CN103963659A - 电池目标温度方法和系统 - Google Patents
电池目标温度方法和系统 Download PDFInfo
- Publication number
- CN103963659A CN103963659A CN201410041613.XA CN201410041613A CN103963659A CN 103963659 A CN103963659 A CN 103963659A CN 201410041613 A CN201410041613 A CN 201410041613A CN 103963659 A CN103963659 A CN 103963659A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- battery
- temperature
- energy
- vehicle
- capacity
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
- G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
- G01R31/36—Arrangements for testing, measuring or monitoring the electrical condition of accumulators or electric batteries, e.g. capacity or state of charge [SoC]
- G01R31/382—Arrangements for monitoring battery or accumulator variables, e.g. SoC
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
- H01M10/42—Methods or arrangements for servicing or maintenance of secondary cells or secondary half-cells
- H01M10/48—Accumulators combined with arrangements for measuring, testing or indicating the condition of cells, e.g. the level or density of the electrolyte
- H01M10/486—Accumulators combined with arrangements for measuring, testing or indicating the condition of cells, e.g. the level or density of the electrolyte for measuring temperature
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
- H01M10/60—Heating or cooling; Temperature control
- H01M10/62—Heating or cooling; Temperature control specially adapted for specific applications
- H01M10/625—Vehicles
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
- H01M10/60—Heating or cooling; Temperature control
- H01M10/63—Control systems
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/10—Energy storage using batteries
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Automation & Control Theory (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Secondary Cells (AREA)
- Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)
Abstract
本发明涉及电池目标温度方法和系统。用于确定目标温度和/或调整与电池(例如交通工具电池)相关联的温度的方法和系统。在这样的方法的有些实现中,可在测量温度下确定电池的至少一部分的温度标度的电池容量。可将温度标度的电池容量与容量阈值相比较,并且当确定温度标度的电池容量低于容量阈值的时候,可确定和/或设定电池的至少一部分的目标电池温度。
Description
技术领域
本公开涉及用于确定目标温度和/或调整与电池相关联的温度的方法和系统。例如,在有些实施例中,该公开涉及用于确定可再充电式能量储存系统(“RESS”)的目标温度和/或调整RESS温度以改善交通工具效率的方法和系统。
背景技术
电动车辆的里程典型地与电池容量成比例,所以,该里程可能由于电池温度的波动而极大地改变。因此,在经历寒冷的温度和/或大的温度变动的某些地理区域中的顾客可潜在地经历各种各样的电动车辆性能,诸如电动车辆里程。例如,在特定区域中利用具有RESS的车辆的相同行程可能在不同的场合下取决于环境温度在里程和/或电池充电的耗尽方面相当大地改变。温度效应还可在电池健康状态方面进一步显现。例如,温度的较大的波动可导致加速的RESS老化。
本发明人因此确定需要提供用于确定最佳电池目标温度和/或调整这样的电池温度的方法和系统,以便克服前述限制中的一个或多个限制和/或现有技术的其他限制。
发明内容
在此公开了用于确定目标温度和/或调整与电池相关联的温度的方法和系统。有些实施例和实现尤其可与用于电动车辆的可再充电式能量储存系统(“RESS”)结合使用。在有些实施例中,温度标度的容量关系可用于确定电池或电池的至少一部分的目标温度。有些实施例还可将健康状态信息用于确定目标温度。
有些实施例和实现可包括计算和/或平衡调节诸如RESS的电池的成本,和基于相对建议的目标温度的当前温度进一步计算容量和/或电动车辆里程的潜在增益。
