CN114929504A - 用于预测施加在电能存储系统中的每个电池单元上的电负载的方法 - Google Patents

Abstract

本公开涉及一种用于预测施加在包括彼此并联电连接的至少两个电池单元(24，26)的电能存储系统(18)中的每个电池单元上的电负载(L_i)的方法。该方法包括：‑建立电池参数集，该电池参数集包括用于该电能存储系统中的每个电池单元(i)的至少以下值：指示电池单元(i)的内部欧姆电阻的内部欧姆电阻值(R_0i)和指示电池单元(i)的开路电压值(V_oci)，‑使用指示总电能存储系统负载的电负载水平(L_ESS)，以及‑使用电负载水平(L_ESS)和电池参数集来预测电能存储系统(18)中的每个电池单元(i)上的施加的负载(L_i)。

Description

用于预测施加在电能存储系统中的每个电池单元上的电负载 的方法

技术领域

本公开涉及一种预测施加在电能存储系统中的每个电池单元上的电负载的方法。另外，本公开涉及一种用于评估电负载水平将具有的对电能存储系统的影响的方法。此外，本公开涉及一种用于确定要被施加在电能存储系统上的电负载的方法。而且，本公开涉及一种用于控制电能存储系统的负载的方法。本公开还涉及一种计算机程序以及一种计算机可读介质。此外，本公开涉及一种用于电能存储系统的电池管理系统。

背景技术

能量存储系统经常被用于各种应用和技术领域。在汽车工业中，能量存储系统可以被用于推进车辆以及用于向车辆的各种系统提供电能。作为另一非限制性示例，能量存储系统可以被用在固定能量存储应用中，例如在所谓的智能电网和功率备份应用中。

为了增加能量存储系统的功率容量，能够提供一种其中能量存储系统的两个或更多个电池模块/电池组彼此并联连接的解决方案。因此，各个电池模块能够容易地彼此连接或断开。此外，与仅使用单个电池模块/电池组相比，提供了增加的总功率容量。

然而，具有并联连接的电池模块的能量存储系统的问题在于，电池模块需要处于大致相同的物理状态以用于最优能量使用。然而，常见场境是电池模块/电池组不处于相同的物理状态。例如，如果并联连接的电池模块被不同地老化，即电池模块中的一个最近已经被新的且未使用的电池模块替换，则在不同地老化的电池模块之间将很可能存在功率能力的差异。例如，较老和较弱的电池模块可能具有与新的和更强大的电池模块的复杂的动态交互，并且因此与它们单个的和相比，可能降低该联合系统的总可用功率。简而言之，能量存储系统的最大可用功率将受到系统中最弱环节即最老电池模块的限制。

此外，当在能量存储系统中混合不同代/类型的电池模块/电池组时，应当小心，因为它们的特性，诸如内阻、开路电压(OCV)、容量等，可能彼此显著地不同。另一示例是，如果电池模块中的一个具有比同一能量存储系统的其它电池模块更高的温度，则具有升高温度的电池模块的电阻将很可能低于具有较低温度的电池模块的电阻。在这种情况下，存在较热的电池模块将接收超过其阈值的充电电流的风险。

具有并联连接的电池模块的能量存储系统的另一问题是不同的电池组可能被放置在车辆的不同位置，并且可能因此需要不同长度的高压电缆，由此引入大的电阻差。

解决上述问题的典型方法在EP3011655中公开，并且基于电池单元的利用，该电池单元的利用基于由网络中最弱链路，即由具有最低功率状态的电池组规定的约束。EP3011655的方法使用其中电池组中的一个的最低最大功率容量乘以电池组的总数以便得到ESS的总功率容量的非常保守的方法。通过使用这种最坏情况场景，一些电池组可能没有被完全使用，即，可能不根据它们的最大放电/充电功率能力来输送/接收功率。

因此，需要改进对具有并联连接的电池单元的能量存储系统的充电和放电容量的控制。

发明内容

鉴于以上，本公开的第一方面的目的是提供一种表明电能存储系统的适当使用的方法。

因此，本公开的第一方面涉及一种用于预测施加在包括彼此并联电连接的至少两个电池单元的电能存储系统中的每个电池单元上的电负载的方法。该方法包括：

-建立电池参数集，该电池参数集包括用于电能存储系统中的每个电池单元的至少以下值：指示电池单元的内部欧姆电阻的内部欧姆电阻值和指示电池单元的开路电压值，

-使用指示总电能存储系统负载的电负载水平，以及

-使用电负载水平和电池参数集来预测电能存储系统中的每个电池单元上的施加的负载。

因此，借助于以上方法，可能预测总电能存储系统负载可以具有的对电能存储系统中的每个电池单元的影响。此外，由于以上方法至少考虑了每个电池单元的内部欧姆电阻和开路电压，所以这种影响可以以适当的精度水平被确定。

指示在电能存储系统中的每个电池单元上的施加的负载的信息可以被用于多个目的，如下文将详述的。

可选地，根据本公开的第一方面的方法包括通过采用考虑电能存储系统的电池单元之间的电交互，优选地电动态交互，的多电池模型来预测电能存储系统中的每个电池单元上的施加的负载。

当预测施加在电池单元上的负载时，考虑电交互可以进一步提高精度。

可选地，施加的负载包括两个加数：指示电能存储系统的电池单元之间的内部欧姆电阻值的差的第一加数和指示电能存储系统的电池单元之间的开路电压值的差的第二加数。

可选地，用于电能存储系统的特定电池单元的第一加数包括乘以电负载水平的第一加数因子，该第一加数因子包括根据以下的分子和分母：

-针对某个电池单元，分子包括电能存储系统中除该某个电池单元之外的每个电池单元的内部欧姆电阻值的乘积，以及

-分母包括一组乘积的总和，乘积的数量对应于电能存储系统中的电池单元的数量，并且每个乘积被指派给电能存储系统的单个电池单元，其中用于某个电池单元的乘积通过将电能存储系统中除该单个电池单元之外的所有电池单元的内部欧姆电阻值相乘获得。

可选地，用于某个电池单元的第二加数与一组被加数的总和成比例，被加数的数量对应于电池单元的数量减一，并且每个被加数与不同于该某个电池单元的特定电池单元相关联，并且被加数根据以下来计算：

-针对电能存储系统中不是该某个电池单元的每个电池单元：计算电池单元与该某个电池单元之间的开路电压值的差，并且将该差乘以电能存储系统中除该某个电池单元和特定电池单元之外的电池单元中的每个电池单元的内部欧姆电阻值的乘积，并且将该值相加到被加数。

可选地，被加数中的每个被加数除以分母，该分母包括一组乘积的总和，乘积的数量对应于电能存储系统中的电池单元的数量，并且每个乘积被指派给电能存储系统的单个电池单元，其中，用于某个电池单元的乘积通过将电能存储系统中除该单个电池单元之外的所有电池单元的内部欧姆电阻值相乘获得。

可选地，电池参数集进一步包括用于电能存储系统中的每个电池单元的以下值中的一个、多个或全部：指示电池单元的充电状态的充电状态值、指示电池单元的健康状态的健康状态值、以及指示电池单元的内部阻抗的内部阻抗值。

