用于确定电池组温度和荷电状态的方法与流程

相关申请的交叉引用

本申请要求于2017年7月12日提交的美国临时专利申请号62/531769的优选权，该美国临时专利申请的全部内容通过引用以其全文并入本文中。

背景技术：

安全的电池性能可能需要电池监测。例如，当锂离子电池或nimh电池用于车辆环境中时，此类电池可以伴随有电池管理系统(bms)，其可以促进电池监测。电池监测可以包括测量电池温度和荷电状态(soc)。基于这些读数，车辆系统可以提供关于电池状态的信息。

因为电池系统通常由多个电池单元组成，所以温度和荷电状态可能在各个电池单元之间变化。单独电池单元的荷电状态和温度测量值可能无法反映电池组的总体荷电状态或温度。因此，已经开发了用于确定电池组的总体荷电状态的方法。所确定的总体荷电状态可以被理解为所报告的荷电状态——即，向车辆报告的荷电状态。类似地，所确定的总体温度可以被理解为所报告的温度。

一种已知的方法基于平均温度和电池单元荷电状态来确定荷电状态。当最大电池单元温度或最大荷电状态正在接近最大极限，而电池单元平均温度和荷电状态仍然低于高阈值时，所报告的电池温度或荷电状态(即，所确定的总体温度或荷电状态)显著低于最大电池单元温度或荷电状态，这可能误导用户或使用户感到困惑。对于低温而言也可能如此。

因此，需要一种通过提高准确性来弥补上述缺陷的系统和方法，并且所述系统和方法基于多个荷电状态读数而向车辆报告单个荷电状态，基于多个温度读数而向车辆报告单个温度。

技术实现要素：

因此，所提出的系统和方法旨在弥补此类已知缺陷并解决此类需求。因此，所提出的系统和方法获得多个电池单元温度读数并确定单个电池组温度以进行输出。另外，所提出的系统和方法获得多个单独电池单元荷电状态(soc)读数，从而确定并输出单个电池组荷电状态。所提出的系统和方法可以评估单独电池单元温度读数中的多个因素(包括但不限于最大电池单元温度、最小电池单元温度及诸如此类)以及车辆参数，以便克服所描述的问题。另外，所提出的系统和方法可以评估单独电池单元soc读数中的多个因素(包括但不限于最大电池单元soc、最小电池单元soc及诸如此类)以及车辆参数，以便克服所描述的问题。

所提出的方法可以通过比较电池单元温度与在电池组内的差距并确保计算出的电池组温度(所报告的温度)代表在极端情况下电池组性能极限来识别热管理故障和系统失衡故障，从而提高算法的鲁棒性。类似地，所提出的方法通过比较电池单元soc与在电池组内的差距并确保计算出的电池组soc(所报告的soc)代表在极端情况下电池组性能极限来识别soc管理故障和系统失衡故障，从而提高算法的鲁棒性。例如，在工作温度的高端下，电池组性能受到最大电池单元温度的限制。在工作温度区域的低端下，电池组性能受到最小电池单元温度的限制。类似地，在工作soc的高端下，电池组性能受到最大电池单元soc的限制。在工作soc区域的低端下，电池组性能受到最小电池单元soc的限制。

有利地，本文所公开的方法可以为电池组用户提供电池组(其包括多个电池单元，例如但不限于六个电池单元)的一个电池组温度，而不是单独的温度读数或最小温度、最大温度和平均温度作为控制输入。同样有利地，本文所公开的方法可以为电池组用户提供电池组的一个电池组soc，而不是单独的soc读数或最小soc、最大soc和平均soc作为控制输入。另外，除了其他特征之外，还可以提供充电容量和放电容量、以及剩余的放电量。

公开了一种电池系统，该电池系统包括：具有多个电池单元的电池组，所述多个电池单元中的每一个各具有电池单元温度；电池管理系统，该电池管理系统耦合到该电池组并且被设计成获得该电池组的多个温度并输出单个电池温度，该电池管理系统包括：高温阈值；低温阈值；以及下降值；其中该电池管理系统进一步被配置成：如果满足第一标准，则为该电池温度赋予高值；如果满足第二标准但不满足该第一标准，则为该电池温度赋予中高值；如果满足第三标准但不满足该第一标准或该第二标准，则为该电池温度赋予所获得的电池单元温度的平均值；如果满足第四标准但不满足该第一标准、该第二标准或该第三标准，则为该电池温度赋予中低值；如果满足第五标准但不满足该第一标准、该第二标准、该第三标准或该第四标准，则为该电池温度赋予低值；以及输出单个电池组温度值。进一步公开了一种系统，其中该电池管理系统进一步被配置成使用该电池单元温度和阈值来判定是否存在电池故障或错误。进一步公开了一种系统，其中该电池管理系统进一步被配置成当所述标准都不满足时为该电池温度赋予最小值。进一步公开了一种系统，其中该电池管理系统进一步被配置成当所述标准都不满足时为该电池温度赋予平均值。进一步公开了一种系统，其中该电池系统被配置成获得该多个电池的多个荷电状态值。进一步公开了一种系统，其中该电池管理系统进一步被配置成根据某些标准来评估该多个荷电状态值。进一步公开了一种系统，其中该电池管理系统输出该电池的单个荷电状态。进一步公开了一种使用该系统来确定电池组温度的方法。

