專利名稱：儲(chǔ)能系統(tǒng)模型中電氣部件參數(shù)的優(yōu)化的制作方法
儲(chǔ)能系統(tǒng)模型中電氣部件參數(shù)的優(yōu)化技術(shù)領(lǐng)域
在此公開的本發(fā)明大體上涉及一種用于預(yù)測(cè)電化學(xué)儲(chǔ)能系統(tǒng)的電化學(xué)映射參數(shù)的裝置和方法，尤其涉及一種預(yù)測(cè)歐姆電阻、電荷轉(zhuǎn)移電阻、擴(kuò)散電阻、雙層電容、擴(kuò)散電容或者能用于改善電化學(xué)儲(chǔ)能裝置操作性的相關(guān)電化學(xué)映射參數(shù)。
背景技術(shù)：
在降低汽車排放和改善燃料經(jīng)濟(jì)性兩方面上不斷增加的需求已經(jīng)導(dǎo)致研發(fā)車輛推進(jìn)的替換形式。作為傳統(tǒng)的基于汽油的內(nèi)燃機(jī)(ICE)替換形式的這種新型汽車結(jié)構(gòu)的兩個(gè)主要形式是電動(dòng)汽車(EV)和混合動(dòng)力汽車，也稱為混合電動(dòng)車(HEV)。電動(dòng)汽車使用電池驅(qū)動(dòng)的電力牽引電機(jī)來提供推進(jìn)力給車輪，而混合電動(dòng)車使用內(nèi)燃機(jī)、燃料電池或者相關(guān)源與電能的組合。與它們的內(nèi)燃機(jī)對(duì)應(yīng)物相比，這兩者都證明了燃料經(jīng)濟(jì)性得到了改善且排放得到了降低。
在電動(dòng)汽車或者混合電動(dòng)車中，存在提供主原動(dòng)力的可再充電的儲(chǔ)能系統(tǒng) (RESS)0在這些RESS中的電池單元可以為鉛酸、鎳鎘、鎳金屬氫化物和鋰電池的形式。其中，鋰電池已經(jīng)顯示出在作為汽車應(yīng)用中輕型、耐久和高容量裝置方面具有特別的前景。鋰電池單元不能充電過度，否則會(huì)損壞活性材料。因此，必須采用控制系統(tǒng)，以防止電池組結(jié)構(gòu)中的任意單個(gè)電池單元經(jīng)歷過度充電，因?yàn)椴淮嬖谟糜陔姵貑卧獾墓逃袡C(jī)構(gòu)(例如在鎳金屬氫化物電池中)。此外，還必須采用控制系統(tǒng)來防止過度放電狀態(tài)，這也會(huì)損害電池性能。這樣，利用控制或者相關(guān)的監(jiān)控系統(tǒng)來檢測(cè)電壓、電流、溫度以及表示儲(chǔ)能系統(tǒng)中存儲(chǔ)的可用來相對(duì)于完全充電狀態(tài)做功的電荷量的相關(guān)參數(shù)。
RESS (大體而言)以及電池(具體而言)，都通常表示為等效電路模型。在這種模型中電化學(xué)映射參數(shù)的值可采用多種方式估計(jì)，用于預(yù)測(cè)RESS對(duì)不同輸入和條件的響應(yīng)的目的。然而，該電路模型以及解決方法從未提供對(duì)RESS行為的理想表示，而是使得在一些情況下比在其他情況下更好地服務(wù)其目的。其它的方法可使用不同的標(biāo)定方案，以改善該模型的準(zhǔn)確度，但是增加更多的阻容元件會(huì)導(dǎo)致更緩慢、更笨重的系統(tǒng)，這對(duì)用在汽車中使用是不切實(shí)際的。如果預(yù)測(cè)的電化學(xué)映射參數(shù)是不準(zhǔn)確的，則車輛的運(yùn)行以及RESS會(huì)受到負(fù)面影響。例如，如果RESS的電池組級(jí)電阻(pack level resistance)預(yù)測(cè)不準(zhǔn)確，則電池組級(jí)功率限值計(jì)算也將是不正確的。這會(huì)導(dǎo)致RESS和車輛的低效且不精確的控制。
因此，仍需要一種方法，其能夠準(zhǔn)確地表征RESS，估計(jì)其中顯現(xiàn)的電化學(xué)映射參數(shù)，而不會(huì)顯著增加計(jì)算量。發(fā)明內(nèi)容
在一個(gè)實(shí)施例中，提供一種預(yù)測(cè)車輛中電化學(xué)映射參數(shù)的方法，該車輛從RESS獲取其原動(dòng)力的至少一部分。該方法可包括提供多個(gè)電化學(xué)映射參數(shù)源，該參數(shù)源能提供從包括電阻和電容的組中選出的一個(gè)或多個(gè)電化學(xué)映射參數(shù)，以及基于RESS的狀態(tài)，選擇能夠提供一個(gè)或多個(gè)電化學(xué)映射參數(shù)的至少一個(gè)電化學(xué)映射參數(shù)源。該方法還包括確定自適4應(yīng)增益以及基于車輛的操作狀態(tài)確定自適應(yīng)因數(shù)，所車輛的操作狀態(tài)與RESS運(yùn)行和能力或者RESS的實(shí)際狀況相關(guān)。該方法還包括基于所述自適應(yīng)因數(shù)和自適應(yīng)增益來調(diào)節(jié)一個(gè)或多個(gè)電化學(xué)映射參數(shù)以提供修改后的電化學(xué)映射參數(shù)值。
在另一個(gè)實(shí)施例中，提供一種控制車輛運(yùn)行的系統(tǒng)，該車輛從RESS接收其原動(dòng)力的至少一部分。該系統(tǒng)包含存儲(chǔ)裝置和控制器。該控制器可被編程為，基于RESS的狀態(tài)， 從多個(gè)電化學(xué)參數(shù)源中確定選自包括電阻和電容的組中的至少一個(gè)電化學(xué)映射參數(shù)。該控制器還可被編程來確定自適應(yīng)增益、基于車輛或者RESS的操作狀態(tài)來確定自適應(yīng)因數(shù)，并且基于自適應(yīng)因數(shù)和自適應(yīng)增益來修改一個(gè)或多個(gè)電化學(xué)映射參數(shù)，從而提供修改后的電化學(xué)映射參數(shù)值。
該方法可選地包括一個(gè)或多個(gè)下面步驟基于自適應(yīng)誤差計(jì)數(shù)器修改自適應(yīng)增益，其中誤差計(jì)數(shù)器記錄至少一個(gè)過去的自適應(yīng)增益或者至少一個(gè)過去的自適應(yīng)因數(shù)的大小和符號(hào)；相對(duì)于從包括最大限值、最小限值或者它們的組合的組中選擇出來的至少一個(gè)限值，調(diào)整所述調(diào)整后的電化學(xué)映射參數(shù)值；以及基于最大標(biāo)定值和最小標(biāo)定值，補(bǔ)償該調(diào)整后的電化學(xué)映射參數(shù)值。該方法可選地包括基于過去的自適應(yīng)因數(shù)調(diào)整記錄，推導(dǎo)出最大限值和最小限值。所述多個(gè)源可以從包括等效電路模型、預(yù)測(cè)方程和化學(xué)映射數(shù)據(jù)的組中選出。RESS的操作狀態(tài)由至少一個(gè)測(cè)量值表征，該測(cè)量值從包括電壓測(cè)量值、電流測(cè)量值、溫度測(cè)量值和它們的組合的組中選出。所述電阻可以從包括擴(kuò)散電阻、電荷轉(zhuǎn)移電阻和歐姆電阻的組中選出。所述電容可以從包括雙層電容和擴(kuò)散電容的組中選出。
