[发明专利]用于控制可再充电电池的系统和方法

权利要求书

1.一种用于可再充电电池(1)的电池管理系统，包括：

a)控制系统(2)，配置成根据一个或多个控制系统设置来控制以下中的一个、两个或更多个

i)由所述电池或向所述电池输送的电流，

ii)所述电池两端的电压，

iii)由所述电池或向所述电池输送的功率，以及

iv)所述电池的电荷状态；

b)数值电池模型(3)，包括：

i)参数化电模型(31)，在由多个电参数表征的等效电路方面描述所述电池；

ii)参数化热模型(32)，能够基于多个热参数来估计所述电池随着由所述电池或向所述电池输送的电流、电压和/或功率而变的内部温度；

iii)老化模型(33)，配置成提供

(1)应力参数，所述应力参数指示所述电池的期望寿命的瞬时消耗，所述电池的期望寿命的瞬时消耗取决于所述电池的内部温度以及输送的功率、电压、电流和电荷的瞬间状态中的一个或多个；

(2)更新了的电参数和/或更新了的热参数，所述更新了的电参数和/或更新了的热参数基于如从所述参数化热模型获得的内部温度的时间顺序；

c)控制系统设置更新单元(21)，配置成基于应力参数来适配控制器设置。

2.根据权利要求1所述的电池管理系统，其中所述控制系统还配置成通过闭环控制方案来控制所述电池的如从所述参数化热模型获得的内部温度。

3.根据权利要求1所述的电池管理系统，其中所述控制系统基于使用所述数值电池模型的所述参数化电模型和参数化热模型的模型预测控制。

4.根据权利要求1所述的电池管理系统，其中所述参数化电模型的所述电路包括电压源和与所述电压源串联连接的串联电阻器。

5.根据权利要求4所述的电池管理系统，其中所述参数化电模型的所述电路包括与所述串联电阻器串联连接的RC元件，所述RC元件包括并联连接的RC电阻器和RC电容器。

6.根据权利要求5所述的电池管理系统，其中至少一个电量的数值取决于所述电池的内部温度。

7.根据权利要求5所述的电池管理系统，其中至少一个电量的所述数值取决于所述电池的瞬时电荷状态(SoC)。

8.根据权利要求1所述的电池管理系统，其中所述老化模型适配为被更新以考虑更新了的模型量和对应的观测量之间的差异。

9.根据权利要求1所述的电池管理系统，其中所述老化模型(33)配置成基于如从输送的功率、电压、电流和电荷的瞬间状态中的一个或多个获得的内部温度的时间顺序，提供更新了的电参数和/或更新了的热参数，。

10.根据权利要求6所述的电池管理系统，其中所述串联电阻器和/或所述RC电阻器的电阻的数值取决于所述电池的内部温度。

11.根据权利要求7所述的电池管理系统，其中所述串联电阻器和/或所述RC电阻器的电阻的数值取决于所述电池的瞬时电荷状态(SoC)。

12.根据权利要求1所述的电池管理系统，其中所述老化模型配置成提供所估计的剩余寿命作为时间的函数L(t)。

13.根据权利要求12所述的电池管理系统，其中所述老化模型配置成提供所估计的剩余寿命作为时间的函数L(t，...)。

14.根据权利要求12所述的电池管理系统，其中至少一个应力参数被定义为剩余期望寿命函数的偏导数。

15.根据权利要求12所述的电池管理系统，其中至少一个应力参数被定义为与应力因子相关的剩余期望寿命函数的偏导数。