可选地，电能存储系统具有一组连接电阻，包括在每对相邻的电池单元之间的连接电阻和/或在电能存储系统中的每个电池单元和参考点之间的连接电阻。该方法进一步包括也使用该一组连接电阻来确定电能存储系统中的每个电池单元上的施加的负载。

本公开的第二方面涉及一种用于评估电负载水平将具有的对包括彼此并联电连接的至少两个电池单元的电能存储系统的影响的方法。该方法包括：

-针对电能存储系统中的每个电池单元，确定功率状态值，该功率状态值指示电池单元能够在不违反电池单元的电热限制的情况下在预定未来时间范围期间以恒定负载水平输送或接收的最大电负载量，

-基于电负载水平，根据本公开的第一方面的方法预测施加在电能存储系统中的每个电池单元上的电负载，以及

-针对电能存储系统中的每个电池单元，确定电池负载是否超过功率状态值。

本公开的第二方面的方法可以被用于多个目的。作为非限制性示例，本公开的第二方面的方法可以被用于检查预期电负载水平是否适合于电能存储系统。

本公开的第三方面涉及一种用于确定要被施加在包括彼此并联电连接的至少两个电池单元的电能存储系统上的电负载的方法。该方法包括采用包括以下校正步骤的校正过程：

-使用根据本公开的第二方面的方法评估电负载水平将具有的对电能存储系统的影响，

-响应于确定电池负载超过电池单元中的至少一个电池单元的功率状态值，降低电负载水平，以及

-响应于确定电池负载低于电池单元中的每个电池单元的功率状态值，增加电负载水平，

该方法进一步包括将作为来自校正过程的结果的电负载电平设置为电负载。

本公开的第三方面的方法表明可以针对电能存储系统确定合适的负载水平，优选地具有最大负载量的负载水平，而不必危害电池单元中的任何一个电池单元的健康以及安全。

可选地，校正过程是重复以上校正步骤直到已经达到停止标准为止的迭代过程。

可选地，停止标准包括电池单元中的作为电池负载和用于电池单元的功率状态值之间的差的最小电池偏移值在预定阈值范围内，优选地预定阈值范围是零。

本公开的第四方面涉及一种用于确定要被施加在包括彼此并联电连接的至少两个电池单元的电能存储系统上的电负载的方法，该方法采用根据本公开的第二方面的用于评估电负载水平将具有的对电能存储系统的影响的方法，并且包括确定在电池负载不超过电能存储系统中的任何电池单元的功率状态值的情况下能够被施加在电能存储系统上的最大电负载。

本公开的第五方面涉及一种用于确定要被施加在包括彼此并联电连接的至少两个电池单元的电能存储系统上的电负载的方法。该方法包括：

-建立电池参数集，该电池参数集包括用于电能存储系统中的每个电池单元的至少以下值：指示电池单元的内部欧姆电阻的内部欧姆电阻值和指示电池单元的开路电压的开路电压值，

-针对电能存储系统中的每个电池单元，确定功率状态值，该功率状态值指示电池单元能够在不违反电池单元的电热限制的情况下在预定未来时间范围期间以恒定负载水平输送或接收的最大电负载量，

-针对电能存储系统中的每个电池单元，确定与元素的总和的量值成比例的电池单元度量，第一元素是内部欧姆电阻值和功率状态值的乘积，并且第二元素是开路电压值，

-在电能存储系统中的电池单元中，确定电池单元度量的最小量值，以便得到指示要被施加在电能存储系统上的电负载的电负载度量。

与本公开的第三和第四方面分别相比，根据本公开的第五方面的方法不需要必需明确地预测在电能存储系统中的每个电池单元上的施加的负载，以便确定要被施加在电能存储系统上的电负载。

可选地，根据本公开的第五方面的方法进一步包括将最小单位量值测量值乘以电能存储系统中的每个电池单元的内部欧姆电阻值的倒数的总和。

可选地，根据本公开的第五方面的方法进一步包括从电负载度量减去电能存储系统中的每个电池单元的开路电压与内部欧姆电阻之间的比值。

可选地，电池单元功率状态值是电池单元充电状态功率值，该方法包括：在电能存储系统中的电池单元中，确定最小电池单元度量，以便得到指示要被施加在电能存储系统上的电负载的电负载度量。

可选地，电池单元功率状态值是电池单元放电功率值状态，该方法包括：在电能存储系统中的电池单元中，确定最大电池单元度量，以便得到指示要被施加在电能存储系统上的电负载的电负载度量。

可选地，该方法包括：

-针对多个时刻中的每一个，使用根据本公开的第三至第五方面中的任一个所述的方法来确定要被施加在电能存储系统上的电负载，以及

-通过在多个时刻将滤波器，优选地低通滤波器和/或加权移动平均滤波器，应用于电负载来确定电负载。

以上滤波表明例如由于例如噪声电流和电压测量而导致的所确定的电力负载的大波动可以被减小。

本公开的第六方面涉及一种用于控制包括彼此并联电连接的至少两个电池单元的电能存储系统的加载的方法，该方法包括使用根据本公开的第三方面至第五方面中的任一个所述的方法来确定要被施加在电能存储系统上的电负载，以及将如此确定的电负载施加在电能存储系统上。

可选地，功率状态值指示电池单元能够在不违反电池单元的电热限制的情况下在预定未来时间范围期间以恒定负载水平输送或者接收的最大电流量或者最大电功率量。

可选地，电负载指示电流，或者电功率。

本公开的第七方面涉及一种包括程序代码装置的计算机程序，该程序代码装置用于在计算机上运行该程序时执行本公开的第一方面至第六方面中的任一个的步骤。

本公开的第八方面涉及一种承载包括程序装置的计算机程序的计算机可读介质，该程序装置当该程序装置在计算机上运行时执行本公开的第一方面至第六方面中的任一个的步骤。

本公开的第九方面涉及一种用于包括彼此并联电连接的至少两个电池单元的电能存储系统的电池管理系统，该电池管理系统适用于通过以下来预测施加在电能存储系统中的每个电池单元上的电负载：

-建立电池参数集，该电池参数集包括用于电能存储系统中的每个电池单元的至少以下值：指示电池单元的内部欧姆电阻的内部欧姆电阻值和指示电池单元的开路电压的开路电压值，

-使用指示总电能存储系统负载的电负载水平，以及

-使用电负载水平和电池参数集来预测电能存储系统中的每个电池单元上的施加的负载。

仅作为示例，电池管理系统可以被配置用于根据本公开的第一方面预测施加在电能存储系统中的每个电池单元上的电负载，和/或用于根据本公开的第二方面评估电负载水平将具有的对电能存储系统的影响，和/或用于根据本公开的第三方面至第五方面中的任一个确定要被施加在电能存储系统上的电负载和/或用于根据本公开的第六方面控制电能存储系统的加载。

