用于在电量维持使用期间估计电池组容量的系统和方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及用于估计电池组的容量的系统和方法。更具体地但不排他地，本文公开的系统和方法涉及在电量维持操作期间估计车辆电池组的容量。
【背景技术】
[0002]客车经常包括用于操作车辆的电气和动力传动系统的部件的电池。例如，车辆通常包括12V铅酸车用电池，其构造为向车辆起动机系统(例如，起动机马达)、照明系统和/或点火系统供应电能。在电动、燃料电池(“FC”)和/或混合动力车辆中，可以使用高压(“HV”)电池系统(例如360V HV电池系统)来对车辆的电气动力传动部件(例如，电驱马达等)供电。例如，可以使用车辆中包括的HV可再充电能量存储系统(“ESS”)来对车辆的电气动力传动部件供电。
[0003]监测电池系统的容量可以允许基于这样的信息做出更准确的电池系统控制和/或管理决策，从而提高整体电池性能。准确获知电池系统的容量可以进一步允许实现用于识别潜在电池系统问题的改进诊断和/或预测方法。不过，用于估计电池系统的容量的常规方法对于在电量维持操作期间估计车辆中包括的电池系统的容量不是特别准确。
【发明内容】
[0004]本文公开的系统和方法可以更加准确地确定和/或估计电池系统的容量，从而改善电池系统控制、管理和诊断决策。电池容量可以是电池系统中可以存储多少能量的测量值。在某些实施例中，本文公开的系统和方法可以在电量维持操作期间估计车辆中包括的电池系统的容量。具体地，本文公开的系统和方法可以用于在电池系统的荷电状态(“S0C”)的相对较小的操作波动期间估计电池系统的容量。在电池系统和/或相关车辆的电量维持操作期间可能发生S0C的这样的相对较小的操作波动。
[0005]根据本文公开的实施例，在电池系统操作期间(例如，在与电池系统相关联的车辆的电量维持操作期间)，充电电流吞吐量和放电电流吞吐量可以单独地累积。增加基于电压的SOC (“SOCv”)变化和减少SOCv变化可以进一步单独地累积。在累积了足够的样本时，可以计算估计容量(即，dAhr/dS0C)o在一些实施例中，可以通过回归来使用估计容量跟踪容量随时间的变化。
[0006]在某些实施例中，可以通过将电荷吞吐量除以增加的SOCv变化并且将放电吞吐量除以减少的SOCv变化来计算估计容量。在某些实施例中，充电和放电吞吐量以及增加和减少基于电压的S0C变化分到单个集成器(例如共计四个集成器)中可以允许较大量的数据的比较，从而增加容量估计的准确性。
[0007]在某些实施例中，估计电池组的容量的方法可以包括接收电荷吞吐量数据和基于电压的荷电状态变化数据。基于确定接收到的电荷吞吐量数据是包括增加的电荷吞吐量数据还是减小的电荷吞吐量数据，可以将接收到的电荷吞吐量数据集成且存储在与增加的电荷吞吐量数据相关联的第一数据存储桶或与减小的电荷吞吐量数据相关联的第二数据存储桶中。类似地，基于确定接收到的基于电压的荷电状态变化数据是包括增加的基于电压的荷电状态变化数据还是减小的基于电压的荷电状态变化数据，可以将接收到的基于电压的荷电状态变化数据集成且存储在与增加的基于电压的荷电状态变化数据相关联的第三数据存储桶或与减小的基于电压的荷电状态变化数据相关联的第四数据存储桶中。
[0008]可以基于存储在第一数据存储桶和第三数据存储桶中的数据确定电池组的估计充电容量。在一些实施例中，可以通过将存储在第一数据存储桶中的数据的和除以存储在第三数据存储桶中的数据的和来确定估计充电容量。可以基于存储在第二数据存储桶和第四数据存储桶中的数据，来类似地确定电池组的估计放电容量。在一些实施例中，可以通过将存储在第二数据存储桶中的数据的和除以存储在第四数据存储桶中的数据的和来确定估计放电容量。在某些实施例中，可以在确定估计充电和/或放电容量之前确定第一数据存储桶、第二数据存储桶、第三数据存储桶和/或第四数据存储桶是否包含阈值量的数据。
