CN116699431A - 基于多个滞后渡越速率的电池状态估计 - Google Patents

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Abstract

一种用于电动车辆的系统包括：滞后模块，其被配置为基于测量的电流和相应的滞后渡越速率来计算电池的多个滞后状态分量，基于多个滞后状态分量来计算电池的总滞后状态，并且基于总滞后状态来计算电池的滞后电压；以及充电状态(SOC)模块，其被配置为部分地基于滞后电压来计算电池的SOC。

Description

基于多个滞后渡越速率的电池状态估计
背景技术
在这一部分中提供的信息是为了一般地呈现本公开的上下文的目的。在本部分中描述的程度上，当前署名的发明人的工作以及在提交时可能不构成现有技术的描述的各方面，既不明示地也不暗示地被认为是本公开的现有技术。
本公开涉及车辆，更具体地涉及车辆的电池系统。
一些类型的车辆仅包括产生推进扭矩的内燃机。纯电动汽车包括电池系统和电动机。混合动力车辆包括内燃机和一个或多个电动机两者，并且可以包括电池系统。电池系统包括一个或多个电池或电池模块。每个电池模块包括一个或多个电池单元。
发明内容
用于电动车辆的系统包括：滞后模块，其被配置为基于测量的电流和相应的滞后渡越速率来计算电池的多个滞后状态分量，基于多个滞后状态分量来计算电池的总滞后状态，并且基于总滞后状态来计算电池的滞后电压；以及充电状态(SOC)模块，其被配置为部分地基于滞后电压来计算电池的SOC。
在其他特征中，所述滞后模块被配置为基于与所述测量的电流相关联的C率(C-rate)来计算所述多个滞后状态分量。滞后模块包括多个速率模块，其被配置为基于滞后渡越速率输出多个滞后状态分量。多个滞后状态分量是渡越变量。滞后模块被配置为基于与测量的电流相关联的滞后电流来计算多个滞后分量。滞后模块被配置为基于分配给滞后电流的相应弛豫因子来计算多个滞后分量。弛豫因子对应于在停止电池的充电或放电之后的滞后电压的弛豫。弛豫因子是弛豫权重。
在其他特征中，滞后模块被配置为基于多个滞后状态分量的加权和来计算总滞后状态。滞后模块被配置为基于多个加权因子来计算加权和，并且多个加权因子的和为1。滞后模块被配置为还基于电压间隙来计算滞后电压。滞后模块被配置为基于滞后状态和电压间隙的乘积来计算滞后电压。车辆包括该系统。
用于操作电动车辆的方法包括：基于测量的电流和相应的滞后渡越速率来计算电池的多个滞后状态分量；基于多个滞后状态分量来计算电池的总滞后状态；基于总滞后状态来计算电池的滞后电压；以及部分地基于滞后电压计算电池的SOC。
在其他特征中，该方法还包括：基于与所测量的电流相关联的C率来计算多个滞后状态分量。该方法还包括：基于与所测量的电流相关联的滞后电流来计算多个滞后分量。该方法还包括：基于分配给滞后电流的相应弛豫因子来计算多个滞后分量。弛豫因子对应于在停止电池的充电或放电之后的滞后电压的弛豫。弛豫因子是弛豫权重。
在其他特征中，该方法还包括：基于多个滞后状态分量的加权和来计算总滞后状态。该方法还包括：基于多个加权因子来计算加权和，并且多个加权因子的和为1。该方法还包括：还基于电压间隙来计算滞后电压。
本发明还可包括下列方案。
1. 一种用于电动车辆的系统，所述系统包括：
滞后模块，所述滞后模块被配置为：
基于测量的电流计算电池的多个滞后状态分量，其中所述滞后模块基于相应的滞后渡越速率计算所述多个滞后状态分量中的每个；
基于多个滞后状态分量计算所述电池的总滞后状态；以及
基于所述总滞后状态计算所述电池的滞后电压；以及
充电状态(SOC)模块，所述SOC模块被配置为部分地基于所述滞后电压来计算所述电池的SOC。
2. 根据方案1所述的系统，其中，所述滞后模块被配置为基于与所测量的电流相关联的C率来计算所述多个滞后状态分量。
3. 根据方案1所述的系统，其中，所述滞后模块包括多个速率模块，所述多个速率模块被配置为基于所述滞后渡越速率来输出所述多个滞后状态分量。
