车辆蓄电池组电池单元电压确定的制作方法

车辆蓄电池组电池单元电压确定的制作方法
【专利摘要】本发明涉及车辆蓄电池组电池单元电压确定。提供了确定车辆的蓄电池组的电池单元的电压的方法和系统。传感器构造成测量当所述蓄电池组被平衡时所述电池单元的电压的初始值。处理器联接到所述传感器并且构造成：确定来自所述蓄电池组的平衡的偏置；以及利用所述初始值和所述偏置来计算所述电池单元的电压的调节值。
【专利说明】车辆蓄电池组电池单元电压确定
【技术领域】
[0001]【技术领域】总体上涉及车辆领域，且更具体地涉及用于确定车辆的蓄电池组的电池单元的电压的方法和系统。
【背景技术】
[0002]一些车辆、尤其是电动车辆和混合动力电动车辆利用蓄电池组来供电。蓄电池组中包括各种蓄电池电池单元。随着蓄电池组被使用以及电池单元老化，电池单元可能需要针对其电荷状态被平衡。然而，这种电池单元平衡可能偏移蓄电池的电压测量值。
[0003]因此，想要提供一种用于确定车辆的蓄电池组的电池单元的电压的改进方法，其例如考虑在蓄电池电池单元平衡期间电压值的偏移。还想要提供一种用于这样确定车辆蓄电池组的电池单元的电压的改进系统、以及包括这种方法和系统的车辆。此外,本发明的其他期望特征和特性从下述详细说明和所附权利要求书结合附图以及前述【技术领域】和【背景技术】将显而易见。

【发明内容】

[0004]根据示例性实施例，提供一种用于确定车辆的蓄电池组的电池单元的电压的方法。所述方法包括:确定来自所述蓄电池组的平衡的偏置；测量当所述蓄电池组被平衡时所述电池单元的电压的初始值；以及经由处理器利用所述初始值和所述偏置来计算所述电池单元的电压的调节值。
[0005]根据另一示例性实施例，提供一种用于确定车辆的蓄电池组的电池单元的电压的系统。所述系统包括传感器和处理器。所述传感器构造成测量当所述蓄电池组被平衡时所述电池单元的电压的初始值。所述处理器联接到所述传感器并且构造成:确定来自所述蓄电池组的平衡的偏置；以及利用所述初始值和所述偏置来计算所述电池单元的电压的调节值。
[0006]根据又一示例性实施例，提供一种车辆。该车辆包括驱动系统和控制系统。所述驱动系统包括蓄电池组。所述控制系统用于所述蓄电池组。所述控制系统包括传感器和处理器。所述传感器构造成测量当所述蓄电池组被平衡时所述蓄电池组的所述电池单元的电压的初始值。所述处理器联接到所述传感器并且构造成:确定来自所述蓄电池组的平衡的偏置；以及利用所述初始值和所述偏置来计算所述电池单元的电压的调节值。
[0007]本发明还提供了以下技术方案。
[0008]方案1.一种确定车辆的蓄电池组的电池单元的电压的方法，所述方法包括:
确定来自所述蓄电池组的平衡的偏置；
测量当所述蓄电池组被平衡时所述电池单元的电压的初始值；以及 经由处理器基于所述初始值和所述偏置来计算所述电池单元的电压的调节值。
[0009]方案2.根据方案I所述的方法，其中，确定所述偏置的步骤包括:
在开始平衡所述蓄电池组之前测量所述电压的第一值； 在开始平衡所述蓄电池组之后测量所述电压的第二值；以及 利用所述第一值和第二值来计算所述偏置。
[0010]方案3.根据方案2所述的方法，其中，计算所述偏置的步骤包括:将所述第二值减
去第一值。
[0011]方案4.根据方案2所述的方法，其中:
测量所述第一值的步骤包括正好在闭合开关以开始所述蓄电池组的平衡之前测量所述第一值；并且
测量所述第二值的步骤包括正好在闭合所述开关以开始所述蓄电池组的平衡之后测
量所述第二值。
[0012]方案5.根据方案I所述的方法，其中，多个电阻用于平衡所述蓄电池组，并且计算所述调节值的步骤包括:
经由处理器利用所述初始值、所述偏置和所述多个电阻的电阻值来计算所述调节值。
[0013]方案6.根据方案I所述的方法，还包括:
在测量所述初始值的平衡事件期间测量当所述蓄电池组被平衡时所述电池单元的电压的多个附加初始值；以及
利用所述多个附加初始值中的相应附加初始值和所述偏置针对所述多个附加初始值中的每个附加初始值计算所述电池单元的电压的相应调节值。
[0014]方案7.根据方案6所述的方法，还包括:
在测量所述初始值的所述平衡事件之后的第二平衡事件期间测量当所述蓄电池组被平衡时所述电池单元的电压的新的多个附加初始值；
针对所述第二平衡事件确定来自所述蓄电池组的平衡的新偏置；以及利用所述新的多个附加初始值中的相应附加初始值和所述新偏置针对所述新的多个附加初始值中的每个附加初始值计算所述电池单元的电压的新的相应调节值。