本發(fā)明提供下列技術(shù)方案。
技術(shù)方案1 一種預(yù)測(cè)車輛中電化學(xué)映射參數(shù)的方法，該車輛從儲(chǔ)能系統(tǒng)獲取其原動(dòng)力的至少一部分，該方法包括提供多個(gè)電化學(xué)映射參數(shù)源，該參數(shù)源能夠提供從包括電阻和電容的組中選出的一個(gè)或多個(gè)電化學(xué)映射參數(shù)；基于所述儲(chǔ)能系統(tǒng)的狀態(tài)選擇至少一個(gè)電化學(xué)映射參數(shù)源； 確定自適應(yīng)增益；基于所述車輛或者儲(chǔ)能系統(tǒng)的操作狀態(tài)，確定自適應(yīng)因數(shù)；和基于所述自適應(yīng)因數(shù)和自適應(yīng)增益，調(diào)整所述一個(gè)或多個(gè)電化學(xué)映射參數(shù)，以提供已調(diào)整的電化學(xué)映射參數(shù)值。
技術(shù)方案2 如技術(shù)方案1所述方法，還包括基于自適應(yīng)誤差計(jì)數(shù)器修改所述自適應(yīng)增益，其中所述誤差計(jì)數(shù)器記錄至少一個(gè)過去的自適應(yīng)增益或者至少一個(gè)過去的自適應(yīng)因數(shù)的大小和符號(hào)。
技術(shù)方案3 如技術(shù)方案1所述方法，還包括相對(duì)于從包括最大限值、最小限值或者其組合的組中選擇的至少一個(gè)限值，調(diào)節(jié)所述調(diào)整后的電化學(xué)映射參數(shù)值。
技術(shù)方案4 如技術(shù)方案3所述方法，還包括基于過去的適合因數(shù)調(diào)節(jié)記錄，推導(dǎo)出所述最大限值和最小限值。
技術(shù)方案5 如技術(shù)方案1所述方法，還包括基于最大標(biāo)定值和最小標(biāo)定值，補(bǔ)償所述調(diào)整后的電化學(xué)映射參數(shù)值。
技術(shù)方案6 如技術(shù)方案1所述的方法，其中多個(gè)源是從包括等效電路模型、預(yù)測(cè)方程和化學(xué)映射數(shù)據(jù)的組中選出的。
技術(shù)方案7 如技術(shù)方案1所述的方法，其中所述儲(chǔ)能系統(tǒng)的操作狀態(tài)由至少一個(gè)測(cè)量值表征，該測(cè)量值從包括電壓測(cè)量值、電流測(cè)量值、溫度測(cè)量值及其組合的組中選出。
技術(shù)方案8 如技術(shù)方案1所述的方法，其中所述電阻從包括擴(kuò)散電阻、電荷轉(zhuǎn)移電阻和歐姆電阻的組中選出。
技術(shù)方案9 如技術(shù)方案1所述的方法，其中所述電容從包括雙層電容和擴(kuò)散電容的組中選出。
技術(shù)方案10 —種預(yù)測(cè)儲(chǔ)能系統(tǒng)中電化學(xué)映射參數(shù)的方法，該儲(chǔ)能系統(tǒng)用于提供至少一部分原動(dòng)力給車輛，該方法包括提供多個(gè)電化學(xué)映射參數(shù)源，該源能夠提供從包括電阻和電容的組中選出的一個(gè)或多個(gè)電化學(xué)映射參數(shù)，其中所述多個(gè)源可從包括等效電路模型和化學(xué)映射數(shù)據(jù)的組中選出； 基于所述儲(chǔ)能系統(tǒng)的狀態(tài)選擇至少一個(gè)電化學(xué)映射參數(shù)源；確定自適應(yīng)增益，其中基于自適應(yīng)誤差計(jì)數(shù)器確定所述自適應(yīng)增益，其中所述誤差計(jì)數(shù)器記錄至少一個(gè)過去的自適應(yīng)增益或者至少一個(gè)過去的自適應(yīng)因數(shù)的大小和符號(hào)； 基于所述車輛或者儲(chǔ)能系統(tǒng)的操作狀態(tài)確定自適應(yīng)因數(shù)；基于所述自適應(yīng)因數(shù)和自適應(yīng)增益調(diào)整所述一個(gè)或多個(gè)電化學(xué)映射參數(shù)，以提供已調(diào)整的電化學(xué)映射參數(shù)值；和相對(duì)于從包括最大限值、最小限值或者其組合的組中選出的至少一個(gè)限值，調(diào)節(jié)所述調(diào)整后的電化學(xué)映射參數(shù)值。
技術(shù)方案11 如技術(shù)方案1所述方法，還包括基于最大標(biāo)定值或最小標(biāo)定值，補(bǔ)償所述調(diào)整后的電化學(xué)映射參數(shù)值。
技術(shù)方案12 如技術(shù)方案1所述的方法，其中所述儲(chǔ)能系統(tǒng)的操作狀態(tài)由至少一個(gè)測(cè)量值表征，該測(cè)量值從包括電壓測(cè)量值、電流測(cè)量值、溫度測(cè)量值及其組合的組中選出ο
技術(shù)方案13 如技術(shù)方案1所述的方法，其中所述電阻從包括擴(kuò)散電阻、電荷轉(zhuǎn)移電阻和歐姆電阻的組中選出。
技術(shù)方案14 如技術(shù)方案1所述的方法，其中所述電容從包括雙層電容和擴(kuò)散電容的組中選出。
技術(shù)方案15 —種基于儲(chǔ)能系統(tǒng)中的多個(gè)電化學(xué)映射參數(shù)控制車輛的系統(tǒng)，所述儲(chǔ)能系統(tǒng)用于提供至少一部分原動(dòng)力給車輛，該系統(tǒng)包括存儲(chǔ)器裝置和控制器，其中所述控制器被編程為提供多個(gè)電化學(xué)映射參數(shù)源，該源能夠提供從包括電阻和電容的組中選出的一個(gè)或多個(gè)電化學(xué)映射參數(shù)，其中所述電阻從包括擴(kuò)散電阻、電荷轉(zhuǎn)移電阻和歐姆電阻的組中選出， 和其中所述電容從包括雙層電容和擴(kuò)散電容的組中選出；基于所述儲(chǔ)能系統(tǒng)的狀態(tài)選擇至少一個(gè)電化學(xué)映射參數(shù)源，其中所述儲(chǔ)能系統(tǒng)的操作狀態(tài)由至少一個(gè)測(cè)量值表征，該測(cè)量值從包括電壓測(cè)量值、電流測(cè)量值、溫度測(cè)量值及其組合的組中選出；確定自適應(yīng)增益；基于所述車輛或者儲(chǔ)能系統(tǒng)的操作狀態(tài)確定自適應(yīng)因數(shù)；和基于所述自適應(yīng)因數(shù)和自適應(yīng)增益調(diào)整所述一個(gè)或多個(gè)電化學(xué)映射參數(shù)，以提供已調(diào)整的電化學(xué)映射參數(shù)值。
