CN105424221A - 用于电池系统温度估计的系统和方法 - Google Patents

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Abstract

提出了用于电池系统温度估计的系统和方法。在一些实施例中，估计电池系统的温度的方法可以使用测量出的电池系统温度数据和测量出的周围温度数据。基于测量出的温度数据，可以至少部分地使用扩展卡尔曼滤波器和与电池系统相关的能量平衡过程模型来确定电池系统的平均估计温度。

Description

用于电池系统温度估计的系统和方法
技术领域
本公开涉及用于估计电池组的温度的系统和方法。更具体来说，但是非排他地，本文披露的系统和方法涉及使用扩展卡尔曼滤波器估计车辆电池组的温度。
背景技术
客用车辆通常包括用于操作车辆的电气和传动系系统的零件的电池。例如，车辆通常包括配置成将电能供应到车辆起动机系统（例如，起动机电机）、照明系统和/或点火系统的12V铅酸汽车电池。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，360V HV电池系统）来对车辆的电动传动系部件（例如，电驱动电机等）供电。例如，可以使用包括在车辆中的HV可再充电的能量储存系统（“ESS”）来为车辆的电动传动系部件供电。
监控电池系统的温度可以允许基于此信息做出更精确的电池系统控制和/或管理决定，由此提高整体电池性能。对电池系统温度的精确了解可以进一步允许改进诊断和/或预测方法以识别潜在的电池系统问题。用于估计电池系统的温度的常规方法可以使用电池系统内配置成提供温度指示的多个温度传感器（例如，热敏电阻）。然而，这些方法不可以提供车辆电池系统内的平均温度的特别精确的估计，由此导致较差的车辆驾驶性能和/或增加车辆能量使用和/或更快速的电池容量降级。此外，使用多个温度传感器来估计车辆电池系统内的温度可能引入增加的初始制造成本以及持续的修理和/或保修成本。
发明内容
本文披露的系统和方法可以特别提供电池系统的温度的更精确确定和/或估计，由此改进电池系统控制、管理和诊断决定。在一些实施例中，与常规的温度估计方法相比时，所披露的系统和方法可以减小和/或消除电池系统内的多个温度传感器的使用。本文披露的实施例可以进一步减少与在车辆电池系统中包括多个温度估计传感器（诸如热敏电阻）相关的初始和持续的成本。
在某些实施例中，本文披露的系统和方法可以至少部分地使用扩展卡尔曼滤波器（“EKF”）来估计电池系统的温度。在一些实施例中，EKF可以使用一系列温度测量（例如，随时间观测的测量）来产生可能比单个温度测量更精确的电池系统温度的估计。EKF可以对在一系列测量中接收到的新温度测量进行递归地运算并产生具有提高的精确度的电池系统温度估计。在某些实施例中，EKF可以被配置成使用新输入的温度测量和基于先前接收到的温度测量得出的结果来实时运算。
在某些实施例中，EFK可以使用至少两个计算阶段：预测阶段和更新阶段。在预测阶段中，可以基于过程模型和测量模型来估计电池温度。也可以预测与估计出的温度相关的不确定性（例如，过程误差协方差）。估计出的温度和预测的不确定性可以传递到更新阶段，在更新阶段中可以计算测量不确定性（例如，测量误差协方差）和卡尔曼增益，并且可以更新估计出的温度状态测量。此信息可以被提供到预测阶段以进行递归的温度估计。
在一些实施例中，用于估计电池系统的温度的方法可以包括从与电池系统相关的一个或多个第一温度传感器接收电池系统温度测量数据。可以进一步从与电池系统相关的一个或多个第二传感器接收与电池系统附近的周围温度相关的周围温度测量数据。基于电池系统温度测量数据、周围温度测量数据、与电池系统相关的能量平衡过程模型以及温度参数并且至少部分地使用扩展卡尔曼滤波器，可以确定电池系统的平均估计温度。