[0015]方案8.—种用于确定车辆的蓄电池组的电池单兀的电压的系统,所述系统包括: 传感器，所述传感器构造成测量当所述蓄电池组被平衡时所述电池单元的电压的初始
值；以及
处理器，所述处理器联接到所述传感器并且构造成:
确定来自所述蓄电池组的平衡的偏置；以及
利用所述初始值和所述偏置来计算所述电池单元的电压的调节值。
[0016]方案9.根据方案8所述的系统，其中:
所述传感器构造成:
在开始平衡所述蓄电池组之前测量所述电压的第一值；
在开始平衡所述蓄电池组之后测量所述电压的第二值；并且 所述处理器构造成利用所述第一值和第二值来计算所述偏置。
[0017]方案10.根据方案9所述的系统，其中，所述处理器构造成通过将所述第二值减去第一值来计算所述偏置。
[0018]方案11.根据方案9所述的系统，其中，所述传感器构造成:
正好在闭合开关以开始所述蓄电池组的平衡之前测量所述第一值；以及 正好在闭合所述开关以开始所述蓄电池组的平衡之后测量所述第二值。[0019]方案12.根据方案8所述的系统，其中，多个电阻用于平衡所述蓄电池组，并且所述处理器还构造成利用所述初始值、所述偏置和所述多个电阻的电阻值来计算所述调节值。
[0020]方案13.根据方案9所述的系统，其中:
所述传感器构造成在测量所述初始值的平衡事件期间测量当所述蓄电池组被平衡时所述电池单元的电压的多个附加初始值；并且
所述处理器构造成利用所述多个附加初始值中的相应附加初始值和所述偏置针对所述多个附加初始值中的每个附加初始值计算所述电池单元的电压的相应调节值。
[0021]方案14.根据方案13所述的系统，其中:
所述传感器构造成在测量所述初始值的所述平衡事件之后的第二平衡事件期间测量当所述蓄电池组被平衡时所述电池单元的电压的新的多个附加初始值；并且所述处理器还构造成:
针对所述第二平衡事件确定来自所述蓄电池组的平衡的新偏置；以及利用所述新的多个附加初始值中的相应附加初始值和所述新偏置针对所述新的多个附加初始值中的每个附加初始值计算所述电池单元的电压的新的相应调节值。
[0022]方案15.—种车辆，所述车辆包括:
驱动系统，所述驱动系统包括蓄电池组；以及 用于所述蓄电池组的控制系统，所述控制系统包括:
传感器，所述传感器构造成测量当所述蓄电池组被平衡时所述蓄电池组的电池单元的电压的初始值；以及
处理器，所述处理器联接到所述传感器并且构造成:
确定来自所述蓄电池组的平衡的偏置；以及
利用所述初始值和所述偏置来计算所述电池单元的电压的调节值。
[0023]方案16.根据方案15所述的车辆，其中:
所述传感器构造成:
在开始平衡所述蓄电池组之前测量所述电压的第一值；
在开始平衡所述蓄电池组之后测量所述电压的第二值；并且 所述处理器构造成利用所述第一值和第二值来计算所述偏置。
[0024]方案17.根据方案16所述的车辆，其中，所述传感器构造成:
正好在闭合开关以开始所述蓄电池组的平衡之前测量所述第一值；以及 正好在闭合所述开关以开始所述蓄电池组的平衡之后测量所述第二值。
[0025]方案18.根据方案15所述的车辆，其中，多个电阻用于平衡所述蓄电池组，并且所述处理器还构造成利用所述初始值、所述偏置和所述多个电阻的电阻值来计算所述调节值。
[0026]方案19.根据方案15所述的车辆，其中:
所述传感器构造成在测量所述初始值的平衡事件期间测量当所述蓄电池组被平衡时所述电池单元的电压的多个附加初始值；并且
所述处理器构造成利用所述多个附加初始值中的相应附加初始值和所述偏置针对所述多个附加初始值中的每个附加初始值计算所述电池单元的电压的相应调节值。[0027]方案20.根据方案19所述的车辆，其中:
所述传感器构造成在测量所述初始值的所述平衡事件之后的第二平衡事件期间测量当所述蓄电池组被平衡时所述电池单元的电压的新的多个附加初始值；并且所述处理器还构造成:
针对所述第二平衡事件确定来自所述蓄电池组的平衡的新偏置；以及利用所述新的多个附加初始值中的相应附加初始值和所述新偏置针对所述新的多个附加初始值中的每个附加初始值计算所述电池单元的电压的新的相应调节值。
【专利附图】

【附图说明】
[0028]本公开将在下文结合下述附图被描述，在附图中相同的附图标记指代相同的元件，并且其中:
图1是根据示例性实施例的包括蓄电池组和控制系统的车辆的功能框图，所述控制系统确定蓄电池组的电压值，当蓄电池组的蓄电池电池单元被平衡时所述电压值针对偏移被调节；
图2是根据示例性实施例的系统的功能性示意图，该系统包括图1的蓄电池组的电池单元、图1的蓄电池组的电池单元平衡装置、以及图1的控制系统；
