具有内部短路的车辆电池单元的自放电预测的方法和系统技术方案

一种用于具有内部短路的车辆电池单元的自放电预测的系统，包括多个电池单元和为每个电池单元提供随时间变化的开路电压数据的电压传感器。该系统还包括计算机化预测控制器，该预测控制器操作编程以监控多个电池单元中的每一个的随时间变化的开路电压数据，并基于开路电压数据评估所述多个电池单元中的每一个贯穿时间窗口的电压下降率。控制器还基于电压下降率识别所述多个电池单元中包括内部短路的一个电池单元，并基于所述多个电池单元中包括内部短路的一个电池单元发出警报信号。包括内部短路的一个电池单元发出警报信号。包括内部短路的一个电池单元发出警报信号。

【技术实现步骤摘要】
具有内部短路的车辆电池单元的自放电预测的方法和系统


[0001]本公开总体上涉及用于具有内部短路的车辆电池单元的自放电预测的方法和系统。

技术介绍

[0002]电池单元可包括阳极、阴极、分隔件或膜以及电解质。电池单元可以以接收电能的充电模式操作。电池单元可以以提供电能的放电模式操作。电池单元可以通过充电和放电循环操作，其中电池首先接收和存储电能，并且然后向连接的系统提供电能。在利用电能提供原动力的车辆中，车辆的电池单元可以被充电，并且然后车辆可以利用存储的电能产生原动力导航一段时间。
[0003]功能操作中的电池单元通过一对外部端子提供电能。随着时间的推移以及通过充电和放电循环，电池单元的操作和结构可能劣化。在一个示例中，分隔件或隔膜可能被穿孔或破裂。在这种情况下，尽管端子未连接或处于开路状况，但是在电池单元内电流流动的情况下，会产生电池单元内的内部短路。这种内部短路可能导致生成不期望的热量，并可能妨碍车辆的操作。

