CN103978909B - 用于评估和控制电池系统的系统和方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及用于评估和控制电池系统的系统和方法。介绍了用于估计电池系统中的各独立电池分部的相对容量的系统和方法。在一些实施例中，系统可包括构造成分析电参数的计算系统，以产生在一段时间期间的参数的导数值。计算系统还可基于导数值计算与独立的电池分部相关联的总和值。电池控制系统可利用总和值，以产生构造成利用总和值控制电池组的操作的一个方面的一个或多个命令。根据一些实施例，与电池分部相关联的总和值可用于确定用于存储电能的相对容量。相对容量的确定可由控制系统使用，以防止具有最低储能容量的电池分部的过放电。

Description

用于评估和控制电池系统的系统和方法
技术领域
在此公开的系统和方法涉及防止电池系统的过放电。更具体地说，本公开的系统和方法涉及估计独立的电池分部的相对容量。与表现出降低的容量的一个或更多个分部相关联的参数或其他标准可用于估计电池控制参数。
背景技术
乘用车常常包括电池用于操作车辆的电气系统和传动系统。例如，车辆通常包括12V的铅酸汽车电池，其构造成将电能供应至车辆起动器系统(例如，起动电动机)、照明系统和/或点火系统。在电动车辆、燃料电池(“FC”)车辆和/或混合动力车辆中，高压(“HV”)电池系统可用于为车辆的电传动系统部件(例如，电驱动马达等)供电。
当电池耗尽或者处于由电池控制系统建立的阈值时，电池放电可终止。用于终止进一步的电池放电的阈值可基于作为一个整体的电池的监测电压或其他参数。未能限制电池低于过耗阈值的进一步放电可导致电池系统低效、劣化、永久损伤和/或缩短的可用寿命。
发明内容
根据本公开的各种实施例的电池系统可包括多个分部，诸如电池单元或子组。在延长的使用周期期间，不同的电池分部可形成容量、荷电状态、放电速率、阻抗和/或电压的差异。与在此公开的实施例一致，电池系统可包括构造成确定与多个分部中的每个分部相关的分部电参数的测量系统。电池控制系统可基于多个分部电参数识别满足标准的分部。例如，为了利用电池分部的电特性以估计电池控制参数，在此公开的系统和方法可检测在电池组内满足特定标准的所述电池分部(例如，最弱或最低容量的分部)。
根据各种实施例，最弱的分部可指的是具有最低电存储容量、最高电阻或取决于电池化学的其他特性的电池单元。在某些情况下，具有最高电阻的分部还可以是具有最低容量的电池单元，而在其他情况下，该关系不再保持。
在此公开的各种系统和方法可与包括多个分部的电池系统结合使用。与电池系统相关联的测量系统可构造成确定与多个分部中的每个分部相关联的分部电参数。电参数可由计算系统使用，以产生在一段时间期间参数的导数值。计算系统可进一步基于导数值计算与各独立的电池分部相关联的总和值。
电池控制系统可利用总和值，以产生构造成利用总和值控制电池组的操作的一个方面的一个或多个命令。在一些实施例中，与电池分部相关联的总和值可用于确定用于存储电能的相对容量。相对容量的确定可由控制系统使用，以防止具有最低储能容量的电池分部的过放电。识别电池内的最弱分部并利用最弱分部的电特性以估计电池控制参数的实施例因此可保护弱的电池单元免于过放电以及可能由过放电引起的伴随的损害。在有些情形下，由过放电引起的损害可永久地削弱电池组和/或过放电的电池分部的功能。
本发明提供以下技术方案：
1. 一种交通工具系统，包含：
电池组，其包含多个分部；
测量系统，其通信地耦连至所述电池组，所述测量系统构造成确定多个第一分部电参数，所述多个第一分部电参数中的每个分部电参数与所述多个分部中的一个分部相关联；
计算系统，其通信地耦连至所述测量系统，所述计算系统构造成基于所述多个第一分部电参数计算在第一段时间期间的多个导数值，基于所述多个导数值计算第一总和值，和基于在所述段时间期间的与第二电参数相关联的多个导数值计算第二总和值；以及