在某些实施例中，温度参数可以与配置成在工作期间冷却电池系统的冷却系统相关（例如，入口冷却液温度、出口冷却液温度等）。可以基于以冷却液温度为基础的测量模型、冷却系统的工作状态、当冷却系统处于主动加热状态下时电池系统的平均估计温度与偏移温度的和、当冷却系统处于主动冷却状态下时电池系统的平均估计温度与偏移温度之间的差、当冷却系统的泵处于关闭状态下时电池系统的平均估计温度、当冷却系统的泵处于开启状态下但是既不主动加热也不主动冷却时测量出的冷却液温度等来确定温度参数。
在某些实施例中，上述方法可以由与电池组相关的电池控制电子器件来执行和/或使用存储相关的可执行指令的永久计算机可读介质来实施。
在其他实施例中，披露一种系统，该系统可以包括电池系统、配置成测量与电池系统相关的温度数据的一个或多个第一温度传感器、配置成测量与电池系统附近的周围温度相关的周围温度数据的一个或多个第二温度传感器和/或配置成测量与电池系统相关的电流数据的一个或多个电流传感器。系统可以进一步包括通信地联接到各个元件的电池控制电子器件。
电池控制电子器件可以被特别配置成接收电池系统温度测量数据、周围温度测量数据以及电流测量数据。基于接收到的数据，电池控制电子器件可以至少部分地将扩展卡尔曼滤波器用于与电池系统相关的能量平衡过程模型和与冷却系统相关的温度参数以确定电池系统的平均估计温度。
本发明包括以下方案：
1. 一种估计电池系统的温度的方法，所述方法包括：
从与所述电池系统相关的一个或多个第一温度传感器接收电池系统温度测量数据；
从与所述电池系统相关的一个或多个第二传感器接收与所述电池系统附近的周围温度相关的周围温度测量数据；以及
基于所述电池系统温度测量数据、所述周围温度测量数据、与所述电池系统相关的能量平衡过程模型以及温度参数，至少部分地使用扩展卡尔曼滤波器来确定所述电池系统的平均估计温度。
2. 如方案1所述的方法，其中所述温度参数包括与配置成在工作期间冷却所述电池系统的冷却系统相关的温度参数。
3. 如方案2所述的方法，其中与所述冷却系统相关的温度参数包括所述电池系统的入口冷却液温度。
4. 如方案2所述的方法，其中与所述冷却系统相关的温度参数包括所述电池系统的出口冷却液温度。
5. 如方案1所述的方法，其中基于以冷却液温度为基础的测量模型来确定与所述冷却系统相关的温度参数。
6. 如方案5所述的方法，其中与所述冷却系统相关的温度参数基于所述冷却系统的工作状态变化。
7. 如方案6所述的方法，其中与所述冷却系统相关的温度参数是基于当所述冷却系统处于主动加热状态下时所述电池系统的平均估计温度与偏移温度的和。
8. 如方案6所述的方法，其中与所述冷却系统相关的温度参数是基于当所述冷却系统处于主动冷却状态下时所述电池系统的平均估计温度与偏移温度之间的差。
9. 如方案6所述的方法，其中与所述冷却系统相关的温度参数是基于当所述冷却系统的泵处于关闭状态下时所述电池系统的平均估计温度。
10. 如方案6所述的方法，其中与所述冷却系统相关的温度参数是基于当所述冷却系统的泵处于开启状态下但是既不主动加热也不主动冷却时测量出的冷却液温度。
11. 一种系统，包括：
电池系统；
配置成测量与所述电池系统相关的温度数据的一个或多个第一温度传感器；
配置成测量与所述电池系统附近的周围温度相关的周围温度数据的一个或多个第二温度传感器；
配置成测量与所述电池系统相关的电流数据的一个或多个电流传感器；
通信地联接到所述一个或多个第一温度传感器、所述一个或多个第二温度传感器以及所述一个或多个电流传感器的电池控制电子器件，所述电池控制电子器件被配置成：
　　接收电池系统温度测量数据；
　　接收周围温度测量数据；
　　接收电流测量数据；以及
　　基于所述电池系统温度测量数据、所述周围温度测量数据、所述电流测量数据、与所述电池系统相关的能量平衡过程模型以及与所述冷却系统相关的温度参数，至少部分地使用扩展卡尔曼滤波器来确定所述电池系统的平均估计温度。
12. 如方案11所述的系统，其中所述系统进一步包括联接到所述电池系统的配置成在工作期间冷却所述电池系统的冷却系统，并且其中所述温度参数与所述冷却系统相关。
13. 如方案12所述的系统，其中与所述冷却系统相关的温度参数包括所述电池系统的入口冷却液温度。
