00所示的堆的S0C404可W是相關(guān)聯(lián)的電池堆的總S0C容量的百分比 的指示。圖表400的偏度隨時間曲線中闡明的變化可W與使用電池堆端子電壓測量獲得的 示例性的偏度信息相關(guān)聯(lián),在電池堆在多個操作溫度(例如,-2〇°c、(rc、2(rc等)處充電期 間執(zhí)行電池堆端子電壓測量。
[0053] 如所闡明的,偏度隨時間曲線中的變化可W穿過406處的零點(diǎn),該零點(diǎn)與圖3中的 圖表300結(jié)合闡明的曲線的拐點(diǎn)306相關(guān)聯(lián)。如W下將更詳細(xì)地討論的,點(diǎn)406處的堆的 S0C404可W與充電期間提供給電池堆(例如,WAh等測量)的已知電荷量結(jié)合使用來確定 充電終止處的容量。
[0054] 圖5闡明了根據(jù)本文公開的實(shí)施例的顯示在駕駛條件期間電池堆的測量的端子 電壓的示例性偏度502作為堆的S0C504的函數(shù)的圖表500。圖表500所示的堆的S0C504 可W是相關(guān)聯(lián)的電池堆的總S0C容量的百分比的指示。圖表500的偏度曲線闡明了使用 電池堆端子電壓測量獲得的示例性偏度信息,在電池堆在多個操作溫度(例如,-I0°c、(rc、 10°c、2(rc和/或30°C等)操作的駕駛操作期間執(zhí)行電池堆端子電壓測量。
[00巧]如所闡明的,圖表500的偏度曲線可呈現(xiàn)電壓偏度拐點(diǎn)506,而不管操作溫度如 何。該樣的拐點(diǎn)506和相關(guān)聯(lián)的S0C504可W與估算相關(guān)聯(lián)的電池堆的容量結(jié)合使用。圖 表500的偏度曲線可進(jìn)一步呈現(xiàn)在操作溫度上變化的峰值508。在一些實(shí)施例中。該些峰 值508可W與混合化學(xué)電池堆的特殊組分的活化相關(guān)聯(lián)。例如,在混合NMC/LFP化學(xué)電池 堆中,峰值508可W與電池堆內(nèi)的LFP活化相關(guān)聯(lián)。
[0056] 圖6闡明了根據(jù)本文公開的實(shí)施例的顯示在駕駛條件期間電池堆的測量的端子 電壓的偏度隨時間的示例性變化602作為堆的S0C608的函數(shù)的圖表。在某些實(shí)施例中, 圖表600所示的堆的S0C604可W是相關(guān)聯(lián)的電池堆的總S0C容量的百分比的指示。圖表 600的偏度曲線闡明了使用電池堆端子電壓測量獲得的示例性偏度信息,在電池堆在多個 操作溫度(例如,-10^、01:、101:、201:和/或301:等)操作的駕駛操作期間執(zhí)行電池堆端 子電壓測量。
[0057] 如所闡明的,偏度隨時間曲線中的變化可W穿過608處的零點(diǎn),該零點(diǎn)與圖5中的 圖表500結(jié)合闡明的曲線的拐點(diǎn)506相關(guān)聯(lián)。圖表600的偏度隨時間曲線中的變化可進(jìn)一 步呈現(xiàn)穿過608處的零點(diǎn),該零點(diǎn)與圖5中的圖表500中所闡明的在操作溫度上變化(例 如,由于電池堆內(nèi)的LFP活化)的峰值508相關(guān)聯(lián)。
[005引圖7闡明了根據(jù)本文公開的實(shí)施例的用于估算電池堆的容量的示例性方法700的 流程圖。在某些實(shí)施例中,方法700可用于估算電池堆的容量和/或狀態(tài)(例如,S0C和/或 S0H)。在702,方法700可W開始。在704,可W確定與電池堆相關(guān)聯(lián)的控制系統(tǒng)(例如,交 通工具集成或接口控制模塊("VICM")、電池管理系統(tǒng)("BMS"等))是否被喚醒和/或W其他 方式處于啟動或喚醒狀態(tài)。如果否,則方法700可循環(huán)直至控制系統(tǒng)處于啟動或喚醒狀態(tài)。 如果控制系統(tǒng)處于啟動或喚醒狀態(tài),則該方法可W推進(jìn)至706。
