0029]图3是根据本发明的一个实施例的呈微混合动力电动车辆(mHEV)形式的图1的xEV实施例的示意剖视图；
[0030]图4是图3的mHEV实施例的示意图，示出根据本文的一个实施例的在整个mHEV内的动力分配；
[0031]图5是示出了可控能量存储系统的组成部件的框图；
[0032]图6是图5所示的能量存储装置的元件的功能框图；
[0033]图7是在传统现有技术的动力系统中的能量存储装置如电池的充放电的示例性曲线图；
[0034]图8是在受控能量存储动力系统中的能量存储装置如电池的充电和放电的示例性曲线图；
[0035]图9是控制器所执行的电池使用策略的实施例的流程图；
[0036]图10是涉及当电流流动非近零时能量存储装置的模型拟合工作过程的实施例的流程图；
[0037]图11是控制器所执行的电池使用策略的另一实施例的流程图，该控制器优化测量质量可接受性和设定能量存储装置至近零电流的能力，而没有过分中断车辆正常运行；
[0038]图12是示出了较短的休眠期如何导致可测状态的评估状态的精度降低的曲线图；
[0039]图13是示出了能量存储系统的控制器的组成部件的框图；和
[0040]图14是示出了示例计算机程序产品的概念局部图的示意图。
[0041]具体描述
[0042]在以下的详细说明中，参照形成说明书一部分的附图。在附图中，相似的符号一般标识相似的零部件，除非文字另有所指。在具体描述、附图和权利要求书中描述的示范性实施方式不是想起到限制作用。可以在不脱离本文所述主题的精神或范围的情况下采用其它实施方式并做出其它改动。将会容易理解，如在此总体描述且如图所示的本发明的各方面可以按照各种各样的不同体现形式来安排、替代、组合和划分以及设计，所有这些在本文中都明确加以考虑。
[0043]如上所述，存在几种不同类型的xEV。虽然某些车辆生产商如特斯拉(Tesla)只生产xEV并因此能以xEV为起点来设计车辆，但大多数车辆生产商主要生产传统内燃机。因此，当其中一位生产商也想生产xEV时，其通常采用其中一种传统车辆平台为起点。如能认识到地，当车辆最初被设计成采用由单个铅酸电池供电的传统电动系统并只采用内燃机为原动力时，将这样的车辆转变成其HEV形式可能产生许多组装问题。例如FHEV不仅采用这些传统组成部件，而且须加入一个或多个电动机连同其相关零部件。又例如，mHEV也不仅采用这些传统组成部件，也须将较高电压的电池(如48伏锂离子电池模块)连同其它组成部件如皮带式一体化起动发电机安放在车辆中以补充或替代12伏铅酸电池，该皮带式一体化起动发电机有时被称为如以下还详述的皮带交流发电机起动机(BAS)。因此，如果电池系统可被设计成减轻这样的组装问题，则它将使得把传统车辆平台转变为xEV更便宜高效。如本文所用，BAS不是想要局限于皮带交流发电机起动机，因为可采用其它类型的驱动
目.ο
[0044]本文所述的电池系统可被用来提供电力给许多不同类型的xEV以及其它的能量存储应用装置(如输电网电力储蓄系统)。这样的电池系统可以包括一个或多个电池模块，每个电池模块具有多个电池单元(如锂离子电化学电池单元)，它们布置成提供有效用于给例如xEV的一个或多个组成部件供电的特定电压和/或电流。当前所述的实施方式包含能提供超过一种电压的锂离子电池模块。特别是，某些所披露的电池系统可提供第一电压(如12伏)给例如采用传统起动马达的燃烧发动机的电打火系统和/或支持传统的12伏附件负载，并且可提供第二电压(如48伏)以便例如在燃烧发动机不工作时给BAS供电和给一个或多个车辆附件供电，以便用在例如微混合动力系统中。确实，在一些实施方式中，不仅单个电池系统可提供两种电压(如12伏和48伏)，而且其也能由具有等于传统12伏铅酸电池的形状系数的电池组提供所述两种电压，于是使得把传统车辆组装转变成mHEV变得更加简单、便宜和高效。
[0045]本实施方式也包括物理电池模块特征、组装组成部件、制造和组装技术等，其帮助提供所述的具有期望形状系数(如对应于传统铅酸电池的尺寸)的电池模块和系统。另外，如下所详述的，所披露的电池模块实施方式包括许多传热装置(如散热器、液体冷却块、传热泡沫材料、相变材料(PCM)等)，其可被用来在运行中被动或主动地保持电池模块的一个或多个温度。
[0046]通过前面所述，图1是呈汽车(如轿车)形式的xEV1的立体图，该汽车具有根据本实施方式的电池系统20用于如上所述地给车辆10提供全部动力或部分动力(如电力和/或原动力)。虽然xEV1可以是任何上述类型的xEV，但作为具体例子，xEV1可以是这样的mHEV，其包括配备有微混合动力系统的内燃机，该微混合动力系统包括起停系统，该起停系统可利用电池系统(能量存储系统)20在起停周期内给至少一个或多个附件(如AC、灯、控制台等)以及内燃机的打火系统供电。
[0047]另外，虽然xEV1如图1所示为轿车，但车辆类型在其它实施方式中可以是不同的，所有这些车辆都打算落入本文的范围内。例如xEV1可以是包括卡车、公共汽车、工业车辆、摩托车、游艺车、舟艇或可受益于电力使用的任何其它类型车辆的车辆代表。另外，虽然电池系统20如图1所示位于后备箱或车辆尾部中，但根据其它实施方式，电池系统20的设立位置可改变。例如，电池系统20的位置可根据车辆内的可用空间、车辆的期望重量平衡、与电池系统20 (如电池管理系统、排风或冷却装置等)连用的其它组成部件的设立位置和各种其它考虑来选择。