附图说明

通过以下对本公开的示例性实施例的说明性和非限制性详细描述，将更好地理解本公开的上述以及附加的目的、特征和优点，其中：

图1示意性地图示其中本公开能够被使用的公共汽车形式的混合动力车辆，

图2示意性地图示电能存储系统的实施例，以及

图3示意性地图示单电池模型，

图4示意性地图示多电池模型，

图5图示根据本公开的第三方面的方法的实施例的流程图，以及

图6图示根据本公开的第三方面的方法的另一实施例的流程图。

参照附图，以下是对作为示例引用的本公开的实施例的更详细描述。

具体实施方式

现在将在下文中参考附图更全面地描述本公开，在附图中示出了本公开的示例性实施例。然而，本公开可以被体现为许多不同的形式，并且不应被解释为限于本文中阐述的实施例；相反，提供这些实施例是为了彻底和完整。本领域技术人员将认识到，可以在所附权利要求的范围内进行许多改变和修改。

相同的附图标记在整个说明书中指代相同的元件。

图1图示根据本公开的实施例的公共汽车10形式的车辆的简化透视图。实际上，图1的车辆10的实施例是插电式混合动力类型，其被配备有经由离合器16彼此连接的内燃机12和电机14，并且其中内燃机12和电机14两者都能够被用于驱动公共汽车10。也可以设想车辆10可以是不包括用于推进车辆的内燃机的电动车辆。尽管本公开参照公共汽车形式的车辆来描述，但是本公开实际上能够被用于任何类型的用于存储电能的系统。图1进一步图示车辆1包括电能存储系统18，其例如可以适用于为电机14和/或车辆10的其它电气组件(未示出)供电。

仅作为示例，并且如图1所指示，电能存储系统18可以经由架空线20和受电弓22充电，然而，也可以设想电能存储系统18可以使用其它方式被充电(图1中未示出)。

如从上文可以实现的，电能存储系统18可以利用电功率充电和/或电功率可以从电能存储系统18放电。

图2示意性地图示电能存储系统18的实施例。

仅作为示例，图2的电能存储系统18可以被用于为车辆诸如图1的车辆10供电。然而，根据本公开的电能存储系统18的实施例可以被用于输送和/或需要电功率的任何应用。仅作为示例，电能存储系统18的实施例可以被用于固定的能量存储应用(未示出)以及智能电网、备用功率、充电器支持等。

如从图2中可以看出，电能存储系统18包括彼此并联电连接的至少两个电池单元24、26。虽然图2的电能存储系统18的实施例仅包含两个电池单元，但是设想其它实施例可以包括多于两个电池单元(未示出)。

此外，如图2所示，电池单元特定的电池值集与电池单元24、26中的每一个相关联。这种电池单元特定的电池值至少包括指示电池单元24、26的内部欧姆电阻的内部欧姆电阻值R₀₁、R₀₂和指示电池单元24、26的开路电压的开路电压值V_oc1、V_oc2。在下文中，电池单元i的内部欧姆电阻值被表示为R_0i，而电池单元i的开路电压值被表示为V_oci。

根据本公开的电池单元可以是相同的或不同的，并且可以例如是锂离子或钠离子类型的。钠离子电池通常包括任何类型的钠铁电池或者钠铁氧体电池。

图2进一步图示电能存储系统18可以进一步包括电池管理系统28。仅作为示例，并且如图2中所例示的，电池管理系统28可以适用于从电能存储系统18接收信息。仅作为示例，电池管理系统28可以适于接收指示一个或多个参数的信息，这些参数指示每个电池单元24、26例如在特定时刻的状态。

代替上述电池管理系统28或除了上述电池管理系统28之外，电能存储系统18的实施例可以包括用于每个电池单元24、26的单独的电池管理单元(图2中未示出)。仅作为示例，这样的单独的电池管理单元可以接收和处理指示每个电池单元24、26的状态的一个或多个参数，并且将信息转发到对应于例如电能存储系统控制单元(未示出)的电能存储系统。

不管电池管理系统28的配置如何，系统可以适用于执行根据本公开的方面中的任一个的方法的一个或多个实施例。下面呈现示例实施例。为了保持描述的简要，下面的描述一般使用一种方法作为用于呈现本公开的各种特征的示例。然而，应当注意，对该方法的描述应当等同地适用于电池管理系统28，反之亦然。

因此，本公开的第一方面涉及一种用于预测施加在包括彼此并联电连接的至少两个电池单元24、26的电能存储系统18中的每个电池单元i上的电负载L_i的方法。该方法包括：

-建立电池参数集，该电池参数集包括用于电能存储系统中的每个电池单元的至少以下值：指示电池单元的内部欧姆电阻的内部欧姆电阻值R_0i和指示电池单元的开路电压的开路电压值V_oci，

-使用指示总电能存储系统负载的电负载水平L_ESS，以及

-使用电负载水平L_ESS和电池参数集来预测电能存储系统中的每个电池单元上的施加的负载L_i。

仅作为示例，施加的负载可以包括两个加数A_i1、A_i2，即第一A_i1和第二加数A_i2。第一加数Ai1可以指示电能存储系统的电池单元之间的内部欧姆电阻值的差。内部欧姆电阻值的差也可以被称为电能存储系统18的电池单元24、26之间的电阻不平衡。此外，第二加数A_i2可以指示电能存储系统的电池单元之间的开路电压值的差。

作为非限制性示例，用于电能存储系统的某个电池单元的第一加数A_i1可以包括乘以电负载水平L_ESS的第一加数因子。该第一加数因子包括根据以下的分子和分母θ：

-针对某个电池单元，分子包括电能存储系统中除该某个电池单元之外的每个电池单元的内部欧姆电阻值的乘积，以及

-分母θ包括一组乘积的总和，乘积的数量对应于电能存储系统中的电池单元的数量，并且每个乘积被指派给电能存储系统的单个电池单元，其中，某个电池单元的乘积通过将电能存储系统中除该单个电池单元之外的所有电池单元的内部欧姆电阻值相乘获得。

针对电能存储系统18中的n个电池单元1、…、n集，该组中的电池单元i的第一加数A_i1可以根据以下来公式化：

针对仅包含三个电池单元的n个电池单元集，使用等式1和等式2，用于该集中的第一电池单元1的第一加数A₁₁可以根据以下来公式化：

θ＝R₀₁·R₀₂+R₀₁·R₀₃+R₀₂·R₀₂ 等式4

此外，用于某个电池单元的第二加数A_i2与一组被加数的总和成比例。被加数的数量对应于电池单元的数量减一，并且每个被加数与不同于该某个电池单元的特定电池单元相关联，并且被加数根据以下来计算：

-针对电能存储系统中不是某个电池单元的每个电池单元：计算该电池单元与特定电池单元之间的开路电压值的差，并且将该差乘以电能存储系统中除该某个电池单元和特定电池单元之外的电池单元中的每个电池单元的内部欧姆电阻值的乘积，并且将该值相加到被加数。

在下文中呈现以上方法，其中，索引i指示某个电池单元，并且索引k表示特定电池单元。

此外，被加数中的每个被加数可以除以在上文中已经被呈现的分母θ。这样，第二加数A_i2可以根据以下来公式化：

针对仅包含三个电池单元的n个电池单元集，使用等式6和等式7，用于该集中的第一电池单元1的第二加数A₁₂可以根据以下来公式化：

θ＝R₀₁·R₀₂+R₀₁·R₀₃+R₀₂·R₀₂ 等式9

组合等式1、等式6和等式7产生用于电池单元i的负载L_i的以下表达式：

在以上示例中，负载L_i、L_ESS已经被表示为电流I_i、I_ESS。然而，也设想，负载L_i、L_ESS可以被表示为电功率P_i、P_ESS。

电池单元i的负载L_i也可以考虑一个或多个附加参数来确定。仅作为示例，(多个)这样的附加参数可以与电能存储系统18的每个单个电池单元24、26和/或电能存储系统18的电池单元24、26之间的电交互，优选地电动态交互，相关。作为另一非限制性示例，可以考虑电池单元之间的电连接电阻。

