CN105313715A - 用于在电量维持使用期间估计电池组容量的系统和方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种用于在电量维持使用期间估计电池组容量的系统和方法。提出了用于估计电池容量的系统和方法。在某些实施例中，在电池系统操作期间（例如，在与电池系统相关联的车辆的电量维持操作期间），充电和放电电流吞吐量数据可以单独地累积。充电和放电的基于电压的荷电状态变化数据可以进一步单独地累积。在累积了足够的数据时，可以基于累积的数据确定估计的充电和放电电池容量。

Description

用于在电量维持使用期间估计电池组容量的系统和方法

技术领域

本发明涉及用于估计电池组的容量的系统和方法。更具体地但不排他地，本文公开的系统和方法涉及在电量维持操作期间估计车辆电池组的容量。

背景技术

客车经常包括用于操作车辆的电气和动力传动系统的部件的电池。例如，车辆通常包括12V铅酸车用电池，其构造为向车辆起动机系统（例如，起动机马达）、照明系统和/或点火系统供应电能。在电动、燃料电池（“FC”）和/或混合动力车辆中，可以使用高压（“HV”）电池系统（例如360VHV电池系统）来对车辆的电气动力传动部件（例如，电驱马达等）供电。例如，可以使用车辆中包括的HV可再充电能量存储系统（“ESS”）来对车辆的电气动力传动部件供电。

监测电池系统的容量可以允许基于这样的信息做出更准确的电池系统控制和/或管理决策，从而提高整体电池性能。准确获知电池系统的容量可以进一步允许实现用于识别潜在电池系统问题的改进诊断和/或预测方法。不过，用于估计电池系统的容量的常规方法对于在电量维持操作期间估计车辆中包括的电池系统的容量不是特别准确。

发明内容

本文公开的系统和方法可以更加准确地确定和/或估计电池系统的容量，从而改善电池系统控制、管理和诊断决策。电池容量可以是电池系统中可以存储多少能量的测量值。在某些实施例中，本文公开的系统和方法可以在电量维持操作期间估计车辆中包括的电池系统的容量。具体地，本文公开的系统和方法可以用于在电池系统的荷电状态（“SOC”）的相对较小的操作波动期间估计电池系统的容量。在电池系统和/或相关车辆的电量维持操作期间可能发生SOC的这样的相对较小的操作波动。

根据本文公开的实施例，在电池系统操作期间（例如，在与电池系统相关联的车辆的电量维持操作期间），充电电流吞吐量和放电电流吞吐量可以单独地累积。增加基于电压的SOC（“SOCv”）变化和减少SOCv变化可以进一步单独地累积。在累积了足够的样本时，可以计算估计容量（即，dAhr/dSOC）。在一些实施例中，可以通过回归来使用估计容量跟踪容量随时间的变化。

在某些实施例中，可以通过将电荷吞吐量除以增加的SOCv变化并且将放电吞吐量除以减少的SOCv变化来计算估计容量。在某些实施例中，充电和放电吞吐量以及增加和减少基于电压的SOC变化分到单个集成器（例如共计四个集成器）中可以允许较大量的数据的比较，从而增加容量估计的准确性。

在某些实施例中，估计电池组的容量的方法可以包括接收电荷吞吐量数据和基于电压的荷电状态变化数据。基于确定接收到的电荷吞吐量数据是包括增加的电荷吞吐量数据还是减小的电荷吞吐量数据，可以将接收到的电荷吞吐量数据集成且存储在与增加的电荷吞吐量数据相关联的第一数据存储桶或与减小的电荷吞吐量数据相关联的第二数据存储桶中。类似地，基于确定接收到的基于电压的荷电状态变化数据是包括增加的基于电压的荷电状态变化数据还是减小的基于电压的荷电状态变化数据，可以将接收到的基于电压的荷电状态变化数据集成且存储在与增加的基于电压的荷电状态变化数据相关联的第三数据存储桶或与减小的基于电压的荷电状态变化数据相关联的第四数据存储桶中。

可以基于存储在第一数据存储桶和第三数据存储桶中的数据确定电池组的估计充电容量。在一些实施例中，可以通过将存储在第一数据存储桶中的数据的和除以存储在第三数据存储桶中的数据的和来确定估计充电容量。可以基于存储在第二数据存储桶和第四数据存储桶中的数据，来类似地确定电池组的估计放电容量。在一些实施例中，可以通过将存储在第二数据存储桶中的数据的和除以存储在第四数据存储桶中的数据的和来确定估计放电容量。在某些实施例中，可以在确定估计充电和/或放电容量之前确定第一数据存储桶、第二数据存储桶、第三数据存储桶和/或第四数据存储桶是否包含阈值量的数据。

在某些实施例中，第一数据存储桶、第二数据存储桶、第三数据存储桶和第四数据存储桶均可以包括多个构成数据仓。所公开的系统和方法的某些实施例可以从容量估计确定中清除旧数据。例如，在一些实施例中，可以确定多个数据仓中的存储旧数据的第一数据仓和多个数据仓中的存储新数据的第二数据仓均是满的。基于所述确定，可以清除第一数据仓的内容。

