本公開涉及用于電氣化車輛的控制系統(tǒng)的車輛電池中的鋰鍍覆(lithiumplating)的檢測。

背景技術(shù)：

電氣化車輛(諸如混合動力車輛、插電式混合動力車輛和電池電動車輛)使用由牽引電池供電的電機(jī)來驅(qū)動車輛動力傳動系統(tǒng)。電池的充電和放電導(dǎo)致電化學(xué)過程，該電化學(xué)過程影響可用于給車輛供電的電荷并且可隨著環(huán)境狀況和操作狀況(諸如電池荷電狀態(tài)(soc)、溫度、電池單元平衡以及充電/放電速率或電流)的變化而變化。在鋰離子(li-ion)電池中，在一些操作狀況下，金屬鋰可沉積在電池單元的負(fù)電極上，這可能降低電池性能和電荷可用性并且會導(dǎo)致內(nèi)部短路。盡管可在其它環(huán)境狀況和操作狀況下發(fā)生鋰鍍覆，但是電池在低操作溫度和高充電電流下特別容易受到該過程(被稱作鋰鍍覆)的影響。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

在各個(gè)實(shí)施例中，一種包括具有至少一個(gè)電池單元的牽引電池的車輛包括控制器，所述控制器連接至牽引電池并且被配置為：響應(yīng)于所述至少一個(gè)電池單元的鋰鍍覆來控制所述牽引電池的充電和放電，其中，所述至少一個(gè)電池單元的鋰鍍覆由作為時(shí)間的函數(shù)的所述至少一個(gè)電池單元的微分電壓與所述至少一個(gè)電池單元的電池單元充電速率的比值來指示。所述電池單元充電速率可與電池單元電流相對應(yīng)。所述控制器還可被配置為：響應(yīng)于所述鋰鍍覆，降低所述電池單元充電速率。在各種實(shí)施例中，所述控制器還被配置為：響應(yīng)于所述比值越過關(guān)聯(lián)閾值，控制所述電池單元充電速率。所述關(guān)聯(lián)閾值可基于牽引電池荷電狀態(tài)而變化。

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，所述控制器還被配置為：比較所述比值，以響應(yīng)于所述比值越過關(guān)聯(lián)閾值來控制所述電池單元充電速率。

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，所述控制器還被配置為：響應(yīng)于所述比值小于關(guān)聯(lián)閾值，控制所述牽引電池。

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，所述關(guān)聯(lián)閾值基于牽引電池的荷電狀態(tài)而變化。

在一個(gè)實(shí)施例中，一種車輛包括具有多個(gè)電池單元的牽引電池和控制器，所述控制器與所述牽引電池通信并且被配置為：響應(yīng)于所述多個(gè)電池單元中的至少一個(gè)電池單元的鋰鍍覆的檢測來控制所述牽引電池，其中，所述鋰鍍覆的檢測是基于相對于關(guān)聯(lián)閾值的所述至少一個(gè)電池單元的差分電池單元電壓的。所述控制器可被配置為：響應(yīng)于基于所述至少一個(gè)電池單元的測量的開路電壓與關(guān)聯(lián)閾值之間的差的鋰鍍覆的檢測，來控制所述牽引電池電流，其中，所述關(guān)聯(lián)閾值是先前存儲的開路電壓值。所述測量的開路電壓可以是基于測量的電池單元電壓、測量的電池單元電流和先前存儲的或在線估計(jì)的電池單元內(nèi)電阻的。

在另一實(shí)施例中，所述控制器被配置為：響應(yīng)于鋰鍍覆的檢測來控制牽引電池電流，其中，所述鋰鍍覆是基于在所述牽引電池充電期間電池單元微分電壓與電池單元電流的比值的。所述控制器還可被配置為：響應(yīng)于鋰鍍覆的檢測來控制所述牽引電池，其中，所述鋰鍍覆是基于作為時(shí)間的函數(shù)的所述比值與先前存儲的比值模式的比較的。所述控制器可被配置為：響應(yīng)于所述鋰鍍覆的檢測，通過例如減小充電電流、利用外部加熱使電池升溫或者使電池循環(huán)以利用電池單元內(nèi)電阻產(chǎn)生熱或使?fàn)恳姵仉娏鞣聪騺砜刂扑鰻恳姵氐某潆姾头烹姟?/p>