4. 根据方案3所述的系统，其中，所述多个滞后状态分量是渡越变量。
5. 根据方案1所述的系统，其中，所述滞后模块被配置为基于与所述测量的电流相关联的滞后电流来计算所述多个滞后分量。
6. 根据方案5所述的系统，其中，所述滞后模块被配置为基于分配给所述滞后电流的相应弛豫因子来计算所述多个滞后分量，其中所述弛豫因子对应于在停止所述电池的充电或放电之后的滞后电压的弛豫。
7. 根据方案6所述的系统，其中，所述弛豫因子是弛豫权重。
8. 根据方案1所述的系统，其中，所述滞后模块被配置为基于所述多个滞后状态分量的加权和来计算所述总滞后状态。
9. 根据方案8所述的系统，其中，所述滞后模块被配置为基于多个加权因子计算所述加权和，且其中所述多个加权因子的和为1。
10. 根据方案1所述的系统，其中，所述滞后模块被配置为还基于电压间隙来计算所述滞后电压。
11. 根据方案10所述的系统，其中，所述滞后模块被配置为基于所述滞后状态和所述电压间隙的乘积来计算所述滞后电压。
12. 一种包括根据方案1所述的系统的车辆。
13. 一种用于操作电动车辆的方法，所述方法包括：
基于测量的电流和相应的滞后渡越速率来计算电池的多个滞后状态分量；
基于所述多个滞后状态分量计算所述电池的总滞后状态；
基于所述总滞后状态计算所述电池的滞后电压；以及
部分地基于所述滞后电压来计算所述电池的SOC。
14. 根据方案13所述的方法，还包括：基于与所述测量的电流相关联的C率来计算所述多个滞后状态分量。
15. 根据方案13所述的方法，还包括：基于与所述测量的电流相关联的滞后电流来计算所述多个滞后分量。
16. 根据方案15所述的方法，还包括：基于分配给所述滞后电流的相应弛豫因子来计算所述多个滞后分量，其中所述弛豫因子对应于在停止所述电池的充电或放电之后的滞后电压的弛豫。
17. 根据方案16所述的方法，其中，所述弛豫因子是弛豫权重。
18. 根据方案13所述的方法，还包括：基于所述多个滞后状态分量的加权和来计算所述总滞后状态。
19. 根据方案18所述的方法，还包括：基于多个加权因子计算所述加权和，且其中所述多个加权因子的和为1。
20. 根据方案13所述的方法，还包括：还基于电压间隙计算所述滞后电压。
本公开的进一步的应用领域从详细描述、权利要求和附图将变得显而易见。详细描述和具体示例旨在仅用于说明的目的，而不旨在限制本公开的范围。
附图说明
本公开从详细描述和附图将变得更完全地被理解，其中：
图1是根据本公开的示例车辆系统的功能框图；
图2是根据本公开的电池管理系统的示例的功能框图；
图3是根据本公开的示例电池状态估计模块的功能框图；
图4是根据本公开的示例瞬时动态模块的功能框图；
图5示出了根据本公开的在电压和SOC的范围内的不同滞后渡越速率；
图6是根据本公开的滞后状态模块的示例的功能框图；以及
图7示出了根据本公开的用于计算电池的滞后电压的示例方法的步骤。
在附图中，可以重复使用附图标记来标识类似和/或相同的元件。
具体实施方式
电动车辆或混合动力电动车辆通常包括电池系统，该电池系统包括一个或多个可再充电电池或电池模块，每个电池或电池模块包括多个电池单元(例如，布置在一个或多个电池组中)。电池管理系统(BMS)监测电池系统的各种参数并控制电池系统的操作。例如，电池单元包括布置在电池单元的阳极和阴极之间的固态或液态电解质。在电池的寿命期间，由于电解质干涸、固态或液态电解质的化学变化、活性锂的损失、电池单元的活性材料的变化等中的一个或多个，电池的性能可能降低。
BMS可以被配置为计算电池系统的电池状态(例如，充电状态(SOC))。例如，BMS可以包括(或替代地，与之通信)电池状态估计模块，该电池状态估计模块被配置为估计或计算电池系统的SOC。电池状态估计模块可基于电池特性来估计SOC，所述电池特性包括但不限于测量的电流、温度、测量的端电压、由电池状态模型预测的电压等。在一些示例中，电池状态模型基于开路电压、滞后间隙或电压以及过电势或过电压(例如，它们的和)来计算预测电压。