仅作为示例，电池参数集进一步包括用于电能存储系统中的每个电池单元24、26的以下值中的一个、多个或全部：指示电池单元的充电状态的充电状态值SoC_i、指示电池单元的健康状态的健康状态值SoH_i、以及指示电池单元的内部阻抗的内部阻抗值Z_i。

代替以上参数或者除了以上参数之外，根据本公开的第一方面的方法包括通过采用考虑了电能存储系统18的电池单元24、26之间的电交互、优选地电动态交互的多电池模型来预测电能存储系统中的每个电池单元24、26上的所施加的负载。仅作为示例，电能存储系统具有连接电阻R_ci-1，i集，其包括电能存储系统18中的每对相邻的电池单元之间的连接电阻和/或电能存储系统18中的每个电池单元与参考点之间的连接电阻R_ci。

通常，电能存储系统18中的每对相邻的电池单元之间的连接电阻可以与电池单元的所谓的菊花链配置相关。此外，电能存储系统18中的每个电池单元与参考点之间的连接电阻R_ci通常可以归因于电池单元的所谓的星形配置。根据本公开的方法旨在覆盖菊花链和星形配置中的每一个或组合。

作为非限制性示例，该方法进一步包括还使用该连接电阻R_ci-1，i集来确定在电能存储系统中的每个电池单元上的施加的负载。

使用下面的示例实施例来呈现以上替代方案。

单电池模型

每个单个电池单元(i)可以由如图3所示的等效电路建模，可以认为具有以下主要元件：

-先前提及的内部欧姆电阻R_oi，其可以被认为是电池单元i的充电状态SoC_i和温度T_i的非线性函数，

-快速动态激活极化，其由作为充电状态SoC_i和温度T_i的非线性函数的RC对R_1i和C_1i以及电池单元i的输入负载L_i建模，例如输入电流I_i，

-缓慢动态浓度极化，其由作为充电状态SoC_i和温度T_i的非线性函数的RC对R_2i和C_2i以及电池单元i的输入电流I_i建模，

-先前提及的开路电压V_OCi，其可以被认为是电池单元i的充电状态SoC_i和温度T_i的非线性函数，

电能存储系统18内的任何单独的电池单元(i)的电热动力学能够被表示在以下标准连续时间状态空间形式上：

V_i(t)＝V_oci(t)+V_1i(t)+V_2i(t)+R_0i(t)·I_i(t)

其中

其中，τ_1i(t)＝R_1i(t)·C_i1(t)是快速变化时间常数

其中，τ_2i(t)＝R_2i(t)·C_2i(t)是缓慢变化时间常数

其中，Q_i和η_i是电池容量和库仑效率，

V_oci(t)＝f_ocv(SoC(t))给出根据电池SoC的开路电压。

注意到

R_0i(t)＝f_R0i(SoC_i(t)，T_i(t))，

R_1i(t)＝f_R1i(SoC_i(t)，T_i(t)，I_i(t))，

C_1i(t)＝f_C1i(SoC_i(t)，T_i(t)，I_i(t))，

R_2i(t)＝f_R2i(SoC_i(t)，T_i(t)，I_i(t))，以及

C_2i(t)＝f_C2i(SoC_i(t)，T_i(t)，I_i(t))

是电池SoC、温度和输入电流的非线性函数。电池温度动态可以由以下给出：

其中，U_heat，i(t)＝I_i·(V_oci-V_i)是电池中产生的总热量，T_fi是冷却剂温度，并且a_ti和b_ti是取决于冷却剂的热容量、热阻和传热性质的热常数。

多电池模型

图4中呈现了电池模块的并联配置的示例。

图4图示其中公开的电能存储系统18包括连接电阻R_ci-1，i集，其包括电能存储系统中的每对相邻的电池单元i-1，i之间的连接电阻。这种连接电阻可以被公式化为：

其中R_ui-1，i是正路径连接电阻，并且R_li-1，i是两个相邻电池单元i-1和i之间的负路径连接电阻。

根据基尔霍夫定律，由并联连接强加的约束可以被公式化为：

现在主要使用用于每个电池单元的单电池模型并且利用如上给出的它们之间的并联连接约束，并联多电池系统18的完整状态空间模型可以根据以下来公式化：

y(t)＝C_I(t)·x(t)+D_I(t)·u(t) 等式12

在等式12中，x＝[x₁ … x_n]^T，其是完整电能存储系统18的全状态向量，其中，x_i＝[V_1i V_2i V_oci SoC_i T_i]^T是每个电池单元i的状态。系统的输出由y＝[I₁ … I_n]^T表示，其中I_i是每个电池单元i的输出电流。状态空间模型的控制输入由u＝[I_ESS U_h，1 … U_h，1]^T给出，其中，I_ESS是总(例如，总需求)输入电流，并且U_h，l是电池单元i内部产生的总热量。应当注意，I_ESS可以被认为是总(例如，总需求)输入负载L_ESS的实施方式。

系统矩阵A_I、输入矩阵B_I、输出矩阵C_I和馈通矩阵D_I是系统参数(R_0i，R_1i，R_2i，C_1i，C_2i，Q_i，R_ci-1，i，R_ci)和系统电热和老化状态(SoC_i，T_i，SoQ_i，SoR_i)的非线性函数。注意，与单电池模型相比，每个电池单元的开路电压已经被包括作为附加状态，以便推导用于并联多电池系统的完整模型。

如可以从上文的等式12中实现的，状态空间模型是时域中的向量定值线性微分等式(借助于时间导数

)，并且这种微分等式可以使用标准方法，诸如后向欧拉方法，求解。

为了例示以上等式，下文中呈现n＝2的全矩阵。具有两个电池单元的电能存储系统18的全状态向量x由下式给出：

并且输入矢量u由下式给出：

而输出矢量y由下式给出：

系统矩阵A_I包括根据以下的子矩阵：

其中：

Ω＝R₀₁+R₀₂+R_c12 等式13

这样，Ω是累积电阻的参数。注意，

和

是电池单元的开路电压V_OCi相对于电池单元的温度T_i的雅可比行列式。这种雅可比行列式被看作模型中的参数，并且可以例如被存储在计算机存储器中的查找表中。

再次参考等式12，输入矩阵B_I可以被公式化为：

输出矩阵由以下给出：

并且直接馈通矩阵D_I由以下给出：

如从以上可以看出，包括电池阻抗、容量、线缆连接电阻、温度等的各种系统参数通过以上矩阵进入该模型。这能够在给定操作条件下以适当高精度预测在电池之间分割的负载，例如功率或电流。