有些实施例和实现可构造成确定和/或设定在电池的最高额定容量的预定百分比内的目标电池温度。如上所述,有些实施例还可构造成利用电池的健康状态信息,以便确定电池的容量和/或确定目标电池温度。有些实施例可构造成使在多种气候和/或温度下的电动车辆里程的一致性最大化。有些实施例可构造成利用RESS容量、当前温度、环境温度和/或健康状态信息来确定RESS目标温度。
在用于确定目标电池温度的方法的一个特定示例中,可确定电池的至少一部分的健康状态。于是可从例如与电池相关联的温度传感器接收与电池的该至少一部分相关联的测量温度。于是可确定在该测量温度下的电池的该至少一部分的温度标度的电池容量,其后,可将温度标度的电池容量与容量阈值相比较。容量阈值例如可以是电池的总容量的90%。
在确定温度标度的电池容量在容量阈值以下时,可确定电池的该至少一部分的目标电池温度。在有些实现中,还可设定温度电池容量,这可导致调节程序的启动,以改变电池温度。
在有些实现中,电池可包括可再充电式能量储存系统,诸如用于增程式电动车辆的可再充电式能量储存系统。有些实现还可包括为电池的该至少一部分设定目标电池温度。
有些实现可包括:计算调节能量,包括将电池的该至少一部分重新调节至目标电池温度所需的能量的估计;和/或计算效率能量,包括与以测量温度操作电池相比,可归因于以目标电池温度操作电池的能量节省的估计。在有些这样的实现中,可将调节能量与效率能量相比较,并且,在效率能量超过调节能量时,可设定目标电池温度。
在有些实现中,确定效率能量超过调节能量可包括确定效率能量与调节能量的比超过阈值比。
有些实现还可包括在设定目标电池温度之后将电池的该至少一部分重新调节至目标电池温度。在有些实施例和实现中,目标电池温度可包括温度范围。
在用于修正交通工具电池温度的方法的实现的另一特定示例中,方法可包括确定交通工具电池的至少一部分的健康状态和接收与交通工具电池的该至少一部分相关联的测量温度。方法还可包括:在测量温度下和在交通工具电池的确定的健康状态下计算交通工具电池的该至少一部分的温度标度的电池容量;将温度标度的电池容量与容量阈值相比较;和当确定温度标度的电池容量低于容量阈值的时候,确定和/或设定交通工具电池的该至少一部分的目标电池温度。
还可与效率能量一起计算调节能量,其中,调节能量包括将交通工具电池的该至少一部分重新调节至目标电池温度所需的能量的估计,并且效率能量包括与以测量温度操作交通工具相比,可归因于以目标电池温度操作交通工具的能量节省的估计。有些实现可包括将调节能量与效率能量相比较,并且当确定效率能量与调节能量的比超过阈值比时,设定目标电池温度,以将交通工具电池的该至少一部分重新调节至目标电池温度。
在用于修正交通工具电池温度的系统的一个特定示例中,系统可包括:交通工具电池系统,其包括至少一个交通工具电池;电池温度传感器,其构造成感测交通工具电池系统的至少一部分的温度;和电池调节系统,其构造成从电池温度传感器接收信息和修正交通工具电池系统的该至少一部分的温度。电池调节系统可构造成计算在感测温度下的电池的该至少一部分的温度标度的电池容量,并将温度标度的电池容量与容量阈值相比较。当确定温度标度的电池容量低于容量阈值时,电池调节系统可构造成确定电池的该至少一部分的目标电池温度。
有些实施例可包括通信地耦连至电池调节系统的至少一个传感器,其中,该至少一个传感器构造成获得用于确定交通工具电池的健康状态的数据。电池调节系统可构造成使用交通工具电池的健康状态,以计算温度标度的电池容量。电池调节系统还可构造成计算调节能量,包括将交通工具电池的该至少一部分重新调节至目标电池温度所需的能量的估计。
有些实施例还可包括构造成感测与交通工具相关联的环境温度的环境温度传感器。电池调节系统可构造成利用环境温度、从电池温度传感器感测的交通工具电池系统的至少一部分的当前温度和目标电池温度中的一个或多个来计算调节能量。电池调节系统还可构造成计算效率能量,包括与以感测温度操作交通工具相比,可归因于以目标电池温度操作交通工具的能量节省的估计。可至少利用在感测的电池温度与目标电池温度之间的至少一个交通工具电池的电池容量的估计变化来计算效率能量。
在有些实施例中,电池调节系统还可构造成将调节能量与效率能量相比较,并且当确定效率能量超过调节能量的时候,设定目标电池温度,以将交通工具电池的该至少一部分重新调节至目标电池温度。在有些实施例中,电池调节系统可构造成将调节能量与效率能量相比较,并且当确定效率能量与调节能量的比超过阈值比的时候,设定目标电池温度,以将交通工具电池的该至少一部分重新调节至目标电池温度。
有些实施例可包括电池加热系统,其与电池调节系统通信地耦连,并构造成修正交通工具电池的至少一部分的温度。在有些实施例中,电池加热系统可包括:传热流体;泵,其构造成将传热流体泵送通过交通工具电池系统;以及加热器,其构造成加热传热流体。
本发明提供以下技术方案:
1. 一种用于确定目标电池温度的方法,所述方法包括以下步骤:
确定电池的至少一部分的健康状态;
接收与所述电池的至少一部分相关联的测量温度;
计算在所述测量温度下的所述电池的至少一部分的温度标度的电池容量;
将所述温度标度的电池容量与容量阈值相比较;以及
当确定所述温度标度的电池容量在所述容量阈值以下的时候,确定所述电池的至少一部分的目标电池温度。
2. 根据方案1所述的方法,其中,所述电池包括可再充电式能量储存系统。
3. 根据方案2所述的方法,其中,所述电池包括用于增程式电动交通工具的可再充电式能量储存系统。
4. 根据方案1所述的方法,还包括为所述电池的所述至少一部分设定所述目标电池温度。
5. 根据方案4所述的方法,还包括计算调节能量,包括将所述电池的所述至少一部分重新调节至所述目标电池温度所需的能量的估计。
6. 根据方案5所述的方法,还包括计算效率能量,包括与以所述测量温度操作所述电池相比,归因于以所述目标电池温度操作所述电池的能量节省的估计。
7. 根据方案6所述的方法,还包括:
将所述调节能量与所述效率能量相比较;以及
当确定所述效率能量超过所述调节能量的时候,设定所述目标电池温度。
8. 根据方案7所述的方法,其中,确定所述效率能量超过所述调节能量包括确定所述效率能量与所述调节能量的比超过阈值比。
9. 根据方案7所述的方法,还包括在设定所述目标电池温度之后将所述电池的所述至少一部分重新调节至所述目标电池温度。
10. 一种用于修正交通工具电池温度的方法,所述方法包括以下步骤:
确定交通工具电池的至少一部分的健康状态;
