| 主权项 |
1.一种估计电池最大放电电力的方法,包括: 基于该电池电压限制,计算该电池最大放电电流; 基于该最大放电电流値,计算该最大放电电力; 基于该电池充电状态限制,计算该电池最大放电电 流;以及 基于该电池电流限制,计算该电池最大放电电流; 其中,由基于该电池的电压限制所计算的最大放电 电流、基于充电状态限制所计算的最大放电电流 、及基于电流限制所计算的最大放电电流之中,选 取最小的放电电流値来计算该最大放电电力。 2.如申请专利范围第1项所述之方法,其中,在该计 算最大放电电力将考量使用者定义T的时间范围 。 3.如申请专利范围第1项所述之方法,其中,基于充 电状态限制以计算该电池最大放电电流的该步骤 藉由使用卡门滤波方法来获得充电状态。 4.如申请专利范围第3项所述之方法,其中,藉由该 卡门滤波方法来获得不确定値计算被使用来发现 该计算最大放电电流的可信程度。 5.如申请专利范围第1项所述之方法,其中,该电池 是包含n个电池的电池组。 6.如申请专利范围第5项所述之方法,其中,基于充 电状态限制以计算该电池最大放电电流的该步骤 使用以下方程式来计算在该电池组中每一个电池k 的电流限制: 式中 表示充电状态限制为基础的最大放电电流,Zk (t)表示在时间t时电池的充电状态,Zmin表示充电状 态的设计限制,表示库仑有效性效率因子,T表 示时间范围和C表示电池容量。 7.如申请专利范围第6项所述之方法,其中,基于充 电状态限制的该电池组最大放电电流是: 8.如申请专利范围第1项所述之方法,其中,基于电 压限制以计算该电池最大放电电流的该步骤使用 一电池模型。 9.如申请专利范围第9项所述之方法,其中,电池模 型藉由泰勒展开式来解答。 10.如申请专利范围第9项所述之方法,其中,电池模 型藉由使用离散时间状态空间的电池模型来解决 。 11.如申请专利范围第8项所述之方法,其中,该电池 是包含n个电池的电池组。 12.如申请专利范围第11项所述之方法,其中,该电池 模型是: k(t+t)=OCV(zk(t+t))-Rik (t) 式中vk(t+t)表示以时间周期t为单位到未来电池k 的电池电压,OCV(Zk(t+t))表示以时间周期t为单位 到未来电池k的以充电状态为函数Zk的开路电池电 压,R是表示电池内电阻的常数,ik(t)表示电池的电 流。 13.如申请专利范围第12项所述之方法,其中,基于电 压限制的该最大放电电流藉由透过泰勒展开式解 答而被得到: 式中 表示电池k的最大放电电流,Rdis表示电池内放 电电阻, 表示关于被存在的充电状态程度値Zk(t)所评估的 充电状态z开路电池电压的导数。 14.如申请专利范围第13项所述之方 法,其中,该 藉由查询非经由实验的经验法则数据 的表格推断求得。 15.如申请专利范围第12项所述之方法,其中,该电池 模型是藉由使用离散时间状态空间的电池模型来 解决。 16.如申请专利范围第15项所述之方法,其中,该离散 时间状态空间的电池模型是: xk[m+1]=f(xk[m],uk[m]) vk[m]=g(xk[m],uk[m]) 式中m表示离散时间样品指数,xk[m]表示时间的向量 函数和系统的状态,k[m]表示系统的输入量和包 含电池电流的组成部分,f()和g()被选为进行模 拟试验电池动态的函数。 17.如申请专利范围第16项所述之方法,其中,该k[m ]的输入量包含温度。 18.如申请专利范围第16项所述之方法,其中,该k[m ]的输入量包含电阻。 19.如申请专利范围第16项所述之方法,其中,该k[m ]的输入量包含容量。 20.如申请专利范围第16项所述之方法,其中, 藉由 寻找造成等式的ik而被发现: vmin=g(xk[m+T],uk[m+T]) 式中g(xk[m+T],uk[m+T])找出T秒到未来的电池电压。 21.