还应当注意，以上等式可以通过从上面提及的模型中丢弃与内部极化和温度相关的所有状态而被简化，使得上面提及的矩阵A_I、B_I、C_I和D_I中与内部极化和温度相关的每个元素被设置为零。使用这种方法用于上文针对以上示例讨论的矩阵，即具有两个电池单元的系统，使得n＝2，针对电池单元中的每一个的电流获得以下等式：

Ω＝R₀₁+R₀₂+R_c12

如从上面可以看出，施加在电池单元中的每一个上的负载-这里例示为电流-可以使用每个电池单元的内部欧姆电阻值R_0i和开路电压值V_oci以及与电能存储系统18中的每个电池的位置相关的连接电阻来确定。在以上等式中，电池单元之间的连接电阻R_c12-通常用于电池单元的菊花链配置-已经被采用。然而，以上等式可以容易地被修改，以便还包括或替代地包括在电能存储系统18中的每个电池单元和参考点之间的连接电阻R_c1、R_c2-该连接电阻通常被采用用于电池单元的所谓的星形配置。为了完整起见，应当注意，可以在第一电池单元和负载L_ESS(以上例示为I_ESS)之间存在连接电阻R_c01，但是在以上等式中可以省略这种连接电阻R_c01。这是因为连接电阻R_c01将在每个电池单元的路径中形成公共电阻，并且因此不会具有对电池单元之间的负载分布的任何影响。

此外，上文使用内部欧姆电阻值R_0i、开路电压值V_oci和连接电阻所呈现的等式可以容易地被扩展到任何数量n的电池单元。

此外，如上所提示的，等式12表示时域中的线性微分等式(通过时间导数

)，并且这种微分等式可以使用标准方法，诸如后向欧拉方法，被求解。这种标准方法可以被用于电能存储系统18中的任何数量的电池单元。

不管如何例如使用等式10和等式11或等式12预测施加在电能存储系统18中的每个电池单元24、26上的由Ii在以上呈现中例示的电负载L_i，如此确定的电负载L_i可以被用于多个目的。

本公开的第二方面涉及一种这样的使用。

因此，本公开的第二方面涉及一种用于评估电负载水平将具有的对包括彼此并联电连接的至少两个电池单元24、26的电能存储系统18的影响的方法。

该方法包括：

-针对电能存储系统18中的每个电池单元24、26，确定功率状态值SOP_i，SOP_i(k)，该功率状态值指示电池单元能够在不违反电池单元的电热限制的情况下在预定未来时间范围期间以恒定负载水平输送或接收的最大电负载量，

-基于电负载水平L_ESS，例如使用上文的等式10和等式11或等式12根据本公开的第一方面的方法预测电能存储系统中的每个电池单元i的电负载L_i，以及

-针对电能存储系统中的每个电池单元i，确定电池负载是否超过功率状态值SOP_i，SOP_i(k)。

如从以上可以实现的，根据本公开的第二方面的方法确定电能存储系统18中的每个电池单元24、26的功率状态值SOP_i、SOP_i(k)。这种确定可以以多种不同的方式执行。作为非限制性示例，电池单元的供应商可以提供指示电池单元功率状态值SOP_i的信息。作为另一非限制性示例，可以在将电池单元添加到电能存储系统18之前，例如使用测试过程等，确定电池单元功率状态值SOP_i。

参考图2，每个电池单元24、26的功率状态值SOP_i可以使用如上所述的单个电池管理单元(图2中未示出)来确定。或者，每个电池单元24、26的功率状态值SOP_i可以使用中央系统诸如图2中的电池管理系统28来确定。

仅作为示例，电池单元功率状态值SOP_i可以被设置为在某个时间段上恒定。作为另一非限制性示例，电池单元功率状态值SOP_i可以被设置为时间相关的，并且因此可以例如被表示为SOP_i(k)。

作为其它非限制性示例，电池单元功率状态值SOP_i可以使用单电池模型来确定，如将在下文讨论的。

作为第一示例，电池单元功率状态值SOP_i可以简单地等于能够被施加在电池单元上的最大电流。这样，电池单元功率状态值SOP_i可以根据下式来表示：

应当注意，最大电流取决于电流是被充电到电池单元还是从电池单元放电可以不同。这样，电池单元可以根据以下等式与两个功率状态值：充电功率状态值SOP_i，charge和放电功率状态值SOP_{i，discharge}相关联：

作为非限制性示例，单电池模型可以包括先前提及的开路电压V_oci、先前提及的内阻R_0i、最小电压限制V_i ^min和最大电压限制V_i ^max。仅作为示例，以上参数可以是静态值或被假设恒定达到某个时间范围的值，诸如以上讨论的预定的未来时间范围。应当注意，单电池模型还可以包括用于对如上所述的电池单元内的动态浓度和激活极化进行建模的附加项，例如如图3所示的一个或多个RC对。

这样，在简化形式中，根据电功率定义的电池单元功率状态值SOP_i可以根据以下来确定：

这里，应当注意，开路电压V_oci能够被建模，以便取决于电池单元的充电状态SoC_i。此外，充电状态SoC_i可以是时间相关参数。这样，等式16能够根据以下来公式化：

应当注意，内阻R_0i也可以取决于电流是被充电到电池单元还是从电池单元放电。这样，电池单元可以包括充电内阻R_0i，充电以及放电内阻R_0i，放电。这样，与等式15类似，电池单元可以根据以下与两个功率状态值相关联：

为了完整起见，应当注意，可以以多种不同的方式确定电池单元的最大电流，无论它是充电电流还是放电电流。仅作为示例，可以在测试环境中确定最大电流。

可选地，作为一般公式，最大电流可以使用考虑例如电池单元的电热动力学、充电状态限制和电压限制的最优化过程来确定。

仅作为示例，使用其中根据电流定义功率状态SOP_i的示例，功率状态可以通过在预定未来时间范围Δt内使用如等式20至等式27中呈现的边界条件(即，电热约束)求解下文中的等式19中的最大化问题来确定。

以以下各式为条件：

电气动力学

热动力学：

电池电压输出：V_i(t)＝f₁(x_e，x_t，I_i) 等式22

电池温度：T_i(t)＝f₂(x_t，x_e，I_i) 等式23

充电状态限制：

电压限制：

温度限制：

电流限制：I_i，minAbs≤I_i(t：t+Δt)≤I_i，maxAbs 等式27

这里，应当注意，电流限制即I_i，minAbs和I_i，maxAbs分别可以涉及根据例如制造商数据表的绝对最大电流安全限制，其不应当超过该绝对最大电流安全限制，以便确保避免危险事件。

不管针对电能存储系统18中的每个电池单元24、26如何确定功率状态值SOP_i、SOP_i(k)，根据本公开的第二方面的方法确定电池负载L_i是否超过每个电池单元24、26的功率状态值SOP_i、SOP_i(k)。

仅作为示例，为了执行以上确定，电池负载L_i和功率状态值SOP_i、SOP_i(k)，例如在电功率或电流方面，优选地被表示为相同的实体。使用电流作为示例，所预测的电池电流可以被表示为I_i，并且功率状态值可以被表示为I_i ^max，并且上面提及的确定-即电池负载L_i是否超过每个电池单元24、26的功率状态值SOP_i、SOP_i(k)-可以被表示确定电池单元是否满足以下条件：