本文公开了一种用于确定电池组荷电状态的系统。该系统包括电池管理系统，该电池管理系统耦合到该电池组并且被设计成获得多个电池单元的每个电池单元荷电状态，该电池管理系统包括：高荷电状态阈值；低荷电状态阈值；下降值；其中该电池管理系统进一步被配置成：如果满足第一标准，则为该电池荷电状态赋予高值；如果满足第二标准但不满足该第一标准，则为该电池荷电状态赋予中高值；如果满足第三标准但不满足该第一标准或该第二标准，则为该电池荷电状态赋予所获得的电池单元温度的平均值；如果满足第四标准但不满足该第一标准、该第二标准或该第三标准，则为该电池荷电状态赋予中低值；如果满足第五标准但不满足该第一标准、该第二标准、该第三标准或该第四标准，则为该电池温度赋予低值；并且输出单个电池组荷电状态值。进一步公开了一种系统，其中该电池管理系统进一步被配置成使用该电池单元荷电状态和阈值来判定是否存在电池故障或错误。

公开了一种用于确定电池组温度和荷电状态的方法。该方法包括：对多个温度阈值变量赋值；获得多个电池单元中的每个电池单元的多个温度读数；根据多个标准来评估该多个温度读数，包括：判定是否满足第一标准，并且如果满足，则为该电池温度赋予高值；判定是否满足第二标准但不满足该第一标准，并且如果如此，则为该电池温度赋予中高值；判定是否满足第三标准但不满足该第一标准或该第二标准，并且如果如此，则为该电池温度赋予所获得的电池单元温度的平均值；判定是否满足第四标准但不满足该第一标准、该第二标准或该第三标准，并且如果如此，则为该电池温度赋予中低值；判定是否满足第五标准但不满足该第一标准、该第二标准、该第三标准或该第四标准，并且如果如此，则为该电池温度赋予低值；以及输出单个电池组荷电状态值。进一步公开了一种方法，该方法包括：对多个荷电状态阈值变量赋值；获得多个电池单元中的每个电池单元的多个荷电状态读数；根据多个标准来评估该多个荷电状态读数；以及向车辆系统输出单个电池组荷电状态。进一步公开了一种方法，该方法包括：其中根据多个标准来评估该多个荷电状态读数进一步包括：判定是否满足第一标准，并且如果满足，则为该电池荷电状态赋予高值；判定是否满足第二标准但不满足该第一标准，并且如果如此，则为该电池荷电状态赋予中高值；判定是否满足第三标准但不满足该第一标准或该第二标准，并且如果如此，则为该电池荷电状态赋予所获得的电池单元温度的平均值；判定是否满足第四标准但不满足该第一标准、该第二标准或该第三标准，并且如果如此，则为该电池荷电状态赋予中低值。进一步公开了一种车辆，该车辆执行本文所公开的方法。进一步公开了一种车辆，该车辆具有本文所描述的系统。

根据本发明的设备、系统和方法的这些和其他特征以及优点可以描述于本说明书和附图中、或是从其中显而易见的。通过本文提供的附图和描述，进一步的公开内容和优点可以是显而易见的。

附图说明

图1示出了根据实施例的各种示例具有电池和电池管理系统的车辆的视图。

图2示出了根据实施例的各种示例具有电池和电池管理系统的电气系统。

图3示出了根据实施例的各种示例用于确定电池组温度的方法。

图4示出了根据实施例的各种示例用于确定电池组温度的方法。

图5a示出了根据实施例的各种示例用于确定电池组温度的另一种方法。

图5b-1、图5b-2、图5b-3示出了根据实施例的各种示例使用用于确定电池组温度的方法的多个示例图。

图6示出了根据实施例的各种示例用于确定电池组荷电状态的概括方法。

图7示出了根据实施例的各种示例用于确定电池组荷电状态的方法。

图8a示出了根据实施例的各种示例用于确定电池组荷电状态的方法。

图8b-1和图8b-2示出了根据实施例的各种示例使用用于确定电池组温度的方法的多个示例图。

图9a示出了根据实施例的各种示例用于确定电池组荷电状态的方法。

图9b-1和图9b-2示出了根据实施例的各种示例使用用于确定电池组温度的方法的多个示例图。

应该理解，附图不一定按比例。在某些情况下，可能已经省略了对于理解本发明不是必需的或致使其他细节难以感知的细节。当然，应理解本发明未必限于本文展示的具体实施例。

具体实施方式

现在将详细描述根据各种实施例用于确定电池组温度和电池组荷电状态的系统和方法。

在图1中，示出了车辆103的剖视图。车辆103被示出为具有由多个电池单元102组成的电池系统101。电池单元102可以被理解为构成电池组或电池系统101，该电池组或电池系统然后向车辆103提供电力以支持车辆功能。