技術(shù)方案16 如技術(shù)方案15所述的方法，所述自適應(yīng)增益基于自適應(yīng)誤差計(jì)數(shù)器，其中所述誤差計(jì)數(shù)器記錄至少一個(gè)過去的自適應(yīng)增益或者至少一個(gè)過去的自適應(yīng)因數(shù)的大小和符號(hào)。
技術(shù)方案17 如技術(shù)方案15所述的方法，其中相對(duì)于從包括最大限值、最小限值或者其組合的組中選出的至少一個(gè)限值，將所述電化學(xué)映射參數(shù)調(diào)整為電化學(xué)映射參數(shù)值。
技術(shù)方案18 如技術(shù)方案17所述的方法，其中所述控制器被編程為基于過去的自適應(yīng)因數(shù)調(diào)整記錄來推導(dǎo)出所述最大限值和最小限值。
技術(shù)方案19 如技術(shù)方案15所述的方法，其中所述控制器被編程為基于最大標(biāo)定值和最小標(biāo)定值補(bǔ)償所述調(diào)整后的電化學(xué)映射參數(shù)。
技術(shù)方案20 如技術(shù)方案15所述的方法，其中所述多個(gè)源可從包括等效電路模型、預(yù)測(cè)方程和化學(xué)映射數(shù)據(jù)的組中選出。


結(jié)合附圖可更好地理解下面對(duì)本發(fā)明具體實(shí)施例的詳細(xì)描述，其中相同的結(jié)構(gòu)采用相同的附圖標(biāo)記來表示。
圖1表示根據(jù)本發(fā)明一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例的預(yù)測(cè)車輛中的至少一個(gè)電化學(xué)映射參數(shù)的反復(fù)的示意圖，該車輛從RESS得到其原動(dòng)力的至少一部分；和圖2示出了根據(jù)本發(fā)明一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例的等效電路模型的示意圖。
具體實(shí)施方式
本發(fā)明者已經(jīng)設(shè)計(jì)出了一種用于預(yù)測(cè)RESS中呈現(xiàn)的電化學(xué)映射參數(shù)的方法，通過混合和結(jié)合多個(gè)源以實(shí)現(xiàn)寬范圍運(yùn)行條件的準(zhǔn)確電化學(xué)映射參數(shù)估計(jì)值，而不擴(kuò)展等效電路模型或者利用大量的標(biāo)定機(jī)構(gòu)。
在此公開的方法和系統(tǒng)可實(shí)時(shí)操作，從而使得在RESS運(yùn)行期間可確定多個(gè)電化學(xué)映射參數(shù)，因此在車輛運(yùn)行的同時(shí)提供信息給車輛的控制系統(tǒng)或者控制者。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)理解，在此討論的一些計(jì)算步驟可同時(shí)執(zhí)行，而其他的步驟可以順序執(zhí)行。
該方法可以與多個(gè)RESS —起使用。RESS可包括多個(gè)儲(chǔ)能裝置，包括鋰離子電池、 堿性電池和其他化學(xué)儲(chǔ)能裝置。RESS可包括多個(gè)模塊，其中多個(gè)單元模塊中的每個(gè)包括多個(gè)能量?jī)?chǔ)存單元。在此描述的方法可應(yīng)用到整個(gè)RESS上，或者該方法可以單元水平或者模塊水平應(yīng)用，使得可確定整個(gè)RESS、單個(gè)單元或者模塊，或者它們的組合的電氣計(jì)算和導(dǎo)數(shù)計(jì)算。
RESS可設(shè)置在車輛中，其中該車輛從RESS中獲得其原動(dòng)力的至少一部分。車輛可包括混合動(dòng)力電動(dòng)車，該混合電動(dòng)車可從液體燃料獲得其原動(dòng)力的一部分，以及從RESS獲取其原動(dòng)力的一部分。RESS還可用在從RESS獲取其所有原動(dòng)力的電動(dòng)車中?？蛇x擇地，該 RESS可設(shè)置在其它類型的車輛中。盡管參照汽車進(jìn)行描述，但是本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解的是，在此公開的方法用在其他平臺(tái)上，包括但不限于卡車、摩托車、公共汽車、船、發(fā)電機(jī)等等。所述車輛可能是前輪驅(qū)動(dòng)、后輪傳動(dòng)，或者它們的組合。RESS還可用來供給能量到除了車輛之外的其他裝置，如本領(lǐng)域技術(shù)人員所知道的。
參見圖1，在一個(gè)實(shí)施例中，提供了一種預(yù)測(cè)車輛中電化學(xué)映射參數(shù)的方法，該車輛從RESS獲取其原動(dòng)力的至少一部分。該方法可包括提供多個(gè)電化學(xué)映射參數(shù)源，該參數(shù)源能提供從包括電阻和電容的組中選出的一個(gè)或多個(gè)電化學(xué)映射參數(shù)102 ；以及基于 RESS的狀態(tài)，選擇能夠提供所選擇的電化學(xué)映射參數(shù)的至少一個(gè)電化學(xué)映射參數(shù)源104。 該方法還包括確定自適應(yīng)增益106和基于車輛或者RESS的操作狀態(tài)確定自適應(yīng)因數(shù)108。 該方法還可包括基于所述自適應(yīng)因數(shù)和自適應(yīng)增益來調(diào)整一個(gè)或多個(gè)電化學(xué)映射參數(shù)，以提供一個(gè)已調(diào)整的電化學(xué)映射參數(shù)值110。
