CN114080330A - 一种控制电池组的电连接的方法 - Google Patents

一种控制电池组的电连接的方法 Download PDF

Info

Publication number
CN114080330A
CN114080330A CN201980098111.1A CN201980098111A CN114080330A CN 114080330 A CN114080330 A CN 114080330A CN 201980098111 A CN201980098111 A CN 201980098111A CN 114080330 A CN114080330 A CN 114080330A
Authority
CN
China
Prior art keywords
battery
battery packs
battery pack
state
load
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.)
Pending
Application number
CN201980098111.1A
Other languages
English (en)
Inventor
费萨尔·阿尔塔夫
亚当·约瑟夫森
乔纳斯·内罗贝克
巴塞姆·法拉克
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Volvo Truck Corp
Original Assignee
Volvo Truck Corp
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Volvo Truck Corp filed Critical Volvo Truck Corp
Publication of CN114080330A publication Critical patent/CN114080330A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60LPROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L3/00Electric devices on electrically-propelled vehicles for safety purposes; Monitoring operating variables, e.g. speed, deceleration or energy consumption
    • B60L3/0023Detecting, eliminating, remedying or compensating for drive train abnormalities, e.g. failures within the drive train
    • B60L3/0046Detecting, eliminating, remedying or compensating for drive train abnormalities, e.g. failures within the drive train relating to electric energy storage systems, e.g. batteries or capacitors
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60LPROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L58/00Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles
    • B60L58/10Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles for monitoring or controlling batteries
    • B60L58/18Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles for monitoring or controlling batteries of two or more battery modules
    • B60L58/19Switching between serial connection and parallel connection of battery modules
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60LPROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L3/00Electric devices on electrically-propelled vehicles for safety purposes; Monitoring operating variables, e.g. speed, deceleration or energy consumption
    • B60L3/12Recording operating variables ; Monitoring of operating variables
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60LPROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L58/00Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles
    • B60L58/10Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles for monitoring or controlling batteries
    • B60L58/12Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles for monitoring or controlling batteries responding to state of charge [SoC]
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60LPROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L58/00Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles
    • B60L58/10Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles for monitoring or controlling batteries
    • B60L58/12Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles for monitoring or controlling batteries responding to state of charge [SoC]
    • B60L58/13Maintaining the SoC within a determined range
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60LPROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L58/00Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles
    • B60L58/10Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles for monitoring or controlling batteries
    • B60L58/16Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles for monitoring or controlling batteries responding to battery ageing, e.g. to the number of charging cycles or the state of health [SoH]
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60LPROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L58/00Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles
    • B60L58/10Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles for monitoring or controlling batteries
    • B60L58/18Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles for monitoring or controlling batteries of two or more battery modules
    • B60L58/21Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles for monitoring or controlling batteries of two or more battery modules having the same nominal voltage
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60LPROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L58/00Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles
    • B60L58/10Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles for monitoring or controlling batteries
    • B60L58/18Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles for monitoring or controlling batteries of two or more battery modules
    • B60L58/22Balancing the charge of battery modules
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01RMEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R31/00Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
    • G01R31/36Arrangements for testing, measuring or monitoring the electrical condition of accumulators or electric batteries, e.g. capacity or state of charge [SoC]
    • G01R31/3644Constructional arrangements
    • G01R31/3648Constructional arrangements comprising digital calculation means, e.g. for performing an algorithm
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60LPROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L2200/00Type of vehicles
    • B60L2200/18Buses
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60LPROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L2200/00Type of vehicles
    • B60L2200/36Vehicles designed to transport cargo, e.g. trucks
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60LPROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L2200/00Type of vehicles
    • B60L2200/40Working vehicles
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60LPROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L2240/00Control parameters of input or output; Target parameters
    • B60L2240/40Drive Train control parameters
    • B60L2240/54Drive Train control parameters related to batteries
    • B60L2240/547Voltage
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60LPROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L2260/00Operating Modes
    • B60L2260/40Control modes
    • B60L2260/44Control modes by parameter estimation
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60LPROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L2270/00Problem solutions or means not otherwise provided for
    • B60L2270/20Inrush current reduction, i.e. avoiding high currents when connecting the battery
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01RMEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R31/00Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
    • G01R31/005Testing of electric installations on transport means
    • G01R31/006Testing of electric installations on transport means on road vehicles, e.g. automobiles or trucks
    • G01R31/007Testing of electric installations on transport means on road vehicles, e.g. automobiles or trucks using microprocessors or computers
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01RMEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R31/00Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
    • G01R31/36Arrangements for testing, measuring or monitoring the electrical condition of accumulators or electric batteries, e.g. capacity or state of charge [SoC]
    • G01R31/367Software therefor, e.g. for battery testing using modelling or look-up tables
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01RMEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R31/00Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
    • G01R31/36Arrangements for testing, measuring or monitoring the electrical condition of accumulators or electric batteries, e.g. capacity or state of charge [SoC]
    • G01R31/385Arrangements for measuring battery or accumulator variables
    • G01R31/387Determining ampere-hour charge capacity or SoC
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/42Methods or arrangements for servicing or maintenance of secondary cells or secondary half-cells
    • H01M10/425Structural combination with electronic components, e.g. electronic circuits integrated to the outside of the casing
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/42Methods or arrangements for servicing or maintenance of secondary cells or secondary half-cells
    • H01M10/48Accumulators combined with arrangements for measuring, testing or indicating the condition of cells, e.g. the level or density of the electrolyte
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/42Methods or arrangements for servicing or maintenance of secondary cells or secondary half-cells
    • H01M10/48Accumulators combined with arrangements for measuring, testing or indicating the condition of cells, e.g. the level or density of the electrolyte
    • H01M10/482Accumulators combined with arrangements for measuring, testing or indicating the condition of cells, e.g. the level or density of the electrolyte for several batteries or cells simultaneously or sequentially
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/42Methods or arrangements for servicing or maintenance of secondary cells or secondary half-cells
    • H01M10/48Accumulators combined with arrangements for measuring, testing or indicating the condition of cells, e.g. the level or density of the electrolyte
    • H01M10/486Accumulators combined with arrangements for measuring, testing or indicating the condition of cells, e.g. the level or density of the electrolyte for measuring temperature