在某些实施例中，上述方法可以由与电池组相关联的电池控制电子器件执行和/或使用存储相关可执行指令的非瞬时计算机可读介质来实施。

1.一种估计电池组容量的方法，该方法包括：

接收电荷吞吐量数据；

将接收到的电荷吞吐量数据集成；

基于确定接收到的电荷吞吐量数据是包括增加的电荷吞吐量数据还是减小的电荷吞吐量数据，而将集成后的接收到的电荷吞吐量数据存储在与增加的电荷吞吐量数据相关联的第一数据存储桶或与减小的电荷吞吐量数据相关联的第二数据存储桶中；

接收基于电压的荷电状态变化数据；

将接收到的基于电压的荷电状态变化数据集成；

基于确定接收到的基于电压的荷电状态变化数据是包括增加的基于电压的荷电状态变化数据还是减小的基于电压的荷电状态变化数据，而将集成后的基于电压的荷电状态变化数据存储在与增加的基于电压的荷电状态变化数据相关联的第三数据存储桶或与减小的基于电压的荷电状态变化数据相关联的第四数据存储桶中；

基于存储在所述第一数据存储桶和所述第三数据存储桶中的数据来确定所述电池组的估计充电容量；以及

基于存储在所述第二数据存储桶和所述第四数据存储桶中的数据来确定所述电池组的估计放电容量。

2.根据方案1所述的方法，其中所述方法还包括：

在确定所述电池组的估计充电容量之前确定在所述第一数据存储桶和所述第三数据存储桶中存储有一定阈值量的数据。

3.根据方案1所述的方法，其中所述方法还包括：

在确定所述电池组的估计放电容量之前确定在所述第二数据存储桶和所述第四数据存储桶中存储有一定阈值量的数据。

4.根据方案1所述的方法，其中确定所述电池组的估计充电容量包括将存储在所述第一数据存储桶中的数据的和除以存储在所述第三数据存储桶中的数据的和。

5.根据方案1所述的方法，其中确定所述电池组的估计放电容量包括将存储在所述第二数据存储桶中的数据的和除以存储在所述第四数据存储桶中的数据的和。

6.根据方案1所述的方法，其中第一数据存储桶、第二数据存储桶、第三数据存储桶和第四数据存储桶均包括多个数据仓。

7.根据方案6所述的方法，其中所述方法还包括：

确定所述多个数据仓中的存储旧数据的第一数据仓和所述多个数据仓中的存储新数据的第二数据仓均是满的；以及

基于所述确定而清除所述第一数据仓的内容。

8.一种系统，包括：

电池组；

构造为提供与所述电池组相关联的电荷吞吐量数据的第一传感器；

构造为提供与所述电池组相关联的基于电压的荷电状态变化数据的第二传感器；

计算机可读存储介质；和

电池控制电子器件，通信地联接到所述第一传感器和第二传感器以及所述计算机可读存储介质，所述电池控制电子器件构造为：

　　接收所述电荷吞吐量数据；

　　将接收到的电荷吞吐量数据集成；

　　基于确定所接收到的电荷吞吐量数据是包括增加的电荷吞吐量数据还是减小的电荷吞吐量数据，而将集成后的接收到的电荷吞吐量数据存储在与增加的电荷吞吐量数据相关联的所述计算机可读存储介质的第一数据存储桶或与减小的电荷吞吐量数据相关联的所述计算机可读存储介质的第二数据存储桶中；

　　接收所述基于电压的荷电状态变化数据；

　　将接收到的基于电压的荷电状态变化数据集成；

　　基于确定接收到的基于电压的荷电状态变化数据是包括增加的基于电压的荷电状态变化数据还是减小的基于电压的荷电状态变化数据，而将集成后的基于电压的荷电状态变化数据存储在与增加的基于电压的荷电状态变化数据相关联的所述计算机可读存储介质的第三数据存储桶或与减小的基于电压的荷电状态变化数据相关联的所述计算机可读存储介质的第四数据存储桶中；

　　基于存储在所述第一数据存储桶和所述第三数据存储桶中的数据来确定所述电池组的估计充电容量；以及

　　基于存储在所述第二数据存储桶和所述第四数据存储桶中的数据来确定所述电池组的估计放电容量。

9.根据方案8所述的系统，其中所述电池控制电子器件进一步构造为：

在确定所述电池组的估计充电容量之前确定在所述第一数据存储桶和所述第三数据存储桶中存储有一定阈值量的数据。

10.根据方案8所述的系统，其中所述电池控制电子器件进一步构造为：

在确定所述电池组的估计放电容量之前确定在所述第二数据存储桶和所述第四数据存储桶中存储有一定阈值量的数据。

11.根据方案8所述的系统，其中确定所述电池组的估计充电容量包括将存储在所述第一数据存储桶中的数据的和除以存储在所述第三数据存储桶中的数据的和。

12.根据方案8所述的系统，其中确定所述电池组的估计放电容量包括将存储在所述第二数据存储桶中的数据的和除以存储在所述第四数据存储桶中的数据的和。

13.根据方案8所述的系统，其中第一数据存储桶、第二数据存储桶、第三数据存储桶和第四数据存储桶均包括多个数据仓。

14.根据方案13所述的系统，其中所述电池控制电子器件进一步构造为：

确定所述多个数据仓中的存储旧数据的第一数据仓和所述多个数据仓中的存储新数据的第二数据仓均是满的；以及

基于所述确定而清空所述第一数据仓的内容。

15.一种包括指令的非瞬时计算机可读介质，其中当由处理器执行所述指令时，所述指令使得所述处理器执行估计电池组容量的方法，该方法包括：

接收电荷吞吐量数据；

将接收到的电荷吞吐量数据集成；

基于确定接收到的电荷吞吐量数据是包括增加的电荷吞吐量数据还是减小的电荷吞吐量数据，而将集成后的接收到的电荷吞吐量数据存储在与增加的电荷吞吐量数据相关联的第一数据存储桶或与减小的电荷吞吐量数据相关联的第二数据存储桶中；

