[發明專利]采用電壓斜率容量和動態錨的電池容量估算方法與系統

在審

• 申請號: 202110054978.6
• 申請日: 2021-01-15
• 公開（公告）號: CN113203952A
• 公開（公告）日: 2021-08-03
• 發明（設計）人: A·張;J·布內爾;G·M·西曼;J·S·皮亞塞基;C·W·沃姆勒;B·J·科赫;J·高;J·A·貝納德;X·郭;J·R·麥克卡德
• 申請（專利權）人: 通用汽車環球科技運作有限責任公司
• 主分類號: G01R31/367
• 分類號: G01R31/367;G01R31/36
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 張琦璐;楊思捷

本發明公開了采用電壓斜率容量和動態錨的電池容量估算方法與系統。提供了一種電池容量估算方法。該方法包括監測傳感器，收集多個數據點，所述數據點包括基于電壓的荷電狀態值和積分電流值；在所述數據點中定義在第一時間段期間收集的第一數據集和在第二時間段期間收集的第二數據集，確定與第二數據集相關的積分電流誤差，將與第二數據集相關的積分電流誤差與閾值積分電流誤差進行比較。當與第二數據集相關的誤差超過閾值時，該方法進一步包括基于來自第一時間段的積分電流值重置第二數據集。該方法進一步包括組合所述數據集以創建組合的數據集，并將電壓斜率容量估算結果確定為積分電流相對于基于電壓的荷電狀態的變化。

技術領域

本公開總體上涉及電池容量估算方法與系統。

背景技術

電池是一種存儲電能并輸送電能以便為設備供電的電化學裝置。電池用在許多設備上，包括混合動力車輛或電動車輛、手機等等。電池用于為系統提供能量存儲。電池可以是可再充電的。電池容量或電池充電容量（charge capacity）是電池存儲多少電荷的量度。隨著電池循環地用于提供能量并隨后再充電，電池容量可能退化。

發明內容

提供了一種電池容量估算方法。該方法包括在計算機化的電池容量估算控制器中，監測可操作以采集關于電池的數據的傳感器，基于來自傳感器的數據收集多個數據點，其中所述數據點中的每一個包括基于電壓的荷電狀態值以及與所述基于電壓的荷電狀態值同時期收集的相應積分電流值，在所述多個數據點中，基于在第一時間段期間收集的來自所述傳感器的數據定義第一數據集，在所述多個數據點中，基于在第二時間段期間收集的來自所述傳感器的數據定義第二數據集，確定與第二數據集相關的積分電流誤差，將與第二數據集相關的積分電流誤差與閾值積分電流誤差進行比較，當與第二數據集相關的積分電流誤差超過所述閾值積分電流誤差時，基于來自第一時間段的積分電流值中的一個重置第二數據集，將第一數據集與第二數據集組合以創建組合的數據集，將所述組合的數據集的斜率確定為積分電流相對于基于電壓的荷電狀態的變化，將所述組合的數據集的斜率定義為電壓斜率容量估算結果（estimate），并基于所述電壓斜率容量估算結果來管理電池。

在一些實施方案中，重置第二數據集包括確定直接庫侖計數誤差，通過方差傳播確定估算的庫侖計數值，將直接庫侖計數誤差與估算的庫侖計數值進行比較，并且當直接庫侖計數誤差大于估算的庫侖計數值時，利用庫侖計數錨值來校正第二數據集。

在一些實施方案中，重置第二數據集包括確定來自數據集二的所選數據點的直接庫侖計數值，估算選擇為所述來自數據集二的所選數據點的錨點的來自數據集一的所選數據點的積分電流值，基于直接庫侖計數值和估算的積分電流值確定混合（blended）的積分電流值，基于直接庫侖計數值確定直接庫侖計數誤差方差值，基于估算的積分電流值確定積分電流值方差值，基于直接庫侖計數誤差方差值和積分電流值方差值確定混合的積分電流誤差方差值作為加權平均值，并基于所述混合的積分電流值和所述混合的積分電流誤差方差值校正所述第二數據集。

在一些實施方案中，重置第二數據集包括確定隨著增加的電池使用而變化的積分電流誤差的方差，確定基于電壓的荷電狀態的方差，將隨著增加的電池使用而變化的積分電流誤差的方差與等于基于電壓的荷電狀態的方差的兩倍的值進行比較，并且當隨著增加的電池使用而變化的積分電流誤差的方差大于所述等于基于電壓的荷電狀態的方差的兩倍的值時，將隨著增加的電池使用而變化的積分電流誤差的方差重置為等于基于電壓的荷電狀態的方差。

在一些實施方案中，重置第二數據集包括將第二數據集的基于電壓的荷電狀態值與第一數據集的基于電壓的荷電狀態值進行比較，基于小于閾值的來自第一數據集的數據點的基于電壓的荷電狀態值與來自第二數據集的數據點的基于電壓的荷電狀態值之間的差值，將來自第一數據集的數據點中的一個識別為第一數據集的錨點，并將來自第二數據集的數據點中的一個識別為第二數據集的錨點，基于第一數據集的錨點重置第二數據集的錨點，并基于第二數據集的錨點的重置來校正第二數據集的積分電流值。