图2示出了车辆控制系统的视图，该系统又可以包括电池系统101而且还包括电池管理系统(bms)105。如可以看出，电池管理系统或bms105处于与电池系统101和车辆103及其相关的电气系统通信。在各种实施例中，这可以允许测量电池属性并将其报告给车辆103。电池系统101可以进一步包括多个传感器104以便于获得关于电池的温度信息和/或荷电状态信息。电池管理系统105可以包括处理器以便于分析关于电池101的温度信息和/或荷电状态信息。在各种实施例中，可以为每个电池单元102设置温度传感器和soc传感器(通常为传感器104)。可替代地，例如，可以在电池系统101中为一组电池单元102设置温度传感器，以至温度传感器的数量小于电池单元的数量。在任一情况下，在各种实施例中，可以在电池101中设置多个温度传感器以获得多个温度读数。在各种实施例中，温度读数可以基本上同时由传感器获得。类似地，在各种实施例中，可以为多于一个电池单元102设置多个soc传感器，以至soc传感器的数量小于电池单元的数量。在任一情况(soc传感器的数量等于电池单元的数量，soc传感器的数量小于电池单元的数量)下，在各种实施例中，可以在电池101中设置多个soc传感器以获得多个soc读数。在各种实施例中，soc读数可以基本上同时获得。

当在车辆(例如，车辆103)中使用电池101时，可以满足某些要求以确保安全的车辆操作。这些参数可以由汽车制造商或其他车辆系统设计师来创建，以确保正确地向车辆输送电力。在各种实施例中，这些要求可能影响电池管理系统的特征。例如，这些要求可以包括可能的故障条件和/或操作要求(例如，电池温度可能需要平稳地改变以便与车辆交互)。

图3示出了根据各种实施例用于测量电池温度200的第一种方法。在各种实施例中，方法200可以(例如，从设置在电池组101中的多个传感器104)获得每个电池单元102(例如，六个电池单元中的每一个)或少于每个电池单元102的温度读数，并且输出电池组101的单个温度值。

在s201中，定义了电池温度测量值的阈值。这些值可以包括高温阈值(在各种实施例中标记为t高)、低温阈值(在各种实施例中标记为t低)、温度下降(在各种实施例中标记为t下降)和温度差(在各种实施例中标记为t差)。

t高可以被理解为高温阈值。可以将高温阈值设置为高于其时系统性能(例如，功率极限或电流极限)开始显著降低的温度值。在各种实施例中，范围可以是-40c至85c。低温阈值t低可以被理解为低于其时系统性能(例如，功率极限或电流极限)开始显著降低的低温。在各种实施例中，t低的温度范围是从-40c至85c。

还可以给出差距阈值t差距。t差距可以被理解为最低电池单元温度与最高电池单元温度之间的最大温差。如果最大电池单元温度与平均电池单元温度之间的差值高于该值，则可以给定或设置故障以指示电池热管理系统有问题(例如，热管理故障，例如基于电池单元温度传感器诸如最大电池单元温度传感器)。如果最小电池单元温度与平均电池单元温度之间的差值高于该值，则可以将故障设置成基于最小电池单元温度传感器而指示热管理系统有问题。t差距可以被赋值为通过对不良运行状况(例如，对车辆)的系统热建模而估计的电池单元之间的最大可能温度变化量(温差)。在各种实施例中，t差距的范围是-40c至85c。作为非限制性示例，t差距可以具体地是10c。

还可以给出温度下降值t下降和温差值t△(或t差)。在混合的温度需要朝向最大电池单元温度值偏移的情况下，t下降可以被理解为低于高温阈值的电池单元最大温度的最小变化量。在各种实施例中，t△或t差应大于或等于t下降。t△或t差值可以用于选择混合的温度计算算法，并且可以具有-40c至85c范围内的值。

可以基于在图3的步骤s203中获得的关于每个电池单元温度的实际测量值来对多个其他变量赋值。换言之，一旦获得了电池单元温度值，系统便可以处理这些值以便赋予某些变量值。

例如，最大电池单元温度t最大可以通过所获得的多个电池单元的最大电池单元温度来确定。最小电池单元温度t最小可以被理解为所获得的多个电池单元的最小电池单元温度。中(中间)值t中可以通过t低和t高的平均值来确定。换言之，t中＝(t低+t高)/2。平均温度t平均可以通过对所获得的所有电池单元温度读数求平均来确定。在各种实施例中，给定这些基本值，系统还可以定义或赋予以下值：

1.低中值t低中可以确定如下：

t低中＝t中-(t平均-t最小)

2.高中值t高中可以确定如下：

t高中＝t中+(t最大-t平均)

