[發(fā)明專利]利用電池單體阻抗估計(jì)和模塊溫度傳感器測(cè)量改進(jìn)電池單體溫度估計(jì)

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202211235358.3
• 申請(qǐng)日: 2022-10-10
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN116087810A
• 公開(kāi)（公告）日: 2023-05-09
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: S·E·馬爾登;王躍云;郝鐳
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 通用汽車環(huán)球科技運(yùn)作有限責(zé)任公司
• 主分類號(hào): G01R31/389
• 分類號(hào): G01R31/389;G01R31/388;G01R31/392;G01R31/36
• 代理公司: 中國(guó)專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 劉楨;司昆明

1.一種用于電池系統(tǒng)的監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，包括：

電池系統(tǒng)，其包括電池組，

其中，所述電池組包括M個(gè)電池模塊，其中，M是大于零的整數(shù)，

其中，所述M個(gè)電池模塊中的每一個(gè)包括C個(gè)電池單體，其中，C是大于1的整數(shù)；

T個(gè)溫度傳感器，其被配置成生成所述M個(gè)電池模塊的感測(cè)溫度，其中，T大于或等于M且小于M乘以C；和

電池管理模塊，其被配置成：

對(duì)所述M個(gè)電池模塊的所述C個(gè)電池單體執(zhí)行電池阻抗測(cè)量；

基于所述電池阻抗測(cè)量，為所述M個(gè)電池模塊的所述C個(gè)電池單體中的每一個(gè)生成估計(jì)溫度；和

基于所述C個(gè)電池單體的所述估計(jì)溫度，選擇性地檢測(cè)具有單體異常溫度的所述C個(gè)電池單體中的至少一個(gè)。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其中，所述電池管理模塊還被配置成使用所述M個(gè)電池模塊的所述C個(gè)電池單體的所述估計(jì)溫度和所述感測(cè)溫度來(lái)選擇性地檢測(cè)以下中的至少一個(gè)：

所述T個(gè)溫度傳感器中的故障；和

具有模塊異常溫度的所述M個(gè)電池模塊中的一個(gè)。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其中，所述電池管理模塊還被配置成：

基于所述M個(gè)電池模塊的所述C個(gè)電池單體的所述電池阻抗測(cè)量，確定所述M個(gè)電池模塊的所述C個(gè)電池單體中的每一個(gè)的單體溫度殘差；

基于所述單體溫度殘差計(jì)算所述M個(gè)電池模塊中的每一個(gè)的第一溫度標(biāo)準(zhǔn)偏差；和

通過(guò)將所述C個(gè)電池單體的所述單體溫度殘差與所述M個(gè)電池模塊中對(duì)應(yīng)的電池模塊的所述第一溫度標(biāo)準(zhǔn)偏差進(jìn)行比較，選擇性地識(shí)別具有所述單體異常溫度的所述C個(gè)電池單體中的一個(gè)。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其中，所述單體溫度殘差基于所述M個(gè)電池模塊的所述C個(gè)電池單體的所述估計(jì)溫度中的每一個(gè)與所述M個(gè)電池模塊中對(duì)應(yīng)的電池模塊的所述C個(gè)電池單體的所述估計(jì)溫度的平均值之間的差值來(lái)計(jì)算。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其中：

所述電池管理模塊包括分別用于所述M個(gè)電池模塊的M個(gè)生成和感測(cè)模塊，其中，所述M個(gè)生成和感測(cè)模塊中的每一個(gè)包括：

電流發(fā)生器，其被配置成生成輸出到所述C個(gè)電池單體的電流激勵(lì)脈沖；和

C個(gè)電壓傳感器，其被配置成響應(yīng)于所述電流激勵(lì)脈沖生成所述C個(gè)電池單體的測(cè)量電壓；

所述監(jiān)測(cè)系統(tǒng)還包括：

阻抗測(cè)量模塊，其被配置成導(dǎo)致所述電流發(fā)生器生成所述電流激勵(lì)脈沖、接收所述測(cè)量的電壓并且基于所述電流激勵(lì)脈沖和所述測(cè)量的電壓來(lái)估計(jì)所述C個(gè)電池單體的單體阻抗；和

溫度估計(jì)模塊，其被配置成基于所述估計(jì)的單體阻抗估計(jì)所述C個(gè)電池單體的C個(gè)溫度。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其中，所述溫度估計(jì)模塊還被配置成進(jìn)一步基于所述電池系統(tǒng)的荷電狀態(tài)(SOC)和所述電流激勵(lì)脈沖的頻率來(lái)生成所述C個(gè)電池單體的所述估計(jì)溫度。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其中，M大于1，并且其中，所述電池管理模塊還被配置成：

確定所述M個(gè)電池模塊中的每一個(gè)的模塊殘差；

基于所述模塊殘差計(jì)算所述M個(gè)電池模塊的標(biāo)準(zhǔn)偏差；和

通過(guò)將所述模塊殘差與所述標(biāo)準(zhǔn)偏差進(jìn)行比較，選擇性地識(shí)別具有異常模塊溫度的所述M個(gè)模塊中的一個(gè)。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其中，所述電池管理模塊計(jì)算：

所述M個(gè)電池模塊中的對(duì)應(yīng)電池模塊的所述C個(gè)電池單體的所述估計(jì)溫度的第一組平均值；和

基于所述第一組平均值的第二平均值，

其中，所述模塊殘差基于所述第一組平均值和所述第二平均值之間的差值。