接收与所述交通工具电池的所述至少一部分相关的测量温度;
在所述测量温度下和在所述交通工具电池的所确定的健康状态下计算所述交通工具电池的所述至少一部分的温度标度的电池容量;
将所述温度标度的电池容量与容量阈值相比较;
当确定所述温度标度的电池容量在所述容量阈值以下的时候,确定所述交通工具电池的所述至少一部分的目标电池温度;
计算调节能量,包括将所述交通工具电池的所述至少一部分重新调节至所述目标电池温度所需的能量的估计;
计算效率能量,包括与以所述测量温度操作所述交通工具相比,归因于以所述目标电池温度操作所述交通工具的能量节省的估计;
将所述调节能量与所述效率能量相比较;
当确定所述效率能量与所述调节能量的比超过阈值比的时候,设定所述目标电池温度,以将所述交通工具电池的所述至少一部分重新调节至所述目标电池温度。
11. 一种用于修正交通工具电池温度的系统,包括:
交通工具电池系统,其包括至少一个交通工具电池;
电池温度传感器,其构造成感测所述交通工具电池系统的至少一部分的温度;
电池调节系统,其构造成从所述电池温度传感器接收信息和修正所述交通工具电池系统的所述至少一部分的温度,
其中,所述电池调节系统构造成计算在所述感测温度下的所述电池的所述至少一部分的温度标度的电池容量,
其中,所述电池调节系统构造成将所述温度标度的电池容量与容量阈值相比较,并且
其中,所述电池调节系统构造成,当确定所述温度标度的电池容量在所述容量阈值以下的时候,确定所述电池的所述至少一部分的目标电池温度。
12. 根据方案11的系统,还包括通信地耦连至所述电池调节系统的至少一个传感器,其中,所述至少一个传感器构造成获得用于确定所述交通工具电池的健康状态的数据,并且其中,所述电池调节系统构造成使用所述交通工具电池的所述健康状态,以计算所述温度标度的电池容量。
13. 根据方案11所述的系统,其中,所述电池调节系统还构造成计算调节能量,包括将所述交通工具电池的所述至少一部分重新调节至所述目标电池温度所需的能量的估计。
14. 根据方案13所述的系统,还包括构造成感测与所述交通工具相关联的环境温度的环境温度传感器,其中,所述电池调节系统构造成至少利用所述环境温度、从所述电池温度传感器感测的所述交通工具电池系统的所述至少一部分的当前温度和所述目标电池温度计算所述调节能量。
15. 根据方案13所述的系统,其中,所述电池调节系统还构造成计算效率能量,包括与以所述感测温度操作所述交通工具相比,归因于以所述目标电池温度操作所述交通工具的能量节省的估计。
16. 根据方案15所述的系统,其中,所述电池调节系统构造成至少利用在所述感测电池温度与所述目标电池温度之间的至少一个交通工具电池的电池容量的估计的变化来计算所述效率能量。
17. 根据方案15所述的系统,其中,所述电池调节系统还构造成将所述调节能量与所述效率能量相比较,并且当确定所述效率能量超过所述调节能量的时候,设定所述目标电池温度,以将所述交通工具电池的所述至少一部分重新调节至所述目标电池温度。
18. 根据方案17所述的系统,其中,所述电池调节系统构造成将所述调节能量与所述效率能量相比较,并且当确定所述效率能量与所述调节能量的比超过阈值比的时候,设定所述目标电池温度,以将所述交通工具电池的所述至少一部分重新调节至所述目标电池温度。
19. 根据方案11所述的系统,还包括电池加热系统,其与所述电池调节系统通信地耦连,并构造成修正所述交通工具电池的至少一部分的温度。
20. 根据方案19所述的系统,其中,所述电池加热系统包括:
传热流体;
泵,其构造成将所述传热流体泵送通过所述交通工具电池系统;以及
加热器,其构造成加热所述传热流体。
附图说明
参考附图描述包括本公开的各种实施例的本公开的非限制性的、非穷举的实施例,其中:
图1图示示出电池的容量和/或性能可如何根据其温度改变的示例的图表。
图2图示用于确定交通工具电池的目标温度和用于调整交通工具电池温度以改善交通工具效率的方法的一个实现的流程图。
图3图示用于确定交通工具电池的目标温度和/或调整交通工具电池温度的系统的示例。
具体实施方式
以下提供与本公开的各种实施例一致的系统和方法的详细说明。尽管描述了多个实施例,但应理解的是,本公开不限于公开的任何特定的实施例,而是包括很多的替代、变型和等同。另外,尽管在以下的说明中提出了很多的具体细节,以便提供在此公开的实施例的全面理解,但有些实施例可在不具有这些细节中的一些或所有细节的情况下实践。此外,为了清楚起见,不详细描述相关技术中已知的某些技术材料,以便避免不必要地使本公开模糊不清。
将通过参考其中相同的零件由相同的附图标记标识的附图最好地理解本公开的实施例。容易理解的是,如在此的附图大体上所描述和图示地,公开的实施例的部件可以各种各样的不同构造布置和设计。因此,本公开的系统和方法的实施例的以下详细说明不用于限制如要求保护的本公开的范围,而仅仅代表本公开可能的实施例。另外,除非另有规定,否则方法的步骤不一定需要以任一特定的顺序、乃至顺序地执行,也不需要步骤仅执行一次。
在此公开的系统和方法的实施例可用于确定所期望的目标温度和/或调整与电池相关联的温度。在此公开的一些实施例尤其可用于诸如通常用于增程式电动车辆(“EREV”)内的可再充电式能量储存系统(“RESS”)。现在将参考附图更详细地描述更多的特定的实施例和实现。
图1是图示电池的容量和/或性能可如何根据其温度改变的示例的图表。如该图表所示,诸如交通工具电池的电池的性能(由于提高的电池容量)可根据其温度改变。相似地,如图1的图表所示,电池的容量可根据电池的年龄或健康状态改变。
在100处沿着图1的“X”轴绘制以摄氏度为单位的温度。在102处沿着图1的“Y”轴绘制作为总容量的百分比的容量。线110与新的或相对新的交通工具电池对应,线120与四年的交通工具电池对应,线130与七年的交通工具电池对应,并且线140与十年的交通工具电池对应。如通过比较这些线所能看出的,电池容量(以及因此电池性能)倾向于随着时间的过去而降低。
因此,在线150处指示的温度下,电池110-140中的每个电池的容量(和性能)大幅低于在线158处指示的温度下的那些电池的容量(和性能)。尽管试图将电池的一个或多个部分重新调节至诸如在158处指示的温度的理想温度对有些实施例可能不是有效的,但可能是可行的,或者至少更有效地是,诸如例如在温度范围155所示的温度范围内的某处不太显著地提高这样的温度。