图3是根据示例性实施例的用于确定蓄电池组的电压值的过程的流程图，当所述蓄电池组的蓄电池电池单元被平衡时所述电压值针对偏移被调节，并且所述过程可结合图1的车辆、蓄电池组和控制系统被使用；以及
图4是根据示例性实施例的图3的过程的一些步骤的图形图示。
【具体实施方式】
[0029]下述详细说明本质上仅是示例性的，并且不旨在限制本公开或其应用和使用。此夕卜，并不旨在受在前述【背景技术】或下述具体说明中呈现的任何理论约束。
[0030]图1示出了根据示例性实施例的车辆100或机动车。如将在下文更详细地描述的，车辆100包括:具有各个蓄电池电池单元131的蓄电池组122 ;用于蓄电池组122的控制系统124 ;以及用于蓄电池组122的平衡装置127。在这些特征之中，蓄电池组控制系统124确定蓄电池组122的电压值，所述电压值针对偏移被调节，当蓄电池电池单元131经由平衡装置127被平衡时，可能出现所述偏移。
[0031]车辆100包括底盘112、车身114、四个车轮116以及电子控制系统118。车身114设置在底盘112上并且大致包封车辆100的其他部件。车身114和底盘112可共同地形成车架。车轮116各自在车身114的相应角部附近可旋转地联接到底盘112。
[0032]车辆100可以是许多不同类型的机动车中的任一种，例如，轿车、货车、卡车、或运动型车辆(SUV)，并且可以是两轮驱动(2WD)(即，后轮驱动或前轮驱动)、四轮驱动(4WD)或全轮驱动(AWD)的。车辆100还可结合有多种不同类型的电气推进系统中的任一种或组合，例如，汽油或柴油燃料燃烧发动机、“灵活燃料车辆”(FFV)发动机(即，使用汽油和酒精的混合物)、气体化合物(例如，氢气和/或天然气)燃料发动机、燃烧/电动马达混合动力发动机、和电动马达。
[0033]在如图1所示的示例性实施例中，车辆100是混合动力电动车辆(HEV)，并且还包括致动器组件120、上述蓄电池组122、蓄电池组控制系统124、功率变换器组件(或变换器)126和散热器128。致动器组件120包括安装在底盘112上的驱动车轮116的至少一个推进系统129。
[0034]具体地，如图1所示，致动器组件120包括燃烧发动机130和电动马达/发电机(或马达)132。如本领域技术人员将理解的，电动马达132中包括变速器，虽然未示出，并且还包括定子组件(包括导电线圈)、转子组件(包括铁磁铁心)和冷却流体或冷却剂。电动马达132内的定子组件和/或转子组件可包括多个电磁极，如通常理解的那样。
[0035]仍参考图1，燃烧发动机130和电动马达132被整体地形成，使得一个或两者通过一个或多个驱动轴134被机械地联接到车轮116中的至少一些。在一个实施例中，车辆100是“串联HEV”，其中，燃烧发动机130不直接联接到变速器，而是联接到发电机(未示出)，所述发电机用于向电动马达132供电。在另一实施例中，车辆100是“并联HEV”，其中，燃烧发动机130直接联接到变速器，例如，通过使电动马达132的转子旋转地联接到燃烧发动机130的驱动轴来实现。在一些其他实施例中，车辆100可包括纯电动车辆，而不具有燃烧发动机130。
[0036]蓄电池组122电连接到变换器126。在一个实施例中，蓄电池组122被安装在底盘112上。在一个这种实施例中，蓄电池组122被设置在车辆的驾驶舱内。在另一实施例中，蓄电池组122被设置在车辆的驾驶舱下面。蓄电池组122优选地包括可再充电蓄电池，其具有一组蓄电池电池单元131。如图1所示，蓄电池组122可具有任何数量的电池单元131。在一个实施例中，蓄电池组122包括磷酸锂铁蓄电池，例如纳米磷酸盐锂离子蓄电池。蓄电池组122和推进系统129 —起提供用于推进车辆100的驱动系统。蓄电池组122由蓄电池组控制系统124来控制，并且由蓄电池组控制系统124利用上述平衡装置127来平衡，这些都将在下文被描述。
[0037]平衡装置127被用于平衡蓄电池组122的电池单元131。具体地，平衡装置127包括一个或多个电阻140以及电气开关142。当一些电池单元131与蓄电池组122的其他电池单元131相比具有相对较高的电压或电荷状态时，开关142闭合，使得电流沿电阻140从具有相对较高的电压或电荷状态的电池单元131放电，以由此使得蓄电池组122中的每个电池单元131上的电压或电荷状态均衡。当完成平衡时，开关142断开。蓄电池组122中的电池单元131的平衡优选地由蓄电池组控制系统124控制，该蓄电池组控制系统选择性地断开和闭合电气开关142。在一些实施例中，平衡装置部件中的一些或全部可以是蓄电池组122自身和/或蓄电池组控制系统124的一部分。
