CN105263742B - 用于增强的电池组再充电的技术 - Google Patents
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Abstract
一种方法包括检测电池组需要充电并且当前可操作用于再充电。所述方法可响应于所述检测识别具有最高电压的特定电池单元。然后该方法可将电池组的每个电池单元再充电到预定电压,所述预定电压是下述的总和,下述即:(i)所述特定电池单元的最大开路电压;和(ii)基于特定电池单元的电阻和供应到特定电池单元的第一电流的电压。当特定电池单元的温度低于预定温度或特定电池单元的使用时间大于预定使用时间时,该方法包括(ⅰ)当预定时间段已经过去或(ii)当特定电池单元的电压低于电压阈值时,以小于第一电流的电流将每个电池单元再充电到预定电压。
Description
相关申请的交叉引用
本申请要求于2013年3月29日提交的号为61/806,711的美国临时申请和于2013年5月24日提交的号为13/901,696的美国非临时专利申请的权益。上述申请的公开内容以其全文通过引用并入本文。
技术领域
本公开总地涉及用于增强的电池组再充电的技术,并且更具体地涉及用于电池组再充电的时间优化技术。
背景技术
电动车辆(EV)指的是可由电动马达提供动力的任何车辆。更具体地,电动车辆的电池组可将电流提供给电动马达,电动马达转而可推动EV。电池组可包括多个电池单元,诸如锂离子(Li-ion)电池单元。EV的一个实例是混合电动车辆(HEV)。HEV典型地包括内燃机,其可用于给电池组周期性地再充电和/或用于周期性地推动车辆,从而延长车辆的行进范围。
EV的另一个实例是电池电动车辆(BEV)。BEV仅仅是借助电池的车辆,因此不包括内燃机。电池电动车辆和特定类型的混合电动车辆(插入式HEV或PHEV)例如均可使用外部充电单元用住宅电功率给电池组再充电。用户可将外部充电单元插入到BEV或PHEV中以使能充电,假设其它条件得到满足,例如,BEV或PHEV已经停车并熄火。BEV或PHEV的电池组然后可在再充电期间(例如,整晚)进行再充电。
发明内容
在一种形式中,提供根据本公开教导的方法。该方法可包括在电动车辆的控制器处检测:(i)电动车辆的电池组需要再充电;和(ii)电池组当前可操作由外部充电单元进行再充电,其中所述控制器包括一个或多个处理器。电池组可包括多个电池单元。该方法可包括在控制器处响应于所述检测识别多个电池单元的具有最高电压的特定电池单元。该方法还可包括由控制器命令外部充电单元将电池组的每个电池单元再充电到预定电压,所述预定电压是下述的总和,下述即:(i)所述特定电池单元的最大开路电压;和(ii)基于特定电池单元的电阻和供应到特定电池单元的第一电流的电压。
在另一种形式中,提供根据本公开教导的方法。该方法可包括在电动车辆的控制器处检测:(i)电动车辆的电池组需要再充电;和(ii)电池组当前可操作由外部充电单元进行再充电,其中所述控制器包括一个或多个处理器。电池组可包括多个电池单元。该方法可包括在控制器处响应于检测识别多个电池单元的具有最高电压的特定电池单元。该方法可包括由控制器命令外部充电单元将电池组的每个电池单元再充电到预定电压,所述预定电压是下述的总和,下述即:(i)所述特定电池单元的最大开路电压;和(ii)基于特定电池单元的电阻和供应到特定电池单元的第一电流的电压。该方法可包括在控制器处确定特定电池单元的温度和特定电池单元的使用时间(age)。该方法可包括当温度高于或等于第一预定温度并且使用时间小于或等于第一预定使用时间时在控制器处确定电池组的每个电池单元的再充电完成。该方法可包括当温度低于第一预定温度或使用时间大于第一预定使用时间时由控制器命令外部充电单元将供应到电池组的每个电池单元的电流减小到零。该方法可包括当特定电池单元的电压大于或等于电压阈值时在控制器处确定电池组的每个电池单元的再充电完成。该方法还可包括当预定时间段已经过去或特定电池单元的电压小于电压阈值时由控制器命令外部充电单元在小于第一电流的第二电流下将电池组的每个电池单元充电到预定电压。