[0009]在某些实施例中，第一数据存储桶、第二数据存储桶、第三数据存储桶和第四数据存储桶均可以包括多个构成数据仓。所公开的系统和方法的某些实施例可以从容量估计确定中清除旧数据。例如，在一些实施例中，可以确定多个数据仓中的存储旧数据的第一数据仓和多个数据仓中的存储新数据的第二数据仓均是满的。基于所述确定，可以清除第一数据仓的内容。
[0010]在某些实施例中，上述方法可以由与电池组相关联的电池控制电子器件执行和/或使用存储相关可执行指令的非瞬时计算机可读介质来实施。
[0011 ] 1.一种估计电池组容量的方法，该方法包括:
接收电荷吞吐量数据；
将接收到的电荷吞吐量数据集成；
基于确定接收到的电荷吞吐量数据是包括增加的电荷吞吐量数据还是减小的电荷吞吐量数据，而将集成后的接收到的电荷吞吐量数据存储在与增加的电荷吞吐量数据相关联的第一数据存储桶或与减小的电荷吞吐量数据相关联的第二数据存储桶中；
接收基于电压的荷电状态变化数据；
将接收到的基于电压的荷电状态变化数据集成；
基于确定接收到的基于电压的荷电状态变化数据是包括增加的基于电压的荷电状态变化数据还是减小的基于电压的荷电状态变化数据，而将集成后的基于电压的荷电状态变化数据存储在与增加的基于电压的荷电状态变化数据相关联的第三数据存储桶或与减小的基于电压的荷电状态变化数据相关联的第四数据存储桶中；
基于存储在所述第一数据存储桶和所述第三数据存储桶中的数据来确定所述电池组的估计充电容量；以及
基于存储在所述第二数据存储桶和所述第四数据存储桶中的数据来确定所述电池组的估计放电容量。
[0012]2.根据方案1所述的方法，其中所述方法还包括:
在确定所述电池组的估计充电容量之前确定在所述第一数据存储桶和所述第三数据存储桶中存储有一定阈值量的数据。
[0013]3.根据方案1所述的方法，其中所述方法还包括:
在确定所述电池组的估计放电容量之前确定在所述第二数据存储桶和所述第四数据存储桶中存储有一定阈值量的数据。
[0014]4.根据方案1所述的方法，其中确定所述电池组的估计充电容量包括将存储在所述第一数据存储桶中的数据的和除以存储在所述第三数据存储桶中的数据的和。
[0015]5.根据方案1所述的方法，其中确定所述电池组的估计放电容量包括将存储在所述第二数据存储桶中的数据的和除以存储在所述第四数据存储桶中的数据的和。
[0016]6.根据方案1所述的方法，其中第一数据存储桶、第二数据存储桶、第三数据存储桶和第四数据存储桶均包括多个数据仓。
[0017]7.根据方案6所述的方法，其中所述方法还包括:
确定所述多个数据仓中的存储旧数据的第一数据仓和所述多个数据仓中的存储新数据的第二数据仓均是满的；以及
基于所述确定而清除所述第一数据仓的内容。
[0018]8.一种系统，包括:
电池组；
构造为提供与所述电池组相关联的电荷吞吐量数据的第一传感器；
构造为提供与所述电池组相关联的基于电压的荷电状态变化数据的第二传感器； 计算机可读存储介质；和
电池控制电子器件，通信地联接到所述第一传感器和第二传感器以及所述计算机可读存储介质，所述电池控制电子器件构造为:
接收所述电荷吞吐量数据；
将接收到的电荷吞吐量数据集成；
基于确定所接收到的电荷吞吐量数据是包括增加的电荷吞吐量数据还是减小的电荷吞吐量数据，而将集成后的接收到的电荷吞吐量数据存储在与增加的电荷吞吐量数据相关联的所述计算机可读存储介质的第一数据存储桶或与减小的电荷吞吐量数据相关联的所述计算机可读存储介质的第二数据存储桶中；
接收所述基于电压的荷电状态变化数据；
将接收到的基于电压的荷电状态变化数据集成；
基于确定接收到的基于电压的荷电状态变化数据是包括增加的基于电压的荷电状态变化数据还是减小的基于电压的荷电状态变化数据，而将集成后的基于电压的荷电状态变化数据存储在与增加的基于电压的荷电状态变化数据相关联的所述计算机可读存储介质的第三数据存储桶或与减小的基于电压的荷电状态变化数据相关联的所述计算机可读存储介质的第四数据存储桶中；
基于存储在所述第一数据存储桶和所述第三数据存储桶中的数据来确定所述电池组的估计充电