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Sustainable Energy (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)
  • Secondary Cells (AREA)
  • Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)

Abstract

一种用于在车辆运行期间控制车辆(201)的能量存储系统(200)的至少两个电池组(202、203)与公共负载的电连接的方法,每个电池组通过至少一个相应的开关设备可连接到负载,该方法包括:‑接收与能量存储系统当前运行条件相关的测量数据,‑至少基于测量数据,估计每个电池组的至少一个电池状态,其中,所述至少一个电池状态是开路电压和荷电状态中的至少一个,‑基于所估计的每个电池组的至少一个电池状态,经由至少一个相应的开关设备控制每个电池组到负载的电连接。

Description

一种控制电池组的电连接的方法
技术领域
本发明涉及一种用于控制车辆的能量存储系统的至少两个电池组的电连接的方法。本发明还涉及计算机程序、计算机可读介质、控制单元、能量存储系统和车辆。
本发明可应用于任何类型的混合动力车辆或电动车辆,诸如部分或全电动车辆。虽然将针对电动公共汽车描述本发明,但本发明不限于该特定车辆,而且还可用于其他混合动力或电动车辆,诸如电动卡车、电动建筑设备和电动汽车。本发明还可以应用于任何其他类型的电动车辆,诸如电动建筑设备、电动工程机械,例如轮式装载机、铰接式卡车、自卸卡车、挖掘机和反铲装载机等。
背景技术
电池正在成为为车辆提供推进力的更常见的动力来源。这样的电池通常是可充电电池,并且通常包括可以串联或并联连接的多个电池芯形成用于车辆的完整电池组。通常,电池组包括多个电池芯。
为了增加电动运行车辆的能量存储容量和可用电力,可以在能量存储系统中设置多个电池组。因此,两个或多个电池组可以同时连接到负载,例如车辆的电动机。通过并联连接若干电池组,可以增加用于车辆推进的可用功率。然而,如果电池组在连接时不平衡,则循环电流可能会出现在电池组之间并导致不希望的电流尖峰。此外,循环电流可能会降低用于车辆推进的整个能量存储系统的功率能力。因此,应该避免这种循环电流和尖峰。
防止循环电流的一种方法是测量电池组的端电压,并据此决定是否连接电池组,因为端电压的大差异可能指示在连接时可能产生循环电流。然而,在行驶期间,当至少一个电池组已经连接到负载时,可测量的端电压可能无法提供可靠的手段来确定在连接电池组时是否会产生循环电流。因此,希望提供一种更可靠的方式来确保可以连接电池组而不会出现有害的电流尖峰的风险。
发明内容
本发明的第一目的是提供至少在某些方面改进的、用于控制车辆的能量存储系统的至少两个电池组的电连接的装置,和/或提供至少在一些方面改进的用于车辆的能量存储系统。特别地,目的是提供一种用于在电动车辆的行驶期间控制至少两个电池组的电连接的更可靠的方法。另一个目的是提供这样一种方法,通过该方法可以实现改进的驾驶体验以及改进的安全性和电池寿命。至少部分地通过根据权利要求1的方法实现至少第一目的。
根据本发明的第一方面,提供了一种用于在车辆运行期间控制车辆的能量存储系统的至少两个电池组与公共负载的电连接的方法,所述至少两个电池组中的每一个经由至少一个相应的开关设备可连接到负载,该方法包括:
-接收与能量存储系统当前运行条件相关的测量数据,
-至少基于测量数据,估计至少两个电池组中的每一个的至少一个电池状态,其中,所述至少一个电池状态是开路电压和荷电状态中的至少一个,
-基于至少两个电池组中的每一个的所估计的至少一个电池状态,经由至少一个相应的开关设备控制每个电池组到负载的电连接。
借助于所提出的方法,基于电池组的至少一个电池状态的估计控制至少两个电池组与负载的连接,特别是至少一个尚未连接到负载的电池组的连接,该负载已经与至少一个其他电池组连接。通过使用对(多个)电池状态的估计,即荷电状态(SOC)和/或开路电压(OCV),可以预测电池组在连接到公共负载时的行为。例如,如果估计表明断开的电池组的所估计电池状态不同于已连接的电池组的所估计电池状态,则可以决定推迟已断开电池组的连接。SOC和OCV都指示电池组在连接时的行为方式。因此,在基于所估计的(多个)电池状态认为合适之前不需要尝试连接电池组。从而可以提供改进的驾驶体验,因为连接电池组的不成功尝试通常会导致暂时降低的、用于例如车辆的推进的可用功率量。此外,不成功的连接尝试可能对电池组的寿命产生有害影响,因此所提出的方法可用于提高电池寿命。
与使用端电压测量来决定是否连接两个或多个电池组的现有技术方法相比,所提出的方法为在驾驶期间做出该决定提供了更可靠的基础,因为端电压可能无法给出例如负载下电池组的SOC和OCV。连接具有不同SOC和OCV水平的两个电池组可能会导致产生不希望的循环电流,因此应避免这种情况。
借助于所提出的方法,还可以提前预测在当前驾驶循环期间对于电池组之间的给定电池状态不平衡是否确实有可能连接两个电池组。该信息可用于根据可能连接的电池组数量来调整驾驶。它还可以通过及时生成故障代码来实现多电池组系统的预测性维护或平衡。
电池组优选地并联连接。每个电池组可以通过相应的开关设备连接到负载。因此,在将两个或多个电池组连接到负载时,连接到负载的电池组也将彼此连接。
“当前操作条件”在本文中意指“目前操作条件”。
根据一个实施例,控制所述至少两个电池组的电连接包括:
-基于所述至少两个电池组中的每一个的所估计的至少一个电池状态,确定是否满足预定连接条件,其中,仅在认为满足所述连接条件的情况下,才电连接所述至少两个电池组。
这提供了一种确定电池组是否可以连接的直接方式。如果无法连接,关于连接条件是否满足的信息也可以用于相应地调整驾驶。它还可以通过及时生成故障代码来实现多电池系统的预测性维护或平衡。连接条件可以与SOC和/或OCV有关,或与可以从SOC和/或OCV导出的电池特性有关,诸如与在连接具有不同SOC水平的两个电池组时可能出现的预测的可能循环电流有关。如果多个电池组要连接至负载,并且至少一个电池组已经连接至负载,则应分别考虑每个断开的电池组并且当认为每个电池组的连接条件被满足时将电池组一一连接。如果同时满足所有条件也可以将它们同时连接。
