车辆充电操作期间高电压电池组的电阻估计制造技术

电流测量电路，其在使用多个充电系统中的一个充电系统对电池进行充电时测量电池的充电电流，该电池包括多个电池单元群组。电压测量电路，其测量电池单元群组的电压。控制器，在车辆的充电循环期间在电池的充电电流曲线中限定多个操作区域，对操作区域中所测量的充电电流和电压进行滤波，基于经滤波的电流和电压计算操作区域中的电池单元群组的内阻，基于电池单元群组的内阻生成统计值和距离度量中的至少一个，以及基于统计值和距离度量中的至少一个来确定所述电池单元群组中的一个或多个电池单元群组是否有故障，与用于对电池充电的多个充电系统无关。多个充电系统无关。多个充电系统无关。

【技术实现步骤摘要】
车辆充电操作期间高电压电池组的电阻估计
[0001]相关申请的交叉引用于2021年11月1日提交的题为车辆行驶操作期间高电压电池组的电阻估计的美国专利申请第17/516,223号（代理人案卷号 P100533
‑
PRI
‑
NP
‑
US01）和题为“用于电动车辆中使用的高电压电池组的早期故障检测的健康监测方法”的美国专利申请第17/516,279号（代理人案卷号P100534
‑
PRI
‑
NP
‑
US01）与本申请相关。上文所引用的申请的全部公开内容以引用方式并入本文。
[0002]本节中提供的信息是为了总体上介绍本公开的上下文。在本节中描述的程度范围内的当前提名的专利技术人的工作以及在提交时说明书的可不符合现有技术条件的方面，均不被明示或暗示地承认为现有技术反对本公开。


[0003]本公开总体上涉及电动车辆，且更具体地涉及车辆充电操作期间高电压电池组的电阻估计。

技术介绍

[0004]电动车辆的使用正在激增。电动车辆由电池供电。电池的性能往往会随着时间退化。电池在使用期间也可能产生问题。例如，电池组中的一个或多个电池单元可能比电池组中的其它电池单元更快地产生问题和/或退化。电池的内阻随着电池老化而改变。例如，由于温度、充电状态和从电池汲取的电流的改变，内阻增加。如果电池组中的一个或多个电池单元产生问题，内阻也改变。电池内阻的改变可指示电池性能随时间的退化，并可用于检测电池在使用期间可产生的问题。