电池控制系统，其通信地耦连至所述计算系统，所述电池控制系统构造成产生构造成控制所述电池组的操作的一个方面的命令，所述控制命令至少部分地基于所述第一总和值和所述第二总和值产生。
2. 根据方案1所述的系统，其中，所述计算系统还构造成从所述多个导数值选择性地排除低于阈值的导数值。
3. 根据方案1所述的系统，其中，所述计算系统还构造成基于与所述多个分部中的每个分部相关联的多个导数值计算所述多个分部中的每个分部的总和值。
4. 根据方案3所述的系统，其中，所述电池控制系统构造成基于所述多个分部中的每个分部的所述总和值的分析来识别具有最低电能存储容量的分部。
5. 根据方案1所述的系统，还包含容量评估系统，所述容量评估系统构造成基于所述第一总和值与所述第二总和值的比较来评估第一分部相对于第二分部的容量。
6. 根据方案4所述的系统，还包含：
荷电状态估计系统，其构造成估计所述第一分部和所述第二分部中的一个分部的荷电状态；
其中，所述电池组控制动作的操作的所述方面包含基于所述第一分部相对于所述第二分部的相对容量并且还基于所述第一分部和所述第二分部中的一个分部的所述荷电状态，选择性地防止所述电池组进一步放电。
7. 根据方案1所述的系统，其中，可独立替换所述电池组的所述多个分部中的至少一个分部。
8. 根据方案1所述的系统，其中，所述测量系统还包含多个电压测量传感器，并且所述多个第一分部电参数的每个分部电参数包含与所述多个分部中的每个分部相关联的电压。
9. 根据方案1所述的系统，其中，所述多个分部中的每个分部包含一个或多个电池单元。
10. 根据方案1所述的系统，其中，所述多个分部中的每个分部包含一个或多个电池子组，并且所述一个或多个电池子组中的每个电池子组包含一个或多个电池单元。
11. 根据方案1所述的系统，还包含构造成存储来自所述第一段时间的所述第一总和值和所述第二总和值的非临时性的并且非易失性的存储介质；以及
其中，所述计算系统还构造成基于所述第一总和值计算在第二段时间期间的第三总和值和计算在所述第二段时间期间的第四总和值，所述第三总和值和所述第四总和值还基于在所述第二段时间期间确定的多个第二分部电参数。
12. 一种控制交通工具中的包括多个分部的电池组的方法，所述方法包含：
利用测量系统测量多个第一分部电参数，所述多个电参数的每个分部电参数与所述多个分部中的一个分部相关联；
基于所述多个第一分部电参数计算在一段时间期间的多个导数值；
基于所述多个导数值计算第一总和值；
基于在所述段时间期间与第二电参数相关联的多个导数值计算第二总和值；以及
至少部分地基于所述第一总和值和所述第二总和值执行控制动作。
13. 根据方案12所述的方法，还包含从所述多个导数值选择性地排除低于阈值的导数值。
14. 根据方案12所述的方法，还包含：
估计所述第一分部和所述第二分部中的一个分部的荷电状态；
基于所述第一分部相对于所述第二分部的容量并且基于所述第一分部和所述第二分部中的一个分部的所述荷电状态，选择性地防止所述电池组进一步放电。
15. 根据方案12所述的方法，其中，所述多个分部电参数包含多个电压测量。
16. 根据方案12所述的方法，还包含：
存储来自第一驱动对话的所述第一总和值和所述第二总和值；
在第二驱动对话期间利用所述测量系统测量多个第二分部电参数；
基于所述第一总和值和所述多个第二分部电参数计算在所述第二驱动对话期间的第三总和值；以及
基于所述第二总和值和所述多个第二分部电参数计算在所述第二驱动对话期间的第四总和值。
17. 一种包含指令的非临时性计算机可读存储介质，所述指令当由处理器执行时构造成使所述处理器：
利用测量系统测量多个第一分部电参数，所述多个电参数的每个分部电参数与被包括在交通工具电池系统中的多个分部中的一个分部相关联；
基于所述多个分部电参数计算在一段时间期间的多个导数值；
基于所述多个导数值计算第一总和值；
基于在所述段时间期间与第二电参数相关联的多个导数值计算第二总和值；以及
至少部分地基于所述第一总和值和所述第二总和值产生控制动作。
