CN103930298B

CN103930298B - 用于电池组能量预测的系统和方法

Info

Publication number: CN103930298B
Application number: CN201280050058.6A
Authority: CN
Inventors: 金志红; 马修·D.·埃尔伯森; 大卫·R.·布恩; 乌代·S.·卡萨瓦吉拉
Original assignee: Technology Co Ltd Of Johnson Controls
Current assignee: Johnson Controls Technology Co
Priority date: 2012-08-09
Filing date: 2012-10-02
Publication date: 2016-04-13
Anticipated expiration: 2032-10-02
Also published as: CN103930298A

Abstract

在一个实施例中，一种系统包括耦合至xEV(40)的电池组(12)的电池管理单元(BMU)(14)。而且，BMU(14)用于至少部分地根据由电池组(12)的BMU(14)确定的最小电池单元温度和最小的电池单元充电状态百分比(SOC％)来确定电池组(12)的剩余能量值。

Description

用于电池组能量预测的系统和方法

本申请要求2011年8月12日提交的申请号为61/523，137且发明名称为“SYSTEMANDMETHODFORENERGYPREDICTIONOFBATTERYPACKS(用于电池组能量预测的系统和方法)”的美国临时专利申请的受益权，在此以参见方式引入其全部内容以用于所有目的。

技术领域

本申请主要涉及用于从电源获得其至少一部分原动力的任何机动车(也就是xEV)的电池系统。

背景技术

本部分旨在向读者介绍可能跟以下描述和/或主张的本公开的各种应用相关的技术领域的各方面内容。相信这种讨论能够有助于为读者提供帮助更好地理解本公开各种应用的背景技术信息。因此，应该理解这些陈述内容要从这个角度去阅读而并非认可构成现有技术。

机动车例如轿车、卡车、火车在现代社会中被广泛用于帮助转移人和货物。机动车可以为了产生原动力而使用多种不同的能源(例如烃类燃料、电池系统、电容系统、压缩空气系统)。具体地，术语“xEV”可以被用于描述从电源(例如电池系统)获得其至少一部分原动力的任何机动车。例如，也可以被称作纯电动车的电动车(EV)通常包括电池系统并使用电力作为其全部的原动力。因此，EV可以主要依靠插电式电源给电池系统充电，而其他的动力生成/保存系统(例如再生制动系统)可以在运行期间帮助延长电池的寿命和EV的最大行程。

xEV的两个特定子类是混合电动车(HEV)和插电式混合电动车(PHEV)。HEV和PHEV通常除了电池系统以外都还包括内燃机。对于PHEV，就像名称所反映的那样，电池系统能够通过插电式电源充电。串联式混合动力车(例如串联式PHEV或HEV)使用内燃机转为发电机以相应地向电机提供电流来移动车辆。相比之下，并联式混合动力车(例如并联式PHEV或HEV)能够同时从内燃机和电池供电的电力驱动系统提供原动力。也就是说，某些xEV可以利用电池系统内存储的电能来助推机动车的动力传动系(即提供附加动力)。而且，xEV(例如PHEV和HEV)除了使用至少一部分来自发动机的动力之外还可以(例如通过再生制动系统或类似的能量保存系统)利用机会主义的能量捕获来给电池系统充电。

通常，xEV跟仅依赖内燃机提供原动力的常规燃气动力车相比可以提供多种优点。例如，xEV跟仅用内燃机推进车辆的机动车相比可以产生更少的不合需要的排放物并且可以表现出更高的燃料效率。而且，对于某些xEV例如缺少内燃机的纯电动车来说可以完全排除汽油的使用。

随着xEV技术的持续发展，需要提供用于此类车辆的改进电源(例如电池系统)。也就是说通常希望增加此类车辆无需给电池再充电所能行进的距离。还希望提高此类电池的性能以及降低电池系统的相关成本。早期电动车的电池系统使用镍氢(NiMH)电池。后来，不同的添加剂和改良提高了NiMH电池的性能、可靠性和实用性。最近，一些生产商已经转向在xEV中使用锂离子电池。将锂离子电池用于机动车应用可以有若干相关优点。例如，锂离子电池具有比NiMH电池更高的电荷密度和功率系数。换句话说，锂离子电池可以在存储相等电量的同时比NiMH电池更小和更轻。对于xEV，更小、更轻的电池系统可以允许在设计xEV时节约重量和空间和/或允许生产商为车辆提供更大量的动力且无需增加机动车的重量或电池系统占用的空间。

正如电池系统的化学性能在不断发展一样，监测和控制这些电池系统的电子设备(例如电池控制单元)也在不断发展。例如，由于锂离子电池跟NiMH电池相比可能对电池的温度更加敏感，因此即使在xEV运行期间电池系统的温度波动不定时也可以将更加复杂的电子系统(例如温度传感器、逻辑单元等)用于监测和调节锂离子电池系统的温度。而且，随着NiMH电池和锂离子电池的老化，它们跟寿命初期时(BOL)相比通常都只能存储更少的电量和/或提供更低的输出电流。

发明内容

给出的实施例包括用于确定xEV的电池系统(例如电池组)内剩余能量的系统和方法。在一个实施例中，一种系统包括电池组，所述电池组包括形式为电池管理单元(BMU)的控制器。BMU可以用于监测电池组的参数(例如最小的电池单元充电状态百分比、最小电池单元温度、放电电流和/或其他合适的参数)。此外，BMU可以用于至少部分地根据监测参数确定电池组的某些参数(例如电池单元电阻的老化系数、电池的实际容量、平均电池单元电压、放电电阻、放电电压和其他类似的参数)。另外，在某些实施例中，为了执行这些计算，BMU可以从车辆控制单元(VCU)接收另外的信息(例如驾驶模式加权系数或其他合适的信息)。在某些实施例中，BMU可以访问BMU能够使用的数据表(例如查询表)并确定电池组的各种参数。具体地，BMU用于确定(例如估算或预测)电池组内剩余的能量。在某些实施例中，BMU可以用于向VCU提供剩余能量值，并且VCU可以利用剩余能量值来确定xEV的其他参数(例如xEV利用剩余能量所能行驶的距离和/或时间，xEV利用剩余能量和其他燃料源所能行驶的距离和/或时间等)以供在仪表板上显示给驾驶员。

在另一个实施例中，一种系统包括具有VCU和电池组的xEV，所述电池组包括BMU。BMU可以用于监测电池组的参数(例如最小的电池单元充电状态百分比、最小电池单元温度、电池组温度、放电电流和/或其他合适的参数)。此外，BMU可以用于将监测的参数传输至VCU以使VCU可以至少部分地根据监测的参数确定电池组的其他参数(例如电池单元电阻的老化系数、平均电池单元电压、放电电阻、放电电压和其他类似的参数)。在某些实施例中，VCU可以访问VCU能够使用的数据表(例如查询表)并确定电池组的各种参数。具体地，VCU用于确定(例如估算或预测)电池组内剩余的能量。在某些实施例中，BMU和VCU可以协作并计算电池组的一种或多种参数例如剩余能量。另外，在某些实施例中，VCU可以利用剩余能量值来确定xEV的其他参数(例如xEV利用剩余能量所能行驶的距离和/或时间，xEV利用剩余能量和其他燃料源所能行驶的距离和/或时间等)以供在仪表板上显示给驾驶员。

附图说明

通过阅读以下的详细说明并且通过参考附图即可更好地理解本公开的各种应用，在附图中：

图1是根据本发明技术的实施例得到的xEV的立体图，包括仪表板、车辆控制单元(VCU)和具有电池管理单元(BMU)的电池组；

图2是根据本发明技术的实施例得到的图1所示xEV中仪表板的立体图；

图3是根据本发明技术的实施例得到的混合电动车(HEV)的剖视示意图，其中包括具有BMU的电池组；

图4是根据本发明技术的实施例得到的具有BMU的电池组的俯视图；

图5是根据本发明技术的实施例得到的表示BMU、电池单元模块和VCU之间通信的示意图；

图6是根据本发明技术的实施例得到的表示由BMU和/或VCU执行的剩余能量模块的数据输入和输出的信息流程图；

图7是根据本发明技术的实施例得到的表示剩余能量模块能够用于确定xEV的电池组内剩余能量的过程的流程图；以及

图8是根据本发明技术的实施例得到的表示剩余能量模块能够用于根据校正的寿命初期(BOL)剩余能量值确定xEV的电池组内剩余能量的可选过程的流程图。

具体实施方式

以下介绍一个或多个具体的实施例。为了致力于提供这些实施例的简明介绍，并未在说明书内描述具体实施方式中的所有特征。应该意识到在开发任何这样的具体实施方式时，例如在任何的工程或设计项目中，都必须要做出大量的实施方式专用决策以实现开发人员的特定目标，例如符合系统相关和业务相关的约束条件，这些特定目标在不同的实施方式之间可能有所不同。而且，应该意识到尽管这样的开发工作可能是复杂且耗时的，但对受益于本公开的本领域普通技术人员来说这仍然是一种从事设计、制造和加工的常规手段。