因此在160处示出了当前温度150到在范围155的上端处的可能的目标温度的温度升高。在170处示出了线110的电池容量从当前温度150到温度范围155的平均值的增加。如图表所图示地,如160处所示提高电池温度导致如在170指示的容量和性能的显著提高。
同样如图表所图示地,具有其他健康状态的电池——即由线120-140指示的电池——预期表现出可归因于将电池的温度从当前温度150提高至温度范围155的平均值(或在温度范围155内另外的某处)的容量/性能上的相似提高。
根据在此提供的公开的系统的实施例因此可构造成确定合适的目标温度和/或温度范围,用于重新调节交通工具电池的一个或多个部分。这样的系统还可构造成设定目标温度和/或温度范围,以相应地使系统重新调节电池温度。有些实施例和实现可构造成当确定电池容量已降至特定阈值(诸如容量阈值145,如图1所示)以下时,确定和/或设定这样的目标温度。
这样的阈值可根据电池和/或电池分部的年龄和/或健康状态而改变。例如,阈值145可特定用于新的或相对新的电池,诸如在线110中被参考的电池。对于较旧电池或较旧电池分部的阈值可以是较低的,并且可根据它们各自的健康状态而改变。在其他实施例中,这样的阈值可能不根据健康状态改变。换句话说,在有些实施例中,容量阈值145对于所有的电池和/或电池分部,不管它们的健康状态,可以是相同的。
有些实施例和实现可构造成在确定是否确定和/或设定目标温度中使用一个或多个附加参数。例如,有些实施例和实现可构造成计算:调节能量,包括将交通工具电池的至少一部分重新调节至目标电池温度所需的能量的估计;和/或效率能量,包括与以感测的温度操作交通工具相比,可归因于以目标电池温度操作交通工具的能量节省的估计。这样的实施例和实现可构造成将调节能量与效率能量相比较,并且当确定效率能量超过调节能量时,设定目标电池温度,以将交通工具电池的至少一部分重新调节至目标电池温度。在有些实施例和实现中,确定效率能量超过调节能量可包括确定效率能量与调节能量的比超过阈值比。该阈值比在有些实施例中例如可以是大约2/1。
图2是用于确定交通工具电池的目标温度和用于调整交通工具电池温度以改善交通工具效率的方法的一个实现的示例的流程图。方法200在步骤205开始。在步骤210处,作出关于交通工具推进是否准备就绪的确定。如果没有准备就绪,则方法200在使目标温度为缺省目标温度的情况下终止于215。在有些实现中,在过程不设定目标温度而简单地终止于步骤215的情况下,不需要提供缺省目标温度。如果推进准备就绪,则方法200进入步骤220。步骤220可包括确定诸如RESS荷电状态的电池荷电状态是否大于行程最佳阈值。在有些实施例和实现中,行程最佳阈值可以是大约50%的荷电状态。如果不是,方法200在不设定或不重设目标温度的情况下终止于215。若是这样,方法200进入步骤225。
在步骤225处,确定电池或电池的一个或多个分部的容量。在有些实现中,步骤225可包括健康状态信息的使用。例如,在有些实现中,可确定电池或电池的一个或多个分部的健康状态标度的容量。在步骤230处,作出关于容量,诸如健康状态标度的容量,是否超过预定阈值的确定。在有些实施例和实现中,预定阈值可以是大约70%。如果没有超过,方法200可终止于215。如果超过,方法200进入步骤235。
在步骤235处,可作出关于温度标度的容量是否超过预定阈值的确定。在有些实施例和实现中,该预定阈值可包括90%。与步骤235结合,来自一个或多个温度传感器的信息可用于确定当前的温度标度的容量。如果超过预定阈值,则过程可终止于步骤215。如果没有超过预定阈值,则过程可进入步骤240。
步骤240可包括计算调节能量,包括将电池的至少一部分重新调节至目标电池温度所需的能量的估计。在有些实施例和实现中,可利用环境温度、电池的至少一部分的当前温度、目标电池温度和与电池系统相关联的传热系数中的一个或多个来计算调节能量。
在有些实施例和实现中,步骤240还可包括计算效率能量,包括与以感测温度操作交通工具相比,可归因于以目标电池温度操作交通工具的能量节省的估计。例如,可利用在感测的电池温度与目标电池温度之间的交通工具电池的至少一部分的电池容量的估计变化、和/或与交通工具和/或交通工具电池系统相关联的性能系数来计算效率能量。
在步骤245处,可将调节能量与效率能量相比较。在有些实施例和实现中,当确定效率能量超过调节能量的时候,可在步骤250处设定目标电池温度。如果效率能量没有超过调节能量,则过程可在不设定或不重设目标电池温度的情况下终止于步骤215。在有些实现中,步骤245可包括将调节能量与效率能量相比较,并且当确定效率能量与调节能量的比超过阈值比时,在步骤250处设定目标电池温度。在有些实现中,阈值比可以是大约2/1。在有些实现中,步骤250还可包括将交通工具电池的至少一部分重新调节至目标电池温度。在有些实现中,目标电池温度可包括温度范围。
作为另一示例,在有些实现和实施例中,可在将电池或电池分部从当前温度提高至目标温度所需的热能(其可包括调节能量)与可归因于如此提高电池温度的电池容量的提高(其可包括效率能量)之间作出比较。在有些实施例中,可优选的是,这两个量(所需的热能/获得的电池容量)之间的比小于一个阈值量(或者如果考虑反比,则大于一个阈值量)。例如,在有些实现和实施例中,阈值比可以是大约0.5。
有些实施例还可包括考虑用于提高电池温度的加热系统的性能系数。在这样的实施例中,调节能量可包括将电池或电池分部从当前温度提高至目标温度所需的电能量。
在有些实施例中,将电池或电池分部从当前温度提高至目标温度所需的电能可小于将电池或电池分部从当前温度提高至目标温度所需的热能。这可能是因为使用例如来自交通工具发动机的否则可能被浪费的热能。这还可能是因为使用来自电池本身的否则也可能被浪费的热能。有些实施例因此可包括考虑将电池或电池分部从当前温度提高至目标温度所需的电能与将电池或电池分部从当前温度提高至目标温度所需的热能的比。有些实施例可构造成使得该比为大约0.7。
图3图示了与在此公开的实施例一致的用于确定交通工具电池的目标温度和/或调整交通工具300中的交通工具电池温度的系统的示例。交通工具300可以是机动车辆、海上运输工具、飞机和/或任何其他类型的交通工具,并且可包括内燃机(“ICE”)动力传动系统、电动机动力传动系统、混合动力发动机动力传动系统、FC动力传动系统和/或适合结合在此公开的系统和方法的任何其他类型的动力传动系统。交通工具300可包括电池系统302。电池系统可用于给电传动系统部件供电(例如,与在电气、混合动力或FC动力系统中一样)。在有些实施例中,电池系统302可构造成将电能供应至交通工具300的各种系统,例如包括交通工具起动器系统(例如,起动电动机)、照明系统、点火系统和/或类似物。