接收基于电压的荷电状态变化数据；

将接收到的基于电压的荷电状态变化数据集成；

基于确定接收到的基于电压的荷电状态变化数据是包括增加的基于电压的荷电状态变化数据还是减小的基于电压的荷电状态变化数据，而将集成后的基于电压的荷电状态变化数据存储在与增加的基于电压的荷电状态变化数据相关联的第三数据存储桶或与减小的基于电压的荷电状态变化数据相关联的第四数据存储桶中；

基于存储在所述第一数据存储桶和所述第三数据存储桶中的数据来确定所述电池组的估计充电容量；以及

基于存储在所述第二数据存储桶和所述第四数据存储桶中的数据来确定所述电池组的估计放电容量。

16.根据方案15所述的非瞬时计算机可读介质，其中所述方法还包括：

在确定所述电池组的估计充电容量之前确定在所述第一数据存储桶和所述第三数据存储桶中存储有一定阈值量的数据。

17.根据方案15所述的非瞬时计算机可读介质，其中所述方法还包括：

在确定所述电池组的估计放电容量之前确定在所述第二数据存储桶和所述第四数据存储桶中存储有一定阈值量的数据。

18.根据方案15所述的非瞬时计算机可读介质，其中确定所述电池组的估计充电容量包括将存储在所述第一数据存储桶中的数据的和除以存储在所述第三数据存储桶中的数据的和。

19.根据方案15所述的非瞬时计算机可读介质，其中确定所述电池组的估计放电容量包括将存储在所述第二数据存储桶中的数据的和除以存储在所述第四数据存储桶中的数据的和。

20.根据方案15所述的非瞬时计算机可读介质，其中第一数据存储桶、第二数据存储桶、第三数据存储桶和第四数据存储桶均包括多个数据仓，并且所述方法还包括：

确定所述多个数据仓中的存储旧数据的第一数据仓和所述多个数据仓中的存储新数据的第二数据仓均是满的；并且

基于所述确定而清除所述第一数据仓的内容。

附图说明

描述了本发明的非限制性且非详尽实施例，包括参考附图的本发明的各种实施例，在附图中：

图1示出了根据本文公开的实施例的用于估计车辆中的电池系统的容量的示例性系统。

图2示出了根据本文公开的实施例的用于估计电池组的容量的示例性方法的流程图。

图3示出了根据本文公开的实施例的用于估计电池组的容量的另一示例性方法的流程图。

图4A示出了根据本文公开的实施例的用于估计电池组的容量的方法的第一部分的流程图。

图4B示出了根据本文公开的实施例的在图4A所示的方法的第一部分之后的用于估计电池组的容量的方法的第二部分的流程图。

图5示出了用于实施本文公开的系统和方法的某些实施例的示例性系统。

具体实施方式

以下提供了根据本发明的实施例的系统和方法的详细描述。虽然描述了若干个实施例，但是应该理解的是本发明不限于任意一个实施例，而是涵盖大量替代物、改型和等同物。此外，虽然为了提供对本文公开的实施例的全面理解，而在下文的描述中提出了大量特定细节，但是在没有这些细节中的一些或全部的情况下也能够实践一些实施例。而且，为了清楚，没有详细地描述相关领域中已知的某些技术材料，以避免不必要地模糊本发明。

通过参考附图将最佳地理解本发明的实施例，其中相同的部件可以由相同的标记指代。所公开的实施例的部件如这里大体描述和附图中图示的那样，可以被布置和设计成各种各样的不同构造。因此，本发明的系统和方法的实施例的以下详细描述不意图限制如权利要求声明的本发明的范围，而是仅代表本发明的可能实施例。此外，除非另外明确说明，否则不需要一定以任意特定次序或甚至顺序地执行方法的步骤，也不需要一定仅执行一次步骤。

关于电池容量的信息可以在各种背景下使用，包括但不限于电池系统管理、操作、诊断和预测决策。可以使用这样的信息来改善电池性能和/或确定电池系统状态，包括SOC和健康状态（“SOH）和/或相关联车辆的距离。在某些实施例中，电池系统的SOH可以是电池系统存储和输送电能的能力的定性测量值，而电池系统的SOC可以是电池系统中存储的电能的测量值。对电池系统的容量的准确估计可以进一步提供用于跟踪电池系统在其生命周期期间的性能退化的度量。

图1示出了根据本文公开的实施例的用于估计车辆100中的电池系统102的容量的示例性系统。车辆100可以是机动车、船舶、飞机和/或任意其他类型的交通工具，并且可以包括内燃机（“ICE”）动力传动系统、电动马达动力传动系统、混合发动机动力传动系统、FC动力传动系统和/或适于结合本文公开的系统和方法的任意其他类型的动力传动系统。车辆100可以包括电池系统102，在某些实施例中电池系统102可以是HV电池系统。HV电池系统可以用来对（例如，如在电动、混合或FC动力系统中的）电动动力传动系统部件供电。在进一步实施例中，电池系统102可以是低压电池（例如，铅酸12V车用电池），并且可以构造为将电能供应到各种车辆100系统，包括例如车辆起动机系统（例如，起动机马达）、照明系统、点火系统和/或类似系统。