如申请专利范围第20项所述之方法,其中,该等式 藉由使用对分查找演算法来发现。 22.如申请专利范围第16项所述之方法,其中,方程式 xk[m+T]=Axk[m]+Buk[m]是线性的而A和B都是常数矩阵。 23.如申请专利范围第11项所述之方法,其中,该最小 放电电流的値是藉由使用方程式来选择: 式中imax表示基于电流限制的该最大放电电流, 表 示每一个电池k以基于充电状态限制的该最大放电 电流的最小値, 表示每一个电池k以基于电压限制 的该最大放电电流的最小値。 24.如申请专利范围第23项所述之方法,其中,该最大 放电电流藉由解答方程式来计算求得: 式中 表示最大放电能量,np表示有多少平行电池的 数目,ns表示在一系列中电池的数目, 表示该计算 的最大放电电流和vk(t+t)表示以时间周期t为单 位到未来电池k的电池电压。 25.如申请专利范围第24项所述之方法,其中, 近似 为: 式中 表示开路电池电压,其为在时间t电池k之充电 状态Zk、 、表示时间范围之T、及表示电池容量 之C的函数;以及R表示电池放电内电阻。 26.如申请专利范围第1项所述之方法,其中,任何该 充电状态限制,电压限制,电压限制藉由从该计算 中使用正无限或负无限来表示该计算的该消去的 限制都可以被消去。 27.如申请专利范围第1项所述之方法,其中,任何该 充电状态限制,电压限制,电压限制是和温度有关 的。 28.如申请专利范围第1项所述之方法,其中,该最大 放电电力为了确保落在该电池电力限制内被拿来 检查。 29.一种估计电池最小充电电力的方法,包括: 基于该电池电压限制,计算该电池最小充电电流; 基于该最大放电电流値,计算该电池最小充电电流 ; 计算该电池充电状态限制为基础的该电池最小充 电电流;以及 基于该电池电流限制,计算该电池最小充电电流; 其中,从基于电压限制所计算之该最小放电电流, 基于充电状态限制所计算之该最小充电电流,基于 电流限制所计算之该最小充电电流之中,选取最大 的充电电流値来计算该最小充电电力。 30.如申请专利范围第29项所述之方法,其中,该计算 最小充电电力将考量使用者定义T的时间范围。 31.如申请专利范围第30项所述之方法,其中,基于充 电状态限制以计算该电池最小充电电流的该步骤 藉由使用卡门滤波方法来获得充电状态。 32.如申请专利范围第31项所述之方法,其中,藉由该 卡门滤波方法来获得不确定値计算被使用来发现 该计算最小充电电流的可信程度。 33.如申请专利范围第29项所述之方法,其中,该电池 是包含n个电池的电池组。 34.如申请专利范围第33项所述之方法,其中,基于充 电状态限制以计算该电池最小充电电流的该步骤 使用以下方程式来计算在该电池组中每一个电池k 的电流限制: 式中 表示充电状态限制为基础的最小充电电流,Zk (t)表示在时间t时电池的充电状态,Zmin表示充电状 态的设计限制,表示库仑有效性效率因子,T表 示时间范围和C表示电池容量。 35.如申请专利范围第34项所述之方法,其中,基于充 电状态限制以计算该电池最小充电电流的该步骤 是: 36.如申请专利范围第29项所述之方法,其中,基于电 压限制以计算该电池最小充电电流的该步骤使用 一电池模型。 37.如申请专利范围第36项所述之方法,其中,电池模 型藉由泰勒展开式来解答。 38.如申请专利范围第36项所述之方法,其中,该电池 模型藉由使用离散时间状态空间的电池模型来解 决。 39.如申请专利范围第36项所述之方法,其中,该电池 是包含n个电池的电池组。 40.如申请专利范围第39项所述之方法,其中,该电池 模型是: vk(t+t)=OCV(zk(t+t))-Rik (t) 式中vk(t+t)表示以时间周期t为单位到未来电池k 的电池电压,OCV(Zk(t+t))表示以时间周期t为单位 到未来电池k的以充电状态为函数Zk的开路电池电 压,R是表示电池的内电阻常数和ik(t)表示电池的电 流。 