电池系统302可包括电池电子器件304。电池电子器件304可构造成监测和控制电池系统302的某些操作。例如,电池电子器件304可构造成监测和控制电池系统302的充电、放电和/或平衡操作。在某些实施例中,电池电子器件304可与一个或多个传感器(例如,传感器306)、致动装置(例如,继电器)和/或构造成使电池电子器件304能够监测和控制电池系统302的操作的系统通信地耦连。
电池系统302可包括合适地具有尺寸并构造成向交通工具300提供电功率的一个或多个电池组312。每个电池组312可包括一个或多个电池分部314。电池分部314可包括利用任何合适的电池技术的一个或多个电池单元,所述合适的电池技术例如包括铅酸电池技术、镍金属氢化物(“NiMH”)电池技术、锂离子(“Li-Ion”)电池技术、锂离子聚合物电池技术、锂空气电池技术、镍镉(“NiCad”)电池技术、包括吸附式玻璃纤维棉(“AGM”)的阀控式铅酸(“VRLA”)电池技术、镍锌(“NiZn”)电池技术、熔盐(例如,ZEBRA电池)电池技术和/或其他合适的电池技术。
在有些实施例中,还可提供一个或多个温度传感器。例如,在图3所描绘的实施例中,提供可联接至电池组312中的一个或多个电池组的温度传感器316。在有些实施例中,一个或多个这样的温度传感器316可直接联接至电池组312的各种电池分部314中的一个或多个电池分部。替代性地,在其他实施例中,在为了目标温度确定/设定可假定其他电池分部中的每个电池分部可能具有相似的温度的情况下,可使用单个温度传感器316,其可联接至电池系统302内的单个特定位置,诸如单个电池分部314。
电池电子器件304还可构造成向被包括在交通工具300中的其他系统提供信息和/或从被包括在交通工具300中的其他系统接收信息。例如,电池电子器件304可与电池调节系统308通信地耦连。在某些实施例中,电池电子器件304可至少部分地构造成向交通工具300的用户和/或电池调节系统308提供关于电池系统302的信息。这样的信息例如可包括电池荷电状态信息、电池操作时间信息或其他电池健康信息、从一个或多个温度传感器316接收的电池操作温度信息和/或关于电池系统302的任何其他的信息。
有些实施例还可包括环境温度传感器320。环境温度传感器可构造成将关于环境温度的信息提供至电池调节系统308。环境温度传感器308可位于交通工具300内或上的任何合适的位置。在有些实施例中,环境温度传感器可以是电池系统302的一部分。在其他实施例中,环境温度传感器可以是另一交通工具系统的一部分,并且可与例如作为改型操作的一部分的电池调节系统308通信地耦连。
如上所述,电池调节系统308可构造成计算在感测温度下的电池系统302的至少一部分(诸如电池组312)的温度标度的电池容量,并将温度标度的电池容量与容量阈值相比较。当确定温度标度的电池容量在容量阈值以下时,电池调节系统308可构造成确定电池系统302的至少一部分的目标电池温度。
一个或多个传感器,诸如传感器306,可用于获得用于确定交通工具电池的健康状态的数据。电池调节系统308可构造成使用交通工具电池的健康状态,以计算温度标度的电池容量。电池调节系统308还可构造成计算调节能量,包括将交通工具电池的至少一部分重新调节至目标电池温度所需的能量的估计。
在有些实施例中,电池调节系统308可构造成利用来自环境温度传感器320的环境温度、从电池温度传感器316感测的交通工具电池系统302的至少一部分的当前温度和目标电池温度中的一个或多个来计算调节能量。电池调节系统308还可构造成计算效率能量,包括与以感测温度操作交通工具相比,可归因于以目标电池温度操作交通工具300的能量节省的估计。可至少利用感测电池温度与目标电池温度之间的交通工具电池系统302的一个或多个电池和/或电池分部的电池容量的估计变化中的一个或多个来计算效率能量。
在有些实施例中,电池调节系统308还可构造成将调节能量与效率能量相比较,并且当确定效率能量超过调节能量的时候,设定目标电池温度,以将交通工具电池的该至少一部分重新调节至目标电池温度。在有些实施例中,电池调节系统308可构造成将调节能量与效率能量相比较,并且当确定效率能量与调节能量的比超过阈值比的时候,设定目标电池温度,以将交通工具电池的至少一部分重新调节至目标电池温度。
有些实施例还可包括与电池调节系统308和/或电池系统302通信地耦连的电池加热系统322。电池加热系统322可构造成修正交通工具电池系统302的至少一部分的温度。在有些实施例中,电池加热系统322可包括:传热流体;泵,其构造成将传热流体泵送通过交通工具电池系统;和/或加热器,其构造成加热传热流体。
电池加热系统322可包括传热流体回路和传热流体泵,该传热流体泵构造成将传热流体泵送通过回路,以改变电池系统302的一个或多个部分的温度。在有些实施例中,电池加热系统322可控制,以改变流过传热流体回路的传热流体的流率。在有些实施例中,流过电池系统302的传热流体可根据需要用于加热和/或冷却电池系统302,以根据例如由电池调节系统308确定的目标电池温度调节电池系统302的一个或多个部分。
已参考各种实施例描述了前述说明。然而,本领域的技术人员应意识到的是,可在不偏离本公开的范围的情况下作出各种变型和变化。例如,各种操作步骤以及用于实现操作步骤的部件可取决于特定的应用或者考虑到与操作系统相关的任何数量的成本函数以替代的方式实现。因此,步骤中的任何一个或多个步骤可被删除、修改或与其他步骤组合。此外,本公开被看作是在说明性的而非限制性的意义上,并且所有这样的变型旨在被包括在其范围内。同样地,以上已对于各种实施例描述了益处、其他优点和问题的解决方案。然而,益处、优点、问题的解决方案和可使任何益处、优点或解决方案出现或变得显著的任何元素不应被解释成关键的、必需的或本质的特征或元素。
本领域的技术人员应意识到的是,在不偏离本发明的根本原理的情况下,可对上述实施例的细节作出许多变化。因此,本发明的范围应仅由以下的权利要求确定。
Claims (10)
1. 一种用于确定目标电池温度的方法,所述方法包括以下步骤:
确定电池的至少一部分的健康状态;
接收与所述电池的至少一部分相关联的测量温度;
计算在所述测量温度下的所述电池的至少一部分的温度标度的电池容量;
