[发明专利]电池组的电池单元的充电状态的自动估计方法

说明书

本发明涉及一种用于估计电池单元的充电状态的方法，其包括对所述电池单元的容量预测值C_n,k3/k3‑1进行修正，其中，所述修正包括：在时刻k3获取(176)由以下关系式限定的可测量物理量z_k3：公式(I)其中k是最接近时刻k3的时刻，并且N是大于或等于1的整数，‑使用以下观测模型来计算(176)所述可测量物理量z_k3的预测值公式(II)其中：‑SOC_k‑N是该电池单元在更早时刻k‑N的充电状态，‑C_n,k3/k3‑1是就在修正之前在时刻k3计算的该电池单元容量的预测值，以及‑根据所获取的物理量z_k3和所述预测值之间的差来修正(178)容量预测值C_n,k3/k3‑1。

本发明涉及一种电池组的电池单元的充电状态的自动估计方法以及用于实施该方法的存储介质和电池组管理系统。本发明还涉及包括该电池组管理系统的机动车辆。

已知的用于估计电池组的电池单元的充电状态的方法包括：

a)在时刻k获取电池单元的端子之间的电压的测量值y_k和对该电池单元进行充电或放电的电流的测量强度i_k；以及

b)根据测量值y_k、测量强度i_k和电池单元的容量C_n,k3来估计该电池单元在时刻k的充电状态SOC_k，该容量C_n,k3以Ah表示，其代表在时刻k3能够存储在电池单元中的最大电能量，所述时刻k3是最接近时刻k的已经估计该容量C_n,k3的时刻；以及

c)估计时刻k3的容量C_n,k3，所述时刻k3不如时刻k频繁，所述估计包括：

·使用将容量C_n,k3与同一电池单元在前一时刻k3-1的容量C_n,k3-1相关联的状态模型来计算该容量C_n,k3的预测值，然后

·根据对电池单元进行充电或放电的电流在最接近时刻k3的时刻的测量强度来修正容量C_n,k3的预测值。

例如，这样的方法在以下文献的部分3的第4.2段中进行描述：L.Plett等：“Extended Kalman filtering for battery management systems of LiPB-based HEVbattery packs”，Journal of Power Sources，2004年，第252-292页。以下，该文献用缩写“Plett 2004”来指代。

还由US2012/3168010A1和US2012/133369A1已知现有技术。

本发明旨在改进Plett 2004部分4.2中描述的方法，以便在降低实施该方法所需的计算功率的同时提高电池单元的充电状态的估计精度。因此，其主题之一是估计方法。

在所要求保护的方法中，用于计算预测值的观测模型是容量C_n,k3的线性函数。因此，对预测值的计算没有被与关于值C_n,k3的观测模型的线性化相关的误差污染。相反，Plett 2004的部分4.2.2中描述的观测模型是非线性的，并且因此必须关于容量C_n,k3进行线性化。这种线性化必然导致在对所修正的容量C_n,k3的估计中的误差。此外，观测模型的这种线性化操作消耗计算功率。

所述自动估计方法的这些实施例另外具有以下优点：