[發明專利]充電復原的電池狀態

有效

• 申請號: 200680051111.9
• 申請日: 2006-12-08
• 公開（公告）號: CN101371154A
• 公開（公告）日: 2009-02-18
• 發明（設計）人: 羅伯特·J·梅利查
• 申請（專利權）人: 科巴西斯有限責任公司
• 主分類號: G01R31/36
• 分類號: G01R31/36;B60L11/18
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務所
• 代理人: 黃小臨

相關申請的交叉引用

本申請是于2005年12月13日申請的序號為11/301750的美國專利申請的繼續，該申請是于2005年3月16日申請的序號為11/081978的美國專利申請的部分繼續，其要求享有于2004年4月6日申請的序號為60/559921的美國臨時申請的權益。本申請涉及于2005年3月16日申請的序號為11/081979的美國專利申請，并涉及于2005年3月16日申請的序號為11/081980的美國專利申請。于此申請包含上述申請的公開內容，它們整體可供參考。

技術領域

本發明涉及電池系統，更具體地說，涉及用于電池系統的充電跟蹤系統的狀態。

背景技術

電池系統可以在范圍廣泛的各種應用中用于提供電力。示范性的運輸應用包括混合電力機車(HEV)、電力機車、重負載機車(HDV)和具有42伏電力系統的機車。示范性的固定應用包括用于遠程通信系統的后備電源、不間斷電源(UPS)，以及分布式電源生成應用。

所用的電池類型的實例包括鎳金屬氫化物(NiMH)電池、鉛酸電池和其他類型的電池。一個電池系統可以包括多個串聯和/或并聯的電池子部件。電池子部件可以包括多個并聯和/或串聯的電池。

由電池、電池子部件和/或電池系統傳送的最大和/或最小功率作為電池溫度、電池充電狀態(SOC)和/或電池老化的函數隨時間變化。因此，對于確定最大和/或最小功率，精確估算電池SOC是重要的。

由電池可以提供的或由電池起源的能量是充電狀態的函數。當在運行過程中電池的充電狀態已知和作為目標時，在充電中允許安培-小時的能力和放電中提供安培-小時之間可以維持最佳比率。當這一最佳比率可以維持時，降低了為承擔適當的輔助電力和再生能量對過大電池系統的需求。

舉例來說，在例如HEV或EV的運輸應用中，對于動力機車(powertrain)控制系統來說，了解電池系統的最大和/或最小功率限值是重要的。電力機車控制系統通常從加速裝置踏板接受對于功率的輸入請求。電力機車控制系統判讀對于與電池系統的最大功率限值相關的功率的請求(當電池系統向車輪提供動力時)。最小功率限值在再充電和/或再生式制動過程中可能是相關的。超出最大和/或最小功率限值可能損害電池和/或電池系統，和/或降低電池和/或電池系統的運行壽命。能夠精確地估算電池SOC已經多少成為問題，特別是，當電池系統包括NiMH電池時。

發明內容

提供一種與電池一起使用的電池控制模塊，并包括測量電池電壓的電壓測量模塊、測量電池電流的電流測量模塊，以及充電狀態(SOC)模塊。SOC模塊與電流和電壓測量模塊相聯系，根據電池電流確定復原電壓，將電池電壓與復原電壓相比較，并根據比較的結果復原電池SOC。

在其他特征中，提供一種與電池一起使用的電池控制模塊，并包括測量電池電壓的電壓測量模塊、測量電池電流的電流測量模塊，以及與電流和電壓測量模塊相聯系的充電狀態(SOC)模塊。SOC模塊根據電池電流和電池電壓估算開路電壓，并根據開路電壓估算SOC。

在其他特征中，提供一種與電池一起使用的電池控制模塊，并包括測量電池電壓的電壓測量模塊、測量電池電流的電流測量模塊，以及與電流和電壓測量模塊相聯系的充電狀態(SOC)模塊。SOC模塊確定所述電池的非濾波SOC、所述非濾波SOC的特性，以及根據所述非濾波SOC和所述特性的修改的SOC。

在其他特征中，提供一種與電池一起使用的電池控制模塊，并包括測量電池電壓的電壓測量模塊、測量電池電流的電流測量模塊，以及充電狀態(SOC)模塊，其確定第一和第二復原電壓，將電池電壓與第一和第二復原電壓相比較，并根據所述第一和第二復原電壓以及所述電池電壓確定非濾波的SOC。

根據以下提供的詳細的說明，本發明的可應用范圍將變得更明顯。應當理解，在簡要說明本發明的優選實施例的同時，該詳細說明和具體實例僅意在描述而非意在限制本發明的范圍。

根據以下提供的詳細的說明，本發明的可應用范圍將變得更明顯。應當理解，在簡要說明本發明的優選實施例的同時，該詳細說明和具體實例僅意在描述而非意在限制本發明的范圍。

附圖說明

根據該詳細說明和附圖將更完整地理解本發明，其中：

圖1是包括電池子部件、電池控制模塊和主控制模塊的電池系統的功能性方框圖；

圖2是電池控制模塊更詳細的功能性方框圖；

圖3是電池的等效電路圖；

圖4是作為時間函數的電池電流的曲線圖；