使用滾動時域回歸分析來估計電池阻抗參數(shù)的方法和系統(tǒng)的制作方法【
技術(shù)領(lǐng)域：
】[0001]本公開涉及用于估計形成電池模型的組件的參數(shù)并提供對相關(guān)電池的控制的技術(shù)?！?br>背景技術(shù)：
】[0002]混合動力電動車輛（HEV)利用內(nèi)燃發(fā)動機(jī)與電動馬達(dá)的組合來提供驅(qū)動車輛所需要的動力。與僅具有內(nèi)燃發(fā)動機(jī)的車輛相比，這種布置提高了燃料經(jīng)濟(jì)性。提高HEV中的燃料經(jīng)濟(jì)性的一種方法包括在發(fā)動機(jī)低效運(yùn)轉(zhuǎn)且其他方面也不需要發(fā)動機(jī)來驅(qū)動車輛的期間將發(fā)動機(jī)關(guān)閉。在這些情況下，與電池系統(tǒng)結(jié)合的電動馬達(dá)被用于提供驅(qū)動車輛所需要的所有動力。當(dāng)駕駛者動力需求增加以致電動馬達(dá)不再能夠提供足夠的動力以滿足所述需求時，或者，在諸如當(dāng)電池荷電狀態(tài)（SOC)下降到低于特定水平的其他情況下，發(fā)動機(jī)應(yīng)以對于駕駛者來說近乎一目了然的方式快速且平穩(wěn)地起動?！?br/>發(fā)明內(nèi)容】[0003]一種電池系統(tǒng)，包括電池包和控制器，其中，所述電池包具有一個或更多個電池單體，并且，所述控制器被配置為更新用于提供對所述電池包的控制的電池模型參數(shù)值。所述電池系統(tǒng)可包括一個或更多個等效電路，其中，所述一個或更多個等效電路被配置為使用廣義線性回歸分析來對電池包進(jìn)行建模。使用具有自變向量和因變向量的數(shù)據(jù)集來執(zhí)行廣義線性回歸分析，其中，所述數(shù)據(jù)集通過落入滑動窗口內(nèi)的一系列電池包輸入電流和相應(yīng)的電池包電壓響應(yīng)而構(gòu)建出。[0004]一種牽引電池系統(tǒng)，包括：多個電池單體和控制器，其中，所述控制器被配置為：實施具有時間大小的滑動窗口，以濾取與電池單體相關(guān)的輸入電流數(shù)據(jù)和相應(yīng)的輸出電壓數(shù)據(jù)；基于輸入電流數(shù)據(jù)和相應(yīng)的輸出電壓數(shù)據(jù)的回歸來輸出與電池單體相關(guān)的阻抗參數(shù)；基于所述阻抗參數(shù)中的至少一個阻抗參數(shù)的值與預(yù)定義值之間的差值來改變所述時間大小，使得所述至少一個阻抗參數(shù)的后續(xù)值落入關(guān)于所述預(yù)定義值的預(yù)定義范圍內(nèi)；基于阻抗參數(shù)來輸出用于限定最大功率限制和最小功率限制的電池單體功率容量；對電池單體進(jìn)行充電和放電，使得與電池單體相關(guān)的功率保持在最大功率限制和最小功率限制之內(nèi)。[0005]根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，在所述差值增大時，所述時間大小增大。[0006]根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，在所述差值減小時，所述時間大小減小。[0007]根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，所述阻抗參數(shù)包括內(nèi)電阻、電荷轉(zhuǎn)移電阻或電荷轉(zhuǎn)移電容。[0008]-種控制方法，包括：基于落入具有時間大小的滑動窗口內(nèi)的電池輸入電流數(shù)據(jù)和相應(yīng)的電池輸出電壓數(shù)據(jù)的回歸來輸出牽引電池的阻抗參數(shù)；基于所述阻抗參數(shù)來輸出用于限定最大功率限制和最小功率限制的牽引電池功率容量；操作牽引電池，以使得與牽引電池相關(guān)的功率保持在最大功率限制和最小功率限制之內(nèi)。[0009]根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，所述時間大小基于預(yù)定義值與所述阻抗參數(shù)中的至少一個阻抗參數(shù)的值之間的差值。