參見圖1，提供一種預(yù)測(cè)在RESS中電化學(xué)映射參數(shù)方法的一個(gè)例子。該方法可包括提供多個(gè)電化學(xué)映射參數(shù)源，該參數(shù)源能夠提供從包括電阻和電容的組中選擇出來的一個(gè)或多個(gè)電化學(xué)映射參數(shù)102。這些電化學(xué)映射參數(shù)源可從包含等效電路模型、化學(xué)映射數(shù)據(jù)和類似的預(yù)測(cè)模型的組中選出。每個(gè)源可構(gòu)造成提供至少一個(gè)電化學(xué)映射參數(shù)估計(jì)值。 通過在RESS的其中電化學(xué)映射參數(shù)部分準(zhǔn)確的狀態(tài)下使用電化學(xué)映射參數(shù)源，該方法可確定精密代表實(shí)際參數(shù)的電化學(xué)映射參數(shù)，所述實(shí)際參數(shù)只能通過使用復(fù)雜的化學(xué)映射數(shù)據(jù)來預(yù)先確定，這對(duì)于在包含RESS的車輛中使用是不切實(shí)際的。
根據(jù)該方法，一個(gè)電化學(xué)映射參數(shù)源用于RESS的一個(gè)特定狀態(tài)是有利的。具體而言，沒有單個(gè)源可精確地估計(jì)電化學(xué)映射參數(shù)，因此所述方法可結(jié)合幾個(gè)源來提供整體的結(jié)果，從而更精確地表示實(shí)際的RESS特征。所述方法通常可選擇所需電化學(xué)映射參數(shù)的最佳源，并且適宜地從一個(gè)源無縫地移到另一個(gè)源，從而給出RESS行為的最佳預(yù)測(cè)。
在一個(gè)結(jié)構(gòu)中，所述方法包括測(cè)量RESS的狀態(tài)。RESS的狀態(tài)包括影響RESS電化學(xué)映射參數(shù)的電狀況。RESS的狀態(tài)可表征為某些變量，包括但不局限于，關(guān)于溫度、年限、電壓和電流的過去和現(xiàn)在的數(shù)據(jù)。每個(gè)源可考慮RESS的狀態(tài)，以提供各個(gè)電化學(xué)映射參數(shù)的估計(jì)值。如本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該理解的，通過探針和監(jiān)控器的組合可獲得電流、電壓和溫度的測(cè)量輸入值。
車輛可包括控制系統(tǒng)，該控制系統(tǒng)通過電壓、電流和溫度的模擬信號(hào)能夠監(jiān)控 RESS的狀態(tài)。該控制系統(tǒng)可將電壓、電流和溫度從模擬轉(zhuǎn)換為基于數(shù)字的信號(hào)，并且將它們發(fā)送到中央控制模塊。該中央控制模塊可構(gòu)造成儲(chǔ)存和運(yùn)行在此公開的方法。還可將計(jì)算得到的電化學(xué)映射參數(shù)傳送到車輛的其他系統(tǒng)，從而允許這些系統(tǒng)操作車輛，以最大化性能、效率、壽命及其他狀態(tài)參數(shù)。
在此描述的系統(tǒng)和裝置還可用來一次調(diào)整一個(gè)以上的RESS電化學(xué)映射參數(shù)。例如，在關(guān)于使用年限評(píng)價(jià)歐姆電阻時(shí)出于其精確性的考慮可以選擇一個(gè)源。然后，在相同的電路模型內(nèi)可利用來自多個(gè)來源的電化學(xué)映射參數(shù)估計(jì)值，以提供RESS更精確的表征。在一個(gè)結(jié)構(gòu)中，在RESS的一些狀態(tài)下，可選擇單個(gè)源來提供精確表征RESS所必需的所有電化學(xué)映射參數(shù)。對(duì)于RESS的特定情況，通過確定最精確的電化學(xué)映射參數(shù)源，在此公開的方法可精密地預(yù)測(cè)RESS中存在的實(shí)際電化學(xué)映射參數(shù)。
在一個(gè)實(shí)施例中，其中一個(gè)電化學(xué)映射參數(shù)源可包括等效電路模型。然而，還可設(shè)想其他的電化學(xué)映射參數(shù)源。圖2提供了可能的例子。如本領(lǐng)域技術(shù)人員將理解的，采用的等效電路模型類型在復(fù)雜性上可變化。可選擇等效電路模型來容納RESS內(nèi)可能存在的多個(gè)時(shí)間常數(shù)，以及多個(gè)電阻和電容部件。該等效電路模型可被提供有可變數(shù)目的電阻和電容元件，它們可用于表征RESS。
等效電路模型可表示對(duì)于一個(gè)具體的RESS狀態(tài)可以被確定的多個(gè)電阻和電容元件。參見圖2，提供了 RESS的等效電路模型210的一個(gè)例子。電路模型中的電容表示在電極界面處的電荷積累，并且電阻可表示為對(duì)電子轉(zhuǎn)移穿過該界面的阻力。上述的每個(gè)變量和元件可通過查找表、試湊算法、或者通過求解描述電路的多個(gè)數(shù)學(xué)表達(dá)式而被賦值，以提供用于示例的RESS的電化學(xué)映射參數(shù)估計(jì)值。
該電阻和電容元件可包括RESS的電化學(xué)映射參數(shù)。參見圖2，所述電阻可包括多個(gè)電阻部件，包括但不限于，電荷轉(zhuǎn)移電阻214、擴(kuò)散電阻216和歐姆電阻218。電容可包括在RESS中的多個(gè)電容部件，包括但不限于，雙層電容220和擴(kuò)散電容222。
在電池中的電流反向流動(dòng)時(shí)，觀察到滯后電壓212并且該電壓被表示為電壓的故障，從而折回電流反向之前的路徑。這種滯后引起用于電荷增加和電荷減少運(yùn)行的單獨(dú)開路電壓(Voc)-電荷狀態(tài)(SOC)曲線。該Voc2M表示，在沒有外部載荷連接時(shí)，裝置兩端之間電勢(shì)之差。
歐姆電阻218項(xiàng)可表示RESS的導(dǎo)電體元件的電阻，其包括集電器、接頭(tab)、母線、端子、活性材料和導(dǎo)電材料。擴(kuò)散電阻216與擴(kuò)散電容222 —起可表示對(duì)RESS內(nèi)質(zhì)量轉(zhuǎn)移的阻礙效果。電荷轉(zhuǎn)移電阻214可表示對(duì)電子轉(zhuǎn)移通過RESS內(nèi)存在的所述雙層的界面的阻抗。該雙層電容220表示電雙層與電容器一樣儲(chǔ)存電荷的能力，電壓2 和電流2 可被提供給等效電路模型210作為RESS輸入的狀態(tài)的一部分。然而，除了電壓和電流之外，還可設(shè)想提供其他輸入給等效電路模型210，從而使它們更完全地表征RESS，并且包含附加因素、諸如溫度和老化效應(yīng)。
