[发明专利]确定储能电池单元的充电电流或放电电流的方法和系统

说明书

本发明涉及一种确定储能设备(102)的储能电池单元(103)的最大充电电流(i_max)或最大放电电流(i_min)的方法和系统。该方法包含提供预定的上限电压值(V_max)或下限电压值(V_min)，以及提供时间范围(Δt)作为当前时间(t)和将来时间(t+Δt)的时间差。在不同于时间范围的重复时间段(ΔT)，重复测量储能电池单元的当前电压水平值(V)；计算介于当前电压水平值和上限电压值(V_max)或下限电压值(V_min)的电压差(ΔV)；以及确定与电压差和模型相对应的最大充电电流(i_max)或最大放电电流(i_min)，这样评估的电压值在电压限值内。

技术领域

本发明涉及一种确定储能电池单元的充电电流或放电电流的方法和系统。

背景技术

电动车和混合动力车近来在全世界的道路上变得越来越常见。它们有个共同点，即，它们都需要巨大的和强劲的可再充电能量储备，例如，可再充电电池。这种可再充电电池每次再充电后具有有限的运行时间，并且使用者通常有监测估计的电池当前可用能量的方法(例如，使用当前可用能量能够到达的估计范围的形式)。

可用功率，或者“功率状态”(SoP)，是车辆运行期间监测的重要特性。车辆的电池管理系统通常持续监测(“在线”)当前可用功率。此外，该电池管理系统尝试在电池充电或放电期间预测电池的将来行为。要监测的最重要的变量是在不违背电池的某些已知的功率限制时能应用的最大充电电流和最大放电电流。

一种在线监测电池功率状态的常规方法是利用电池的等效电路模型。功率状态经常与等效电路参数(例如，电阻和电容)、充电状态 (SoC)、开路电压(OCV)等同时评估。这些电路参数、SoC、及OCV 相互取决，并且SoP取决于这些电路参数。但是，由于它们动态的时间尺度，同时进行评估的可信度可能存疑。因此，使用例如SoC或OCV来评估电池短期行为取决于对SoC或OCV相对高精度的估计。例如，电流传感器中的差模型化、或者滞后或者偏置导致的开路电压误差可能会导致估计比如电池功率状态方面的误差。

专利US 8466684公开了一种确定电池预测功率限制的方法的例子。在US 8466684中，基于将来时间段之前的时间段的电池电流和电压可以预测所述将来时间段的最大功率限制。但是，US 8466684公开的方法在功率需求变化时不能很好地适应，并且尤其是在电池功率需求快速变化时。

因此，这就需要一种更可靠地、鲁棒的确定电池功率状态的途径。

发明内容

鉴于以上内容，本发明的基本目的是提供一种用于在不违背储能电池单元(energy storage cell)的电压或功率限制的情况下更精确地估计储能电池单元可用电功率的方法和系统。

根据第一方面，它因此提供了一种用于确定储能电池单元的最大充电电流(i_max)或者最大放电电流(i_min)的方法，该方法包含步骤：

(a)提供储能电池单元的预定上限电压值(V_max)或下限电压值 (V_min)；

(b)提供作为从当前时间(t)到将来时间(t+Δt)的时间差的时间范围(Δt)；

其中，具有重复下列步骤的不同于所述时间范围的重复时间段 (ΔT)：

(c)测量所述储能电池单元的当前电压水平值(V)；

(d)计算所述当前电压水平值和所述上限电压值(V_max)或所述下限电压值(V_min)之间的电压差(ΔV)；