[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量改進(jìn)電池單體溫度估計(jì)

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202211235358.3
• 申請日: 2022-10-10
• 公開（公告）號: CN116087810A
• 公開（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（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: G01R31/389
• 分類號: G01R31/389;G01R31/388;G01R31/392;G01R31/36
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 劉楨;司昆明

本發(fā)明涉及利用電池單體阻抗估計(jì)和模塊溫度傳感器測量改進(jìn)電池單體溫度估計(jì)。一種用于電池系統(tǒng)的監(jiān)測系統(tǒng)包括電池系統(tǒng)，該電池系統(tǒng)包括電池組。該電池組包括M個電池模塊，其中M是大于零的整數(shù)。M個電池模塊中的每一個包括C個電池單體，其中C是大于1的整數(shù)。T個溫度傳感器被配置成生成M個電池模塊的感測溫度，其中T大于或等于M且小于M乘以C。電池管理模塊，其被配置成對M個電池模塊的C個電池單體執(zhí)行電池阻抗測量；基于電池阻抗測量，為M個電池模塊的C個電池單體中的每一個生成估計(jì)溫度；并且基于C個電池單體的估計(jì)溫度選擇性地檢測具有單體異常溫度的C個電池單體中的至少一個。

引言

在此部分中提供的信息是為了一般地呈現(xiàn)本公開的上下文的目的。在此部分中描述的程度上，當(dāng)前署名的發(fā)明人的著作以及在提交時可能不構(gòu)成現(xiàn)有技術(shù)的描述的各方面，既不明示地也不暗示地被認(rèn)為是本公開的現(xiàn)有技術(shù)。

技術(shù)領(lǐng)域

本公開涉及用于車輛的電池系統(tǒng)，并且更特別地涉及用于車輛的電池系統(tǒng)的溫度監(jiān)測系統(tǒng)。

背景技術(shù)

諸如電池電動車輛(BEV)、燃料電池車輛和混合動力車輛的電動車輛包括一個或多個電池組，每個電池組包括一個或多個電池模塊。電池模塊中的每一個包括一個或多個電池單體。功率控制系統(tǒng)用來在操作期間控制電池組的充電和/或放電。在駕駛期間，EV的一個或多個電機(jī)作為馬達(dá)操作，并從電池系統(tǒng)接收功率以為車輛提供推進(jìn)力。在制動/再生期間，功率通過作為發(fā)電機(jī)操作的電機(jī)返回到電池系統(tǒng)。

在EV的操作期間，由于充電和放電，電池單體可能經(jīng)歷加熱。電池壽命可能受到在較高溫度下的長時間操作的不利影響。結(jié)果，電池冷卻系統(tǒng)可以用來將電池系統(tǒng)的溫度維持在預(yù)定溫度范圍內(nèi)。電池系統(tǒng)中可能發(fā)生的各種故障可能導(dǎo)致電池系統(tǒng)中的電池單體的過度發(fā)熱，超出電池冷卻系統(tǒng)可以控制的范圍。

發(fā)明內(nèi)容

一種用于電池系統(tǒng)的監(jiān)測系統(tǒng)包括電池系統(tǒng)，該電池系統(tǒng)包括電池組。該電池組包括M個電池模塊，其中M是大于零的整數(shù)。M個電池模塊中的每一個包括C個電池單體，其中C是大于1的整數(shù)。T個溫度傳感器，其被配置成生成M個電池模塊的感測溫度，其中T大于或等于M且小于M乘以C。電池管理模塊，其被配置成對M個電池模塊的C個電池單體執(zhí)行電池阻抗測量；基于電池阻抗測量，為M個電池模塊的C個電池單體中的每一個生成估計(jì)溫度；并且基于C個電池單體的估計(jì)溫度選擇性地檢測具有單體異常溫度的C個電池單體中的至少一個。

在其它特征中，電池管理模塊還被配置成使用M個電池模塊的C個電池單體的估計(jì)溫度和感測溫度來選擇性地檢測以下中的至少一個：T個溫度傳感器中的故障；以及具有模塊異常溫度的M個電池模塊中的一個。

在其它特征中，電池管理模塊還被配置成：基于M個電池模塊的C個電池單體的電池阻抗測量來確定M個電池模塊的C個電池單體中的每一個的單體溫度殘差；基于單體溫度殘差計(jì)算M個電池模塊中的每一個的第一溫度標(biāo)準(zhǔn)偏差；和通過將C個電池單體的單體溫度殘差與M個電池模塊中對應(yīng)的電池模塊的第一溫度標(biāo)準(zhǔn)偏差進(jìn)行比較，選擇性地識別具有單體異常溫度的C個電池單體中的一個。

在其它特征中，單體溫度殘差基于M個電池模塊的C個電池單體的估計(jì)溫度中的每一個與M個電池模塊中對應(yīng)的電池模塊的C個電池單體的估計(jì)溫度的平均值之間的差值來計(jì)算。

在其它特征中，電池管理模塊包括分別用于M個電池模塊的M個生成和感測模塊，其中，M個生成和感測模塊中的每一個包括：電流發(fā)生器，其被配置成生成輸出到C個電池單體的電流激勵脈沖；和C個電壓傳感器，其被配置成響應(yīng)于電流激勵脈沖生成用于C個電池單體的測量電壓。監(jiān)測系統(tǒng)還包括：阻抗測量模塊，其被配置成導(dǎo)致電流發(fā)生器生成電流激勵脈沖、接收測量的電壓并且基于電流激勵脈沖和測量的電壓來估計(jì)C個電池單體的單體阻抗；和溫度估計(jì)模塊，其被配置成基于估計(jì)的單體阻抗來估計(jì)C個電池單體的C個溫度。