可以根据等效电路对过电势进行建模，使得总过电势是电阻器和多个电阻器电容器(RC)对两端的电压之和。在其他示例中，等效电路由低通滤波器组代替，每个低通滤波器具有预定时间常数，其输出测量的输入电流的滞后版本(即，滞后电流)。将所测量的输入电流和每个滞后电流乘以电阻以确定相应的电压分量，并且将相应的电压分量求和以计算总过电势。基于滞后电流的过电势的示例模型在美国专利10,928,457中被更详细地描述，其全部内容通过引用并入本文。
相反，滞后电压对应于慢(即，低C率)充电期间的电压与慢放电期间的电压之间的差，其可基于电池的SOC、温度、电池类型和材料等而变化。对于电池的给定的测量电压(例如，开路电压(OCV))，根据电池最近是充电还是放电，存在用于电池的大范围的可能稳定SOC值。因此，滞后电压可以被建模以便于SOC和其他电池特性的精确估计。滞后电压在美国专利10,901,042中被更详细地描述，其全部内容通过引用并入本文。
滞后渡越对应于从滞后间隙的一侧(例如，充电或放电电压)到滞后间隙的另一侧(例如，放电或充电电压)的渡越。因此，滞后渡越速率对应于测量的电压在充电和放电电压之间(即，在充电和放电状态之间或在放电和充电状态之间改变时)增加或降低所在的速率。通常，滞后电压根据相关的渡越速率来建模(例如，使用一阶常微分方程(ODE))。
根据本公开的电池管理系统和方法被配置为使用多个滞后渡越速率来计算滞后电压。例如，根据多个渡越速率的加权和来对滞后电压进行建模。在一些示例中，还基于滞后弛豫来计算滞后电压。因此，根据本公开的滞后电压，可以更精确地确定电池状态。
尽管本文关于车辆电池(例如，用于电动车辆或混合动力车辆的可再充电电池)进行了描述，但是本公开的原理可以应用于在非车辆应用中使用的电池。
现在参考图1，示出了根据本公开的包括电池组或系统104的示例车辆系统100的功能框图。车辆系统100可以对应于自主或非自主车辆。车辆可以是电动车辆(如图所示)。在其他示例中，本公开的原理可以在混合动力电动车辆、燃料电池电动车辆或非车辆应用中实现。
车辆控制模块112控制车辆系统100的各种操作(例如，加速、制动等)。车辆控制模块112可与变速器控制模块116通信，例如，以协调变速器120中的换档。车辆控制模块112可以与电池系统104通信，例如，以协调电动机128的操作。虽然提供了一个电动机的示例，但是可以实现多个电动机。电动机128可以是永磁电动机、感应电动机或在自由旋转时基于反电磁力(EMF)输出电压的另一合适类型的电动机，例如直流(DC)电动机或同步电动机。在各种实施方式中，车辆控制模块112和变速器控制模块116的各种功能可以集成到一个或多个模块中。
电功率从电池系统104施加到电动机128，以使电动机128输出正扭矩。例如，车辆控制模块112可以包括逆变器或逆变器模块(未示出)，以将来自电池系统104的电力施加到电动机128。电动机128可以将扭矩输出到例如变速器120的输入轴、变速器120的输出轴或另一部件。离合器132可被实施为将电动机128联接到变速器120并将电动机128从变速器120断开联接。一个或多个齿轮传动装置可在电动机128的输出和变速器120的输入之间实现，以在电动机128的旋转和变速器120的输入的旋转之间提供一个或多个预定的传动比。
电池管理系统(BMS)136被配置为控制电池系统104的功能，包括但不限于控制电池系统104的各个电池模块或单元的切换、监测操作参数、诊断故障等。电池管理系统136可进一步配置成与远程信息处理模块140通信。
根据本公开的电池管理系统136被配置为基于并入了多个滞后渡越速率的滞后电压模型来计算电池系统104的各个单元的电池状态(例如，包括充电状态(SOC))。在一些示例中，还基于滞后弛豫来计算滞后电压。例如，电池管理系统136可以包括(或替代地，与之通信)电池状态估计模块，该电池状态估计模块被配置为估计或计算(例如，建模)滞后电压。
