[發(fā)明專(zhuān)利]電池?zé)嵯到y(tǒng)和診斷方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310397409.7
• 申請(qǐng)日: 2013-09-04
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN103682513B
• 公開(kāi)（公告）日: 2016-10-26
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: S.M.斯凱爾頓
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 通用汽車(chē)環(huán)球科技運(yùn)作有限責(zé)任公司
• 主分類(lèi)號(hào): H01M10/613
• 分類(lèi)號(hào): H01M10/613;H01M10/63;B60L11/18
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務(wù)所 11105
• 代理人: 賀紫秋

1.一種系統(tǒng)，包括:

電池組，具有流體入口、流體出口、和多個(gè)電池單元;

流動(dòng)裝置，讓熱傳遞流體循環(huán)流動(dòng)通過(guò)電池組;

管道回路，將熱傳遞流體從流動(dòng)裝置傳導(dǎo)到電池組的流體入口，和從電池組的流體出口傳導(dǎo)到流動(dòng)裝置，以由此加熱或冷卻電池組;

入口熱電偶，其定位為靠近電池組的流體入口;

至少一個(gè)內(nèi)部熱電偶，定位在電池組中，所述至少一個(gè)內(nèi)部熱電偶連接到電池單元中的相應(yīng)一個(gè)且配置為對(duì)電池單元中的所述相應(yīng)一個(gè)的溫度進(jìn)行測(cè)量;和

控制器，具有處理器和實(shí)體的非瞬時(shí)存儲(chǔ)器，存儲(chǔ)器上記錄了電池組的熱模型和用于診斷流動(dòng)裝置性能的指令;

其中控制器經(jīng)由處理器周期性地執(zhí)行指令，以使用熱模型接收和處理分別來(lái)自入口熱電偶和至少一個(gè)內(nèi)部熱電偶的入口溫度和電池單元溫度信號(hào)，以由此診斷流動(dòng)裝置的性能。

2.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，進(jìn)一步包括出口熱電偶，該出口熱電偶定位為靠近電池組的流體出口，其中處理器還使用熱模型接收和處理來(lái)自出口熱電偶的溫度信號(hào)，以由此診斷流動(dòng)裝置的性能。

3.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中至少一個(gè)內(nèi)部熱電偶包括每一個(gè)連接到電池單元中不同電池單元的多個(gè)內(nèi)部熱電偶。

4.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，進(jìn)一步包括定位在流體出口的出口熱電偶，其中控制器通過(guò)以下方式部分地診斷熱系統(tǒng)的性能:

計(jì)算熱傳遞流體的質(zhì)量流量;

使用熱模型和熱傳遞流體的計(jì)算質(zhì)量流量估計(jì)從電池組而來(lái)的熱傳遞流體的出口溫度;

使用出口熱電偶測(cè)量出口溫度;

將估計(jì)的出口溫度與測(cè)量的出口溫度比較;

記錄具有通過(guò)或失敗狀態(tài)的診斷代碼，包括在估計(jì)的和測(cè)量的出口溫度值在彼此的校準(zhǔn)范圍中時(shí)記錄具有通過(guò)狀態(tài)的診斷代碼，和在估計(jì)的和測(cè)量的出口溫度的值不在彼此的校準(zhǔn)范圍中時(shí)記錄具有失敗狀態(tài)的診斷代碼。

5.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中控制器配置為:

根據(jù)以下估計(jì)電池單元的溫度:

傳遞流體的質(zhì)量流量、熱力學(xué)性能和熱測(cè)量溫度;

預(yù)定的電池參數(shù)組;

電池單元的溫度、比熱和質(zhì)量;和

一組系統(tǒng)幾何特性;

對(duì)電池單元的估計(jì)溫度進(jìn)行平均，以由此針對(duì)作為一個(gè)整體的電池組計(jì)算估計(jì)的整體電池溫度;