在介绍本公开不同实施例中的要素时，冠词“一”、“一个”和“这个”的意思是指存在一个或多个所述的要素。术语“包括”、“包含”和“具有”的意思是指包括在内并且意味着除了列举的要素以外还可以有另外的要素。另外，应该理解提及本公开的“一个实施例”或“某个实施例”不应被解读为排除了同样包含所述特征的其他实施例的存在。

对于本公开来说，应该注意的是在此公开的实施例具体地涉及xEV电动车的应用。正如本领域技术人员应该意识到的那样，混合电动车(HEV)联合内燃机的推进力和高电压电池的电力来形成牵引力。插电式电动车(PEV)是能够从外部电源例如壁装插座充电并且存储在可再充电电池组内的能量驱动或有助于驱动车轮的任意车辆。PEV是电动车的一个子类，其中包括全电动车或电池电动车(BEV)、插电式混合动力车(PHEV)以及混合电动车和常规内燃机车辆的电动车转化。电动车(EV)是将由电能提供动力的一台或多台电机用于其推进力的全电动车。术语“xEV”在本文中被定义为包括上述包含电力作为原动力的所有类型及其任意的变形或组合。

如上所述，用于xEV的电池组可以包括电子控制器例如电池管理单元(BMU)以监测跟电池组的操作相关联的各种参数。例如，BMU可以利用遍布电池组的多种传感器监测用于各种电池单元模块和电化学电池单元(例如NiMH和/或锂离子电池)的温度、压力、电流、电压、容量等。另外，BMU可以将监测的电池组参数传输至车辆控制单元(VCU)，VCU通常可以监测xEV的操作并通知驾驶员和/或响应于监测对xEV的操作做出调整(例如通过仪表板通知驾驶员电池组电量低的情况)。

此外，BMU和/或VCU还可以根据由BMU监测的参数估算或预测电池组的其他参数。例如，可能需要让xEV的BMU或VCU能够在特定的时间确定(例如预测或估算)xEV的电池组内还剩余多少能量。但是，在特定的时间xEV电池组内剩余的能量总量取决于多种因素，包括例如电池组的温度、放电电流、容量和充电状态(SOC)等。因此，预测或估算电池组内还剩余多少能量对于xEV的BMU或VCU来说可能很有难度。

因此，本发明涉及用于根据电池组的监测参数和本文公开的数学模型确定xEV电池组内剩余能量的系统和方法。如下所述，本发明的实施例包括一种xEV，具有能够利用处理器执行指令(例如软件)以确定xEV电池组内还剩余多少能量的BMU和/或VCU。而且，某些本发明公开的实施例介绍了利用确定用于电池组内剩余能量的数值来确定关于xEV性能的其他信息(例如估算的用于电池组的剩余时间和/或剩余行程，用于混合动力车的包括燃料在内的总时间和/或总行程等)以为驾驶员提供信息更多的驾驶体验。

根据上述内容，图1是根据本发明方法的实施例得到的xEV10的立体图。示出的xEV10可以是具有电池系统以用于提供推进车辆的至少一部分原动力的任意类型车辆。例如，xEV10可以是全电动车(EV)、混合动力电动车(HEV)、插电式混合动力电动车(PHEV)或其他类型的利用电力为车辆提供至少一部分推进力的机动车。尽管xEV10在图1中被图示为轿车，但是在其他的实施例中，其他类型的交通工具也可以使用本发明的技术。例如，在另一些实施例中，xEV10可以是卡车、公共汽车、工业用车、摩托车、改装车、船舶或任何其他类型的可以至少部分地利用电力来移动的交通工具。相应地，xEV10包括能够为xEV10提供电力的电池组12，除了给xEV10的其他部件(例如车灯、自动车窗、自动锁、娱乐系统以及xEV10的类似构件和附件)供电以外还可以被用于移动xEV10。应该意识到如本文所用的术语“电池组”可以泛指电池系统例如以下参照图4介绍的模块化电池系统，其中包括多个电化学电池单元和BMU14。还应该意识到在另一些实施例中，BMU14可以是通过安装耦合至电池组12而并不影响本发明方法效果的独立构件(例如xEV10的部件)。此外，尽管图1所示的电池组12位于xEV10的后备箱或后部，但是在另一些实施例中电池组12也可以位于xEV10内的其他位置。例如，电池组12可以根据xEV10内的可用空间、xEV10期望的配重平衡、跟电池组12一起使用的其他构件(例如电池管理系统、通风口或冷却设备或者类似系统)的位置以及类似的工程考量因素来定位。

除了包括BMU14的电池组12以外，图示的xEV10还具有车辆控制单元(VCU)16。如上所述，VCU16通常可以监测和控制xEV10的某些参数。例如，VCU16可以使用多个传感器来监测xEV10内的温度、xEV10外的温度、xEV10的速度、电机的负荷等。在某些实施例中，VCU16可以包括设置在xEV10各处的传感器以检测xEV10的构件何时在期望范围以外操作(例如发动机故障、变速箱故障、电池故障等)，并且可以进一步通知驾驶员和/或禁用xEV10的部件作为响应。对于包括内燃机的混合动力xEV例如HEV和PHEV，VCU16还可以监测和控制内燃机的参数(例如进气口的氧含量、大气压力、剩余燃料、每分钟转数、冷却剂温度以及影响内燃机性能和操作的其他因素)。

如上所述，VCU16可能不时地希望通知xEV10的驾驶员涉及xEV10操作和性能的相关信息。因此，图示的xEV10包括仪表板18。应该意识到图示的仪表板18被设置在驾驶座前方，而在另一些实施例中，仪表板18可以被设置在其他位置(例如中央控制台)且并不影响本发明的技术效果。仪表板18可以根据来自VCU16的指令为驾驶员提供涉及xEV10的状态和情况的一种或多种指示。

图2示出了图1中仪表板18的放大视图。图2示出的仪表板18包括围绕LCD屏20的多个仪表和报警灯。图示的LCD屏20可以向xEV10的驾驶员显示各种文字信息(例如时间、用于车辆的英里里程、行驶的英里里程等)。图示的仪表板18跟其他车辆内的设置相类似地包括温度表22和车速表24。另外，图示的仪表板18包括报警灯26，通常告知驾驶员xEV10的相关状态(例如远光灯打开、近光灯打开、安全带已系或未系、先进牵引已开或未开、防抱死制动系统已开或未开、气囊已开或未开、电气问题等)，由此告知驾驶员xEV10在运行期间的相关功能或问题。

更具体地，对于xEV，图示的仪表板18包括电池表28、里程表30以及跟xEV10可能经历的不同电气问题相对应的一组报警灯32。类似于仪表板18的其他部分，电池表28、里程表30和报警灯32可以由VCU16控制。另外，如下所述，VCU16可以根据通过监测电池组12的参数得出的各种计算结果来控制这些仪表和报警灯。类似于典型内燃机车辆的油表，图示仪表板18中的电池表28包括两种极端情况(也就是用于最大充电的“F”和用于最小充电的“E”)以及设置在其间的多个标记或标志，以使得指示符(例如指针或其他合适的指示符)可以告知驾驶员xEV10的电池组12的充电状态(SOC)。电池组12的通常表示为百分比的SOC是电池组12内存储的电量总量的指示。在另一些实施例中，电池表28可以是指示直线柱或曲线柱的数字式仪表，柱条的长度基于由VCU16和/或BMU14确定的车辆SOC。例如，100％的SOC可以对应于“F”指示符且10％的SOC(例如用于电池组的最小电池单元SOC或下限SOC％)可以对应于“E”指示符，其中在“F”和“E”标记之间是线性比例(例如“F”和“E”之间的中间标志可以对应于约55％的SOC)。在某些实施例中(例如其中的xEV10是PHEV或HEV)，仪表板18可以包括油表(例如用于汽油或柴油)、指示电池组内的电量和燃料水平的组合的仪表(例如总容量表)或其他合适的仪表、报警灯或指示符等。

