[發明專利]用于改進電池容量估計的方法和系統

在審

• 申請號: 202010542609.7
• 申請日: 2020-06-15
• 公開（公告）號: CN112098868A
• 公開（公告）日: 2020-12-18
• 發明（設計）人: A·克林特貝里;T·維克;J·斯科特;M·海德蓋爾德;L·阿爾姆奎斯特
• 申請（專利權）人: 沃爾沃汽車公司
• 主分類號: G01R31/388
• 分類號: G01R31/388;G01R31/389;G01R31/392;G01R31/36
• 代理公司: 永新專利商標代理有限公司 72002
• 代理人: 王瓊先

所公開的主題總體上涉及一種用于以比現有技術中提供的更高的準確性來估計電能存儲設備的容量的方法。利用所提出的方法，通過使用偏置補償的容量估計器代替經常使用的現有技術的容量估計器，至少部分地補償了在電能存儲設備的容量的估計中使用的所測量的電流或電壓中的不確定性。因此，電壓和/或電流傳感器的準確性變得較不重要，這導致可以使用較不復雜且成本較低的傳感器并且導致提高所估計的能量存儲容量的準確性。以上優點通過提供偏置補償的容量估計器獲得，該偏置補償的容量估計器包括至少一個偏置項，該偏置項與原始容量估計器的期望值距真實容量值的偏差有關。

技術領域

本公開總體上涉及一種用于估計電能存儲設備的容量的方法和系統。

背景技術

隨著電動車輛的發展，電池在汽車工業中正變得越來越重要。電力的增加使用推動更準確地測量和監控電池特征的方法的發展。例如，期望監控并顯示電池的荷電狀態，因為這可以被考慮為等同于對于電池的燃料計。自然地，如果電池被用于提供推進動力，則對駕駛員感興趣的是知道可用于推進的剩余荷電水平。

另一個感興趣監控的電池參數是電池容量，其被定義為電荷量，例如充滿電的電池可以傳遞的安倍秒數。電池容量提供電池健康的度量，即電池的存儲能力由例如老化而已退化到何程度。

感興趣的是準確地估計退化，使得可以在使用電池的推進范圍變得太短之前及時更換電池，并防止由于對電池容量的錯誤估計而發生二次故障。

估計電池容量的常見方式是使用容量估計器，該容量估計器包括對荷電狀態以及從電池中取出或充入電池的電流的測量。該方法通常包括測量電池的電壓以估計荷電狀態，這不可避免地包括所測量的電壓并且由此還有所估計的荷電狀態中的不確定性。

因此，在用于估計電池的容量的方法中存在改進的空間。

發明內容

所公開的主題總體上涉及一種以比現有技術中提供的更高準確性的用于估計電能存儲設備的容量的方法。

利用所提出的方法，通過使用偏置補償的容量估計器代替經常使用的現有技術的容量估計器，至少部分地補償了在對電能存儲設備的容量的估計中使用的所測量的電流或電壓中的不確定性。因此，利用本文中提出的方法，電壓和/或電流傳感器的準確性變得較不重要，這導致可以使用較不復雜且成本較低的傳感器。此外，與現有技術方法相比，所估計的能量存儲容量的準確性得以提高。

以上優點是通過提供偏置補償的容量估計器而獲得的。偏置補償的容量估計器包括基于所積分的電流與荷電狀態的變化之間的比率的容量估計器與至少一個偏置項之間的減法。偏置項與容量估計器的期望值距真實容量值的偏差有關。

發明人實現使用普通的容量估計器，并推導容量估計器的期望值。期望值具有若干項，包括真實值和一組偏差項，例如方差項，即所謂的估計器的偏置項。發明人實現從原始容量估計器中減去從容量估計器的期望值推導出的偏置項，以形成偏置補償的容量估計器。換句話說，通過從原始容量估計器中減去偏置項補償了偏置項中反映的來自電流和/或電壓的測量的不確定性。

使用電能存儲設備的偏置補償的容量估計器、所積分的電流以及荷電狀態的變化估計電能存儲設備的容量。

發明人還提出一種用于估計電能存儲設備的容量的系統，該系統包括配置成測量電能存儲設備的電流的電流傳感器以及配置成估計電能存儲設備的荷電狀態的變化的處理電路，并基于電流的積分、荷電狀態的變化以及偏置補償的容量估計器來估計電能存儲設備的容量，偏置補償的容量估計器包括基于放電電流與荷電狀態的變化之間的比率的容量估計器與和容量估計器的期望值距真實容量值的偏差有關的至少一個偏置項之間的減法。

當研究所附權利要求和以下描述時，本公開的進一步特征和優點將變得顯而易見。技術人員認識到，在不脫離本公開的范圍的情況下，可以組合本公開的不同特征以創建除了以下描述的那些實施例之外的實施例。

附圖說明