本公开教导的其它适用性方面从下文提供的详细描述、权利要求书和附图将变得显而易见,其中贯穿附图的几幅视图相似的附图标记指代相似的特征。应当理解的是,包括所公开的实施例和其中所参考的附图的详细描述在本质上仅仅是示例性的,意旨仅仅用于示例说明的目的,而并非意旨限制本公开的范围、其应用或用途。因此,不脱离本发明要旨的变型意旨处于本公开的范围之内。
附图说明
图1是根据本公开原理的包括控制器的电动车辆(EV)的功能框图;
图2是根据本公开原理的图1所示控制器的功能框图;以及
图3是根据本公开原理的用于控制电池组再充电的技术的流程图。
具体实施方式
如前所述,电动车辆(EV)包括电池组,其将电流提供给电动马达,电动马达转而可推动EV。电池组可通过各种电源进行定期再充电。例如在插入式混合电动车辆(PHEV)或电池电动车辆(BEV)中,电池组可通过外部充电单元用住宅电功率再充电。通常情况下,电池组在其荷电状态(SOC)接近零时进行再充电。SOC可指代电池组中剩余的电荷或能量的量。当在再充电期间SOC接近充满电时,系统经常过渡到涓流充电,例如,当SOC占充满电的很大百分数时。涓流充电是指只将少量的电流提供给电池组。可以使用涓流充电,因为电池组的健康状态(SOH)会随时间改变且从而可能是未知的,因此,应避免将过量电流供给到电池组以防止损坏电池组。但是使用涓流充电给电池组再充电会花费显著的时间。
因此,提出用于控制电池组再充电的一种技术。该技术可为电动车辆或其它合适装置内的电池组提供更快地再充电。该技术可通过将电池组的每个电池单元充电到预定电压来给包括多个电池单元的电池组提供更快的再充电,所述预定电压是下述的总和,下述即:(ⅰ)特定电池单元的最大开路电压;和(ii)基于特定电池单元的电阻和供应给特定电池单元的直流的附加电压分量。该特定电池单元可被识别为在电池组的多个电池单元中具有最高电压的那个电池单元。但是该附加电压分量表示特定电池单元的最大开路电压和特定电池单元的在电流存在情况下的电压之间的欧姆电位差。换言之,该附加电压分量不是特定电池单元的实际开路电压的分量,因为在外部充电单元被断开之后,电压最终将是稳态的开路电压。
通过将电池组的电池单元再充电到大于特定电池单元的最大开路电压的该预定电压,该技术可以由此实现电池组的更快(即时间优化)的再充电。但是因为附加电压分量基于电阻进行变化,在基于预定电压的恒定功率下给电池组电池单元进行的再充电可能不能实现充满电,即适于各电池单元的最大开路电压。更具体地,当电池单元的温度降低和/或电池单元的使用时间增加时,所述电池单元的电阻会增大。因此该技术可在初始再充电到预定电压之后确定特定电池单元的温度是否低于第一温度或特定电池单元的使用时间是否大于第一使用时间。如果这两个条件都不为真,则电池组应当被充满电,并且再充电可以结束。应当理解的是,虽然所述技术相对于电池组特定电池单元的温度和使用时间进行了描述,但是该技术也可备选地确定和利用电池组作为整体的温度和/或使用时间。
但是如果这些条件中的至少一个为真,则该技术可减小供给到电池组电池单元的电流。在一些实施方式中,电流可减小到零,其也可被称为“休眠时间段”。在电流减小的该时间段期间,该技术能同时监测该时间段的持续时间(即,休眠时间段的持续时间)和特定电池单元的电压两者。然后该技术可确定该时间段的持续时间是否大于预定时间段或电池单元的电压是否低于电压阈值。例如,电压阈值可以是电池单元的最大开路电压或稍小于电池单元最大开路电压的电压。如果电池单元的电压大于电压阈值,则充电可以结束。然而否则的话,该技术可使用更低的电流(即小于在再充电期间使用的最后电流)将电池组的电池单元再充电到预定电压。预定时间段的持续时间可以足够长,使得电池组的电池单元然后可以使用小于第一电流的电流进行再充电,而不立即结束充电。