除了电池表28以外，图2所示的仪表板18还包括跟xEV10可能经历的不同电气问题相对应的一组报警灯32。例如，图示的报警灯30如下所述包括可以在特定的低SOC阈值(例如在电池组12的最小电池单元SOC附近)或剩余阈值范围点亮的“低电量”报警灯(譬如插电标志)。另外，仪表板18可以包括点亮以指示从电池组12提供的电力有限从而可能减慢车辆的“电力受限”报警灯32(例如海龟标志或类似标志)。此外，报警灯32可以包括例如在电池组12或xEV10需要检修之前闪烁以指示剩余时间有限的报警灯、指示电池组12工作不正常的报警灯、指示电池组12已完全失效的报警灯或类似的报警灯。

另外，图示的仪表板18还包括里程表30。图示的里程表30包括的标记或标志使得指示符(例如指针或其他合适的指示符)可以告知驾驶员电池组12内的剩余能量，将其指示为距离和/或时间的量度。在另一些实施例中，里程表30可以是示出直线柱或曲线柱或其他合适表达的数字式仪表，柱条的长度跟电池组12内的剩余能量成比例。另外，在某些实施例中，里程表30可以使用非线性比例以在电池处于较低的SOC时用更高的精度表达剩余行程并提供更高的分辨率。通常，里程表30根据电池组12内的剩余能量提供剩余可行驶距离(DTE)值或xEV10还能行驶的距离。由里程表30表示的距离可以由VCU16计算得出。此外，如下所述，由里程表30表示的距离可以基于由VCU16执行的剩余能量计算和/或由BMU14至少部分地基于电池组12的监测参数(例如SOC％、温度、放电电流等)。应该意识到在用于混合动力xEV的实施例中，里程表30除了电池组12内的剩余能量以外还可以包括考虑了剩余燃料的里程(例如可以从剩余燃料得到的剩余能量)。

例如，图3示出了根据本发明方法的示例性实施例得到的HEV40形式的xEV的剖视示意图。类似于图1示出的xEV10，图3示出的HEV40包括朝向HEV40后部的靠近油箱的电池组12。在另一些实施例中，电池组12可以设置在车辆后部的单独舱室(例如后备箱)内或另外的合适位置。另外，HEV40包括内燃机42，可以燃烧烃类燃料以生成能够用于推进HEV40的动力。而且，HEV40装有耦合至电池组12并且也被用于推进HEV40的电机44。图示的HEV40还装有动力分配设备46，其允许将一部分动力(例如旋转能量)引导至适用于给电池组12充电的发电机48。应该注意的是其他类型的xEV(例如EV、HEV、PHEV等)和其他的结构(例如车辆类型、车辆技术类型以及电池的化学性等结构)也可以在本发明方法的各种实施例中使用。

图4示出了根据本发明方法的实施例得到的电池组12的一个示例。一般而言，示出的电池组12将各个电池单元模块60彼此耦合并耦合至车辆电气系统的其他构件。如图4所示，电池组12包括设置在壳体62内的9个电池单元模块60。而且，每一个示出的电池单元模块60都包括根据电池组12的功率需求彼此串联和/或并联耦合的12块柱状电化学电池单元(例如锂离子电池、镍氢电池、锂聚合物电池等或其他适当类型的电化学电池单元)。应该意识到图4示出的示例不是为了加以限制，并且电池单元模块60和/或电化学电池单元64的任意多种结构或配置在电池组12内都是可行的。例如，在某些实施例中，电化学电池单元64可以是方形锂离子电池，而在另一些实施例中，电化学电池单元64可以具有其他的物理结构(例如椭圆形、圆柱形、多边形等)。作为进一步的示例，电池还可以垂直设置、设置为几个独立群组或者设置为其他合适的结构。此外还可以使用不同数量或类型(例如镍氢等)的电化学电池单元64。另外，壳体62可以包括用于接纳和设置电池的特征(例如侧壁等)。

另外，图4示出的电池组12的BMU14通常可以监测和调节各种电池单元模块60。例如，BMU14可以监测和控制电池组12的电气性能、管理系统的热特性、管理来自电池单元模块60和/或电池组12的排出物(例如可能从电池排出的气体)的保存和/或分流以及电池组12其他合适的特征。此外，如下所述，BMU14可以部分地根据电池组12的监测或测量参数(例如温度、最小电池单元SOC％、电池组12的日历寿命或充电寿命)来计算电池组12的各种参数(例如放电电压、剩余SOC％和/或剩余能量)。

简单地返回参照图3，HEV40可以包括可能需要确定电池组12(例如图4所示的电池组)内剩余能量总量的VCU16。此外，HEV40可以仅通过调节电池组12、仅通过调节发动机42或者通过调节电池组12和发动机42来提供动力。因此应该意识到在VCU16需要确定用于HEV40的剩余行程时，VCU16可以考虑多种因素。例如，VCU16在确定HEV40的剩余行程时(例如用于显示在仪表板18的里程表30上)可以考虑电池组12内的剩余能量、内燃机42内的剩余燃料和驾驶员的驾驶风格。

根据上述内容，图5是示出了用于本发明方法实施例的xEV(例如xEV10或HEV40)内的BMU14和VCU16之间通信的示意图。应该意识到在某些实施例中，VCU16可以运行剩余能量模块以根据从BMU14接收的信息确定电池组12内剩余的能量。在另一些实施例中，BMU14可以运行剩余能量模块以确定剩余能量并随后将被确定的数值通知VCU16。如下所述，VCU16可以利用剩余能量值执行其他的计算和/或在仪表板18上将剩余能量值显示给驾驶员。

在图5示出的通信系统70中，BMU14包括能够存储指令(例如软件)、数学公式和/或方程、查询表等的存储器72(例如ROM、RAM、闪存、高速缓存及其组合或其他合适的计算机或机器可读取的存储器或介质)。另外，图示的BMU14还包括处理器74，其可以是能够执行存储在存储器72内的指令和/或执行计算的任意合适的微处理器。如上所述，BMU14通常可以从设置在电池组12各处的传感器接收信息。此外，图5示出了通信耦合至设置在电池组12各处的多个电池单元监督控制器76的BMU14。在某些实施例中，电池单元监督控制器76可以根据来自BMU14的指令控制电池组12的每一个电池单元模块60、控制多组电池单元模块60或者控制个体或多组电化学电池单元64(如图4所示)。

因此，对于图5示出的通信系统70，每一个电池单元监督控制器76都可以包括存储器78和处理器80，它们可以分别类似于以上参照BMU14介绍的一种或多种存储器或处理器。此外，图5示出的每一个电池单元监督控制器76都通信耦合至电池单元模块82，其中可以包括任意数量的电化学电池单元64和/或电池单元模块60，以使电池单元监督控制器76可以(例如从设置在电池单元模块82内的温度、压力、电压传感器等)接收对应电池单元模块82的参数的相关信息并将这些信息提供给BMU14。包括例如电池单元温度、压力、SOC％、电池单元容量、放电电流等的这些参数可以提供给BMU14以使BMU14可以确定电池组12的其他参数(例如平均电池单元电压、放电电阻等)。

例如，BMU14可以根据由电池单元监督控制器76提供的各种电池单元温度(例如利用比较操作或比较器电路)确定用于电池组12的最小(例如最低)电池单元温度。此外，BMU14可以根据由电池单元监督控制器76提供的各种SOC％值确定最小(例如最低)电池单元SOC％。另外，BMU14的存储器72可以存储电池组12的其他相关信息。例如，这些信息可以包括电化学电池单元64、电池单元模块60和/或电池组12的BOL容量，用于电池组12的平均温度，用于电池组12的下限SOC％(例如电池组12应该保持的最小充电状态)，电池组12的放电电流，电池组12的日历寿命和/或循环寿命的相关信息，电池组12中的电化学电池单元64和非电池构件的(实际和BOL)电阻，电池组12的当前最小电池单元SOC％等。此外，在某些实施例中，BMU14的存储器72可以存储(例如由VCU16得出并接收自VCU16的)涉及对于特定驾驶员或对于xEV来说典型的驾驶风格(例如激进、被动、经济等)和/或驾驶类型(例如高速公路、停停走走、拖车等)的驾驶模式加权系数以供在计算中使用。

