[發明專利]使用滾動時域回歸分析來估計電池阻抗參數的方法和系統

有效

• 申請號: 201510019483.4
• 申請日: 2015-01-14
• 公開（公告）號: CN104773086B
• 公開（公告）日: 2018-09-14
• 發明（設計）人: 李泰京
• 申請（專利權）人: 福特全球技術公司
• 主分類號: B60L11/18
• 分類號: B60L11/18;G01R31/36;G01R27/08
• 代理公司: 北京銘碩知識產權代理有限公司 11286
• 代理人: 張云珠

提供了一種使用滾動時域回歸分析來估計電池阻抗參數的方法和系統。本發明涉及一種混合動力車輛，所述混合動力車輛包括控制器和具有一個或更多個電池單體的電池包，其中，所述控制器被配置為基于廣義線性回歸分析來連續地更新電池模型參數值。所述分析使用自變向量和因變向量的數據集來更新所述參數，其中，所述數據集通過落入移動窗口內的電池包輸入電流和相應的電池包電壓響應而構建出。

技術領域

本公開涉及用于估計形成電池模型的組件的參數并提供對相關電池的控制的技術。

背景技術

混合動力電動車輛(HEV)利用內燃發動機與電動馬達的組合來提供驅動車輛所需要的動力。與僅具有內燃發動機的車輛相比，這種布置提高了燃料經濟性。提高HEV中的燃料經濟性的一種方法包括在發動機低效運轉且其他方面也不需要發動機來驅動車輛的期間將發動機關閉。在這些情況下，與電池系統結合的電動馬達被用于提供驅動車輛所需要的所有動力。當駕駛者動力需求增加以致電動馬達不再能夠提供足夠的動力以滿足所述需求時，或者，在諸如當電池荷電狀態(SOC)下降到低于特定水平的其他情況下，發動機應以對于駕駛者來說近乎一目了然的方式快速且平穩地起動。

發明內容

一種電池系統，包括電池包和控制器，其中，所述電池包具有一個或更多個電池單體，并且，所述控制器被配置為更新用于提供對所述電池包的控制的電池模型參數值。所述電池系統可包括一個或更多個等效電路，其中，所述一個或更多個等效電路被配置為使用廣義線性回歸分析來對電池包進行建模。使用具有自變向量和因變向量的數據集來執行廣義線性回歸分析，其中，所述數據集通過落入滑動窗口內的一系列電池包輸入電流和相應的電池包電壓響應而構建出。

一種牽引電池系統，包括：多個電池單體和控制器，其中，所述控制器被配置為：實施具有時間大小的滑動窗口，以濾取與電池單體相關的輸入電流數據和相應的輸出電壓數據；基于輸入電流數據和相應的輸出電壓數據的回歸來輸出與電池單體相關的阻抗參數；基于所述阻抗參數中的至少一個阻抗參數的值與預定義值之間的差值來改變所述時間大小，使得所述至少一個阻抗參數的后續值落入關于所述預定義值的預定義范圍內；基于阻抗參數來輸出用于限定最大功率限制和最小功率限制的電池單體功率容量；對電池單體進行充電和放電，使得與電池單體相關的功率保持在最大功率限制和最小功率限制之內。

根據本發明的一個實施例，在所述差值增大時，所述時間大小增大。

根據本發明的一個實施例，在所述差值減小時，所述時間大小減小。

根據本發明的一個實施例，所述阻抗參數包括內電阻、電荷轉移電阻或電荷轉移電容。

一種控制方法，包括：基于落入具有時間大小的滑動窗口內的電池輸入電流數據和相應的電池輸出電壓數據的回歸來輸出牽引電池的阻抗參數；基于所述阻抗參數來輸出用于限定最大功率限制和最小功率限制的牽引電池功率容量；操作牽引電池，以使得與牽引電池相關的功率保持在最大功率限制和最小功率限制之內。

根據本發明的一個實施例，所述時間大小基于預定義值與所述阻抗參數中的至少一個阻抗參數的值之間的差值。

根據本發明的一個實施例，在所述差值增大時，所述時間大小增大。

根據本發明的一個實施例，在所述差值減小時，所述時間大小減小。

根據本發明的一個實施例，所述阻抗參數包括內電阻、電荷轉移電阻或電荷轉移電容。

根據本發明的一個實施例，所述回歸為線性回歸。

附圖說明

圖1是混合動力電動車輛的示意圖，其示出典型的動力傳動與能量儲存組件；

圖2是鋰離子電池的等效電路的示意圖；

圖3是用于確定一個或更多個電池模型參數的算法的流程圖；