[0038]参考图2，提供根据示例性实施例的系统200，该系统示出了图1的蓄电池组122的电池单元131的平衡。在图2的实施例中，使用两个电阻140，即第一电阻202和第二电阻204。当开关142由图1的蓄电池组控制系统124 (在图2中未示出)闭合时，来自具有相对较高的电压或电荷状态的具体电池单元206 (与蓄电池组122中的其他电池单元131相比)的电流207经由电阻140放电，以平衡蓄电池组122。当完成平衡时，开关142由蓄电池组控制系统124断开。因此，当在该平衡过程期间获得电压测量值时，电池单元206的测量电压210与电池单元206的实际电压208不同(由于电流放电)，由此导致电池单元206以及总体上蓄电池组122的电压测量的偏移。
[0039]回到图1，蓄电池组控制系统124被联接到蓄电池组122以及平衡装置127。在一些实施例中，蓄电池组控制系统124的各个部件可以是蓄电池组122和/或平衡装置127的一部分。如图1所示，在一些实施例中，蓄电池组控制系统124还可联接到电子控制系统118和/或可为电子控制系统118的一部分。
[0040]如上所述，蓄电池组控制系统124控制蓄电池组122的操作，包括经由平衡装置127实现的蓄电池组122的平衡。此外，蓄电池组控制系统124确定蓄电池组122的电压，该电压针对偏移被调节，如上所述，所述偏移可能源自于蓄电池组122的电池单元131的平衡。
[0041]如图1所示，蓄电池组控制系统124包括传感器阵列150和控制器160。传感器阵列150包括电压传感器152,并且在一些实施例中还包括电阻传感器154。电压传感器152测量蓄电池组122的电压值。虽然电压传感器152被描述为蓄电池组控制系统124的一部分，但是将理解的是，电压传感器152可以物理地设置在蓄电池组122内和/或作为蓄电池组122的一部分。在一个实施例中，蓄电池组122的每个电池单元131包括分离的电压传感器152，并且每个电压传感器152测量相应电池单元131的电压(并且优选地设置在这种电池单元131内或附近)。电阻传感器154测量平衡装置127的电阻140的电阻值，并且可以是电阻140的一部分和/或联接到所述电阻140。
[0042]控制器160被联接到传感器阵列150，并且还优选地联接到蓄电池组122和平衡装置127。在所述实施例中，控制器160还联接到电子控制系统118。根据在下文结合图3和图4进一步讨论的过程300内的步骤，控制器160通过调节由电压传感器152测量的电压值来确定蓄电池组122的电池单元131的电压值，以考虑(或计入,account for)当电池单元131被平衡时可能出现的偏移。
[0043]如图1所示，控制器160包括计算机系统。在一些实施例中，控制器160还可包括下述的一个或多个:电压传感器152 ;电阻传感器154 ;蓄电池组122 ;平衡装置127 ;电子控制系统118 ;和/或其部分；和/或一个或多个其他装置。此外，将理解的是，控制器160可能以其他方式不同于如图1所述的实施例。例如，控制器160可联接到或可以其他方式采用一个或多个远程计算机系统和/或其他控制系统。
[0044]在所述实施例中，控制器160的计算机系统包括这样的计算机系统，其包括处理器162、存储器164、接口 166、存储装置168和总线170。处理器162执行控制器160的计算和控制功能，并且可包括任何类型的处理器或多个处理器、单个集成电路(例如，微处理器)、或协同作业以完成处理单元的功能的任何合适数量的集成电路装置和/或电路板。在操作期间，处理器162执行包含在存储器164内的一个或多个程序172，并且由此控制控制器160和控制器160的计算机系统的总体操作，优选地执行本文所述的过程的步骤，例如将在下文结合图3和图4进一步描述的过程300的步骤。
[0045]存储器164可以是任何类型的合适存储器。这将包括各种类型的例如SDRAM的动态随机存取存储器(DRAM)、各种类型的静态RAM (SRAM)、以及各种类型的非易失性存储器(PROM、EPROM和闪存)。总线170用于在控制器160的计算机系统的各个部件之间传输程序、数据、状态和其他信息或信号。在优选实施例中，存储器164存储上述程序172以及一个或多个存储值174，以用于确定蓄电池组122的电压。在一些示例中，存储器164定位和/或共同定位在与处理器162相同的计算机芯片上。