图5的通信系统70中示出的VCU16包括存储器84和处理器86，它们可以分别类似于以上参照BMU14介绍的一种或多种类型的存储器或处理器。此外，如上所述，VCU可以通信耦合至仪表板18，目的是为了将(例如电池组内剩余能量、用时间和/或距离表示的xEV的剩余行程等)信息传输至仪表板18以用于(例如利用仪表板18的里程表30)显示给驾驶员。因此，在某些实施例中，仪表板也可以包括存储器88和处理器90以处理用于显示给驾驶员的信息。在另一些实施例中，仪表板18可以缺少处理器90和/或存储器88并且可以依靠VCU16来处理用于显示的信息。

此外，在某些实施例中，图5示出的VCU16的存储器84和处理器86可以附加或可选地存储如上参照BMU14的存储器72介绍的电池组12的部分或全部相关信息。也就是说，在某些实施例中，BMU14可以将一种或多种所述参数传输至VCU16以使VCU16可以执行关于电池组12的一种或多种计算(例如剩余能量)。此外，应该意识到在某些实施例中，BMU14和VCU16可以在执行一种或多种计算例如确定电池组12内剩余能量时相互配合，其中每一种组件都可以适当地串联或并联执行一部分计算。

现参照图6，信息流程图100示出了用于可由BMU14和/或VCU16(例如存储器72和/或84，处理器74和/或86)执行的剩余能量模块102实施例的各种输入和输出。应该意识到在某些实施例中，剩余能量模块102实施为BMU和/或VCU内的(例如数字和/或模拟的)硬件模块，或者也可以是由至少一个处理器(例如处理器74和/或86)执行的软件模块。信息流程图100示出了接收多种输入的剩余能量模块102，所述多种输入对应于跟电池组12相对应的测量、计算和/或存储参数。图示的输入包括：最小电池单元温度104、最小电池单元SOC％106、电池组温度108、电池单元电阻老化系数110、实际电池单元容量112、放电电流114、下限SOC％116、电池单元数量117和驾驶模式加权系数118。此外，图示的剩余能量模块102还从一个或多个查询表120接收数据输入。这些不同的输入可以存储在存储器72和/或84内以使处理器74和/或86可以如下所述在剩余能量模块内执行计算时访问这些信息。

此外，图6示出的剩余能量模块102输出剩余能量值122(例如以千瓦时(kWh)、焦耳、卡或其他合适的单位表示)。另外，在这样做时，BMU14和/或VCU16还可以确定用于电池组12的其他值(例如平均电池单元电压121、放电电阻123、放电电压124和剩余SOC％126)，这些值也可以存储在存储器72和/或84内或者传输至另外的设备以供随后使用。应该意识到在某些实施例中，BMU14和/或VCU16可以至少部分地根据一个或多个查询表120确定一种或多种所述的中间值(例如平均电池单元电压121和/或放电电阻123)。如信息流程图100所示，其他的模块128(例如由BMU14或VCU16运行的其他模块)可以利用剩余能量模块120的一种或多种输出(例如剩余能量值122)来执行其他的计算。例如，VCU16的其他模块(例如存储在存储器84内并且在处理器86上运行)可以利用由BMU14和/或VCU16算出的剩余能量值122来确定例如xEV单独使用电池组12的估算剩余行程130(例如表示为距离和/或时间)，xEV使用电池组12和其他动力输入(例如图3所示HEV40的内燃机42中的燃料)的估算剩余行程132(例如表示为距离和/或时间)。估算行程130和/或132可以传输至仪表板18以供(例如利用仪表板的里程表30)显示给驾驶员。

根据上述内容，图7示出了过程150的实施例，BMU14和/或VCU16由此即可确定(例如估算或预测)xEV(例如xEV10或HEV40)的电池组12内的剩余能量。也就是说，图7示出的过程150可以实施为硬件或编码为能够存储在至少一个存储器(例如存储器72和/或84)并且能够由至少一个处理器(例如处理器74和/或86)执行的一系列指令以确定电池组12内的剩余能量。应该意识到在另一些实施例中，过程150示出的步骤可以用其他的顺序执行。此外，在某些实施例中，过程150的某些步骤可以用并联或串联的方式执行。此外，在某些实施例中，某些步骤可以由第一处理器(例如处理器74)执行同时另一些步骤可以由第二处理器(例如处理器84)执行。

图示的过程150在处理器(例如处理器74和/或86)确定电池组12的多种监测、测量和/或存储参数时开始(模块152)，包括例如最小电池单元温度104、电池组温度108、实际电池单元容量112、放电电流114、下限SOC％116、电池单元数量117或任意其他合适的电池组12的相关信息。例如，某些参数譬如下限SOC％116和电池单元数量117可以由电池组和/或xEV的生产商确定并且在将电池组12安装到xEV内时存储在存储器(例如存储器72和/或84)中。其他的参数例如最小电池单元温度104和实际电池单元容量112可以由处理器(例如处理器74和/或86)根据从设置在电池组12周围的一个或多个电池单元监督控制器76(如图5所示)接收的信息确定。此外，在VCU16运行剩余能量模块102的实施例中，一个或多个上述参数可以由BMU14提供给VCU16的存储器84和处理器86以用于计算。

另外，处理器(例如处理器74和/或86)还可以确定电池组12的其他参数例如电池单元电阻的老化系数，这些参数可以根据电池组12的日历寿命和/或循环寿命或者根据实时的老化确定算法来确定。例如，在某些实施例中，电池单元电阻的老化系数可以是在电池组12的BOL时初始设定为1的实数或整数，并且该值可以在电池组12接近寿命终结(EOL)时增长至约为2。因此电池单元电阻的老化系数可以在运行剩余能量模块102时允许剩余能量模块102考虑电池组12随电池组12的寿命而改变电阻的部分。

接下来在图7示出的过程150中，处理器(例如处理器74和/或86)可以根据车辆和/或驾驶员的典型驾驶风格确定驾驶模式加权系数(模块156)。例如，在某些实施例中，驾驶模式加权系数可以是能够从2变化到约0.5的实数，2可以对应于高度经济的非激进驾驶风格，0.5可以对应于高度激进(例如很容易突然加速和减速)的驾驶风格。在某些实施例中，驾驶模式加权系数可以对应于xEV的特定驾驶员；而在另一些实施例中，驾驶模式加权系数可以表示由xEV经历的典型或平均的驾驶风格。在某些实施例中，驾驶模式加权系数也可以考虑通常由xEV经历的驾驶类型(例如高速公路驾驶、停停走走的驾驶、拖车等)。此外，在BMU14执行剩余能量计算的实施例中，BMU14的处理器74可以从VCU16接收驾驶模式加权系数，其中驾驶模式加权系数可以由VCU16的处理器86计算。

图7示出的过程150继续，此时处理器(例如处理器74和/或86)至少部分地根据最小电池单元SOC％106确定电池组12的平均电池单元电压121(模块158)。例如，在某些实施例中，运行剩余能量模块的处理器(例如处理器74和/或86)可以使用存储器(例如存储器72和/或84)内存储的一个或多个查询表例如将被确定的最小电池单元SOC％106跟电池组12的平均电池单元电压121相关联的查询表。例如，处理器可以利用类似于以下所示表1的查询表。因此，例如提供80％的最小电池单元SOC％输入值就得到3605mV的平均电池单元电压输出值，而提供35％的最小电池单元SOC％输入值就得到3481mV的平均电池单元电压输出值。在另一些实施例中，处理器可以改为使用关联最小电池单元SOC％106和平均电池单元电压的一种或多种方程或公式，目的就是为了确定电池组12的平均电池单元电压。

最小SOC％	平均电池单元电压(mV)
		95％	3653
90％	3637
		85％	3621
80％	3605
		75％	3589
70％	3573
		65％	3558
60％	3543
		55％	3531
50％	3519
		45％	3507
40％	3495
		35％	3481
30％	3467
		25％	3450
20％	3432
		15％	3413
12％	3397
		10％	3386

表1：最小电池单元SOC％和平均电池单元电压

图7示出的过程150中的下一个步骤涉及处理器(例如处理器74和/或86)至少部分地根据最小电池单元温度104和最小电池单元SOC％106确定电池组12的放电电阻123(模块160)。例如，在某些实施例中，运行剩余能量模块的处理器(例如处理器74和/或86)可以使用存储器(例如存储器72和/或84)内存储的一个或多个查询表例如将被确定的最小电池单元温度104和最小电池单元SOC％106跟电池组12的放电电阻123相关联的查询表。例如，处理器可以利用类似于以下所示表2的查询表。因此，例如提供80％的最小电池单元SOC％输入值和45℃的最小电池单元温度就得到2.26毫欧(mOhm)的电池放电电阻。类似地，提供35％的最小电池单元SOC％输入值和-10℃的最小电池单元温度就得到10.57mOhm的平均电池单元电阻输出。在另一些实施例中，处理器可以改为使用关联最小电池单元温度104、