将所述温度标度的电池容量与容量阈值相比较;以及
当确定所述温度标度的电池容量在所述容量阈值以下的时候,确定所述电池的至少一部分的目标电池温度。
2. 根据权利要求1所述的方法,还包括为所述电池的所述至少一部分设定所述目标电池温度。
3. 根据权利要求2所述的方法,还包括计算调节能量,包括将所述电池的所述至少一部分重新调节至所述目标电池温度所需的能量的估计。
4. 根据权利要求3所述的方法,还包括计算效率能量,包括与以所述测量温度操作所述电池相比,归因于以所述目标电池温度操作所述电池的能量节省的估计。
5. 根据权利要求4所述的方法,还包括:
将所述调节能量与所述效率能量相比较;以及
当确定所述效率能量超过所述调节能量的时候,设定所述目标电池温度。
6. 根据权利要求5所述的方法,其中,确定所述效率能量超过所述调节能量包括确定所述效率能量与所述调节能量的比超过阈值比。
7. 一种用于修正交通工具电池温度的方法,所述方法包括以下步骤:
确定交通工具电池的至少一部分的健康状态;
接收与所述交通工具电池的所述至少一部分相关的测量温度;
在所述测量温度下和在所述交通工具电池的所确定的健康状态下计算所述交通工具电池的所述至少一部分的温度标度的电池容量;
将所述温度标度的电池容量与容量阈值相比较;
当确定所述温度标度的电池容量在所述容量阈值以下的时候,确定所述交通工具电池的所述至少一部分的目标电池温度;
计算调节能量,包括将所述交通工具电池的所述至少一部分重新调节至所述目标电池温度所需的能量的估计;
计算效率能量,包括与以所述测量温度操作所述交通工具相比,归因于以所述目标电池温度操作所述交通工具的能量节省的估计;
将所述调节能量与所述效率能量相比较;
当确定所述效率能量与所述调节能量的比超过阈值比的时候,设定所述目标电池温度,以将所述交通工具电池的所述至少一部分重新调节至所述目标电池温度。
8. 一种用于修正交通工具电池温度的系统,包括:
交通工具电池系统,其包括至少一个交通工具电池;
电池温度传感器,其构造成感测所述交通工具电池系统的至少一部分的温度;
电池调节系统,其构造成从所述电池温度传感器接收信息和修正所述交通工具电池系统的所述至少一部分的温度,
其中,所述电池调节系统构造成计算在所述感测温度下的所述电池的所述至少一部分的温度标度的电池容量,
其中,所述电池调节系统构造成将所述温度标度的电池容量与容量阈值相比较,并且
其中,所述电池调节系统构造成,当确定所述温度标度的电池容量在所述容量阈值以下的时候,确定所述电池的所述至少一部分的目标电池温度。
9. 根据权利要求8所述的系统,其中,所述电池调节系统还构造成计算调节能量,包括将所述交通工具电池的所述至少一部分重新调节至所述目标电池温度所需的能量的估计。
10. 根据权利要求9所述的系统,还包括构造成感测与所述交通工具相关联的环境温度的环境温度传感器,其中,所述电池调节系统构造成至少利用所述环境温度、从所述电池温度传感器感测的所述交通工具电池系统的所述至少一部分的当前温度和所述目标电池温度计算所述调节能量。
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US13/751,958 US9531042B2 (en) | 2013-01-28 | 2013-01-28 | Battery target temperature methods and systems |
US13/751,958 | 2013-01-28 | ||
US13/751958 | 2013-01-28 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN103963659A true CN103963659A (zh) | 2014-08-06 |
CN103963659B CN103963659B (zh) | 2017-10-31 |
Family
ID=51163665
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201410041613.XA Active CN103963659B (zh) | 2013-01-28 | 2014-01-28 | 电池目标温度方法和系统 |
Country Status (3)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US9531042B2 (zh) |
CN (1) | CN103963659B (zh) |
DE (1) | DE102014100741B4 (zh) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN107054117A (zh) * | 2017-01-23 | 2017-08-18 | 北京新能源汽车股份有限公司 | 电池加热的控制方法 |
CN107959092A (zh) * | 2016-06-08 | 2018-04-24 | 锂能源和电力有限责任两合公司 | 用于控制电池单元温度的方法 |
CN110176656A (zh) * | 2018-04-11 | 2019-08-27 | 山东交通学院 | 一种电动汽车动力电池温度控制方法 |
CN113978311A (zh) * | 2021-10-15 | 2022-01-28 | 潍柴动力股份有限公司 | 一种电池温度修正方法、装置及电子设备 |
Families Citing this family (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US9585100B2 (en) | 2014-09-02 | 2017-02-28 | Apple Inc. | Cold temperature power throttling at a mobile computing device |
KR102667239B1 (ko) * | 2015-07-27 | 2024-05-17 | 삼성전자주식회사 | 열 관리를 위한 배터리 시스템 및 방법 |
KR102553029B1 (ko) | 2015-12-24 | 2023-07-06 | 삼성전자주식회사 | 배터리의 휴지기를 고려한 배터리 관리 장치 및 방법 |