现在参考图2，更详细地示出了电池系统104和电池管理系统136的示例。电池系统104包括多个电池单元200以及一个或多个传感器204(例如电压、电流、温度等)。电池管理系统136包括测量模块208，其协调来自电池单元和/或电池组水平的值的测量。值的示例包括温度T1、T2、…、电压V1、V2、…、电流I1、I2、…、参考电压Vref1、Vref2、…等(例如，对应于电池单元200中的相应电池单元)。
健康状态(SOH)模块216计算电池系统104和/或各个电池单元200的SOH。调度和历史模块220响应于预定事件和/或响应于其他因素而以预定周期(例如，操作时间、循环等)调度电池单元200的测试，并存储历史数据。电池状态估计模块224确定电池系统104和/或电池单元200的状态(例如，SOC)。根据本公开的电池状态估计模块224基于滞后电压模型来计算电池系统104的电池状态，该滞后电压模型并入多个滞后渡越速率，并且在一些示例中，并入滞后弛豫，如下面更详细描述的。尽管电池状态估计模块224被示出为在电池管理系统136内，但在其他示例中，电池状态估计模块224可以在电池管理系统136外部。
校准数据存储器228存储与电池系统的校准相关的阈值、参数和/或其他数据。热管理模块232与温度控制器236通信以控制电池系统104的温度，例如通过调节冷却剂流、气流和/或其他参数来实现。功率控制模块240控制将电池系统104连接到一个或多个负载248(例如，车辆负载)的功率逆变器244。电池管理系统136经由车辆数据总线252与推进控制器256、一个或多个其他车辆控制器260和/或远程信息处理控制器264通信。上文所述的电池管理系统136的部件及功能仅作为示例而呈现，且电池管理系统的其他示例可包含或省略各种模块及相关功能。
现在参考图3，更详细地示出了电池状态估计模块224的示例。电池状态估计模块224包括瞬时动态模块300、瞬时功率状态(SOP)模块304和稳态SOC模块308。瞬时SOP模块304和稳态SOC模块308接收由瞬时动态模块300计算的满电池状态信息(其部分地使用预测电压来计算)，并基于电池状态分别计算瞬时SOP和稳态SOC。
例如，瞬时动态模块300实现瞬时动态模型(例如，瞬时动态的模型)和卡尔曼滤波器，该卡尔曼滤波器基于实际电池行为来更新瞬时动态模型并相应地计算和输出电池状态。例如，瞬时动态模块300接收电池测量(例如电流、电压和温度)，使用这些测量和其先前的电池状态估计来更新其电池状态估计，并使用瞬时动态模型来预测电池电压。在一个示例中，预测电压和测量电压之间的差被用作反馈信号以校正电池状态估计。该校正被计算为增益矩阵和反馈信号的乘积。在一个示例中，增益矩阵是卡尔曼增益矩阵，其可以通过本领域技术人员已知的多个方法中的任何一个来计算，如扩展卡尔曼滤波器、Sigma-Point卡尔曼滤波器或其他相关变形。
瞬时动态模块300还被配置为使用滞后电压模型来计算电池系统104的电池状态，该滞后电压模型根据本公开的原理并入了多个滞后渡越速率，并且在一些示例中并入了滞后弛豫。例如，瞬时动态模块300的瞬时动态模型基于包括但不限于电池单元200的电流、温度和/或电压的估计或测量312来计算SOC、等效恒定电流、过电势、滞后电压和预测电压。
现在参考图4，更详细地描述瞬时动态模块300的示例。瞬时动态模块300接收所测量的电池单元温度T和电流I，并且基于温度和电流来计算相应的充电状态SOC(例如，基于库仑计数，其中x = SOC)、开路电压VOC、滞后电压Vhys和过电势Vover。例如，瞬时动态模块300包括滞后模块400，其被配置为根据本公开的原理计算滞后电压。瞬时动态模块300基于开路电压、滞后电压和过电势(例如，基于它们的和)来确定预测电压。