最小电池单元SOC％106和放电电阻的一种或多种方程或公式，目的就是为了确定电池组12的放电电阻。

表2：最小电池单元SOC％和最小电池单元温度以及放电电阻

在某些实施例中，查询表的内容可以基于电池组12在生产时的性能测试结果。因此应该意识到查询表(例如表1和表2)内的值可能基于一种或多种假设(例如基于测试条件)。例如，示出的表1和表2可以基于假设约为39A的放电电流和1C的放电速率而生成，其中1C的放电速率是以所述的放电电流在1小时内耗尽电池组12的速率。应该意识到在另一些实施例中，在(例如以上参照模块158和160所述)执行查询操作时，剩余能量模块102可以(例如从查询表集合中)确定出要根据电池组12的一种或多种参数使用的特定查询表。例如，表1和表2可以在放电电流114约为39A时由剩余能量模块102使用。但是，在放电电流114不是约39A时，剩余能量模块102可以利用不同的查询表，其结构类似于表1和表2，但是利用在将不同的数值用于放电电流114(例如20A)和/或使用不同的放电速率(例如2C或3C)时测试电池组12得出的数据填充。此外，在另一些实施例中，当放电电流114和/或放电速率并未表现出跟用于在可用查询表(例如表1和表2)内生成数据的假定数值相匹配时，剩余能量计算可以利用表1和表2中的数据执行，并且调节系数可以应用(例如应用于放电电压124、剩余SOC％126和/或剩余能量值122)以校正在剩余能量计算期间得到的数值。

继续图7示出的过程150，处理器(例如处理器74和/或86)可以至少部分地根据(例如在模块152确定的)放电电流114、(例如在模块158确定的)平均电池单元电压121、(例如在模块160确定的)放电电阻123以及(例如在模块154确定的)电池单元电阻老化系数110来确定电池组12的放电电压124(模块162)。在某些实施例中，处理器可以使用公式例如如下所示的公式1来根据电池组12的上述参数计算放电电压124。

公式1：放电_电压=(平均_电池_电压-电池_电阻_老化_系数*放电_电阻*放电_电流)/1000

接下来在图示的过程150中，处理器(例如处理器74和/或86)可以至少部分地根据(例如在模块152确定的)最小电池单元SOC％106、(例如在模块152确定的)下限SOC％116以及(例如在模块156确定的)驾驶模式加权系数118来确定电池组12的剩余SOC％126(模块164)在某些实施例中，处理器可以使用公式例如如下所示的公式2来根据电池组12的上述参数计算电池组12的剩余SOC％126。

公式2：SOC％_剩余=(最小_SOC％-下限_SOC％)*驾驶_模式_加权_系数

接下来继续过程150，处理器(例如处理器74和/或86)可以至少部分地根据(例如在模块164确定的)剩余SOC％126、(例如在模块152确定的)电池单元数量117、(例如在模块152确定的)实际电池单元容量112以及(例如在模块162确定的)放电电压124来确定电池组12内的剩余能量122(模块166)。在某些实施例中，处理器可以使用公式例如如下所示的公式3来根据电池组12的上述参数计算电池组12内的剩余能量。此外，在某些十四号里中，剩余能量的计算可以包括“合理性校验”，其中如果被确定的剩余能量值小于零，那么剩余能量值即可被设置为零。

公式3：能量_剩余=SOC％_剩余*电池_数量*实际_电池_容量*放电_电压/1000

图7所示过程150的下一个步骤涉及xEV的处理器(例如处理器74和/或86)至少部分地根据(例如在模块166确定的)剩余能量值122来确定xEV的估算行程(模块168)。也就是说，在BMU14和/或VCU16已确定电池组12的剩余能量值122之后，xEV的处理器(例如处理器86或90)即可利用被确定的剩余能量值122来确定电池组12和/或xEV的其他参数。例如，如以上参照图6所述的那样，(例如存储在VCU16的存储器84内并且在处理器86上运行的)其他模块可以利用由BMU14和/或VCU16算出的剩余能量值122来确定例如xEV单独使用电池组12的估算剩余行程130或者包括其他动力输入(例如图3所示HEV40的内燃机42中的燃料)的xEV的估算剩余行程132。作为具体示例，VCU16可以确定(例如估算或预测)电池组12的剩余能量能够足以行进额外的30英里和/或25分钟。此外，在混合动力xEV的实施例中，VCU16可以进一步确定(例如估算或预测)油箱内烃类燃料的剩余能量能够足以行进额外的40英里和/或35分钟。

图示过程150的最终步骤是在仪表板18上显示xEV的估算行程(模块170)(例如显示为时间、距离或两者兼有)。也就是说，一旦VCU16已经使用剩余能量值12来估算xEV2(例如在有或没有其他能量输入的情况下在距离和/或时间方面)的行程，那么VCU16就可以通过仪表板18和/或里程表30将被确定的里程值通知驾驶员。例如，根据VCU16的计算，VCU16可以指示仪表板18(例如仪表板18的里程表30)通知驾驶员电池组12的剩余能量能够足以行驶额外的40英里和/或30分钟。在混合动力xEV的实施例中，VCU16可以指示仪表板18向驾驶员显示油箱内烃类燃料的剩余能量能够足以行进额外的20英里和/或10分钟。此外，VCU16可以指示仪表板18附加地或可选地显示(使用电池组12和燃料的)xEV利用电池组12和油箱内燃料的组合而能实现的总行程可以是60英里和/或40分钟。

以下介绍利用图7所述过程150来示例性计算电池组12内的剩余能量112。在第一示例中，剩余能量模块102可以(例如在模块152)针对电池组12确定最小电池单元温度104约为-10℃，最小电池单元SOC％106为95％，下限SOC％116为10％，放电电流114约为39A，实际电池单元容量112约为39Ah以及电池单元数量117是96节。剩余能量模块102还可以(例如在模块154)根据电池单元模块的日历寿命和循环寿命确定电池单元电阻的老化系数约为1(例如较新的电池组)。剩余能量模块102还可以(例如在模块156)另外地根据驾驶风格确定驾驶模式加权系数约为1。利用这些数据，剩余能量模块102可以(例如在模块158)(例如利用表1作为查询表)确定平均电池单元电压121为3653mV。然后，剩余能量模块102可以(例如在模块160)(例如利用表2作为查询表)确定电池组12的放电电阻123约为10.67mOhm。

继续第一示例，利用以上的数据和计算结果，剩余能量模块102可以随后(例如在模块162)确定电池组12的放电电压124约为3.237V。另外，剩余能量模块102可以(例如在模块164)确定剩余SOC％126是85％。最后，这些数值可以相应地由剩余能量模块102使用以确定剩余能量值122约为10.3KWh(例如在模块166)。剩余能量值122可以随后随后被输出至VCU16(例如用于后续计算)和/或仪表板18用于如上所述显示在仪表板和/或中央控制台上。此外，如上所述，由剩余能量模块102确定的剩余能量值122可以随后由xEV的其他部分(例如VCU16的其他模块128)使用以如模块168内所述确定xEV使用电池组12内的剩余能量122所能实现的估算行程132和/或xEV使用电池组12以及其他燃料源的剩余能量122所能实现的估算行程132。最后，xEV的估算行程130和/或132可以传输至仪表板18(例如里程表30)以供(例如在模块170)显示给驾驶员。

在使用图7所述过程150的第二示例中，可以针对在先前示例中使用的相同电池组12，但是在电池组12老化以后确定剩余能量122。因此，尽管电池组12的某些参数(例如电池单元数量117和下限SOC％116)在电池组12的寿命期内保持恒定，但是电池组12的其他参数可能会随着时间而改变。因此，对于第二示例，电池单元电阻的老化系数110可以改成具有约1.5的值。此外，实际电池单元容量112可以调整为约31Ah(例如表示有20％的衰减)。利用这些数值，电池组12的放电电压124在第二示例中变为约3.028V(例如在模块162确定)。因此，对于第二示例，电池组12的剩余能量值122约为7.7KWh(例如在模块166确定)。对于以上的示例，VCU16可以随后至少部分地根据用于随后(例如在模块170)显示给驾驶员的被确定的剩余能量值122计算用于xEV的一种或多种行程(例如在模块168)。应该意识到本发明的方法实现了在电池组的BOL和EOL之间的任何特定时刻计算电池组12内的剩余能量。