實(shí)施例還可包括一種由具有牽引電池的車輛中的車輛控制器實(shí)現(xiàn)的方法。所述方法可包括：由所述控制器響應(yīng)于一個(gè)或更多個(gè)牽引電池單元的鋰鍍覆來控制牽引電池電流，所述一個(gè)或更多個(gè)牽引電池單元的鋰鍍覆由a)電池單元電壓變化速率與電池單元充電速率的比值或b)用于檢測與鋰鍍覆關(guān)聯(lián)的特殊模式的系統(tǒng)識別方法來指示，其中，所述比值響應(yīng)于所述比值越過關(guān)聯(lián)閾值而指示所述一個(gè)或更多個(gè)牽引電池電池單元的鋰鍍覆，所述關(guān)聯(lián)閾值可取決于一個(gè)或更多個(gè)環(huán)境狀況或電池狀況(諸如電池荷電狀態(tài))?？刂扑鰻恳姵仉娏骺砂p小所述牽引電池電流。

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，所述關(guān)聯(lián)閾值相對于電池荷電狀態(tài)而變化。

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，所述電池單元充電速率與電池單元電流相對應(yīng)。

根據(jù)本公開的實(shí)施例可提供一個(gè)或更多個(gè)優(yōu)點(diǎn)。例如，鋰鍍覆的在線非破壞性檢測有助于電池控制和/或車輛控制以減輕不可逆的鋰鍍覆，從而延長電池壽命和擴(kuò)展電池容量。各種實(shí)施例提供對于電池開路電壓曲線的變化具有穩(wěn)健性的鋰鍍覆檢測，以在變化的操作狀況下提供準(zhǔn)確的檢測。根據(jù)一個(gè)或更多個(gè)實(shí)施例的策略使用現(xiàn)有的車輛傳感器和/或電池傳感器來檢測鋰鍍覆，使得無需添加傳感器或硬件。

通過下面在結(jié)合附圖時(shí)進(jìn)行的詳細(xì)描述，與各個(gè)實(shí)施例相關(guān)聯(lián)的上述優(yōu)點(diǎn)和其它優(yōu)點(diǎn)及特征對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員將變得顯而易見。

附圖說明

圖1是示出在代表性實(shí)施例中具有鋰鍍覆檢測和控制的電氣化車輛的框圖；

圖2是示出根據(jù)代表性實(shí)施例的用于檢測鋰鍍覆的未鍍覆的電池單元和鍍覆的電池單元的電池單元電壓(作為soc的函數(shù))的曲線圖；

圖3是示出根據(jù)代表性實(shí)施例的用于檢測鋰鍍覆的未鍍覆的電池單元和鍍覆的電池單元的電池單元電壓變化速率與電池單元充電速率的比值(作為時(shí)間的函數(shù))的曲線圖；

圖4是示出根據(jù)代表性實(shí)施例的用于檢測車輛電池中的鋰鍍覆并且作為響應(yīng)而控制車輛或電池的車輛或方法的操作的流程圖。

具體實(shí)施方式

根據(jù)需要，在此公開了詳細(xì)的實(shí)施例；然而，應(yīng)該理解的是，所公開的實(shí)施例僅代表所要求保護(hù)的主題并且可以以各種替代形式來實(shí)施。附圖無需按比例繪制；一些特征可被夸大或最小化以示出特定組件的細(xì)節(jié)。因此，在此公開的具體結(jié)構(gòu)和功能細(xì)節(jié)不應(yīng)被解釋為具有限制性，而僅作為用于教導(dǎo)本領(lǐng)域技術(shù)人員以多種形式利用實(shí)施例的代表性基礎(chǔ)。如本領(lǐng)域普通技術(shù)人員將理解的，參考任一附圖示出和描述的各種特征可以與在一個(gè)或更多個(gè)其它附圖中示出的特征組合，以產(chǎn)生未被明確示出或描述的實(shí)施例。示出的特征的組合提供用于典型應(yīng)用的代表性實(shí)施例。然而，可期望將與本公開的教導(dǎo)一致的特征的各種組合和變型用于特定的應(yīng)用或?qū)嵤┓绞健?/p>