在一個(gè)實(shí)施例中，其中一個(gè)電化學(xué)映射參數(shù)源可包括化學(xué)參數(shù)映射數(shù)據(jù)。該化學(xué)映射數(shù)據(jù)可包括多種形式。在一個(gè)實(shí)施例中，該化學(xué)參數(shù)映射數(shù)據(jù)可相對(duì)于多個(gè)溫度設(shè)置在查找表中。該化學(xué)參數(shù)映射數(shù)據(jù)可來源于應(yīng)用到RESS的多個(gè)電化學(xué)測(cè)試程序。例如，該化學(xué)參數(shù)映射數(shù)據(jù)可包括計(jì)算流體動(dòng)力學(xué)(CFD)、Peukert測(cè)試和混合功率脈沖特征 (HPPC)測(cè)試的結(jié)果。該化學(xué)參數(shù)映射數(shù)據(jù)還可包括本領(lǐng)域技術(shù)人員理解的其他測(cè)試形式。
該化學(xué)參數(shù)映射數(shù)據(jù)不限于離散的點(diǎn)，如所執(zhí)行的實(shí)驗(yàn)所定義的。提供RESS經(jīng)歷的所有狀態(tài)的化學(xué)參數(shù)映射數(shù)據(jù)是不切實(shí)際的。因?yàn)檐囕v的實(shí)際運(yùn)轉(zhuǎn)經(jīng)常延伸到這些離散點(diǎn)之外，化學(xué)參數(shù)映射數(shù)據(jù)對(duì)于RESS運(yùn)行的所有狀態(tài)而言不是都有效的。因此，所述方法可包括調(diào)整化學(xué)參數(shù)映射數(shù)據(jù)到RESS的狀態(tài)，以便提供可比較的估計(jì)值。在一個(gè)結(jié)構(gòu)中，調(diào)整化學(xué)參數(shù)映射數(shù)據(jù)可包括對(duì)化學(xué)參數(shù)映射數(shù)據(jù)應(yīng)用內(nèi)插法或求平均，以提供對(duì)應(yīng)于RESS狀態(tài)的溫度估計(jì)值?？蛇x擇地，該方法可比較對(duì)應(yīng)于最接近與RESS狀態(tài)相對(duì)應(yīng)的溫度的溫度的化學(xué)參數(shù)映射數(shù)據(jù)。也可利用其他形式將化學(xué)參數(shù)映射數(shù)據(jù)結(jié)合到本文所公開的方法中。
在一個(gè)實(shí)施例中，該方法可包括提供自適應(yīng)誤差計(jì)數(shù)器。該自適應(yīng)誤差計(jì)數(shù)器可記錄過去的自適應(yīng)增益因數(shù)的大小和符號(hào)?！斑^去的“應(yīng)理解為意味著該數(shù)值之前已經(jīng)被所述方法用過。該過去的自適應(yīng)增益因數(shù)可保存在存儲(chǔ)系統(tǒng)中，以用于之后的比較和建模。 該存儲(chǔ)系統(tǒng)可構(gòu)造成儲(chǔ)存任意數(shù)量的過去因數(shù)。
該自適應(yīng)誤差計(jì)數(shù)器可追蹤過去的自適應(yīng)增益，并且分配一個(gè)值給每個(gè)應(yīng)用的增益。例如，自適應(yīng)誤差計(jì)數(shù)器可根據(jù)過去自適應(yīng)增益的大小給每個(gè)自適應(yīng)增益關(guān)聯(lián)在從一79到+ 7范圍的值。如果累積的自適應(yīng)誤差計(jì)數(shù)非常大，則自適應(yīng)增益可增大到超過通常所提供的。類似的，如果累積的自適應(yīng)誤差計(jì)數(shù)非常小，則自適應(yīng)增益可低于在沒有過去的自適應(yīng)誤差計(jì)數(shù)器情況下通常所提供的。
該自適應(yīng)誤差計(jì)數(shù)器可根據(jù)RESS的化學(xué)性質(zhì)、工作范圍和狀態(tài)來計(jì)數(shù)大范圍的歷史的自適應(yīng)增益?？紤]到上述因數(shù)，可設(shè)想所述算法可編程為自動(dòng)更新自適應(yīng)誤差計(jì)數(shù)器。該適當(dāng)?shù)恼`差效果可構(gòu)造成提供過去自適應(yīng)因數(shù)和自適應(yīng)增益的量，這些自適應(yīng)因數(shù)和自適應(yīng)增益與算法的需求相關(guān)。例如，可以對(duì)自適應(yīng)增益的最后十個(gè)值求平均，并且與當(dāng)前計(jì)算的自適應(yīng)增益進(jìn)行比較?；谠摫容^的結(jié)果，可修改當(dāng)前計(jì)算的自適應(yīng)增益。例如， 如果儲(chǔ)存的自適應(yīng)增益因數(shù)顯示逐漸更小的自適應(yīng)增益，該方法可減小當(dāng)前計(jì)算的自適應(yīng)增益低于計(jì)算的值，并且反而應(yīng)用該修改的增益。這允許該方法比別的方法收斂更快。然而，在一些情況下，該方法可能提供比建議的自適應(yīng)增益進(jìn)程更慢的自適應(yīng)增益。
再參見圖1，在又一個(gè)實(shí)施例中，該方法可包括確定自適應(yīng)增益106。該自適應(yīng)增益可提供在表或者算法中，如本領(lǐng)域技術(shù)人員所理解的。在一個(gè)實(shí)施例中，該自適應(yīng)增益可基于自適應(yīng)誤差計(jì)數(shù)器。
該自適應(yīng)增益可由下面的公式確定自適應(yīng)增益=增益表(ABS)(自適應(yīng)誤差計(jì)數(shù)器)該自適應(yīng)增益可表示與RESS溫度相關(guān)的用于每個(gè)電化學(xué)映射參數(shù)的濾波增益。該自適應(yīng)增益與其他因數(shù)配合來實(shí)施預(yù)編程的適應(yīng)模式，如下所述。在一個(gè)結(jié)構(gòu)中，該自適應(yīng)增益可構(gòu)造成提供至少四個(gè)適應(yīng)模式?？蛇x擇地，該自適應(yīng)增益可提供其他適應(yīng)模式，表示將由多個(gè)源提供的不同電化學(xué)映射參數(shù)收斂的多種方法。
該四個(gè)適應(yīng)模式包括收斂模式、失聚(imconverged)模式、基于區(qū)域收斂模式和非收斂模式。該收斂模式可僅允許在源之間發(fā)生較小的自適應(yīng)變化，以保持電化學(xué)映射參數(shù) "X"的目標(biāo)值，如至少一個(gè)源所提供的。基于區(qū)域收斂模式可允許修正動(dòng)作，以補(bǔ)償即將發(fā)生的負(fù)載或者狀態(tài)。該基于區(qū)域收斂模式還允許修正動(dòng)作來預(yù)測(cè)RESS的功率限值、電容和電壓。該基于區(qū)域收斂模式可包括通過利用更精確的源通過收斂來調(diào)整電化學(xué)映射參數(shù)， 該電化學(xué)映射參數(shù)導(dǎo)數(shù)計(jì)算也收斂。該失聚模式允許大的自適應(yīng)修改，以迅速將電化學(xué)映射參數(shù)"X"調(diào)整為滿足由另一個(gè)源提供的目標(biāo)值的值。該失聚模式可允許電化學(xué)映射參數(shù)迅速達(dá)到可接受限值。因此，當(dāng)必須迅速確定功率限值和電功率限值的其他導(dǎo)數(shù)計(jì)算時(shí)， 即，在車輛啟動(dòng)期間，該失聚模式是合乎需要的。在非收斂模式，該方法返回到計(jì)算的值并且沒有進(jìn)行調(diào)整。