图8示出了一种可选过程180，BMU14和/或VCU16可以将其用于剩余能量模块102以确定电池组12内的剩余能量122。过程180在处理器(例如处理器74和/或86)确定xEV(例如xEV10或HEV40)的电池组12的最小电池单元SOC％106、最小电池单元温度104、电池单元数量117和电池单元电阻老化系数110时开始(模块182)。跟过程150相比，接下来处理器(在模块184)至少部分地根据电池组12的最小电池单元SOC％106和最小电池单元温度104来确定电池组12的BOL剩余能量。例如，在某些实施例中，运行剩余能量模块102的处理器(例如处理器74和/或86)可以使用存储器(例如存储器72和/或84)内存储的一个或多个查询表例如将被确定的最小电池单元SOC％106和最小电池单元温度104跟电池组12的BOL剩余能量相关联的查询表。例如，处理器可以利用类似于以下所示表3的查询表。应该意识到表3可以是存储器(例如存储器72和/或84)内的多种查询表的一个示例。此外，表3中包含的数据可以根据在多种假定条件下(例如特定的放电速率、特定的放电电流、特定的电池单元数量等)电池组12的测试来生成。因此，在某些实施例中，合适的查询表可以根据电池组12的任意监测参数(例如放电速率、放电电流等)从存储器内的查询表集合中选择。

表3：最小电池单元SOC％和最小电池单元温度以及BOL剩余能量(KWh)

接下来在图8示出的过程180中，处理器(例如处理器74和/或86)至少部分地根据电池单元电阻老化系数110确定加权系数(模块186)。例如，加权系数可以是(例如0到1之间的)实数，在电池组12的BOL时初始值可以等于1。随着电池组12老化和电池内的电阻增大，加权系数可以逐渐减小。例如，一旦电池的电阻增加约1.5倍，并且电池组的实际容量减小至其初始容量的80％，那么加权系数可以约为77％。在某些实施例中，加权系数可以至少部分地根据驾驶模式加权系数、电池组12的日历寿命和/或循环寿命、和/或用于xEV剩余使用时段的预测来计算。

图8所示过程180中的下一个步骤涉及处理器(例如处理器74和/或86)至少部分地根据电池单元数量117、(例如在模块184确定的)BOL剩余能量以及(例如在模块186确定的)加权系数来确定电池组的剩余能量(模块188)。在某些实施例中，处理器可以利用如下所示的公式3来确定剩余能量。

公式3：能量_剩余=加权_系数*电池_数量*BOL_能量_剩余

图8所示过程180的下一个步骤涉及xEV的处理器(例如处理器74和/或86)至少部分地根据(例如在模块188确定的)剩余能量值122来确定xEV的估算行程(模块190)。也就是说，在BMU14和/或VCU16已确定电池组12的剩余能量值122之后，xEV的处理器(例如处理器86或90)即可利用被确定的剩余能量值122来确定电池组12和/或xEV的其他参数。例如，如以上参照图6所述的那样，(例如存储在VCU16的存储器84内并且在处理器86上运行的)其他模块可以利用由BMU14和/或VCU16算出的剩余能量值122来确定例如xEV单独使用电池组12的估算剩余行程130(例如用距离和/或时间表示)或者包括其他动力输入(例如图3所示HEV40的内燃机42中的燃料)的xEV的估算剩余行程132(例如用距离和/或时间表示)。

图示过程180的最终步骤是在仪表板18上显示xEV的估算行程(模块192)(例如显示为时间、距离或两者兼有)。也就是说，一旦VCU16已经使用剩余能量值122(例如在有或没有其他能量输入的情况下根据距离和/或时间)来估算xEV的行程，那么VCU16就可以通过仪表板18和/或里程表30将被确定的里程值通知驾驶员。例如，根据VCU16的计算，VCU16可以指示仪表板18(例如仪表板18的里程表30)通知驾驶员电池组12的剩余能量可以足够行驶一定的距离和/或时间。对于混合动力的xEV实施例，VCU16可以进一步指示仪表板18向驾驶员显示xEV利用电池组12和油箱内的烃类燃料能够完成的剩余行程132(例如显示为距离和/或时间)。

如下所述是介绍利用过程180确定电池组12所用剩余能量的示例。首先，(例如像模块182所示)，处理器(例如处理器74和/或86)确定用于96节电池组12的最小电池单元SOC％为70％且最小电池单元温度为25℃。(例如像模块184所示)利用表3和这些数值即可确定96节电池组的BOL剩余能量为7.82KWh。另外，如上所述(例如像模块186所示)，处理器可以至少部分地基于电池单元电阻老化系数110确定电池组12的加权系数为77％。接下来，处理器可以确定剩余能量约为6KWh。VCU16随后可以(例如像模块190所示)(例如基于当前的行驶速率、电池的放电速率或其他条件)确定xEV使用电池组12的剩余行程例如约为50英里。随后，VCU16可以(例如像模块192所示)指示仪表板18(例如里程表30)显示xEV的这一估算行程(例如显示为距离和/或时间)。

上述的具体实施例已经作为示例给出，并且应该理解这些实施例可以得出各种变形和可选方案。进一步应该理解权利要求不应被限制为公开的特定形式而是应涵盖落入本公开实质和保护范围内的所有变形、等价方案和可选方案。

Claims

1.一种系统，包括：

耦合至xEV中电池组的电池管理单元(BMU)，其中电池组包括多个电池单元，其中当忽视其它由电池组的电池管理单元(BMU)确定的电池单元温度和电池单元充电状态(SOC)百分比的同时，电池管理单元(BMU)配置为根据最低电池单元温度和最低的电池单元充电状态(SOC)百分比来确定电池组的剩余能量值。

2.如权利要求1所述的系统，其中电池管理单元(BMU)配置为将被确定的剩余能量值提供给控制xEV操作的车辆控制单元(VCU)，并且其中车辆控制单元(VCU)配置为至少部分地根据由电池管理单元(BMU)提供的剩余能量值将xEV的剩余行程确定为距离和/或时间。

3.如权利要求2所述的系统，其中车辆控制单元(VCU)配置为指示仪表板来将xEV的剩余行程显示为距离和/或时间。

4.如权利要求1所述的系统，其中电池管理单元(BMU)配置为利用一个或多个查询表确定剩余能量值。

5.如权利要求4所述的系统，其中所述的一个或多个查询表包括将最低的电池单元充电状态(SOC)百分比跟电池组的平均电池单元电压相关联的至少一个表。

6.如权利要求4所述的系统，其中所述的一个或多个查询表包括将最低的电池单元充电状态(SOC)百分比和最低电池单元温度跟电池组的放电电阻相关联的至少一个表。

7.如权利要求4所述的系统，其中所述的一个或多个查询表包括将最低的电池单元充电状态(SOC)百分比和最低电池单元温度跟电池组的寿命初期(BOL)剩余能量值相关联的至少一个表。

8.如权利要求7所述的系统，其中电池管理单元(BMU)配置为利用寿命初期(BOL)剩余能量值和加权系数确定电池组的剩余能量值。

9.如权利要求8所述的系统，其中所述加权系数是基于电池组的日历寿命或循环寿命或者基于实时的老化确定算法的。

10.如权利要求1所述的系统，其中电池管理单元(BMU)配置为利用电池组的平均电池单元电压、放电电阻、放电电压和剩余充电状态(SOC)百分比确定剩余能量。

11.如权利要求1所述的系统，其中电池管理单元(BMU)配置为利用电池组的电池单元容量、电池单元数量、放电电流和下限充电状态(SOC)百分比确定剩余能量。

12.如权利要求1所述的系统，其中电池管理单元(BMU)配置为利用电池单元电阻的老化系数确定剩余能量，所述电池单元电阻的老化系数是基于电池组的日历寿命或循环寿命或者基于实时的老化确定算法的。