18. 根据方案17所述的非临时性计算机可读存储介质，还包含指令，所述指令当由所述处理器执行时构造成使所述处理器：
从所述多个导数值选择性地排除低于阈值的导数值。
19. 根据方案17所述的非临时性计算机可读存储介质，还包含指令，所述指令当由所述处理器执行时构造成使所述处理器：
估计所述第一分部和所述第二分部中的一个分部的荷电状态；
基于所述第一分部相对于所述第二分部的相对容量并且基于所述第一分部和所述第二分部中的一个分部的所述荷电状态，选择性地防止所述电池组进一步放电。
20. 根据方案17所述的非临时性计算机可读存储介质，还包含指令，所述指令当由所述处理器执行时构造成使所述处理器：
存储来自所述第一段时间的所述第一总和值和所述第二总和值；
在第二驱动对话期间利用所述测量系统测量多个第二分部电参数；
基于所述第一总和值和所述多个第二分部电参数计算在所述第二驱动对话期间的第三总和值；以及
基于所述第二总和值和所述多个第二分部电参数计算在所述第二驱动对话期间的第四总和值。
附图说明
描述本公开的非限制性的、非穷举的实施例，包括参考附图的本公开的各种实施例，其中：
图1图示与在此公开的实施例一致的交通工具中的电池系统的方框图。
图2图示根据与本公开一致的各种实施例的用于评估和/或控制电池系统的方法的流程图。
图3A图示与本公开的各种实施例一致的电池系统中的多个分部相关联的多个总和值的随着时间的过去的图表。
图3B图示图3A的图表的一部分，以更清楚地示出与本公开的各种实施例一致的与具有不同电能存储容量的电池分部相关联的总和值的散度。
图4图示用于实现在此公开的系统和方法的某些实施例的计算机系统的方框图。
具体实施方式
以下提供与本公开的实施例一致的系统和方法的详细说明。尽管描述了几个实施例，但应理解的是，本公开不限于任何一个实施例，而是包括很多的替代、变型和等同物。另外，尽管在以下的说明中阐述了很多的具体细节，以便提供在此公开的实施例的彻底的理解，但一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。
将通过参考附图最好地理解本公开的实施例，在附图中相同的零件由相同的附图标记标识。如在此的附图中大致所描述和图示地，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，而仅仅代表本公开的可能的实施例。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。
用于混合动力交通工具和纯电动交通工具的电池组可包括多个分部。例如，交通工具电池系统可包括电池组，该电池组包含一个或多个子组或电池单元。如在此所使用地，术语分部（subdivision）可指的是子组或电池单元，或者指的是一起构成电池组的多个子组或电池单元。
具有多个分部的电池可提供包装的有效性、可制造性和可维修性。在包含多个分部的电池组中，可独立地替换每个分部。各独立的分部可因各种原因失效或者需要替换。在其中不可单独地替换独立分部的电池系统中，当一个或多个分部失效或者需要替换时，可能需要替换整个电池。替换整个电池的成本会超过仅替换一个或多个分部的成本。因此，在可通过替换一个或多个分部而不是替换整个电池来补救电池问题的情况下，可实现成本节省。
各独立分部可由于一个或更多个分部的替换、在制造时在电池中的各分部之间的差异、或其他问题而表现出不同的电特性。这样的特性可包括储能容量、电压、电流、阻抗等的差异。例如，在相当多的使用之后在电池中替换一个分部的情形下，新替换的该分部可具有比其它分部大的容量，其它分部的容量可随着时间的过去并由于使用而减小。
控制系统可在使用的同时监测电池的状况，以便防止电池的过放电和/或一个或多个独立分部的过放电。电池的过放电可导致对电池的损害，因此，减轻和/或防止电池的过放电是合乎需要的。此外，假如电池中的各独立分部可表现出容量上的差异，则一些分部可能在其他部分过放电之前、甚至在电池作为一个整体过放电之前变成过放电的。由于新替换的分部可能能够存储较高的电能量，并从而其他分部可能在新替换的分部之前变成过耗的，所以在替换电池中的一个或更多个分部之后，对独立分部的过放电的单独监测和保护可能具有更大意义。
