[发明专利]用于可再充电电池容量的实时估计的系统和方法

说明书

一种电池系统包括耦接到电气系统的电池。电池系统还包括电耦接到电池的电池控制模块。电池控制模块监测电池的至少一个监测参数，且电池控制模块使用基于至少一个等效电路模型、至少一个监测参数和卡尔曼滤波器的两个线性回归模型，递归地计算电池的第一容量估计值。

技术领域

本公开总体上涉及电池和电池模块的领域。具体来说，本公开涉及估计可再充电电池的实时容量。

背景技术

本节旨在向读者介绍可能涉及下述的本公开的各个方面的本领域中的各个方面。据信，此论述有助于为读者提供背景信息，以便于更好地理解本发明的各个方面。因此，应理解，这些表述应当从这个角度来阅读，而不是作为对现有技术的承认。

使用一个或多个电池系统来为车辆提供全部或一部分动力的车辆能够被称为xEV，其中术语“xEV”在本文中被定义成包括所有以下车辆或者其任何变型或组合：其将电力用作其车辆动力的全部或一部分。例如， xEV包括使用电力作为全部动力的电动车辆(EV)。如本领域中的技术人员应了解，也被视作xEV的混合动力电动车辆(HEV)将内燃机推进系统与电池供能的电动推进系统(例如48伏(V)或130V系统)相组合。术语HEV可以包括混合动力电动车辆的任何变型。例如，全混合动力系统 (FHEV)可以使用一个或多个电动机、仅使用内燃机，或者使用这两者向车辆提供动力和其他电力。相比之下，轻度混合动力系统(HMEV)在车辆怠速时停用内燃机，并且使用电池系统来继续向空气调节单元、无线电或者其他电子设备供电，以及在需要推进时重新起动发动机。轻度混合动力系统还可以应用一定程度的动力辅助，例如在加速期间，以作为对内燃机的补充。轻度混合动力通常在96V到130V，并且通过皮带或曲柄集成式起动器发电机回收制动能量。此外，微型混合动力电动车辆 (mHEV)也使用类似于轻度混合动力的“启-停”系统，但微型混合动力系统可以向内燃机提供动力辅助或不提供动力辅助，并且在60V以下的的电压下操作。为了本论述的目的，应认识到，mHEV通常在技术上不使用直接提供到曲轴或传动系的电力作为车辆的任何部分的动力，但是mHEV仍然可以视作xEV，因为它在车辆怠速(其中内燃机停用)时的确使用电力来作为对车辆动力需求的补充，并且通过集成式起动器发电机来回收制动能量。此外，插电式电动车辆(PEV)是能够从外部电源，例如壁式插座充电的任何车辆，并且储存在可再充电电池组中的能量驱动或者帮助驱动车轮。PEV是EV的一个子类，包括全电动或电池电动车辆(BEV)、插电式混合动力电动车辆(PHEV)以及混合动力电动车辆和传统内燃机车辆的改装型电动车辆。

相对于仅使用内燃机和传统电力系统(通常是由铅酸电池供能的12V 系统)的更传统的气动车辆而言，上述xEV可提供若干优势。例如，相对于传统内燃车辆，xEV可以产生更少的不良排放产物，并且可以呈现更高的燃料效率，并且在一些情况下，此类xEV可以完全不使用汽油，如同某些类型的EV或PEV一样。

随着技术的不断发展，需要为这种车辆的电池模块提供改进的状态指示器。例如，xEV使用的电力可以由可再充电电池提供。在可再充电电池工作时，可能难以准确地描绘可再充电电池的充电状态或容量。本公开总体涉及估计在可再充电电池和/或xEV的工作期间可再充电电池的实时参数。

发明内容

下文概述了本文中所公开的特定实施例。应了解，这些方面仅向读者提供关于这些特定实施例的概述，并且这些方面并不旨在限制本公开的范围。实际上，本公开可以涵盖下文未描述的多个方面。

本公开涉及一种电池系统，其包括耦接到电气系统的电池。电池系统还包括电耦接到电池的电池控制模块。电池控制模块监测电池的至少一个监测参数，且电池控制模块使用两个线性回归模型递归地计算所述电池的第一容量估计值。两个线性回归模型基于至少一个等效电路模型、至少一个监测参数和卡尔曼滤波器。