電化學(xué)映射參數(shù)的導(dǎo)數(shù)計(jì)算可包括取決于電化學(xué)映射參數(shù)的那些計(jì)算。例如，導(dǎo)數(shù)計(jì)算可包括RESS的功率限值、電壓和電容確定。如本領(lǐng)域技術(shù)人員所理解的，也可設(shè)想其他的導(dǎo)數(shù)計(jì)算。
該自適應(yīng)增益功能可在一定范圍的時(shí)間隔內(nèi)觸發(fā)。在每個(gè)間隔，可儲(chǔ)存自適應(yīng)增益值，并且將至少一個(gè)舊值從本地存儲(chǔ)器中移去。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解在此描述的儲(chǔ)存器功能。
在另一個(gè)實(shí)施例中，該方法包括確定車輛的操作狀態(tài)。車輛的操作狀態(tài)可指的是影響RESS放電、充電或者兩者的已知車輛事件。車輛的操作狀態(tài)可包括但不限于，再生制動(dòng)、充電、放電、爬坡、性能模式、空轉(zhuǎn)模式等。在一個(gè)可能的結(jié)構(gòu)中，使用者可選擇車輛事件，使得RESS可構(gòu)造成執(zhí)行某一方式，并且因此，在此公開的方法將適于車輛事件所需的特定狀態(tài)。
該方法可包括確定基于車輛或者RESS的操作狀態(tài)確定自適應(yīng)因數(shù)110。例如，攻擊性駕駛員以高的RMS電流為特征，該電流根據(jù)化學(xué)性質(zhì)與在RESS內(nèi)的大量的擴(kuò)散和極化相關(guān)。因此，如果電化學(xué)映射參數(shù)的源是一種等效電路模型，該擴(kuò)散/極化效果可能不被正確地考慮，并且基于那些電化學(xué)映射參數(shù)計(jì)算的RESS的功率限值(導(dǎo)數(shù)計(jì)算)可能被過高估計(jì)。為了解決此問題，如果達(dá)到某個(gè)RMS電流，可以考慮為攻擊性駕駛員的操作狀態(tài)。一旦該攻擊性駕駛員操作狀態(tài)被賦值，該方法選擇一個(gè)適應(yīng)于該操作狀態(tài)的自適應(yīng)因數(shù)。對(duì)于攻擊性駕駛員操作狀態(tài)而言，根據(jù)RESS中電化學(xué)發(fā)生的實(shí)際情況，由等效電路模型計(jì)算的電阻值可被調(diào)節(jié)得更高。一旦確定了自適應(yīng)因數(shù)，將其應(yīng)用到至少一個(gè)源以修改預(yù)測(cè)的電化學(xué)映射參數(shù)值。通過利用該自適應(yīng)因數(shù)，多個(gè)源的已知缺陷得以補(bǔ)償和修正。
該方法可包括基于自適應(yīng)因數(shù)和自適應(yīng)增益來調(diào)整一個(gè)或多個(gè)電化學(xué)映射參數(shù)， 以提供已調(diào)整的電化學(xué)映射參數(shù)值。確定來自一個(gè)源的電化學(xué)映射參數(shù)，并且該方法可基于電化學(xué)映射參數(shù)的其他源計(jì)算對(duì)那些計(jì)算結(jié)果的修正。因此，如果一個(gè)源將電化學(xué)映射參數(shù)信號(hào)計(jì)算為線性斜率，但是根據(jù)其他源，信號(hào)的形狀更類似拋物線，該算法可通過采用自適應(yīng)因數(shù)調(diào)整電化學(xué)映射參數(shù)的方法，輸出完全修正信號(hào)，例如拋物線形狀。
該自適應(yīng)因數(shù)允許上述完全修正信號(hào)的一定百分比應(yīng)用于自適應(yīng)修改。該自適應(yīng)因數(shù)表示該完全修正計(jì)算被認(rèn)為的可靠程度，從而自適應(yīng)修正越小則源被認(rèn)為越不可靠， 且其中過度修正所述調(diào)整會(huì)導(dǎo)致不期望的結(jié)果。該自適應(yīng)因數(shù)可基于RESS的操作狀態(tài)。調(diào)整至少一個(gè)選擇的電化學(xué)映射參數(shù)可包括基于自適應(yīng)因數(shù)和自適應(yīng)增益來增加或者減少它的值。在一些情況中，可增大調(diào)整的電化學(xué)映射參數(shù)，而在另一些情況下，可減小調(diào)整的電化學(xué)映射參數(shù)，這全部相對(duì)于至少一個(gè)選擇的電化學(xué)映射參數(shù)而言。
在又一個(gè)實(shí)施例中，所述方法可包括相對(duì)于包括最大限值、最小限值或者它們的組合的組中選擇的至少一個(gè)限值，調(diào)整修改后的電化學(xué)映射參數(shù)值。最大限值和最小限值可包括使用期限的結(jié)束或者使用期限標(biāo)準(zhǔn)的開始，或者來源于之前測(cè)試或者車輛使用知識(shí)的限值。該最大限值和最小限值可表示當(dāng)RESS是新的時(shí)以及處于由應(yīng)用所決定的使用壽命結(jié)束時(shí)已知的RESS的最大值和最小值。該最大限值和最小限值還可包括由電池單元供應(yīng)商提供的限值或者為確保希望的壽命或者性能特征而提供的限值。
最大限值和最小限值可包括對(duì)于每個(gè)電化學(xué)映射參數(shù)的最大和最小操作值。這些最大和最小操作值可從復(fù)雜的電化學(xué)模型、或者從類似HPPC的試驗(yàn)或者Peukert試驗(yàn)，通過輸入RESS的溫度、使用期和RMS電流來得到。
例如，對(duì)于特定的RMS電壓，一個(gè)源(諸如基于電路模型的參數(shù)估計(jì)器)產(chǎn)生用于電化學(xué)映射參數(shù)的值"X"。然而，該值"X"被低估了，如由另一種方式所確定的，諸如直接測(cè)量參數(shù)，。因此，來自電路模型的所報(bào)告的參數(shù)值"X"將調(diào)整到更符合實(shí)際的值。該調(diào)整可通過自適應(yīng)因數(shù)、自適應(yīng)增益、最大限值和最小限值的結(jié)合來實(shí)施。