电池系统102可以包括电池控制系统104。电池控制系统104可以构造为监测和控制电池系统102的某些操作。例如，电池控制系统104可以构造为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可以结合本文公开的方法使用，以便估计电池系统的容量并/或确定其状态（例如，电池系统的SOC和/或SOH）。在某些实施例中，电池控制系统104可以与一个或更多个传感器106（例如，电压传感器、电流传感器等）和/或构造为使得电池控制系统104能够监测和控制电池系统102的操作的其他系统通信地联接。例如，传感器106可以给电池控制系统104提供用于估计电池系统102和/或其构成部件的容量、SOC和/或SOH、估计电池系统102和/或其构成部件的电阻、测量电流和/或测量电压的信息。

电池控制系统104可以进一步构造为提供信息至车辆100中包括的其他系统和/或从其他系统接收信息。例如，电池控制系统104可以与内部车辆计算机系统108和/或外部计算机系统110（例如，经由无线电信系统等）通信地联接。在某些实施例中，电池控制系统104可以至少部分地构造为向车辆100的用户、车辆计算机系统108和/或外部计算机系统110提供关于电池系统102的信息（例如，由传感器106测量的和/或由控制系统104确定的信息）。这样的信息可以包括例如电池容量、SOC和/或SOH信息、电池工作时间信息、电池工作温度信息和/或关于电池系统102的任意其他信息。

电池系统102可以包括适当地确定尺寸为向车辆100提供电力的一个或更多个电池组112。每个电池组112可以包括一个或更多个分部114（例如，电池单元）。分部114可以包括子组，每个子组均可以包括一个或更多个电池单元从而利用任意适当的电池技术或其组合。适当的电池技术可以包括例如铅-酸、镍-金属氢化物（“NiMH”）、锂-离子（“Li-Ion”）、Li-Ion聚合物、锂-空气、镍-镉（“NiCad”）、包括吸附式玻璃纤维隔板（“AGM”）的阀控式铅-酸（“VRLA”）、镍-锌（“NiZn”）、熔盐（例如，ZEBRA电池）、镍锰钴（“NMC”）、磷酸铁锂（“LFP”）、锂锰氧化物（“LMO”）和/或其他适当的电池技术和/或其组合。

每个分部114可以关联于构造为测量与每个电池分部114相关联的一个或更多个电参数（例如，电压、电流、阻抗、荷电状态等等）的传感器106。虽然图1示出了与每个电池分部114相关联的单独的传感器106，但是在一些实施例中也可以利用构造为测量与多个分部114相关联的各种电参数的一个传感器。

可以将由传感器106测量的电参数提供给电池控制系统104和/或一个或更多个其他系统。使用电参数，电池控制系统104和/或任意其他适当的系统可以协调电池系统102的操作（例如，充电操作、放电操作、平衡操作等等）。在某些实施例中，可以由电池控制系统104和/或一个或更多个传感器106向车辆计算机系统108和/或外部计算机系统110提供一个或更多个电参数。基于某些测量的电参数，电池控制系统104、车辆计算机系统108和/或任意其他适当的系统可以利用本文公开的方法来估计电池系统102和/或其任意构成分部114的容量和/或状态。

图2示出了根据本文公开的实施例的用于估计电池组的容量的示例性方法200的流程图。在某些实施例中，可以由电池控制系统、车辆计算机系统、外部计算机系统和/或构造为实施状态估计方法和/或监测、建模和/或以其他方式表征电池系统的功率容量的任意其他系统或系统组合来执行和/或通过使用以上系统来实施方法200的一个或更多个所示元素。

在202，方法可以开始。在204，可以测量与电池系统相关联的增加和减小电荷吞吐量数据并且将其存储在单独的数据存储桶中。所存储的增加和减小的电荷吞吐量数据可以进一步在相应的数据存储桶内集成。在206，可以测量与电池系统相关联的增加和减小的SOCv变化并将其存储在单独的数据存储桶中。所存储的增加和减小的SOCv变化数据可以进一步在相应的数据存储桶内集成。以此方式，数据可以基于两个符号（即，增加和减小）和数据类型（即，电荷吞吐量和SOCv变化）而分桶。

在208，可以通过将减小的电荷吞吐量数据除以减小的SOCv变化数据（即，dAhr/dSOCv），来计算基于减小的分桶数据的估计的放电容量。类似地，可以通过将增加的电荷吞吐量数据除以增加的SOCv变化数据，来计算基于增加的桶装数据的估计的充电容量。可以利用基于增加的桶装数据的估计的充电容量和基于减小的桶装数据的估计的充电容量来确定电池系统的总估计充电容量。在一些实施例中，可以通过回归来使用估计的容量，来跟踪电池系统的随时间的容量变化和/或改变。