在此公开的系统和方法可检测在电池组内满足特定标准的电池分部(例如，最低容量的分部、最高电阻等)，以便利用该分部的电特性以估计电池控制参数。识别电池内的弱或低容量的分部并利用该弱分部的电特性以便估计电池控制参数的实施例因此可保护弱电池单元免于过放电和因而发生的损害。这样的损害可进一步加剧低容量分部可能能够存储的能量大小的降低。因此，如果较低容量的分部因过放电而受损，则容量已较低的分部的容量可能相对于具有平均或高于平均储能容量的其他分部以更快的速率劣化。
图1图示了与在此公开的实施例一致的交通工具100中的电池系统102的方框图。交通工具100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100可包括电池系统102，在某些实施例中其可以是HV电池系统。HV电池系统可用于给电动动力传动系统部件供电(例如，与在电气、混合动力或FC动力系统中一样)。在另外的实施例中，电池系统102可以是低压电池(例如，12V的铅酸汽车电池)，并且可构造成将电能供应至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/或类似物的交通工具100的各种系统。
电池系统102可包括电池控制系统104。电池控制系统104可构造成监测和控制电池系统102的某些操作。例如，电池控制系统104可构造成监测和控制电池系统102的充电和放电操作。在某些实施例中，电池控制系统104可与一个或多个传感器106(例如，电压传感器、电流传感器和/或类似物等)和/或构造成使电池控制系统104能够监测和控制电池系统102的操作的其他系统通信地耦连。例如，传感器106可给电池控制系统104提供用于估计电池系统102和/或其组成部件的荷电状态的信息。电池控制系统104还可构造成向被包括在交通工具100中的其他系统提供信息和/或从被包括在交通工具100中的其他系统接收信息。例如，电池控制系统104可与内部的交通工具计算机系统108和/或外部计算机系统110通信地耦连(例如，经由无线电信系统或类似物)。在某些实施例中，电池控制系统104可至少部分地构造成向交通工具100的用户、交通工具计算机系统108和/或外部计算机系统110提供关于电池系统102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、电池操作温度信息和/或关于电池系统102的任何其他的信息。
电池系统102可包括一个或多个电池组112，所述一个或多个电池组112被合适地尺寸设计为向交通工具100提供电功率。每个电池组112可包括一个或多个分部114。分部114可包含子组，所述子组中的每个子组可包含利用任何合适的电池技术的一个或多个电池单元。合适的电池技术例如可包括铅酸电池技术、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。
每个分部114可与构造成测量与每个电池分部114相关联的一个或多个电参数(例如，电压、电流、阻抗、荷电状态等)的传感器106相关联。尽管图1图示了与每个电池部分114相关联的分别的传感器106，但在一些实施例中，还可利用构造成测量与多个分部114相关联的各种电参数的一个传感器。由传感器106测量的电参数可提供至电池控制系统104。利用电参数，电池控制系统104和/或任何其他合适的系统可协调电池系统102的操作。
可提供关于各个分部114之间的差异的指示。这样的差异例如可包括每个分部114的电压的变化、可源自每个分部114的电流量的差异、每个分部114的容量的差异等。通过该信息，交通工具100的用户和/或外部计算机系统110可诊断电池系统102的潜在问题。可替换表现出不合需要的特性的分部114，以便延长作为一个整体的电池系统102的使用寿命。
