[发明专利]具有多个观测器的蓄电池管理系统

说明书

一种使用蓄电池管理系统来管理蓄电池系统的方法。该方法包括：接收来自一个或多个传感器的一个或多个蓄电池单元的所测量的特性；接收蓄电池单元的估计参数；通过基于蓄电池单元的所测量的特性和估计参数来应用蓄电池模型来估计蓄电池单元的一个或多个状态；通过应用两个或更多单独的蓄电池模型来至少部分基于蓄电池单元的状态的估计来更新估计参数的至少一部分；至少部分基于蓄电池单元的经更新的估计参数来更新蓄电池单元的一个或多个状态；以及基于蓄电池单元的状态的经更新的估计来调节蓄电池的充电或放电。

技术领域

本发明一般涉及二次蓄电池，并且更特别地涉及管理二次蓄电池的操作的方法。

背景技术

与其它电化学储能设备相比，可再充电锂蓄电池因为其较高比能而是用于便携式电动和电子设备以及电动和混合动力车辆的有吸引力的储能设备。典型的锂电池包含负电极、正电极和位于负电极与正电极之间的分隔件。这两个电极都包含与锂可逆地进行反应的活性物质。在一些情况下，负电极可能包括锂金属，该锂金属可以被电化学溶解和可逆地沉积。

通常，在充电期间，电子通过外部电路从正电极流到负电极。同时地，锂离子从负电极的活性材料脱嵌至电解质并且从电解质嵌入至正电极的活性材料。在放电期间，发生相反的反应。

发明内容

在下面阐述了在本文中公开的某些实施例的总结。应该理解的是，仅呈现这些方面来向读者提供这某些实施例的简短总结，并且这些方面不意图限制本公开的范围。的确，本公开可能涵盖没有在下面阐述的各种各样的方面。

本公开内容的实施例涉及用于管理蓄电池管理系统的操作的系统和方法，该蓄电池管理系统使用多个状态观测器来估计蓄电池的各个状态和参数。

一个实施例包括一种管理蓄电池系统的方法，该蓄电池系统包括：一个或多个蓄电池单元；一个或多个传感器，其耦合至一个或多个蓄电池单元并且被配置成测量该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，其耦合至一个或多个传感器并且包括微处理器和存储器。该方法包括：由蓄电池管理系统接收来自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；由蓄电池管理系统接收一个或多个蓄电池单元的一个或多个估计参数；由蓄电池管理系统通过基于蓄电池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该一个或多个蓄电池单元的一个或多个状态；由蓄电池管理系统通过应用用以计及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该一个或多个蓄电池单元的一个或多个状态的估计来更新一个或多个估计参数的至少一部分；由蓄电池管理系统至少部分基于该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该一个或多个蓄电池单元的一个或多个状态；以及由蓄电池管理系统基于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蓄电池的充电或放电中的一个或多个。

另一实施例包括一种蓄电池管理系统。该蓄电池管理系统包括：处理器和存储器，该存储器存储下述指令，该指令当被处理器执行时使该蓄电池管理系统：接收来自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，其中该一个或多个蓄电池单元和一个或多个传感器是蓄电池系统的部分；接收该一个或多个蓄电池单元的一个或多个估计参数；通过基于蓄电池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该一个或多个蓄电池单元的一个或多个状态；通过应用用以计及该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该一个或多个蓄电池单元的一个或多个状态的估计来更新一个或多个估计参数的至少一部分；至少部分基于该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该一个或多个蓄电池单元的一个或多个状态；以及基于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蓄电池的充电或放电中的一个或多个。

在下面的附图、详细描述以及权利要求中阐述了本公开的一个或多个特征、方面、实现方式和优点的细节。

附图说明