本公開的實(shí)施例可包括各種內(nèi)部電路和外部電路或其它電氣裝置。所有針對所述電路和其它電氣裝置以及由它們中的每個(gè)所提供的功能的引用并不意在限于僅包含在此示出和描述的內(nèi)容。盡管特定的標(biāo)簽可被分配給所公開的各種電路或其它電氣裝置，但是這種標(biāo)簽并不意在限制所述電路和其它電氣裝置的操作范圍。這種電路和其它電氣裝置可基于期望的特定類型的電氣實(shí)施方式以任何方式彼此組合和/或分離。應(yīng)認(rèn)識到，在此公開的任何電路或其它電氣裝置可包括任何數(shù)量的分立的無源組件和有源組件(諸如電阻器、電容器、晶體管、放大器、模/數(shù)轉(zhuǎn)換器(adc或a/d轉(zhuǎn)換器)、微處理器、集成電路、非暫時(shí)性存儲器裝置(例如，閃存、隨機(jī)存取存儲器(ram)、只讀存儲器(rom)、電可編程只讀存儲器(eprom)、電可擦除可編程只讀存儲器(eeprom)或上述項(xiàng)的其它合適的變型))和軟件，它們彼此協(xié)作以執(zhí)行在此公開的操作。另外，所述電氣裝置中的任何一個(gè)或更多個(gè)可被配置為執(zhí)行包含在非暫時(shí)性計(jì)算機(jī)可讀存儲介質(zhì)中的計(jì)算機(jī)程序，該介質(zhì)包括將計(jì)算機(jī)或控制器配置為執(zhí)行所公開的任何數(shù)量的功能的指令。

圖1是具有至少一個(gè)控制器的代表性電氣化車輛實(shí)施例的框圖，所述至少一個(gè)控制器基于車輛電池中的鋰鍍覆的檢測來控制車輛和/或電池。盡管在該代表性實(shí)施例中示出了具有內(nèi)燃發(fā)動機(jī)的插電式混合動力車輛，但是本領(lǐng)域普通技術(shù)人員將認(rèn)識到，所公開的實(shí)施例(示出了鋰鍍覆的檢測以及響應(yīng)所述檢測的車輛和/或車輛電池的控制)也可用于其它類型的電氣化車輛中。在代表性實(shí)施例中示出的用于鋰鍍覆檢測和控制的系統(tǒng)和方法獨(dú)立于特定的車輛動力傳動系統(tǒng)。代表性車輛應(yīng)用可包括混合動力車輛、電動車輛或具有受與鋰鍍覆相關(guān)聯(lián)的性能下降影響的電池的任何其它類型的車輛。

在圖1示出的代表性應(yīng)用中，插電式混合動力電動車輛112可包括機(jī)械地連接到混合動力傳動裝置116的一個(gè)或更多個(gè)電機(jī)114。電機(jī)114能夠作為馬達(dá)或發(fā)電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)。對于混合動力車輛，傳動裝置116機(jī)械地連接到內(nèi)燃發(fā)動機(jī)118。傳動裝置116還機(jī)械地連接到驅(qū)動軸120，驅(qū)動軸120機(jī)械地連接到車輪122。在此的描述同樣適用于電池電動車輛(bev)，其中，混合動力傳動裝置116可以是連接到電機(jī)114的齒輪箱，并且如前所述可省略發(fā)動機(jī)118。無論發(fā)動機(jī)118是否正在運(yùn)行，電機(jī)114都可提供推進(jìn)能力和減速能力。電機(jī)114還用作發(fā)電機(jī)并且可通過回收在摩擦制動系統(tǒng)中通常作為熱損失掉的能量來提供燃料經(jīng)濟(jì)性效益。