[0059] 在706,可確定電池系統(tǒng)的接觸器(例如,高電壓接觸器)是否閉合。如果接觸器閉 合,方法可推進(jìn)至708。否則,方法700可循環(huán)直至接觸器閉合。
[0060] 在708,可做出確定,電池堆是否電力充沛(rested)。如果電池堆電力充沛,方法 700推進(jìn)至714。如果否,方法700可推進(jìn)至710,其中做出確定,是否已經(jīng)滿足某些延續(xù)標(biāo) 準(zhǔn)(例如,電池堆是否已經(jīng)休眠小于某些闊值時間段)。在某些實(shí)施例中,延續(xù)標(biāo)準(zhǔn)可包括與 電池組相關(guān)聯(lián)的交通工具被關(guān)閉之后的時間量。如果足夠短,方法700可推進(jìn)W計算從它 在上次駕駛/充電中關(guān)停(leftoff)處的偏度;否則本周期的計算可W中止,并且不再被 嘗試,直至下一個周期。如果延續(xù)標(biāo)準(zhǔn)沒有被滿足,方法700可推進(jìn)至712,其中可開始等待 控制系統(tǒng)改變到非啟動或者睡眠狀態(tài)。712之后,方法700可循環(huán)回到704中的確定步驟。
[0061] 在某些實(shí)施例中,步驟702-712可包括在電池堆被使用(例如,與駕駛操作結(jié)合使 用,充電,等)之前、當(dāng)與電池堆相關(guān)聯(lián)的交通工具被開啟時可進(jìn)行檢查。例如,不會從電池 堆中抽取能量直至相關(guān)聯(lián)的公共汽車接觸器閉合(例如,將電池堆連接到電動馬達(dá)和/或 充電設(shè)備)。因此,偏度確定可不被執(zhí)行,直至電流開始被充電到電池堆和/或從電池堆放 電(例如,在接觸器閉合后)。
[0062] 如果與電池堆相關(guān)聯(lián)的交通工具已經(jīng)有一段時間沒有被操作,電池堆可能是電力 充沛的。在某些實(shí)施例中,電力充沛的電池堆可W與任何設(shè)立的極化相關(guān)聯(lián),該極化在電壓 測量中從正達(dá)到平衡狀態(tài)的電池堆是明顯的。極化可發(fā)生在電池堆的充電和/或放電操作 期間,可W是隨時間改變的且/或很難在特殊的時間進(jìn)行測量。因此,確定電池堆已經(jīng)電力 充沛可幫助確保本文公開的系統(tǒng)和方法不會被電池堆中的不確定的極化水平顯著影響。
[0063] 如果在710中已經(jīng)滿足了延續(xù)標(biāo)準(zhǔn),則方法可推進(jìn)至714。在714,可計算測量的 電池堆端子電壓信息的偏度(即,r)?;谒嬎愕钠?,在716中可計算偏度的變化率 (即,t/r/洗)。接下來方法700可推進(jìn)至718。
[0064] 在718,可確定電池堆是否處于充電條件(例如,插入充電條件)。如果否,則在722, 可計算偏度的變化率的方差(variance)。在726,可確定所計算的方差是否低于某些闊值。 在某些實(shí)施例中,可通過模擬駕駛周期和選擇使得能夠計算電池堆的精確容量的方差,來 確定闊值。如果方差低于闊值,則方法700可推進(jìn)至728。否則,方法700可循環(huán)直至所計 算的方差低于闊值。
[0065] 在728,可確定偏度的變化率的斜率是否為正。如果斜率為正(指示可W與估算電 池堆的容量結(jié)合使用的偏度拐點(diǎn)),則方法700可推進(jìn)至736。如果否,則方法700可循環(huán)直 至斜率被確定為正。
[0066] 在736,可確定、跟蹤和/或W其他方式測量從電池堆放電的凈電荷量。在738,可 確定偏度的變化率的斜率是否轉(zhuǎn)變?yōu)樨?fù)。如果斜率為正,則方法700可循環(huán)直至斜率被確 定為負(fù),從而繼續(xù)確定從電池堆放電的凈電荷量。如果斜率轉(zhuǎn)變?yōu)樨?fù)(指示可W與估算電池 堆的容量結(jié)合使用的偏度拐點(diǎn)),則方法可推進(jìn)至734。在734,可基于與在728和738識別 的拐點(diǎn)相關(guān)聯(lián)的S0C、W及在736確定的凈電荷量,使用本文公開的方法來估算電池堆的容 量。