在某些实施例中，使用所公开的方法的实施例估计充电容量可以降低对于与容量确定相关的输入变化的敏感性。而且，所公开方法的某些方法可以是迭代的，并且从连续更新的估计容量计算进行回归可以允许降低旧数据的统计显著性并且确定适应性的估计容量值。充电数据（即，增加）和放电数据（例如，减小）的分离可以进一步允许在电量维持操作期间累积数据。利用根据本文公开的实施例的SOCv变化可以进一步允许降低对相关联的电池系统中的开路电压曲线偏移的敏感性。

在某些实施例中，每个数据存储桶可以包括多个构成数据仓（例如，每个存储桶具有两个构成数据仓）。每个仓可以构造为存储与根据所公开实施例的电池容量估计计算相关的统计学上显著的足够数据。在210，当第一仓充满数据时，可以将与同一存储桶相关联的第二仓清除，并且开始对第二仓填充新数据。两个仓中的数据可以被所公开的系统和方法的实施例使用来确定相关联的电荷吞吐量和/或SOCv变化。一旦第二仓被充满，则可以将第一仓清除，并且新数据累积可以在第一仓中继续进行。

在一些实施例中，四个数据存储桶可以对应于增加的电荷吞吐量数据、减小的电荷吞吐量数据、增加的SOCv变化数据和减小的SOCv变化数据，结合所公开的方法使用。在某些实施例中，每个存储桶可以与两个数据仓相关联（即，共计四个存储桶和共计八个存储仓）。将意识到在其它实施例中，可以结合所公开的系统和方法使用任意适当数量的数据存储桶和/或一致的仓。在212，方法可以继续到结束。

图3示出了根据本文公开的实施例的用于估计电池组的容量的另一示例性方法300的流程图。在某些实施例中，可以由电池控制系统、车辆计算机系统、外部计算机系统和/或构造为实施状态估计方法和/或监测、建模和/或以其他方式表征电池系统的功率容量的任意其他系统或系统组合来执行和/或通过使用以上系统来实施方法300的一个或更多个所示元素。

在某些实施例中，可以首先确定已经累积了足够量的数据，然后基于这样的数据确定电池系统的估计容量。在一些实施例中，这样的确定可以限制任意一次充电和/或放电发生的影响，并且允许基于大数据趋势确定估计的容量。所示方法300的某些元素（例如步骤308和312）可以实施这样的确定。

在302，方法300可以开始。在304，可以测量与电池系统相关联的增加和减小电荷吞吐量数据并且将其存储在单独的数据存储桶中。在306，可以测量与电池系统相关联的增加和减小的SOCv变化数据并且将其存储在单独的数据存储桶中。

在308可以确定是否已经累积了足够的增加的电荷吞吐量数据和增加的SOCv变化数据。在某些实施例中，可以使用与阈值的比较来确定是否已经累积了足够的增加的电荷吞吐量数据和/或增加的SOCv变化数据。在一些实施例中，可以基于可用于确定一定准确度和/或一定统计学显著性内的估计充电容量的数据量来确定阈值。如果已经累积了足够的增加的电荷吞吐量数据和增加的SOCv变化数据，则方法300可以前进到310，在此可以基于增加的电荷吞吐量数据和增加的SOCv变化数据确定估计充电容量。如果尚未累积足够的增加的电荷吞吐量数据和增加的SOCv变化数据，则方法300可以前进到304，在此可以累积额外数据。

在310处的估计容量确定之后，方法300可以前进到312。在312，可以确定是否已经累积了足够的减小的电荷吞吐量数据和减小的SOCv变化数据。在某些实施例中，可以使用与阈值的比较来确定是否已经累积了足够的减小的电荷吞吐量数据和/或增加的SOCv变化数据。在一些实施例中，可以基于可用于确定一定准确度和/或一定统计学显著性内的估计放电容量的数据量来确定阈值。如果已经累积了足够的减小的电荷吞吐量数据和减小的SOCv变化数据，则方法300可以前进到314，在此可以基于减小的电荷吞吐量数据和减小的SOCv变化数据估计放电容量。如果尚未累积足够的减小的电荷吞吐量数据和减小的SOCv变化数据，则方法300可以前进到304，在此可以累积额外数据。

基于在310和314处确定的估计容量，在316处可以确定电池系统的总估计充电容量。在一些实施例中，可以在回归中使用估计容量和/或总估计充电容量来跟踪电池系统随时间的容量变化。可以结合包括但不限于电池系统管理、操作、诊断和预测决策的各种活动使用估计容量。方法可以前进到318并在318结束。

图4A示出了根据本文公开的实施例的用于估计电池组的容量的方法的第一部分400a的流程图。图4B示出了根据本文公开的实施例的用于估计电池组的容量的方法的第二部分400b的流程图。在某些实施例中，可以由电池控制系统、车辆计算机系统、外部计算机系统和/或构造为实施状态估计方法和/或监测、建模和/或以其他方式表征电池系统的功率容量的任意其他系统或系统组合来执行和/或通过使用以上系统来实施方法的一个或更多个所示元素。

方法可以开始于402。在404，可以确定与电池系统相关联的测量电流数据是否是正的（即，增加）。如果测量电流数据是正的（即，表明测量电流数据是充电电流吞吐量数据），则方法可以前进到406，在此可以确定测量电流数据当前是否正累积在与增加电流吞吐量数据相关联的数据存储桶的第一数据仓中。如果数据当前正累积在第一数据仓中，则方法可以前进到408，在此可以将测量电流数据集成且存储在第一数据仓中。如果数据当前没有累积在第一数据仓中，则方法可以前进到410，在此可以将测量电流数据集成且存储在与增加的电流吞吐量数据相关联的数据存储桶的第二数据仓中。

