[发明专利]车辆

说明书

本发明提供一种车辆。一种混合动力电动车辆或电动车辆包括：牵引电池，为车辆储存并提供能量。所述牵引电池包括多个电池单元。为了有效地操作牵引电池，可能需要了解操作参数(诸如荷电状态和电池功率极限)。所述操作参数可以是电池单元电压与阻抗参数的函数。参数估计方案可使用测量的电池单元端电压与测量的牵引电池电流作为输入。可以对包含由电流测量与电压测量的异步而导致的测量偏差的电流测量偏差进行建模。可以为每个电池单元估计电流测量偏差，并且多个电池单元之间的电流测量偏差的值彼此不同。

技术领域

本申请总体上涉及对电池荷电状态及功率容量的计算。

背景技术

混合动力电动车辆与纯电动车辆依赖于牵引电池为车辆推进提供动力。由于储存在牵引电池中的电力并不是无穷尽的，所以必须监测牵引电池的特性，以跟踪牵引电池当前的容量。一个重要的量是电池功率容量，电池功率容量指示电池在给定的时间可供应或接收多少电力。另一个重要的量是电池荷电状态，电池荷电状态指示储存在电池中的电荷的量。存在许多用于估计这些量的已知方案。

牵引电池系统通常将测量与牵引电池相关联的电压和电流。在理想世界中，用于测量这些电压和电流的传感器将会提供准确的信息。遗憾的是，汽车中的环境可能是电子噪声环境。传感器通常会出现一些测量偏差。电池组由许多电池单元构成。可利用不同的传感器以不同的采样频率来测量电池的物理特性(诸如电流、电压和温度)。由于传感器可能被顺序地采样并被不同地过滤，所以可能出现异步问题(asynchronization issue)。接着，有偏差的信号用于计算，从而导致不准确的值。这些不准确的值和异步现象可能导致电池参数的不正确的估计。

补偿测量偏差的现有技术包括：当没有施加负载时，测量传感器；接着，将操作期间所测量的值加上或者减去无负载状况期间所测量的值，从而产生校正的传感器值。这一方法需要存在一些可预测的无负载操作间隔。对于牵引电池系统，可在闭合主接触器之前执行无负载测量，主接触器用于将牵引电池连接到电负载。这将导致延迟闭合主接触器以及不准确的测量偏差。该方法也无法对改变延长操作周期期间的偏差进行补偿。

发明内容

一种车辆包括牵引电池和至少一个控制器，所述牵引电池包括多个电池单元。所述至少一个控制器被配置为：实现状态估计器，所述状态估计器被构造为对每个电池单元基于针对电池单元的电流测量偏差而输出电压参数，所述电流测量偏差取决于每个电池单元的电流测量值与电压测量值之间的时间差。所述至少一个控制器还被配置为：根据由状态估计器的输出所限定的电池功率极限而操作牵引电池，其中，所述电流测量偏差中的至少一些具有不同的值。所述电压参数还可基于测量的电池单元端电压与估计的电池单元端电压之间的误差。所述至少一个控制器还可被配置为：根据由状态估计器的输出所限定的电池荷电状态而操作牵引电池。所述电压参数可包括电池单元的开路电压。所述状态估计器还可被构造为：对于每个电池单元，基于针对电池单元的电流测量偏差而输出阻抗参数。所述阻抗参数可包括与电池单元相关联的电阻。所述电流测量偏差可基于测量的电池单元端电压和测量的牵引电池电流。所述状态估计器还可被构造为：对电流测量偏差应用遗忘因子。

一种车辆包括牵引电池和至少一个控制器，所述牵引电池包括多个电池单元。所述至少一个控制器被配置为：实现状态估计器，所述状态估计器被构造为对每个电池单元基于针对电池单元的电流测量偏差而输出电压参数，所述电流测量偏差取决于每个电池单元的电流测量值与电压测量值之间的时间差。所述至少一个控制器还被配置为：根据由状态估计器的输出所限定的荷电状态而操作牵引电池。所述至少一个控制器还可被配置为：根据由状态估计器的输出所限定的电池功率极限而控制牵引电池。所述电流测量偏差中的至少一些可具有不同的值。所述电压参数可包括电池单元的开路电压。所述状态估计器还可被构造为：对于每个电池单元，基于针对电池单元的电流测量偏差而输出阻抗参数。所述阻抗参数可包括与电池单元相关联的电阻。所述状态估计器还可被构造为：对电流测量偏差应用遗忘因子。