例如，将测量的电流提供给SOC计算模块(例如，库仑计数器404)，其被配置为测量电流消耗量以计算电池单元的SOC。提供给库仑计数器404的电流I除以容量Q(即，如406所示，乘以1/Q)以获得SOC的变化率，其通常被称为C率并且单位为时间的倒数。库仑计数器404对该变化率积分以获得当前SOC，在图4中表示为x。开路电压作为SOC的函数被计算(例如，使用开路电压计算器408，其中VOC = OCV(x))并被提供给加法器410。
电流还被提供给滞后模块400的滞后状态模块412，其计算对应于充电和放电电压之间的滞后的滞后状态和多个滞后渡越速率，其中状态对于稳定充电是+1，对于稳定放电是-1，并且当电流方向改变时具有中间值。滞后状态被乘以(例如，使用乘法器414)电压间隙模块416的输出，电压间隙模块被配置为计算作为温度和SOC的函数的电压间隙Vgap。乘法器414的输出是滞后电压Vhys，其被提供给加法器410。
电压间隙对应于滞后半间隙。对电池充电所需的电压大于在放电期间从电池恢复的电压。该差对于快速充电和放电(即，大电流)更大，而对于缓慢充电和放电(即，小电流)减小。然而，可能发生的是，对于非常缓慢的充电和放电，该差不会减小到零。滞后间隙是缓慢充电电池所需的电压(充电电压)与缓慢放电(放电电压)期间从电池恢复的电压之间的差，其可基于充电状态、温度、电池类型和材料等而变化。通常，如果电池在开路状态中停留延长的时间段，则电池电压稳定在充电电压和放电电压之间的中间点附近，这对应于开路电压。电压间隙可以作为开路电压、充电或放电电压以及电压过电势的函数来计算。滞后状态和电压间隙的乘积是滞后电压，并被提供给加法器410。
过电势计算模块420被配置为基于所测量的电流来计算过电势。在一些示例中，过电势计算模块420基于测量的电流计算滞后电流，并且基于滞后电流计算过电势，如美国专利号10,928,457中描述的。将过电势与开路电压和滞后电压相加以产生预测电压。
虽然以上使用了术语“测量电流/测量的电流/所测量的电流”，但是在图4所示的示例中，输入到滞后模块400、库仑计数器404和过电势计算模块420的信号被示出为在406处计算的C率(I/Q)。在该示例中，术语C率代替了测量的电流。在该示例中的操作原理类似于使用电流的计算的原理。根据C率的公式对于规模独立性和对于更自然地适应电池退化是优选的，因为容量Q随着电池寿命和使用而降低。
图5示出了在电压和SOC的范围上的不同的滞后渡越速率。在500处示出了在缓慢充电期间的示例电池电压。相反，在504处示出了缓慢放电期间的示例电池电压。充电电压和放电电压之间的间隙508(即，垂直方向上的间隙)对应于滞后间隙或电压。在该示例中，电池被反复地缓慢充电和缓慢放电以产生滞后回线。通过缓慢地充电和放电，过电势的贡献最小，其中“缓慢”表示使用对应于C率1/20h或更小的电流。
例如，允许完全充电的电池从100%部分放电到80%，从80%充电到90%，然后放电以产生滞后回线512。允许电池从90%放电到60%，从60%充电到70%，然后放电以产生滞后回线516。允许电池从70%放电到40%，从40%充电到50%，然后放电以产生滞后回线520。允许电池从50%放电到20%，从20%充电到30%，然后放电以产生滞后回线524。
每个滞后回线具有充电曲线和放电曲线，如对于回线512分别作为曲线528和532示出。如图所示，每个滞后回线可以具有不同的相应充电渡越速率和放电渡越速率。此外，充电和放电曲线中的每个的特征可在于，它们根据需要多快地接近全范围充电曲线500或全范围放电曲线504。充电曲线528和全范围充电曲线500之间的差的衰减可被建模为指数衰减的总和，每个衰减具有被称为滞后渡越速率的特征衰减率。放电曲线532和全范围放电曲线504之间的差的衰减可以类似地被建模为指数衰减的总和，每个指数衰减具有特征滞后渡越速率。因此，根据单个滞后渡越速率对滞后电压建模可能不会在可能的充电和放电电压以及SOC的整个范围内产生精确的滞后。