對于混合動力車輛應(yīng)用或電動車輛應(yīng)用，牽引電池或牽引電池組124將能量儲存在連接在一起的多個(gè)單獨(dú)的電池單元中，以為電機(jī)114提供期望的電壓和充電容量。在一個(gè)實(shí)施例中，電池組124包括鋰離子電池單元的陣列。鋰鍍覆是指金屬鋰沉積在電池單元的負(fù)電極上的過程，并且可例如取決于沉積的鋰的特定結(jié)構(gòu)特性而導(dǎo)致諸如容量損失、增大阻抗、效率降低以及在一些情況下的內(nèi)部短路的長期效應(yīng)。在被稱為剝離(stripping)的過程期間，一定程度的鍍覆可反向進(jìn)行。因此，根據(jù)本公開的各個(gè)實(shí)施例利用車輛控制器或電池控制器來檢測鋰鍍覆并且響應(yīng)于鋰鍍覆的檢測來控制車輛和/或牽引電池，以減少或消除鋰鍍覆。電池充電和放電的控制可用于剝離可逆鍍覆的陽極以及減少或消除鍍覆。在低溫、高荷電狀態(tài)(soc)和高充電速率(高電流)下充電期間，電池單元特別容易受到鍍覆。因此，電池和/或車輛的控制可包括響應(yīng)于鋰鍍覆的檢測來控制牽引電池電流?？墒褂酶鞣N策略來檢測鋰鍍覆，參照圖2至圖4示出和描述了代表性策略。

雖然車輛電池組124通常向高電壓總線150提供高電壓dc輸出，但是電壓和電流可根據(jù)特定的操作狀況和負(fù)載而變化。牽引電池組124電連接到一個(gè)或更多個(gè)外部電路152，一個(gè)或更多個(gè)外部電路152可包括例如電力電子器件或逆變器電路126、dc/dc轉(zhuǎn)換器電路128和/或電力轉(zhuǎn)換模塊或電路132。一個(gè)或更多個(gè)接觸器可在斷開時(shí)將牽引電池組124與其它組件隔離，并且可在閉合時(shí)將牽引電池組124連接到其它組件。牽引電池組124可包括用于測量和監(jiān)測各種操作參數(shù)(包括電池單元電流和單獨(dú)的電池單元電壓)的各種內(nèi)部電路。諸如電池單元或電池單元的組(有時(shí)被稱作區(qū)或塊)的電壓、電流和電阻的參數(shù)可由becm146來監(jiān)測和/或控制。

牽引電池組124除了提供用于推進(jìn)的能量之外，還可為連接到高電壓總線150的其它外部電路152提供能量。車輛112的配電系統(tǒng)還可包括dc/dc轉(zhuǎn)換器模塊或電路128，dc/dc轉(zhuǎn)換器模塊或電路128將牽引電池124的高電壓dc輸出轉(zhuǎn)換為與可直接連接的其它車輛負(fù)載兼容的低電壓dc供電。其它外部高電壓電路或負(fù)載(諸如用于車廂加熱器或組件加熱器的外部高電壓電路或負(fù)載)可直接連接到高電壓總線150而不使用dc/dc轉(zhuǎn)換器模塊128。

車輛112還可包括輔助電池130，輔助電池130具有相對較低的標(biāo)稱電壓(例如，諸如24v或48v)的輔助電池130并且可使用與牽引電池組124不同的電池化學(xué)反應(yīng)來實(shí)現(xiàn)。輔助電池130也可被稱作低電壓電池、起動機(jī)電池或者還可被簡單地稱作用于各種應(yīng)用的車輛電池。輔助電池130可被用于向通常由電力負(fù)載160表示的各種低電壓組件、控制器、模塊、馬達(dá)、致動器、傳感器等提供電力。一個(gè)或更多個(gè)繼電器/電壓轉(zhuǎn)換器168可被用于為車輛的電力負(fù)載160提供電力。在該實(shí)施例中，繼電器/電壓轉(zhuǎn)換器168包括由車輛控制模塊(vcm)172提供的繼電器輸入信號170控制的繼電器，車輛控制模塊172還可被用于使用電池能量控制模塊(becm)146來直接或間接地控制車輛和/或牽引電池124。