14. 如方案12所述的系统，其中与所述冷却系统相关的温度参数包括所述电池系统的出口冷却液温度。
15. 如方案12所述的系统，其中基于以冷却液温度为基础的测量模型来确定所述温度参数。
16. 如方案15所述的系统，其中所述温度参数基于所述冷却系统的工作状态变化。
17. 如方案15所述的系统，其中与所述冷却系统相关的温度参数是基于当所述冷却系统处于主动加热状态下时所述电池系统的平均估计温度与偏移温度的和。
18. 如方案15所述的系统，其中与所述冷却系统相关的温度参数是基于当所述冷却系统处于主动冷却状态下时所述电池系统的平均估计温度与偏移温度之间的差。
19. 如方案15所述的系统，其中与所述冷却系统相关的温度参数是基于当所述冷却系统的泵处于关闭状态下时所述电池系统的平均估计温度。
20. 如方案15所述的系统，其中与所述冷却系统相关的温度参数是基于当所述冷却系统的泵处于关闭状态下时测量出的冷却液温度。
附图说明
参照附图描述本公开的非限制性和非排他性实施例，包括本公开的各种实施例，其中：
图1示出根据本文披露的实施例的用于估计车辆中的电池系统的温度的示例性系统。
图2示出根据本文披露的实施例的用于估计电池系统的温度的示例性方法的概念图。
图3示出根据本文披露的实施例的用于估计电池系统的温度的示例性方法的流程图。
图4示出展示根据本文披露的实施例的示例性电池系统温度测量和估计的图表。
图5示出用于实施本文披露的系统和方法的某些实施例的示例性系统。
具体实施方式
以下提供根据本公开的实施例的系统和方法的详细描述。虽然描述了几个实施例，但是应理解，本公开并不限于任一个实施例，而是涵盖若干替代、修改和等效物。此外，虽然在以下描述中阐述若干具体细节以提供对本文披露的实施例的全面理解，但是一些实施例可以在没有这些细节中的一些或所有的情况下实践。此外，为了清晰的目的，并不详细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公开。
本公开的实施例将通过参照图式来最佳理解，其中相同部分可以由相同数字指定。如本文图中大体上描述和示出的所披露的实施例的部件可以多种不同的配置来布置和设计。因此，本公开的系统和方法的实施例的以下详细描述并不意欲限制如所要求的本公开的范围，而是仅代表本公开的可能实施例。此外，方法的步骤并不必需要以任何特定次序甚至顺序地执行，也不需要步骤仅执行一次，除非另有指示。
图1示出根据本文披露的实施例的用于估计车辆100中的电池系统102的温度的示例性系统。车辆100可以是机动车辆、海上运载工具、飞机和/或任何其他类型的车辆，并且可以包括内燃发动机（“ICE”）传动系、电动机传动系、混合动力发动机传动系、FC传动系和/或适合并入本文披露的系统和方法的任何其他类型的传动系。车辆100可以包括电池系统102，在某些实施例中，该电池系统可以是HV电池系统。HV电池系统可以用来为电动传动系部件供电（例如，如在电动、混合动力或FC动力系统中）。在其他实施例中，电池系统102可以是低电压电池（例如，铅酸12V汽车电池）并且可以被配置成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，起动机电机）、照明系统、点火系统等。
电池系统102可以包括电池控制系统104。电池控制系统104可以被配置成监控和控制电池系统102的某些操作。例如，电池控制系统104可以被配置成监控和控制电池系统102的充电和放电操作。在某些实施例中，电池控制系统104可以用于本文披露的方法以估计电池系统102的温度。在某些实施例中，电池控制系统104可以与一个或多个传感器106（例如，电压传感器、电流传感器、温度传感器等）和/或配置成使得电池控制系统104能够监控和控制电池系统102的操作的其他系统通信地联接。例如，传感器106可以为电池控制系统104提供用来估计温度、容量、电荷状态（“SOC”）和/或健康状态（“SOH”）、估计电阻、测量电流和/或测量电池系统102和/或其构成部件的电压的信息。