技术实现思路

[0004]提供了一种用于具有内部短路的车辆的车辆电池单元的自放电预测的系统。该系统包括电池组，该电池组包括多个电池单元，并且对于所述多个电池单元中的每一个，电压传感器提供随时间变化的开路电压数据。该系统还包括计算机化预测控制器，其操作编程以监控所述多个电池单元中的每一个的随时间变化的开路电压数据，并基于开路电压数据评估所述多个电池单元中的每一个贯穿时间窗口的电压下降率。计算机化预测控制器进一步操作编程以基于电压下降率识别所述多个电池单元中包括内部短路的一个电池单元，并基于多个电池单元中包括内部短路的所述一个电池单元发出警报信号。
[0005]在一些实施例中，评估每个电池单元的电压下降率包括在逐渐延长的时间窗口长度下迭代地应用线性回归，以估计描述所述多个电池单元中的每一个的每单位时间电压下降的线。识别所述多个电池单元中包括内部短路的一个电池单元包括分析描述所述多个电池单元中的每一个的每单位时间电压下降的线的斜率。
[0006]在一些实施例中，分析描述每单位时间电压下降的线的斜率包括将描述所述多个电池单元中的第一个的每单位时间电压下降的线的斜率与描述所述多个电池单元中的其余电池单元的每单位时间电压下降的线的斜率进行比较。
[0007]在一些实施例中，分析描述每单位时间电压下降的线的斜率包括将描述所述多个电池单元中的每一个的每单位时间电压下降的线的斜率与阈值斜率值进行比较。
[0008]在一些实施例中，评估每个电池单元的电压下降率包括迭代地应用递归最小二乘算法来估计线斜率参数，该线斜率参数描述所述多个电池单元中的每一个在逐渐延长的时间窗口内的每单位时间电压下降。识别所述多个电池单元中包括内部短路的一个电池单元
包括分析描述所述多个电池单元中的每一个的每单位时间电压下降的线斜率参数。
[0009]在一些实施例中，评估每个电池单元的电压下降率包括应用卡尔曼滤波器来估计描述所述多个电池单元中的每一个的每单位时间电压下降的线的斜率和截距参数。识别所述多个电池单元中包括内部短路的一个电池单元包括分析描述所述多个电池单元中的每一个的每单位时间电压下降的线的斜率和截距参数。
[0010]在一些实施例中，评估每个电池单元的电压下降率包括应用卡尔曼滤波器来估计所述多个电池单元中的每一个的内部短路电阻。识别所述多个电池单元中包括内部短路的一个电池单元包括分析所述多个电池单元中的每一个的内部短路电阻。
[0011]在一些实施例中，发出警报信号包括向车辆操作者提供警告。
[0012]在一些实施例中，发出警报信号包括通过无线通信网络向远程服务器装置提供警告。
[0013]根据一个替代实施例，提供了一种用于具有内部短路的车辆的车辆电池单元的自放电预测的系统。该系统包括电池组，该电池组包括多个电池单元，并且对于所述多个电池单元中的每一个，电压传感器提供随时间变化的开路电压数据。该系统还包括计算机化预测控制器，该预测控制器操作编程以监控所述多个电池单元中的每一个的随时间变化的开路电压数据，并基于开路电压数据迭代地评估所述多个电池单元中的每一个贯穿多个逐渐更长的时间窗口的电压下降率。计算机化预测控制器进一步操作编程以基于电压下降率识别所述多个电池单元中包括内部短路的一个，并基于所述多个电池单元中包括内部短路的一个发出警报信号。
[0014]在一些实施例中，迭代地评估每个电池单元贯穿所述多个逐渐更长的时间窗口的电压下降率包括迭代地应用线性回归来估计描述所述多个电池单元中的每一个的每单位时间的电压下降的线。识别所述多个电池单元中包括内部短路的一个电池单元包括分析描述所述多个电池单元中的每一个的每单位时间电压下降的线的斜率。
[0015]在一些实施例中，分析描述每单位时间电压下降的线的斜率包括将描述所述多个电池单元中的第一个的每单位时间电压下降的线的斜率与描述所述多个电池单元中的其余电池单元的每单位时间电压下降的线的斜率进行比较。
[0016]在一些实施例中，分析描述每单位时间电压下降的线的斜率包括将描述所述多个电池单元中的每一个的每单位时间电压下降的线的斜率与阈值斜率值进行比较。
[0017]在一些实施例中，评估每个电池单元的电压下降率包括迭代地应用递归最小二乘算法来估计线斜率参数，该线斜率参数描述所述多个电池单元中的每一个在逐渐延长的时间窗口内的每单位时间的电压下降。识别所述多个电池单元中包括内部短路的一个电池单元包括分析描述所述多个电池单元中的每一个的每单位时间电压下降的线斜率参数。
[0018]在一些实施例中，迭代地评估每个电池单元的电压下降率包括应用卡尔曼滤波器来估计描述所述多个电池单元中的每一个的每单位时间电压下降的线的斜率和截距参数。识别所述多个电池单元中包括内部短路的一个包括分析描述所述多个电池单元中的每一个的每单位时间电压下降的线的斜率和截距参数。
[0019]在一些实施例中，迭代地评估每个电池单元的电压下降率包括应用卡尔曼滤波器来估计所述多个电池单元中的每一个的内部短路电阻。识别所述多个电池单元中包括内部短路的一个电池单元包括分析所述多个电池单元中的每一个的内部短路电阻。
[0020]根据一个替代实施例，提供了一种用于具有内部短路的车辆电池单元的自放电预测的方法。该方法包括，对于电池组内的多个电池单元中的每一个，操作电压传感器，该电压传感器提供随时间变化的开路电压数据。该方法还包括，在计算机化预测控制器内，监控所述多个电池单元中的每一个的随时间变化的开路电压数据，并基于开路电压数据迭代地评估所述多个电池单元中的每一个贯穿多个逐渐更长的时间窗口的电压下降率。该方法还包括，在计算机化预测控制器内，基于电压下降率识别所述多个电池单元中包括内部短路的一个电池单元，并基于所述多个电池单元中包括内部短路的一个电池单元发出警报。
[0021]在一些实施例中，迭代地评估每个电池单元贯穿多个逐渐更长的时间窗口中的电压下降率包括迭代地应用线性回归来估计描述所述多个电池单元中的每一个的每单位时间电压下降本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于具有内部短路的车辆的车辆电池单元的自放电预测的系统，包括：包括多个电池单元的电池组；对于所述多个电池单元中的每一个，电压传感器提供随时间变化的开路电压数据；和计算机化预测控制器，其操作编程以：监控所述多个电池单元中的每一个的随时间变化的开路电压数据；基于开路电压数据评估所述多个电池单元中的每一个贯穿时间窗口的电压下降率；基于所述电压下降率识别所述多个电池单元中包括内部短路的一个电池单元；以及基于所述多个电池单元中包括内部短路的一个电池单元发出警报信号。2.根据权利要求1所述的系统，其中，评估每个电池单元的电压下降率包括在逐渐延长的时间窗口长度下迭代地应用线性回归，以估计描述所述多个电池单元中的每一个的每单位时间电压下降的线；并且其中，识别所述多个电池单元中包括内部短路的所述一个电池单元包括分析描述所述多个电池单元中的每一个的每单位时间电压下降的线的斜率。3.根据权利要求2所述的系统，其中，分析描述每单位时间电压下降的线的斜率包括将描述所述多个电池单元中的第一个的每单位时间电压下降的线的斜率与描述所述多个电池单元中的其余电池单元的每单位时间电压下降的线的斜率进行比较。4.根据权利要求2所述的系统，其中，分析描述每单位时间电压下降的线的斜率包括将描述所述多个电池单元的每一个的每单位时间电压下降的线的斜率与阈值斜率值进行比较。5.根据权利要求1所述的系统，其中，评估每个电池单元的电压下降率包括迭代地应用递归最小二乘算法来估计线斜率参数，所述线斜率参数描述所述多个电池单元中的每一个在逐渐延长的时间窗口内的每单位时间电压下降；和...

【专利技术属性】
技术研发人员：王跃云，Y，
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：