對(duì)來(lái)自至少一個(gè)內(nèi)部熱電偶的電池單元的測(cè)量溫度進(jìn)行平均，以由此針對(duì)作為一個(gè)整體的電池組計(jì)算測(cè)量的整體電池溫度;

將估計(jì)的整體電池溫度與測(cè)量的整體電池溫度比較;和

記錄具有通過(guò)或失敗狀態(tài)的診斷代碼，包括在估計(jì)的和測(cè)量的整體電池溫度的值在彼此的校準(zhǔn)范圍中時(shí)記錄具有通過(guò)狀態(tài)的診斷代碼，和在估計(jì)的和測(cè)量的整體電池溫度的值不在彼此的校準(zhǔn)范圍中時(shí)記錄具有失敗狀態(tài)的診斷代碼。

6.一種方法，包括:

經(jīng)由流動(dòng)裝置讓熱傳遞流體循環(huán)流動(dòng)通過(guò)具有多個(gè)電池單元的電池組;

將入口熱電偶定位在電池組的流體入口附近;

將電池組中的至少一個(gè)內(nèi)部熱電偶連接到相應(yīng)電池單元;和

經(jīng)由控制器接收和處理來(lái)自入口熱電偶和至少一個(gè)內(nèi)部熱電偶的溫度信號(hào)，以由此診斷流動(dòng)裝置的性能，包括使用記錄的電池組熱模型。

7.如權(quán)利要求6所述的方法，進(jìn)一步包括:

將出口熱電偶定位在電池組的流體出口附近;和

經(jīng)由控制器接收和處理來(lái)自出口熱電偶的溫度信號(hào)。

8.如權(quán)利要求7所述的方法，進(jìn)一步包括:

計(jì)算熱傳遞流體的質(zhì)量流量;

使用熱模型和熱傳遞流體的計(jì)算質(zhì)量流量估計(jì)從電池組而來(lái)的熱傳遞流體的出口溫度;

使用出口熱電偶測(cè)量來(lái)自電池組的熱傳遞流體的出口溫度;

將估計(jì)的出口溫度與測(cè)量的出口溫度比較;和

在估計(jì)的出口溫度和測(cè)量的出口溫度的值不在彼此的校準(zhǔn)范圍中時(shí)記錄具有失敗狀態(tài)的診斷代碼。

9.如權(quán)利要求6所述的方法，進(jìn)一步包括:

確定一組電池參數(shù)，包括電池組的充電狀態(tài)、施加電壓、電流和功率值中的至少一個(gè);和

根據(jù)以下估計(jì)每一個(gè)電池單元的溫度:

傳遞流體的質(zhì)量流量、熱力學(xué)性能和熱測(cè)量溫度;

預(yù)定的電池參數(shù)組;

電池單元的溫度、比熱和質(zhì)量;和

一組系統(tǒng)幾何特性。

10.如權(quán)利要求9所述的方法，進(jìn)一步包括:

對(duì)電池單元的估計(jì)溫度進(jìn)行平均，以由此針對(duì)作為一個(gè)整體的電池組計(jì)算估計(jì)的整體電池溫度;

對(duì)來(lái)自至少一個(gè)內(nèi)部熱電偶的電池單元的測(cè)量溫度進(jìn)行平均，以由此針對(duì)作為一個(gè)整體的電池組計(jì)算測(cè)量的整體電池溫度;

將估計(jì)的整體電池溫度與測(cè)量的整體電池溫度比較;和

記錄具有通過(guò)或失敗狀態(tài)的診斷代碼包括在估計(jì)的和測(cè)量的整體電池溫度的值在彼此的校準(zhǔn)范圍中時(shí)記錄具有通過(guò)狀態(tài)的診斷代碼，和在估計(jì)的和測(cè)量的整體電池溫度的值不在彼此的校準(zhǔn)范圍中時(shí)記錄具有失敗狀態(tài)的診斷代碼。