牽引電池組124可通過外部電源136再充電。外部電源136可以是到連接到電網(wǎng)的電插座的連接。外部電源136可電連接到電動車輛供電設(shè)備(evse)138。evse138可提供電路和控制件以調(diào)節(jié)和管理電源136和車輛112之間的能量傳輸。外部電源136可向evse138提供dc或ac電力。evse138可具有用于插入到車輛112的充電端口134中的充電連接器140。充電端口134可電連接到充電器或車載電力轉(zhuǎn)換模塊132?？蛇x地，被描述為電連接的各種組件可使用無線感應(yīng)耦合來傳輸電力。

圖1中示出的各種組件可具有一個(gè)或更多個(gè)關(guān)聯(lián)的控制器、控制模塊和/或處理器(諸如vcm172)以檢測牽引電池鋰鍍覆并控制和監(jiān)測各種車輛組件和牽引電池組件的操作?？刂破骺山?jīng)由串行外設(shè)接口(spi)總線(例如，控制器局域網(wǎng)(can))或離散導(dǎo)體進(jìn)行通信。例如，各種操作參數(shù)或變量可使用can或其它導(dǎo)體來廣播或發(fā)布，以供車輛控制模塊或子模塊用于控制車輛或車輛組件(諸如牽引電池組124或電力負(fù)載160)。一個(gè)或更多個(gè)控制器可以以獨(dú)立方式操作，而不與一個(gè)或更多個(gè)其它控制器通信。控制器可包括電池能量控制模塊(becm)146以控制各種充電和放電功能、電池單元電荷平衡、電池組電壓測量、單獨(dú)的電池單元電壓測量、電池過充電保護(hù)、電池過放電保護(hù)、電池壽命終止確定、鋰鍍覆檢測、電池電流極性或電池電流方向(充電和放電)等。控制器可包括各種類型的非暫時(shí)性計(jì)算機(jī)可讀存儲介質(zhì)和/或與各種類型的非暫時(shí)性計(jì)算機(jī)可讀存儲介質(zhì)通信，所述非暫時(shí)性計(jì)算機(jī)可讀存儲介質(zhì)包括用于存儲控制邏輯、算法、程序、操作變量等的持久性存儲裝置和臨時(shí)性存儲裝置。在一個(gè)實(shí)施例中，becm146可與用于存儲與電池單元的期望的開路電壓值、閾值或模式(pattern)相關(guān)聯(lián)的值的存儲器通信。類似地，becm146可與具有存儲在與電池單元內(nèi)電阻相關(guān)聯(lián)的查找表或數(shù)組中的值的存儲器通信，其中，所述電池單元內(nèi)電阻是基于電池參數(shù)(諸如溫度、soc、壽命等)的。

圖2是示出根據(jù)代表性實(shí)施例的用于檢測鋰鍍覆的未鍍覆的電池單元和鍍覆的電池單元的電池單元電壓(作為soc的函數(shù))的曲線圖。圖2的曲線圖使用可用在電氣化車輛(諸如在圖1中示出的插電式混合動力電動車輛)中的電池組中的代表性鋰離子電池單元的經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)來產(chǎn)生。由線210表示的數(shù)據(jù)與隨著具有很少鍍覆或沒有鍍覆的正常鋰離子電池單元的soc而變化的放電期間的電池單元電壓相對應(yīng)。由線212、214表示的數(shù)據(jù)與鋰鍍覆的電池單元的作為soc的函數(shù)的放電期間的電池單元電壓相對應(yīng)。如前所述，由于鋰的化學(xué)特性，所以當(dāng)電池單元被鍍覆時(shí)，電池單元的開路電壓(ocv)在相同soc值處將高于無鍍覆的電池單元的電池單元ocv值。

在放電期間，可逆鍍覆的鋰可被剝離，使得ocv相對于soc的放電曲線對于鍍覆的電池單元和未鍍覆的電池單元將是相同的。在剝離過程結(jié)束之后，通常由標(biāo)號216指示的曲線的低soc部分可被用于識別鍍覆的電池單元的soc值。

