[发明专利]用于车辆电池系统的功率容量估计

说明书

本公开涉及用于车辆电池系统的功率容量估计。一种车辆控制器可被配置为：根据通过限定一系列RC电路中的一个的模型参数和比例参数得到的荷电状态，来对电池进行充电和放电，其中，所述一系列RC电路表征电池对输入电流的频率响应，并且每个RC电路均具有与另一时间常数成比例的时间常数，所述比例参数指示时间常数之间的比例关系。所述比例参数可使得所述一系列RC电路的电阻的比值等于所述一系列RC电路的电容的比值。

技术领域

本公开涉及用于车辆电池系统的功率容量。

背景技术

混合动力电动车辆和纯电动车辆依靠牵引电池来提供用于推进的电力。牵引电池通常包括以各种构造连接的多个电池单元。为了确保车辆的优化操作，可监测牵引电池的各种性能。一种有用的性能是指示储存在电池中的电荷量的电池荷电状态(SOC)。可针对整个牵引电池和针对每个电池单元来计算SOC。牵引电池的SOC提供对剩余电荷的指示。每个单独的电池单元的SOC提供用于平衡电池单元之间的SOC的信息。除了SOC以外，电池允许的充电和放电功率限制可被用于确定电池操作的范围并用于防止电池过度操作。

发明内容

一种车辆可包括控制器，所述控制器被配置为对电池进行充电和放电。所述控制器可根据电池的荷电状态对电池进行充电和放电。可通过模型参数来得到所述荷电状态，其中，所述模型参数限定一系列RC电路中的一个RC电路，所述一系列RC电路表征电池对输入电流的频率响应。所述一系列RC电路中的每个可具有与另一时间常数成比例的时间常数。所述一系列RC电路中的每个RC电路的时间常数可与所述一系列RC电路中的另一RC电路的时间常数成比例。指示时间常数之间的比例关系的比例参数也可支持得到所述荷电状态。所述比例参数可使得所述一系列RC电路的电阻的比值等于所述一系列RC电路的电容的比值。所述一系列RC电路包括不多于两个RC电路。

根据本发明，提供一种控制器，所述控制器包括：输入通道，被配置为：接收模型参数和比例参数，其中，所述模型参数限定一系列RC电路中的一个RC电路，所述一系列RC电路表征电池对输入电流的频率响应，并且每个RC电路均具有与另一时间常数成比例的时间常数，所述比例参数指示时间常数之间的比例关系；输出通道，被配置为提供电池的电流限制；控制逻辑单元，被配置为基于所述模型参数和比例参数来产生所述电流限制。

根据本发明的一个实施例，所述比例参数使得所述一系列RC电路的电阻的比值等于所述一系列RC电路的电容的比值。

根据本发明的一个实施例，所述一系列RC电路中的另一RC电路的电阻与电池的内电阻和比例参数的乘积成比例。

根据本发明的一个实施例，所述一系列RC电路中的另一RC电路的电容是基于所述比例参数和所述一系列RC电路中的所述一个RC电路的时间常数的乘积与所述一系列RC电路中的所述一个RC电路的电阻的比值的。

根据本发明的一个实施例，所述一系列RC电路包括不多于两个RC电路。

根据本发明的一个实施例，所述控制器还被配置为：使用具有雅可比矩阵的扩展卡尔曼滤波器来估计所述模型参数，其中，所述雅可比矩阵包括所述比例参数。

根据本发明，提供一种方法，所述方法包括：由控制器根据通过模型参数得到的功率限制来控制牵引电池，使得一系列RC电路的电阻的比值等于所述一系列RC电路的电容的比值，其中，所述模型参数限定所述一系列RC电路中的一个RC电路，所述一系列RC电路表征所述牵引电池对输入电流的频率响应。

根据本发明的一个实施例，所述功率限制还根据指示所述一系列RC电路的时间常数之间的比例关系的比例参数被得到。

根据本发明的一个实施例，所述一系列RC电路中的另一RC电路的电阻与电池的内电阻和所述比例参数的乘积成比例。