13.如权利要求1所述的系统，其中电池管理单元(BMU)利用驾驶模式加权系数确定剩余能量值，所述驾驶模式加权系数是基于xEV所经历的典型驾驶风格的。

14.一种系统，包括：

用于xEV的电池组，包括：

多个电化学电池单元；和

电池管理单元(BMU)，电池管理单元(BMU)配置为当忽视其它电池单元温度测量值和其他电池单元充电状态(SOC)百分比测量值时，利用所述多个电化学电池单元的最低电池单元温度测量值和最低的电池单元充电状态(SOC)百分比测量值确定所述多个电化学电池单元的剩余能量。

15.如权利要求14所述的系统，其中电池管理单元(BMU)配置为利用电池单元电阻的老化系数确定所述多个电化学电池单元内的剩余能量，所述电池单元电阻的老化系数是基于所述多个电化学电池单元的日历寿命或循环寿命或者基于实时的老化确定算法的。

16.如权利要求14所述的系统，其中电池管理单元(BMU)配置为确定或从控制xEV操作的车辆控制单元(VCU)接收驾驶模式加权系数，并且用于利用驾驶模式加权系数确定所述多个电化学电池单元内的剩余能量。

17.如权利要求16所述的系统，其中电池管理单元(BMU)配置为将跟电化学电池单元内的剩余能量相对应的数值传输至车辆控制单元(VCU)。

18.如权利要求17所述的系统，其中车辆控制单元(VCU)配置为从电池管理单元(BMU)接收跟电化学电池单元内的剩余能量相对应的数值，并且配置为利用所述数值确定xEV通过消耗所述多个电化学电池单元内的剩余能量所能行驶的时间和/或距离。

19.如权利要求18所述的系统，其中车辆控制单元(VCU)配置为指示仪表板显示xEV通过消耗所述多个电化学电池单元内的剩余能量所能行驶的时间和/或距离。

20.一种xEV，包括：

配置为提供电力以推进xEV的电池；

配置为监测和控制电池组的电池管理单元(BMU)；以及

利配置为控制xEV操作的车辆控制单元(VCU)，其中车辆控制单元(VCU)通信耦合至电池管理单元(BMU)，并且其中电池管理单元(BMU)、车辆控制单元(VCU)或其组合配置为利用最低的电池组电池单元温度测量值和最低的充电状态(SOC)百分比测量值确定电池组的剩余能量值。

21.如权利要求20所述的xEV，其中车辆控制单元(VCU)配置为利用被确定的剩余能量值来确定xEV的剩余行程，并且配置为指示仪表板显示所确定的xEV的剩余行程。

22.如权利要求20所述的xEV，包括内燃机、发电机和存储燃料的油箱，其中内燃机配置为燃烧来自油箱的燃料以给发电机提供动力，并且其中发电机配置为为电池组提供电力。

23.如权利要求22所述的xEV，其中车辆控制单元(VCU)配置为在通过内燃机燃烧燃料时确定xEV油箱内的燃料能够提供给电池组的能量总量。

24.如权利要求23所述的xEV，其中车辆控制单元(VCU)配置为至少部分地根据被确定的电池组的剩余能量值以及被确定的来自xEV的油箱的燃料能够提供的能量总量来确定xEV的剩余行程，并且车辆控制单元(VCU)配置为指示仪表板显示所确定的xEV的剩余行程。

25.一种方法，包括：

确定在xEV中电池组的剩余能量值，其中所述电池组包括多个电池单元，其中在电池组中的剩余能量值通过利用电池组的放电电压、用于电池组的充电状态(SOC)百分比、在电池组中的多个电池单元数量以及电池组的多个电池单元的实际电池单元容量而被确定。

26.如权利要求25所述的方法，包括利用电池组的充电状态(SOC)百分比下限、驾驶模式加权系数和多个电池单元的最低电池单元充电状态(SOC)百分比确定电池组的剩余充电状态(SOC)百分比，其中所述多个充电状态(SOC)百分比的每一个充电状态(SOC)百分比对应于所述多个电池单元的单个电池单元的当前充电状态(SOC)百分比。

27.如权利要求26所述的方法，其中驾驶模式加权系数是基于由xEV经历的驾驶风格的。

28.如权利要求25所述的方法，包括利用电池组的平均电池单元电压、电池组的电池单元电阻老化系数、电池组的放电电阻和电池组的放电电流的测量值确定用于电池组的放电电压。

29.如权利要求28所述的方法，包括利用多个电池单元的最低电池单元充电状态(SOC)百分比测量值和多个充电状态(SOC)百分比确定电池组的平均电池单元电压，其中所述多个充电状态(SOC)百分比的每一个充电状态(SOC)百分比对应于所述多个电池单元的单个电池单元的当前充电状态(SOC)百分比。

30.如权利要求28所述的方法，包括利用多个充电状态(SOC)百分比的最低电池单元充电状态(SOC)百分比和多个电池单元温度的最低电池单元温度确定电池组的放电电阻，其中所述多个充电状态(SOC)百分比的每一个充电状态(SOC)百分比对应于所述多个电池单元的单个电池单元的当前充电状态(SOC)百分比，并且其中所述多个电池单元温度的每一个电池单元温度对应于所述多个电池单元的单个电池单元的当前电池单元温度。

31.如权利要求30所述的方法，其中确定用于电池组的放电电阻包括利用与最低电池单元充电状态(SOC)百分比、最低电池单元温度以及电池组的放电电阻相关的查询表。

32.如权利要求28所述的方法，包括利用电池组的日历寿命或循环寿命确定电池组的电池单元电阻的老化系数。

33.如权利要求29所述的方法，其中确定电池组的平均电池单元电压包括利用查询表，所述查询表与最低电池单元充电状态(SOC)百分比测量值和电池组的平均电池单元电压相关。

34.一种方法，包括：

确定在包括多个电池单元的电池组中的剩余能量总量，其包括：

从多个电池单元温度测量值中确定最低电池单元温度以及从多个电池单元充电状态(SOC)百分比测量值中确定最低电池单元充电状态(SOC)百分比；

利用最低充电状态(SOC)百分比确定电池组的平均电池单元电压；

利用最低电池单元温度和最低充电状态(SOC)百分比确定电池组的放电电阻；

利用电池组的平均电池单元电压确定电池组的放电电压；

利用最低电池单元充电状态(SOC)百分比确定电池组的剩余充电状态(SOC)百分比；

利用电池组的放电电压和电池组的剩余充电状态(SOC)百分比确定电池组中的剩余能量总量。

35.如权利要求34所述的方法，其中利用电池组的平均电池单元电压、电池组的放电电阻、电池组的放电电流测量值和电池组的电池单元电阻老化系数确定用于电池组的放电电压。

36.如权利要求35所述的方法，包括仅将最低电池单元温度和最低电池单元充电状态(SOC)百分比作为输入，利用查询表确定电池组的平均电池单元电压和放电电阻。

37.如权利要求35所述的方法，包括利用电池组的日历寿命或循环寿命确定电池组的电池单元电阻老化系数。

38.如权利要求35所述的方法，其中利用电池组的最低电池单元充电状态(SOC)百分比、充电状态(SOC)百分比下限以及驾驶模式加权系数确定用于电池组的剩余充电状态(SOC)百分比。

39.如权利要求38所述的方法，包括利用表示xEV所经历的典型驾驶风格的信息确定驾驶模式加权系数。

40.如权利要求38所述的方法，其中利用电池组的放电电压、电池组的剩余充电状态(SOC)百分比、电池组的多个电池单元的数量以及电池组的多个电池单元的实际电池单元容量确定在电池组中的剩余能量总量。

41.一种方法，包括：

确定在xEV的电池组中的剩余能量总量，其中所述电池组包括多个电池单元，并且其中根据多个输入确定剩余能量总量，所述输入主要包括：在电池组中的多个电池单元的数量、电池组的多个电池单元的实际电池单元容量、多个电池单元的最低充电状态(SOC)百分比、多个电池单元的最低电池单元温度、电池组的放电电流、根据电池组的日历寿命或循环寿命的电池单元电阻老化系数以及根据由xEV经历的典型驾驶风格的驾驶模式加权系数。

42.如权利要求41所述的方法，包括测量或估算电池组的多个电池单元的实际电池单元容量。

43.如权利要求41所述的方法，包括测量、估算或预确定电池组的放电电流。

44.如权利要求41所述的方法，包括根据电池组的日历寿命或循环寿命测量电池组的电池单元电阻老化系数或估算电池组的电池单元电阻老化系数。

45.如权利要求41所述的方法，包括根据由xEV经历的典型驾驶风格确定驾驶模式加权系数。

46.一种方法，包括：

确定在xEV的电池组中的剩余能量总量，其中所述电池组包括多个电池单元，并且其中根据多个输入确定剩余能量总量，所述输入主要包括：在电池组中的多个电池单元的数量、多个电池单元的最低充电状态(SOC)百分比测量值、多个电池单元的最低电池单元温度测量值、以及加权系数。