在各個(gè)實(shí)施例中，預(yù)期的或正常的電池ocv和/或針對特定電池操作參數(shù)(諸如溫度、電流、soc、壽命等)的預(yù)期的電池單元內(nèi)電阻可被估計(jì)或被存儲在與becm146通信的存儲器中。根據(jù)一個(gè)代表性實(shí)施例，隨后可基于至少一個(gè)電池單元的測量的ocv與先前存儲的類似操作狀況下的預(yù)期的ocv的之間的差來檢測電池鍍覆。可根據(jù)以下公式基于測量的電池單元電壓、通過電池單元的電流以及計(jì)算的或者先前存儲在與電池控制系統(tǒng)相關(guān)聯(lián)的存儲器中的電池單元內(nèi)電阻來計(jì)算測量的ocv：

ocv＝v_battery-i*r_cell

其中，ocv表示電池單元開路電壓(v)，v_battery表示測量的電池單元電壓(v)，i表示通過電池單元的電流(a)，r_cell表示電池單元內(nèi)電阻(歐姆)。可基于相對于關(guān)聯(lián)閾值的多個(gè)電池單元中的至少一個(gè)電池單元的差分電池單元電壓來指示所述至少一個(gè)電池單元內(nèi)的鋰鍍覆的檢測，表示如下：

如果ocv測量-ocv預(yù)期>校準(zhǔn)閾值，則電池單元被鍍覆。

可選地，可將測量的ocv與關(guān)聯(lián)閾值(表示先前存儲的預(yù)期的開路電壓值)進(jìn)行比較，而不是計(jì)算如上所述的差分電壓。隨后當(dāng)測量的ocv越過(cross)閾值時(shí)檢測到鍍覆。例如，與牽引電池通信的一個(gè)或更多個(gè)控制器可被配置為響應(yīng)于鋰鍍覆的檢測來(諸如，通過控制一個(gè)或更多個(gè)電池單元的充電或放電、減少流向一個(gè)或更多個(gè)電池單元的充電電流以及使流向一個(gè)或更多個(gè)單元的電流反向)控制牽引電池。

圖3是示出根據(jù)代表性實(shí)施例的用于檢測鋰鍍覆的未鍍覆的電池單元和鍍覆的電池單元的電池單元電壓變化速率與電池單元充電速率的比值(作為時(shí)間的函數(shù))的曲線圖。由線310表示的數(shù)據(jù)與沒有鋰鍍覆的電池單元的比值相對應(yīng)，而由線312、314表示的數(shù)據(jù)與呈現(xiàn)鋰鍍覆的電池單元的比值相對應(yīng)。線320與代表性閾值相對應(yīng)，該代表性閾值可被用于與用于鋰鍍覆的檢測的比值進(jìn)行比較，使得響應(yīng)于計(jì)算的比值越過閾值(例如，針對線312在330處指示的以及針對線314在340處指示的)而檢測到鋰鍍覆。本領(lǐng)域普通技術(shù)人員將認(rèn)識到，特定的閾值可基于電池和/或環(huán)境操作參數(shù)或狀況而變化，并且可被存儲在被配置為查找表的存儲器中或者可基于使用經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)的公式或等式來計(jì)算以生成該閾值的數(shù)學(xué)表達(dá)式。類似地，可利用用于檢測鍍覆的數(shù)學(xué)參數(shù)或統(tǒng)計(jì)參數(shù)(諸如，相關(guān)性)來對由一個(gè)或更多個(gè)電池單元的數(shù)據(jù)隨時(shí)間形成的模式與未鍍覆的電池單元的相應(yīng)的預(yù)期的或期望的模式進(jìn)行比較。類似地，其它比值可被計(jì)算并且被用于基于與鍍覆的電池單元相關(guān)聯(lián)的經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)來檢測鍍覆。

如在圖3中大致示出的，對于鋰鍍覆的電池單元，在該過程期間，當(dāng)鍍覆的鋰已停止參與反應(yīng)時(shí)，電池單元電壓變化速率或微分電壓與電池單元充電速率(例如，其可由電池單元電流來指示)的比值將具有明顯的轉(zhuǎn)變。由于由線310、312和314表示的電池單元電壓變化速率與電池單元充電速率的比值與基于時(shí)間的比值相比是穩(wěn)健的(robust)，所以其對于各種電池操作狀況下的鋰鍍覆檢測來說是非常穩(wěn)健的。因此，當(dāng)電池單元電壓變化速率與電池單元充電速率的比值越過對應(yīng)的閾值時(shí)，可檢測到鋰鍍覆。