如果在404处确定测量电流数据是负的（即，表明测量电流数据是放电电流吞吐量数据），则方法可以前进到412，在此可以确定测量电流数据当前是否正累积在与减小的电流吞吐量数据相关联的数据存储桶的第一数据仓中。如果数据当前正累积在第一数据仓中，则方法可以前进到414，在此可以将测量电流数据集成且存储在第一数据仓中。如果数据当前没有累积在第一数据仓中，则方法可以前进到416，在此可以将测量电流数据集成且存储在与减小的电流吞吐量数据相关联的数据存储桶的第二数据仓中。

在418，可以确定与电池系统相关联的测量SOCv变化数据是否是正的（即，增加）。如果测量SOCv变化数据是正的（即，表明测量SOCv变化数据是充电SOCv变化数据），则方法可以前进到420，在此可以确定测量SOCv变化数据当前是否正累积在与增加的SOCv变化数据相关联的数据存储桶的第一数据仓中。如果数据当前正累积在第一数据仓中，则方法可以前进到422，在此可以将测量SOCv变化数据集成且存储在第一数据仓中。如果数据当前没有正累积在第一数据仓中，则方法可以前进到424，在此可以将测量SOCv变化数据集成且存储在与增加的SOCv变化数据相关联的数据存储桶的第二数据仓中。

如果在418处确定测量SOCv变化数据是负的（即，表明测量SOCv变化数据是放电SOCv变化数据），则方法可以前进到426，在此可以确定测量SOCv变化数据当前是否正累积在与减小的SOCv变化数据相关联的数据存储桶的第一数据仓中。如果数据当前正累积在第一数据仓中，则方法可以前进到428，在此可以将测量SOCv变化数据集成且存储在第一数据仓中。如果数据当前没有正累积在第一数据仓中，则方法可以前进到430，在此可以将测量电流数据集成且存储在与减小的电流吞吐量数据相关联的数据存储桶的第二数据仓中。之后方法可以前进到432。

方法可以从432前进到434。在434，可以基于增加的电荷吞吐量数据和增加的SOCv变化数据来确定充电估计容量。在某些实施例中，可以通过将与增加的电流吞吐量数据相关联的数据存储桶的仓中所存储的数据的和除以与增加的SOCv变化数据相关联的数据存储桶的仓中所存储的数据的和，来确定充电估计容量。

在436，可以基于减小的电荷吞吐量数据和减小的SOCv变化数据来确定放电估计容量。在某些实施例中，可以通过将与减小的电流吞吐量数据相关联的数据存储桶的仓中所存储的数据的和除以与减小的SOCv变化数据相关联的数据存储桶的仓中所存储的数据的和，来确定放电估计容量。

在438，可以基于充电估计容量和放电估计容量来确定回归容量值。在440，可以确定数据是否正累积在与增加的电流吞吐量数据和SOCv变化数据相关联的第一数据仓中。如果数据正累积在第一数据仓中，则方法可以前进到442，在此可以确定基于第一数据仓的数据的当前集成值是否大于校准阈值。如果该值大于校准阈值，则在444处，可以将与增加的电流吞吐量数据和SOCv变化数据相关联的第二数据仓的值设定为零，并且数据可以开始累积在第二数据仓中。之后方法可以前进到460结束。如果当前集成值小于校准阈值，则方法可以前进到460结束。

如果在440处的确定表明数据没有正累积在第一数据仓中，则方法可以前进到446，在此可以确定基于第二数据仓的数据的当前集成值是否大于校准阈值。如果该值大于校准阈值，则在448处，可以将与增加的电流吞吐量数据和SOCv变化数据相关联的第一数据仓的值设定为零，并且数据可以开始累积在第一数据仓中。之后方法可以前进到460结束。如果当前集成值小于校准阈值，则方法可以前进到460结束。

在450，可以确定数据是否正累积在与减小的电流吞吐量数据和SOCv变化数据相关联的第一数据仓中。如果数据正累积在第一数据仓中，则方法可以前进到452，在此可以确定基于第一数据仓的数据的当前集成值是否大于校准阈值。如果该值大于校准阈值，则在454处，可以将与减小的电流吞吐量数据和SOCv变化数据相关联的第二数据仓的值设定为零，并且数据可以开始累积在第二数据仓中。之后方法可以前进到460结束。如果当前集成值小于校准阈值，则方法可以前进到460结束。

如果在450处的确定表明数据没有正累积在第一数据仓中，则方法可以前进到456，在此可以确定基于第二数据仓的数据的当前集成值是否大于校准阈值。如果该值大于校准阈值，则在448处，可以将与减小的电流吞吐量数据和SOCv变化数据相关联的第一数据仓的值设定为零，并且数据可以开始累积在第一数据仓中。之后方法可以前进到460结束。如果当前集成值小于校准阈值，则方法可以前进到460结束。