該方法還可包括基于過去的調(diào)整來推算出最大限值和最小限值。該推算可包括根據(jù)RESS期望性能的快速學(xué)習(xí)或者慢速學(xué)習(xí)標(biāo)定。對(duì)于實(shí)現(xiàn)最佳的RESS性能而言，快速學(xué)習(xí)標(biāo)定可能是合乎需要的。對(duì)于實(shí)現(xiàn)RESS的更高穩(wěn)定性和更長(zhǎng)壽命而言，慢速學(xué)習(xí)標(biāo)定是合乎需要的。
該方法還包括基于最大標(biāo)定值或者最小標(biāo)定值，補(bǔ)償該調(diào)整后的電化學(xué)映射參數(shù)值。該最大標(biāo)定值或者最小標(biāo)定值可在出于使用期限或者診斷的原因阻止特定調(diào)整的情況下被提供。
在可能導(dǎo)致自適應(yīng)參數(shù)偏離其最佳值的情況下，禁用該自適應(yīng)算法。可以通過次最佳信號(hào)激勵(lì)、故障標(biāo)志、負(fù)載、要調(diào)整的參數(shù)的辨認(rèn)、修正計(jì)算、迭代計(jì)數(shù)器、誤差計(jì)數(shù)器、 收斂、快速自適應(yīng)的重置和交叉自適應(yīng)(為了復(fù)制現(xiàn)象同時(shí)調(diào)整兩個(gè)電化學(xué)映射參數(shù)，如果其中一個(gè)沒有表示需要)的檢測(cè)，該調(diào)整的禁用被致動(dòng)。
根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)方面，公開了可用來預(yù)測(cè)RESS的電化學(xué)映射參數(shù)的制品。該制品包括計(jì)算機(jī)可用介質(zhì)，其具有使用上述方法適于電化學(xué)映射參數(shù)預(yù)測(cè)的計(jì)算機(jī)可執(zhí)行指令。該計(jì)算機(jī)可執(zhí)行指令包括用于從包括來自多個(gè)源的電阻和電容的組中確定至少一個(gè)電化學(xué)映射參數(shù)的公式，以及基于RESS的狀態(tài)選擇用于提供至少一個(gè)電化學(xué)映射參數(shù)的至少一個(gè)電化學(xué)映射參數(shù)源。
該計(jì)算機(jī)可執(zhí)行指令還可基于自適應(yīng)誤差計(jì)數(shù)器用來確定自適應(yīng)增益，基于車輛或者RESS的操作狀態(tài)確定自適應(yīng)因數(shù)，并且基于自適應(yīng)因數(shù)和自適應(yīng)增益來調(diào)整一個(gè)或多個(gè)電化學(xué)映射參數(shù)，從而提供調(diào)整后的電化學(xué)映射參數(shù)值。還可構(gòu)想與本發(fā)明結(jié)合使用的其他計(jì)算機(jī)可執(zhí)行指令。在單個(gè)源不能精確地反映RESS的電阻或者電容的情況下，該制品尤其適于確定電化學(xué)映射參數(shù)。
為了描述和定義本發(fā)明的目的，應(yīng)該注意到，這里提及的作為參數(shù)或另一變量的" 函數(shù)“的變量不意圖表示該變量?jī)H為所列參數(shù)或變量的函數(shù)。相反地，這里提及的作為所列參數(shù)的的“函數(shù)“的變量是開放式的，該變量可以是單個(gè)參數(shù)或者多個(gè)參數(shù)的函數(shù)。
還應(yīng)該注意到，這里提及的“至少一個(gè)“部件、元件等不用來得出作為不定冠詞“ 一“或者“一個(gè)“的可替換使用，不用被限于單個(gè)組件、元件等。
應(yīng)該注意到，這里提及的本發(fā)明部件以特定方式“被編程為"，“構(gòu)造成“或者“編程為"以實(shí)現(xiàn)特定性質(zhì)或者以特定方式起作用，是結(jié)構(gòu)上的描述，與意圖使用的描述相對(duì)。 更具體地說，部件“被編程為“或者“構(gòu)造成“這樣的表述方式代表部件的現(xiàn)有物理狀態(tài)， 且因而，其應(yīng)被認(rèn)為是部件結(jié)構(gòu)特征的限定描述。
應(yīng)該注意到，類似“優(yōu)選地“、“通常地“和“一般地“的術(shù)語，當(dāng)在這里使用時(shí)， 不是用于限制所要求保護(hù)發(fā)明的范圍或者暗示某些特征是關(guān)鍵的、主要的、或者對(duì)于所要求保護(hù)的發(fā)明的結(jié)構(gòu)和功能是尤為重要的。相反地，這些術(shù)語僅僅意圖說明本發(fā)明實(shí)施例的特定方面，或者強(qiáng)調(diào)在本發(fā)明的具體實(shí)施例中可以利用或者不利用可替換或者附加的特征。
為了描述和定義本發(fā)明的目的，應(yīng)當(dāng)注意到，在此利用的術(shù)語“大體上“和“近似 “表示由于任何定量比較、數(shù)值、測(cè)量值或者其他表述的固有不確定程度。在此使用的術(shù)語 “大體上“和“近似“用于表示定量表述不同于規(guī)定參考值但不導(dǎo)致所述主題的基本功能改變的程度。
在已經(jīng)詳細(xì)并參見具體實(shí)施例描述了本發(fā)明的主題，應(yīng)該注意到，在此公開的各細(xì)節(jié)不應(yīng)被認(rèn)為暗示這些細(xì)節(jié)涉及這里描述的各實(shí)施例的重要部件，即使在本說明書的每個(gè)附圖中示出了具體元件。相反地，所附權(quán)利要求應(yīng)當(dāng)認(rèn)為是本發(fā)明寬度以及這里描述的各發(fā)明的相應(yīng)范圍的唯一表述。而且，顯然在不脫離所附權(quán)利要求定義的本發(fā)明范圍的情況下，修改和變化是可能的。更具體地說，雖然本發(fā)明的一些方面被認(rèn)為是優(yōu)選的和特別有利的，應(yīng)該可以設(shè)想到本發(fā)明并不需要限定于這些方面。
應(yīng)當(dāng)注意到，下面的一個(gè)或多個(gè)權(quán)利要求利用術(shù)語"其中"作為過渡語。為了定義本發(fā)明，應(yīng)該注意到，在權(quán)利要求中引入的該術(shù)語作為開放式的過渡語，其用來介紹結(jié)構(gòu)的一系列特征的描述并且應(yīng)當(dāng)類似地解釋為開放式前敘更通常使用的術(shù)語“包括“。
權(quán)利要求