电池控制系统104可以进一步被配置成将信息提供到包括在车辆100中的其他系统和/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通信地联接（例如，通过无线电信系统等）。在某些实施例中，电池控制系统104可以至少部分地被配置成将关于电池系统102的信息（例如，由传感器106测量出的信息和/或由控制系统104确定的信息）提供给车辆100的用户、车辆计算机系统108和/或外部计算机系统110。这些信息可以包括例如容量、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和/或车辆周围的环境的任何其他信息（例如，关于外部周围空气温度的信息）。
电池系统102可以包括一个或多个电池组112，所述电池组被适当地定尺寸以将电功率提供到车辆100。每个电池组112可以包括一个或多个分部114（例如，单元）。分部114可以包括子组，每个子组可以包括使用任何适合的电池技术或其组合的一个或多个电池单元。适合的电池技术可以包括例如铅酸、镍-金属氢化物（“NiMH”）、锂离子（“Li离子”）、Li离子聚合物、锂空气、镍镉（“NiCad”）、包括吸附式玻璃纤维棉（“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（“LEP”）、锂锰氧化物（“LMO”）和/或其他适合的电池技术和/或其组合。
每个分部114可以与配置成测量与每个电池分部114相关的一个或多个参数（例如，温度、电压、电流、阻抗、SOC等）的传感器106相关联。尽管图1示出与每个电池分部114相关联的单独传感器106，但是在一些实施例中，也可以使用配置成测量与多个分部114相关的各种电气参数的传感器。在某些实施例中，传感器106可以被配置成测量一个或多个相关电池分部114的温度。在某些实施例中，传感器106可以包括一个或多个热敏电阻，然而将了解，可以将其他类型的温度测量传感器用于所披露的系统和方法，包括而不限于热电偶、红外温度传感器、恒温器、温度计、状态变化温度传感器、硅二极管温度传感器等。
传感器106所测量出的电气参数可以被提供给电池控制系统104和/或一个或多个其他系统。使用电气参数，电池控制系统104和/或任何其他适合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）。在某些实施例中，电池控制系统104和/或一个或多个传感器106可以将一个或多个电气参数提供给车辆计算机系统108和/或外部计算机系统110。基于某些测量出的参数，电池控制系统104、车辆计算机系统108和/或任何其他适合的系统可以使用本文披露的方法来估计电池系统102和/或任何其构成分部114的温度和/或状态。
在一些实施例中，为了调节电池系统102的温度，电池系统102可以包括冷却系统116。尽管本文披露的实施例是结合液体冷却系统116来论述，但是将了解，实施例可以类似地用于空气和/或气体冷却系统，所述系统被配置成循环和/或分配来自车厢HVAC和/或管道输出、来自外部空气和/或来自电池内的再循环空气和/或任何其他类型的热添加和/或移除系统（例如，放置在单元之间的电阻式加热元件等）的空气。在所示实施例中，冷却系统116可以被配置成将水性液体冷却液循环和/或分配到包括在电池系统102中的各个部件和/或系统，由此调节部件和/或系统的温度。在某些实施例中，液体冷却系统可以进一步被配置成将液体冷却液循环到包括在车辆100中的其他地方的各个部件和/或系统。通过使用液体冷却系统116来调节电池系统102的温度（例如，在所需范围内调节温度），可以优化电池系统102的性能，可以减少电池系统102中的不均匀温度分布，和/或可以最小化由于不受控的电池温度引起的潜在危害。在某些实施例中，冷却系统116的操作可以由电池控制系统104、车辆计算机系统108和/或任何其他适合的系统或系统组合来管理。