图2图示了根据与本公开一致的各种实施例的用于评估和/或控制电池系统的方法200的流程图。在某些实施例中，可至少部分地利用电池控制系统、内部交通工具计算机系统、外部计算机系统和/或在此所公开的一个或多个传感器执行图示的方法200。在另外的实施例中，可利用任何其他的一个或多个系统。
方法200从202开始。在204处，可获取与电池系统中的一个或多个分部相关的电参数。根据一些实施例，电参数可包括电压、电流、阻抗和其他电特性的测量。可至少部分地利用与一个或多个电池分部通信的多个传感器获取电参数。在某些实施例中，这样的传感器可与控制系统电通信。此外，传感器可构造成将电参数传送至控制系统。
在206处，可着手多个电参数的分析。根据涉及与多个电池分部相关的电压测量的分析的一个实施例，可利用方程1为每个电参数计算导数。
方程1。
在方程1中，下标变量i可指的是特定的电池分部，而变量k可指的是对于与特定测量相关的时间的特定序号。根据一些实施例，电参数的测量可每隔固定的时间间隔发生，因此，与特定序号相关的特定时间可通过使固定时间间隔与序号相乘而确定。
与本公开一致的某些实施例可分析与电池系统中的所有分部相关的数据，而其他实施例可分析少于电池系统中的所有分部的分部。换句话说，根据一些实施例，可分析比电池系统的所有分部少的分部。例如，电池组中的每个部分可包括利用方法200被分析的代表性分部。可基于与被分析分部相关的值，估计或推断与没有被明确地分析的分部相关的电状况。
在208处，方法200可确定在206处计算的多个值中的最小值是否超过特定的阈值。根据一些实施例，阈值可与检测阈值或噪声阈值对应。换句话说，如果在206处计算的数据集的最小值超过了阈值，则方法200可继续至210。否则，如果在206处计算的数据集的最小值没有超过阈值，则可在209处从进一步的分析排除低于阈值的某些数据值。剩余数据值的分析可在210处进行。阈值可取决于许多参数和因子，根据某些实施例而变化。例如，阈值可基于用于获得在各种计算中涉及的电参数的传感器的灵敏度而变化。
继续以上介绍的示例，在该示例中多个电参数对应于与多个电池分部相关的电压测量，可在208处计算方程2的值。如果方程2的结果为真，则方法200可从208延续至210。如果方程2的结果为假，则可在209处从数据集排除低于阈值的数据值。
方程2。
在210处，方法200可产生与特定的电池分部相关的总和值。总和值可包括在206处计算的值。根据一些实施例，可求在206处确定的每个值的和，以产生总和值。再次，返回至以上介绍的其中多个电参数对应于与多个电池分部相关的电压测量的示例，可在210处求方程3的值。
方程3。
根据一些实施例，可在多个驱动对话期间存储总和值。例如，可在第一驱动对话期间计算与多个分部相关的总和值，并将所述总和值存储在非易失性的或非临时性的计算机可读存储介质上。在随后的驱动对话中，来自第一驱动对话的总和值可以是用于在第二驱动对话期间的总和值的计算的起始点。根据更进一步的实施例，不是保留这些总和值，而是可存储多个独立的测量，从所述测量中计算总和值。
在212处，可产生被分析的电池分部的相对评估。根据一些实施例，相对评估可提供每个被分析分部的电存储容量的相对指示。再次，返回至以上介绍的其中多个电参数对应于与多个电池分部相关的电压测量的示例，利用方程3计算的总和值可与同各自电池分部相关的电阻成比例。电池分部的电阻的估值可提供电池分部的用于存储电能的容量的指示。相对高的电阻可提供相关电池分部具有用于存储电能的相对低的容量的指示。相对低的电阻可提供相关电池分部具有用于存储电能的相对高的容量的指示。根据一些实施例，可在212处存储利用方程3产生的数据，以提供每个被分析电池分部相对于每个其他被分析电池分部的容量的相对指示。
可基于在212处产生的相对评估，在214处实现一个或多个控制动作。如上所述，根据一些实施例，相对评估可包含一个分部相对于另一分部或相对于多个其他分部的相对容量的评估。在这样的实施例中，控制系统可基于最低容量电池分部的估计的荷电状态来限制电池系统的进一步的消耗。由于最低容量分部可在任何其他电池分部之前变成过放电的，所以当最低容量分部达到阈值荷电状态时防止进一步的放电可防止所有电池分部的过放电。方法200可终止于216。