3.高差值t高差可以确定如下：

t高差＝t高-t高中；

4.低差值t低差可以确定如下：

t低差＝t低中-t低；以及

5.高下降值t高下降可以确定如下：

t高下降＝t高-t下降。

在步骤s204中，该系统可以检查一个或多个故障或错误。这些可以包括上述概述的检查(诸如最高读数与最低读数之间的差值超过t差距)，以及t平均-t最小>t差距并且t最大-t平均>t差距的情况。故障可以允许指示系统有特定问题或许多问题。例如，如果最大电池单元温度比平均(t平均)电池单元温度高得超过可校准量，或者如果最小电池单元温度比平均(t平均)电池单元温度低得超过可校准量，则可能的故障可以是：电池单元温度传感器在范围故障中、电池单元温度传感器失去与电池单元联系、以及冷却剂空气流阻塞或局部加热。

在步骤s205中，该系统可以为电池组温度赋予最大值。换言之，该系统可以判定电池单元温度是否超过阈值。在这种情况下，如果具有最高读数的电池单元温度t最大超过或等于t高，则电池组温度t电池将被赋予t最大值。

在步骤s207中，例如，如果未满足步骤s205的标准，则可以赋予中高(即，中高)值作为电池组温度。在实施例的一个或多个示例中，该系统可以查找t高差是否超过t差并且t低差是否超过t差，以及如果t最大>＝t高中并且t最大<t高(即，如果t最大超过或等于t高中并且t最大小于t高)，则总体电池温度t电池等于t平均*(t高-t最大)/(t高＝t高中)+t最大*(t最大-t高中)/t高-t高中。可替代地，该系统可以使用图4和图5的步骤s207中概述的评估过程。

在步骤s209中，在各种实施例中，该系统可以为电池赋予等于t平均的温度值。在各种实施例中，此评估可以查看是否t最小>t低中并且t最大<t高中。可替代地，该系统可以使用图4和图5的步骤s209中概述的评估过程。

在步骤s211中，该系统进行检查以赋予中低(即，中低)值。在各种实施例中，此评估可以查看是否t最小<＝t低中并且t最小>t低。若是，则可以为电池的总体温度t电池赋予以下值：t平均*(t最小-t低)/(t低中-t低)+t最小*(t低中-t最小)/(t低中-t低)。可替代地，该系统可以使用图4和图5的步骤s211中概述的评估过程。

在步骤s213中，在各种实施例中，如果步骤204至步骤211的以上评估不适用，则该系统将检查温度是否低。换言之，如果t最小<＝t低，则将t电池设置为t最小。可替代地或附加地，当t高差或t低差小于t△的可校准值(例如，默认值，例如3℃)时，可以在最大电池单元温度比t高低t下降时为电池温度赋予最小电池单元温度。

在步骤s215中，在各种实施例中，如果步骤204至步骤213的以上评估不适用，则该系统将检查是否t最大>＝t高下降并且t最大<t高。若是，则该系统将对电池温度进行如下赋值：t电池＝t最小*(t高-t最大)/t下降+t最大*(t下降-(t高-t最大))/t下降。如果这不适用，则该系统可以为t最小赋值。可替代地，该系统可以使用图4的步骤s215中概述的评估过程。

图4和图5a示出了用于电池温度计算的替代性方法的详细视图。此视图示出了所赋予的值与最终输出、t电池或故障之间的更详细的关系。如可以看出，步骤s205至步骤s213从评估较高温度进行到评估较低温度。尽管“步骤”是以特定顺序呈现，但应理解，对这些步骤的重新排序在本公开的范围内。

图4示出了可以协助产生电池温度值的方法。在s201中，再次定义变量，所述变量可以包括但不限于关于图3所定义的变量。在s203中，可以获得电池组中的每个电池单元的温度值。例如，一个电池组可以具有六个电池单元，并且可以获得每一个电池单元的温度值。在s204中，可以评估故障处理。例如，如果t平均-t最小超过t差距，则可以基于t最小传感器而将电池/模块设置为无效/模块热管理故障。类似地，在各种实施例中，如果t最大-t平均超过t差距，则可以基于t最大传感器而将电池/模块设置为无效/模块热管理故障。如图4标记的系统热管理故障可能由多种因素引起，包括：1.模块t传感器在范围故障中(t最大和t最小热管理故障)，2.模块t传感器失去与电池单元联系(t最小热管理故障)，3.冷却剂/空气流阻塞(t最大热管理故障)。

在图4的s205中，在t最大大于或等于t高的情况下，重新为电池组值赋予最大值。类似地，在s213中，在t最小小于或等于t低的情况下，重新为电池组值赋予最小值。在s207中，如果t高中小于或等于t最大(其也小于t高)，则将所报告的电池组温度设置为如下：t平均*(t高-t最大)/(t高-t高中)+t最大*(t最大-t高中)/(t高-t高中)。这可以被理解为电池中高温度值。类似地，在s211中，如果t低小于t最小(其小于或等于t低中)，则将所报告的电池组温度设置为如下：t平均*(t最小-t低)/(t低中-t低)+t最小*(t低中-t最小)/(t低中-t低)。这可以被理解为中低电池温度值。在各种实施例中，在电池单元温度值确实反映了电池组温度为t平均的情况下，s209可以允许赋予所报告的电池值为t平均。s207、s209、s211和s213都可以反映对以下假设的满足：其中(t高-t高中)超过t△并且(t低中-t低)超过t△。在s215中，提供了一种例外情况，其中，如果t最大超过或等于(t高-t下降)并且t最大小于t高，则为所报告的电池温度赋予t最小*(t高-t最大)/t下降+t最大*(t下降-(t高-t最大))/t下降。否则，在各种实施例中，可以为t电池赋予t最小。

