[发明专利]用于估计二次电池的充电状态的装置和方法

权利要求书

1.一种用于估计二次电池的充电状态的装置，包括：

传感器单元，所述传感器单元被配置为以预定周期测量所述二次电池的电压和电流；以及

控制单元，所述控制单元可操作地耦合到所述传感器单元，并且被配置为：通过重复地执行使用与电流积分模型和等效电路模型相关的状态等式以及与所述等效电路模型相关的输出等式的扩展卡尔曼滤波器算法，基于由所述传感器单元测量的所述电压和所述电流，来以所述预定周期估计所述二次电池的所述充电状态，

其中，所述控制单元还被配置为：

基于阈值电压和所测量的电压将所述二次电池的操作状态确定为线性操作状态和非线性操作状态中的任何一个，以及

根据所确定的操作状态，确定指示所述电流积分模型的不准确性的第一过程噪声和指示所述等效电路模型的不准确性的第二过程噪声。

2.根据权利要求1所述的装置，其中，所述传感器单元还被配置为：

当所测量的电压高于所述阈值电压时，将所述二次电池的操作状态确定所述线性操作状态，以及

当所测量的电压低于所述阈值电压时，将所述二次电池的操作状态确定为所述非线性操作状态。

3.根据权利要求2所述的装置，其中，所述控制单元还被配置为：当所述二次电池的操作状态被确定为所述线性操作状态时，将所述第一过程噪声设置为第一固定值，并且将所述第二过程噪声设置为第二固定值。

4.根据权利要求3所述的装置，其中，所述控制单元还被配置为：当所述二次电池的操作状态被确定为所述非线性操作状态时，将所述第一过程噪声设置为所述第一固定值，并且将所述第二过程噪声设置为第一校正值，并且

所述第一校正值大于所述第二固定值。

5.根据权利要求4所述的装置，其中，所述控制单元还被配置为：基于所测量的电压和所述阈值电压之间的差来确定所述第一校正值。

6.根据权利要求5所述的装置，其中，通过从所述第一校正值减去所述第二固定值而获得的值与通过从所测量的电压减去所述阈值电压而获得的值成比例。

7.根据权利要求3所述的装置，其中，所述控制单元还被配置为：当所述二次电池的操作状态被确定为所述非线性操作状态时，将所述第一过程噪声设置为第二校正值，并且将所述第二过程噪声设置为所述第二固定值，并且

所述第二校正值小于所述第一固定值。

8.根据权利要求7所述的装置，其中，所述控制单元还被配置为：基于所测量的电压和所述阈值电压之间的差来确定所述第二校正值。

9.根据权利要求8所述的装置，其中，通过从所述第一固定值减去所述第二校正值而获得的值与通过从所测量的电压减去所述阈值电压而获得的值成比例。

10.根据权利要求3所述的装置，其中，所述控制单元还被配置为：当所述二次电池的操作状态被确定为所述非线性操作状态时，将所述第一过程噪声设置为第三校正值，并且将所述第二过程噪声设置为第四校正值，并且

所述第三校正值小于所述第一固定值，并且所述第四校正值大于所述第二固定值。

11.根据权利要求10所述的装置，其中，所述控制单元还被配置为：基于所测量的电压和所述阈值电压之间的差来确定所述第三校正值和所述第四校正值。

12.根据权利要求11所述的装置，其中，通过从所述第一固定值减去所述第三校正值而获得的值，以及通过从所述第四校正值减去所述第二固定值而获得的值，与通过从所测量的电压减去所述阈值电压而获得的值成比例。

13.根据权利要求2所述的装置，其中，所述控制单元还被配置为：当所述二次电池的操作状态被确定为所述非线性操作状态时，另外减小传感器噪声的大小，同时调整所述第一过程噪声和所述第二过程噪声中的至少一个。