对能够从机动车辆电池中提取的能量的评估的制作方法
【专利说明】对能够从机动车辆电池中提取的能量的评估
[0001] 本发明设及对机动车辆电池的监测，具体是对机动车辆电池中的可供使用的能量 的评估，尤其是对电动或混合动力车辆。
[0002] 对于给定的电量状态或S0C，能够从电池中提取的能量是根据溫度变化的，因为与 电子位移相关联的焦耳效应引起的损耗强烈取决于溫度。实际上，电池溫度越低，电池内电 阻就越高。对于同一电流水平，平均电压可W贯穿放电过程变得更低。
[0003] 已知的实际做法是为机动车辆装备使得有可能（除了其他事项W外）尤其根据外 界溫度评估可供使用的能量的电池管理系统BMS。
[0004] 因此，文件US6 160 380描述了一种用于估计电池的剩余容量的方法，其中应用 了根据溫度变化的校正因数W考虑外界溫度的影响。 阳0化]图1是示出了针对不同溫度值根据电池电量状态度S0C)变化的可供使用的能量 的曲线图。每条曲线AEt = Ti对应于在-20°C与巧(TC之间的溫度Ti。针对给定的电量状态 和溫度，可W读取可供使用的能量值、将其转换成动力储备值（在耗尽燃料之前顾客将能 够行进的距离），并且显示此值W便使用者意识到该值。换言之，假设的是在操作时，该曲线 图上的运动跟随着与箭头Fl相对应的那种类型的移位。
[0006] 现在，如果所显示的里程值是不可靠的，则顾客冒着未被满足的风险。如果低估了 可供使用的能量，则顾客冒着被错误地劝阻使用他或她的车辆的风险。另一方面，如果高估 了可供使用的能量，则顾客冒着在旅行过程中耗尽燃料的风险。因此，需要一种用于评估可 供使用的能量的方法，该方法使得有可能提高顾客的满意度。
[0007] 提出了一种用于评估能够从机动车辆提取的能量的量的方法，该方法包括：
[0008] -接收与一个初始时刻相对应的一个溫度参数的初始值和一个电池电量状态参数 的初始值，
[0009] -根据所接收的该溫度参数的该初始值和所接收的该电量状态参数的该初始值估 计该溫度参数的与至少一个未来时刻相对应的至少一个后续值，
[0010] -根据该溫度参数和那至少一个后续值和该电池电量状态参数的该初始值确定能 够从该电池中提取的能量的量的一个估计值。
[0011] 将能够提供的是向使用者界面传送根据已经确定的可提取的能量值生成的信号。
[0012] 因此，对可供使用的能量的评估设及到对电池的后续溫度的预测。换言之，不是认 为在车辆运行时电池组的溫度保持恒定，而是考虑与车辆的使用相关联的重新加热。运能 够使得有可能更好地评估可供使用的能量，和更好地估计机动车辆的动力储备。实际上，为 了返回到图1中的曲线图，已经观察到，因为运行时电池的溫度上升，所W当运行时，与箭 头Fl那种类型相比，移位更多的是与箭头F2相对应的那种类型。
[0013]因此，将很可能提高顾客满意度。
[0014]具体而言，在上述现有技术中，在相对低的外界溫度情况下，将他或她的车辆停车 并且电池具有相当低的电量的使用者冒着看到所显示的非常低（甚至零）的动力储备值， 然而，实际上，电池不是空的。
[0015]此外，在现有技术中，从没有考虑电池的溫度上升的那刻起，对电池中可供使用的 能量的估计的误差就可能是根据外界溫度是相对低或是相对高而变化的。
[0016]通过考虑电池的溫度上升，上述方法因此能够使得有可能限制运些动力储备评估 误差。
[0017]溫度参数可W是溫度、与溫度成比例的参数或其他事项。
[0018] 后续溫度值可W是与某一运行时间相对应的值、预期运行时间内的平均溫度值或 其他事项。
[0019] 初始时刻可W是旅行起始时刻，并且未来时刻或多个时刻可W是假设旅行过程中 的一个或多个情况。
[0020] 电量状态参数可W是S0C、使得有可能确定SOC的参数或其他事项。
[0021] 所估计的能够提取的能量的量值可W是可提取的能量值、使得有可能确定可提取 的能量的参数值或其他事项。
[0022] 本发明决不受限于后续溫度值或多个值被确定的方式。例如，可能规定从根据初 始溫度值和电量状态的映射中读取单个溫度值。
[0023]有利地，并且W非限制性方式，可W规定从存储器中读取表示本存储器中保留的 放电电流的参数值，此值是根据在一次或多次之前的旅行过程中测量的值、例如根据在之 前的旅行过程中测量的电流放电值生成的。
[0024] 换言之，是在之前的电池放电阶段期间了解到此参数值的。运可能使得有可能出 于估计后续溫度值的目的而使用表示更多地与驾驶类型或与预期旅行类型相对应的放电 电流的参数值。 阳025]表示放电电流的参数可W例如是电流值、电流二次值、具有与电流值成比例的参 数或其他事项。本发明决不局限于运个参数的确切性质。