47.如权利要求46所述的方法，包括根据电池组的日历寿命或循环寿命确定加权系数。

48.一种电池管理单元(BMU)系统，所述电池管理单元(BMU)系统通信地耦合至分别与xEV的电池组的多个电池单元相关联的多个传感器，其中所述电池管理单元(BMU)系统配置成：

从所述多个传感器接收第一多个信号和第二多个信号，其中所述第一多个信号的每一个信号表示所述多个电池单元的对应的其中一个电池单元的当前温度，并且其中所述第二多个信号的每一个信号表示所述电池单元的对应的其中一个电池单元的当前充电状态(SOC)；

根据所述第一多个信号确定多个温度，其中所述多个温度的每一个分别对应于所述多个电池单元的单个电池单元的当前电池单元温度；

根据所述第二多个信号确定多个充电状态(SOC)百分比，其中所述多个充电状态(SOC)百分比的每一个分别对应于所述多个电池单元的单个电池单元的当前充电状态(SOC)百分比；和

仅根据所述多个温度的最低电池单元温度和所述多个充电状态(SOC)百分比的最低电池单元充电状态(SOC)百分比来确定所述电池组的剩余能量值。

49.如权利要求48所述的电池管理单元(BMU)系统，其中电池管理单元(BMU)系统配置为将被确定的剩余能量值提供给控制xEV的操作的车辆控制单元(VCU)，并且其中车辆控制单元(VCU)配置为至少部分地根据由电池管理单元(BMU)系统提供的剩余能量值将xEV的剩余行程确定为距离和/或时间。

50.如权利要求49所述的电池管理单元(BMU)系统，其中车辆控制单元(VCU)配置为指示仪表板来将xEV的剩余行程显示为距离和/或时间。

51.如权利要求48所述的电池管理单元(BMU)系统，其中电池管理单元(BMU)系统配置为利用一个或多个查询表确定剩余能量值。

52.如权利要求51所述的电池管理单元(BMU)系统，其中所述的一个或多个查询表包括将最低的电池单元充电状态(SOC)百分比跟电池组的平均电池单元电压相关联的至少一个表。

53.如权利要求51所述的电池管理单元(BMU)系统，其中所述的一个或多个查询表包括将最低的电池单元充电状态(SOC)百分比和最低电池单元温度跟电池组的放电电阻相关联的至少一个表。

54.如权利要求51所述的电池管理单元(BMU)系统，其中所述的一个或多个查询表包括将最低的电池单元充电状态(SOC)百分比和最低电池单元温度跟电池组的寿命初期(BOL)剩余能量值相关联的至少一个表。

55.如权利要求54所述的电池管理单元(BMU)系统，其中电池管理单元(BMU)系统配置为利用寿命初期(BOL)剩余能量值和加权系数确定电池组的剩余能量值。

56.如权利要求55所述的电池管理单元(BMU)系统，其中所述加权系数是基于电池组的日历寿命或循环寿命或者基于实时的老化确定算法的。

57.如权利要求48所述的电池管理单元(BMU)系统，其中电池管理单元(BMU)系统配置为利用电池组的平均电池单元电压、放电电阻、放电电压和剩余充电状态(SOC)百分比确定剩余能量值。

58.如权利要求48所述的电池管理单元(BMU)系统，其中电池管理单元(BMU)系统配置为利用电池组的电池单元容量、电池单元数量、放电电流和下限充电状态(SOC)百分比确定剩余能量值。

59.如权利要求48所述的电池管理单元(BMU)系统，其中电池管理单元(BMU)系统配置为利用电池单元电阻的老化系数确定剩余能量值，所述电池单元电阻的老化系数是基于电池组的日历寿命或循环寿命或者基于实时的老化确定算法的。

60.如权利要求48所述的电池管理单元(BMU)系统，其中电池管理单元(BMU)系统利用驾驶模式加权系数确定剩余能量值，所述驾驶模式加权系数是基于xEV所经历的典型驾驶风格的。

61.一种系统，包括：

用于xEV的电池组，包括：

多个电化学电池单元；

多个传感器，所述多个传感器分别与所述多个电化学电池单元相关联，并且所述多个传感器用于生成第一多个信号和第二多个信号，其中所述第一多个信号的每一个信号表示所述多个电化学电池单元的对应的其中一个电化学电池单元的当前温度，并且其中所述第二多个信号的每一个信号表示所述电化学电池单元的单个电化学电池单元的当前充电状态(SOC)；和

电池管理单元(BMU)，所述电池管理单元(BMU)耦合至所述电池组和所述多个传感器，并且所述电池管理单元(BMU)配置为：

根据所述第一多个信号确定多个温度，其中所述多个温度的每一个温度对应于单个电化学电池单元的当前电池单元温度；

根据所述第二多个信号确定多个充电状态(SOC)百分比，其中所述多个充电状态(SOC)百分比的每一个充电状态(SOC)百分比对应于所述多个电化学电池单元的单个电化学电池单元的当前充电状态(SOC)百分比；和

仅利用所述多个温度的最低电池单元温度和所述多个充电状态(SOC)百分比的最低电池单元充电状态(SOC)百分比确定所述多个电化学电池单元的剩余能量。

62.如权利要求61所述的系统，其中电池管理单元(BMU)配置为利用电池单元电阻的老化系数确定所述多个电化学电池单元内的剩余能量，所述电池单元电阻的老化系数是基于所述多个电化学电池单元的日历寿命或循环寿命或者基于实时的老化确定算法的。

63.如权利要求61所述的系统，其中电池管理单元(BMU)配置为确定或从控制xEV的操作的车辆控制单元(VCU)接收驾驶模式加权系数，并且用于利用驾驶模式加权系数确定所述多个电化学电池单元内的剩余能量。

64.如权利要求63所述的系统，其中电池管理单元(BMU)配置为将跟多个电化学电池单元内的剩余能量相对应的数值传输至车辆控制单元(VCU)。

65.如权利要求64所述的系统，其中车辆控制单元(VCU)配置为从电池管理单元(BMU)接收跟多个电化学电池单元内的剩余能量相对应的数值，并且配置为利用所述数值确定xEV通过消耗所述多个电化学电池单元内的剩余能量所能行驶的时间和/或距离。

66.如权利要求65所述的系统，其中车辆控制单元(VCU)配置为指示仪表板显示xEV通过消耗所述多个电化学电池单元内的剩余能量所能行驶的时间和/或距离。

67.一种xEV，包括：

具有多个电池单元的电池组，所述电池组配置为提供电力以推进xEV；

配置为监测和控制电池组的电池管理单元(BMU)；以及

通信耦合至电池管理单元(BMU)的车辆控制单元(VCU)，其中电池管理单元(BMU)、车辆控制单元(VCU)或其组合配置为：

确定多个温度，其中所述多个温度的每一个温度对应于单个电池单元的当前电池单元温度；

确定多个充电状态(SOC)百分比，其中所述多个充电状态(SOC)百分比的每一个充电状态(SOC)百分比对应于所述多个电池单元的单个电池单元的当前充电状态(SOC)百分比；和

仅根据所述多个温度的最低电池单元温度和所述多个充电状态(SOC)百分比的最低充电状态(SOC)百分比确定电池组的剩余能量值。

68.如权利要求67所述的xEV，其中车辆控制单元(VCU)配置为利用被确定的剩余能量值来确定xEV的剩余行程以及配置为指示仪表板显示被确定的xEV剩余行程。

69.如权利要求67所述的xEV，包括内燃机、发电机和存储燃料的油箱，其中内燃机配置为燃烧来自油箱的燃料以给发电机提供动力，并且其中发电机配置为为电池组提供电力。

70.如权利要求69所述的xEV，其中车辆控制单元(VCU)配置为在通过内燃机燃烧燃料时确定xEV油箱内的燃料能够提供给电池组的能量总量。

71.如权利要求70所述的xEV，其中车辆控制单元(VCU)配置为至少部分地根据被确定的电池组的剩余能量值以及被确定的来自xEV的油箱的燃料能够提供的能量总量来确定xEV的剩余行程，以及配置为指示仪表板显示被确定的xEV剩余行程。