[发明专利]用于电热电池模型的生成与使用的系统及方法

说明书

用于电热电池模型的生成与使用的方法、系统及装置，包括被编码在计算机存储介质上的计算机程序。所述方法中的一种方法包括获取包括电压值的电池数据，其中每个电压值都对应于该电池的操作状态。该方法包括选择具有凸参数和非凸参数的电池模型。该方法包括通过执行拟合过程来处理该电池数据以确定所述凸参数与所述非凸参数的值。该拟合过程包括相对于该电池数据拟合凸参数，在此期间保持非凸参数固定。该拟合过程包括相对于该电池数据拟合非凸参数。该拟合过程也包括根据使用拟合值的所选择的电池模型创建用于电池的电热模型。

相关申请的交叉引用

本申请要求于2016年2月16日递交的序列号为15/044,454的名称为“用于电热电池模型的生成与使用的系统及方法”的美国非临时专利申请的优先权，其全部内容以全文引用的方式并入本文中。

背景技术

电池是由两个或多个将存储的化学能转化成电能的电化学单元组成的设备。每个单元具有正极端子或阴极，以及负极端子或阳极。被标记为正极的端子比被标记为负极的端子处于更高的电势能。被标记为负极的端子是电子源，当被连接到外部电路时，电子将流动并且将能量传送到外部设备。当电池被连接到外部电路时，电解液能够在其内部作为离子移动，这允许化学反应在不同的端子处完成并且因此将能量传送到外部电路。将化学能转化成电能的过程涉及损失，该损失被转化成热量。

发明内容

本说明书描述涉及各个单元和电池的技术。

总体上，本说明书中描述的主题的一个创新性方面可以体现在方法中，在方面1，该方法包括获取电池数据的动作，该电池数据包括电压值，其中每个电压值都对应于该电池的操作状态。该方法包括选择电池模型的动作，该电池模型具有凸参数和非凸参数。该方法包括通过执行拟合过程来处理电池数据以确定凸参数与非凸参数的值的动作。该拟合过程包括相对于电池数据对凸参数进行拟合，在此期间保持非凸参数固定。该拟合过程包括相对于所述电池数据对非凸参数进行拟合。该拟合过程还包括使用凸参数与非凸参数的拟合值根据所选择的电池模型来创建用于电池的电热模型。

前述实施例和其他实施例可各自可选择地单独或以组合形式包括下述特征中的一个或多个特征。

根据方面1和3-20的任意组合的方面2，其中非凸参数的拟合触发凸参数的拟合。

根据方面1-2和4-20的任意组合的方面3，其中拟合过程被配置为继续对非凸参数进行拟合直到成本函数的值满足预先限定的阈值为止。

根据方面1-3和5-20的任意组合的方面4，其中拟合过程包括嵌套循环过程，在该嵌套循环过程中，使用内循环相对于电池数据对凸参数进行拟合，以及使用外循环相对于电池数据对非凸参数进行拟合，在内循环期间保持非凸参数固定。

根据方面1-4和6-20的任意组合的方面5，其中电池模型包括电学模型和热学模型，该电学模型被配置为预测电池电压和热生成量，并且热学模型被配置为基于热生成量预测温度，并且预测温度与测量温度之间的差被用在拟合过程中。

根据方面1-5和6-20的任意组合的方面6，其中电池模型使用基矢函数来表示在电池状态范围内的至少一个凸参数，并且电池状态包括电池温度、充电状态和年龄的某一集合。

根据方面1-6和8-20的任意组合的方面7，其中预测温度与温度数据的差被包括在被用在拟合过程中的成本函数中。

根据方面1-7和9-20的任意组合的方面8，其中电池数据是从多个不同的电池中收集的。

根据方面1-8和10-20的任意组合的方面9，其中电池数据是从多个热环境中收集的。

根据方面1-10和11-20的任意组合的方面10，其中电池数据是从多个测量系统中收集的。

根据方面1-11和12-20的任意组合的方面11，还包括将电热模型编码在电子设备中以监控汽车中的电池性能。