图5a示出了可以协助产生电池温度值的另一种方法。例如，在s207中，该系统可以评估如果t高下降小于t最大和t高，则可以为t电池赋予值t平均*(t高-t最大)/(t高-t高下降)+t最大*(t最大-t高下降)/(t高-t高下降)。在各种实施例中，此值可以包括中高温。作为另一示例，在s209中，如果t最小大于或等于t低下降并且t最大小于或等于t高下降，则将电池温度设置为t平均。在s211中，例如，赋予中低值。在该步骤中，如果t低小于t最小并且小于t低下降，则将电池温度(t电池)赋值为等于t平均*(t最小-t低)/(t低下降-t低)+t最小*(t低下降-t最小)/(t低下降-t低)。可以假设步骤s207、步骤s209和步骤s211均满足(t高下降-t低下降)>0的标准。

在图4的s215中，示出了多个替代性值。例如，如果t最大>＝t低下降并且t最大小于t高，则可以将电池温度(t电池)赋值为等于t最小*(t高-t最大)/(t高-t低下降)+t最大*(t最大-t低下降)/(t高-t低下降)。在各种实施例中，如果之前的步骤都不适用，则可以为t电池赋予t平均。

在各种实施例中，本文中的系统和方法可以是为电池温度赋值的“混合”方法。除此之外，这可以允许与车辆系统进行交互的优点。图5b-1、图5b-2和图5b-3示出了多个电池温度图，其显示了相对于电池组温度测量的示例数据。在各种实施例中，这些图可以使用与图3的描述相关联而描述的值。在各种实施例中，如示例数据所展示的，各种实施例中所公开的系统和方法可以在测量范围中允许灵活性和功能性。在各种实施例中，所公开的系统和方法可以允许提高对车辆要求的符合性。

除了提供电池温度计算之外，本文所公开的系统和方法还可以提供电池荷电状态计算。另外，可以在每个电池单元处测量荷电状态；因此，该系统可以要求反映总体电池荷电状态的单个值。图6示出了电池荷电状态方法的概括示例。如可以看出，相对的荷电状态可以影响如何处理电池单元级荷电状态测量。继而，电池组荷电状态(总体电池荷电状态)的方法可以允许荷电状态值作为用于充电或放电脉冲容量评估的适当基础。可替代地，确定电池组荷电状态(总体电池荷电状态)的方法可以反映出到截止电压的剩余放电安培小时量。在这种情况下，可以考虑荷电状态最小值(或电池单元soc值的最小值)。另外，该系统可以使用“混合”方法，从而可以提供最大值、最小值和平均值，也可以提供soc平均与soc最大之间的混合(中高)、以及soc平均与soc最小之间的混合(中低)。

转到图7，首先，在步骤s301中，示出了用于确定总体电池soc的方法。首先，在步骤s301中，定义变量或校准值。这些可以包括：

1.soc高：高soc阈值，高于该阈值时可以将电池soc设置为最大电池单元soc(soc最大)。可以将高soc阈值设置为高于其时系统性能(例如，功率极限或电流极限)开始显著降低的soc值。这可以构成在0％到120％的范围中的百分比。在各种实施例中，该范围可以在50％到70％之间。

2.soc低：如果最大电池单元soc也低于高soc阈值，则低soc阈值可以包括低于其时可以将电池soc设置为等于最小电池单元soc(soc最小)的水平。可以将低soc阈值设置为低于其时系统性能(例如，功率极限或电流极限)开始显著降低的soc值。这可以构成在0％到120％的范围中的百分比。在各种实施例中，该范围可以在30％到60％之间。

3.soc差距：如果最大电池单元soc与平均电池单元soc之间的差值高于该值，则可以将故障或错误设置成基于最大电池单元soc而指示系统失衡故障。如果最小soc与平均电池单元soc之间的差值高于该值，则可以将故障设置成基于最小电池单元soc而指示系统失衡故障。soc差距可以是通过对不良运行状况的soc准确性建模而估计的最大可能soc变化量。值范围可以从0％到100％，并且更具体地从0％到30％。

