[发明专利]模型预测电池电力限值估计系统及方法

说明书

用于改善汽车电池系统的运行的系统及方法，所述汽车电池系统包括汽车电气系统，该汽车电气系统包含电池系统，该电池系统使用运行参数、在预测范围内预期的电池的预测内部电阻以及电池的实时内部电阻来提高性能和可靠性。电池系统包括电池、传感器和电池控制系统，电池电耦接到汽车系统中的电气装置，传感器耦接到电池并确定电池的端子电压，电池控制系统通信地耦接到传感器。当电池的测量的端子电压不大于电压阈值下限时基于预测的内部电阻，并且当电池的测量的端子电压大于电压阈值下限时基于电池的实时内部电阻，电池控制系统确定充电电力限值，所述充电电力限值用于在对电池充电时控制对电池的电力供应。

相关申请的交叉引用

本申请是非临时申请，要求于2016年10月31日提交的名称为“具有用于实时电力限值估计的锂离子电池模型的集成反馈控制算法(INTEGRATING FEEDBACK CONTROLALGORITHMS WITH A LITHIUM-ION BATTERY MODEL FOR REAL TIME POWER LIMITESTIMATION)”的美国临时申请第62/415,280号的优先权，该申请出于所有目的其全部内容通过引用并入本文。

背景技术

本公开总体上涉及电池系统，并且更具体地，涉及电池系统中使用的电池控制系统。

该部分旨在向读者介绍可能与下面描述和/或要求保护的本技术的各个方面有关的技术的各个方面。相信该讨论有助于向读者提供背景信息以促进更好地理解本公开的各个方面。因此，应当理解，这些陈述应当由此角度来阅读，而非作为对现有技术的承认。

电气系统通常包括电池系统以捕获(例如存储)所产生的电能和/或供应电力。实际上，电池系统可以包括在用于各种应用的电气系统中。例如，固定式电力系统可包括电池系统，该电池系统接收由发电机输出的电力并将电力存储为电能。以这种方式，电池系统可以使用存储的电能向电气负载供应电力。

另外，机动车辆中的电气系统可以包括电池系统，该电池系统供应电力，例如，以提供和/或补充机动车辆的动力(例如功率)。出于本公开的目的，此类机动车辆被称为xEV并且可以包括以下类型的机动车辆中的任何一种、任何变型和/或任何组合。例如，电动车辆(EV)可以利用电池供电的电力推进系统(例如一个或多个电动机)作为车辆动力的主要来源。由此，电动车辆中的电池系统可以被实现为向电池供电的电力推进系统供应电力。另外，混合动力电动车辆(HEV)可以利用电池供电的电力推进系统和内燃机推进系统的组合来产生车辆动力。由此，可以实现电池系统，以便于通过向电池供电的电力推进系统供应电力来直接提供至少一部分车辆动力。

微混合动力电动车辆(mHEV)可使用内燃机推进系统作为车辆动力的主要来源，但是可以利用电池系统来实现“停止-启动”技术。特别地，当随后需要推进时，mHEV可以在内燃机怠速运转和曲柄起动(例如重新启动)的同时停用其内燃机。为了便于实施这些技术，电池系统可以在内燃机被停用时继续供应电力，并且供应电力以曲柄起动内燃机。以这种方式，电池系统可以间接地补充提供车辆动力。

为了便于控制电池系统的运行，电池系统通常包括电池控制系统，例如，该电池控制系统确定电池状态，诸如功能状态(SoF)、健康状态(SoH)和/或充电状态(SoC)。在一些情况下，可以至少部分地基于由电池控制系统确定的相应电池状态来控制电池(例如电池模块、电池组或电池单元)的充电和/或放电。例如，可以至少部分地基于由其相应的功能状态所指示的充电电力限值来控制为电池充电所供应的电流和/或电压的大小。因此，至少在某些情况下，由电池控制系统作出的电池状态确定的准确性可能影响其相应电池系统的运行稳定性和/或运行效率。

发明内容

本文公开的某些实施例的概述如下。应当理解，提供这些方面仅仅是为了向读者提供这些特定实施例的简要概述，并且这些方面不旨在限制本公开的范围。实际上，本公开可涵盖可能未在下面阐述的各个方面。