技术实现思路

[0005]一种用于监测车辆电池的系统，其包括电流测量电路、电压测量电路和与电流和电压测量电路通信的控制器。电流测量电路被配置成在使用多个充电系统中的一个充电系统对电池进行充电时测量包括彼此连接的多个电池单元群组的电池的充电电流。电压测量电路被配置成在使用多个充电系统中的一个充电系统对电池进行充电时测量电池单元群组的电压。控制器被配置成在使用多个充电系统中的一个充电系统对电池进行充电时在车辆的充电循环期间在电池的充电电流曲线中限定多个操作区域。控制器被配置成对操作区域中所测量的充电电流和电压进行滤波，并基于经滤波的电流和电压计算操作区域电池单元群组的内阻。控制器被配置成基于电池单元群组的内阻生成统计值和距离度量中的至少一个。通过将内阻和内阻的平均值之间的差除以内阻的标准差来生成距离度量。控制器被配置成基于统计值和距离度量中的至少一个来确定电池单元群组中的一个或多个电池单元群组是否有故障，与用于对电池充电的多个充电系统无关。
[0006]在另一个特征中，控制器被配置成基于以下至少一项来确定电池单元群组中的一个或多个电池单元群组是否有故障：（i）跨电池单元群组的统计值中的一个或多个统计值
的最大值和最小值之间的差的最高值和（ii）跨电池单元群组的距离度量的最高值。
[0007]在另一个特征中，控制器被配置成基于针对为电池进行充电的多个充电系统中的每个充电系统所计算的统计值和距离度量中的至少一个来确定电池单元群组中的一个或多个电池单元群组是否有故障。
[0008]在另一个特征中，控制器被配置成当充电电流在操作区域中的一个操作区域中针对预定时间段是稳定时基于电池的充电电流、温度和充电状态来限定操作区域中的一个操作区域。
[0009]在其它特征中，控制器被配置成基于电池的充电电流、温度和充电状态的预定范围来限定操作区域；并且确定电池单元群组中的一个或多个电池单元群组是否有故障，不论电池的温度和充电状态的改变。
[0010]在其它特征中，控制器被配置成基于充电电流的预定范围以及电池的温度和充电状态的多个预定范围来限定操作区域中的一个操作区域内的多个频带。控制器被配置成基于经滤波的电流和电压计算频带中的电池单元群组的内阻。控制器被配置成基于频带中的电池单元群组的内阻生成用于频带的单个统计值。控制器被配置成确定单个统计值中的一个或多个单个统计值的最大值和最小值之间的差。控制器被配置成从对应于最大值和最小值之间的差的最高值的频带中的一个频带中选择电池单元群组的内阻数据。控制器被配置成基于所选择的内阻数据诊断电池的健康状况。
[0011]在其它特征中，控制器被配置成从对应于跨电池单元群组的统计值中的一个或多个统计值的最大值和最小值之间的差的最高值的操作区域中的一个操作区域中选择电池单元群组的内阻数据。控制器被配置成存储包括跨电池单元群组的所选择的内阻数据和距离度量的最高值中的至少一个的信息，用于诊断电池单元群组中的一个或多个电池单元群组。控制器被配置成将所存储的信息发送到服务器以用于预测和确定电池健康状况的趋势。控制器被配置成基于所存储的信息提供关于电池的健康状况的消息。
[0012]在其它特征中，控制器被配置成，针对用于对电池进行充电的多个充电系统中的每个充电系统，从对应于跨电池单元群组的统计值中的一个或多个统计值的最大值和最小值之间的差的最高值的操作区域中的一个操作区域中选择电池单元群组的内阻数据。控制器被配置成存储所选择的内阻数据和距离度量的最高值中的至少一个。控制器被配置成将所选择的内阻数据和距离度量的最高值中的至少一个与针对多个充电系统的经校准的相应阈值进行比较。控制器被配置成确定电池单元群组中的一个或多个电池单元群组是否跨多个充电系统都发生故障。
[0013]在其它特征中，系统还包括服务器，所述服务器被配置成从多个车辆接收所选择的内阻数据和距离度量的最高值中的至少一个，分析所选择的内阻数据和距离度量的最高值中的至少一个的分布，并根据分析校准阈值。
[0014]在其它特征中，服务器还被配置成监测分布的趋势，识别其中一个或多个电池单元群组继续发生故障的一辆或多辆车辆，并向所识别的车辆发送通知。
[0015]在其它特征中，一种用于监测车辆电池的方法，其包括在使用多个充电系统中的一个充电系统对电池进行充电时测量包括彼此连接的多个电池单元群组的电池的充电电流。方法包括在使用多个充电系统中的一个充电系统对电池进行充电时测量电池单元群组的电压。方法包括在使用多个充电系统中的一个充电系统对电池进行充电时在车辆的充电
循环期间在电池的充电电流曲线中限定多个操作区域。方法包括对操作区域中所测量的充电电流和电压进行滤波。方法包括基于经滤波的电流和电压计算操作区域中的电池单元群组的内阻。方法包括基于电池单元群组的内阻生成统计值和距离度量中的至少一个。通过将内阻和内阻的平均值之间的差除以内阻的标准差来生成距离度量。方法包括基于统计值和距离度量中的至少一个来确定电池单元群组中的一个或多个电池单元群组是否有故障，与用于对电池充电的多个充电系统无关。
[0016]在另一个特征中，方法包括基于以下至少一项来确定电池单元群组中的一个或多个电池单元群组是否有故障：（i）跨电池单元群组的统计值中的一个或多个统计值的最大值和最小值之间的差的最高值和（ii）跨电池单元群组的距离度量的最高值。
[0017]在另一个特征中，该方法还包括基于针对为电池进行本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.用于监测车辆电池的系统，所述系统包括：电流测量电路，其被配置成在使用多个充电系统中的一个充电系统对所述电池进行充电时测量所述电池的充电电流，所述电池包括彼此连接的多个电池单元群组；电压测量电路，其被配置成在使用所述多个充电系统中的一个充电系统对所述电池进行充电时测量所述电池单元群组的电压；以及控制器，其与电流和电压测量电路通信并被配置成：在使用所述多个充电系统中的一个充电系统对所述电池进行充电时在所述车辆的充电循环期间在所述电池的充电电流曲线中限定多个操作区域；对所述操作区域中所测量的充电电流和电压进行滤波；基于经滤波的电流和电压计算所述操作区域中的所述电池单元群组的内阻；基于所述电池单元群组的内阻生成统计值和距离度量中的至少一个，其中，所述距离度量通过将内阻和内阻的平均值之间的差除以内阻的标准差来生成；以及基于所述统计值和所述距离度量中的至少一个来确定所述电池单元群组中的一个或多个电池单元群组是否有故障，与用于对所述电池充电的所述多个充电系统无关。2.根据权利要求1所述的系统，其中，所述控制器被配置成基于以下的至少一项来确定所述电池单元群组中的一个或多个电池单元群组是否有故障：（i）跨所述电池单元群组的所述统计值中的一个或多个统计值的最大值和最小值之间的差的最高值以及（ii）跨所述电池单元群组的所述距离度量的最高值。3.根据权利要求1所述的系统，其中，所述控制器被配置成基于针对为所述电池进行充电的所述多个充电系统中的每个充电系统所计算的所述统计值和所述距离度量中的至少一个来确定所述电池单元群组中的一个或多个电池单元群组是否有故障。4.根据权利要求1所述的系统，其中，所述控制器被配置成当充电电流在所述操作区域中的一个操作区域中针对预定时间段是稳定时基于所述电池的充电电流、温度和充电状态来限定所述操作区域中的一个操作区域。5. 根据权利要求1所述的系统，其中，所述控制器被配置成：基于所述电池的充电电流、温度和充电状态的预定范围来限定所述操作区域；并且确定所述电池单元群组中的一个或多个电池单元群组是否有故障，不论所述电池的温度和充电状态的改变。6.根据权利要求1所述的系统，其中，所述控制器被配置成：基于充电电...

【专利技术属性】
技术研发人员：C，
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：