[0046]接口 166允许例如从系统驱动器和/或控制器160的计算机系统到另一计算机系统的通信，并且可利用任何合适方法和设备来实施。该接口可包括用于与其他系统或部件通信的一个或多个网络接口。接口 166还可包括用于与技术员通信的一个或多个网络接口，和/或用于连接到存储设备(例如，存储装置168)的一个或多个存储接口。
[0047]存储装置168可以是任何合适类型的存储设备，包括诸如硬盘驱动器、闪存系统、软盘驱动器和光盘驱动器的直接存取存储装置。在一个示例性实施例中，存储装置168包括程序产品，存储器164可从该程序产品接收程序172，该程序执行本公开的一个或多个过程的一个或多个实施例，例如在下文描述的图3和图4的过程300的步骤。在另一示例性实施例中，程序产品可直接存储在存储器164和/或盘片(例如，盘片176)中和/或以其他方式由所述存储器164和/或盘片访问，例如在下文所述的。
[0048]总线170可以是连接计算机系统和部件的任何合适物理或逻辑机构。所述总线包括但不局限于直接硬线连接、光纤、红外和无线总线技术。在操作期间，程序172被存储在存储器164中并且由处理器162执行。
[0049]将理解的是，虽然本示例性实施例在完整运行的计算机系统的背景下被描述，但是本领域技术人员将认识到，本公开的机构能够被分配为程序产品，该程序产品具有用于存储程序及其指令并且实施该程序及其指令的分配的一种或多种类型的非瞬态计算机可读信号承载介质，例如存储该程序并且包含存储在其中的计算机指令以使得计算机处理器(例如，处理器162)执行并实施该程序的非瞬态计算机可读介质。这种程序产品可能采取各种形式，并且本公开等同地适用，而与用于实施该分配的计算机可读信号承载介质的具体类型无关。信号承载介质的示例包括:可记录介质，例如软盘、硬盘驱动器、存储卡和光盘；以及传输介质，例如数字和模拟通信链路。类似地将理解的是，控制器160的计算机系统还可能以其他方式不同于如图1所示的实施例，例如不同之处在于，控制器160的计算机系统可联接到或可以其他方式利用一个或多个远程计算机系统和/或其他控制系统。
[0050]散热器128在车架的外部处被连接到车架，并且虽然未详细地示出，但是该散热器中包括多个冷却通道，这些冷却通道容纳诸如水和/或乙二醇(即，“防冻剂”)的冷却流体(SP，冷却剂)，并且被联接到燃烧发动机130和变换器126。
[0051]图3是根据示例性实施例的用于确定车辆的蓄电池组的蓄电池电池单元的电压的过程300的流程图。过程300针对增益调节电压，所述增益可能源自于蓄电池组的电池单元的平衡。根据示例性实施例，过程300可结合图1的车辆100、蓄电池组122、平衡装置127和蓄电池组控制系统124以及图2的系统200被使用。
[0052]如图3所示，过程300包括步骤:在开始平衡蓄电池组之前测量蓄电池组的电池单元的电压的第一值(步骤302)。如贯穿本申请使用的，术语“平衡电池单元”和“平衡蓄电池组”旨在是同义的，并且旨在代表平衡图1的蓄电池组122的电池单元131，使得具有相对较大的电压或电荷状态的电池单元131 (与蓄电池组122的其他电池单元131相比)经由图1和图2的电阻140释放电流(以由此在具体时刻实现蓄电池组122的电池单元131的电压或电荷状态的均衡)。优选地，在下文所述的步骤304中正好在由图1的处理器162闭合图1和2的开关142之前(优选地，在此之前不超过数个毫秒)，由图1的一个或多个电压传感器152测量步骤302的第一电压值(S卩，使得当通过该系统的电流等于零时测量步骤302的第一电压值)。
[0053]在步骤302测量第一电压值之后，开始电池单元平衡(步骤304)。在优选实施例中，图1的处理器162在步骤304期间、大致正好在测量图1的第一电压之后闭合图1和图2的开关142。
[0054]此外，在开始蓄电池组的平衡之后测量蓄电池组的电池单元的电压的第二值(步骤306)。在蓄电池组的平衡期间测量步骤306的第二电压值。优选地，在蓄电池组的平衡期间、优选地正好在由图1的处理器162闭合图1和图2的开关142之后(优选地，大致正好在此之后并且在此之后不超过数个毫秒)，由图1的一个或多个电压传感器152测量步骤306的第二电压值(即，使得当非零电流流经该系统时测量该第二电压值)。