[00%]例如，在一个实施例中，将有可能的是提供映射，该映射使得有可能使平均溫度值 与外界溫度值、初始电量状态和预期放电电流的二次值的平均水平相关联。
[0027]有利地并且W非限制性方式，可W提供的是对电池的溫度在放电过程中根据时间 变化的趋势进行建模。此建模可W尤其根据所接收的电池的初始溫度值和/或在放电结束 时的估计溫度值而变化。
[002引有利并且W非限制性方式，可W提供的是对电池的电量状态根据时间变化的趋势 进行建模。
[0029]有利地并且W非限制性方式，可W提供的是从至少对溫度根据时间变化的趋势的 建模并且可能从对电池电量状态根据时间变化的趋势的建模中确定放电截止时刻。
[0030]有利地并且W非限制性方式，将能够提供的是估计从放电起始时刻到已经确定的 放电截止时刻的平均溫度值。
[0031]本发明决不局限于单个后续溫度值的估计。可W提供的是确定多个后续溫度值并 根据运多个值计算能够提取的能量。
[0032]然而，单个后续溫度值的使用可W使得有可能利用映射来确定可提取的能量值。
[0033]此映射可W例如使得有可能使可提取的能量值与初始电池电量状态值并且与估 计的平均溫度值相关联。
[0034]有利地并且W非限制性方式，可W提供的是估计健康状态（例如，电池SOH参数 值）和校正根据所估计的健康状态值获得的可提取的能量值。
[0035] 有利地并且W非限制性方式，放电截止时刻的确定可W是起始于在放电结束时电 池的电量状态是零的原则。然后，对电池的电量状态根据时间变化的趋势的建模能够使得 有可能自己确定放电截止时刻。
[0036] 有利地并且W非限制性方式，有可能起始于假设电池能够达到的最低电量状态线 性地取决于溫度。然后，对放电截止时刻的估计设及到对电池的电量状态根据时间变化的 趋势的建模和对溫度根据时间变化的趋势的建模两者。
[0037] 有利地并且W非限制性方式，基于第一假设计算第一放电截止时刻，根据该第一 假设，在放电结束时，电池的电量状态是零，并且从第二假设开始计算第二放电截止时刻， 根据该第二假设，电池能够达到的最低电量状态线性地取决于溫度，然后，选择此第一放电 截止时刻和此第二放电截止时刻之外的最低放电截止时刻。
[0038] 还提出了一种用于评估能够从机动车辆电池中提取的能量的量的设备，此设备包 括：接收装置，该接收装置能够接收溫度参数的初始值和电量状态参数的初始值；W及处 理装置，该处理装置被安排成根据运些溫度和电量状态参数的所接收的值估计溫度参数在 至少一个未来时刻处的至少一个后续值，并且被安排成根据溫度参数的运至少一个后续值 和电池电量状态参数的初始值确定出能够从电池中提取的能量的量的估计值。该设备可W 进一步包括传送装置，该传送装置被安排成向使用者界面传送根据已经确定的可提取的能 量值生成的信号。
[0039] 还提出了一种结合了运种设备的机动车辆电池管理系统，例如，BMS或其他系统。
[0040] 本系统和/或本设备可W包括或结合到一个或多个处理器中，例如，微控制器、微 处理器或其他事项。
[0041] 该接收装置可W包括输入引脚、输入端口或其他事项。该处理装置可W例如包括 处理器核屯、或CPU(中央处理单元）。该传送装置可W例如包括输出端口、输出引脚或其他 事项。
[0042] 还提出了一种机动车辆，该机动车辆包括如上所述的电池管理系统，并且可能包 括电池。该车辆可W例如是电动车辆或混合动力车辆。
[0043] 还提出了一种计算机程序产品，该计算机程序产品包括指令，W用于当处理器执 行运些指令时执行上述方法的步骤。
[0044] 通过参照运些展示了多个非限制性实施例的附图将更好地理解本发明。 W45] 已经讨论的图1是针对不同溫度值的曲线图，其中，X轴上的是电池的电量状态， 为％，y轴上的是相关联的可供使用的能量。
[0046] 图2示出了根据本发明的一个实施例的车辆的实例。
[0047] 图3是根据本发明的一个实施例的示例性方法的流程图。
[0048] 参照图2,机动车辆1 (例如，电动车辆）可W包括能够拉动本车辆的牵引用电池 2、电池管理系统3 (称为BM巧和使用者界面4 (例如，仪表板）。 W例BMS3使得有可能控制电池2的充电和放电，并且使得有可能控制将消息显示在 使用者界面4的屏幕（未展现）上。
[0050]BMS3结合用于评估电池2中可供使用的能量的设备5,例如，