电池充电状态的监视制造技术

公开了用于监视电池的充电状态的系统和方法。可以基于电池的测量的端电压、电池的测量的电流以及基于电池的先前的充电状态从多个值中选择的至少一个电池参数的值来确定电池的更新的充电状态。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及监视电池充电状态，尤其涉及用于电池充电状态的实时监视的系统和 方法。
技术介绍
在电池应用中，电池系统充电状态(SOC)的准确监视是共同的问题。存在四种用于监视SOC的主要方法。ー种方法是通过划分由电池系统的满充电容量划分的电池系统中的充电余量来确定S0C。然而，直接测量电池系统中的充电余量通常是不寻常的，尤其是在动态环境中。该第一种方法的替换形式为在电池系统中的充电改变时计算电流在时间上的积分。然而，在这种方法中，电流传感器容差通常受到限制并且误差通常会累积。此外，难以获得充电和放电周期期间的初始S0C、满充电容量和电池效率。另外，在充电和放电随机发生的情况下(如在混合电动车中)或者在没有明显的充电/放电周期的情况下，使用这种方法变得极其困难第二种方法是使用电池系统的电动势(EMF)和SOC的关系。也即是说，由于在许多类型的电池系统中EMF和SOC具有单调关系，因此使用EMF来决定S0C。特别地，该方法依靠使用开路电压(OCV)作为EMF。然而，由于电池中的电容，可花费数个小时来放松(relax)(即，零电流引出(draw))以让OCV接近EMF,致使这种方法对于实时监视来说是不适当的。第三种方法是使用第一种方法来估计SOC并且使用第二种方法来调节对SOC的估计。然而，由于这种方法仍然依靠0CV，通常难以提供用零电流的工作时期以提供对EMF的准确测量，产生对SOC的非准确测量。第四种方法为扩展的卡尔曼滤波方法。该方法要求在微控制器上的扩展计算，这对于小的微控制器芯片来讲是ー个瓶颈。
技术实现思路
在本公开的示例性实施例中，公开了用于监视电池的充电状态的系统和方法。在本公开的另一示例性实施例中，提供了一种用于监视连接到负载的电池的充电状态(SOC)的方法。该方法包括用电子控制器确定对电池的SOC的估计；测量电池的端电压；测量电池的电流；以及用电子控制器从包括至少ー个电池參数的多个值的数据库中确定至少一个电池參数的第一值。至少ー个电池參数的第一值基于对电池的SOC的估计。该方法还包括用电子控制器确定电池的计算的端电压；以及用电子控制器至少基于至少ー个电池參数的第一值、測量的端电压、计算的端电压确定对电池的SOC的更新的估计。在本公开的另外的示例性实施例中，提供了一种用于监视连接到负载的电池系统的充电状态(SOC)的系统。该系统包括至少ー个測量元件，其被配置为在采样时间期间测量所述电池系统的端电压和电流；以及存储元件，其被配置为至少存储对电池的SOC的估计、电池的测量的端电压、电池的测量的电流以及至少ー个电池參数的多个值。所述至少一个电池參数的多个值涉及电池的SOC多个值。该系统还包括可操作地耦接至所述测量元件和所述存储元件的处理元件。处理元件被配置为确定电池的计算的端电压；并且至少基于至少ー个电池參数的多个值的第一值、測量的端电压以及计算的端电压确定对电池的SOC的更新的估计。该第一值对应于对电池的SOC的估计。还是在本公开的另一示例性实施例中，提供了一种计算机可读介质，包括涉及监视连接到负载的电池的充电状态(SOC)的多个指令。可由电子控制器执行所述多个指令以执行下列步骤确定对电池的SOC的估计；从包括至少ー个电池參数的多个值的数据库中确定至少ー个电池參数的第一值，至少ー个电池參数的第一值是基于对电池SOC的估计；确定电池的计算的端电压；以及至少基于至少ー个电池參数的第一值、測量的端电压和计 算的端电压确定对电池的SOC的更新的估计。仍在本公开的另一示例性实施例中，提供了用于监视连接到负载的电池的充电状态(SOC)的方法。