根据本公开的滞后状态模块412使用多个滞后渡越状态来对滞后电压进行建模，每个这样的状态具有特征滞后渡越速率。例如，滞后状态模块412可识别和结合具有渡越速率ki(例如，k1、k2、k3等)的多个滞后渡越状态。每个滞后渡越状态可被分配相应的权重。作为一个示例，在电压和/或SOC值和其他条件(例如，温度)的整个范围内，第一滞后状态可具有第一渡越速率k1 (例如，1%)，并且该状态贡献总滞后电压的第一百分比(例如，66%)，而第二滞后状态可具有第二渡越速率k2(例如，15%)并贡献总滞后电压的第二百分比(例如，34%)。因此，每个渡越速率被分配一个权重(例如，k1为0.66，k2为0.34)。滞后状态模块412被配置为基于加权的渡越速率的和来计算滞后状态，如下面更详细地描述的。
现在参考图6，更详细地示出了根据本公开的滞后状态模块412的示例。例如，速率模块600接收测量的电流(或者，在一些示例中，如上所述的C率)并且将各自的速率k应用到测量的电流以产生各自的滞后状态分量(例如，渡越变量)。尽管示出了四个速率模块600以产生四个相应的滞后状态分量(例如，通过应用速率k1- k4)，但是在其他示例中，可以使用更多或更少的速率模块和相应的速率。每个滞后状态分量可以基于测量的电流和相应的渡越速率k(例如，作为电压x和温度T的函数)来计算。作为一个示例，每个滞后状态分量是根据/>(等式1)计算的渡越变量，其中/>是渡越变量的时间导数。
加权模块604接收滞后状态分量并且将相应的加权因子应用于滞后状态分量(例如，将滞后状态分量乘以相应的加权因子608)并且输出加权的滞后状态分量。加权的滞后状态分量被求和(例如，在加法器612处)以生成加权和，其对应于总滞后状态。
加权因子608是被选择的校准权重，使得。以这种方式，所计算的滞后状态是并入多个滞后渡越速率k的滞后状态。将滞后状态乘以电压间隙计算器416的输出以产生滞后电压。
在一些示例中，滞后状态模块412还基于滞后弛豫来计算滞后状态。在充电和放电转变期间，由模型计算的滞后电压朝向上述滞后间隙508的相对侧移动，并且当电池处于开路状态时可以是相对恒定的。例如，当电池以相对大的第一电流充电然后切换到开路状态时，滞后弛豫(即，稳定)第一量。相反，如果电池以相对小的第二电流(即，小于第一电流)充电，则滞后弛豫小于第一量的第二量。换句话说，滞后以取决于充电电流的大小的方式弛豫。放电之后的滞后弛豫类似地取决于放电电流的大小。
根据本公开的滞后状态模块412还基于根据电流而变化的滞后弛豫因子616来计算滞后状态。例如，滞后状态模块412被配置为基于电流的绝对值和最近电流值(例如，如上所述的滞后电流)的加权时间平均值来输出滞后状态。
作为一个示例，与上面的等式1相对比，速率模块600被配置为：根据(等式2)来计算渡越变量；或者作为变形，根据/>(等式3)来计算渡越变量，其中I是电流(或者C率)，/>、…、/>是分配给不同滞后电流/>的弛豫权重，并且/>是衰减参数。在该示例中，每个弛豫权重和衰减参数是正值，并且可以取决于SOC和温度。
在等式1的示例中，如果测量的电流I为0(即，电池不处于充电或放电状态)，则速率模块600的输出也为0。相反，在等式2或等式3的示例中，即使测量的电流值为0，滞后电流和相应的弛豫值中的每个仍然影响等式的输出，换句话说，即使在电池从充电或放电转变到稳定状态并且电流为0之后，根据最近的电流值(即，滞后电流)及其相关联的弛豫权重，速率模块600的输出也可以不为零。
现在参看图7，示出了根据本公开的用于计算滞后电压的示例方法700(例如，如由电池管理系统136、电池估计模块224、瞬时动态模块300等实现)。在704，方法700测量指示滞后电压的一个或多个电池操作特性，诸如测量的电流、电压和温度。在708，方法700可选地基于测量的电流计算滞后电流(例如，对于其中使用滞后电流的弛豫因子的示例)。
在712，方法700基于测量的电流计算多个滞后状态分量(例如，渡越变量)。例如，根据多个滞后渡越速率中的相应滞后渡越速率来计算渡越变量。在一些示例中，还基于分配给在708计算的相应滞后电流的多个弛豫权重来计算渡越变量。