根据一个实施例,对于至少两个电池组中的第一和第二电池组的连接,如果第一电池组的至少一个电池状态与第二电池组的至少一个电池状态的差异不超过可预定义阈值,则认为满足连接条件。在本实施例中,可以首先断开第二电池组,并且可以最初将第一电池组连接到负载。对于第二电池组的连接,检查该第二电池组的电池状态是否与第一电池组的电池状态的差异超过阈值。
根据一个实施例,根据已经连接到负载的所述电池组中的至少一个的荷电状态操作点来选择可预定义阈值的值。该值可以例如选自描述SOC操作点、电池组之间的SOC或OCV不平衡以及循环电流幅度之间的关系的查找表或图。例如,在SOC窗口中间的SOC操作点处,与在相对较高或较低的SOC操作点处相比,可以接受相对较大的SOC不平衡,因为相同的SOC不平衡可能根据SOC操作点导致不同幅度的循环电流。因此,以此方式,阈值适应SOC操作点是可能的,并且与设置固定阈值相比,能量存储系统的更有效操作是可能的。
根据一个实施例,至少一个电池状态至少包括荷电状态。两个不平衡电池组连接时可能出现的循环电流的幅度与SOC水平密切相关,因此SOC水平为确定是否可以连接两个电池组提供了准确基础。
根据一个实施例,该方法还包括:
-至少基于至少两个电池组的所估计的荷电状态和所测量的温度,预测在所述至少两个电池组电连接时预期在至少两个电池组之间流动的循环电流的幅度,
其中,基于预测的循环电流的幅度来执行控制所述至少两个电池组的电连接。通常只预期循环电流会在不平衡的电池组之间流动。还可以考虑电池组的估计健康状态(SOH)来预测循环电流的幅度,特别是如果使用多电池预测模型来预测循环电流。能量存储系统的组件,诸如接触器、熔断器等,通常设计用于特定的电流。通过预测循环电流的幅度,可以确定在连接电池组时,能量存储系统的接触器、熔断器等是否安全,即不会受到过大电流尖峰的损害。
根据一个实施例,使用多电池预测模型来预测循环电流的幅度。这种多电池预测模型,优选为动态多电池模型,可以根据电池组之间的SOC水平、SOH和温度的估计差异来预测与电池组之间的电流分流相关的信息。可以使用并联多电池系统的动态状态空间模型,该模型将每个电池组的总能量存储系统(ESS)电流、初始SOC、SOH和温度值作为输入,并且给出单个电池组电流作为输出。这种模型可针对任意数量的电池组进行扩展和配置,并在容量衰减和阻抗增长方面考虑连接电阻和老化信息。它可以对ESS中并联电池组之间的动态电流分布/分流进行基于模型的预测,从而深入了解每个单独电池单元/组的瞬态和稳态响应。此外,它还可以了解不平衡下电池组之间的动态相互作用(即循环电流),以及各种内部和外部因素可能对电池组之间的电流/功率分流产生的影响。这些基于模型的预测能够实现高级连接控制。
根据一个实施例,控制至少两个电池组的电连接包括:仅在预测循环电流的幅度低于可预定义的可允许循环电流幅度的情况下,才将至少两个电池组电连接。这将确保ESS的组件不会受到未被设计处理的循环电流的损坏。
根据一个实施例,所述至少两个电池组中的至少第一电池组已经连接到负载,并且所述至少两个电池组中的至少第二电池组与负载断开,其中,控制至少两个电池组的电连接包括:
-基于至少第一和第二电池组的所估计的至少一个电池状态,确定在第一电池组保持连接到负载的同时第二电池组是否可被连接到负载。
因此,在两个电池组的情况下,控制电池组的电连接包括连接第二电池组使得两个电池组都连接到负载,并且如果确定可以这样做,则彼此连接。
根据一个实施例,至少一个电池状态至少包括开路电压(OCV)。估计的OCV为决定是否连接电池组提供比端电压更可靠的基础,因为估计的OCV需要例如考虑内阻损失。可以使用测量的端电压和估计的内部电压损失来估计OCV,其中,内部电压损失是基于测量的电流和估计的内部电阻来估计的。在估计中可以使用预测模型,诸如等效电路模型(也称为戴维南(Thevenin)模型)。
根据一个实施例,该方法还包括:
-基于以下至少一项来选择用于控制至少两个电池组的电连接的控制策略:能量存储系统的操作条件、能量存储系统的使用场景、至少一个电池的估计中的不确定性、以及用于预测在至少两个电池组电连接时预期在至少两个电池组之间流动的循环电流的多电池预测模型中的不确定性,
其中,进一步基于所选择的控制策略来执行控制所述至少两个电池组的电连接。
这允许该方法适应能量存储系统的当前或预期使用,并且提高做出关于是否连接电池组的有根据的决定的可能性。例如,在某些条件下可以选择SOC或OCV阈值化作为控制策略,而在其他条件下可以选择循环电流预测作为控制策略。此外,在某些条件下可以使用SOC/OCV阈值化和循环电流预测组合的组合方法。可以基于所选择的控制策略来设置连接条件。控制策略还可用于决定要执行哪些估计和计算。
可以以几种不同的方式执行根据实施例的方法。例如,可以在车辆的电力推进系统使用电能存储系统期间由控制单元执行该方法。还可以由不同的控制单元执行该方法。例如,每个电池组的电池管理单元(BMU)可以被配置为接收测量数据并估计相应电池组的至少一个电池状态,并且将估计的至少一个电池状态传送到另一个控制单元,例如能量存储系统(ESS)控制单元。基于与从|BMU|[w1]接收的估计的电池状态相关的信息,可以由ESS控制单元来执行控制电池组的电连接的步骤。
根据本发明的第二方面,提供了一种包括程序代码装置的计算机程序,当所述计算机程序在计算机上运行时,该程序代码装置用于执行第一方面的任一实施例的方法。本发明的第二方面的效果和特征在很大程度上类似于上文结合第一方面所描述的那些效果和特征。
根据本发明的第三方面,提供了一种携带计算机程序的计算机可读介质,该计算机程序包括用于当所述程序装置在计算机上运行时执行第一方面的任何实施例的方法的程序装置。本发明的第三方面的效果和特征在很大程度上类似于上文结合第一方面所描述的那些效果和特征。