相同的过程可随后使用针对温度和/或使用时间的多个不同阈值重复多次。因此,该技术可以执行多次确定,即确定温度和/或使用时间是否超过相应的阈值,并且因此可相应地命令休眠时间段,以及如果需要的话,还可进一步减小用于给电池组的电池单元再充电所供应的电流。本公开的技术可特别适用于PHEV和BEV,因为在这些车辆中的电池组:(i)在尺寸和容量上可非常大;(ⅱ)会暴露于极端温度;和(iii)会在车辆的使用寿命中显著老化,车辆的使用寿命通常比具有可再充电电池组的其它装置长得多,例如,由于相较于其它装置的车辆的频繁使用。虽然本公开的技术特定参照适于PHEV和BEV的电池组进行了描述,但是,应当理解的是,本公开的技术也可在具有可再充电电池组的任何合适的装置中实施,例如,可再充电的电动工具。
现在参照图1,示出电动车辆(EV)100的功能框图。应当理解的是,EV 100可以是具有能够通过电插座功率被再充电的电池组的任何合适EV(PHEV,BEV等)。电动车辆100可包括控制器104,其控制电动车辆100的操作。控制器104也可被称为电动车辆控制单元(EVCU)。具体地,控制器104可响应于经由驾驶员界面112请求的转矩控制供应给动力传动系108的驱动转矩。动力传动系108可以是任何合适的车辆动力传动系,其可使用驱动转矩(例如,四个车轮)推动车辆。驾驶员界面112可包括配置成允许在EV 100的驾驶员提供相对于转矩请求的输入的任何合适装置,例如,加速器踏板。驾驶员界面112还可包括合适的显示装置,其通知驾驶员EV 100的SOC,例如,当充满电时。
驱动转矩可从动力系116供应给动力传动系108。动力系116可包括电动马达120和电池组124。电池组124可将电流供应给电动马达120,其使得电动马达120被可旋转地驱动以产生驱动转矩。在PHEV配置中,EV 100可任选地包括内燃机128。在一些实施方式中,驱动转矩也可周期性地从内燃机128供应,因此,内燃机128还可被包括作为动力系116的一部分。内燃机128可吸入空气,所述空气可与燃料混合并在气缸中燃烧,以便可旋转地驱动曲轴并产生驱动转矩。在一些实施方式中,内燃机128可用于给电池组124再充电,例如,在电动车辆100的驾驶期间。
所述电池组124也可通过外部充电单元136通过电插座电源132再充电。电插座电源132可输出住宅电功率,诸如在50-60赫兹(Hz)下的240伏(V)交流电。外部充电单元136也可被称为电动车辆供应设备(EVSE)。例如,外部充电单元136可以是交流电(AC)充电站,其例如能够提供7.2千瓦(kW)的功率(240V交流电,30安培(A))。应当理解的是,外部充电单元136还可以是另外合适的外部充电单元。为了使得电池组124能够操作用于再充电,外部充电单元136的电源线(未示出)可插入到电动车辆100的插孔(未示出)内,以及可在控制器104和外部充电单元136之间发生握手过程,以确保该电池组124在目前可操作用于再充电。
现在参照图2,示出控制器104和电池组124的功能框图。控制器104可包括通信装置200、处理器204和存储器208。控制器104还可与一个或多个传感器212(以下称为“传感器212”)进行交互。虽然传感器212被示为单独的独立传感器,但是应当理解的是,传感器212可作为控制器104的一部分和/或作为电池组124的一部分实施。通信装置200可包括任何合适的组件,例如收发器,其适于经由控制器区域网络(CAN)或其它合适的网络与EV 100的其它组件进行通信。这些其它组件例如可包括外部充电单元136和传感器212。
处理器204可控制控制器104的操作。应当理解的是,如本文所用的术语“处理器”可指代单个处理器和以并行或分布式体系结构操作的两个或多个处理器。具体而言,处理器204可控制的功能包括但不限于加载/执行控制器104的操作系统,控制控制器104经由通信装置200和其它组件(例如,外部充电单元136)之间的通信,处理来自传感器212的信息,和/或控制在存储器208处的读/写入操作。存储器208可以是任何合适的计算机存储介质(闪存,硬盘等),其配置成存储在控制器104处的信息,诸如指令,当由处理器204执行时,使得控制器104执行本公开的技术。