图3A图示了与本公开的各种实施例一致的电池系统中的多个分部相关的多个总和值的随着时间的过去的图表300。图3A所示的数据由具有三个部分的示例性电池系统得到。三个部分中的两个部分比第三部分新。电池容量倾向于随着时间的过去而劣化，因此，较新的部分可能表现出比较旧的部分高的容量。具有最低容量的电池分部的识别可提供由控制系统使用的信息，以便防止最低容量分部变成过放电的。可利用方程1、方程2和方程3计算图3A中所示的数据。
图3B图示了图3A所示图表的一部分，并且更清楚地示出了与最旧的部分中的电池分部相关的总和值的散度。具体地，在310处标识的数据值示出了最大的散度，并与具有最低容量的电池分部对应。在某些实施例中，这些分部可物理地位于最旧的部分的最末端。由于它们的物理位置，这些部分可能经受最大的温度变化，这同样可导致电存储容量的劣化。在320处标识的数据值示出了某一散度，并与最旧的部分中的电池分部对应。在330处标识的数据值与显示出最高储电容量的电池分部对应。在330处标识的数据值位于最新的分部中。
用于电池的控制系统可利用图3A中所显示的类型的信息，以识别具有最低容量的那些电池分部。控制系统可实现控制策略，以防止显示出最低储能容量的那些电池分部的过放电。根据一个实施例，控制系统可识别与最大总和值对应的分部。控制系统还可估计与被识别出的分部相关的荷电状态。当被识别的分部的荷电状态降至阈值以下时，控制系统可防止电池系统的进一步消耗，以便保护被识别出的分部免于过放电。防止低容量分部的过放电可帮助防止对低容量分部的损害并延长电池的使用寿命。由于其他分部具有较高的电能存储容量，所以基于最弱分部防止进一步放电可减轻任何分部中的过放电的发生。
图4图示了用于实现在此公开的系统和方法的某些实施例的计算机系统400的方框图。在某些实施例中，计算机系统400可以是个人计算机系统、服务器计算机系统和/或适合实现公开的系统和方法的任何其他类型的系统。在另外的实施例中，计算机系统400可以是任何便携式电子计算机系统或电子设备，例如包括笔记本式计算机、智能手机和/或平板计算机。
如所图示的，计算机系统400除了别的之外可包括一个或多个处理器402、随机存取存储器(RAM)404、通信接口406、用户接口408和/或非临时性的计算机可读存储介质410。处理器402、RAM404、通信接口406、用户接口408和计算机可读存储介质410可经由共用数据总线412彼此通信地耦连。在一些实施例中，计算机系统400的各种部件可利用硬件、软件、固件和/或它们的任何组合实现。
用户接口408可包括许多装置，以允许用户与计算机系统400相互作用。例如，用户接口408可用于向用户显示交互接口，包括在此公开的任何视频接口。用户接口408可以是与计算机系统400通信地耦连的独立接口系统，或者替代性地，可以是诸如用于便携式电脑或其他类似装置的显示接口的集成系统。在某些实施例中，可在触摸屏显示上产生用户接口408。用户接口408还可包括许多其他输入装置，例如包括键盘、跟踪球和/或指针装置。
通信接口406可以是能够与其他计算机系统和/或通信地耦连至计算机系统400的其他装备(例如，远程网络装备)通信的任何接口。例如，通信接口406可允许计算机系统400与其他计算机系统(例如，与外部数据库和/或因特网相关联的计算机系统)通信，以允许来自这样的系统的数据的传输以及接收。通信接口406除了别的之外可包括调制解调器、以太网网卡和/或使计算机系统400能够连接至数据库和诸如LAN、MAN、WAN和因特网的网络的任何其他合适的装置。
处理器402可包括一个或多个通用处理器、专用处理器、可编程微处理器、微控制器、数字信号处理器、FPGA、其他可定制或可编程的处理装置和/或能够实现在此公开的系统和方法的任何其他的装置或装置的布置。