根据本发明的第四方面,至少第一个目的是通过一种控制单元来实现的,该控制单元用于在车辆运行期间控制车辆的能量存储系统的至少两个电池组与公共负载的电连接,控制单元被配置为执行根据第一方面的任一实施例的方法。本发明的第四方面的效果和特征在很大程度上类似于上文结合第一方面所描述的那些效果和特征。
根据本发明的第五方面,至少第一目的是通过一种车辆的能量存储系统实现的,该能量存储系统包括:
-至少两个并联连接的电池组组合,每个电池组组合包括一个电池组和至少一个串联连接的开关设备,每个电池组经由至少一个开关设备可连接到负载,
-至少一个控制单元,其被配置为基于与能量存储系统的当前操作条件有关的测量数据来估计每个电池组的至少一个电池状态,其中,所述至少一个电池状态是开路电压和荷电状态的至少一个,所述至少一个控制单元还被配置为基于每个电池组的所估计的至少一个电池状态,经由相应的至少一个开关设备来控制每个电池组的电连接。
开关设备可以是通常被称为电池断开单元(BDU)的开关设备。它们可以包括可在相关联的电池组连接到负载的接通(ON)状态和相关联的电池组未连接到负载的断开(OFF)状态之间移动的接触器,例如磁接触器。因此,为了使两个电池组彼此连接,两个相关联的接触器都需要处于接通(ON)状态。
至少一个控制单元可以是一个单独的控制单元,但也可以是两个或多个控制单元,诸如每个电池组至少一个控制单元和被配置为与每个电池组的相应的至少一个控制单元通信的额外控制单元。
本身不构成能量存储系统一部分的负载可以例如是用于推进车辆或意图用于其他目的(诸如用于驱动车辆的设备的一个或多个辅助系统)的电机。
本发明第五方面的其他效果和特征在很大程度上类似于上文结合第一方面所述的那些效果和特征。特别地,控制单元可以被配置为执行根据本发明第一方面的实施例中的任一个的方法。
根据本发明的第六方面,提供了一种车辆,诸如全电动车辆的混合动力车辆,包括根据第五方面的能量存储系统或根据第四方面的控制单元。本发明的第六方面的效果和特征在很大程度上类似于上文结合第一方面所描述的那些效果和特征。
车辆可以是包括电动机的电动、混合动力或插电式混合动力车辆,其中,能量存储系统向电动机提供动力以为车辆提供推进力。应当注意,车辆因此可以是部分电动车辆或全电动车辆。
当研究所附权利要求和以下描述时,本发明的进一步特征和优点将变得显而易见。本领域技术人员认识到,在不脱离本发明的范围的情况下,可以组合本发明的不同特征来创建除以下描述的那些之外的实施例。
附图说明
参考附图,以下是作为示例引用的本发明实施例的更详细描述。
图中:
图1示出了可以在其中实施根据本发明的实施例的方法的车辆,
图2示出了根据本发明实施例的能量存储系统的部件,并且
图3是图示根据本发明实施例的方法的流程图。
附图是示意性的并且不一定按比例绘制。
具体实施方式
在本详细描述中,主要参考图1所示的全电动公共汽车201来描述根据本发明的方法的各个实施例,该全电动公共汽车201包括以电池供电的电动机形式的推进系统。然而,应当注意,所述的发明的各种实施例同样适用于范围广泛的混合动力和电动车辆。
公共汽车201承载包括第一电池组202和第二电池组203的电能存储系统(ESS)200,每个电池组包括多个电池芯。电池芯串联连接以提供具有期望电压电平的输出DC电压。合适地,电池芯是锂离子类型的,但也可以使用其他类型。每个电池组的电池芯的数量可以在50到500个芯的范围内。需要注意的是,ESS也可以包括多于两个的电池组。
传感器单元(未示出)可以被布置用于收集与ESS的操作条件相关的测量数据,即测量相关联的电池组202的温度、电压和电流水平。来自每个传感器单元的测量数据被传输到相关联的电池管理单元(BMU)204,其被配置用于在公共汽车201的操作期间管理单独的电池组202。BMU 204还可以被配置用于确定指示和控制电池组202的状况或容量的参数,例如电池组202的荷电状态(SOC)、健康状态(SOH)、功率状态(SOP)和能量状态(SOE)。这里,仅示出了一个BMU 204,但是如上所述,每个电池组优选地有其自己的相关联BMU。
BMU 204连接到控制ESS的ESS控制单元208并且被配置为与该ESS控制单元208通信。ESS控制单元208可以包括微处理器、微控制器、可编程数字信号处理器或其他可编程设备。因此,ESS控制单元208包括电子电路和连接(未示出)以及处理电路(未示出),使得ESS控制单元208可以与公共汽车201的不同部件或与公共汽车201的不同控制单元通信。ESS控制单元208可以包括以硬件或软件的模块,或部分以硬件或软件的模块,并使用已知的传输总线(诸如CAN总线)和/或无线通信能力进行通信。处理电路可以是通用处理器或专用处理器。ESS控制单元包括用于存储计算机程序代码和数据的非暂时性存储器。因此,技术人员意识到ESS控制单元可以通过许多不同的构造来体现。这也适用于BMU 204。
现在转向图2,其示出了ESS 200的部件的示意图。ESS 200的电池组202、203中的每一个形成彼此并联连接的相应电池组组合210、211的一部分。除了电池组202、203之外,每个电池组组合210、211包括与相应电池组202、203串联连接的相应开关设备205、206。这样的开关设备也可以被称为电池断开单元(BDU)。电池组202、203可连接到负载209,负载209例如可以是用于通过相应的开关设备205、206推进车辆201的电机。开关设备205、206可在其中相应的电池组202、203连接到负载209的连通(ON)状态和其中相应的电池组202、203未连接到负载209的断开(OFF)状态之间移动。为了使两个电池组202、203彼此电连接,相应的开关设备205、206都需要处于连通(ON)状态。一个或多个控制单元(未示出)被配置为与相应的电池组202、203通信并控制开关设备205、206的切换。
在图3的流程图中示出了根据本发明的实施例的用于控制ESS200的两个电池组202、203到负载209的电连接的方法。需要说明的是,该方法当然也可以用于连接超过两个的电池组。该方法可以由控制单元208执行,但是该方法也可以由另一个控制单元执行,或者该方法的不同步骤可以在不同的控制单元中执行。例如,一些步骤可以在BMU 204中执行。