[0048]图2示出了图1的xEV1的实施方式的局剖示意图，其以具有电池系统20的HEV形式来提供，该电池系统包括一个或多个电池模块22。尤其是，如图2所示的电池系统20朝向车辆10的后部布置在油箱12附近。在其它实施方式中，电池系统20可紧邻油箱12来布置，设置在车辆10的后部的单独隔舱中(如后备箱)，或者设置在xEV1内的其它合适位置。另外，如图2所示，内燃机14可被设置用于当xEV1利用汽油动力来推进车辆10的时候。车辆10也包括电动机16、动力分配装置17和作为传动系统的一部分的发电机18。
[0049]如图2所示的xEV车辆10可单独由电池系统20、单独由燃烧发动机14或者既由电池系统20也由发动机14来提供动力或驱动。应该注意，在这种做法的其它实施方式中，可采用其它类型的车辆和车辆传动系统配置，并且图2的示意图不应被认为是在限制本申请所述主题的范围。根据各不同实施方式，电池系统20的尺寸、形状和设置位置、车辆类型、xEV技术类型和电池化学尤其可以不同于所示或所述的情况。
[0050]电池系统20可以总体包括一个或多个电池模块22，每个电池模块具有如以下详述的多个电池单元(如锂离子电化学电池)。电池系统20可包括用于将多个电池模块22相互连接和/或连接至车辆用电系统的其它组成部件的特征或零部件。例如电池系统20可以包括负责监视并控制一个或多个电池模块22的电性能或热性能的特征。
[0051]图3示出了图1的xEV1的另一实施方式的示意剖视图，其以具有电池系统20的mHEV 1形式来提供。如上所述，用于与mHEV1的微混合动力系统连用的电池系统20可以包括单个电池，该电池提供第一电压(如12伏)和第二电压(如48伏)并在尺寸方面基本等于在传统内燃机中使用的12伏铅酸电池。于是在转变成mHEV前，这样的电池系统20可被安放在mHEV 10内的已容置传统电池的位置处。例如如图3所示，mHEV 10可包括与典型的燃烧发动机车辆的铅酸电池相似地定位(如在车辆10的引擎罩下方)的电池系统20A。又例如在一些实施方式中，mHEV 10可以包括位于mHEV 10的质量中心附近的例如在司机座椅或乘客座椅下方的电池系统20B。再例如在某些实施方式中，mHEV 10可以包括位于后排乘客座椅下方或靠近车辆后备箱的电池系统20C。应该认识到，在一些实施方式中，将电池系统20 (如电池系统20B或20C)定位在车辆内部中或附近可允许使用来自车辆内部的空气冷却电池系统20 (如利用如以下详述的散热器或强制空冷设计)。
[0052]图4是图3的mHEV 10的实施方式的示意图，其具有设置在车辆10的引擎罩下方的能量系统21并包括电池系统20。如以上所提到且如下所详述地，电池系统20可进一步具有与典型的铅酸电池相当的尺寸以限制或消除mHEV 10的设计改动来适应电池系统20。另外，如图4所示的电池系统20是三端子电池，其能提供两种不同输出电压。例如，第一端子24可提供接地连接，第二端子26可提供12伏输出，第三端子30可提供48伏输出。如图所示，电池模块22的48伏输出可被耦接至BAS 29，其可被用于在起停周期内起动内燃机33，而电池模块22的12伏输出可被耦接至传统打火系统(如起动机马达28)以在BAS29未被如此使用时起动内燃机33。也应该理解，BAS 29也可获得来自再生制动系统等(未示出)的能量以便再充电该电池模块22。
[0053]应该认识到电池模块22的48伏输出和12伏输出也可被供给mHEV 10的其它组成部件。可采用根据本实施方式的48伏输出的组成部件的例子包括散热器冷却风扇、气候控制风扇、电动力转向系统、主动悬挂系统、电动空调系统、自动泊车系统、冷却式座椅、电动油泵、电动增压器/电动涡轮增压器、电动水泵、加热式座椅、加热式风挡/除霜器和引擎打火系统。可采用根据本实施方式的12伏输出的组成部件的例子包括窗升降马达、阅读灯、胎压监视系统、天窗马达控制系统、电动座椅、报警系统、信息娱乐联网功能、导航功能、车道偏离警告系统、电动驻车制动器和外光源。上述例子不是穷举性的，所列的例子之间可能有交叠。确实，例如在一些实施方式中，以上与48伏负载相关被列出的功能相反可以采用12伏输出，反之亦可。
[0054]在所示的实施方式中，电池模块22的48伏输出可被用来给mHEV 10的一个或多个附件供电。例如如图4所示，电池模块22的48伏输出可被耦接至mHEV 10的加热、通风和空调(HVAC)系统32(如包括压缩机、加热线圈、风扇、泵等等)，以允许司机在车辆运行期间内控制mHEV 10内部温度。当内燃机33已熄火且没有通过发动机充电提供任何电力时，这在mHEV 10中在空转期间内是尤其重要的。还如图4所示，电池模块22的48伏输出可被耦接至车辆控制板34，车辆控制板可以包括娱乐系统(如收音机、CD/DVD播放器、荧光屏等)、警告灯和指示器、用于操控mHE