述方法包括以下步骤：
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；
在所述平衡开关被推定为处于\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
使用经验推导的数据来推导出测量电压的补偿值，其中所述补偿值补偿所述平衡开关处于\闭合\状态时出现在所述平衡/感测电路中的压降，且代表所述电池元件的电压的估值。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述经验推导的数据包括经验推导的补偿因数，且所述推导步骤包括将所述补偿因素应用于所述测量电压。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述经补偿因数包括偏差值，且所述推导步骤包括通过将所述偏差值加至所述测量电压来将所述补偿因数应用于所述测量电压。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述偏差值为基于所述电池元件的额定电压和所述平衡/感测电路的一个或多个构件的额定值中的一个或多个的经验推导的偏差值。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述偏差值包括所述电池元件的额定电压与所述平衡开关处于闭合状态时在所述平衡开关和所述平衡电阻元件的组合上的预测电压之间的差。
6.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述补偿因数包括常数值，且所述推导步骤包括通过使所述测量电压乘以所述常数值来将所述补偿因数应用于所述测量...

【专利技术属性】
技术研发人员：AC鲍曼，JC吉布斯，
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