该方法包括测量所述电池的端电压和充电/放电(CD)电流；提供与多个SOC值相关的多个预先定义的电池參数；基于存储的极化值、存储的迟滞值、与存储的SOC值相关的所述多个预先定义的參数来运算计算的端电压；以及基于所述测量的端电压、所述计算的端电压值、所述CD电流和与所述存储的SOC值相关的预定义的増益值计算更新的SOC 值。仍在本公开的另一示例性实施例中，提供了一种用于监视连接到负载的电池系统的充电状态(SOC)的系统。该系统包括至少ー个測量元件，被配置为在采样时间期间测量所述电池系统的端电压和充电/放电(CD)电流；存储元件，被配置为存储至少先前的SOC值，与多个SOC值相关的多个预先定义的电池參数，以及与所述多个SOC值相关的多个预先定义的增益值；处理元件，通信地耦接至所述测量元件和所述存储元件。该处理元件被配置为基于存储的极化值、存储的迟滞值和与存储的SOC值相关的多个预先定义的參数运算计算的端电压，并且基于所述测量的端电压、所述计算的端电压值、所述CD电流以及与所述存储的SOC值相关的多个预先定义的增益值之ー计算更新的SOC值。仍在本公开的另外的示例性实施例中，提供了一种计算机可读存储介质，在其上存储有用于监视连接到负载的电池的充电状态(SOC)的计算机程序。计算机程序包括能够由计算机执行的多个指令。该多个指令包括用于执行下列步骤的代码部分访问多个预先定义的电池參数和用于多个SOC值的多个预先定义的増益值；測量所述电池的端电压和充电/放电(CD)电流；基于所述放电电流、存储的极化值、存储的迟滞值以及与存储的SOC值相关的所述多个參数中的一部分计算所述电池的更新的端电压、极化和迟滞值；基于所述获得的端电压、所述更新的端电压值以及与所述存储的SOC值相关的所述多个增益值之一产生调节的SOC值；以及基于所述调节的SOC值运算更新的SOC值。仍在本公开的另外的示例性实施例中，提供了电池组件。所述电池系统包括包括有至少ー个电池单元的电池系统；以及用于监视电池系统的充电状态(SOC)的监视系统。监视系统包括至少ー个測量元件，被配置为在采样时间期间测量所述电池系统的端电压和充电/放电(CD)电流；存储元件，被配置为至少存储先前的SOC值、与多个SOC值相关的多个预先定义的电池參数以及与所述多个SOC值相关的多个预先定义的增益值；以及处理元件，被配置为基于存储的极化值、存储的迟滞值和与存储的SOC值相关的多个预先定义的參数运算计算的端电压，并基于所述测量的端电压、所述计算的端电压值、所述CD电流以及与所述存储的SOC值相关的多个预先定义的增益值之ー计算更新的SOC值。仍在本公开的另外的示例性实施例中，提供了ー种系统。该系统包括包括至少一个电池単元的电池系统；电耦接至所述电池系统的负载；以及用于监视电池系统的充电状态(SOC)的监视系统。该监视系统包括至少ー个測量元件，被配置为在采样时间期间测 量所述电池系统的端电压和充电/放电(CD)电流；存储元件，其被配置为至少存储先前的SOC值、与多个SOC值相关的多个预先定义的电池參数以及与所述多个SOC值相关的多个预先定义的増益值；以及处理元件，被配置为基于存储的极化值、存储的迟滞值以及与存储的SOC值相关的所述多个预先定义的參数运算计算的端电压，并基于所述测量的端电压、所述计算的端电压值、所述CD电流和与所述存储的SOC值相关的所述多个预先定义的增益值之ー计算更新的SOC值。附图说明通过參照结合附图对本专利技术实施例进行的下列描述，本公开的上述提及的以及其它的特征和优点、以及保持这些特征和优点的方式将变得明显，并且本专利技术本身将会更容易本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：王正明，查德·哈佐格，
申请(专利权)人：埃纳德尔公司，
类型：
国别省市：