41.如申请专利范围第40项所述之方法,其中,基于电 压限制的该最小充电电流藉由透过泰勒展开式解 答而被得到: 式中 表示电池k的最小充电电流,Rchg表示电池内放 电电阻, 表示关于被存在充电状态程度Zk(t)的充电状态z开 路电池电压的导数。 42.如申请专利范围第41项所述之方 法,其中,该 是藉由查询非经由实验的经验法则数 据的表格推断求得。 43.如申请专利范围第40项所述之方法,其中,该电池 模型使用离散时间状态空间的电池模型来解决。 44.如申请专利范围第43项所述之方法,其中,该离散 时间状态空间的电池模型是: xk[m+1]=f(xk[m],uk[m]) vk[m]=g(xk[m],uk[m]) 式中m表示离散时间样品指数,xk[m]表示时间的向量 函数和系统的状态,k[m]表示系统的输入量和包 含电池电流的组成部分,f()和g()被选为进行模 拟试验电池动态的函数。 45.如申请专利范围第44项所述之方法,其中,该k[m ]的输入量包含温度。 46.如申请专利范围第44项所述之方法,其中,该k[m ]的输入量包含电阻。 47.如申请专利范围第44项所述之方法,其中,该k[m ]的输入量包含容量。 48.如申请专利范围第44项所述之方法,其中, 藉由 寻找造成等式的ik而被发现 vmax=g(xk[m+T],uk[m+T]) 式中g(xk[m+T],uk[m+T])找出T秒到未来的电池电压。 49.如申请专利范围第48项所述之方法,其中,该等式 藉由使用对分查找演算法来发现。 50.如申请专利范围第44项所述之方法,其中,方程式 xk[m+T]=Axk[m]+Buk[m]是线性的,而A和B都是常数矩阵。 51.如申请专利范围第39项所述之方法,其中,该最大 充电电流是藉由使用方程式来选择: 式中imin表示基于电流限制的该最小 充电电流, 表示每一个电池k基于充电状态限制的 该最小充电电流的最大値, 表示 每一个电池k基于电压限制的该最小充电电流的最 大値。 52.如申请专利范围第51项所述之方法,其中,该最大 放电电流藉由解答方程式来计算求得: 式中 表示最小充放电电力,np表示有多少平行电池 的数目,ns表 示在一系列中电池的数目, 表示该计算的最小放 电电流,vk(t+t)表示以时间周期t为单位到未来电 池k的电池电压。 53.如申请专利范围第52项所述之方法,其中, 近似 为: 式中 表示开路电池电压,其为在时间t之电池k的充 电状态Zk、 、表示时间范围之T、表示库仑效率 因子之i、及表示电池容量之C的函数;以及Rchg表 示电池充电内电阻。 54.如申请专利范围第29项所述之方法,其中,任何该 充电状态限制,电压限制,电压限制藉由从该计算 中使用正无限或负无限来表示该计算的该消去的 限制都可以被消去。 55.如申请专利范围第29项所述之方法,其中,任何该 充电状态限制,电压限制,电流限制是和温度有关 的。 56.如申请专利范围第29项所述之方法,其中,该最大 放电能量被拿来检查为了确保落在该电池能量限 制内。 57.一种估计电池最大放电电力的电力计算设备,包 括: 一测量该电池电压的电压测量手段; 一测量该电池温度的温度测量手段; 一测量该电池电流的电流测量手段; 一计算该电池最大放电电力的估计手段,其中,该 估计手段所使用的测量包括有该电压测量手段,该 温度测量手段,该电流测量手段和执行计算去估计 该电池最大放电电力,该估计手段包括: 基于该电池电压限制以计算该电池最大放电电流 的手段; 基于该电池充电状态限制以计算该电池最大放电 电流的手段; 基于该电池电流限制以计算该电池最大放电电流 的手段,其中,该电池最大放电电力是从基于电压 限制所计算该最大放电电流,基于充电状态限制所 计算该最大放电电流,基于电流限制以计算该最大 放电电流中选取放电电流的最小値计算而得到。 