基于开路电压和校准数据进行电池状态估计制造技术

放电模块被配置为确定电池容量在以下各项之间的变化：(i)车辆的电池的第一开路电压(OCV)的测量值；以及(ii)所述电池的所述第二OCV的测量值。查找表存储在存储器中并且包括通过参考OCV和参考容量建立索引的参考充电状态(SOC)。关系模块被配置为：从所述查找表中分别识别与所述第一OCV和所述参考容量相关联的第一组参考SOC；从所述查找表中分别识别与所述第二OCV和所述参考容量相关联的第二组参考SOC；确定与所述参考容量相关联的SOC变化；确定容量变化；以及分别基于所述容量变化和所述参考容量来确定使容量变化与容量相关的方程式。

Battery state estimation based on open circuit voltage and calibration data

【技术实现步骤摘要】
基于开路电压和校准数据进行电池状态估计
技术介绍
本专利技术涉及车辆推进系统，并且更具体地涉及确定车辆的电池的充电状态的系统和方法。本节提供与本专利技术有关的背景信息且不一定是现有技术。一些类型的车辆仅包括产生推进转矩的内燃机。混合动力车辆包括内燃机和一个或多个电动马达这两者。一些类型的混合动力车辆利用电动马达和内燃机来努力实现比仅使用内燃机时更高的燃料效率。一些类型的混合动力车辆利用电动马达和内燃机来实现比内燃机本身可以实现的转矩输出更大的转矩输出。混合动力车辆的一些示例性类型包括并联混合动力车辆、串联混合动力车辆以及其它类型的混合动力车辆。在并联混合动力车辆中，电动马达与发动机并联工作以将发动机的功率和范围优势与电动马达的效率和再生制动优点相结合。在串联混合动力车辆中，发动机驱动发电机以对电动马达产生电力，并且电动马达驱动变速器。这允许电动马达承担发动机的一些功率责任，从而可以允许使用更小且可能更有效的发动机。
技术实现思路
本节提供了对本专利技术的总体概述，而不是其全部范围或其所有特征的全面公开。在一个特征中，车辆的电池系统包括第一存储模块，其被配置为选择性地存储所述车辆的电池的第一开路电压(OCV)。第二存储模块被配置为选择性地存储所述车辆的所述电池的第二OCV。放电模块被配置为确定所述电池容量在以下各项之间的变化：(i)所述电池的所述第一OCV的测量值；以及(ii)所述电池的所述第二OCV的测量值。查找表存储在存储器中并且包括通过参考OCV和参考容量建立索引的参考充电状态(SOC)。关系模块被配置为：从所述查找表中分别识别与所述第一OCV和所述参考容量相关联的第一组参考SOC；从所述查找表中分别识别与所述第二OCV和所述参考容量相关联的第二组参考SOC；基于所述第一组参考SOC中的多者与所述第二组参考SOC中的多者之间的差值，分别确定与所述参考容量相关联的SOC的变化；分别基于所述SOC变化和所述参考容量来确定容量变化；并且分别基于所述容量变化和所述参考容量来确定使容量变化与容量相关的方程式。容量模块被配置为使用所述方程式并且基于所述电池容量在以下各项之间的变化来确定所述电池的当前容量：(i)所述电池的所述第一OCV的测量值；以及(ii)所述电池的所述第二OCV的测量值。在进一步的特征中，所述容量模块被配置为根据以下各项之间的所述容量变化来求解所述容量的方程式：(i)所述电池的所述第一OCV的测量值；以及(ii)所述电池的所述第二OCV的测量值。在进一步的特征中，所述容量模块被配置为基于所确定的当前容量与所述当前容量的先前值的加权和来设定所述当前容量，并且基于所确定的当前容量与所述当前容量的所述先前值的置信区间来确定所述加权和的权重。在进一步的特征中，所述关系模块被配置为分别基于所述SOC变化与所述参考容量的数学乘积来确定所述容量变化。在进一步的特征中，所述查找表中的所述OCV的范围从预定最小OCV到预定最大OCV。在进一步的特征中，充电状态模块被配置为确定所述电池的当前SOC。在进一步的特征中，显示器位于所述车辆的乘客舱内。显示模块被配置为基于所述电池的所述当前SOC来确定所述车辆的行驶范围并且在所述显示器上显示所述车辆的行驶范围。在进一步的特征中，发动机控制模块被配置为当所述电池的所述当前SOC小于预定SOC时起动发动机。在进一步的特征中，电压传感器被配置为测量所述电池的所述第一OCV和所述第二OCV。在进一步的特征中，所述第一存储模块被配置为当所述电池在车辆启动之前未被充电或放电至少预定时间段时存储在所述车辆启动时所述电池的所述第一OCV。在进一步的特征中，所述第二存储模块被配置为当所述电池在车辆启动之前未被充电或放电至少预定时间段时存储所述车辆启动时所述电池的所述第二OCV。在进一步的特征中，所述放电模块被配置为基于从所述电池到电动马达的电流来确定所述电池容量在以下各项之间的变化：(i)所述电池的所述第一OCV的测量值；以及(ii)所述电池的所述第二OCV的测量值。在进一步的特征中，校准模块与所述车辆分离并且被配置为经由在第二电池上执行预定测试协议来填充所述查找表。在进一步的特征中，所述预定测试协议是动态应力测试(DST)100测试协议。在进一步的特征中，所述校准模块被配置为：(i)对所述第二电池放电使得所述第二电池的当前SOC减小第一预定SOC；在(i)之后，(ii)将所述第二电池静置预定时间段；在(ii)之后，(iii)在所述第二电池的所述当前SOC下测量所述第二电池的第三OCV；重复(i)-(iii)直到所述第二电池的所述当前SOC小于或等于第二预定SOC；确定在将所述第二电池从初始SOC放电到小于或等于所述第二预定SOC期间所述第二电池的容量变化；并且基于所述容量变化来确定所述第二电池的容量；并且通过所述第三OCV和所述第二电池的所述容量在所述查找表中对所述当前SOC建立索引。在进一步的特征中，所述校准模块还被配置为：确定小于所述第三OCV中的最小者的第一附加参考OCV；确定大于所述第三OCV中的最大者的第二附加参考OCV；确定在所述第三OCV中的多者之间的第三附加参考OCV；基于所述当前SOC和所述第三OCV：确定分别与所述第一附加参考OCV相对应的第一附加参考SOC；确定分别与所述第二附加参考OCV相对应的第二附加参考SOC；确定分别与所述第三附加参考OCV相对应的第三附加参考SOC；并且分别通过所述第一、第二以及第三附加参考OCV以及所述第二电池的所述容量来在所述查找表中对所述第一、第二以及第三附加参考SOC建立索引。在一个特征中，一种方法包括：选择性地存储车辆的电池的第一开路电压(OCV)；选择性地存储所述车辆的所述电池的第二OCV；确定所述电池容量在以下各项之间的变化：(i)所述电池的所述第一OCV的测量值；以及(ii)所述电池的所述第二OCV的测量值。从包括由通过参考OCV和参考容量建立索引的参考充电状态(SOC)的查找表中，分别识别与所述第一OCV和所述参考容量相关联的第一组参考SOC；从所述查找表中分别识别与所述第二OCV和所述参考容量相关联的第二组参考SOC；基于所述第一组参考SOC中的多者与所述第二组参考SOC中的多者之间的差值，分别确定与所述参考容量相关联的SOC的变化；分别基于所述SOC变化和所述参考容量来确定容量变化；分别基于所述容量变化和所述参考容量来确定使容量变化与容量相关的方程式；并且使用所述方程式并且基于所述电池容量在以下各项之间的变化来确定所述电池的当前容量：(i)所述电池的所述第一OCV的测量值；以及(ii)所述电池的所述第二OCV的测量值。在进一步的特征中，所述方法还包括根据以下各项之间的所述容量变化来求解所述容量的方程式：(i)所述电池的所述第一OCV的测量值；以及(ii)所述电池的所述第二OCV的测量值。在进一步的特征中，所述方法还包括基于所确定的当前容量与所述当前容量的先前值的加权和来设定所述当前容量，并且基于所确定的当前容量与所述当前容量的所述先前值的置信区间来确定所述加权和的权重。在进一步的特征中，所述方法还包括分别基于所述SOC变化与所述参考容量的数学乘积来确定所述容量变化。从本文所提供的描述中将明白进一步应用领域。本
技术实现思路
中的描本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种车辆的电池系统，其包括：第一存储模块，其被配置为选择性地存储所述车辆的电池的第一开路电压(OCV)；第二存储模块，其被配置为选择性地存储所述车辆的所述电池的第二OCV；放电模块，其被配置为确定所述电池容量在以下各项之间的变化：(i)所述电池的所述第一OCV的测量值；以及(ii)所述电池的所述第二OCV的测量值；查找表，其存储在存储器中并且包括通过参考OCV和参考容量建立索引的参考充电状态(SOC)；关系模块，其被配置为：从所述查找表中分别识别与所述第一OCV和所述参考容量相关联的第一组参考SOC；从所述查找表中分别识别与所述第二OCV和所述参考容量相关联的第二组参考SOC；基于所述第一组参考SOC中的多者与所述第二组参考SOC中的多者之间的差值，分别确定与所述参考容量相关联的SOC的变化；分别基于所述SOC变化和所述参考容量来确定容量变化；以及分别基于所述容量变化和所述参考容量来确定使容量变化与容量相关的方程式；以及容量模块，其被配置为使用所述方程式并且基于所述电池容量在以下各项之间的变化来确定所述电池的当前容量：(i)所述电池的所述第一OCV的测量值；以及(ii)所述电池的所述第二OCV的测量值。...