冷却系统116可以包括任何适合数量的泵、阀冷却液循环路径（例如，管道）、冷却液储存器、热交换器（例如，液体/液体、液体/空气、液体/AC单元等）、冷却系统电子器件（例如，反馈机构、温度传感器、恒温器、冷却液流量传感器、泵和热交换器控制电子器件等），和/或以任何适于将液体冷却液循环到包括在电池系统102中的各个部件和系统的配置的任何其他冷却系统部件和/或系统。液体冷却液可以是大体上水状的冷却液溶液。在一些实施例中，液体冷却液可以包括水、甲醇、乙二醇、乙烯乙二醇、丙烯乙二醇、丙三醇、Dex-cool®和/或任何其他适合的冷却液材料的任何组合和/或任何浓度。
图2示出根据本文披露的实施例的用于估计电池系统的温度的示例性方法的概念图。在某些实施例中，所示概念图的元件中的一个或多个可以由电池控制系统、车辆计算机系统、外部计算机系统和/或配置成实施根据所披露的实施例的温度估计方法的任何其他系统或系统组合来执行和/或使用其来实施。在一些实施例中，所示图可以实施根据所披露的系统和方法的用于温度估计的EKF的实施例。
在某些实施例中，示例性方法可以实施EKF，包括预测阶段200和更新阶段202。在一些实施例中，示例性方法可以是递归的。例如，来自先前温度估计的结果可以用于未来温度估计。在一些实施例中，EKF可以使用能量平衡过程模型和以冷却液温度为基础的测量模型来实时估计电池的平均温度。
预测阶段200可以包括温度预测模块204。在一些实施例中，温度预测模块204可以基于能量平衡过程模型来提供电池温度的估计。能量平衡过程模型可以至少部分地取决于以冷却液温度为基础的测量模型，以冷却液温度为基础的测量模型被配置成基于电池系统和/或相关的冷却系统的操作状态（例如，车辆驾驶、热浸渍、主动加热、主动冷却和/或冷却系统泵操作状态）而变化。
在一些实施例中，用于由温度预测模块204使用估计电池系统温度的能量平衡过程模型可以根据以下方程来表达：
方程1
其中：
=在时间t的平均电池温度估计
=在先前执行帧（即，在时间t-1）的平均电池温度估计
=电池组的热容量（即，将电池的温度增加1摄氏度的能量）
k=电池与周围的周围环境之间的特征化热传递
=在时间t-1的电池周围的当前周围温度
=电池组内可以取决于冷却液流速的热交换器的特征化容量
=在时间t-1的电池冷却液入口温度
=在时间t通过电池的电流
=在时间t的电池电阻。
方程1的能量平衡过程模型可以至少部分地取决于参数，该参数反映与基于以冷却液温度为基础的测量模型产生的在时间t的电池系统冷却液的温度相关的值。在某些实施例中，参数可以基于电池系统和/或相关的冷却系统的操作状态而变化。尽管本文所披露的实施例是结合用于确定的入口冷却液温度来论述，但是将了解，可以将各种其他冷却液温度用于所披露的实施例，包括例如电池冷却液出口冷却液温度。在一些实施例中，可以基于以下产生该参数：
方程2
其中：
AHOffset =可以取决于诸如流速的因数的主动加热模式稳态温度偏移
ACCalOffset =可以取决于诸如流速的因数的主动冷却模式稳态温度偏移
=在时间t的平均电池温度估计
=在时间t-1的电池冷却液入口温度。
如方程2中所反映，用于使用方程1确定在时间t的电池系统的估计平均温度的与参数相关的值可以基于电池系统和/或相关的冷却系统的操作状态而变化。例如，参数的值在电池系统和/或相关的冷却系统经历主动加热和/或主动冷却操作时和/或基于与冷却系统相关的电池调节泵处于关闭还是开启状态而变化。
所披露的EKF的实施例可以特别融合能量平衡过程模型和以冷却液温度为基础的测量模型，该混合是基于与每个模型相关的估计噪音。使用能量平衡过程模型和以冷却液温度为基础的测量模型可以允许电池系统处于调节状态下时的测量出的温度估计和当电池系统不处于调节状态下时的建模的温度估计。在其他实施例中，一旦电池调节泵开始运行，则EKF可以相对快速地校正实际温度，由此校正较不精确的初始温度估计。
预测阶段200可以进一步包括过程误差协方差模块206。在某些实施例中，过程误差协方差模块206可以估计与用来确定估计的平均温度的信息相关的误差协方差。