[0055]确定所述电压的偏置(步骤308)。该偏置代表蓄电池组的电池单元的电压的测量值的校正，以补偿当蓄电池组被平衡时可能出现的偏移。在一个实施例中，电压由图1的处理器162使用步骤302的第一电压值和步骤306的第二电压值来计算(308)。在一个这种实施例中，处理器162通过将步骤306的第二电压值减去步骤302的第一电压值来计算该偏置。在一些这种实施例中，该偏置包括在电池单元的预平衡和平衡期间的测量值之间的差(或变化)，例如在下文进一步描述的方程I中。在一些其他实施例中，该偏置包括在电池单元的平衡期间获得的测量值之间的差(或变化)，并且例如也将在下文进一步描述的方程2中被用作针对预平衡测量值(即V (first))的相对变化。
[0056]测量蓄电池组电池单元的初始电压值(步骤310)。步骤310的初始电压值代表在电池单元平衡期间测量的尚未针对在电池单元平衡期间可能出现的偏移被调节的原始电压值。步骤310的初始电压值在电池单元平衡已经推进一定时间段时、并且在步骤306测量第二电压值之后被测量。在一个示例性实施例中，在步骤306测量第二电压值之后大约二十五毫秒(25毫秒)，步骤310的初始电压值被测量。步骤310的初始电压值优选地由图1的一个或多个电压传感器152来测量。
[0057]此外在一些实施例中，还测量联接到蓄电池电池单元的电阻的电阻值(步骤312)。在一个实施例中，在步骤312期间，由图1的电阻传感器154针对图1和图2的电阻140来测量电阻值，并且这些电阻值包括用于图2的第一电阻202的第一电阻值以及用于图2的第二电阻204的第二电阻值。在步骤`312测量电阻值的实施例中，电阻值优选地至少与步骤310的初始电压值大致同时地被测量。
[0058]确定调节电压值(步骤314)。步骤314的调节电压值基于步骤310的初始电压值以及步骤308的偏置而定。步骤314的调节电压值代表基于在蓄电池组的平衡期间针对电池单元电压测量值可能出现的偏移相对于步骤310的初始电压值来说的调节值。步骤314的调节电压值优选地由图1的处理器162来计算。步骤314的调节电压值可由蓄电池组控制系统124使用，以用于监测和/或控制蓄电池组122。
[0059]在一个实施例中，步骤314的调节电压值通过根据下述方程将初始电压值和偏置相加来计算:
V(adjusted) =V (preliminary) +Offset(方程 I)
其中,V(adjusted)是在步骤314计算的调节电压,V(preliminary)是在步骤310中测
量的初始电压值，并且Offset是在步骤308计算的电压偏置。
[0060]替代地，步骤314的调节值可根据下述方程(其中，步骤308的偏置仍隐含地被用于V(first) - V (second)的形式)以数学等效的方式被计算:
V(adjusted) =V (first) +V (preliminary) - V (second)(方程 2)其中,V(adjusted)是在步骤314计算的调节电压,V(first)是在步骤302测量的第一电压值，V (preliminary)是在步骤310中测量的初始电压值,并且V(second)是在步骤306测量的第二电压值。
[0061]在一些实施例中，步骤312的电阻值还可用于计算步骤314的调节电压，从而考虑取决于当前电池单元电压的图2的第一电阻202上的压降，使得方程I变为:
V(adjusted) =V (preliminary) +Offset* (R1+R2) /R2(方程 3)
并且方程2可变为:
V(adjusted) =V (first) + (V (preliminary) - V (second)) * (R1+R2) /R2 (方程 4)
其中，Rl是在步骤312中的图2的第一电阻202的测量电阻值并且R2是图2的第二
电阻204的测量电阻值。
[0062]应用计时器(步骤316)。该计时器被用于随着时间的经过在蓄电池组的平衡期间分布用于蓄电池电池单元的步骤310-314的各个最新电压确定，并且还用于随时间的经过而更新步骤308的偏置。计时器优选地由图1的处理器162操作。在一个实施例中，使用计时器，使得步骤310-314的电压确定以按照(相对较小的)第一时间段(例如，每二十五毫秒)隔开的第一规则间隔被执行，步骤302-308的偏置确定以按照(相对较大的)第二时间段(例如，每二百毫秒)隔开的第二规则间隔被执行。然而，所使用的具体时间间隔可能在不同实施例中不同。