图5示出了用于实施本文公开的系统和方法的某些实施例的示例性系统。在某些实施例中，计算机系统500可以是个人计算机系统、服务器计算机系统、车载计算机、电池控制系统和/或适于实施所公开的系统和方法的任意其他类型的系统。在进一步实施例中，计算机系统500可以是任意便携式电子计算机系统或者电子装置，包括例如笔记本计算机、智能手机和/或平板计算机。

如图所示，除其他外，计算机系统500还可以包括一个或更多个处理器502、随机存取存储器（“RAM”）504、通信接口506、用户界面508和非瞬时计算机可读存储介质510。处理器502、RAM504、通信接口506、用户界面508和计算机可读存储介质510可以经由公共数据总线512彼此通信地联接。在一些实施例中，计算机系统500的各种部件可以使用硬件、软件、固件和/或其任意组合来实施。

用户界面508可以包括任意数量的允许用户与计算机系统500互动的装置。例如，用户界面508可以用于向用户显示交互界面。用户界面508可以是与计算机系统500通信地联接的单独的界面系统，或者替代性地可以是例如用于笔记本电脑或其他类似装置的显示界面等集成系统。在某些实施例中，可以在触屏显示器上生成用户界面508。用户界面508也可以包括任意数量的其他输入装置，包括例如键盘、跟踪球和/或指针装置。

通信接口506可以是能够与其他计算机系统、外围设备和/或通信地联接到计算机系统500的其他设备通信的任意接口。例如，通信接口506可以允许计算机系统500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，从而允许传输以及接收来自这些系统的数据。除其他外，通信接口506还可以包括调制解调器、卫星数据传输系统、以太网卡和/或能够使得计算机系统500连接到数据库和网络（例如LAN、MAN、WAN和因特网）的任意其他适当设备。在进一步实施例中，通信接口506可以进一步能够与构造为测量和/或以其他方式提供信息来结合所公开实施例使用的一个或更多个传感器和/或其他系统通信。

处理器502可以包括一个或更多个通用处理器、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处理设备以及/或者能够实施本文公开的系统和方法的任意其他设备或设备的结构。

处理器502可以构造为执行存储在非瞬时计算机可读存储介质510上的计算机可读指令。计算机可读存储介质510可以根据期望存储其他的数据或信息。在一些实施例中，计算机可读指令可以包括计算机可执行功能模块514。例如，计算机可读指令可以包括构造为实施上面描述的系统和方法的功能性的全部或部分的一个或更多个功能模块。可以存储在计算机可读存储介质510上的特定功能模型可以包括构造为执行根据本文公开的实施例的电池容量和/或状态估计方法和/或相关计算的模块、和/或构造为实施本文公开的系统和方法的任意其他一个或更多个模块。

本文公开的系统和方法可以独立于用于生成在计算机系统500上操作的计算机可读指令和/或其他操作系统的编程语言来实施。例如，计算机可读指令可以被写成任意适当的编程语言，其示例包括但不限于C、C++、VisualC++和/或VisualBasic、Java、Perl或者任意其他适当的编程语言。进而，计算机可读指令和/或功能模块可以是单独的程序或模块的集合以及/或者较大程序内的程序模块或程序模块的一部分的形式。由计算机系统500对数据的处理可以是响应于用户命令、先前处理的结果或者另一处理机器所做出的请求。将意识到,计算机系统500可以利用任意适当的操作系统，包括例如，Unix、Dos、Android、Symbian、Windows、iOS、OSX、Linux等。

虽然为了清楚已经在某些细节方面进行了前文的描述，不过将显而易见的是，在不脱离其原理的情况下可以做出某些修改和改变。应该注意到，存在实施本文描述的过程和系统的许多替代性方式。因此，当前实施例被认为是例示性的而不是限制性的，并且本发明不限于本文给出的细节，而是可以在所附权利要求的范围和等同物范围内进行修改。

已经参考各种实施例描述了前述说明。然而，本领域技术人员将意识到在不脱离本发明的范围的情况下能够做出各种修改和改变。例如，取决于具体应用或考虑到与系统操作相关联的许多成本因素，可以以替代性方式实施各种操作步骤以及用于执行操作性步骤的部件。因此，可以将任何一个或更多个步骤删除、修改或与其他步骤结合。进而，本公开被认为是例示性的而不是限制性含义，并且旨在将所有这样的修改包括在其范围内。同样，以上已经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、问题的解决方案以及可以导致任何益处、优点或解决方案会出现或变得更加明显的任意元素不被解释为重要的、必需的或必要的特征或元素。

当在本文中使用时，术语“包括”和“包含”及其任意其他变型旨在涵盖非详尽的包括，以致包括一系列元素的过程、方法、物品或装置不仅包括这些元素，而且可以包括没有明确列出或者这些过程、方法、系统、物品或装置所固有的其他元素。另外，当在本文中使用时，术语“被联接”、“联接”及其任意变型旨在涵盖物理连接、电连接、磁性连接、光学连接、通信连接、功能性连接和/或任意其他的连接。

本领域的技术人员将意识到在不脱离本发明的基本原理的情况下，可以对上述实施例的细节做出各种改变。因此，应该仅由所附权利要求确定本发明的范围。

Claims (10)

1.一种估计电池组容量的方法，该方法包括：

接收电荷吞吐量数据；

将接收到的电荷吞吐量数据集成；

基于确定接收到的电荷吞吐量数据是包括增加的电荷吞吐量数据还是减小的电荷吞吐量数据，而将集成后的接收到的电荷吞吐量数据存储在与增加的电荷吞吐量数据相关联的第一数据存储桶或与减小的电荷吞吐量数据相关联的第二数据存储桶中；