电池组124可包括多个电池单元220-1……220-N(以下称为“电池单元220”,N为大于1的整数)。电池单元220可以串联、并联或它们的组合的方式配置。例如,电池单元220可以是锂离子电池单元。在电池组124的串联配置中,外部充电单元136可将单一电流(例如,第一电流)供应到电池组124的每个电池单元220。在一些实施方式中,电池组124的再充电还可包括电池单元220之间的充电平衡。传感器212可测量电池单元220的各种参数(电流、电压、温度等)。其它参数(诸如内部电阻和使用时间(或SOH))可以利用这些所测得的参数进行计算或估计。应当理解的是,如下文所用的术语“电池单元”或“电池单元220”可指代电池组124的单个电池单元和电池组124的两个或多个电池单元(例如,所有的电池单元)两者。
处理器204也可以完全或部分地执行根据本公开的一些实施方式的技术。处理器204可首先检测EV 100的电池组124是否需要再充电。例如,当电池组124的SOC低于预定阈值(诸如100%)时,处理器204可确定电池组124需要再充电。应当理解的是,当其它参数(诸如电池单元220的开路电压)小于预定阈值(例如电池单元220的最大开路电压)时,处理器204也可确定电池组124需要充电。用于确定电池组124是否需要再充电的这些参数可从传感器212获得,并通过通信装置200传达给处理器204。
处理器204还可检测EV 100的电池组124是否当前可操作用于经由外部充电单元136进行再充电。为了可操作用于经由外部充电单元136进行再充电,外部充电单元136的电源线应插入在到EV 100的插孔内。也会要求满足其它条件,诸如电动车辆100停车并熄火。处理器204可经由通信装置200从传感器212或其它合适的传感器接收指示满足这些条件的一个或多个信号。在一些实施方式中,处理器204还可执行与外部充电单元136的握手过程。该握手过程可包括处理器204经由通信装置200将询问发送到外部充电单元136,当电池组124目前可操作用于再充电时,外部充电单元136可响应上述询问。例如,在握手过程中所传达的信号可以是脉宽调制(PWM)信号。
当电池组124需要再充电并且目前可操作用于再充电时,处理器204可命令外部充电单元136将电池组的电池单元再充电到对应于电池组124的具有最高电压的特定电池220的预定电压(Vmax)。通过将电池组124的每个电池单元220再充电到适于具有最高电压的特定电池单元220的该预定电压Vmax,处理器204可避免电池组124的过度充电。仅作为实例,预定电压Vmax可约为4.14V以及再充电可在约6.6千瓦的恒定功率Pcon下进行。在再充电期间,随着每个电池单元220的SOC(或它的电压)增大,供应到每个电池单元220的第一电流(I1)可以连续地(线性地或非线性地)减小或周期性减小。在一些实施方式中,处理器204可产生命令,随后其可以通过通信装置200被传送到外部充电单元136。应当理解的是,虽然本公开的技术将控制器104(以及具体地,处理器204)描述成“命令”外部充电单元136供应特定的电流,但是控制器104(处理器204)本身也可控制由外部充电单元136供应的稳态电流的调节(或调制)以获得这些特定电流。