处理器402可构造成执行存储在非临时性计算机可读存储介质410上的计算机可读指令。计算机可读存储介质410可如所需要地存储其他数据或信息。在一些实施例中，计算机可读指令可包括计算机可执行功能模块。例如，计算机可读指令可包括构造成实现在此公开的系统和方法的所有或部分功能性的一个或多个功能模块。可存储在计算机可读存储介质410上的特定的功能模型包括计算模块、电池控制模块、容量评估模块和荷电状态估计模块。计算模块可根据某些实施例构造成基于由测量系统进行的测量计算导数值。此外，计算模块可基于导数值产生总和值。容量评估模块可构造成评估两个或更多个电池分部的相对容量。荷电状态估计模块可构造成基于由测量系统采集的电参数估计一个或多个电池分部的荷电状态。
在此描述的系统和方法可独立于用于产生计算机可读指令的编程语言和/或在计算机系统400上运行的任何操作系统而实现。例如，计算机可读指令可以任何合适的编程语言编写，所述编程语言的示例包括、但不限于C、C++、Visual C++、和/或Visual Basic、Java、Perl或任何其他合适的编程语言。此外，计算机可读指令和/或功能模块可以独立的程序或模块的集合、和/或较大程序内的程序模块或程序模块的一部分的形式。数据通过计算机系统400的处理可响应于用户命令、先前处理的结果、或由另一处理机作出的请求。应意识到的是，计算机系统400可利用任何合适的操作系统，例如包括Unix、DOS、Android、Symbian、Windows、iOS、OSX、Linux和/或类似物。
尽管为了清楚起见已略为详细地描述了前文，但显而易见的是，在不偏离其原理的情况下可作出某些变化和变型。例如，在某些实施例中，荷电状态传感器可构造成还结合了允许内部电池部分的电阻的测量的特征。类似地，电池控制系统可构造成结合了电池单元平衡系统的某些特征和/或功能性。类似地，在此公开的实施例的某些特征可以任何合适的构造或组合的方式构成和/或组合。另外，在此公开的某些系统和/或方法可用于不被包括在交通工具中的电池系统(例如，备用电源电池系统等等)。应指出的是，存在用于实现在此描述的过程和设备的许多替代的方式。因此，本实施例被认为是说明性的而不是限制性的，并且本发明不限于在此给出的细节，而是可在所附权利要求的范围和等同内变型。
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，在不偏离本公开的范围的情况下可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系统操作相关的许多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、改变或与其他步骤组合。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，以上已关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。
如在此所使用的，术语“包含”与“包括”和它们的任何变化旨在涵盖非排他性的包括，使得包含一系列元素的过程、方法、制品或设备不仅包括那些元素，而且可包括没有明确列出或者对于这样的过程、方法、系统、制品或设备固有的其他元素。
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 (16)

1.一种交通工具系统，包含：
电池组，其包含多个分部；
测量系统，其通信地耦连至所述电池组，所述测量系统构造成确定多个分部的第一电参数，所述多个分部的第一电参数中的每个分部电参数与所述多个分部中的每个分部相关联；
计算系统，其通信地耦连至所述测量系统，所述计算系统构造成基于所述多个分部的第一电参数计算在第一段时间期间的与多个分部中的每个分部相关的多个导数值，基于与多个分部中的第一分部相关的多个导数值计算第一总和值，和基于在所述段时间期间的与多个分部中的第二分部相关的多个导数值计算第二总和值；以及
