包括用于监控电池单元健康的电容测量的电池管理系统技术方案

电池单元包含由非金属材料制成的电池单元外壳。第一电池端子，其被布置在电池单元外壳中。第二电池端子，其被布置在电池单元外壳中。电解质，其位于第一电池端子与第二电池端子之间。C个导电部分，其被布置成相邻于电池单元外壳的外表面，其中C为大于零的整数。其中C为大于零的整数。其中C为大于零的整数。

【技术实现步骤摘要】
包括用于监控电池单元健康的电容测量的电池管理系统
[0001]本节中提供的信息是为了总体上介绍本公开的上下文。在本节中描述的程度范围内的当前提名的专利技术人的工作以及在提交时说明书的可不符合现有技术条件的方面，均不被明示或暗示地承认为现有技术反对本公开。


[0002]本公开涉及电池系统，并且更具体地，涉及用于电动车辆的电池单元的电池监控系统。

技术介绍

[0003]电动车辆（EV）诸如电池电动车辆（BEV）、混合动力车辆和/或燃料电池车辆的包括一个或多个电机和包括一个或多个电池单元的电池系统。电池单元可以被布置在包括两个或更多个电池单元的电池模块中且/或包括两个或更多个电池模块的电池组中。功率控制系统被用于控制从公用设施充电期间的电池系统的充电和/或放电、驾驶期间的再生制动和/或加速。
[0004]电池管理系统（BMS）监控电池系统的各种参数并且控制电池系统的操作。电池单元包括布置在电池单元的阳极和阴极之间的固体或液体电解质。在电池的寿命内，由于电池单元中的电解质变干、固体或液体电解质的化学改变、活性锂存量的损失和/或活性材料的改变的相互关联的组合，电池的性能可降低。使用BMS难以检测到这些情况。