预定电压Vmax可以是具有最高电压的特定电池单元220的预定电压。该预定电压Vmax可以是下述的总和,即:(ⅰ)适于特定电池单元220的最大开路电压(Vcell-max);和(ii)来自特定电池单元220的电阻(Rcell)和供应到特定电池单元220的第一电流的附加电压分量(Vadd)。但是,正如前面所述,虽然在该初始再充电期间所供应的功率保持恒定在Pcon下,但是附加的电压分量Vadd以及因此预定电压Vmax可根据供应给特定电池单元220的第一电流I1而变化(Vmax=V max-cell+I1x Rcell)。由于预定电压Vmax可根据第一电流(或作为第一电流的函数)来变化,因此处理器204可使用查找表来获得所述预定电压Vmax。该查找表可包括基于适于第一电流I1的不同值的适于预定电压Vmax的变化的预定值。该查找表可被存储在存储器208处,以及处理器204可在存储器208处访问该查找表。例如,该查找表可以测试期间产生以及可在EV 100的生产期间预加载到存储器208内。第一电流I1可基于多个参数中的至少一个来确定,所述参数包括但不限于:SOC,最高和最低的电池单元温度,最大和最小的电池单元电压,电池组的温度,电池组的电压,机载控制模块的最大电流,以及电池供应商限定的最大电流。
附加电压分量Vadd也会受到电阻Rcell变化的影响(Vmax=Vmax-cell+I1x Rcell)。如前所述,能够影响电阻Rcell的两个参数是温度和使用时间。特定电池单元220的温度(Tbatt)例如可使用传感器212来测量。温度Tbatt可代表适于特定电池单元220或适于作为一个整体的电池组124的温度。另一方面,使用时间可由特定电池单元220的SOH指示。虽然确切的SOH可能是未知的,但SOH可被估计以确定电池的使用时间(AGEbatt)。同样,使用时间AGEbatt可代表适于特定电池单元220或适于作为一个整体的电池组124的使用时间。在一些实施方式中,SOH可基于电阻Rcell来估计以获得所估计的SOH(例如,300%/SOHR-200%),其中,例如,SOHR可通过将电阻Rcell除以特定电池单元220在其使用寿命开始时的电阻(Rnew)来计算得出。
因此温度和使用时间可用作条件(具有对应的阈值)来确定在恒定功率Pcon下初始再充电到预定电压Vmax是否应已经实现充满电。换言之,当电池组124被暴露于极端温度时或当电池组124已显著老化时,在恒定功率Pcon下初始再充电到预定电压Vmax可能已经不足以实现充满电。因此,处理器204可确定温度Tbatt是否低于第一温度阈值(T1)或使用时间AGEbatt是否大于第一使用时间阈值(AGE1)。仅作为实例,第一温度阈值T1可在15至17摄氏度之间,并且第一使用时间阈值AGE1可基于所估计的SOHR的约88%。
当这些条件都不为真时,则处理器204可确定电池组124的再充电已经完成。例如,处理器204可将充电完成信号例如输出到驾驶员界面112,和/或通知外部充电单元136。但是当这些条件中的至少一个为真时,处理器204可命令外部充电单元136将供应到每个电池单元220的电流从第一电流I1减小第二电流(I2)。例如,第二电流I2可为零,并且该时间段可被称为休眠时间段。该休眠时间段的目的可用于确定特定电池单元220的电压Vcell是否低于电压阈值(VTH)。电压阈值VTH可被认为是充满电的电压。例如,电压阈值VTH可等于特定电池单元220的最大开路电压Vcell-ma x或略小于Vcell-max的电压。
处理器204可监测该休眠时间段的持续时间(t)和电压Vcell。当休眠时间段的持续时间t超过预定时间段(tTH)时,即,当预定时间段tTH已经过去时,或当电压Vcell小于电压阈值VTH时。仅作为实例,预定时间段tTH可以是30分钟。当电压Vcell尚未降到低于电压阈值VTH时,处理器204可确定电池组124是充满电的,并且可如前所述相应地进行处理。但是当电压Vcell低于电压阈VTH时,处理器204可以命令外部充电单元136供应更小的电流以便将每个电池单元220再充电到预定电压Vmax。
该更小的电流可以是小于第一电流的电流,并且也可被称为第三电流I3。例如,第三电流I3可以是从第一电流I1的预定偏移。当已达到预定电压Vmax时,则处理器204可确定再充电已经完成,并且可如前所述相应地继续。然而,应当理解的是,处理器204可以重复上述过程以进行一次或多次额外的迭代。更具体地,处理器204可接着确定温度Tbatt或使用时间AGEbatt是否超过其它相应的阈值。这些阈值可比先前的阈值T1和AGE1更为极端。