58.如申请专利范围第57项所述之电力计算设备,其 中,该估计手段考量使用者定义T的时间范围。 59.如申请专利范围第57项所述之电力计算设备,其 中,基于充电状态限制以计算该电池最大放电电流 的电力计算设备藉由使用卡门滤波方法来获得充 电状态。 60.如申请专利范围第59项所述之电力计算设备,其 中,藉由该卡门滤波方法来获得不确定値计算被使 用来发现该计算最大放电电流的可信程度。 61.如申请专利范围第59项所述之电力计算设备,其 中,该电池是包含中n个电池的电池组。 62.如申请专利范围第59项所述之电力计算设备,其 中,基于电压限制以计算该电池最大放电电流的该 步骤使用一电池模型。 63.如申请专利范围第59项所述之电力计算设备,其 中,电池模型藉由泰勒展开式来解答。 64.如申请专利范围第59项所述之电力计算设备,其 中,该电池模型藉由使用离散时间状态空间的电池 模型来解决。 65.一种估计电池最小充电电力的电力计算设备,包 括: 一测量该电池电压的电压测量手段; 一测量该电池温度的温度测量手段; 一测量该电池电流的电流测量手段; 一计算该电池小充放电电力的估计手段,其中,该 估计手段所使用的测量包括有该电压测量手段,该 温度测量手段,该电流测量手段和执行计算去估计 该电池最小充电电力,该估计手段包括: 基于该电池电压限制以计算该电池最小充电电流 的手段; 基于该电池充电状态限制以计算该电池最小充电 电流的手段; 基于该电池电流限制以计算该电池最小充电电流 的手段,其中该电池最小充电电力是从基于电压限 制所计算该最小充电电流,基于充电状态限制所计 算的该最小充电电流,基于电流限制所计算的该最 小充电电流中选取放电电流的最大値计算而得到 。 66.如申请专利范围第65项所述之电力计算设备,其 中,该估计手段考量使用者定义T的时间范围。 67.如申请专利范围第65项所述之电力计算设备,其 中,基于充电状态限制以计算该电池最小充电电流 的手段藉由使用卡门滤波方法来获得充电状态。 68.如申请专利范围第67项所述之电力计算设备,其 中,藉由该卡门滤波方法来获得不确定値计算被使 用来发现该计算最大放电电流的可信程度。 69.如申请专利范围第67项所述之电力计算设备,其 中,该电池是包含n个电池的电池组。 70.如申请专利范围第67项所述之电力计算设备,其 中,基于电压限制以计算该电池最小充电电流之手 段使用一电池模型。 71.如申请专利范围第67项所述之电力计算设备,其 中,该电池模型藉由泰勒展开式来解答。 72.如申请专利范围第67项所述之电力计算设备,其 中,该电池模型藉由使用离散时间状态空间的电池 模型来解决。 图式简单说明: 图1A,流程图是根据本发明最大放电评估之概述。 图1B,流程图是根据本发明最小放电评估之概述。 图2,简图是显示本发明中感应器组成之功率。 图3,是详细的单元电化学其充电状态为函数之开 路电压的图例。 图4,是详细的单元电化学其充电状态为函数之衍 生开路电压的图例。 图5,显示利用本发明的单元模组之预测电压。 图6,为一在50%的充电状态下,UDDS循环之预测电压的 比例显示图。 图7,是一单元测试的充电状态描述。 图8,是比较PNGV HPPC方法与本发明的方法I,对于当SOC 为函数时计算其静止的最大功率。 图9,显示比较16次UDDS循环,超过90%SOC范围降至超过 10%SOC范围的单元循环测试,其放电功率容量评估图 。 图10,为图9的显示比例图,表示一个UDDS循环。 图11,显示比较16次UDDS循环,超过90%SOC范围降至超过 10%SOC范围的单元循环测试,其充电功率容量评估图 。 图12,为图11的显示比例图,表示一个UDDS循环。 |
