[发明专利]确定电池的功率极限的方法以及电池管理系统

权利要求书

1.一种用于使用电池的等效电路模型来确定所述电池的功率极限的方法，其中，所述等效电路模型包括第一电阻器、串联连接到所述第一电阻器的第二电阻器以及并联连接到所述第二电阻器的电容器，所述方法包括：

测量所述电池的端子电压和电流；

估计所述第一电阻器的电阻、所述第二电阻器的电阻和所述电池的极化电压；

基于所述第二电阻器的电阻、所测量的端子电压、所测量的电流和所述极化电压，预测预定义时间之后的所述电池的端子电压；

基于所述第一电阻器的电阻和所述第二电阻器的电阻，预测所述预定义时间之后的所述电池的纯电阻；

基于所测量的电流、所预测的端子电压、所预测的纯电阻和给定的最大充电电压，确定充电电流极限；

基于所测量的端子电压、所测量的电流、所述充电电流极限和所述第一电阻器的电阻，确定充电电压极限；以及

基于所述充电电流极限和所述充电电压极限，确定所述电池的充电功率极限。

2.根据权利要求1所述的方法，进一步包括：

基于所测量的电流、所预测的端子电压、所预测的纯电阻和给定的最小放电电压，确定放电电流极限；

基于所预测的端子电压、所测量的电流、所述放电电流极限和所述纯电阻，确定放电电压极限；以及

基于所述放电电流极限和所述放电电压极限，确定所述电池的放电功率极限。

3.根据权利要求1所述的方法，其中，使用下述等式1预测所述预定义时间之后的所述电池的端子电压，

等式1

其中，V(n)是所测量的端子电压，R_{2_est}(n)是第二电阻器的估计电阻，I(n)是所测量的电流，V_pola(n)是极化电压，T_hard是所述预定义时间，V_pred(n)是所预测的端子电压，并且τ是所述第二电阻器和所述电容器的并联连接电路的预设时间常数。

4.根据权利要求1所述的方法，其中，使用下述等式2预测所述预定义时间中的所述电池的纯电阻，

等式2

其中，R_{1_est}(n)是所述第一电阻器的估计电阻，R_{2_est}(n)是所述第二电阻器的估计电阻，T_hard是所述预定义时间，R_net(n)是所预测的纯电阻，并且τ是所述第二电阻器和所述电容器的并联连接电路的预设时间常数。

5.根据权利要求1所述的方法，其中，使用下述等式3确定所述充电电流极限，

等式3

其中，I(n)是所测量的电流，R_net(n)是所预测的纯电阻，V_pred(n)是所预测的端子电压，V_max是给定的最大充电电压，并且I_{limit_c}(n)是所述充电电流极限。

6.根据权利要求1所述的方法，其中，使用下述等式4确定所述充电电压极限，

等式4

V_{limit_c}(n)＝V(n)+{I_{limit_c}(n)-I(n)}R_{1_est}(n)

其中，V(n)是所测量的端子电压，I(n)是所测量的电流，I_{limit_c}(n)是所述充电电流极限，R_{1_est}(n)是所述第一电阻器的估计电阻，并且V_{limit_c}(n)是所述充电电压极限。

7.根据权利要求2所述的方法，其中，使用下述等式5确定所述放电电流极限，

等式5

其中，I(n)是所测量的电流，R_net(n)是所预测的纯电阻，V_pred(n)是所预测的端子电压，V_min是给定的最小充电电压，并且I_{limit_d}(n)是所述放电电流极限。