例如,处理器204可确定温度Tbatt是否低于第二温度T2或使用时间AGEbatt是否大于第二使用时间AGE2。第二温度T2可低于第一温度T1,以及第二使用时间AGE2可大于第一使用时间AGE1。以这种方式,处理器204可再次确定先前的再充电是否应已经实现充满电。但是当这些条件中的至少一个为真时,处理器204可再次命令另一个电流减小的时间段,即休眠时间段,其由例如可以是零电流的第四电流I4限定,或与当前使用的任何其它时间段相同的不同持续时间,或当在该下一个休眠时间段末电压Vcell低于电压阈值VTH时,处理器204可命令外部充电单元136将供应到每个电池单元220的电流减小到更小的电流。但是应当理解的是,也可以使用与电压阈值VTH的不同的电压阈值。
该更小的电流可以是小于第三电流I3的电流,并且也可被称为第五电流I5。例如,第五电流I5可以是从第三电流I3的预定偏移。当已经达到预定电压Vmax时,则处理器204可确定再充电已经完成,并且可如前所述相应地继续。然而,如前所述,该过程可以被再次重复,并且可根据需要继续重复多次。
现在参照图3,示出用于控制电池组再充电的技术300的流程图。在304,控制器104可检测电池组124是否需要再充电。如果需要再充电,则该技术300可以进行到308。如果不需要再充电,则该技术300可结束或返回到304。在308,控制器104可以检测电池组124当前是否可操作用于再充电。如果电池组124是可再充电的,则该技术300可以进行到308。如果电池组124当前是不可再充电的,则该技术300可以结束或者返回到308。在312,控制器104可以命令外部充电单元136将电池组124的每个电池单元220充电到适于在再充电之前具有最高电压的特定电池单元220的预定电压Vmax。
在316,控制器104可确定电池温度Tbatt是否低于第一温度T1或电池使用时间AGEbatt是否小于第一使用时间AGE1。如果这两个条件都不为真,则控制器104可确定电池组124充满电,以及该技术300可以结束。但是,如果这两个条件中的至少之一为真,则该技术300可以进行到320。在320,控制器104可以命令外部充电单元136将供应到每个电池单元220的电流从第一电流I1减小到第二电流I2。例如,第二电流l2可为零,并且该时间段可被称为休眠时间段。在该时间段期间,控制器104可监测该时间段的持续时间(即,从电流减小到第二电流I2的时间段)和该特定电池单元220的电压Vcell。
在324,控制器104可确定预定时间段tTH是否已经过去,即,持续时间t大于预定时间段tTH,或电压Vcell小于电压阈值VTH。如果预定时间段tTH已经过去和/或电压Vcell小于电压阈值VTH,则该技术300可以进行到328。否则,控制器104可确定电池组124充满电,以及该技术300可以结束。在328,控制器104可命令外部充电单元136在小于第一电流I1的电流(例如,第三电流13)下给每个电池单元220再充电。然后,控制器104可确定电池组124充满电,然后该技术300可以结束或者返回到304以便进行一个或多个附加循环。
如前所述,应当理解的是,技术300可重复与步骤316至332类似的过程以便进行一次或多次附加迭代。更具体而言,技术300可进一步包括确定温度Tbatt或使用时间AGEbatt是否超过了更极端的阈值T2和AGE2。如果这两个条件中的至少一个为真,则技术300可包括等待另一个休眠时间段(tTH或类似的时间段),或确定电压Vcell是否降到低于电压阈值(VTH或类似的电压阈值)。如果为真,则技术300可包括用甚至更小的电流(例如,小于第三电流I3的第五电流I5)将每个电池单元220再充电到预定电压Vmax。这个过程然后可以再次重复,根据需要高达多次。