在第一步骤101中,从传感器单元接收与能量存储系统200的当前操作条件有关的测量数据。测量数据可以包括每个电池组的电池电流I、端电压V和电池温度T。测量数据可以是已从其去除噪声的滤波后的测量数据。
在第二步骤102中,至少基于接收到的测量数据,估计每个电池组的至少一个电池状态。至少一个电池状态是开路电压(OCV)和荷电状态(SOC)中的至少一个,即可以估计电池组202、203的OCV和SOC之一或两者。存在用于基于与操作条件相关的测量数据来估计SOC和OCV的多种不同的方法。例如,可以使用诸如非线性估计器之类的估计器,例如某种类型的卡尔曼滤波器和递归非线性观测器的变体。也可以使用基于优化的估计方案(例如是移动范围估计、总最小二乘法、递归最小二乘法等)来估计SOC和OCV。
在第三步骤103中,基于电池组202、203中的每一个的估计的至少一个电池状态,即OCV和/或SOC,每个电池组202、203经由相应的开关设备205、206到负载209的电连接被控制。例如,根据相应电池组202、203的估计的OCV和/或SOC,可以向相应的被设置为接通状态或断开状态的开关设备205、206发送信号。
例如,可以仅当认为满足预定连接条件时才电连接电池组202、203。预定连接条件例如可以被定义为使得如果第一电池组202的估计SOC和/或OCV与第二电池组203的估计SOC和/或OCV的差异不超过预定义阈值,则认为该预定连接条件被满足。如果第一电池组202已经连接到负载209,则可以根据第一电池组202的当前SOC操作点来选择预定义阈值。从而可以为不同的SOC操作点选择不同的阈值。对于不同的SOC操作点,可以使用查找表或图,其描述电池状态之间的关系,例如SOC以及在第二电池组203连接到负载209时在电池组202、203之间可能出现的循环电流。
在示例性实施例中,执行可选的第四步骤104,其预测预期在电池组电连接时电池组202、203之间流动的循环电流的幅度。该预测至少基于估计的SOC(如在步骤102中估计的)、健康状态(SOH)(其基于电阻状态(SOR)和容量状态(SOQ)而估计)、以及测量的温度。可以使用动态多电池预测模型来预测循环电流的幅度。在这种情况下,可以基于循环电流的预测幅度来执行控制电池组202、203的电连接的步骤103。例如,连接条件可以被设置为使得仅当预测的循环电流的幅度低于预定义的可允许循环电流幅度(即循环电流阈值)时,该连接条件才认为被满足。
主要使用单电池模型并且利用并联约束导出的并联多电池组系统的动态状态空间模型可用作多电池预测模型:
Figure BDA0003445295010000131
y(t)=CI(t)·x(t)+DI(t)·Idem(t)
在本文中,完整ESS 200的全状态由x=[x1 … xn]T表示,其中,ESS的每个组成电池组BPi的状态由xi=[V1i V2i OCVi SOC]T表示,T在本文中表示向量转置。系统的输出由y=[Ib1 … Ibn]T表示,其中,Ibi是每个BPi的输出电流。该状态空间模型的控制输入是总需求输入电流Idem。模型矩阵AI、BI、CI和DI是系统参数(R0i,R1i,R2i,C1i,C2i,Qbi,KRi-1,i,KRi)与系统电热和老化状态(SOCi,Tbi,SOQi,SORi)的非线性函数。
为了节省计算功率,如果仅在步骤102中执行的电池组202、203的(多个)电池状态的估计显示在电池组的对应电池状态的估计值之间存在不可忽略不计的差异时,例如如果第一电池组202的估计SOC与第二电池组203的估计SOC显著不同时,才可能需要执行预测循环电流的步骤104。
还可以执行可选的第五步骤105,其选择用于控制电池组202、203的电连接的控制策略。可以基于ESS 200的操作条件、ESS 200的使用场景、至少一个电池状态的估计的不确定性、以及用于预测在电池组202、203电连接时预期在电池组202、203之间流动的循环电流的多电池预测模型中的不确定性来选择控制策略。可以基于所选择的控制策略来执行控制电池组202、203的电连接的步骤103。
控制策略可以是基于SOC或OCV阈值化,或基于预测循环电流的幅度,或基于这些的组合来控制电池组202、203的电连接。例如,可以根据控制策略来设置连接条件。
尽管附图可能显示次序,但步骤的顺序可能与所描绘的不同。也可以同时或部分同时执行两个或更多步骤。这种变化将取决于所选择的软件和硬件系统以及设计者的选择。所有这些变化都在本公开的范围内。同样,可以用标准编程技术来完成软件实现,标准编程技术具有基于规则的逻辑和其他逻辑,以完成各种连接步骤、处理步骤、比较步骤和决策步骤。此外,即使本发明已经参考其特定示例性实施例进行了描述,许多不同的改变和修改等对于本领域技术人员来说将变得显而易见。
可以使用现有的计算机处理器来实现,或者通过用于为了这个或另一个目的而包含的适当系统的专用计算机处理器,或者通过硬连线系统来实现示例实施例的控制功能。本公开范围内的实施例包括程序产品,该程序产品包括机器可读介质,其用于承载或具有存储在其上的机器可执行指令或数据结构。这种机器可读介质可以是可由通用或专用计算机或具有处理器的其他机器访问的任何可用介质。举例来说,此类机器可读介质可包括RAM、ROM、EPROM、EEPROM、CD-ROM或其他光盘存储器、磁盘存储器或其他磁存储设备、或可用于承载或存储机器可执行指令或数据结构形式的所需程序代码且可由通用或专用计算机或其他具有处理器的机器访问的任何其他介质。当信息通过网络或其他通信连接(硬连线、无线或硬连线或无线的组合)传输或提供到机器时,该机器正确地将该连接视为机器可读介质。因此,任何此类连接都被恰当地称为机器可读介质。上述的组合也包括在机器可读介质的范围内。机器可执行指令包括例如使通用计算机、专用计算机或专用处理机器执行特定功能或功能组的指令和数据。
应当理解,本发明不限于上述和附图所示的实施例;相反,技术人员将认识到在所附权利要求的范围内可以做出许多改变和修改。

