[发明专利]大电流快速充电电池的功率管理

权利要求书

1.一种用于管理多电池组可再充电能量存储系统(RESS)的功率流的方法，所述多电池组RESS具有并联连接的具有不同特性的第一和第二电池组，其中，所述第一电池组和所述第二电池组具有相应的最大电流极限，所述方法包括：

经由控制器使用相应的最大电流极限分别预测所述第一电池组和所述第二电池组的对应的第一和第二端电压；

经由所述控制器接收所述多电池组RESS的请求的操作模式，其中，所述请求的操作模式是所述多电池组RESS的充电模式或放电模式；

基于所述请求的操作模式选择所述第一端电压或所述第二端电压作为选择的电压；

使用所述选择的电压和对应的电池状态空间模型，分别预测流过所述第一电池组和所述第二电池组的第一电池组电流和第二电池组电流；

使用所述第一电池组电流和所述第二电池组电流预测所述多电池组RESS在预定的预测时域内的总功率容量，从而生成多个预测功率容量值；和

使用所述多个预测功率容量值经由所述控制器在所述预定的预测时域内控制所述请求的操作模式。

2.根据权利要求1所述的方法，其中，选择所述第一端电压或所述第二端电压包括当所述请求的操作模式是所述放电模式时选择所述第一或第二端电压的最大值。

3.根据权利要求1所述的方法，其中，并且当所述请求的操作模式是所述充电模式时，选择所述第一或第二端电压的最小值。

4.根据权利要求1所述的方法，所述方法还包括：

在快速充电操作期间，经由所述多电池组RESS从非车载快速充电站接收快速充电电压和电流；

其中，所述请求的操作模式是所述充电模式，并且在所述充电模式期间通过经由所述控制器控制所述快速充电操作来进行控制所述请求的操作模式。

5.根据权利要求1所述的方法，其中，所述请求的操作模式是所述放电模式，并且其中，控制所述请求的操作模式包括经由所述多电池组RESS和功率逆变器模块给旋转电机通电。

6.根据权利要求1所述的方法，其中，所述预定的预测时域包括至少五个未来时间点。

7.根据权利要求1所述的方法，其中，所述控制器包括分级布置的第一和第二控制器，预测所述第二端电压经由所述第二控制器使用所述电池状态空间模型中的第二个来完成并且传送给所述第一控制器，预测所述第一端电压经由所述第一控制器使用所述电池状态空间模型中的第一个来完成，并且预测所述总功率容量和控制所述请求的操作模式经由所述第一控制器来完成。

8.根据权利要求7所述的方法，其中，所述第一和第二控制器是机动交通工具的第一和第二交通工具集成控制模块(VICM)。

9.根据权利要求1所述的方法，其中，所述多电池组RESS包括经由DC-DC转换器连接到所述第一和第二电池组的第三电池组，使得所述第三电池组具有小于所述第一和第二电池组的电池组电压的电池组电压。

10.一种动力系统，包括：

多电池组可再充电能量存储系统(RESS)，其具有：

并联连接的第一和第二电池组；和

连接到所述相应的第一和第二电池组的第一和第二电池组传感器，所述第一和第二电池组传感器中的每一个被配置成测量所述第一电池组和所述第二电池组的对应的电池组电流、电压和温度；

功率逆变器模块(PIM)，其连接到所述多电池组RESS；

旋转电机，其连接到所述PIM并具有联接到负载的输出构件；和

控制器，其与所述第一和第二电池组传感器通信，并且可操作用于使用所述测量的电池组电流、电压和温度来管理所述多电池组RESS的功率流，其中，所述控制器被编程有所述第一和第二电池组的对应的最大电流极限并且被配置成：

使用所述对应的最大电流极限分别预测所述第一电池组和所述第二电池组的第一和第二端电压；

接收所述多电池组RESS的请求的操作模式，其中，所述请求的操作模式是所述多电池组RESS的充电模式或放电模式；

基于所述请求的操作模式选择所述第一或第二端电压作为选择的电压，包括当所述请求的操作模式是所述放电模式时所述第一或第二端电压的最大值以及当所述请求的操作模式是所述充电模式时所述第一或第二端电压的最小值；

使用所述选择的电压和对应的电池状态空间模型，预测流过所述第一电池组和所述第二电池组中的每一个的电池组电流；

使用所述第一电池组和所述第二电池组的所述电池组电流预测所述多电池组RESS在预定的预测时域内的总功率容量，从而生成多个预测功率容量值；和

使用所述多个预测功率容量值在所述预定的预测时域内控制所述请求的操作模式。