在716，方法700基于多个滞后状态分量计算总滞后状态。例如，总滞后状态是滞后状态分量的加权和。在一个示例中，方法700基于相应的加权因子来计算加权和，并且加权因子的和为1。
在720，方法700部分地基于滞后状态计算滞后电压过电势。例如，方法700基于如上在图4中所述的滞后状态和电压间隙的乘积来计算滞后电压。
前述描述本质上仅是说明性的，并且不意图限制本公开、其应用或使用。本公开的广泛教导可以以各种形式实施。因此，虽然本公开包括特定示例，但是本公开的真实范围不应如此限制，因为在研究附图、说明书和所附权利要求书之后，其他修改将变得显而易见。应当理解，在不改变本公开的原理的情况下，方法内的一个或多个步骤可以以不同的顺序(或同时)执行。此外，尽管上文将实施例中的每一者描述为具有某些特征，但关于本公开的任何实施例描述的那些特征中的任何一者或一者以上可在其他实施例中的任一者的特征中实施及/或与其他实施例中的任一者的特征组合，即使未明确地描述所述组合。换句话说，所描述的实施例不是相互排斥的，并且一个或多个实施例彼此的置换保持在本公开的范围内。
使用各种术语描述元件之间(例如，模块、电路元件、半导体层等之间)的空间和功能关系，包括“连接”、“接合”、“耦合/联接”、“相邻”、“紧挨着”、“在顶部”、“之上”、“之下”和“设置”。除非明确地描述为“直接的(地)”，当第一和第二元件之间的关系在上述公开中描述时，该关系可以是在第一和第二元件之间不存在其他中间元件的直接关系，但是也可以是在第一和第二元件之间(在空间上或功能上)存在一个或多个中间元件的间接关系。如在本文使用的，短语A、B和C中的至少一个应该被解释为表示使用非排他逻辑OR的逻辑(A ORB OR C)，并且不应该被解释为表示“A中的至少一个、B中的至少一个、和C中的至少一个”。
在附图中，箭头的方向，如箭头所指示的，通常表示图示感兴趣的信息(例如数据或指令)的流动。例如，当元素A和元素B交换各种信息，但是从元素A发送到元素B的信息与图示相关时，箭头可以从元素A指向元素B。该单向箭头不暗示没有其他信息从元素B发送到元素A。此外，对于从元素A发送到元素B的信息，元素B可以向元素A发送对该信息的请求或对该信息的接收确认。
在本申请中，包括下面的定义，术语“模块”或术语“控制器”可以用术语“电路”代替。术语“模块”可以指以下各项、作为以下各项的一部分或者包括以下各项：专用集成电路(ASIC)；数字、模拟或混合模拟/数字离散电路；数字、模拟或混合模拟/数字集成电路；组合逻辑电路；现场可编程门阵列(FPGA)；执行代码的处理器电路(共享、专用或组)；存储器电路(共享、专用或组)，其存储由所述处理器电路执行的代码；提供所述功能的其他合适的硬件组件；或者上述中的一些或全部的组合，例如在片上系统中。
该模块可以包括一个或多个接口电路。在一些示例中，接口电路可以包括连接到局域网(LAN)、因特网、广域网(WAN)或其组合的有线或无线接口。本公开的任何给定模块的功能可以分布在经由接口电路连接的多个模块中。例如，多个模块可以允许负载平衡。在进一步的示例中，服务器(也称为远程或云)模块可以代表客户端模块完成一些功能。
如上所使用的术语“代码”可以包括软件、固件和/或微代码，并且可以指代程序、例程、函数、类、数据结构和/或对象。术语“共享处理器电路”包括执行来自多个模块的一些或所有代码的单个处理器电路。术语“组处理器电路”包括与附加处理器电路结合执行来自一个或多个模块的一些或所有代码的处理器电路。对多处理器电路的引用包括离散管芯上的多处理器电路、单个管芯上的多处理器电路、单个处理器电路的多个核、单个处理器电路的多个线程、或以上的组合。术语“共享存储器电路”包括存储来自多个模块的一些或所有代码的单个存储器电路。术语“组存储器电路”包括与附加存储器结合存储来自一个或多个模块的一些或所有代码的存储器电路。