[0063]作出与步骤302-308的偏置确定相关的第一时间段是否已经流逝的确定(步骤318)。具体地在一个实施例中，作出自步骤308的最新迭代中的偏置的最新确定之后是否已经流逝第一时间段(例如，在上述示例中，二百毫秒)的步骤318的确定。该确定优选地由图1的处理器162作出。
[0064]如果在步骤318确定了第一时间段尚未流逝，那么作出与步骤310-314的电压确定相关的第二时间段是否已经流逝的确定(步骤320)。具体地在一个实施例中，作出自步骤314的最新迭代中的调节电压的最新确定之后是否已经流逝第二时间段(例如，在上述示例中，二十五毫秒)的步骤320的确定。该确定优选地由图1的处理器162作出。
[0065]如果在步骤320确定了第二时间段尚未流逝，那么步骤316的计时器继续直到第一时间量已经流逝。如果在步骤320确定了第二时间段已经流逝(假设第一时间段尚未流逝)，那么该过程返回到步骤310。于是步骤310-320以各种迭代重复，直到作出了下述确定:(i)在步骤318中确定第一时间段已经流逝在步骤320中确定第二时间段已经流逝。
[0066]在步骤310-320的各种迭代期间，在测量第一初始值的同一平衡事件期间，当电池单元被平衡时在各个时间点在步骤310的新迭代中测量电池单元的电压的各个附加初始值。类似地，各个附加电阻值在步骤312的新迭代中被测量，并且各个附加调节电压值针对每个附加初始值利用在同一平衡事件期间的同一偏置在步骤314的新迭代中被计算。例如，在第二时间段是二十五毫秒的上述示例中，那么附加初始值在步骤310被测量并且被用于在平衡事件的持续进行期间利用308的同一偏置每二十五毫秒计算在步骤314中的相应附加调节电压值。
[0067]当在步骤318作出第一时间量已经流逝的确定时，蓄电池组的平衡被暂时终止(步骤322)。在一个实施例中，在步骤322期间，图1的处理器162暂时地断开图1和图2的开关142，以便计算新偏置。当平衡停止时(例如，当开关142断开时)，该过程返回到步骤302。在新平衡事件开始时计算新偏置(步骤302-308 )，并且接着测量各种新的附加初始电压值，并且在步骤310-320中在该新平衡事件的各个时间点利用用于该新平衡事件的新对应偏置来计算各个相应新的附加调节电压值。在上述示例中，新偏置大约每二百毫秒被计算(各自对应于新平衡事件)，并且大约每二十五毫秒新初始电压值被测量并且调节电压值被确定。然而，在不同实施例中，确切定时和/或频率可能不同。此外，在优选实施例中，过程300的步骤被重复，并且对于图1的蓄电池组122的每个电池单元131来说最优选地持续地重复。
[0068]图4是根据示例性实施例的图3的过程300的一些步骤的图形图示400。具体地，图形图示400示出了原始测量电池单元电压402、调节电池单元电压403、实际电池单元电压404和用于过程300的平衡开关状态406。如图4所示，当发生电池单元平衡时，原始测量电压402 (对应于步骤310的初始电压值)小于实际电压404。因此，当发生电池单元平衡时，调节电压403 (对应于步骤314的调节电压值)更接近实际电压404 (与原始测量电压402和实际电压404之间的差相比)，且因此当发生电池单元平衡时提供更精确的电压值(与原始测量电压402相比)。
[0069]如图4所示，正好在开关在点410闭合(步骤304)之前(S卩，正好在平衡开始之前)，当蓄电池组处于非平衡时段420时在点430测量第一电压值(步骤302)，并且正好在开关闭合之后(即，正好在平衡开始之后)在点432测量第二电压值(步骤306)。在该同一平衡事件(即，表示为平衡事件422)期间在点434、436、438和440处测量各个初始电压值(步骤310的不同迭代)以及计算相应调节电压值(步骤314的对应迭代)。当开关在点412断开(步骤322)时，该平衡事件被暂时地终止(在时间段424期间不执行平衡)。
[0070]新偏置被测量并且新平衡事件开始，并且以新的第一电压值(步骤302的新迭代)开始，所述新的第一电压值正好在开关在点414再次闭合(步骤304的新迭代)之前(即，正好在再次开始平衡之前)在点442被测量，并且正好在开关闭合之后(B卩，正好在再次开始平衡之后)在点444测量新的第二电压值(步骤306)。在该新平衡事件(即，表示为平衡事件426)期间在点446、448和450测量各个新初始电压值(步骤310)和计算相应调节电压值(步骤314)，以此类推。