KR20180057046A (ko) * | 2016-11-21 | 2018-05-30 | 삼성전자주식회사 | 배터리 온도 제어 방법 및 장치 |
US11342603B2 (en) | 2018-01-15 | 2022-05-24 | Ford Global Technologies, Llc | Thermal management of traction battery based on electric current of traction battery |
EP3865338A1 (en) * | 2020-02-13 | 2021-08-18 | Ningbo Geely Automobile Research & Development Co. Ltd. | A vehicle control system for optimizing energy consumption |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6408968B1 (en) * | 1999-08-17 | 2002-06-25 | Honda Giken Kogyo Kabushiki Kaisha | Control system for hybrid vehicle |
US20030094321A1 (en) * | 2001-11-21 | 2003-05-22 | Nissan Motor Co., Ltd. | Capacity indicating device and method thereof |
TW201122523A (en) * | 2009-12-22 | 2011-07-01 | Ind Tech Res Inst | Apparatus for estimating battery's state of health |
CN102540089A (zh) * | 2010-11-29 | 2012-07-04 | 通用汽车环球科技运作有限责任公司 | 动态电池容量估计 |
CN102815222A (zh) * | 2011-06-08 | 2012-12-12 | 通用汽车环球科技运作有限责任公司 | 车辆可再充电能量存储系统的热调节 |
Family Cites Families (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP3240973B2 (ja) | 1997-03-05 | 2001-12-25 | トヨタ自動車株式会社 | 車両用電池冷却システム |
US20080292945A1 (en) * | 2007-05-23 | 2008-11-27 | Ajith Kuttannair Kumar | Battery heating system and methods of heating |
US7683570B2 (en) * | 2007-07-18 | 2010-03-23 | Tesla Motors, Inc. | Systems, methods, and apparatus for battery charging |
ATE515730T1 (de) * | 2007-10-03 | 2011-07-15 | Parker Hannifin Corp | Wärmeverwaltungssystem für brennstoffzelle/batterie |
US20110229749A1 (en) * | 2008-11-24 | 2011-09-22 | Alliance For Sustainable Energy ,LLC | Advanced Vehicle Battery Cooling/Heating System with Varying Hydraulic Diameter |
CN102473982A (zh) | 2010-05-17 | 2012-05-23 | 松下电器产业株式会社 | 锂离子二次电池系统及电池包 |
US8574734B2 (en) * | 2010-06-30 | 2013-11-05 | Nissan North America, Inc. | Vehicle battery temperature control system containing heating device and method |
DE102010048187B4 (de) * | 2010-10-13 | 2020-08-13 | Phoenix Contact Gmbh & Co. Kg | Verfahren und Vorrichtung zum Überwachen der maximal verfügbaren Kapazität einer Batterie |
-
2013
- 2013-01-28 US US13/751,958 patent/US9531042B2/en active Active
-
2014
- 2014-01-23 DE DE102014100741.7A patent/DE102014100741B4/de active Active
- 2014-01-28 CN CN201410041613.XA patent/CN103963659B/zh active Active
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6408968B1 (en) * | 1999-08-17 | 2002-06-25 | Honda Giken Kogyo Kabushiki Kaisha | Control system for hybrid vehicle |
US20030094321A1 (en) * | 2001-11-21 | 2003-05-22 | Nissan Motor Co., Ltd. | Capacity indicating device and method thereof |
TW201122523A (en) * | 2009-12-22 | 2011-07-01 | Ind Tech Res Inst | Apparatus for estimating battery's state of health |