应当理解的是,本文可明确设想到各种实例之间的特征、元件、方法和/或功能的混合和匹配,这样本领域内的技术人员将从本发明的教导意识到一个实例的特征、元件和/或功能可以根据需要被并入到另一实例中,除非在上面进行另外说明。
上面描述的一些部分按照对信息的操作的算法和符号表示呈现了本文描述的技术。这些算法描述和表示是由数据处理领域内的那些技术人员使用的手段以便最有效地将其工作实质传达给该领域的其它技术人员。这些操作虽然在功能上或逻辑上进行了描述,但是应当理解的是可通过计算机程序来实施。此外,也已证实其有时可便利地将操作的这些布置指代为模块或由功能命名,而不丧失一般性。
除非特别声明,否则如从上面论述显而易见的那样,应该理解的是,在整个描述中,使用术语诸如“处理”或“计算”或“运算”或“确定”或“显示”等的论述是指计算机系统或类似电子计算设备的动作和处理,其操纵和转换表示为计算机系统存储器或寄存器或其它这种信息存储、传输或显示设备内的物理(电子)量的数据。
Claims (20)
1.一种用于控制电动车辆的电池组的再充电的方法,其包括:
在所述电动车辆的控制器处检测:(i)所述电动车辆的所述电池组需要再充电和(ii)所述电池组当前可操作由外部充电单元进行再充电,其中所述控制器包括一个或多个处理器,所述电池组包括多个电池单元;
在所述控制器处响应于所述检测识别所述多个电池单元的具有最高电压的特定电池单元;以及
由所述控制器命令所述外部充电单元将所述电池组的每个电池单元再充电到预定电压,所述预定电压是下述的总和,下述即:(i)所述特定电池单元的最大开路电压;和(ii)基于所述特定电池单元的电阻和供应到所述特定电池单元的第一电流的电压。
2.根据权利要求1所述的方法,进一步包括:
在所述控制器处确定所述特定电池单元的温度和所述特定电池单元的使用时间中的至少一个;以及
基于所述特定电池单元的温度和所述特定电池单元的使用时间中的至少一个,由所述控制器有选择地命令所述外部充电单元调节供应到所述电池组的每个电池单元的电流。
3.根据权利要求2所述的方法,其中所述控制器基于所述特定电池单元的温度和所述特定电池单元的使用时间中的至少一个有选择地命令所述外部充电单元将零电流供应到所述电池组的每个电池单元。
4.根据权利要求3所述的方法,其中有选择地命令所述外部充电单元调节供应到所述电池组的每个电池单元的电流包括当所述特定电池单元的温度低于第一预定温度时由所述控制器命令所述外部充电单元将供应到每个电池单元的电流减小到小于所述第一电流。
5.根据权利要求3所述的方法,其中有选择地命令所述外部充电单元调节供应到所述电池组的每个电池单元的电流包括当所述特定电池单元的使用时间大于第一预定使用时间时由所述控制器命令所述外部充电单元将供应到每个电池单元的电流减小到小于所述第一电流。
6.根据权利要求2所述的方法,进一步包括当(ⅰ)预定时间段已经过去或(ii)所述特定电池单元的电压低于电压阈值时,由所述控制器命令所述外部充电单元在小于所述第一电流的第二电流下将所述电池组的每个电池单元充电到所述预定电压。
7.根据权利要求6所述的方法,还包括在所述控制器处确定:(i)所述特定电池单元的温度是否低于第二预定温度,所述第二预定温度低于第一预定温度;或(ii)所述特定电池单元的使用时间是否大于第二预定使用时间,所述第二预定使用时间大于第一预定使用时间。
8.根据权利要求6所述的方法,进一步包括当所述特定电池单元的温度低于第二预定温度或所述特定电池单元的使用时间大于第二预定使用时间时,由所述控制器命令所述外部充电单元将供应到所述电池组的每个电池单元的电流减小到小于所述第二电流。
9.根据权利要求8所述的方法,其中当所述特定电池单元的温度低于所述第二预定温度或所述特定电池单元的使用时间大于所述第二预定使用时间时,所述控制器命令所述外部充电单元将零电流供应到所述电池组的每个电池单元。