Claims (15)

1.一种用于在车辆(201)运行期间控制所述车辆的能量存储系统(200)的至少两个电池组(202、203)与公共负载(209)的电连接的方法,所述至少两个电池组(202、203)的每一个经由至少一个相应的开关设备(205、206)可连接到所述负载(209),所述方法包括:
-接收(101)与所述能量存储系统(200)的当前操作条件相关的测量数据,
-至少基于所述测量数据,估计(102)所述至少两个电池组(202、203)中的每一个的至少一个电池状态,其中,所述至少一个电池状态是开路电压和荷电状态中的至少一个,
-基于所述至少两个电池组(202、203)中的每一个的所估计的至少一个电池状态,经由所述至少一个相应的开关设备(205、206)控制(103)每个电池组(202、203)到所述负载的电连接。
2.根据权利要求1所述的方法,其中,控制所述至少两个电池组(202、203)的电连接包括:
-基于所述至少两个电池组(202、203)中的每一个的所估计的至少一个电池状态,确定是否满足预定连接条件,其中,仅在认为所述连接条件被满足的情况下,才电连接所述至少两个电池组(202、203)。
3.根据权利要求2所述的方法,其中,对于所述至少两个电池组中的第一和第二电池组(202、203)的连接,如果所述第一电池组(202)的所述至少一个电池状态与所述第二电池组(203)的所述至少一个电池状态的差异不超过可预定义阈值,则认为所述连接条件被满足。
4.根据权利要求3所述的方法,其中,所述可预定义阈值的值被根据已经连接到所述负载的所述电池组(202、203)中的至少一个的荷电状态操作点来选择。
5.根据权利要求1-4中的任一项所述的方法,其中,所述至少一个电池状态至少包括所述荷电状态。
6.根据权利要求5所述的方法,还包括:
-至少基于所述至少两个电池组(202、203)的所估计的荷电状态和所测量的温度,预测(104)在所述至少两个电池组(202、203)的电连接时预期在所述至少两个电池组(202、203)之间流动的循环电流的幅度,
其中,控制所述至少两个电池组(202、203)的电连接被基于所述预测的循环电流的所述幅度来执行。
7.根据权利要求6所述的方法,其中,使用多电池预测模型来预测所述循环电流的所述幅度。
8.根据权利要求6或7所述的方法,其中,控制所述至少两个电池组(202、203)的电连接包括:仅在所述预测的循环电流的所述幅度低于可预定义的可允许循环电流幅度的情况下,才电连接所述电池组(202、203)。
9.根据前述权利要求中的任一项所述的方法,其中,所述至少两个电池组(202、203)中的至少第一电池组已经连接到所述负载(209),并且其中,所述至少两个电池组(202、203)中的至少第二电池组与所述负载(209)断开,其中,控制所述至少两个电池组(202、203)的电连接包括:
-基于至少所述第一和所述第二电池组(202、203)的所估计的至少一个电池状态,确定在所述第一电池组保持连接到所述负载(209)的同时所述第二电池组是否可被连接到所述负载(209)。
10.根据前述权利要求中的任一项所述的方法,还包括:
-基于以下至少一项来选择用于控制所述至少两个电池组(202、203)的电连接的控制策略:所述能量存储系统(200)的操作条件、所述能量存储系统(200)的使用场景、所述至少一个电池状态的所述估计中的不确定性、以及多电池预测模型中的不确定性,所述多电池预测模型用于预测在所述至少两个电池组(202、203)的电连接时预期在所述至少两个电池组(202、203)之间流动的循环电流,
其中,控制所述至少两个电池组(202、203)的电连接被基于所选择的控制策略来进一步执行。
11.一种计算机程序,所述计算机程序包括用于当所述计算机程序在计算机上运行时执行根据前述权利要求中的任一项所述的方法的程序代码装置。
12.一种承载计算机程序的计算机可读介质,所述计算机程序包括程序代码装置,用于当所述程序代码装置在计算机上运行时执行根据权利要求1-10中任一项的方法。
13.一种控制单元(208),所述控制单元(208)用于在车辆(201)的运行期间控制所述车辆(201)的能量存储系统(200)的至少两个电池组(202、203)与公共负载(209)的电连接,所述控制单元(208)被配置为执行根据权利要求1-10中的任一项所述的方法。
14.一种车辆(201)的能量存储系统(200),所述能量存储系统(200)包括:
-至少两个并联连接的电池组组合(210、211),每个电池组组合(210、211)包括串联连接的电池组(202、203)和至少一个开关设备(205、206),每个电池组(202、203)经由所述至少一个开关设备(205、206)可连接到负载(209),
-至少一个控制单元(204、208),所述至少一个控制单元(204、208)被配置为基于与所述能量存储系统(200)的当前操作条件相关的测量数据来估计所述电池组(202、203)中的每一个的至少一个电池状态,其中,所述至少一个电池状态是开路电压和荷电状态中的至少一个,所述至少一个控制单元还被配置为基于所述电池组(202、203)的每一个的所估计的至少一个电池状态,经由所述相应的至少一个开关设备(205、206)来控制所述电池组(202、203)的每一个的电连接。
15.一种车辆(201),诸如全电气化车辆的混合动力车辆,包括根据权利要求14所述的能量存储系统(200)或根据权利要求13所述的控制单元(208)。
CN201980098111.1A 2019-07-04 2019-07-04 一种控制电池组的电连接的方法 Pending CN114080330A (zh)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/EP2019/068021 WO2021001046A1 (en) 2019-07-04 2019-07-04 A method for controlling electrical connection of battery packs