技术实现思路

[0005]电池单元包含由非金属材料制成的电池单元外壳。第一电池端子，其被布置在电池单元外壳中。第二电池端子，其被布置在电池单元外壳中。电解质，其位于第一电池端子与第二电池端子之间。C个导电部分，其被布置成相邻于电池单元外壳的外表面，其中C为大于零的整数。
[0006]在其它特征中，C大于一。C个导电部分包含金属箔层。电池单元包含袋型电池单元，并且电池单元外壳包含电池袋。电池单元外壳包括多个层，并且其中，金属箔层被层压在电池袋的多个层的两个相邻层之间。
[0007]电池系统包含电池模块外壳和布置在电池模块外壳中的N
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1个附加的电池单元，其中N为大于一的整数。压缩材料被布置在电池模块外壳中的N个电池单元的相邻电池单元之间。N个电池单元中的第一电池单元的导电部分中的第一导电部分被布置在压缩材料与N个电池单元中的第一电池单元的外表面之间。
[0008]电池系统包含N
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1个附加的根据权利要求1所述的电池单元，其中N为大于一的整数。控制器包括电容测量模块，其被配置成测量以下中的至少一个之间的电容值：N个电池单元中的至少一个电池单元的C个导电部分与N个电池单元中的至少一个电池单元的第一电池端子和第二电池端子中的至少一个；和C个导电部分中的至少两个。
[0009]在其它特征中，电容测量模块被配置成通过以预定电流对N个电池单元中的至少
一个电池单元的C个导电部分进行充电和放电中的至少一种以及测量所造成的电压的上升速率来测量N个电池单元的有效介电常数。电容测量模块被配置成通过使具有预定频率的电流流过N个电池单元中的至少一个电池单元的C个导电部分并且测量所造成的电压和电流来测量电池单元的有效介电常数。控制器被配置成至少部分地响应于电容值来评估电池健康状态。
[0010]在其它特征中，电容测量模块被配置成测量多个频率下的电容值以评估电池健康状态。电容测量模块被配置成基于电容值中的对应电容值来估计N个电池单元的电解质水平。电容测量模块被配置成基于电容值来估计剩余电池寿命。电容测量模块被配置成基于电容值来检测和预测电池热失控中的至少一种。
[0011]电池系统包含N个电池单元，其中，N个电池单元中的每一个电池单元包含包括袋的袋型电池。第一电池端子被布置在袋中。第二电池端子被布置在袋中。电解质位于第一电池端子与第二电池端子之间。C个导电部分被布置成相邻于袋的一个或多个外表面，其中C为大于零的整数。控制器包括电容测量模块，其被配置成测量N个电池单元的C个导电部分与N个电池单元的第一电池端子和第二电池端子中的至少一个之间的电容值。
[0012]在其它特征中，C大于一，并且其中，C个导电部分包含金属箔层。袋包括多个层，并且其中，金属箔层被层压在电池袋的多个层中的至少两个之间。
[0013]在其它特征中，压缩材料被布置在电池模块外壳中的N个电池单元的相邻电池单元之间。N个电池单元中的至少一个电池单元的导电部分中的至少一个导电部分被布置在压缩材料与N个电池单元中的至少一个电池单元的外表面之间。
[0014]控制器被配置成进行以下中的至少一项：至少部分地响应于电容值来评估电池健康状态；测量多个频率下的电容值以评估电池健康状态；基于电容值中的对应电容值来估计N个电池单元的电解质水平；和基于电容值来检测和预测电池热失控中的至少一种。
[0015]在其它特征中，控制器被配置成响应于电容值来调整电池系统的至少一个操作参数。
[0016]本公开具有以下方案。
[0017]方案1. 电池单元，包含：电池单元外壳，其由非金属材料制成；第一电池端子，其被布置在所述电池单元外壳中；第二电池端子，其被布置在所述电池单元外壳中；电解质，其位于所述第一电池端子与所述第二电池端子之间；和C个导电部分，其被布置成相邻于所述电池单元外壳的外表面，其中C为大于零的整数。
[0018]方案2. 根据方案1所述的电池单元，其中，C大于一。
[0019]方案3. 根据方案1所述的电池单元，其中，所述C个导电部分包含金属箔层。
[0020]方案4. 根据方案3所述的电池单元，其中，所述电池单元包含袋型电池单元，并且所述电池单元外壳包含电池袋。
[0021]方案5. 根据方案3所述的电池单元，其中，所述电池单元外壳包括多个层，并且其中，所述金属箔层被层压在所述电池袋的所述多个层的两个相邻层之间。
[0022]方案6. 电池系统，包含：
电池模块外壳；N
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1个附加的根据方案1所述的电池单元，其被布置在所述电池模块外壳中，其中N为大于一的整数；和压缩材料，其被布置在所述电池模块外壳中的N个电池单元的相邻电池单元之间，其中，所述N个电池单元中的第一电池单元的导电部分中的第一导电部分被布置在所述压缩材料与所述N个电池单元中的所述第一电池单元的外表面之间。
[0023]方案7. 电池系统，包含：N
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1个附加的方案1所述的电池单元，其中N为大于一的整数；和控制器，其包括电容测量模块，所述电容测量模块被配置成测量以下中的至少一个之间的电容值：N个电池单元中的至少一个电池单元的C个导电部分与所述N个电池单元中的至少一个电池单元的第一电池端子和第二电池端子中的至少一个；和所述C个导电部分中的至少两个。
[0024]方案8. 根据方案7所述的电池系统，其中，所述电容测量模块被配置成通过以预定电流对所述N个电池单元中的至少一个电池单元的所述C个导电部分进行充电和放电中的至少一种并测量所造成的电压的上升速率来测量所述N个电池单元的有效介电常数。
[0025]方案9. 根据方案7所述的电池系统，其中，所述电容测量模块被配置成通过使具有预定频率的电流流过所述N个电池单元本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.电池单元，包含：电池单元外壳，其由非金属材料制成；第一电池端子，其被布置在所述电池单元外壳中；第二电池端子，其被布置在所述电池单元外壳中；电解质，其位于所述第一电池端子与所述第二电池端子之间；和C个导电部分，其被布置成相邻于所述电池单元外壳的外表面，其中C为大于零的整数。2.根据权利要求1所述的电池单元，其中，C大于一。3.根据权利要求1所述的电池单元，其中，所述C个导电部分包含金属箔层。4.根据权利要求3所述的电池单元，其中，所述电池单元包含袋型电池单元，并且所述电池单元外壳包含电池袋。5.根据权利要求3所述的电池单元，其中，所述电池单元外壳包括多个层，并且其中，所述金属箔层被层压在所述电池袋的所述多个层的两个相邻层之间。6.电池系统，包含：电池模块外壳；N
‑
1个附加的根据权利要求1所述的电池单元，其被布置在所述电池模块外壳中，其中N为大于一的整数；和压缩材料，其被布置在所述电池模块外壳中的N个电池单元的相邻电池单元之间，其中，所述N个电池单元中的第一电池单元的导电部分中的第一导电部分被布置在所述压缩材料与所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：M，
申请(专利权)人：通用汽车环球科技运作有限责任公司，
类型：发明
国别省市：