10.根据权利要求8所述的方法,进一步包括(i)当所述预定时间段已经过去或(ii)当所述特定电池单元的电压低于所述电压阈值时,由所述控制器命令所述外部充电单元在小于所述第二电流的第三电流下将所述电池组的每个电池单元充电到所述预定电压。
11.根据权利要求10所述的方法,其中所述预定时间段具有持续时间,使得所述外部充电单元能够用所述第二电流或所述第三电流将所述电池组的每个电池单元充电到所述预定电压。
12.根据权利要求2所述的方法,还包括在所述控制器处基于所述特定电池单元的电阻估计所述特定电池单元的使用时间。
13.根据权利要求12所述的方法,还包括:
在所述控制器处通过将所述特定电池单元的电阻除以所述特定电池单元在其使用寿命开始时的电阻来估计所述特定电池单元的健康状态(SOH)以便得到所估计的SOH;以及
在所述控制器处基于所估计的SOH来估计所述特定电池单元的使用时间。
14.根据权利要求13所述的方法,其中所述特定电池单元的使用时间基于所估计的SOH通过下述计算来估计:
AGE=(300%/SOHR)-200%
其中,AGE表示作为整个使用寿命的百分比的所述特定电池单元的使用时间并且SOHR表示所估计的SOH。
15.根据权利要求1所述的方法,还包括在所述控制器处使用查找表来确定所述预定电压,所述查找表包括基于适于所述第一电流的各值的适于所述预定电压的变化的预定值。
16.一种用于控制电动车辆的电池组的再充电的方法,其包括:
在所述电动车辆的控制器处检测:(i)所述电动车辆的所述电池组需要再充电和(ii)所述电池组当前可操作由外部充电单元进行再充电,其中所述控制器包括一个或多个处理器,所述电池组包括多个电池单元;
在所述控制器处响应于所述检测识别所述多个电池单元的具有最高电压的特定电池单元;以及
由所述控制器命令所述外部充电单元将所述电池组的每个电池单元再充电到预定电压,所述预定电压是下述的总和,下述即:(i)所述特定电池单元的最大开路电压;和(ii)基于所述特定电池单元的电阻和供应到所述特定电池单元的第一电流的电压;
在所述控制器处确定所述特定电池单元的温度和所述特定电池单元的使用时间;
当所述温度高于或等于第一预定温度并且所述使用时间小于或等于第一预定使用时间时,在所述控制器处确定所述电池组的每个电池单元的再充电完成;
当所述温度低于所述第一预定温度或所述使用时间大于所述第一预定使用时间时,由所述控制器命令所述外部充电单元将供应到所述电池组的每个电池单元的电流减小到零;
当所述特定电池单元的电压大于或等于电压阈值时,在所述控制器处确定所述电池组的每个电池单元的再充电完成;以及
当预定时间段已经过去或所述特定电池单元的电压小于所述电压阈值时,由所述控制器命令所述外部充电单元在小于所述第一电流的第二电流下将所述电池组的每个电池单元充电到所述预定电压。
17.根据权利要求16所述的方法,还包括在所述控制器处确定:(i)所述特定电池单元的温度是否低于第二预定温度,所述第二预定温度低于所述第一预定温度;或(ii)所述特定电池单元的使用时间是否大于第二预定使用时间,所述第二预定使用时间大于所述第一预定使用时间。
18.根据权利要求16所述的方法,进一步包括当所述特定电池单元的温度低于第二预定温度或所述特定电池单元的使用时间大于第二预定使用时间时,由所述控制器命令所述外部充电单元将供应到所述电池组的每个电池单元的电流减小到零。
19.根据权利要求18所述的方法,进一步包括(i)当所述预定时间段已经过去或(ii)当所述特定电池单元的电压低于所述电压阈值时,由所述控制器命令所述外部充电单元在小于所述第二电流的第三电流下将所述电池组的每个电池单元充电到所述预定电压。
20.根据权利要求16所述的方法,还包括在所述控制器处使用查找表来确定所述预定电压,所述查找表包括基于适于所述第一电流的各值的适于所述预定电压的变化的预定值。
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