【技术特征摘要】
2018.04.10 US 15/9498271.一种车辆的电池系统，其包括：第一存储模块，其被配置为选择性地存储所述车辆的电池的第一开路电压(OCV)；第二存储模块，其被配置为选择性地存储所述车辆的所述电池的第二OCV；放电模块，其被配置为确定所述电池容量在以下各项之间的变化：(i)所述电池的所述第一OCV的测量值；以及(ii)所述电池的所述第二OCV的测量值；查找表，其存储在存储器中并且包括通过参考OCV和参考容量建立索引的参考充电状态(SOC)；关系模块，其被配置为：从所述查找表中分别识别与所述第一OCV和所述参考容量相关联的第一组参考SOC；从所述查找表中分别识别与所述第二OCV和所述参考容量相关联的第二组参考SOC；基于所述第一组参考SOC中的多者与所述第二组参考SOC中的多者之间的差值，分别确定与所述参考容量相关联的SOC的变化；分别基于所述SOC变化和所述参考容量来确定容量变化；以及分别基于所述容量变化和所述参考容量来确定使容量变化与容量相关的方程式；以及容量模块，其被配置为使用所述方程式并且基于所述电池容量在以下各项之间的变化来确定所述电池的当前容量：(i)所述电池的所述第一OCV的测量值；以及(ii)所述电池的所述第二OCV的测量值。2.根据权利要求1所述的电池系统，其中所述容量模块被配置为根据以下各项之间的所述容量变化来求解所述容量的方程式：(i)所述电...

【专利技术属性】
技术研发人员：R·卡，R·Y·应，B·J·科赫，C·W·万普勒二世，
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