如先前針對圖2所描述的，由于鋰和碳陽極的化學(xué)特性，當(dāng)電池被鍍覆時(shí)，電池單元ocv將高于沒有鍍覆情況下的正常的電池開路電壓。如在350總體指示的，當(dāng)鋰停止參與反應(yīng)時(shí)，電池單元ocv將返回到正常ocv，使得各個(gè)實(shí)施例使用比值轉(zhuǎn)變來檢測電池單元鍍覆。在各種應(yīng)用中，在電池組內(nèi)部針對單獨(dú)的電池單元或電池單元的組或塊來測量電池單元電壓，使得特定的電池單元或電池單元的組的微分電壓dv/dt可被計(jì)算。電池單元充電速率或電池單元的變化速率可由實(shí)際電池單元電流(i)來表示，如下表示：

電池單元電壓變化速率與電池單元充電速率的比值可由車輛控制器或電池控制器根據(jù)以下公式來計(jì)算：

其中，q表示電池單元累積電荷(庫侖)，v_battery表示測量的電池單元電壓(v)，i表示通過電池單元的電流(a)。如前所述，為了檢測針對當(dāng)前電池操作狀況(諸如溫度、soc等)的電池鍍覆，將所計(jì)算的比值與對應(yīng)的閾值進(jìn)行比較，當(dāng)比值越過對應(yīng)的閾值時(shí)指示電池單元鍍覆。還可使用各種模式檢測策略(包括但不限于模糊邏輯、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)和/或各種統(tǒng)計(jì)分析或曲線擬合分析等)來檢測模式。可在微分運(yùn)算之前和/或之后應(yīng)用濾波器來減少或消除信號噪聲。

圖4是示出根據(jù)代表性實(shí)施例的用于檢測車輛電池中的鋰鍍覆并且響應(yīng)于所述檢測控制車輛或電池的車輛或方法的操作的流程圖。針對在此描述的處理、系統(tǒng)、方法、啟示等，應(yīng)當(dāng)理解，盡管這樣的處理等的步驟可被描述為以有序順序發(fā)生，但是這樣的處理可使用以與在此描述的順序不同的順序完成的所描述的步驟來被執(zhí)行。還應(yīng)理解，在與本公開的教導(dǎo)保持一致并且被所要求保護(hù)的主題所涵蓋的同時(shí)，可同時(shí)執(zhí)行特定步驟，可添加其它步驟或者可省略在此描述的特定步驟。換言之，方法或處理的描述針對示出特定實(shí)施例的目的而被提供，并且應(yīng)被理解為代表許多變型中的一個(gè)，而不僅僅限于示出或描述的實(shí)施例。

如本領(lǐng)域普通技術(shù)人員通常理解的，系統(tǒng)或方法可通過計(jì)算機(jī)算法、機(jī)器可執(zhí)行代碼或被編程到與車輛相關(guān)聯(lián)的一個(gè)或更多個(gè)合適的可編程裝置(諸如vcm172、becm146、與車輛計(jì)算系統(tǒng)通信的其它控制器或它們的組合)中的軟件指令來實(shí)現(xiàn)。

系統(tǒng)或方法400的操作包括：如在410表示的將針對各種電池操作參數(shù)的預(yù)期值或期望值存儲在非暫時(shí)性計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)或存儲器中以便隨后用于檢測鋰鍍覆。如前所述，電池參數(shù)值可包括與當(dāng)前的電池操作狀況和/或環(huán)境操作狀況對應(yīng)的代表性電池單元或電池單元的組的開路電壓的預(yù)期值或期望值。還可存儲電池單元內(nèi)電阻，以便隨后用于基于測量的電池單元電壓來計(jì)算電池單元的ocv。操作410還可包括：存儲用于檢測或識別指示鋰鍍覆的參數(shù)改變的模式的各種可編程規(guī)則或邏輯。如由框412所表示的，針對當(dāng)前操作狀況測量或以其它方式確定各種電池參數(shù)。如在414所表示的，代表性參數(shù)可包括電池單元電壓、電池單元電流、soc和溫度。

