电池控制系统、车辆及平衡牵引电池的电池单元的方法
【技术领域】
[0001] 本申请总体上涉及牵引电池单元平衡。
【背景技术】
[0002] 混合动力电动车辆和纯电动车辆依靠牵引电池来提供用于推进车辆的动力。为了 确保车辆的优化操作，可监测牵引电池的各种特性。一个有用的特性是：电池功率容量，指 示电池在给定的时间可以供应多少电力或者可以吸收多少电力。另一个有用的特性是：电 池荷电状态，指示在电池中储存的电荷的量。对于在充电/放电、将电池保持在安全的操作 极限内以及使电池单元平衡期间控制电池的操作而言，电池特性是重要的。
[0003]可以直接或间接测量电池特性。可以利用传感器直接测量电池电压和电流。其他 的电池特定可能需要首先估计电池的一个或更多个参数。被估计的参数可包括与牵引电池 相关联的电阻、电容以及电压。接着，可从所估计的电池参数中计算出电池特性。包括实现 卡尔曼滤波器模型来递归地估计模型参数的许多现有技术方案适用于估计电池参数。
【发明内容】
[0004]一种电池控制系统包括：牵引电池，包括多个电池单元；至少一个控制器。所述至 少一个控制器被配置为：产生电池单元的模型参数估计值；当持续激励条件和估计收敛条 件被满足时，响应于电池单元之间的荷电状态差异的幅值大于预定值，根据从模型参数估 计值获得的荷电状态而平衡电池单元。
[0005]当满足下面的条件式时，持续激励条件可被满足：
[0006]
【主权项】
1. 一种电池控制系统，包括： 牵引电池，包括多个电池单元； 至少一个控制器，被配置为：产生电池单元的模型参数估计值；当持续激励条件和估 计收敛条件被满足时，响应于电池单元之间的荷电状态差异的幅值大于预定值，根据从模 型参数估计值获得的荷电状态而平衡电池单元。
2. 根据权利要求1所述的电池控制系统，其中，当满足下面的条件式时，满足持续激励 条件：
其中，Tpe是积分间隔，Vt是端电压，V。。是开路电压，i是电流，α a i是预定值。
3. 根据权利要求1所述的电池控制系统，其中，当模型参数估计值中的至少一个和相 对应的模型参数测量值之间的误差幅值小于预定阈值持续预定时间段时，满足估计收敛条 件。
4. 根据权利要求1所述的电池控制系统，其中，所述至少一个控制器还被配置为：在 不影响车辆的加速度的情况下，响应于持续激励条件和估计收敛条件中的至少一个未被满 足，使电池功率需求的预定数量的频率分量幅度超出所述预定幅值。
【专利摘要】本发明提供一种电池控制系统、车辆及平衡牵引电池的电池单元的方法。混合动力电动车辆和纯电动车辆包括由多个电池单元构成的牵引电池。在重复的充电和放电循环期间，各个电池单元的荷电状态可能彼此不同。为了优化牵引电池使用，期望使电池单元的荷电状态相同。电池单元平衡可以使荷电状态相同并使电池性能提高。为了达到合适的电池单元平衡，应该得知每个电池单元的准确的荷电状态值。当持续激励条件和估计收敛条件被满足时，可得到准确的荷电状态值。如果所述条件没有被满足，则可执行电池的主动激励，以增大满足所述条件的机会。可以根据当所述条件被满足时估计的荷电状态值而启动电池单元平衡和结束电池单元平衡。
【IPC分类】H02J7-00
【公开号】CN104868519
【申请号】CN201510087883
【发明人】李勇华
【申请人】福特全球技术公司
【公开日】2015年8月26日
【申请日】2015年2月25日
【公告号】DE102015202702A1, US20150231985