[发明专利]具有多个观测器的蓄电池管理系统

权利要求书

1.一种管理蓄电池系统的方法，所述蓄电池系统包括：一个或多个蓄电池单元；一个或多个传感器，其耦合至所述一个或多个蓄电池单元并且被配置成测量所述一个或多个蓄电池单元的一个或多个特性；以及蓄电池管理系统，其耦合至所述一个或多个传感器并且包括微处理器和存储器，所述方法包括：

由所述蓄电池管理系统接收来自所述一个或多个传感器的一个或多个蓄电池单元的一个或多个所测量的特性；

由所述蓄电池管理系统接收所述一个或多个蓄电池单元的一个或多个估计参数；

由所述蓄电池管理系统通过基于所述一个或多个蓄电池单元的一个或多个所测量的特性和一个或多个估计参数来应用用以计及所述一个或多个蓄电池单元的化学成分的物理参数的第一蓄电池模型来估计所述一个或多个蓄电池单元的一个或多个状态；

由所述蓄电池管理系统通过应用用以计及所述一个或多个蓄电池单元的化学成分的物理参数的两个或更多个单独的蓄电池模型来至少部分基于所述一个或多个蓄电池单元的一个或多个状态的估计来更新所述一个或多个估计参数的至少一部分；

由所述蓄电池管理系统至少部分基于所述一个或多个蓄电池单元的一个或多个参数的经更新的估计参数来更新所述一个或多个蓄电池单元的一个或多个状态；以及

由所述蓄电池管理系统基于所述一个或多个蓄电池单元的一个或多个状态的经更新估计来调节所述蓄电池的充电或放电中的一个或多个。

2.根据权利要求1所述的方法，其中所述第一蓄电池模型包括：基于微分代数方程的基于电化学的蓄电池模型。

3.根据权利要求2所述的方法，其中由所述蓄电池管理系统通过应用基于电化学的蓄电池模型来估计所述一个或多个蓄电池单元的一个或多个状态包括：应用卡尔曼滤波、滚动时域估计或最小二乘估计，所述基于电化学的蓄电池模型应用用以计及所述一个或多个蓄电池单元的化学成分的物理参数的微分代数方程。

4.根据权利要求3所述的方法，其中所述卡尔曼滤波选自由扩展卡尔曼滤波、无迹卡尔曼滤波、西格玛点卡尔曼滤波和迭代卡尔曼滤波组成的组。

5.根据权利要求3所述的方法，其中所述最小二乘估计选自由简约最小二乘估计、普通最小二乘估计、非线性最小二乘估计和多项式最小二乘估计组成的组。

6.根据权利要求1所述的方法，其中所述第一蓄电池模型包括：纽曼模型的基于电化学的降阶模型。

7.根据权利要求1所述的方法，其中所述两个或更多个单独的蓄电池模型包括：基于微分代数方程的等效电路模型、单粒子模型或基于电化学的蓄电池模型。

8.根据权利要求1所述的方法，其中由所述蓄电池管理系统更新所述一个或多个蓄电池单元的一个或多个状态包括：应用卡尔曼滤波、滚动时域估计或最小二乘估计。

9.根据权利要求1所述的方法，其中所述一个或多个蓄电池单元的一个或多个状态包括：所述一个或多个蓄电池单元的充电状态或健康状态中的一个或多个。

10.根据权利要求1所述的方法，其中所述一个或多个传感器进一步被配置成测量所述一个或多个蓄电池单元的电压和电流，所述方法进一步包括：由所述蓄电池管理系统接收来自所述一个或多个传感器的所述一个或多个蓄电池单元的电压的测量结果以及所述一个或多个蓄电池单元的电流的临时对应的测量结果。

11.根据权利要求1所述的方法，其中由所述蓄电池管理系统通过应用所述第一蓄电池模型来估计所述一个或多个蓄电池单元的一个或多个状态至少部分基于由所述蓄电池管理系统通过应用所述两个或更多个单独的蓄电池模型而估计的经更新的参数。

12.根据权利要求1所述的方法，其中所述两个或更多个单独的蓄电池模型包括：基于微分代数方程的等效电路模型、单粒子模型或基于电化学的蓄电池模型中的一个或多个。