[0067] 如果在718的確定指示電池堆處于充電條件,則方法700可推進(jìn)至720。在720, 可確定電池堆的測量的起始端子電壓是否低于某些闊值。如果是,則方法可推進(jìn)至724。如 果否,則方法可回到712。
[0068] 在724,可確定偏度的變化率的斜率是否為正。如果斜率為正(指示可W與估算電 池堆的容量結(jié)合使用的偏度拐點(diǎn)),則方法700可推進(jìn)至730。如果否,則方法700可循環(huán)直 至斜率被確定為正。
[0069] 在730,可確定、跟蹤和/或W其他方式測量提供給電池堆的凈電荷量。在732,可 W確定電池堆充電周期是否完成。如果否,則直至充電周期完成,作為充電操作的一部分, 方法700繼續(xù)確定提供給電池堆的凈電荷量。如果完成,則方法700可推進(jìn)至734。在734, 可基于與724中識別的拐點(diǎn)相關(guān)聯(lián)的S0C和在730中確定的凈電荷量,使用本文公開的方 法來估算電池堆的容量。
[0070] 圖8闡明了圖表800-804,其顯示根據(jù)本文公開的實(shí)施例的電池堆的示例性的測 量的端子電壓808隨時間806的圖表(即,圖表800)、測量的端子電壓的不例性偏度810隨 時間806的圖表(即,圖表802)、W及測量的端子電壓的偏度的示例性變化率812隨時間 806的圖表(即,圖表806)。在某些實(shí)施例中,圖表800-804可W與相關(guān)聯(lián)的電池堆的充電 操作期間的示例性的端子電壓測量相關(guān)聯(lián)。
[ocm]如圖表800所闡明的,隨著電池堆充電,它的測量端子電壓808可增加。參照與圖 7結(jié)合闡明的方法,可確定(即,圖7中的720)電壓(例如,點(diǎn)814處的電壓)是否低于某些 闊值,該可指示電池開始完全的再充電周期(化11rechargecycle)。
[0072] 隨著電池充電,測量的端子電壓的偏度中的拐點(diǎn)可被識別,該拐點(diǎn)發(fā)生在圖表800 中的測量的端子電壓曲線的點(diǎn)816處。基于將測量的端子電壓與電池堆的S0C相關(guān)聯(lián)的表 征信息,與點(diǎn)816處的電壓對應(yīng)的S0C(例如,總S0C的百分比)可W被識別。在點(diǎn)818,圖表 800中的測量的端子電壓曲線可指示電池堆被充電??墒褂酶鞣N信息來估算電池堆的容量, 該信息包括在充電操作期間(例如,從點(diǎn)814充電至點(diǎn)818)提供給電池堆的電荷的量(使用 測量的充電電流計算)、從充電操作的起始至被識別的偏度拐點(diǎn)(例如,介于點(diǎn)814和816之 間)和/或終止充電操作至被識別的偏度拐點(diǎn)(例如,介于點(diǎn)816和818之間)提供給電池 堆的電荷量、和/或與各個點(diǎn)(例如814、816和818)和相關(guān)聯(lián)的凈電荷量相關(guān)聯(lián)的S0C。在 某些實(shí)施例中,可W在充電操作期間使用在充電周期期間提供給電池堆的總電荷量、從被 識別的測量的電壓的偏度拐點(diǎn)至充電終止水平(例如,對應(yīng)于100%S0C的水平)提供給電池 堆的電荷量、W及與被識別的拐點(diǎn)相關(guān)聯(lián)的S0C,根據(jù)下式計算估算的電池堆的容量:
方程式2 將會明白,估算的電池堆的容量可W用與所公開的實(shí)施例結(jié)合的各種其它方式表示。 例如,在W些實(shí)施例中(例如,在駕駛和/或電池堆放電條件期間),在計算電池堆的估算容 量時,所公開的系統(tǒng)和方法可W利用在被識別的電