1.一種預(yù)測(cè)車輛中電化學(xué)映射參數(shù)的方法，該車輛從儲(chǔ)能系統(tǒng)獲取其原動(dòng)力的至少一部分，該方法包括提供多個(gè)電化學(xué)映射參數(shù)源，該參數(shù)源能夠提供從包括電阻和電容的組中選出的一個(gè)或多個(gè)電化學(xué)映射參數(shù)；基于所述儲(chǔ)能系統(tǒng)的狀態(tài)選擇至少一個(gè)電化學(xué)映射參數(shù)源；確定自適應(yīng)增益；基于所述車輛或者儲(chǔ)能系統(tǒng)的操作狀態(tài)，確定自適應(yīng)因數(shù)；和基于所述自適應(yīng)因數(shù)和自適應(yīng)增益，調(diào)整所述一個(gè)或多個(gè)電化學(xué)映射參數(shù)，以提供已調(diào)整的電化學(xué)映射參數(shù)值。
2.如權(quán)利要求1所述方法，還包括基于自適應(yīng)誤差計(jì)數(shù)器修改所述自適應(yīng)增益，其中所述誤差計(jì)數(shù)器記錄至少一個(gè)過去的自適應(yīng)增益或者至少一個(gè)過去的自適應(yīng)因數(shù)的大小和符號(hào)。
3.如權(quán)利要求1所述方法，還包括相對(duì)于從包括最大限值、最小限值或者其組合的組中選擇的至少一個(gè)限值，調(diào)節(jié)所述調(diào)整后的電化學(xué)映射參數(shù)值。
4.如權(quán)利要求3所述方法，還包括基于過去的適合因數(shù)調(diào)節(jié)記錄，推導(dǎo)出所述最大限值和最小限值。
5.如權(quán)利要求1所述方法，還包括基于最大標(biāo)定值和最小標(biāo)定值，補(bǔ)償所述調(diào)整后的電化學(xué)映射參數(shù)值。
6.如權(quán)利要求1所述的方法，其中多個(gè)源是從包括等效電路模型、預(yù)測(cè)方程和化學(xué)映射數(shù)據(jù)的組中選出的。
7.如權(quán)利要求1所述的方法，其中所述儲(chǔ)能系統(tǒng)的操作狀態(tài)由至少一個(gè)測(cè)量值表征， 該測(cè)量值從包括電壓測(cè)量值、電流測(cè)量值、溫度測(cè)量值及其組合的組中選出。
8.如權(quán)利要求1所述的方法，其中所述電阻從包括擴(kuò)散電阻、電荷轉(zhuǎn)移電阻和歐姆電阻的組中選出。
9.一種預(yù)測(cè)儲(chǔ)能系統(tǒng)中電化學(xué)映射參數(shù)的方法，該儲(chǔ)能系統(tǒng)用于提供至少一部分原動(dòng)力給車輛，該方法包括提供多個(gè)電化學(xué)映射參數(shù)源，該源能夠提供從包括電阻和電容的組中選出的一個(gè)或多個(gè)電化學(xué)映射參數(shù)，其中所述多個(gè)源可從包括等效電路模型和化學(xué)映射數(shù)據(jù)的組中選出；基于所述儲(chǔ)能系統(tǒng)的狀態(tài)選擇至少一個(gè)電化學(xué)映射參數(shù)源；確定自適應(yīng)增益，其中基于自適應(yīng)誤差計(jì)數(shù)器確定所述自適應(yīng)增益，其中所述誤差計(jì)數(shù)器記錄至少一個(gè)過去的自適應(yīng)增益或者至少一個(gè)過去的自適應(yīng)因數(shù)的大小和符號(hào)；基于所述車輛或者儲(chǔ)能系統(tǒng)的操作狀態(tài)確定自適應(yīng)因數(shù)；基于所述自適應(yīng)因數(shù)和自適應(yīng)增益調(diào)整所述一個(gè)或多個(gè)電化學(xué)映射參數(shù)，以提供已調(diào)整的電化學(xué)映射參數(shù)值；和相對(duì)于從包括最大限值、最小限值或者其組合的組中選出的至少一個(gè)限值，調(diào)節(jié)所述調(diào)整后的電化學(xué)映射參數(shù)值。
10.一種基于儲(chǔ)能系統(tǒng)中的多個(gè)電化學(xué)映射參數(shù)控制車輛的系統(tǒng)，所述儲(chǔ)能系統(tǒng)用于提供至少一部分原動(dòng)力給車輛，該系統(tǒng)包括存儲(chǔ)器裝置和控制器，其中所述控制器被編程為提供多個(gè)電化學(xué)映射參數(shù)源，該源能夠提供從包括電阻和電容的組中選出的一個(gè)或多個(gè)電化學(xué)映射參數(shù)，其中所述電阻從包括擴(kuò)散電阻、電荷轉(zhuǎn)移電阻和歐姆電阻的組中選出， 和其中所述電容從包括雙層電容和擴(kuò)散電容的組中選出；基于所述儲(chǔ)能系統(tǒng)的狀態(tài)選擇至少一個(gè)電化學(xué)映射參數(shù)源，其中所述儲(chǔ)能系統(tǒng)的操作狀態(tài)由至少一個(gè)測(cè)量值表征，該測(cè)量值從包括電壓測(cè)量值、電流測(cè)量值、溫度測(cè)量值及其組合的組中選出；確定自適應(yīng)增益；基于所述車輛或者儲(chǔ)能系統(tǒng)的操作狀態(tài)確定自適應(yīng)因數(shù)；和基于所述自適應(yīng)因數(shù)和自適應(yīng)增益調(diào)整所述一個(gè)或多個(gè)電化學(xué)映射參數(shù)，以提供已調(diào)整的電化學(xué)映射參數(shù)值。
全文摘要
本發(fā)明涉及儲(chǔ)能系統(tǒng)模型中電氣部件參數(shù)的優(yōu)化，提供一種預(yù)測(cè)車輛中電化學(xué)映射參數(shù)的方法，其中該車輛從儲(chǔ)能系統(tǒng)中獲取它原動(dòng)力的至少一部分。該方法包括提供多個(gè)電化學(xué)映射參數(shù)來源，該參數(shù)來源提供從電阻和電容構(gòu)成的組中選出的一個(gè)或多個(gè)電化學(xué)映射參數(shù)，以及基于儲(chǔ)能系統(tǒng)的狀態(tài)，選擇能夠提供一個(gè)或多個(gè)電化學(xué)映射參數(shù)的至少一個(gè)電化學(xué)映射參數(shù)來源。該方法還包括確定基于車輛或者儲(chǔ)能系統(tǒng)的操作狀態(tài)確定自適應(yīng)增益和和確定自適應(yīng)因數(shù)。該方法還包括基于自適應(yīng)因數(shù)和自適應(yīng)增益來調(diào)整一個(gè)或多個(gè)電化學(xué)映射參數(shù)以提供已調(diào)整的電化學(xué)映射參數(shù)值。
文檔編號(hào)G01R31/36GK102540085SQ20111033392
公開日2012年7月4日 申請(qǐng)日期2011年10月28日 優(yōu)先權(quán)日2010年10月29日
發(fā)明者B.J.科赫, M.A.米納欽, R.C.巴拉蘇 申請(qǐng)人:通用汽車環(huán)球科技運(yùn)作有限責(zé)任公司