由预测阶段200的模块204、206确定的估计的温度和协方差可以被传递到更新阶段202。在某些实施例中，更新阶段202可以将由预测阶段200产生的较新温度估计信息与先前温度估计信息合并以产生具有增加的精确度的更新的温度估计。更新阶段202可以包括卡尔曼增益计算模块208、状态估计更新模块210以及测量误差协方差更新模块212。卡尔曼增益计算模块208可以计算用来由状态估计更新模块210更新估计的温度的卡尔曼增益并且可以提供计算出的增益以由测量误差协方差更新模块212更新测量误差协方差。测量误差协方差更新模块212可以基于接收到的温度传感器测量和来自卡尔曼增益计算模块208的卡尔曼增益来提供测量误差协方差的指示。状态估计测量更新模块210可以基于由预测阶段200产生的信息、来自卡尔曼增益计算模块208的卡尔曼增益和先前测量信息确定更新的估计的温度估计。在某些实施例中，卡尔曼增益计算模块208所计算出的卡尔曼增益可以是过程误差协方差和测量误差协方差的估计。
在某些实施例中，卡尔曼增益可以基于来自预测阶段200温度估计和与测量模型相关的误差的估计误差来计算。这可以用作加权以确定相对于测量模型（例如，使用方程2实施）将来自过程模型（例如，使用方程1实施）的预测温度加权多重。状态估计测量更新模块210可以基于卡尔曼增益、过程模型更新以及测量模型估计来计算预测温度。
在状态估计测量更新模块210预测出温度之后，计算新的测量误差协方差并且将其提供给预测阶段200，预测阶段200可以使用其来更新下一个循环上的预测温度误差。可以在预测阶段200与更新阶段202之间来回传递两个误差协方差（过程和测量），并且对其进行更新以使得EKF可以确定应为先前迭代的温度估计对当前迭代的温度估计提供多少权重。
图3示出根据本文披露的实施例的用于估计电池系统的温度的示例性方法300的流程图。在某些实施例中，方法300的所示元件中的一个或多个可以由电池控制系统、车辆计算机系统、外部计算机系统和/或配置成实施根据本文披露的实施例的温度估计方法的任何其他系统或系统组合来执行和/或使用其来实施。
在302，方法300可以开始。在304，可以确定电池系统和/或相关的冷却系统是否正在经历主动加热操作。如果电池系统和/或相关的冷却系统正在经历主动加热操作，则方法300可以进行到306。在306，可以基于如方程2中所反映对应于与的和的值使用方程1来计算估计的平均电池系统温度。如果电池系统和/或相关的冷却系统未在经历主动加热操作，则方法可以进行到308。
在308，可以确定电池系统和/或相关的冷却系统是否正在经历主动冷却操作。如果电池系统和/或相关的冷却系统正在经历主动冷却操作，则方法300可以进行到310。在310，可以基于如方程2中所反映对应于与之间的差的值使用方程1来计算估计的平均电池系统温度。如果电池系统和/或相关的冷却系统未在经历主动冷却操作，则方法可以进行到312。
在312，可以确定与冷却系统相关的电池调节泵是否处于开启状态下而系统既不主动冷却也不主动加热。如果与冷却系统相关的电池调节泵处于开启状态下，则方法300可以进行到314。在314，可以基于如方程2中所反映对应于的值使用方程1来计算估计的平均电池系统温度。如果与冷却系统相关的电池调节泵处于关闭状态下，则方法可以进行到316。
在316，可以确定与冷却系统相关的电池调节泵是否处于关闭状态下。如果与冷却系统相关的电池调节泵处于关闭状态下，则方法可以进行到316。在318，可以基于如方程2中所反映对应于的值使用方程1来计算估计的平均电池系统温度。方法可以进行到在320结束。
图4示出展示根据本文披露的实施例的示例性电池系统温度测量和估计的图表400。图表400的y轴402代表温度，而x轴404代表时间。曲线406示出使用本文披露的系统和方法的实施例确定的示例性电池系统的平均估计温度，并且曲线408示出实际电池系统温度。曲线410示出使用热敏电阻测量确定的电池系统的温度。曲线412示出电池系统附近的周围温度，并且曲线414示出电池系统的入口冷却液温度。如结合图表400所示出，本文披露的系统和方法的实施例可以提供比使用热敏电阻测量一起提供的平均估计温度（即，曲线410）相对于实际电池系统温度（即，曲线408）更精确的平均估计温度（即，曲线406）。