如上文在等式15中所提升的，电池单元可以与两个功率状态值：充电功率状态值SOP_i，充电和放电功率状态值SOP_i，放电相关联。这样，可以根据以下来表示确定电池负载L_i是否超过每个电池单元24、26的电力状态值SOP_i、SOP_i(k)的本公开的第二方面的以上过程：

或者

以上表达式中的以上差异源于放电电流在这里被认为是负的事实。

根据本公开的第二方面的方法可以例如被用在根据本公开的第三方面的方法中。下文参照图5呈现根据本公开的第三方面的方法的实施例。

图5图示用于确定要被施加在包括彼此并联电连接的至少两个电池单元24、26的电能存储系统18上的电负载L_ESS的方法。

该方法可以例如使用电负载L_ESS的起始值。作为非限制性示例，这种起始值可以被设置为零。作为另一替代方案，电负载L_ESS的起始值L’_Ess可以使用例如启发式方法被选择。仅作为示例，起始值L’_ESS可以被设置为电能存储系统18中的每个电池单元24、26的电力状态值SOP_i、SOP_i(k)的总和。无论如何选择起始值，该方法包括采用包括以下校正步骤的校正过程：

S1使用根据本公开的第二方面的方法来评估电负载水平L_ESS将具有的对电能存储系统18的影响。这样，根据本公开第三方面的方法获得电池负载L_i-其是用于电负载水平L_ESS的所预测的电池负载L_i-是否超过每个电池单元24、26的电力状态值SOP_i、SOP_i(k)的信息。

S2响应于确定电池负载超过电池单元24、26中的至少一个的功率状态值SOP_i，SOP_i(k)，降低电负载水平L_ESS。仅作为示例并且如图5所指示，电负载水平L_ESS可以减小了预定值ΔL_ESS。作为非限制性示例，预定值ΔL_ESS可以例如基于L_i和SOP_i之间的违反水平或偏移来确定。

S3响应于确定电池负载低于每个电池单元的功率状态值SOP_i、SOP_i(k)，增加电负载水平，仅作为示例并且如图5所指示，电负载水平L_ESS可以被减少了预定值ΔL_ESS。

如从上文可以实现，如图5中所图示的方法取决于是否超过任何功率状态值SOP_i、SOP_i(k)来校正电负载L_ESS。图5中的校正过程可以被执行多次。仅作为示例，根据本公开的第三方面并且在图5中例示的校正过程可以是重复以上校正步骤直到已经达到停止标准为止的迭代过程。

为此，参考图6，其图示了根据本公开的第三方面的方法的实施例，该实施例包括评估是否已经达到停止标准的步骤S4。在已经达到停止标准的情况下，如上文参考步骤S1-S3所概述的校正过程被终止，也参见图6。

停止标准可以以多种不同的方式被公式化。作为非限制性示例，停止标准可以包括电池单元24、26中的作为电池负载和用于电池单元的功率状态值之间的差的最小电池偏移值在预定阈值范围内，优选地，预定阈值范围是零。在范围实际上为零的情况下，停止标准可以被公式化为电池负载L_i等于至少一个电池单元的电力状态值SOP_i、SOP_i(k)，例如

如上文所讨论的预定阈值范围可以被认为是等式30中表达的公差，使得停止标准不需要要求电池负载L_i必须等于功率状态值SOP_i、SOP_i(k)。作为非限制性示例，上面讨论的预定阈值范围可以被表达为所关注的电池单元的电力状态值SOP_i、SOP_i(k)的分数。因此，停止准则可以被公式化为|L_i-SOP_i|≤γ仅作为示例，γ可以被选择为在0.001-0.05的范围内，优选在0.001-0.01的范围内。

尽管以上呈现的迭代过程在许多应用中是适当的，以便确定要被施加在电能存储系统18上的电负载L_ESS，但是也可以使用其它过程来确定这样的电负载L_ESS。

为此，本公开的第四方面涉及一种用于确定要被施加在包括彼此并联电连接的至少两个电池单元24、26的电能存储系统18上的电负载L_ESS的方法。根据本公开的第四方面的方法采用根据本公开的第二方面的用于评估电负载水平L_ESS将具有的对电能存储系统的影响的方法，并且包括确定在电池负载不超过电能存储系统中的任何电池单元的功率状态值SOP_i，SOP_i(k)的情况下能够被施加在电能存储系统18上的最大电负载L_ESS。

使用电流I_ESS作为电负载水平L_ESS的示例，本公开的第四方面可以根据以下来公式化：

以以下各式为条件：

y(t)＝C_I(t)·x(t)+D_I(t)·u_ESS 等式33

u_ESS＝[I_ESS U_heat，1 … U_heat，n]^T 等式34

y＝[I₁ … I_n]^T 等式35

在等式32至等式36中呈现的用于以上最优化问题的约束已经关于等式12讨论了并且因此在此不再重复。仅作为示例，以上最优化问题可以使用常规技术，诸如线性编程、卡门算法和/或一般非线性编程技术，来求解。

不用说，等式31中的最优化问题可以适用于充电条件或放电条件。再次使用电流I_ESS作为电负载水平L_ESS的示例并且估算充电条件，本公开的第四方面可以根据以下来公式化：

以以下各式为条件：

y(t)＝C_I(t)·x(t)+D_I(t)·u_ESS，charge 等式39

u_ESS，charge＝[I_ESS，charge U_heat，1 … U_heat，n]^T 等式40

y＝[I₁ … I_n]^T 等式41

针对放电条件，本公开的第四方面可以根据以下来公式化：

以以下各式为条件：

y(t)＝C_I(t)·x(t)+D_I(t)·u_{ESS，discharge} 等式45

u_{ESS，discharge}＝[I_{ESS，discharge} U_heat，1 … U_heat，n]^T 等式46

y＝[I₁ … I_n]^T 等式47

上文呈现的方法实施例中的每一个包括预测电能存储系统18中的每个电池单元24、26上的施加的负载。

然而，也可能确定要被施加在电能存储系统18上的电负载L_ESS，而没有明确地确定在每个电池单元24、26上的施加的负载。为此，本公开的第五方面涉及一种用于确定要被施加在包括彼此并联电连接的至少两个电池单元24、26的电能存储系统18上的电负载L_ESS的方法。

在下文中呈现根据本公开的第五方面的方法。

建立电池参数集，该电池参数集包括用于电能存储系统中的每个电池单元的至少以下值：指示电池单元的内部欧姆电阻的内部欧姆电阻值R_0i和指示电池单元的开路电压的开路电压值V_oci。以上过程已经在上文参考本公开的第一方面被呈现，并且因此在此不再重复。

针对电能存储系统中的每个电池单元，确定功率状态值SOP_i、SOP_i(k)，该功率状态值指示电池单元在不违反所述电池单元的电热限制的情况下在预定未来时间范围期间能够以恒定负载水平输送或接收的最大电负载量。功率状态值SOP_i、SOP_i(k)的确定也已经在上文已经呈现，因此在此不再重复。

针对电能存储系统18中的每个电池单元24、26，确定与元素的总和的大小成比例的电池单元度量BUM_i，第一元素是内部欧姆电阻值和功率状态值SOP_i、SOP_i(k)的乘积，并且第二元素是开路电压值。这样，电池单元度量BUM_i可以根据以下来确定：

BUM_i～(R_0i·SOPi+V_oci) 等式49

使用电流I作为用于充电条件的功率状态值SOP_i、SOP_i(k)的示例，等

式49可以根据以下来公式化：

此外，根据本公开的第五方面的方法进一步包括：在电能存储系统18中的电池单元i中，确定电池单元度量BUM_min的最小大小，以便得到指示要被施加在电能存储系统上的电负载的电负载度量。

仅作为示例，电池单元度量BUM_min的最小大小可以直接被用于确定要被施加在包括至少两个电池单元24、26的电能存储系统18上的电负载L_ESS的过程中。仅作为示例，本公开的第五方面的实施例可以使用以上过程来标识与电池单元度量BUM_min的最小量值相关联的电池单元i，并且基于其来确定电负载L_ESS。

然而，根据本公开的第五方面的方法可以进一步包括将最小单元大小度量乘以电能存储系统18中的每个电池单元i的内部欧姆电阻值R_0i的倒数的总和。此外，根据本公开的第五方面的方法可以进一步包括从电负载度量BUM_i减去电能存储系统18中的每个电池单元i的开路电压V_oci与内部欧姆电阻R_0i之间的比值。

本公开的第五方面的方法的实施例可以仅包括以上修改中的一个，即将最小单元量值测量乘以每个电池单元i的内部欧姆电阻值R_0i的倒数的总和，以及对电负载度量BUM_i减去开路电压V_oci与每个电池单元i的内部欧姆电阻R_0i之间的比值。

然而，下文呈现表示其中已经执行了两种修改的示例实施例的等式。在以下示例中，电流I用作分别被用于充电条件和放电条件的功率状态值SOP_i、SOP_i(k)的示例。

用于

和

的以上等式被推导为受约束的线性编程问题的解(类似于到45中所示的全阶最优化问题，但是使用零阶多电池模型而不是在那里使用的全阶模型)。

还应当注意，本公开的实施例可以包括以下：

-针对多个时刻k中的每一个，使用根据本公开的第三至第五方面中的任一方面的方法来确定要被施加在电能存储系统18上的电负载L_ESS(k)。仅作为示例，针对每个时刻k要被施加在电能存储系统18的电负载L_ESS(k)可以使用上文呈现的电负载确定方法实施例中的任何一个来确定。

-通过在多个时刻k将滤波器，优选地低通滤波器和/或加权移动平均滤波器，应用于电负载L_ESS(k)来确定电负载L_ESS。

不管电负载L_ESS如何，例如不管本公开的第三至第五方面中的已经被用于确定电负载L_ESS如何，本公开的第六方面涉及一种用于控制包括彼此并联电连接的至少两个电池单元24、26的电能存储系统18的加载的方法。该方法包括使用根据本公开的第三至第五方面中的任一方面的方法来确定要被施加在电能存储系统上的电负载，并且例如通过对能量存储系统18进行充电或放电来将如此确定的电负载L_ESS施加在能量存储系统18上。

此外，针对本公开的任何方面，特别是关于上文呈现的实施例，功率状态值SOP_i、SOP_i(k)可以指示电池单元I，在不违反所述电池单元i的电热限制的情况下在预定未来时间范围期间能够以恒定负载水平输送或接收的最大电流量I，或者最大电功率量P。

类似地，针对本公开的任何方面，特别是关于上文呈现的实施例，电负载L_ESS可以指示电流I_ESS，或者功率P_ESS。

应当注意，本公开不限于上文描述的和附图中示出的实施例；相反，本领域技术人员将认识到，在所附权利要求的范围内可以进行许多改变和修改。例如，尽管本公开主要关于公共汽车进行了描述，但是本公开应当同样适用于任何类型的车辆，诸如任何类型的电动车辆。实际上，本公开可以被用于任何类型的能量存储系统。

Claims (25)

1.一种用于预测施加在包括彼此并联电连接的至少两个电池单元(24，26)的电能存储系统(18)中的每个电池单元上的电负载(L_i)的方法，所述方法包括：

-建立电池参数集，所述电池参数集包括用于所述电能存储系统中的每个电池单元(i)的至少以下值：指示所述电池单元(i)的内部欧姆电阻的内部欧姆电阻值(R_0i)和指示所述电池单元(i)的开路电压的开路电压值(V_oci)，

-使用指示总电能存储系统负载的电负载水平(L_ESS)，以及

-使用所述电负载水平(L_ESS)和所述电池参数集来预测所述电能存储系统(18)中的每个电池单元(i)上的施加的负载(L_i)。

2.根据权利要求1所述的方法，包括通过采用考虑所述电能存储系统的所述电池单元之间的电交互——优选地电动态交互——的多电池模型来预测所述电能存储系统(18)中的每个电池单元(i)上的所述施加的负载(L_i)。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其中，所述施加的负载包括两个加数(A_i1，A_i2)：指示所述电能存储系统的所述电池单元之间的所述内部欧姆电阻值(R_0i)的差的第一加数(A_i1)和指示所述电能存储系统的所述电池单元之间的所述开路电压值(V_oci)的差的第二加数(A_i2)。

4.根据权利要求3所述的方法，其中，用于所述电能存储系统的某个电池单元的所述第一加数(A_i1)包括乘以所述电负载水平的第一加数因子，所述第一加数因子包括根据以下的分子和分母：

-针对所述某个电池单元，所述分子包括所述电能存储系统中除所述某个电池单元之外的每个电池单元的内部欧姆电阻值的乘积，以及

-所述分母包括一组乘积的总和，所述乘积的数量对应于所述电能存储系统中的电池单元的数量，并且每个乘积被指派给所述电能存储系统的单个电池单元，其中用于某个电池单元的乘积通过将所述电能存储系统中除所述单个电池单元之外的所有电池单元的内部欧姆电阻值相乘获得。

5.根据权利要求3或权利要求4所述的方法，其中，用于某个电池单元的所述第二加数(A_i2)与一组被加数的总和成比例，所述被加数的数量对应于电池单元的数量减一，并且每个被加数与不同于所述某个电池单元的特定电池单元相关联，并且所述被加数根据以下来计算：

-针对所述电能存储系统中不是所述某个电池单元的每个电池单元：计算所述电池单元与所述某个电池单元之间的所述开路电压值的差，并且将该差乘以所述电能存储系统中除所述某个电池单元和所述特定电池单元之外的所述电池单元中的每个电池单元的内部欧姆电阻值的乘积，并且将该值相加到所述被加数。

6.根据权利要求5所述的方法，其中，所述被加数中的每个被加数除以分母，所述分母包括一组乘积的总和，所述乘积的数量对应于所述电能存储系统中的电池单元的数量，并且每个乘积被指派给所述电能存储系统的单个电池单元，其中，用于某个电池单元的乘积通过将所述电能存储系统中除所述单个电池单元之外的所有电池单元的内部欧姆电阻值相乘获得。

7.根据前述权利要求中的任一项所述的方法，其中，所述电池参数集进一步包括用于所述电能存储系统中的每个电池单元的以下值中的一个、多个或全部：指示所述电池单元的充电状态的充电状态值、指示所述电池单元的健康状态的健康状态值、以及指示所述电池单元的内部阻抗的内部阻抗值。

8.根据前述权利要求中的任一项所述的方法，其中，所述电能存储系统具有一组连接电阻(R_ci-1,i)，包括在每对相邻的电池单元之间的连接电阻和/或在所述电能存储系统(18)中的每个电池单元和参考点之间的连接电阻，所述方法还进一步包括也使用所述一组连接电阻来确定所述电能存储系统中的每个电池单元上的施加的负载。

9.一种用于评估电负载水平(L_ESS)将具有的对包括彼此并联电连接的至少两个电池单元(24，26)的电能存储系统(18)的影响的方法，所述方法包括：

-针对所述电能存储系统中的每个电池单元，确定功率状态值(SOP_i，SOP_i(k))，所述功率状态值指示所述电池单元(i)能够在不违反所述电池单元的电热限制的情况下在预定未来时间范围期间以恒定负载水平输送或接收的最大电负载量，

-基于所述电负载水平(L_ESS)，根据前述权利要求中的任一项预测施加在所述电能存储系统中的每个电池单元上的电负载(L_i)，

-针对所述电能存储系统中的每个电池单元(i)，确定所述电池负载(L_i)是否超过所述功率状态值(SOP_i，SOP_i(k))。

10.一种用于确定要被施加在包括彼此并联电连接的至少两个电池单元(24，26)的电能存储系统(18)上的电负载(L_ESS)的方法，所述方法包括采用包括以下校正步骤的校正过程：

-使用根据权利要求9所述的方法来评估电负载水平(L_ESS)将具有的对所述电能存储系统(18)的影响，

-响应于确定所述电池负载(L_i)超过所述电池单元(i)中的至少一个电池单元的所述功率状态值(SOP_i，SOP_i(k))，降低所述电负载水平(L_ESS)，以及

-响应于确定所述电池负载(L_i)低于所述电池单元中的每个电池单元的所述功率状态值(SOP_i，SOP_i(k))，增加所述电负载水平，

所述方法进一步包括将作为来自所述校正过程的结果的电负载水平(L_ESS)设置为所述电负载(L_ESS)。

11.根据权利要求10所述的方法，其中，所述校正过程是重复权利要求10所述的校正步骤直到已经达到停止标准为止的迭代过程。

12.根据权利要求11所述的方法，其中，所述停止标准包括所述电池单元中的作为所述电池负载和电池单元的所述功率状态值之间的差的最小电池偏移值在预定阈值范围内，优选地所述预定阈值范围是零。

13.一种用于确定要被施加在包括彼此并联电连接的至少两个电池单元(24，26)的电能存储系统(18)上的电负载(L_ESS)的方法，所述方法采用根据权利要求9所述的用于评估电负载水平将具有的对电能存储系统的影响的方法，并且包括确定在所述电池负载不超过所述电能存储系统中的任何电池单元的所述功率状态值的情况下能够被施加在电能存储系统上的最大电负载。

14.一种用于确定要被施加在包括彼此并联电连接的至少两个电池单元(24，26)的电能存储系统(18)上的电负载(L_ESS)的方法，所述方法包括：

-建立电池参数集，所述电池参数集包括用于所述电能存储系统中的每个电池单元(i)的至少以下值：指示所述电池单元的内部欧姆电阻的内部欧姆电阻值(R_0i)和指示所述电池单元的开路电压的开路电压值(Voci)，

-针对所述电能存储系统中的每个电池单元，确定功率状态值(SOP_i，SOP_i(k))，所述功率状态值指示所述电池单元能够在不违反所述电池单元的电热限制的情况下在预定未来时间范围期间以恒定负载水平输送或接收的最大电负载量，

-针对所述电能存储系统中的每个电池单元，确定与元素的总和的大小成比例的电池单元度量(BUM_i)，第一元素是所述内部欧姆电阻值(R_0i)和所述功率状态值的乘积，并且第二元素是所述开路电压值(V_oci)，

-在所述电能存储系统中的所述电池单元中，确定所述电池单元度量的最小大小，以便得到指示要被施加在电能存储系统上的所述电负载的电负载度量。

15.根据权利要求14所述的方法，进一步包括将所述最小单元大小度量乘以所述电能存储系统中的每个电池单元的所述内部欧姆电阻值的倒数的总和。

16.根据权利要求14或15所述的方法，其中，所述方法进一步包括从所述电负载度量减去所述电能存储系统中的每个电池单元的开路电压与内部欧姆电阻之间的比值。

17.根据权利要求14-16中任一项所述的方法，其中，所述电池单元功率状态值是电池单元充电状态功率值，所述方法包括：在所述电能存储系统中的所述电池单元中，确定最小电池单元度量，以便得到指示要被施加在电能存储系统上的所述电负载的电负载度量。

18.根据权利要求14-16中的任一项所述的方法，其中，所述电池单元功率状态值是电池单元放电功率值状态，所述方法包括：在所述电能存储系统中的所述电池单元中，确定最大电池单元度量，以便得到指示要被施加在电能存储系统上的所述电负载的电负载度量。

19.根据权利要求10-18中的任一项所述的方法，其中，所述方法包括：

-针对多个时刻(k)中的每一个，使用根据权利要求10-18中的任一项所述的方法来确定要被施加在电能存储系统(18)上的电负载(L_ESS(k))，以及

-通过在所述多个时刻(k)将滤波器，优选地低通滤波器和/或加权移动平均滤波器，应用于所述电负载(L_ESS(k))来确定所述电负载(L_ESS)。

20.一种用于控制包括彼此并联电连接的至少两个电池单元的电能存储系统的加载的方法，所述方法包括使用根据权利要求10-19中的任一项所述的方法来确定要被施加在电能存储系统上的电负载，以及将由此确定的电负载施加在所述电能存储系统上。

21.根据权利要求9-20中的任一项所述的方法，其中，所述功率状态值指示所述电池单元能够在不违反所述电池单元的电热限制的情况下在所述预定未来时间范围期间以恒定负载水平输送或者接收的最大电流量或者最大电功率量。

22.根据前述权利要求中的任一项所述的方法，其中，所述电负载指示电流，或者电功率。

23.一种包括程序代码装置的计算机程序，所述程序代码装置用于当所述程序在计算机上运行时执行前述权利要求中的任一项的步骤。

24.一种承载包括程序装置的计算机程序的计算机可读介质，所述程序装置用于当所述程序装置在计算机上运行时执行权利要求1-22中的任一项的步骤。

25.一种用于包括彼此并联电连接的至少两个电池单元(24、26)的电能存储系统(18)的电池管理系统(28)，所述电池管理系统(28)适用于通过以下来预测施加在所述电能存储系统(18)中的每个电池单元上的电负载：

-建立电池参数集，所述电池参数集包括用于所述电能存储系统中的每个电池单元(i)的至少以下值：指示所述电池单元(i)的内部欧姆电阻的内部欧姆电阻值(R_0i)和指示所述电池单元(i)的开路电压的开路电压值(V_oci)，

-使用指示总电能存储系统负载的电负载水平(L_ESS)，以及

-使用所述电负载水平(L_ESS)和所述电池参数集来预测所述电能存储系统(18)中的每个电池单元(i)上的施加的负载(L_i)。

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