4.soc下降和soc△：在各种实施例中，当soc高差或soc低差小于soc△的可校准值(例如，0％到20％，并且更具体地0％到10％)时，则当最大电池单元soc比soc高低soc下降(例如，0％到20％，并且更具体地0％到10％)时，可以将电池soc设置为等于最小电池单元soc。soc高差和soc低差可以通过以下等式来计算：soc中＝(soc低+soc高)/2；soc低中＝soc中-(soc平均-soc最小)；soc高中＝soc中+(soc最大-soc平均)；soc高差＝soc高-soc高中；soc低差＝soc低中-soc低；可校准参数soc下降可以定义soc高与soc高下降之间的容许的soc差值。在混合的soc可能需要朝向最大电池单元soc值偏移的情况下，soc下降可以包括低于高soc阈值的电池单元最大soc的最小变化量。soc△可以大于或等于soc下降。此值可以用于选择混合的soc计算算法。在此，百分比范围可以从0％到120％。

5.soc高下降可以被理解为soc高-soc下降。

6.soc低下降可以被理解为soc低+soc下降。

接着，在步骤s303中，获得电池单元soc的测量值(换言之，每个电池单元的soc的测量值)，并且定义另外的变量。例如，这可以包括测得的最大soc(soc最大)，其可以由所获得的多个电池单元的最大荷电状态来确定。最小电池单元温度soc最小可以被理解为所获得的多个电池单元的最小电池单元温度。中(即，中间)值soc中可以由soc低和soc高的平均值来确定。换言之，soc中＝(soc低+soc高)/2。平均温度soc平均可以通过对所获得的所有电池单元荷电状态读数求平均来确定。在各种实施例中，给定这些基本值，系统还可以定义或赋予以下值：

1.低中值soc低中可以确定如下：

soc低中＝soc中-(soc平均-soc最小)

2.高中值soc高中可以确定如下：

soc高中＝soc中+(soc最大-soc平均)

3.高差值soc高差可以确定如下：

soc高差＝soc高-soc高中；

4.低差值soc低差可以确定如下：

soc低差＝soc低中-soc低；以及

5.高下降值soc高下降可以确定如下：

soc高下降＝soc高-soc下降。

用于为电池soc赋值的示例逻辑如下：

1.如果soc最大>＝soc高

2.soc电池＝soc最大；

在soc最大大于或等于soc高的情况下，该步骤s305可以为电池soc赋予soc最大值。

3.否则，如果(soc高下降-soc低下降)>0

4.如果soc最大>soc高下降并且soc最大<soc高

5.soc电池＝soc平均*(soc高-soc最大)/(soc高-soc高下降)+soc最大*(soc最大-soc高下降)/(soc高-soc高下降)；

在soc最大大于soc高下降并且soc最大小于soc高的情况下，该步骤s307为soc电池建立中高或中高值。

6.否则，如果soc最小>＝soc低下降并且soc最大<＝soc高下降

7.soc电池＝soc平均；

在soc最小(soc最小值)大于或等于soc低下降并且soc最大小于或等于soc高下降的情况下，该步骤s309为soc电池赋予平均soc。

8.否则，如果soc最小>soc低并且soc最小<soc低下降

9.soc电池＝soc平均*(soc最小-soc低)/(soc低下降-soc低)+soc最小*(soc低下降-soc最小)/(soc低下降-soc低)；

在soc最小大于soc低并且soc最小小于soc低下降的情况下，该步骤s311为soc电池赋予中低值。

10.否则

11.如果soc最大>＝soc低下降并且soc最大<soc高

12.soc电池＝soc最小*(soc高-soc最大)/(soc高-soc低下降)+soc最大*(soc最大-soc低下降)/(soc高-soc低下降)；

该步骤s315为soc电池(soc电池)赋予修改后的最小值。

13.soc电池＝soc最小；

在步骤s313中，为电池赋予最小值。

14.如果soc最小<＝soc低

15.soc电池＝soc最小；

类似地，转到图7、图8a和图9a中的s315，当其他标准不适用时，可以赋值soc最小作为默认值。

图8a示出了根据各种实施例用于计算电池荷电状态的另一种方法。在图8a中，图7的步骤同样与随附的计算和值一起示出。在该图中，从左(例如，s313)到右(例如，s305)可以看出，被赋值的电池温度从低到高。同样应理解，s305、s307、s309、s311、s313和s315可以被理解为替代性方案中的标准，也就是说，可以仅仅评估和分配所述标准。

这些范围的例外位于页面底部(“否则”)处，并且可以作为s315参考。作为多个示例但不是限制性阈值，soc高可以为50％至70％，soc低可以为30％至50％，soc下降可以为5％至15％，并且soc△可以为5％至15％。例如在s301中，可以定义多个变量，包括：

1.soc中＝(soc低+soc高)/2；

2.soc低中＝soc中-(soc平均-soc最小)；

3.soc高中＝soc中+(soc最大-soc平均)；

4.soc高差＝soc高-soc高中；

5.soc低差＝soc低中-soc低；

6.soc高下降＝soc高-soc下降；

可以在s303中获得每个电池单元的soc值，并且可以在步骤s304中定义故障处理。例如，如果(soc平均-soc最小)超过soc差距，则可以基于soc最小而将电池组输出设置为无效/模块电池单元失衡故障。类似地，如果(soc最大-soc平均)超过soc差距，则可以基于soc最大而将电池组输出设置为无效/模块电池单元失衡故障。在s305中，该系统可以评估是否soc最大>＝soc高，并且如果是，则赋予soc电池＝soc最大。步骤s307、步骤s309、步骤s311和步骤s313可以要求soc高差大于soc△并且soc低差>soc△。在s307中，如果soc最大>＝soc高中并且soc最大<soc高，则可以为soc电池(输出到车辆的电池soc)赋予以下值：soc平均*(soc高-soc最大)/(soc高-soc高中)+soc最大*(soc最大-soc高中)/(soc高-soc高中)。这可以被理解为soc电池中高值。