图5示出用于实施本文披露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、车载车辆计算机、电池控制系统和/或适用于实施所披露的系统和方法的任何其他类型的系统。在其他实施例中，计算机系统500可以是任何便携式电子计算机系统或电子设备，包括例如笔记本电脑、智能电话和/或平板电脑。
如所示出，计算机系统500可以特别包括一个或多个处理器502、随机访问内存（“RAM”）504、通信接口506、用户界面508以及永久的计算机可读存储介质510。处理器502、RAM 504、通信接口506、用户界面508以及计算机可读存储介质510可以通过公共数据总线512彼此通信地联接。在一些实施例中，计算机系统500的各个部件可以使用硬件、软件、固件和/或其任何组合来实施。
用户界面508可以包括允许用户与计算机系统500互动的任何数量的设备。例如，用户界面508可以用来向用户显示互动界面。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，或者替代地可以是集成的系统，诸如用于手提电脑或其他类似设备的显示界面。在某些实施例中，用户界面508可以制造在触屏显示器上。用户界面508还可以包括任何数量的其他输入设备，包括例如键盘、轨迹球和/或指示器设备。
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何接口。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/或互联网相关的计算机系统）通信，从而允许来自这些系统的数据的传送以及接收。通信接口506可以特别包括调制解调器、卫星数据传输系统、以太网卡和/或使得计算机系统500能够连接到数据库和网络（诸如LAN、MAN、WAN和因特网）的任何其他适合的设备。在其他实施例中，通信接口506可以进一步能够与配置成测量和/或以其他方式提供用于所披露的实施例的信息的一个或多个传感器和/或其他系统通信。
处理器502可以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处理设备和/或能够实施本文披露的系统和方法的任何其他设备或设备布置。
处理器502可以被配置成执行储存在永久的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可以根据需要存储其他数据或信息。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配置成实施以上描述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配置成执行根据本文披露的实施例的电池系统温度估计方法和/或相关计算的模块和/或配置成实施本文披露的系统和方法的任何其他模块或多个模块。
本文描述的系统和方法可以独立于用来创建计算机可读指令的编程语言和/或在计算机系统500上操作的任何操作系统来实施。例如，计算机可读指令可以用任何适合的编程语言来写入，其实例包括（但不限于）C、C++、Visual C++和/或Visual Basic、Java、Perl或者任何其他适合的编程语言。另外，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和/或较大程序内的程序模块或程序模块的一部分的形式。计算机系统500对数据的处理可以响应于用户指令、先前处理的结果或者另一个处理机做出的请求。将了解，计算机系统500可以利用任何适合的操作系统，包括例如Unix、DOS、Android、Symbian、Windows、iOS、OSX、Linux等。
尽管为了清晰目的稍微详细描述以上内容，但是将显而易见的是，在不脱离其原理的情况下，可以进行某些改变和修改。应注意，存在许多实施本文描述的过程和系统的替代方式。因此，本发明的实施例被认为是说明性而非限制性的，并且本发明并不限于本文提供的细节，而是在随附权利要求的范围和等效物内可以进行修改。