CN102540089A (zh) * | 2010-11-29 | 2012-07-04 | 通用汽车环球科技运作有限责任公司 | 动态电池容量估计 |
CN102815222A (zh) * | 2011-06-08 | 2012-12-12 | 通用汽车环球科技运作有限责任公司 | 车辆可再充电能量存储系统的热调节 |
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN107959092A (zh) * | 2016-06-08 | 2018-04-24 | 锂能源和电力有限责任两合公司 | 用于控制电池单元温度的方法 |
CN107959092B (zh) * | 2016-06-08 | 2022-06-14 | 罗伯特·博世有限公司 | 用于控制电池单元温度的方法 |
CN107054117A (zh) * | 2017-01-23 | 2017-08-18 | 北京新能源汽车股份有限公司 | 电池加热的控制方法 |
CN110176656A (zh) * | 2018-04-11 | 2019-08-27 | 山东交通学院 | 一种电动汽车动力电池温度控制方法 |
CN113978311A (zh) * | 2021-10-15 | 2022-01-28 | 潍柴动力股份有限公司 | 一种电池温度修正方法、装置及电子设备 |
CN113978311B (zh) * | 2021-10-15 | 2024-05-17 | 潍柴动力股份有限公司 | 一种电池温度修正方法、装置及电子设备 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US20140210481A1 (en) | 2014-07-31 |
DE102014100741A1 (de) | 2014-07-31 |
CN103963659B (zh) | 2017-10-31 |
US9531042B2 (en) | 2016-12-27 |
DE102014100741B4 (de) | 2018-04-05 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN103963659A (zh) | 电池目标温度方法和系统 | |
CN103928723B (zh) | 电池区段平衡方法及系统 | |
JP6665826B2 (ja) | 電池装置 | |
US20140266038A1 (en) | Method and system for controlling an electric vehicle while charging | |
US10647211B2 (en) | Power consumption control device | |
US10144297B2 (en) | Electrical storage system | |
EP3066891B1 (en) | Battery powered lighting system | |
EP3873753B1 (fr) | Installation de gestion thermique d'un vehicule | |
US20140285135A1 (en) | Systems for heating a battery and processes thereof | |
US20100134073A1 (en) | Battery Charging Time Optimization System | |
US20140379188A1 (en) | Electric storage device, electronic device, power system, and electric vehicle | |
US20180345808A1 (en) | Vehicle charging station having degraded energy storage units for charging an incoming vehicle and methods thereof | |
US10483770B2 (en) | Vehicle charging station having degraded energy storage units and methods thereof | |
JP5931892B2 (ja) | 自動車車両の駆動モータの電源バッテリの充電方法 | |
CN108028442A (zh) | 加温控制装置 | |
EP2956330B1 (en) | Intermittent operation of battery temperature control system | |
US20140174707A1 (en) | Method and system for thermal storage in a vehicle | |
CN112652839A (zh) | 电池温度的基于物理学的控制 | |
CA3182862A1 (en) | Hot charging systems and methods | |
CN105051968B (zh) | 电池和机动车 | |
EP3463965B1 (en) | A method and system for thermal conditioning of a battery pack | |
US9583802B2 (en) | Battery humidity control by diffusion barrier | |
Lehtola et al. | Cost of EV battery wear due to vehicle to grid application | |
CN109155531B (zh) | 电池装置、电子设备、电动车辆、蓄电系统以及控制方法 | |
CN113412208A (zh) | 用于管理车辆的能量储存系统的方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C06 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
C10 | Entry into substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant |