CN116061756A - 用于电驱动车辆的电池预处理系统和方法 - Google Patents

Abstract

提出了用于预处理电池的闭环反馈控制系统、用于制造/使用此类系统的方法以及具有电池预处理能力的电驱动车辆。一种用于操作机动车辆的电池系统的方法，包括系统控制器接收再充电信号以安排车辆电池的再充电事件。系统控制器响应性地导出用于优化电池再充电事件的目标预处理温度，并确定车辆当前位置的电池电压或充电状态。系统控制器还预测在机动车辆到达所选择的充电站处时电池的SOV/SOC，并估计将电池热预处理到目标预处理温度的预处理时间。系统控制器然后将一个或多个预处理信号传输到热系统，以至少基于当前SOV/SOC、目标预处理温度和预测的电池预处理时间来预处理电池。

Description

用于电驱动车辆的电池预处理系统和方法

技术领域

引言

本公开总体上涉及可充电电化学设备。更具体地，本公开的方面涉及用于电驱动车辆的直流快速充电（DCFC）的电池预处理（preconditioning）系统和方法。

背景技术

诸如现代汽车的当前生产的机动车辆最初配备有动力系，该动力系操作用于推进车辆并为车辆的车载电子设备提供动力。例如，在汽车应用中，车辆动力系通常以原动机为典型代表，该原动机通过自动或手动换档的动力变速器将驱动扭矩递送到车辆的最终驱动系统（例如，差速器、半轴、转角模块、车轮等）。由于往复活塞型内燃发动机（ICE）组装件容易可获得性并且相对成本低廉、重量轻且总体效率高，因此汽车在历史上一直由该组装件提供动力。作为一些非限制性示例，这样的发动机包括压缩点火（CI）柴油发动机、火花点火（SI）汽油发动机、二冲程、四冲程和六冲程架构以及旋转式发动机。另一方面，混合动力电动车辆和全电动车辆（统称为“电驱动车辆”）利用替代动力源来推进车辆，并且因此最小化或消除对基于化石燃料的发动机的牵引动力的依赖。

全电动车辆（FEV）-俗称“电动汽车”-是一种类型的电驱动车辆配置，其完全省略了来自动力系中的内燃发动机和附属外围部件，而是依赖于可充电能量存储系统（RESS）和牵引电机以便车辆推进。在基于电池的FEV中，基于ICE的车辆的发动机组装件、燃料供应系统和排气系统用单个或多个牵引电机、牵引电池组以及电池冷却和充电硬件来替换。相比之下，混合动力电动车辆（HEV）动力系采用多个牵引动力源来推进车辆，最常见的是结合电池供电或燃料电池供电的牵引电机来操作内燃发动机组装件。由于混合动力型电驱动车辆能够从除了发动机以外的源获得它们的动力，因此当车辆由（一个或多个）电动马达推进时，HEV发动机可以全部或部分地被关闭。

许多商业上可获得的混合动力电动和全电动车辆采用可充电牵引电池组来储存和供应操作（一个或多个）动力系的牵引电机单元所需的电力。为了在足够的车辆行驶里程和速度下生成牵引动力，牵引电池组比标准的12伏起动、照明和点火（SLI）电池大得多、更有动力并且容量（安培-小时）更高。例如，当代的牵引电池组将电池单元的堆叠（例如，8-16个单元/堆叠）分组成单独的电池模块（例如，10-40个模块/组），所述电池模块通过电池组外壳或支撑托盘安装在车辆底盘上。通过使用电互连板（ICB）或前端DC汇流条组装件，堆叠的电化学电池单元可以串联或并联连接。专用的电子电池控制模块（EBCM）通过与动力系控制模块（PCM）和牵引功率逆变器模块（TPIM）的协同操作，调节电池组接触器的断开和闭合，以管控电池组的操作。

电驱动车辆中使用的电池存在四种主要类型：锂级电池、镍氢电池、超级电容器电池和铅酸电池。依据锂级设计，锂金属（初级）电池和锂离子（次级）电池构成了商用锂电池（LiB）配置的主体，其中锂离子电池由于其增强的稳定性、能量密度和可充电能力而被用于汽车应用中。标准锂离子单元通常由至少两个导电电极、电解质材料和可渗透隔板组成，所有这些都封围在电绝缘包装内部。在电池放电期间，一个电极用作正（“阴极”）电极，并且另一个电极用作负（“阳极”）电极。可充电锂离子电池通过让锂离子在这些正电极和负电极之间来回往复可逆地传递来操作。隔板（通常是微孔聚合物膜）设置在两个电极之间，以防止电短路，同时还允许离子电荷载体的传输。电解质适合于传导锂（Li）离子，并且可以是固体形式（例如，固态扩散）、液体形式（例如，液相扩散）或准固体形式（例如，夹带在液体载体内的固体电解质）。在负载下时，锂离子在电池放电期间从负电极移动到正电极，并且在为电池再充电时，锂离子在相反的方向上移动。

发明内容

本文提出了用于预处理可充电电池的具有附带控制逻辑的闭环反馈电池系统、用于制造的方法和用于操作此类系统的方法以及具有电池预处理能力的电动车辆。作为示例，提出了用于准备用于DCFC充电的可充电电池的电池热预处理（BTP）系统和方法。与1级和2级电动车辆充电站（EVCS）不同，1级和2级电动车辆充电站主要使用交流电（AC），其具有输出120-240伏交流电（VAC）并且在额定功率小于15千瓦（kW）下操作的插头，3级DCFC插头运行400-600 VAC输入功率和150-350 kW额定功率的直流电。通过这样做，典型的DCFC充电器能够在不足30分钟内充满标准的车辆电池组，相比之下，大多数2级充电器需要两到十个小时。为了准备DCFC再充电事件，BTP系统可以设置目标电池温度以便最佳快速充电效率。当到达DC快速充电器时，可以通过对从当前电压状态（SOV）或充电状态（SOC）水平到估计的SOV/SOC水平的电池和热行为进行建模来预测针对DCFC调节电池的时间。电池和热模型还可以用于估计当到达快速充电器时的预测电池温度，并确定该预测电池温度是否需要升高或降低，以实现高效DCFC充电的目标温度。可以根据温度差计算DCFC的调节时间，并将其与到达DC快速充电器的估计时间进行比较，以决定何时自动触发电池的热系统来开始电池预处理。

至少一些公开概念的附带益处包括闭环反馈控制系统，其为可充电电池提供更有效的预处理，以实现更高效的再充电。通过改进充电效率，所公开的BTP系统帮助减少充电时间，同时具有在能量浪费方面伴随而来的减少。所公开的特征还可以通过增强车辆充电和减少里程焦虑来帮助改进客户满意度和体验。电池寿命、性能和容量也可以通过实现最佳充电温度来改进。除了改进的充电能力之外，所公开的概念可以帮助增加电驱动车辆的行驶里程和电池组性能。

本公开的各方面针对用于预处理电化学设备以对设备充电的系统控制逻辑、闭环反馈控制技术和计算机可读介质（CRM）。在示例中，提出了一种用于操作机动车辆的电池系统的方法。该表示性方法以任何次序并以与以上和以下公开的选项和特征中任一个的任何组合的方式包括：例如，经由驻留或远程系统控制器从车载乘客输入设备接收一个或多个再充电信号，该一个或多个再充电信号指示在所选择的电池充电站处为车辆电池系统的电池安排再充电事件的请求；响应于接收到（一个或多个）再充电信号，例如经由系统控制器使用存储在存储器中的查找表来确定目标预处理温度，该目标预处理温度被设计成优化电池的再充电事件；例如经由系统控制器使用来自一个或多个电传感器的实时传感器数据来确定在机动车辆的当前位置处的电池的当前SOV或SOC；例如使用存储在存储器中的查找表和当前SOV/SOC来估计在车辆到达电池充电站的位置时电池的预测SOV/SOC，该位置不同于车辆的当前位置；例如使用车辆的历史驾驶行为和预测的SOV/SOC来估计预测的电池预处理时间，以将电池热预处理到目标预处理温度；以及例如经由系统控制器向电池系统的热控制系统传输一个或多个命令信号，以基于当前SOV/SOC、目标预处理温度和电池预处理时间来预处理电池。

本公开的另外方面针对用于预处理可充电电池的闭环反馈控制系统、采用此类预处理控制系统的可充电能量存储系统（RESS）以及配备有此类RESS和预处理功能的机动车辆。如本文所使用的，术语“车辆”和“机动车辆”可以可互换使用并且同义地包括任何相关的车辆平台，诸如客车（ICE、HEV、FEV、燃料电池、全自主和部分自主的等等）、商用车、工业用车、履带车、越野车和全地形车（ATV）、摩托车、农用设备、船只、飞行器、电动自行车、电动滑板车等。在示例中，机动车辆包括具有乘客车厢的车身、可旋转地安装到车身的多个车轮（例如，经由耦合到一体式底盘或车架上车身底盘的车轮转角模块）以及其他标准原始设备。对于电驱动车辆应用，一个或多个电力牵引电机单独操作（例如，对于FEV动力系）或与内燃发动机组装件结合操作（例如，对于HEV动力系），以选择性地驱动一个或多个车轮来推进车辆。包括可充电牵引电池组和热管理系统的电池系统安装在车身上，并是可操作的以给（一个或多个）牵引电机供电。

继续前述示例的讨论，车辆还包括驻留或远程车辆控制器（例如，电子控制单元、控制模块或控制器/模块网络），其除其他事物之外尤其调节电池系统的操作。控制器被编程为接收一个或多个电子信号，该一个或多个电子信号指示在所选择的电池充电站处为车辆的牵引电池组安排再充电事件的请求。在接收到再充电请求时，控制器响应性地确定被设计成优化电池组再充电的目标组温度。控制器还确定电池组在车辆当前位置的当前SOV/SOC和当车辆到达充电站位置时的预测SOV/SOC。使用当前和预测的SOV/SOC，控制器估计将牵引电池组热预处理到目标预处理温度的预处理时间。然后，一个或多个预处理信号被传输到热管理系统，以基于当前和预测的SOV/SOC、目标预处理温度和电池预处理时间来预处理电池组。

对于任何公开的系统、车辆和方法，系统控制器可以确定充电器功率，诸如充电站的额定功率（kW）和/或电压输出（VDC/VAC），例如，通过从网络地图平台、云计算服务或导航数据库检索数据。在这种情况下，使用电池充电站的额定功率/电压输出来确定目标预处理温度。在接收到再充电请求时，系统控制器可以响应性地确定电池系统中是否存在系统故障或者机动车辆的状态变量是否活动，这两种情况中的任一种将很可能阻止电池的预处理。在确认既没有系统故障也没有将阻止预处理的活动车辆状态变量时，可以估计电池预处理时间。作为又另外的选择，如果系统故障/状态变量持续存在，则电池预处理可以被延迟或停用。

对于任何公开的系统、车辆和方法，估计主体车辆从车辆当前位置驾驶到充电站位置的行驶时间。在这种情况下，热系统预处理电池的方式可以至少部分地基于估计的行驶时间选择性地变化。此外，估计电池的预测SOV可以包括导出与估计行驶时间相关联的电池的SOV消耗（例如，鉴于历史驾驶行为达到EVCS的SOV消耗）。在该示例中，预测的SOV是电池的当前SOV和预测的SOV消耗之间的数学差。作为又另外的选项，系统控制器可以确定估计的行驶时间是否大于预测的电池预处理时间；如果是这样，则控制器可以延迟将（一个或多个）预处理信号传输到热系统。相反，如果预测的电池预处理时间大于估计的行驶时间，则预处理可以立即开始和/或鉴于预处理的时间不足来调制。

对于任何公开的系统、车辆和方法，估计预测的电池预处理时间包括对从车辆当前位置到充电站位置的驾驶中热管理系统的行为和电池的操作行为进行建模。对热系统行为和电池操作行为建模可以包括执行迭代模型和模拟工具，作为环境温度数据、主体车辆的过去驾驶行为数据、电池的当前电池温度数据、当前和预测SOV等的函数。目标温度可以通过减少再充电事件的总充电时间同时减少电池系统预处理电池的总系统能量消耗来优化电池的再充电。

对于任何公开的系统、车辆和方法，确定电池的当前SOV可以包括从可操作地附接到电池的一个或多个电压传感器接收测量的电压数据，并使用测量的电压数据执行SOV建模算法，以确定当前SOV。与充电状态（SOC）不同，SOV可以被典型代表为实时电压输出和电池放电期间的低电压截止之间的差异的度量。电池系统还可以监视电池预处理的状态，并将预处理状态数据输出到车辆内的人机界面（HMI）。可以经由车载用户输入设备从车辆驾驶员或其他乘客接收再充电信号。

本发明还提供了以下技术方案：

1. 一种用于操作机动车辆的电池系统的方法，所述电池系统包括电池、系统控制器和热系统，所述方法包括：

经由所述系统控制器接收再充电信号，所述再充电信号指示在所选择的电池充电站处为所述电池系统的电池安排再充电事件的请求；

响应于接收到所述再充电信号，经由所述系统控制器确定被设计成优化所述电池的所述再充电事件的目标预处理温度；

确定在所述机动车辆的车辆位置处的电池的当前电压状态（SOV）或充电状态（SOC）；

估计在所述机动车辆到达所述电池充电站的不同于所述车辆位置的充电站位置处时所述电池的预测的SOV或SOC；

使用所述预测的SOV或SOC估计预测的电池预处理时间，以将所述电池热预处理到所述目标预处理温度；和

经由所述系统控制器向所述热系统传输预处理信号，以基于当前SOV或SOC、所述目标预处理温度和所述预测的电池预处理时间来预处理所述电池。

2. 根据技术方案1所述的方法，进一步包括经由所述系统控制器确定所述电池充电站的额定功率和/或电压输出，其中使用所述电池充电站的所述额定功率和/或所述电压输出来确定所述目标预处理温度。

3. 根据技术方案1所述的方法，进一步包括经由所述系统控制器响应于接收到所述再充电信号来确定在所述电池系统中是否存在阻止所述电池的预处理的系统故障，其中估计所述预测的电池预处理时间是响应于确定系统故障不存在。

4. 根据技术方案3所述的方法，进一步包括经由所述系统控制器响应于接收到所述再充电信号来确定所述机动车辆是否存在阻止所述电池的预处理的状态变量，其中估计所述预测的电池预处理时间是响应于确定状态变量不存在。

5. 根据技术方案1所述的方法，进一步包括确定所述机动车辆从所述车辆位置驾驶到所述充电站位置的估计行驶时间，其中通过所述热系统预处理电池进一步所述基于估计行驶时间。

6. 根据技术方案5所述的方法，其中，估计所述电池的预测的SOV或SOC包括确定与到所述充电站位置的所述估计行驶时间相关联的SOV或SOC电池消耗，所述预测的SOV或SOC是当前SOV或SOC与SOV或SOC电池消耗之间的数学差。

7. 根据技术方案5所述的方法，进一步包括：

确定所述估计行驶时间是否大于所述预测的电池预处理时间；和

响应于所述估计行驶时间大于所述预测的电池预处理时间的确定，延迟将所述预处理信号传输到所述热系统。

8. 根据技术方案1所述的方法，其中，估计所述预测的电池预处理时间包括在从所述车辆位置驾驶到所述充电站位置期间对所述热系统的热系统行为和所述电池的电池操作行为建模。

9. 根据技术方案8所述的方法，其中，对所述热系统行为和所述电池操作行为建模包括执行迭代模型和模拟工具，作为环境温度数据、机动车辆的过去驾驶行为数据、当前电池温度数据、当前SOV或SOC以及预测的SOV或SOC的函数。

10. 根据技术方案1所述的方法，其中确定所述当前SOV或SOC包括：

从可操作地附接到所述电池的电压传感器接收测量的电压数据；和

使用所述测量的电压数据执行SOV建模算法，以确定所述当前SOV。

11. 根据技术方案1所述的方法，进一步包括：

监视电池预处理的状态；和

经由所述系统控制器向所述机动车辆内的人机界面（HMI）输出所述电池预处理的状态。

12. 根据技术方案1所述的方法，其中，所述目标预处理温度通过最小化再充电事件的总充电时间同时最小化电池系统预处理电池的总系统能量消耗来优化电池的再充电。

13. 根据技术方案1所述的方法，其中，经由车载用户输入设备从所述机动车辆的乘员处接收所述再充电信号。

14. 一种电驱动车辆，包括：

车身；

附接到所述车身的多个车轮；

牵引电机，其附接到所述车身，并是可操作的以驱动一个或多个车轮，从而推进所述电驱动车辆；

电池系统，其包括热系统和牵引电池组，所述热系统和所述牵引电池组两者都附接到所述车身，所述牵引电池组包含多个电池单元并且是可操作的以为所述牵引电机供电；和

电子系统控制器，其被编程为：

接收再充电信号，所述再充电信号指示在所选择的电池充电站处为所述牵引电池组安排再充电事件的请求；

响应于所述再充电信号的接收，确定被设计成优化所述牵引电池组的再充电事件的目标预处理温度；

确定在电驱动车辆的当前车辆位置处所述牵引电池组的当前电压状态（SOV）或充电状态（SOC）；

估计在所述电驱动车辆到达所述电池充电站的充电站位置处时所述牵引电池组的预测的SOV或SOC；

使用所述预测的SOV或SOC估计预测的电池预处理时间，以将所述牵引电池组热预处理到目标预处理温度；和

向所述热系统传输预处理信号，以基于当前SOV或SOC、所述目标预处理温度和所述预测的电池预处理时间来预处理所述牵引电池组。

15. 根据技术方案14所述的电驱动车辆，其中，所述系统控制器进一步被编程为确定所述电池充电站的额定功率和/或电压输出，其中使用所述电池充电站的所述额定功率和/或所述电压输出来确定目标预处理温度。

16. 根据技术方案14所述的电驱动车辆，其中，所述系统控制器进一步被编程为确定所述电池系统中是否存在系统故障和/或所述机动车辆是否存在阻止所述牵引电池组的预处理的状态变量，其中，估计所述预测的电池预处理时间是响应于确定所述系统故障不存在和所述状态变量不存在。

17. 根据技术方案14所述的电驱动车辆，其中，所述系统控制器进一步被编程为确定所述机动车辆从车辆位置驾驶到充电站位置的估计行驶时间，其中通过所述热系统预处理所述牵引电池组进一步基于估计行驶时间。

18. 根据技术方案14所述的电驱动车辆，其中，估计预测的电池预处理时间包括在从车辆位置到充电站位置的驾驶期间对所述热系统的热系统行为和所述牵引电池组的电池操作行为建模。

19. 根据技术方案14所述的电驱动车辆，其中，所述目标温度通过最小化再充电事件的总充电时间同时最小化用于预处理所述牵引电池组的电池系统的总系统能量来优化所述牵引电池组的再充电。

20. 根据技术方案14所述的电驱动车辆，其中，所述系统控制器被进一步编程为：

监视电池预处理的状态；和

将所述电池预处理的状态输出到所述电驱动车辆的乘客车厢内的人机界面（HMI）。

上述概述不表示本公开的每个实施例或每个方面。相反，当结合附图和所附权利要求时，本公开的上述特征和优点以及其他特征和伴随的优点将从以下对用于实行本公开的说明性示例和模式的详细描述中容易地清楚。此外，本公开明确地包括上文和下文描述的元件和特征的任何和所有组合和子组合。

附图说明

图1是表示性机动车辆的部分示意性侧视图，该机动车辆具有电气化传动系和车载控制器、感测设备、输入/输出设备和通信设备的网络，用于根据所公开概念的方面对电池组进行再充电的电池预处理预测。

图2是根据本公开内容的各方面操作的表示性锂类电化学设备的示意图性图示。

图3是图示用于机动车辆电池预处理的表示性闭环反馈控制协议的流程图，其可以对应于根据所公开概念的各方面由驻留或远程控制器、控制逻辑电路、可编程控制单元或其他集成电路（IC）设备或设备网络可执行的存储在存储器中的指令。

本公开的表示性实施例在附图中以非限制性示例的方式示出，并另外在下文中进行详细描述。然而，应当理解，本公开的新奇方面不限于以上列举的附图中图示的特定形式。相反，本公开将覆盖落入例如由所附权利要求包含的本公开的范围内的所有修改、等同物、组合、子组合、置换、分组和替代。

具体实施方式

本公开可以有多种不同形式的实施例。本公开的表示性示例在附图中示出，并且在本文中详细描述，应当具有如下理解：这些实施例被提供作为所公开的原理的范例，而不是对本公开的广泛方面的限制。为此，例如在摘要、引言、发明内容、附图说明和具体实施方式章节中描述的、但在权利要求中未明确阐述的元素和限制不应当通过暗示、推断或其他方式单独或共同地并入权利要求中。此外，本文讨论的附图可能不是按比例的，并且纯粹是为了指令目的而提供的。因此，图中所示的具体和相对尺寸不应被解释为限制。

出于本详细描述的目的，除非特别地声明否则：单数包括复数，并且反之亦然；词语“和”和“或”应当既是连词又是析取词；词语“任何”和“所有”都应当意指“任何和所有”；并且词语“包括”、“含有”、“包含”、“具有”及其排列每一个都应当意指“在没有限制的情况下包括”。此外，诸如“大约”、“几乎”、“基本上”、“一般地”、“近似地”等之类的近似词语在本文中可以各自以例如“处于、接近或几乎处于”、“在0-5%之内”或“在可接受的制造公差之内”或其任何逻辑组合的意义使用。最后，诸如前、后、内、外、右舷、左舷、竖直、水平、向上、向下、前方、后方、左、右等之类的方向形容词和副词当车辆可操作地定向在水平驾驶表面上时可以相对于机动车辆，诸如机动车辆的前向驾驶方向。

现在参考附图，其中相同的附图标记遍及几个视图中指代相同的特征，图1中所示存在表示性汽车，其总体上以10指定，并且出于讨论目的，本文被描绘为轿车式电动乘用车。图示的汽车10——在本文中也简称为“机动车辆”或“车辆”——仅仅是可以用其实践本公开的新奇方面的示例性应用。同样，将本概念结合到全电动车辆动力系中也应当被领会为所公开特征的非限制性实现。照此，将理解，本公开的各方面和特征可以应用于其他动力系架构，可以实现用于任何逻辑相关类型的车辆，并且可以用于基于DC和AC的EVCS。此外，本文仅另外示出并详细描述了机动车辆和电池系统的所选择部件。然而，下面讨论的车辆和车辆系统可以包括许多附加的和替代的特征，以及其他可用的外围部件，用于实行本公开的各种方法和功能。

图1的表示性车辆10最初配备有车辆电信和信息（“远程信息处理”）单元14，该车辆电信和信息（“远程信息处理”）单元14例如经由电话发射塔、基站、移动交换中心、卫星服务等与远程定位或“非车载”云计算主机服务24（例如，ONSTAR®）进行无线通信。作为非限制性示例，图1中总体示出的一些其他车辆硬件部件16包括触摸屏视频显示设备18、麦克风28、音频扬声器30和各种输入控制件32（例如，按钮、旋钮、踏板、开关、触摸板、操纵杆、触摸屏等）。这些硬件部件16部分地用作人机界面（HMI），以使得用户能够与远程信息处理单元14和车辆10内部和外部的其他系统部件通信。麦克风28为车辆乘客提供了输入口头或其他听觉命令的手段；车辆10可以配备有利用音频过滤、编辑和分析模块的嵌入式语音处理单元。相反，（一个或多个）扬声器30向车辆乘客提供听觉输出，并且可以是专用于远程信息处理单元14的独立扬声器，或者可以是音频系统22的一部分。音频系统22可操作地连接到网络连接接口34和音频总线20，以接收模拟信息，经由一个或多个扬声器部件将其呈现为声音。

与远程信息处理单元14通信地耦合的是网络连接接口34，其合适的示例包括双绞线/光纤以太网交换机、并行/串行通信总线、局域网（LAN）接口、控制器局域网（CAN）接口、面向媒体的系统传输（MOST）接口、本地互连网络（LIN）接口等。其他合适的通信接口可以包括那些符合ISO、SAE和/或IEEE标准和规范的接口。网络连接接口34使得车辆硬件16能够彼此之间以及与车身12内或“驻留”在车身12内以及车身12外或“远离”车身12的各种系统和子系统发送和接收信号。这允许车辆10执行各种车辆功能，诸如调制动力系输出、管控车辆变速器的操作、选择性地接合摩擦和再生制动系统、控制车辆转向、调节车辆电池模块的充电和放电以及调节以及其他自动化功能。例如，远程信息处理单元14可以从/向动力系控制模块（PCM） 52、高级驾驶员辅助系统（ADAS）模块54、电子电池控制模块（EBCM） 56、转向控制模块（SCM） 58、制动系统控制模块（BSCM）60和其他各种车辆模块，诸如变速器控制模块（TCM）、发动机控制模块（ECM）、传感器系统接口模块（SSIM）、导航系统控制（NSC）模块等接收和发送信号和数据。

继续参考图1，远程信息处理单元14是车载计算设备，其既单独又通过与其他联网设备的通信提供混合服务。该远程信息处理单元14通常由一个或多个处理器40组成，每个处理器可以体现为分立的微处理器、专用集成电路（ASIC）或专用控制模块。车辆10可以经由中央处理单元（CPU）36提供集中式的车辆控制，中央处理单元36可操作地耦合到实时时钟（RTC）42和一个或多个电子存储器设备38，每个电子存储器设备38可以采取CD-ROM、磁盘、IC设备、闪存、半导体存储器（例如，多种类型的RAM或ROM）等的形式。

可以经由蜂窝芯片组/部件、导航和定位芯片组/部件（例如，全球定位系统（GPS）收发器）或无线调制解调器中的一个或多个或全部，提供与远程非车载联网设备的远程车辆通信能力，所有这些设备共同地以44表示。可以经由短程无线通信设备46（例如，Bluetooth®单元或近场通信（NFC）收发器）、专用短程通信（DSRC）部件48和/或双天线50来提供近程无线连接性。应当理解，车辆10可以在没有图1中描绘的一个或多个部件的情况下实现，或者可选地，可以包括如特定最终用途所期望的附加部件和功能性。上述各种通信设备可以被配置为在车辆对车辆（V2V）通信系统或车辆对一切（V2X）通信系统中交换数据作为周期性广播的一部分，例如，车辆对基础设施（V2I）、车辆对行人（V2P）、车辆对设备（V2D）等。

CPU 36从一个或多个感测设备接收传感器数据，所述一个或多个感测设备使用例如光电检测、雷达、激光、超声波、光学、红外或用于执行自动化驾驶操作的其他适合技术，包括短程通信技术，诸如DSRC或超宽带（UWB）。根据所图示的示例，汽车10可以配备有一个或多个数码相机62、一个或多个距离传感器64、一个或多个车辆速度传感器66、一个或多个车辆动态传感器68以及用于处理原始传感器数据的任何必要的过滤、分类、融合和分析硬件和软件。分布式车载传感器阵列的类型、放置、数量和互操作性可以单独或共同地适应给定的车辆平台，以实现期望水平的自主车辆操作。

数码相机62可以使用电荷耦合器件（CCD）传感器或其他合适的光学传感器生成指示车辆10视野的图像，并可以被配置为连续图像生成，例如，每秒至少大约35+图像。作为比较，距离传感器64可以发射和检测反射的无线电、红外、基于光的或其他电磁信号（例如，短程雷达、远程雷达、EM感应感测、光检测和测距（LIDAR）等）来检测例如目标对象的存在、几何尺寸和/或接近度。车辆速度传感器66可以采取各种形式，包括测量车轮速度的车轮速度传感器，其然后用于确定实时车辆速度。此外，车辆动态传感器68可以具有单轴或三轴加速度计、角速度传感器、倾角计等的性质，用于检测纵向和横向加速度、偏航、滚转和/或俯仰速率或其他动力学相关参数。使用来自感测设备62、64、66、68的数据，CPU 36标识周围的驾驶条件，确定道路特性和表面条件，标识车辆可检测范围内的目标对象，确定诸如大小、相对位置、距离、接近角、相对速度等之类的目标对象的属性，并基于这些执行的操作执行自动化控制策略。

为推进电驱动车辆10，电气化动力系可操作来生成牵引扭矩并将其递送至车辆的一个或多个车轮26。在图1中，动力系通常由可充电的能量存储系统（RESS）表示，该能量存储系统可以具有安装在底盘上的牵引电池组70的性质，该牵引电池组70可操作地连接到电力牵引电机78。牵引电池组70通常由一个或多个电池模块72组成，每个电池模块72具有电池单元74堆叠，该电池单元74诸如是锂离子电池、锂聚合物电池或袋形、罐形或棱柱形类型的镍金属氢化物电池单元。诸如牵引电机/发电机（M）单元78的一个或多个电机从RESS的电池组70提取电力，并且可选地，向其递送电力。专用功率逆变器模块（PIM）80将电池组70电连接到（一个或多个）电机/发电机（M）单元78，并调制它们之间的电流传输。

电池组70可以被配置成使得包括单元感测、热管理和模块至主机通信功能性的模块管理直接集成到每个电池模块72中，并经由使能无线的单元监视单元（CMU）76无线执行。CMU 76可以是基于微控制器的安装在印刷电路板（PCB）上的传感器阵列。每个CMU 76可以具有GPS收发器和RF能力，并且可以封装在电池模块外壳上或电池模块外壳中。电池模块单元74、CMU 76、外壳、冷却剂管线、母线等共同定义模块组装件。

图2中呈现的是可充电锂类电池110形式的示例性电化学设备，其为所期望的电力负载（诸如图1的汽车10）供电，并提供快速充电能力（诸如DCFC）。电池110包括封装在保护性外部的外壳120内部的一对导电电极，即第一（负或阳极）工作电极122和第二（正或阴极）工作电极124。在至少一些配置中，电池外壳120可以是由铝箔或其他合适的片材形成的信封状袋。金属袋的两侧可以涂覆有聚合物涂层，以使金属与内部单元元件和相邻单元（如果有的话）绝缘。替代地，电池外壳（或“单元套”）120可以采用圆柱形金属罐配置，即用于圆柱形电池单元配置，或多面体金属盒配置，即用于棱柱形电池单元配置。将工作电极122、124称为“阳极”或“阴极”，或者就此而言，称为“正”或“负”并不将电极122、124限制为特定的极性，因为系统极性可以取决于电池110是在充电模式还是放电模式下操作而改变。尽管图2图示了插入电池外壳120内的单个电池单元，但是应当领会，外壳120可以在其中装载多个电池单元的堆叠（例如，五到五千个电池单元或更多）。

继续参考图2，阳极电极122可以由活性阳极电极材料制成，该活性阳极电极材料能够在电池充电操作期间结合锂离子，并在电池放电操作期间释放锂离子。在至少一些实现中，阳极电极122整体或部分地由锂金属制成，所述锂金属诸如是具有在从范围内的锂/铝（LiAl）原子比的锂-铝（LiAl）合金材料和/或具有的Al原子比（例如，锂金属是熔炼的）的铝合金。合适的活性阳极电极材料的其他示例包括含碳材料（例如，石墨、硬碳、软碳等）、硅、硅碳混合材料（硅-石墨复合材料）、Li4Ti5O12、过渡金属（合金类型，例如Sn）、金属氧化物/硫化物（例如SnO2、FeS等）等。

阴极电极124可以由活性阴极电极材料制成，活性阴极电极材料能够在电池充电操作期间供应锂离子，并在电池放电操作期间结合锂离子。阴极124材料可以包括例如锂过渡金属氧化物、磷酸盐或硅酸盐，诸如LiMO2 （M=Co、Ni、Mn或其组合）；LiM2O4（M=Mn、Ti或其组合）、LiMPO4（M=Fe、Mn、Co或其组合）和LiMxM′2-xO4（M，M′= Mn或Ni）。合适的活性阴极电极材料的附加示例包括锂镍钴锰氧化物（NCM）、锂镍钴铝氧化物（NCA）、锂镍钴锰铝氧化物（NCMA）和其它锂过渡金属氧化物。

在两个电极122、124之间的电池外壳120内部设置有多孔隔板126，该多孔隔板126可以具有微孔或纳米孔聚合物隔板的性质。多孔隔板126可以包括共同地被指定为130的非水性流体电解质复合物和/或固体电解质复合物，其也可以存在于负电极122和正电极124中。负电极集电器132可以定位在负电极122上或附近，并且正电极集电器134可以定位在正电极124上或附近。负电极集电器132和正电极集电器134分别收集自由电子并将去往以及来自外部电路140的自由电子移动。具有负载142的可中断外部电路140通过其相应的集电器132和电极片136连接到负电极122，并通过其相应的集电器134和电极片138连接到正电极124。隔板126可以是由多孔聚烯烃膜构成的片状结构，其例如具有大约35%至65%的孔隙率以及近似25-30微米的厚度。不导电的陶瓷颗粒（例如二氧化硅）可以被涂覆到隔板126的多孔膜表面上。

通过夹在两个电极122、124之间，多孔隔板126可以操作为电绝缘体和机械支撑结构二者，以防止电极彼此物理地接触，并且因此防止发生短路。除了在电极122、124之间提供物理屏障之外，多孔隔板126可以在锂离子循环期间为锂离子（和相关阴离子）的内部通过提供最小的阻力路径，以促进电池110的功能。对于一些可选的配置，多孔隔板126可以是包括聚烯烃的微孔聚合物隔板。聚烯烃可以是衍生自单一单体成分的均聚物，或衍生自多于一个单体成分的杂聚物，并且可以是线性或支化的。在固态电池中，隔板的作用可以部分/全部由固体电解质层提供。

操作为可充电能量存储系统（RESS），电池110生成传输至一个或多个负载142的电流，负载142可操作地连接至外部电路140。虽然负载142可以是任何数量的电动设备，但是耗电负载设备的一些非限制性示例包括用于混合动力或全电动车辆的电动马达、笔记本计算机或平板计算机、蜂窝智能电话、无绳电动工具和电器、便携式电站等。电池110可以包括多种其他部件，虽然为了简单和简洁起见在本文没有描绘，但是所述部件是容易地可获得的。例如，电池110可以包括一个或多个垫圈、端子帽、接线片、电池端子以及可以位于电池110上或电池110中的其他商业上可获得的部件或材料。此外，电池110的大小和形状以及工作特性可以取决于其设计的特定应用而变化。

下文讨论了用于快速再充电事件的启动电化学设备预处理的热预处理方案，诸如经由DCFC对车载牵引电池组进行再充电。例如，基于历史驾驶行为和在目的地快速充电器处的可用充电功率的动态目标温度选择允许电池系统最佳地使用可用系统能量，以将电池的操作温度带到预测的“最高效”充电温度区内。预处理特征可以自动触发和停止，以便在不浪费车辆能量的情况下完成热调节。热预处理算法可以执行以下高级任务：基于电池到达充电器时的当前SOV或SOC以及估计的SOV或SOC来设置目标电池温度；通过对电池和充电器行程期间的热行为建模，估计将电池热调节到目标温度将花费的时间；并且基于到充电器的距离与调节时间来决定是否以及何时开始调节。

接下来参考图3的流程图，根据本公开的各方面，使用快速充电系统（诸如3级DC快速充电器）对电化学设备（诸如图1的车辆电池组70或图2的锂类电池110）进行预处理的改进方法或控制策略通常在200处描述。图3中图示的并且在下面进一步详细描述的一些或所有操作可以代表对应于处理器可执行指令的算法，所述指令存储在例如主或辅助或远程存储器（例如，图1的存储器设备38或主机服务24数据库）中，并且例如由电子控制器、处理单元、逻辑电路或其他模块或设备或模块/设备网络（例如，图1的CPU 36和/或云计算服务24）执行，以执行与所公开概念相关联的上面和下面描述的任何或所有功能。应当认识到，可以改变所图示操作块的执行次序，可以添加附加的操作块，并且可以修改、组合或删除一些所描述的操作。

图3的方法200始于开始端子块201，其中存储在存储器中的处理器可执行指令，用于可编程控制器或控制模块或类似合适的处理器调用初始化程序，以在所选择的电池充电站处安排电池再充电事件。用于提供该例程的系统评估可以实时地、接近实时地、连续地、系统地、偶尔地和/或以规则的间隔执行，例如在机动车辆10的正常和正在进行的操作期间每10或100毫秒执行一次。作为又一选项，接线盒201可以响应于用户命令提示、驻留车辆控制器提示或从“非车载”集中式车辆服务系统（例如，主机云计算服务24）接收的广播提示信号而初始化。作为非限制性示例，电池预处理和再充电可以从可下载的移动软件应用（“app”）、车辆内的HMI界面或者通过车载控制模块（诸如图1的ADAS或EBCM模块54、56）来使能。例如，图1的电驱动车辆10中的远程信息处理单元14可以显示牵引电池组70具有低充电状态的通知；驾驶员可以按下软按钮来安排再充电事件，并从下拉列表或导航地图中选择期望的充电站。在完成图3中呈现的控制操作时，方法200可以前进到结束接线盒229并暂时终止，或者可选地，可以循环回到接线盒201并以连续循环的方式运行。

收到安排再充电事件的请求时，方法200响应性地前进至充电器功率数据输入块203，以明确所选择的电池充电站的操作特性。这些操作特性可以包括额定功率（例如，以kW计）、电压输出（例如，以VDC计）、充电线缆插头兼容性（对于插电式车辆）、通信网络互操作性（例如，NFC、DSRC或BLUETOOTH®兼容性）等。回到图1作为非限制性示例，CPU 36和EBCM56可以通过无线轮询所选择的充电站、从云24中拉取数据或者使用驻留导航软件从开放街道地图源中汇集数据来协作检索该信息。主机车辆和所选择充电站之间缺乏兼容性可能导致驾驶员被提示选择另一个可用的充电站。

除了在数据输入块203标识充电器功率特性之外，方法200还可以通过在预处理条件子例程块205评估选择的车辆操作特性以运行预测模型，自动响应于请求的再充电事件。例如，图1的CPU 36可以无线轮询单元监测单元76，以检索牵引电池组70的实时或接近实时的诊断信息。根据该数据，CPU 36能够明确在电池系统内是否存在很可能妨碍电池组70预处理的系统故障。这样的电池系统故障的一个示例包括牵引功率逆变器模块80内的接触器故障，该故障阻止了去往/来自组70的电流传输。另一个示例包括组传感器故障或SSIM故障，这妨碍了对组SOV/SOC的准确分析。当执行预定义的子例程块205时，CPU 36也可以轮询PCM 52和EBCM 56以检索实时或接近实时的推进系统和电池系统信息，以标识很可能妨碍电池预处理的活动车辆状态变量（如果有的话）。检查车辆状态变量可以包括确认车辆10处于“推进系统活动”模式，或者确认牵引电池组70的当前SOC高于预定义的最小值（例如，以确保可以实现组调节而不阻碍车辆到达充电站的能力）。在确认不存在现有系统故障也不存在任何将阻碍电池调节的活动车辆状态变量时，方法200继续预测电池SOV/SOC，估计目标预处理温度，并计划电池预处理时间。

方法200从预定义子例程块205前进至预测SOV/SOC子例程块207，以估计可充电电池到达所选择充电站时的电压状态和/或充电状态。SOV可以用于在系统评估期间替换SoC，因为SOV可以是电池何时很可能关断的更准确的指示器（例如，在重负载下，关断可能发生在SOC达到0%之前）。SOV可以被认为是对范围终点预测的自然适应性测量，因为它使用负载条件下的终端电压行为间接描述了电池的电力递送能力。用于牵引电池组的电压监视状态可以通过测量电池系统的相对刚度来描述组的实时功率能力；指示负载下大的电压降的低电池刚度可能意味着高内阻和不良功率能力。

在子例程块207预测电池的SOV/SOC可以涉及明确实时或接近实时的SOV/SOC，预测与到充电站位置的估计行驶时间相关的SOV/SOC电池消耗，以及将预测的SOV/SOC计算为当前SOV/SOC和SOV/SOC电池消耗之间的数学差。在当前SOV/SOC数据输入块209，评估对象车辆当前位置的实时/接近实时SOV/SOC。在这种情况下，确定电池的当前SOV可以包括从可操作地附接到电池的一个或多个电压传感器接收测量的电压数据，并至少部分基于测量的电压数据执行SOV建模算法（例如，模糊逻辑、零相等效等）来确定当前SOV。为了估计SOV电池消耗，CPU 36可以检索具有时间数据阵列的存储在存储器中的查找表，该时间数据阵列将一系列电池使用时间与对应的SOV使用相关联，例如，如校准到特定组的品牌/型号。虽然本文参照电压状态进行了讨论，但是设想的是，可以导出替代的系统模型和伴随的控制过程，以采用充电状态、能量状态或健康状态的其他合适的度量。

继续参考图3，方法200利用从数据输入块203输出的充电器功率特性和从子例程块207输出的预测SOV/SOC，估计预处理电池的优化温度，如在DCFC目标温度数据库块211所指示的。目标预处理温度被设计成增强电池的再充电事件。特别地，目标温度通过最小化再充电事件的总充电时间同时伴随而来地最小化总系统能量消耗来优化电池的安排再充电，以在不损坏单独电池单元或高压电系统中将电池连接到其各种负载的任何电硬件的情况下预处理电池。在示例中，CPU 36访问存储在存储器中的查找表集，每个查找表将一系列电池温度与对应的SOV值相关联。每个查找表可以与特定的充电器特性集（例如，额定功率和/或电压输出）相关联。一般而言，方法200试图通过加热/冷却电池来标识哪个电池温度或温度范围增加了充电速度，使得它将接受所选择充电站的全部充电能力。例如，当在30% SOV并且-10℃时，目标电池可能仅能够以50 kW充电；然而，当加热到20℃电池温度时，相同的电池可能能够以300+ kW充电。如果预测的SOV近似为30%，并且所选择的充电站是具有350kW功率容量的3级DCFC充电站，则目标温度可以设置为近似20℃。对于在120VAC和1.4-4.2kW下操作的1级充电站以及在240VAC和6.2-8.2 kW下操作的2级充电站，这些值将有所不同。然后在过程块213输出目标预处理温度。

在导出最佳预处理温度之前、同时或之后，方法200实行由预测模型子例程块215提供的过程可执行指令，以估计完成电池预处理将需要的时间。估计将电池热预处理到目标预处理温度的预测的电池预处理时间可以包括对电池系统的内部热系统的操作行为和用于从车辆的当前位置到充电站的位置的行驶的牵引电池组的操作行为进行建模。为了对热系统行为和电池操作行为建模，CPU 36可以根据环境温度数据、机动车辆的过去驾驶行为数据、当前电池温度数据、当前SOV/SOC和预测SOV/SOC来执行迭代（热电厂）模型和电池模拟工具。

预测模型以执行模型回路确定，其接收回路SOV、目标SOV和主动冷却/加热使能参数作为输入。该模型回路确定然后输出回路计数器、回路SOV、模型增量时间和模型总时间。该模型然后调用函数集，其包括电池电模型、电池热模型和主动冷却/加热确定回路。电池电模型接收电流参数、回路SOV和回路电池温度作为输入，并且然后输出回路电池电热功率。通过比较，电池热模型接收回路电池电热功率、主动冷却/加热热功率、环境热功率和模型增量时间作为输入，并输出回路电池温度。在最后一个调用函数中，主动冷却/加热确定回路接收回路电池温度、回路SOV和预测充电器功率作为输入，并且然后输出主动冷却使能值、主动冷却功率值、主动加热使能值和主动加热功率值。在最终回路之后，执行到状况的时间的计算，其接收到DCFC的估计时间和到DCFC的模型时间以及到状况的时间作为输入；最终输出是到热状况的时间。除了预测预处理所需的时间之外，电池/热系统建模还可以输出可以用于“调试”模型的预测电池温度。该模型可以预测预处理完成之后电池到达DCFC时的最终预测温度，以及其他模型参数（例如，加热回路数、冷却回路数、总回路数等）。最终预测的温度可以帮助“调试”模型并重新评估模型的准确性。在过程块217输出预测的预处理时间。

在标识当前SOV（框209）、目标预处理温度（框211）和预测的电池预处理时间（框215）后，方法200执行开始预处理的时间判定框219，以确定预处理是否应当立即开始或延迟至未来开始时间。为了完成该决定，DC快速充电器ETA数据输入/输出块221预测对象车辆从其当前位置驾驶到充电站位置的估计行驶时间。估计的行驶时间可以由驻留导航软件从全部或部分地从车辆乘客和/或ADAS/自主控制模块接收的路径规划数据中导出。作为非限制性示例，远程信息处理单元14可以使用车辆当前位置的GPS承载地理定位数据、经由触摸屏显示器18输入的驾驶员选择的目的地、以及从基于订户的开放式街道地图服务接收的起点和目的地之间的路径的道路等级数据来估计行驶时间。

如果到达充电站的估计行驶时间大于预计电池预处理时间，则方法200可以自动延迟电池预处理。另一方面，如果估计行驶时间小于或等于预测的电池预处理时间，则方法200可以立即开始电池预处理。例如，如果预处理电池的估计时间近似为一小时，但充电站近似为2.25小时远，则电池系统可以将预处理的初始化一小时延迟到一小时15分钟。相比之下，如果充电站仅30分钟远，则可以基于现有值立即发起预处理；然而，在到达充电站时，预处理可以被放大以达到目标电池温度。

方法200从判定框219前进至下游控制数据输出块223，以对电池实行预处理。作为示例，CPU 36可以向电池系统的内部热系统传输一个或多个控制信号，以基于当前SOV、目标预处理温度和预测的电池预处理时间来预处理电池。例如，图1的EBCM 56可以在充电之前预处理牵引电池组70，诸如通过在车辆10前往充电位置的途中预加热或预冷却组70。当EBCM 56没有对牵引电池组70应用充电预处理时，目标电池温度可以被设置为正常操作温度范围内的标称温度值。通过在充电操作开始之前升高或降低电池组70的温度，与如果车辆10在使用标称设置调节电池组70的温度之后到达充电站时将可能的充电速率相比，充电可以以更快的速率发生。

在电池预处理期间，方法200监视电池预处理的状态，如DCFC预处理状态过程块225所指示的。作为该操作的一部分，EBCM 56可以确认电池调节已经开始，跟踪预处理期间的实时电池温度，并评估调节何时完成。在预处理期间，EBCM 56还可以监视电池系统的任何故障、错误事件或禁用调节的请求；EBCM 56可以响应性地停用预处理，并向驾驶员或第三方服务提供商输出错误报告。在HMI显示框227，该方法向车载人机界面输出电池预处理状态信息。

在一些实施例中，可以通过计算机可执行指令程序实现本公开的各方面，诸如程序模块，通常指代由本文所述的任何控制器或控制器变型执行的软件应用或应用程序。在非限制性示例中，软件可以包括执行特定任务或实现特定数据类型的例程、程序、对象、部件和数据结构。该软件可以形成允许计算机根据输入源做出反应的界面。该软件还可以与其他代码段协作，以响应于结合接收数据源接收的数据来发起多种任务。软件可以存储在多种存储器介质中的任何一种上，所述多种存储器介质诸如是CD-ROM、磁盘和半导体存储器（例如，多种类型的RAM或ROM）。

此外，本公开的各方面可以用多种计算机系统和计算机网络配置实践，所述多种计算机系统和计算机网络配置包括多处理器系统、基于微处理器或可编程消耗电子设备、小型计算机、大型计算机等。此外，本公开的各方面可以在分布式计算环境中实践，其中任务由通过通信网络链接的驻留和远程处理设备来执行。在分布式计算环境中，程序模块可以位于包括存储器存储设备的本地和远程计算机存储介质二者中。因此，本公开的各方面可以在计算机系统或其他处理系统中结合各种硬件、软件或其组合来实现。

本文所述的任何方法可以包括由以下设备执行的机器可读指令：（a）处理器，（b）控制器，和/或（c）任何其他合适的处理设备。本文公开的任何算法、软件、控制逻辑、协议或方法可以被体现为存储在有形介质上的软件，所述有形介质诸如例如是闪存、固态驱动器（SSD）存储器、硬盘驱动器（HDD）存储器、CD-ROM、数字多功能盘（DVD）或其他存储器设备。整个算法、控制逻辑、协议或方法和/或其部分可以替代地由除控制器之外的设备执行和/或以可用的方式体现在固件或专用硬件中（例如，由专用集成电路（ASIC）、可编程逻辑器件（PLD）、现场可编程逻辑器件（FPLD）、离散逻辑等实现）。此外，尽管可以参考在本文描述的流程图和/或工作流程图来描述特定算法，但是可以替换地使用用于实现示例机器可读指令的许多其他方法。

已参照图示实施例详细描述了本公开的各方面；然而，本领域技术人员将认识到，在不脱离本公开的范围的情况下，可以对其进行许多修改。本公开不限于本文公开的精确构造和组成；从前述描述中清楚的任何和所有修改、改变和变型都在如所附权利要求限定的本公开的范围内。此外，本概念明确地包括前述元件和特征的任何和所有组合和子组合。

Claims (10)

1.一种用于操作机动车辆的电池系统的方法，所述电池系统包括电池、系统控制器和热系统，所述方法包括：

经由所述系统控制器接收再充电信号，所述再充电信号指示在所选择的电池充电站处为所述电池系统的电池安排再充电事件的请求；

响应于接收到所述再充电信号，经由所述系统控制器确定被设计成优化所述电池的所述再充电事件的目标预处理温度；

确定在所述机动车辆的车辆位置处的电池的当前电压状态（SOV）或充电状态（SOC）；

估计在所述机动车辆到达所述电池充电站的不同于所述车辆位置的充电站位置处时所述电池的预测的SOV或SOC；

使用所述预测的SOV或SOC估计预测的电池预处理时间，以将所述电池热预处理到所述目标预处理温度；和

经由所述系统控制器向所述热系统传输预处理信号，以基于当前SOV或SOC、所述目标预处理温度和所述预测的电池预处理时间来预处理所述电池。

2.根据权利要求1所述的方法，进一步包括经由所述系统控制器确定所述电池充电站的额定功率和/或电压输出，其中使用所述电池充电站的所述额定功率和/或所述电压输出来确定所述目标预处理温度。

3.根据权利要求1所述的方法，进一步包括经由所述系统控制器响应于接收到所述再充电信号来确定在所述电池系统中是否存在阻止所述电池的预处理的系统故障，其中估计所述预测的电池预处理时间是响应于确定系统故障不存在。

4.根据权利要求3所述的方法，进一步包括经由所述系统控制器响应于接收到所述再充电信号来确定所述机动车辆是否存在阻止所述电池的预处理的状态变量，其中估计所述预测的电池预处理时间是响应于确定状态变量不存在。

5.根据权利要求1所述的方法，进一步包括确定所述机动车辆从所述车辆位置驾驶到所述充电站位置的估计行驶时间，其中通过所述热系统预处理电池进一步所述基于估计行驶时间。

6.根据权利要求5所述的方法，其中，估计所述电池的预测的SOV或SOC包括确定与到所述充电站位置的所述估计行驶时间相关联的SOV或SOC电池消耗，所述预测的SOV或SOC是当前SOV或SOC与SOV或SOC电池消耗之间的数学差。

7.根据权利要求5所述的方法，进一步包括：

确定所述估计行驶时间是否大于所述预测的电池预处理时间；和

响应于所述估计行驶时间大于所述预测的电池预处理时间的确定，延迟将所述预处理信号传输到所述热系统。

8.根据权利要求1所述的方法，其中，估计所述预测的电池预处理时间包括在从所述车辆位置驾驶到所述充电站位置期间对所述热系统的热系统行为和所述电池的电池操作行为建模。

9.根据权利要求8所述的方法，其中，对所述热系统行为和所述电池操作行为建模包括执行迭代模型和模拟工具，作为环境温度数据、机动车辆的过去驾驶行为数据、当前电池温度数据、当前SOV或SOC以及预测的SOV或SOC的函数。

10.根据权利要求1所述的方法，其中确定所述当前SOV或SOC包括：

从可操作地附接到所述电池的电压传感器接收测量的电压数据；和

使用所述测量的电压数据执行SOV建模算法，以确定所述当前SOV。

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