在步骤s311中，在各种实施例中，如果soc最小<＝soc低中并且soc最小>soc低，则可以为soc电池(输出到车辆的电池soc)赋予值soc平均*(soc最小-soc低)/(soc低中-soc低)+soc最小*(soc低中-soc最小)/(soc低中-soc低)。在s313中，如果soc最小等于或小于soc低，则可以为soc电池(输出到车辆的电池soc)赋予值soc最小。这可以被理解为中低soc电池值。

在各种实施例中，s309中可能存在某点，在该点处电池单元输出使得为soc电池赋予soc平均(soc电池平均值)。例如，这在s307与s311之间存在条件的情况下可能如此。

在s315中，提供“否则”条件。在这种情况下，如果soc最大超过或等于soc高下降并且soc最大小于soc高，则可以为soc电池(输出到车辆的电池soc)赋予值soc最小*(soc高-soc最大)/soc下降+soc最大*(soc下降-(soc高-soc最大))/soc下降。否则，可以为soc电池(输出到车辆的电池soc)赋予值soc最小。

在图8b-1和图8b-2中，示出了使用本文的系统和方法、特别是实施图8a以实现混合soc测量的多个图。本文的这些系统和方法反映了本公开的系统和方法的优点、特别是在提供灵活性方面，以确定可以如何计算电池soc(混合soc)。

图9a示出了根据各种实施例用于计算电池荷电状态的另一种方法。在图9a中，图7的步骤同样与随附的计算和值一起示出。类似于图8a，在图9a中，从左(例如，s313)到右(例如，s305)可以看出，被赋值的电池温度从低进行到高。这些范围的例外位于页面底部(“否则”)处，并且可以作为s315参考。在s305中，在soc最大大于或等于soc高的情况下，该系统可以为电池soc赋予soc最大值。

步骤s307、步骤s309和步骤s311假设soc高下降-soc低下降超过或大于零。同样应理解，s305、s307、s309、s311、s313和s315可以被理解为替代性方案中的标准，也就是说，可以仅仅评估和分配所述标准。

在s307中，如果soc高下降小于soc最大并且小于soc高，则可以赋予soc电池中高值。然后，为soc电池赋予值soc平均*(soc高-soc最大)/(soc高-soc高下降)+soc最大*(soc最大-soc高下降)/(soc高-soc高下降)。

在s309中，如果soc最小大于或等于soc低下降并且soc最大小于或等于soc高下降，则可以赋予soc电池平均值。在这种情况下，可以为soc电池赋予soc平均值。

在s311中，可以赋予soc电池低中值。在这种情况下，如果soc低小于soc最小(其也小于soc低下降)，则可以为soc电池赋予以下值：soc平均*(soc最小-soc低)/(soc低下降-soc低)+soc最小*(soc低下降-soc最小)/(soc低下降-soc低)。

在s313中，如果soc最小等于或小于soc低，则可以为soc电池赋予soc最小。

在s315中，提供了多个例外。在这种情况下，如果soc最大大于或等于soc低下降并且soc最大小于soc高，则可以为soc电池赋予值soc最小*(soc高-soc最大)/(soc高-soc低下降)+soc最大*(soc最大-soc低下降)/(soc高-soc低下降)。如果此标准同样无法满足，则可以为soc电池赋予soc最小。

在图7和图8两者中提供的步骤s304中，检查故障状况。故障可能由于多种原因而发生，并且具有多个识别属性。例如，如图8所示，可能有多种原因导致系统失衡故障。这些可能包括平衡电路故障、电池单元自放电问题，或者车辆运行可能未实现足够的平衡。例如，在步骤s304中，可以识别出电池单元失衡故障。例如，如果(soc平均-soc最小)大于或超过soc差距，则可以基于soc最小而识别出无效/模块电池单元失衡故障。作为另一示例，如果(soc最大-soc平均)大于或超过soc差距，则可以基于soc最大而识别出无效/模块电池单元失衡故障。如果最大电池单元soc比平均电池单元soc高得超过可校准量，或者如果最小电池单元soc比平均电池单元soc低得超过可校准量，则可以识别出系统失衡故障。

在图9b-1和图9b-2中，示出了使用本文的系统和方法、特别是实施图9a以实现混合soc测量的多个图。这些图使用本文的系统和方法并且反映了本公开的系统和方法的优点、特别是在提供灵活性方面，以确定可以如何计算电池soc(混合soc)。