[0010]根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，在所述差值增大時，所述時間大小增大。[0011]根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，在所述差值減小時，所述時間大小減小。[0012]根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，所述阻抗參數(shù)包括內(nèi)電阻、電荷轉(zhuǎn)移電阻或電荷轉(zhuǎn)移電容。[0013]根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，所述回歸為線性回歸。【附圖說明】[0014]圖1是混合動力電動車輛的示意圖，其示出典型的動力傳動與能量儲存組件；[0015]圖2是鋰離子電池的等效電路的示意圖；[0016]圖3是用于確定一個或更多個電池模型參數(shù)的算法的流程圖；[0017]圖4是示出滑動時間窗口的曲線圖，其中，在所述滑動時間窗口期間，電池的電流輸入數(shù)據(jù)和電壓輸出數(shù)據(jù)被收集；[0018]圖5是示出在廣義回歸分析中使用的所測量出的電池電流數(shù)據(jù)和電池電壓數(shù)據(jù)的曲線圖；[0019]圖6是示出通過滾動時域統(tǒng)計回歸方法產(chǎn)生的估計電池參數(shù)的曲線圖?！揪唧w實施方式】[0020]根據(jù)需要，在此公開本發(fā)明的具體實施例；然而，將理解的是，所公開的實施例僅僅是本發(fā)明的示例，其中，本發(fā)明可被實現(xiàn)為各種替代形式。附圖無需按比例繪制；可放大或最小化一些特征以示出特定組件的細(xì)節(jié)。因此，在此公開的特定結(jié)構(gòu)和功能細(xì)節(jié)不會被解釋為具有限制性，而僅僅作為用于教導(dǎo)本領(lǐng)域技術(shù)人員以多種形式使用本發(fā)明的代表性基礎(chǔ)。[0021]HEV電池系統(tǒng)可實施電池管理策略，其中，所述電池管理策略估計描述電池包和/或一個或更多個電池單體的當(dāng)前操作狀況的值。電池包和/或一個或更多個電池單體的操作狀況包括電池荷電狀態(tài)、功率衰減、容量衰減和即時可用功率。電池管理策略能夠在電池包的整個使用期，隨著電池單體老化對值進(jìn)行估計。對一些參數(shù)的精確估計以及使用估計出的參數(shù)改進(jìn)的電池動態(tài)預(yù)測可提高電池包的性能和魯棒性，并可最終延長電池包的有效使用期。對于在此描述的電池系統(tǒng)，可按照下面的討論來實現(xiàn)對特定電池包和/或電池單體參數(shù)的估計。[0022]圖1示出典型的混合動力電動車輛。典型的混合動力電動車輛2可包括被機(jī)械連接到混合動力傳動裝置6的一個或更多個電動馬達(dá)4。此外，混合動力傳動裝置6被機(jī)械連接到發(fā)動機(jī)8。混合動力傳動裝置6還被機(jī)械連接到驅(qū)動軸10,其中，驅(qū)動軸10被機(jī)械連接到車輪12。在另一個未在圖例中示出的實施例中，混合動力傳動裝置可為非可選式(non-selectable)齒輪傳動裝置，其中，所述非可選式齒輪傳動裝置可包括至少一個電機(jī)。當(dāng)發(fā)動機(jī)8被啟動或關(guān)閉時，電動馬達(dá)4可提供驅(qū)動能力和減速能力。電動馬達(dá)4還充當(dāng)發(fā)電機(jī)，并可通過回收在摩擦制動系統(tǒng)中通常會作為熱量流失的能量來在燃料經(jīng)濟(jì)性方面獲益。由于在特定情況下，混合動力電動車輛2可在電動模式下運(yùn)轉(zhuǎn)，因此，電動馬達(dá)4還可減少污染物排放。[0023]電池包14可包括但不限于具有一個或更多個電池單體的牽引電池，其中，所述一個或更多個電池單體儲存可由電動馬達(dá)4使用的能量。車輛電池包14一般提供高電壓DC輸出，并被電氣連接到電力電子模塊16。電力電子模塊16可與組成車輛計算系統(tǒng)22的一個或更多個控當(dāng)前第1頁1 2