接收基于电压的荷电状态变化数据；

将接收到的基于电压的荷电状态变化数据集成；

基于确定接收到的基于电压的荷电状态变化数据是包括增加的基于电压的荷电状态变化数据还是减小的基于电压的荷电状态变化数据，而将集成后的基于电压的荷电状态变化数据存储在与增加的基于电压的荷电状态变化数据相关联的第三数据存储桶或与减小的基于电压的荷电状态变化数据相关联的第四数据存储桶中；

基于存储在所述第一数据存储桶和所述第三数据存储桶中的数据来确定所述电池组的估计充电容量；以及

基于存储在所述第二数据存储桶和所述第四数据存储桶中的数据来确定所述电池组的估计放电容量。

2.根据权利要求1所述的方法，其中所述方法还包括：

在确定所述电池组的估计充电容量之前确定在所述第一数据存储桶和所述第三数据存储桶中存储有一定阈值量的数据。

3.根据权利要求1所述的方法，其中所述方法还包括：

在确定所述电池组的估计放电容量之前确定在所述第二数据存储桶和所述第四数据存储桶中存储有一定阈值量的数据。

4.根据权利要求1所述的方法，其中确定所述电池组的估计充电容量包括将存储在所述第一数据存储桶中的数据的和除以存储在所述第三数据存储桶中的数据的和。

5.根据权利要求1所述的方法，其中确定所述电池组的估计放电容量包括将存储在所述第二数据存储桶中的数据的和除以存储在所述第四数据存储桶中的数据的和。

6.根据权利要求1所述的方法，其中第一数据存储桶、第二数据存储桶、第三数据存储桶和第四数据存储桶均包括多个数据仓。

7.根据权利要求6所述的方法，其中所述方法还包括：

确定所述多个数据仓中的存储旧数据的第一数据仓和所述多个数据仓中的存储新数据的第二数据仓均是满的；以及

基于所述确定而清除所述第一数据仓的内容。

8.一种系统，包括：

电池组；

构造为提供与所述电池组相关联的电荷吞吐量数据的第一传感器；

构造为提供与所述电池组相关联的基于电压的荷电状态变化数据的第二传感器；

计算机可读存储介质；和

电池控制电子器件，通信地联接到所述第一传感器和第二传感器以及所述计算机可读存储介质，所述电池控制电子器件构造为：

　　接收所述电荷吞吐量数据；

　　将接收到的电荷吞吐量数据集成；

　　基于确定所接收到的电荷吞吐量数据是包括增加的电荷吞吐量数据还是减小的电荷吞吐量数据，而将集成后的接收到的电荷吞吐量数据存储在与增加的电荷吞吐量数据相关联的所述计算机可读存储介质的第一数据存储桶或与减小的电荷吞吐量数据相关联的所述计算机可读存储介质的第二数据存储桶中；

　　接收所述基于电压的荷电状态变化数据；

　　将接收到的基于电压的荷电状态变化数据集成；

　　基于确定接收到的基于电压的荷电状态变化数据是包括增加的基于电压的荷电状态变化数据还是减小的基于电压的荷电状态变化数据，而将集成后的基于电压的荷电状态变化数据存储在与增加的基于电压的荷电状态变化数据相关联的所述计算机可读存储介质的第三数据存储桶或与减小的基于电压的荷电状态变化数据相关联的所述计算机可读存储介质的第四数据存储桶中；

　　基于存储在所述第一数据存储桶和所述第三数据存储桶中的数据来确定所述电池组的估计充电容量；以及

　　基于存储在所述第二数据存储桶和所述第四数据存储桶中的数据来确定所述电池组的估计放电容量。

9.根据权利要求8所述的系统，其中所述电池控制电子器件进一步构造为：

在确定所述电池组的估计充电容量之前确定在所述第一数据存储桶和所述第三数据存储桶中存储有一定阈值量的数据。

10.一种包括指令的非瞬时计算机可读介质，其中当由处理器执行所述指令时，所述指令使得所述处理器执行估计电池组容量的方法，该方法包括：

接收电荷吞吐量数据；

将接收到的电荷吞吐量数据集成；

基于确定接收到的电荷吞吐量数据是包括增加的电荷吞吐量数据还是减小的电荷吞吐量数据，而将集成后的接收到的电荷吞吐量数据存储在与增加的电荷吞吐量数据相关联的第一数据存储桶或与减小的电荷吞吐量数据相关联的第二数据存储桶中；

接收基于电压的荷电状态变化数据；

将接收到的基于电压的荷电状态变化数据集成；

基于确定接收到的基于电压的荷电状态变化数据是包括增加的基于电压的荷电状态变化数据还是减小的基于电压的荷电状态变化数据，而将集成后的基于电压的荷电状态变化数据存储在与增加的基于电压的荷电状态变化数据相关联的第三数据存储桶或与减小的基于电压的荷电状态变化数据相关联的第四数据存储桶中；

基于存储在所述第一数据存储桶和所述第三数据存储桶中的数据来确定所述电池组的估计充电容量；以及

基于存储在所述第二数据存储桶和所述第四数据存储桶中的数据来确定所述电池组的估计放电容量。