参照所附文档详细描述了根据本发明的系统、设备和方法的实施例的各种实例。例如，提供了一种用于确定电池组温度和soc的系统和方法。可以使用例如设置在电池系统内的温度传感器来获得多个温度读数。在各种实施例中，可以将这些读数提供给电池管理系统。该电池管理系统可以包括处理器，该处理器可以使用本文的系统和方法来处理这些读数。例如，可以由电池管理系统将单个混合的温度值输出到车辆。该值可以例如通过提供对总体电池温度的改进计算来克服先前系统和方法的缺点。类似地，可以使用例如设置在电池系统内的soc传感器来获得多个荷电状态(soc)读数。在各种实施例中，可以将这些读数提供给电池管理系统。该电池管理系统可以包括处理器，该处理器可以使用本文的系统和方法来处理这些读数。例如，可以由电池管理系统将单个混合的soc值输出到车辆。该值可以例如通过提供对总体电池soc的改进计算来克服先前系统和方法的缺点。

应该理解，附图不一定按比例。在某些情况下，可能已经省略了对于理解本发明不是必需的或致使其他细节难以感知的细节。当然，应理解本发明未必限于本文展示的具体实施例。

如本文所用的，术语“大致”、“约”、“基本上”以及相似的术语旨在具有与本公开的主题所属领域的普通技术人员普遍和可接受的用法一致的宽泛的含义。阅读本公开的本领域技术人员应理解，这些术语旨在提供对所描述的以及要求保护的某些特征的描述，而不将这些特征的范围限制为所提供的准确数值范围。因此，这些术语应被理解为表明，对所描述的以及要求保护的主题的非实质性的或无关紧要的修改或改变被视为在所附权利要求书中所述的本发明的范围内。

应当注意，在本说明书中对相对位置(例如，“顶部”和“底部”)的提及仅用于标识如在附图中定向的各种元件。应当认识到，具体部件的取向可以取决于使用它们的应用而很大变化。

出于本公开的目的，术语“耦合”意指两个构件直接或间接地彼此连接。此种连接可以本质上是固定的或本质上是可移动的。通过将这两个构件或这两个构件与任何附加的中间构件彼此集成地形成为一体件，或通过将这两个构件或这两个构件与任何附加的中间构件彼此附接，可以实现此种连接。此种连接本质上可以是永久的，或者本质上可以是可移除的或可释放的。

重要地还要注意，如实施例的各种实例中示出的系统、方法和设备的构造和布置仅是说明性的。尽管在本公开中只对几个实施例进行了详细描述，但阅读本公开的本领域技术人员将容易了解到，在实质上不背离所述主题的新颖教导和优点的情况下，许多修改是可能的(例如，各种元件的尺寸、尺度、结构、形状和比例的变化，参数的值、安装布置、材料使用、颜色、取向等的变化)。例如，示出为一体地形成的元件可以由多个部分构造，或者示出为多个部分的元件可以一体地形成，接口的操作可以颠倒或以其他方式改变，系统的结构和/或构件或连接器或其他元件的长度或宽度可以改变，设置在元件之间的调节位置的性质或数目可以改变(例如，通过接合槽的数目或接合槽的尺寸或接合类型的改变)。任何过程或方法步骤的顺序或次序可以根据替代性实施例来变化或重新排序。在不背离本发明的精神或范围的情况下，可以在实施例的各种实例的设计、运行条件和布置中进行其他替换、修改、改变和省略。

尽管已经结合以上概述的实施例的实例描述了本发明，但是对于本领域中至少具有普通技术的人员而言，各种替代方案、修改、变化、改进和/或基本等同方案，无论是已知的或是现在或可以不久预见的，都可能变得显而易见。因此，如上陈述的本发明的实施例的实例旨在是说明性而不是限制性的。在不背离本发明的精神或范围的情况下，可以进行各种改变。因此，本发明旨在包括所有已知或较早开发的替代方案、修改、变化、改进和/或基本等同方案。

该系统还可以包括计算机可读介质，所述计算机可读介质可以包括可以用于携载或存储可以由计算机访问的期望程序代码的任何一个或多个计算机可读介质。本发明还可以被实施为在计算机可读介质上的计算机可读代码。为此，该计算机可读介质可以是可以存储数据的任何数据存储设备。

本文所描述的软件系统可以包括不同源代码的混合。本文的系统或方法可以通过在计算机上可执行的计算机可执行指令(例如但不限于程序模块)来操作。程序模块的示例包括但不限于执行特定任务或实施特定指令的例程、程序、对象、部件、数据结构及诸如此类。该软件系统也可以是可操作以支持网络内信息的传输。

本说明书中的技术效果和技术问题是示例性而不是限制性的。应当注意，本说明书中描述的实施例可以具有其他技术效果并且可以解决其他技术问题。本文所描述的方法的各方面在计算机系统上运行的软件系统上实施。为此，所述方法和系统可以在通用软件包或专用软件包中实施或与之相关联地实施。作为特定的非限制性示例，该设备可以是与电池车辆通信的电池管理系统。