电池控制系统，其通信地耦连至所述计算系统，所述电池控制系统构造成产生构造成控制所述电池组的操作的一个方面的命令，所述命令至少部分地基于所述第一总和值和所述第二总和值产生。
2.根据权利要求1所述的交通工具系统，其中，所述计算系统还构造成从所述与多个分部中的每个分部相关的多个导数值选择性地排除低于阈值的导数值。
3.根据权利要求1所述的交通工具系统，其中，所述计算系统还构造成基于与所述多个分部中的每个分部相关联的多个导数值计算所述多个分部中的每个分部的总和值。
4.根据权利要求3所述的交通工具系统，其中，所述电池控制系统构造成基于所述多个分部中的每个分部的所述总和值的分析来识别具有最低电能存储容量的分部。
5.根据权利要求1所述的交通工具系统，还包含容量评估系统，所述容量评估系统构造成基于所述第一总和值与所述第二总和值的比较来评估第一分部相对于第二分部的容量。
6.根据权利要求4所述的交通工具系统，还包含：
荷电状态估计系统，其构造成估计所述第一分部和所述第二分部中的一个分部的荷电状态；
其中，控制所述电池组的操作的所述方面包含基于所述第一分部相对于所述第二分部的相对容量并且还基于所述第一分部和所述第二分部中的一个分部的所述荷电状态，选择性地防止所述电池组进一步放电。
7.根据权利要求1所述的交通工具系统，其中，可独立替换所述电池组的所述多个分部中的至少一个分部。
8.根据权利要求1所述的交通工具系统，其中，所述测量系统还包含多个电压测量传感器，并且所述多个分部的第一电参数的每个分部电参数包含与所述多个分部中的每个分部相关联的电压。
9.根据权利要求1所述的交通工具系统，其中，所述多个分部中的每个分部包含一个或多个电池单元。
10.根据权利要求1所述的交通工具系统，其中，所述多个分部中的每个分部包含一个或多个电池子组，并且所述一个或多个电池子组中的每个电池子组包含一个或多个电池单元。
11.根据权利要求1所述的交通工具系统，还包含构造成存储来自所述第一段时间期间的所述第一总和值和所述第二总和值的非临时性的并且非易失性的存储介质；以及
其中，所述计算系统还构造成基于所述第一总和值计算在第二段时间期间的第三总和值和基于所述第二总和值计算在所述第二段时间期间的第四总和值，所述第三总和值和所述第四总和值的计算还基于在所述第二段时间期间确定的多个分部的第二电参数。
12.一种控制交通工具中的包括多个分部的电池组的方法，所述方法包含：
利用测量系统测量多个分部的第一电参数，所述多个分部中的每个分部的第一电参数与所述多个分部中的每个分部相关联；
基于所述多个分部的第一电参数计算在第一段时间期间的与多个分部中的每个分部相关的多个导数值；
基于与多个分部中的第一分部相关的所述多个导数值计算第一总和值；
基于在所述第一段时间期间与多个分部中的第二分部相关的的多个导数值计算第二总和值；以及
至少部分地基于所述第一总和值和所述第二总和值执行控制动作。
13.根据权利要求12所述的方法，还包含从所述与多个分部中的每个分部相关的多个导数值选择性地排除低于阈值的导数值。
14.根据权利要求12所述的方法，还包含：
估计所述第一分部和所述第二分部中的一个分部的荷电状态；
基于所述第一分部相对于所述第二分部的容量并且基于所述第一分部和所述第二分部中的一个分部的所述荷电状态，选择性地防止所述电池组进一步放电。
15.根据权利要求12所述的方法，其中，所述多个分部的第一电参数包含多个电压测量值。
16.根据权利要求12所述的方法，还包含：
存储来自第一段时间期间的所述第一总和值和所述第二总和值；
在第二段时间期间利用所述测量系统测量多个分部的第二电参数；
基于所述第一总和值和所述多个分部的第二电参数计算在所述第二段时间期间的第三总和值；以及
基于所述第二总和值和所述多个分部的第二电参数计算在所述第二段时间期间的第四总和值。
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