[发明专利]实时电池故障检测和健康的状态监控

权利要求书

1.一种用于监控电池单元的充电容量的方法，所述方法包括：

当电池单元处于空闲状态中时，确定电池单元的初始充电的状态；此后

当电池单元处于活动状态中时，监控从电池单元转移的电荷的总量或转移到电池单元的电荷的总量；

在电池单元返回到空闲状态之后，确定电池单元的最终充电的状态；

使用初始充电的状态、最终充电的状态和转移的电荷的总量计算未滤波的充电容量值；以及

使用未滤波的充电容量值来更新充电容量估计值。

2.根据权利要求1所述的方法，进一步包括：

计算相对于先前估计值的充电容量估计值中的变化的幅度；以及

在充电容量中的变化的幅度超过阈值的情况下，生成电池单元容量故障通知。

3.根据权利要求1所述的方法，其中确定初始充电的状态包括：

当电池单元处于初始空闲状态中时，测量电池单元的初始电池单元电势和初始电池单元温度；以及

使用初始电池单元电势和初始电池单元温度，基于等效电池单元电路模型来计算电池单元的充电的状态。

4.根据权利要求3所述的方法，其中确定最终充电的状态包括：

当电池单元返回到空闲状态时，测量电池单元的最终电池单元电势和最终电池单元温度；以及

使用最终电池单元电势和最终电池单元温度，基于等效电池单元电路模型来计算电池单元的充电的状态。

5.根据权利要求1所述的方法，其中在电池单元处于活动状态中时监控转移的电荷的总量包括：

以规则的时间间隔测量通过电池单元的电流；以及

将测量的电流和由规则的时间间隔定义的时间步长的乘积加到转移的电荷的累计总量。

6.根据权利要求1所述的方法，其中活动状态是放电状态，在放电状态中，电荷从电池单元转移到负载。

7.根据权利要求1所述的方法，其中更新充电容量估计值包括：

将无限脉冲响应滤波器应用于未滤波的充电容量值和先前存储的充电容量估计值。

8.一种电池监控系统，包括：

电池接口，用于从电池单元的电池传感器接收传感器数据；

控制系统接口，用于向控制系统提供输出数据；

存储器；以及

耦合到存储器、电池接口和控制系统的处理器，所述处理器被配置成：

当电池单元处于空闲状态中时，确定电池单元的初始充电的状态；此后

当电池单元处于活动状态中时，监控从电池单元转移的电荷的总量或转移到电池单元的电荷的总量；

在电池单元返回到空闲状态之后，确定电池单元的最终充电的状态；

使用初始充电的状态、最终充电的状态和转移的电荷的总量计算未滤波的充电容量值；以及

使用未滤波的充电容量值来更新存储在存储器中的充电容量估计值。

9.根据权利要求8所述的电池监控系统，其中所述处理器被进一步配置成：

计算相对于先前估计值的充电容量估计值中的变化的幅度；以及

在充电容量中的变化的幅度超过阈值的情况下，生成电池单元容量故障通知。

10.根据权利要求8所述的电池监控系统，其中所述处理器被进一步配置成使得确定初始充电的状态包括：

当电池单元处于初始空闲状态中时，测量电池单元的初始电池单元电势和初始电池单元温度；以及

使用初始电池单元电势和初始电池单元温度，基于等效电池单元电路模型来计算电池单元的充电的状态。

11.根据权利要求10所述的电池监控系统，其中，所述处理器被进一步配置成使得确定最终充电的状态包括：

当电池单元返回到空闲状态时，测量电池单元的最终电池单元电势和最终电池单元温度；以及

使用最终电池单元电势和最终电池单元温度，基于等效电池单元电路模型来计算电池单元的充电的状态。