辆102可以包括机械连接至混合动力传动装置106的一个或更多个电动马达104。另外，混合动力传动装置106机械连接至发动机108。混合动力传动装置106还可以机械连接至驱动轴110，驱动轴110机械连接至车轮112。当发动机108开启时，电动马达104能向车轮提供扭矩。电动马达104消耗来自电池114的电能以提供用于推进车辆102的扭矩。当发动机108关闭时，电动马达104能提供减速能力。电动马达104可以被构造为发电机并且能通过回收在摩擦制动系统中通常将作为热量损失掉的能量而提供燃料经济性效益。由于在特定条件下混合动力电动车辆102可以以电动模式运转，因此电动马达104还可以减少污染物排放。
[0036]牵引电池或电池组114储存电动马达104可以使用的能量。车辆电池组114通常提供高电压DC输出。响应于电池功率请求而产生电池输出，其中，可根据作为驱动功率请求和发动机功率请求的函数的前馈电池功率值来计算电池功率请求，进而驱动功率请求和发动机功率请求可以基于转速和扭矩的确定。电池组114电连接至电力电子模块116。电力电子模块116还电连接至电动马达104，并且在电池组114和电动马达104之间提供双向传输能量的能力。例如，示例性的电池组114可以提供DC电压，而电动马达104可能需要三相AC电来运转。电力电子模块116可以将DC电压转换为电动马达104需要的三相AC电流。在再生模式下，电力电子模块116将来自作为发电机的电动马达104的三相AC电转换为电池组114所需要的DC电压。在此描述的方法同样适用于纯电动车辆或者使用电池组的任何其它装置。在示例中，电力电子模块116包括处理器、存储器、传感器和与电池114进行交互并且测量电池114的参数(例如，测量在不同的时间的电压和电流以确定电池114的开路电压)的其它电路。这些例如包括开路电压的电池参数随后被车辆控制模块(例如，电力电子模块116、动力传动系统控制模块128或其它)使用以控制车辆功能。
[0037]电池114可在车辆的特定使用期间经历退化。一种发生退化的使用是在高的荷电状态(S0C)下存放。温度也可以是电池退化的因素。电池退化可包括电池114无法保持一定量的电荷(例如，在电池114中存储较少的几千瓦小时或几安培小时)。电池退化可以在电池的整个寿命期间发生。
[0038]随着时间的推移而且作为环境条件和车辆动力传动系统所需的利用率的函数，电池功率和能量在被称作老化的过程中退化。在实验室设置环境下，电池老化可以通过特定试验来表征，所述特定试验涉及命令电流和监测电池电压。在车辆中，这些实验室试验是不可能的。因此，能量和功率在车辆的整个使用寿命期间不能直接被测量。这些电池性能指标(metric)的退化应该被包括在BMS算法内，BMS算法可以在电力电子模块116、动力传动系统控制模块128或其它车载车辆计算装置中实现，以保证在整个电气化车辆的使用寿命期间保持电池容量的准确获知。为了解决这个问题，基于实验室数据的模型被用于预测因为预期的电池操作状况而将发生的老化。这样的模型可以被存储在车辆的存储器中。用于基于物理测量而调整或确认老化模型预测的方法将降低所述处理的不确定性，并且所述方法是本公开的一部分。
[0039]电池性能退化可来自于多种来源，但是来自每个来源的对老化的贡献不能单独地基于端电压来测量。尽管老化过程是复杂的，但是在最低水平的细节上，电极或者活性锂的量的减少可能有助于容量损失。识别来自每个电极的老化贡献的数据可以被BMS使用以降低与性能容量估计相关联的不确定性，从而允许更进取高效的电池使用。
[0040]使用在车辆运行期间获得的非侵入式测量来校正BMS的能量和功率估计的方法将在电动车辆中实现高质量的用户体验并且在整个车辆寿命期间提供充足的电池性能。通过使用考虑到电极解析的(electrode-resolved)对老化的贡献的方法完成所述任务，可提供与标准方法相比更高的准确度。