[0071]因此，所公开的方法、系统和车辆提供蓄电池组、包括蓄电池组内的电池单元的电压的潜在改进的确定。这些电压值被调节，以补偿当蓄电池电池单元被平衡时可能出现的偏移。此外，由于偏置值以规则间隔(当平衡停止以及重新启动时)更新并且在每个具体平衡事件内的规则间隔使用实际电压测量值，因此所公开的方法、系统和车辆提供相对更当前并且因此潜在地更准确的调节电压值。
[0072]将理解的是，所公开的方法、系统和车辆可能与附图中所述以及本文说明的方法、系统和车辆不同。例如，车辆100、蓄电池组122、蓄电池组控制系统124、平衡装置127和/或其各个部件可能与在图1和图2中所述以及结合图1和图2描述的不相同。此外，将理解的是，过程300的一些步骤可能与在图3和4中描述和/或结合图3和4阐述的步骤不同。类似地将理解的是，上述过程的一些步骤可能同时地发生或者按照与在图3和4中描述和/或结合图3和4上文描述的顺序不同的顺序来进行。
[0073]虽然在前述详细说明中已经示出了至少一个示例性实施例，但是应当理解存在大量的变型。还应当理解的是，示例性实施例仅是示例且决不旨在限制本公开的范围、应用或配置。更确切地说，前述详细说明将向本领域技术人员提供用于实施示例性实施例的便捷路线图。应当理解的是，在不偏离由所附权利要求书及其法律等同物阐述的本公开范围的前提下可作出元件的功能和配置上的各种变化。
【权利要求】
1.一种确定车辆的蓄电池组的电池单元的电压的方法，所述方法包括: 确定来自所述蓄电池组的平衡的偏置； 测量当所述蓄电池组被平衡时所述电池单元的电压的初始值；以及 经由处理器基于所述初始值和所述偏置来计算所述电池单元的电压的调节值。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，确定所述偏置的步骤包括: 在开始平衡所述蓄电池组之前测量所述电压的第一值； 在开始平衡所述蓄电池组之后测量所述电压的第二值；以及 利用所述第一值和第二值来计算所述偏置。
3.根据权利要求2所述的方法，其中，计算所述偏置的步骤包括:将所述第二值减去第一值。
4.根据权利要求2所述的方法，其中: 测量所述第一值的步骤包括正好在闭合开关以开始所述蓄电池组的平衡之前测量所述第一值；并且 测量所述第二值的步骤包括正好在闭合所述开关以开始所述蓄电池组的平衡之后测量所述第二值。
5.根据权利要求1所述的方法，其中，多个电阻用于平衡所述蓄电池组，并且计算所述调节值的步骤包括: 经由处理器利用所述初始值、所述偏置和所述多个电阻的电阻值来计算所述调节值。
6.根据权利要求1所述的方法，还包括: 在测量所述初始值的平衡事件期间测量当所述蓄电池组被平衡时所述电池单元的电压的多个附加初始值；以及 利用所述多个附加初始值中的相应附加初始值和所述偏置针对所述多个附加初始值中的每个附加初始值计算所述电池单元的电压的相应调节值。
7.根据权利要求6所述的方法，还包括: 在测量所述初始值的所述平衡事件之后的第二平衡事件期间测量当所述蓄电池组被平衡时所述电池单元的电压的新的多个附加初始值； 针对所述第二平衡事件确定来自所述蓄电池组的平衡的新偏置；以及利用所述新的多个附加初始值中的相应附加初始值和所述新偏置针对所述新的多个附加初始值中的每个附加初始值计算所述电池单元的电压的新的相应调节值。
8.一种用于确定车辆的蓄电池组的电池单元的电压的系统，所述系统包括: 传感器，所述传感器构造成测量当所述蓄电池组被平衡时所述电池单元的电压的初始值；以及 处理器，所述处理器联接到所述传感器并且构造成: 确定来自所述蓄电池组的平衡的偏置；以及 利用所述初始值和所述偏置来计算所述电池单元的电压的调节值。
9.根据权利要求8所述的系统，其中: 所述传感器构造成: 在开始平衡所述蓄电池组之前测量所述电压的第一值； 在开始平衡所述蓄电池组之后测量所述电压的第二值；并且所述处理器构造成利用所述第一值和第二值来计算所述偏置。
10.一种车辆，所述车辆包括: 驱动系统，所述驱动系统包括蓄电池组；以及 用于所述蓄电池组的控制系统，所述控制系统包括: 传感器，所述传感器构造成测量当所述蓄电池组被平衡时所述蓄电池组的电池单元的电压的初始值；以及 处理器，所述处理器联接到所述传感器并且构造成: 确定来自所述蓄电池组的平衡的偏置；以及 利用所述初始值和所述偏 置来计算所述电池单元的电压的调节值。
【文档编号】G01R31/36GK103728562SQ201310469069
【公开日】2014年4月16日 申请日期:2013年10月10日 优先权日:2012年10月10日
【发明者】J.C.吉布斯 申请人:通用汽车环球科技运作有限责任公司