参照各个实施例描述以上说明书。然而，本领域技术人员将了解，在不脱离本公开的范围的情况下，可以进行各种修改和改变。例如，取决于特定应用或者考虑到与系统操作相关的任何数量的成本函数，可以用替代方式来实施各个操作步骤以及用于执行操作步骤的部件。因此，步骤中的任何一个或多个可以被删除、修改或者与其他步骤组合。另外，本公开应被认为是说明性而非限制性意义，并且所有这些修改意欲包括在其范围之内。同样，以上关于各个实施例描述益处、其他优点以及对问题的解决方案。然而，益处、优点、对问题的解决方案以及可能导致任何益处、优点或解决方案发生或变得更加显著的任何元件并不被解释为关键、需要或必要的特征或元件。
如本文所使用，术语“包括”和“具有”以及其任何变体意欲涵盖非排他性包括，使得包括一系列元件的过程、方法、物品或装置并不仅包括那些元件，而是可以包括未明确列出或者该过程、方法、系统、物品或装置固有的其他元件。另外，如本文所使用，术语“联接的”、“联接”以及其任何变体意欲涵盖物理连接、电气连接、磁性连接、光学连接、通信连接、功能连接和/或任何其他连接。
本领域技术人员将了解，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进行许多改变。因此，本发明的范围应仅由附随权利要求确定。

Claims (10)

1.一种估计电池系统的温度的方法，所述方法包括：
从与所述电池系统相关的一个或多个第一温度传感器接收电池系统温度测量数据；
从与所述电池系统相关的一个或多个第二传感器接收与所述电池系统附近的周围温度相关的周围温度测量数据；以及
基于所述电池系统温度测量数据、所述周围温度测量数据、与所述电池系统相关的能量平衡过程模型以及温度参数，至少部分地使用扩展卡尔曼滤波器来确定所述电池系统的平均估计温度。
2. 如权利要求1所述的方法，其中所述温度参数包括与配置成在工作期间冷却所述电池系统的冷却系统相关的温度参数。
3. 如权利要求2所述的方法，其中与所述冷却系统相关的温度参数包括所述电池系统的入口冷却液温度。
4. 如权利要求2所述的方法，其中与所述冷却系统相关的温度参数包括所述电池系统的出口冷却液温度。
5. 如权利要求1所述的方法，其中基于以冷却液温度为基础的测量模型来确定与所述冷却系统相关的温度参数。
6. 如权利要求5所述的方法，其中与所述冷却系统相关的温度参数基于所述冷却系统的工作状态变化。
7. 如权利要求6所述的方法，其中与所述冷却系统相关的温度参数是基于当所述冷却系统处于主动加热状态下时所述电池系统的平均估计温度与偏移温度的和。
8. 如权利要求6所述的方法，其中与所述冷却系统相关的温度参数是基于当所述冷却系统处于主动冷却状态下时所述电池系统的平均估计温度与偏移温度之间的差。
9. 如权利要求6所述的方法，其中与所述冷却系统相关的温度参数是基于当所述冷却系统的泵处于关闭状态下时所述电池系统的平均估计温度。
10. 一种系统，包括：
电池系统；
配置成测量与所述电池系统相关的温度数据的一个或多个第一温度传感器；
配置成测量与所述电池系统附近的周围温度相关的周围温度数据的一个或多个第二温度传感器；
配置成测量与所述电池系统相关的电流数据的一个或多个电流传感器；
通信地联接到所述一个或多个第一温度传感器、所述一个或多个第二温度传感器以及所述一个或多个电流传感器的电池控制电子器件，所述电池控制电子器件被配置成：
　　接收电池系统温度测量数据；
　　接收周围温度测量数据；
　　接收电流测量数据；以及
　　基于所述电池系统温度测量数据、所述周围温度测量数据、所述电流测量数据、与所述电池系统相关的能量平衡过程模型以及与所述冷却系统相关的温度参数，至少部分地使用扩展卡尔曼滤波器来确定所述电池系统的平均估计温度。
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