术语“存储器电路”是术语计算机可读介质的子集。如本文所使用的术语“计算机可读介质”不包括通过介质(诸如在载波上)传播的暂时的电信号或电磁信号；因此，术语“计算机可读介质”可以被认为是有形的和非暂时性的。非暂时性有形计算机可读介质的非限制性示例是非易失性存储器电路(诸如闪存存储器电路、可擦除可编程只读存储器电路或掩模只读存储器电路)、易失性存储器电路(诸如静态随机存取存储器电路或动态随机存取存储器电路)、磁存储介质(诸如模拟或数字磁带或硬盘驱动器)和光存储介质(诸如CD、DVD或蓝光光盘)。
本申请中描述的设备和方法可以部分地或完全地由通过配置通用计算机以执行计算机程序中实施的一个或多个特定功能而创建的专用计算机来实现。上述功能块、流程图部件和其他元素用作软件规范，其可以由熟练技术人员或程序员的例行工作转换成计算机程序。
计算机程序包括存储在至少一个非暂时性有形计算机可读介质上的处理器可执行指令。计算机程序还可以包括或依赖于所存储的数据。计算机程序可以包括与专用计算机的硬件交互的基本输入/输出系统(BIOS)、与专用计算机的特定装置交互的装置驱动器、一个或多个操作系统、用户应用、后台服务、后台应用等。
计算机程序可以包括：(i)要解析的描述性文本，诸如HTML(超文本标记语言)、XML(可扩展标记语言)或JSON(JavaScript对象符号)；(ii)汇编代码；(iii)由编译器从源代码生成的目标代码；(iv)由解释器执行的源代码；(v)由即时编译器编译和执行的源代码，等等。仅作为示例，可以使用来自包括C、C + +、C #、Objective-C、Swift、Haskell、Go、SQL、R、Lisp、Java®、Fortran、Perl、Pascal、Curl、OCaml、Javascript®、HTML5(超文本标记语言第5次修订)、Ada、ASP(活动服务器页面)、PHP(PHP：超文本预处理器)、Scala、Eiffel、Smalltalk、Erlang、Ruby、Flash®、Visual Basic®、Lua、MATLAB、SIMULINK和Python®的语言的语法来编写源代码。

Claims (10)

1.一种用于电动车辆的系统，所述系统包括：
滞后模块，所述滞后模块被配置为：
基于测量的电流计算电池的多个滞后状态分量，其中所述滞后模块基于相应的滞后渡越速率计算所述多个滞后状态分量中的每个；
基于多个滞后状态分量计算所述电池的总滞后状态；以及
基于所述总滞后状态计算所述电池的滞后电压；以及
充电状态(SOC)模块，所述SOC模块被配置为部分地基于所述滞后电压来计算所述电池的SOC。
2.根据权利要求1所述的系统，其中，所述滞后模块被配置为基于与所测量的电流相关联的C率来计算所述多个滞后状态分量。
3.根据权利要求1所述的系统，其中，所述滞后模块包括多个速率模块，所述多个速率模块被配置为基于所述滞后渡越速率来输出所述多个滞后状态分量。
4.根据权利要求3所述的系统，其中，所述多个滞后状态分量是渡越变量。
5.根据权利要求1所述的系统，其中，所述滞后模块被配置为基于与所述测量的电流相关联的滞后电流来计算所述多个滞后分量。
6.根据权利要求5所述的系统，其中，所述滞后模块被配置为基于分配给所述滞后电流的相应弛豫因子来计算所述多个滞后分量，其中所述弛豫因子对应于在停止所述电池的充电或放电之后的滞后电压的弛豫。
7.根据权利要求6所述的系统，其中，所述弛豫因子是弛豫权重。
8.根据权利要求1所述的系统，其中，所述滞后模块被配置为基于所述多个滞后状态分量的加权和来计算所述总滞后状态。
9.根据权利要求8所述的系统，其中，所述滞后模块被配置为基于多个加权因子计算所述加权和，且其中所述多个加权因子的和为1。
10.根据权利要求1所述的系统，其中，所述滞后模块被配置为还基于电压间隙来计算所述滞后电压。
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