如由框416所表示的，確定一個(gè)或更多個(gè)鋰鍍覆參數(shù)或指示。如前所述，鋰鍍覆參數(shù)或指示可以是基于電池單元差分電壓418的，例如，電池單元差分電壓418可包括ocv的差?？蛇x地，如先前描述的以及在420表示的，可使用測量的電池單元電流、電池單元電壓和電池單元內(nèi)電阻來計(jì)算測量的ocv。如在422所表示的微分電壓的比值可被計(jì)算，并且可包括如在426所表示的微分電壓或變化電壓與電池單元充電速率的比值。

如在428所表示的，可將一個(gè)或更多個(gè)鋰鍍覆參數(shù)與關(guān)聯(lián)的閾值或模式進(jìn)行比較，當(dāng)參數(shù)越過關(guān)聯(lián)的閾值時(shí)指示鋰鍍覆。如在428所指示的，如果檢測到鍍覆模式或者鍍覆參數(shù)越過關(guān)聯(lián)的閾值，則如在430所表示的，利用對車輛和/或電池的控制來減輕鍍覆。這可包括控制電池充電或放電、電池電流方向或極性、電池充電速率等。車輛和/或電池的控制還可包括可影響電池充電、放電或溫度的各種其它車輛組件的控制。例如，可操作內(nèi)部或外部加熱源以提高電池溫度，可通過控制關(guān)聯(lián)的附件來增大或減小電力負(fù)載，可啟動或停止內(nèi)燃發(fā)動機(jī)，可增大或減小再生制動電流等。

如本領(lǐng)域普通技術(shù)人員可認(rèn)識到的，所描述的代表性實(shí)施例可提供一個(gè)或更多個(gè)優(yōu)點(diǎn)，諸如，鋰鍍覆的在線非破壞性檢測以及相關(guān)聯(lián)的控制用于減輕不可逆的鋰鍍覆和關(guān)聯(lián)的性能退化以延長電池壽命和擴(kuò)展電池容量。各種實(shí)施例提供對于電池開路電壓曲線的變化具有穩(wěn)健性的鋰鍍覆檢測，以在變化的操作狀況下提供準(zhǔn)確的檢測。根據(jù)一個(gè)或更多個(gè)實(shí)施例的策略使用現(xiàn)有的車輛傳感器和/或電池傳感器來測量電池單元電壓和電流并且檢測鋰鍍覆，使得不需要添加傳感器或硬件。

雖然以上描述了代表性實(shí)施例，但是并不意在這些實(shí)施例描述了所要求保護(hù)的主題的所有可能形式。更確切地，在說明書中所使用的詞語是描述性詞語而非限制性詞語，并且應(yīng)理解的是，可在不脫離本公開的精神和范圍的情況下做出各種改變。此外，可將各種實(shí)現(xiàn)的實(shí)施例的特征進(jìn)行組合以形成未被明確描述或示出的進(jìn)一步的實(shí)施例。盡管針對一個(gè)或更多個(gè)期望的特性，各種實(shí)施例可能已經(jīng)被描述為提供優(yōu)點(diǎn)或優(yōu)于其它實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)的實(shí)施方式，但是如本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員所知，根據(jù)特定的應(yīng)用和實(shí)施方式，一個(gè)或更多個(gè)特征或特性可被折衷以實(shí)現(xiàn)期望的整體系統(tǒng)屬性。這些屬性包括但不限于成本、強(qiáng)度、耐用性、生命周期成本、市場性、外觀、包裝、尺寸、可維護(hù)性、重量、可制造性、裝配的容易性等。被描述為在一個(gè)或更多個(gè)特性方面不如其它實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)的實(shí)施方式合意的實(shí)施例不一定在本公開的范圍之外，并可被期望用于特定應(yīng)用。