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN114080330A true CN114080330A (zh) 2022-02-22

Family

ID=67185032

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201980098111.1A Pending CN114080330A (zh) 2019-07-04 2019-07-04 一种控制电池组的电连接的方法

Country Status (4)

Country Link
US (1) US20220314835A1 (zh)
EP (2) EP3994023B1 (zh)
CN (1) CN114080330A (zh)
WO (1) WO2021001046A1 (zh)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102020212236A1 (de) * 2020-09-29 2022-03-31 Robert Bosch Gesellschaft mit beschränkter Haftung Verfahren und Vorrichtung zum Betreiben eines Systems zum Bereitstellen von Alterungszuständen von elektrischen Energiespeichern für eine Vielzahl von Geräten mithilfe von maschinellen Lernverfahren
CA3159864A1 (en) 2021-05-13 2022-11-13 Exro Technologies Inc. Method and apparatus to drive coils of a multiphase electric machine
DE102021115697A1 (de) * 2021-06-17 2022-12-22 Dr. Ing. H.C. F. Porsche Aktiengesellschaft Kraftfahrzeug-Traktionsbatterie-Anordnung
CN116409202A (zh) * 2021-12-30 2023-07-11 中兴通讯股份有限公司 电池组控制方法、系统及计算机可读存储介质