[0041]电池(或电池组)114除了提供用于推进的能量之外，还可以提供用于其它车辆电气系统的能量。示例性系统可以包括DC/DC转换器模块118，DC/DC转换器模块118将电池组114的高电压DC输出转换为与车辆其它负载兼容的低电压DC供应。其它高电压负载(诸如，压缩机和电加热器)可以直接连接至从电池组114引出的高电压总线。在示例性车辆中，低电压系统电连接至12V电池120。纯电动车辆可以具有类似的结构，但没有发动机108。
[0042]电池组114可以通过外部电源126进行再充电。电池电荷存储状态可作为荷电状态而被测量。外部电源126可以经由充电端口 124通过电连接向车辆102提供AC或DC电力。充电端口 124可以是被配置为从外部电源126向车辆102传输电力的任何类型的端口。充电端口 124可以电连接至电力转换模块122。电力转换模块可以适配来自外部电源126的电力以向电池组114提供适合的电压和电流水平。在一些应用中，外部电源126可以配置为向电池组114提供适合的电压和电流水平，并且电力转换模块122可能不是必需的。在一些应用中，电力转换模块122的功能可以设置在外部电源126中。车辆发动机、传动装置、电动马达、电池、电力转换器件以及电力电子器件可由动力传动系统控制模块(PCM) 128控制。
[0043]除了示出插电式混合动力车辆之外，例如，如果去除组件108，则图1可示出电池电动车辆(BEV)。同样，例如，如果去除组件122、124和126，则图1可示出传统的混合动力电动车辆(HEV)或动力分流式混合动力电动车辆。图1还示出高电压系统，所述高电压系统包括电动马达、电力电子模块116、DC/DC转换器模块118、电力转换模块122和电池组114。高电压系统和电池组包括高电压组件，高电压组件包括汇流条、连接器、高电压线以及电路中断装置。
[0044]车辆102还包括显示器130，显示器130可显示关于车辆状态(例如，电气系统和电池114的状态)的数据，以及车辆使用/未使用的数据。数据产生器135可连接至显示器以计算并组织用于显示器130的数据。在示例中，显示器130可以将电池状态显示为估计的或推导的状态。
[0045]可以通过多种化学配方构建电池组中的独立电池单元。示例性电池组化学物质可包括但不限于铅酸、镍镉(NiCd)、镍金属氢化物(NHffl)、锂离子或锂离子聚合物。图2示出了 N个电池单元模块202简单串联配置的示例性电池组200。电池单元模块202可包含单个电池单元或并联电连接的多个电池单元。然而，电池组可以由串联、并联或它们的某些组合形式连接的任意数量的独立电池单元以及电池单元模块组成。示例性系统可以具有一个或更多个控制器，诸如监视并控制电池组200的性能的电池控制模块(BCM)208。BCM 208可以监视一些电池组水平特性(诸如，由电流传感器206测量的电池组电流、电池组电压(210)以及电池组温度(212))。在某些配置中，对于建立可靠的电池监视系统，电流传感器206的性能可能是必要的。电流传感器的准确度对于估计电池的荷电状态和容量是有用的。电流传感器可利用基于物理原理的多种方法来检测电流，电流传感器包括霍尔效应1C传感器、变压器或电流钳、电阻器(在电阻器中，电压与经过其的电流成正比)、使用干涉仪来测量由磁场产生的光的相位变化的光纤(fiber optic)或罗氏线圈(Rogowski coil)。在电池单元正在充电或放电使得进入或流出电池单元的电流超过阈值的情况下，电池控制模块可通过使用诸如熔断器或断路器的电路中断装置(CID)而使电池单元断开连接。电池容量可以被在电极处可获得的自由电荷的可用性(例如，来自Li+)影响。这可以由经过时间建立起来的电极上的机械屏蔽层或电绝缘层、或者因缺少在电极处提供电荷的化学物质而引起。
[0046]除了电池组水平特性外，还需要测量和监视电池单元水平特性。例如，可以测量每个电池单元的端电压、电流和温度。系统可以使用传感器模块204来测量一个或更多个电池单元模块202的特性。所述特性可包括电池单元电压、温度、年龄、充电/放电循环的次数等。典型地，传感器模块将测量电池单元电压。电池单元电压可以是单个电池的电压或并联或串联电连接的一组电池的电压。电池组200可利用多达Nc个传感器模块204来测量所有电池单元202的特性。每个传感器模块204可以将测量结果传输至