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20070247106A1 (en) * 2006-04-06 2007-10-25 Hitachi, Ltd. Hybrid vehicle control system and method
CN103918156A (zh) * 2011-11-01 2014-07-09 日产自动车株式会社 电源控制装置
CN104160585A (zh) * 2012-01-09 2014-11-19 约翰逊控制技术有限责任公司 使用并联的电池组给车辆总线预充电
US20150266386A1 (en) * 2012-10-15 2015-09-24 Kawasaki Jukogyo Kabushiki Kaisha Electric Vehicle
US20170317508A1 (en) * 2014-03-26 2017-11-02 New Flyer Industries Canada Ulc Controlling batteries for electric bus
CN107408824A (zh) * 2015-02-26 2017-11-28 微软技术许可有限责任公司 多电池设备的负载分配
WO2017207996A1 (en) * 2016-06-02 2017-12-07 Arrival Limited Electric vehicle battery management apparatus and method
US20190052119A1 (en) * 2017-08-10 2019-02-14 Zoox, Inc. Smart battery circuit

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4484858B2 (ja) * 2006-10-19 2010-06-16 日立ビークルエナジー株式会社 蓄電池管理装置およびそれを備える車両制御装置
US8532854B2 (en) * 2010-10-01 2013-09-10 GM Global Technology Operations LLC Method and apparatus for managing multiple battery packs in a hybrid or electric vehicle
US20140103859A1 (en) * 2011-06-03 2014-04-17 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Electric storage system
US20120319657A1 (en) * 2011-06-16 2012-12-20 O2 Micro USA Battery management system
GB201210279D0 (en) * 2012-05-11 2012-07-25 Jaguar Cars A rechargeable electric battery pack for a vehicle
US9627718B2 (en) * 2013-02-25 2017-04-18 Hitachi, Ltd. Parallel-connected electricity storage system
US9878632B2 (en) * 2014-08-19 2018-01-30 General Electric Company Vehicle propulsion system having an energy storage system and optimized method of controlling operation thereof
US10259337B2 (en) * 2015-10-30 2019-04-16 Faraday & Future Inc. Electric vehicle battery charge and discharge management
US10449867B2 (en) * 2015-12-15 2019-10-22 Faraday & Future Inc. Systems and methods for connecting battery strings to a DC bus
GB2550955B (en) * 2016-06-02 2021-12-01 Arrival Ltd Electric vehicle battery management apparatus and method
EP3518382B1 (en) * 2016-09-21 2022-03-30 Envision AESC Japan Ltd. Power supply system
KR102237582B1 (ko) * 2016-12-01 2021-04-08 볼보 트럭 코퍼레이션 전기 에너지 저장 모듈을 밸런싱하기 위한 방법
US11485239B2 (en) * 2019-06-03 2022-11-01 GM Global Technology Operations LLC Power prediction for reconfigurable series-connected battery with mixed battery chemistry

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20070247106A1 (en) * 2006-04-06 2007-10-25 Hitachi, Ltd. Hybrid vehicle control system and method
CN103918156A (zh) * 2011-11-01 2014-07-09 日产自动车株式会社 电源控制装置
CN104160585A (zh) * 2012-01-09 2014-11-19 约翰逊控制技术有限责任公司 使用并联的电池组给车辆总线预充电
US20150266386A1 (en) * 2012-10-15 2015-09-24 Kawasaki Jukogyo Kabushiki Kaisha Electric Vehicle
US20170317508A1 (en) * 2014-03-26 2017-11-02 New Flyer Industries Canada Ulc Controlling batteries for electric bus
CN107408824A (zh) * 2015-02-26 2017-11-28 微软技术许可有限责任公司 多电池设备的负载分配
WO2017207996A1 (en) * 2016-06-02 2017-12-07 Arrival Limited Electric vehicle battery management apparatus and method
US20190052119A1 (en) * 2017-08-10 2019-02-14 Zoox, Inc. Smart battery circuit

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
LEE SEONGJUN: "Inrush Current Estimation for Hot Swap of the Parallel Connected Large Capacity Battery Pack", 2018 IEEE ENERGY CONVERSION CONGRESS AND EXPOSITION, 23 September 2018 (2018-09-23), pages 2489 - 2492, XP033464206, DOI: 10.1109/ECCE.2018.8558163 *

Also Published As

Publication number Publication date
WO2021001046A1 (en) 2021-01-07
EP3994023C0 (en) 2024-01-17
US20220314835A1 (en) 2022-10-06
EP3994023B1 (en) 2024-01-17
EP4310520A2 (en) 2024-01-24
EP4310520A3 (en) 2024-03-27
EP3994023A1 (en) 2022-05-11

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN114080330A (zh) 一种控制电池组的电连接的方法
CN109874352B (zh) 电池控制装置
KR102206532B1 (ko) 배터리의 전압을 조정하기 위한 구조 및 그것의 능동적 평형
US9590431B2 (en) Battery controller, battery system
CN107852002B (zh) 用于平衡电池组的方法和系统
WO2018099560A1 (en) A system and a method for selecting energy storage cells for balancing of an electrical energy storage pack
JP2021061747A (ja) 蓄電池制御装置および電動車両
CN112026551B (zh) 具有混合电池组化学的可重新配置的串联电池组的功率预测
US20220216704A1 (en) Method for controlling electrical connection of battery packs
WO2020057721A1 (en) A method for estimating an operating parameter of a battery cell in a vehicle
WO2020128066A1 (en) Improved method for controlling an energy storage system
CN112384405B (zh) 控制车辆中的电池系统的方法
EP4078206B1 (en) A method for estimating capacity of a battery unit
CN115916575B (zh) 管理装置和电源系统
EP4063884B1 (en) A method for estimating or predicting an internal battery state of a battery unit
EP4194870A1 (en) A method and system for determining a remaining useful lifetime of a battery
GB2598375A (en) Vehicle traction battery control system
US20210354594A1 (en) A method of controlling a vehicle electrical system

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination