【技术实现步骤摘要】
本公开涉及一种用于车辆的电池系统，一种包括电池系统的车辆，一种用于评估用于车辆的电池系统的阻抗的方法和一种用于电池系统的计算机程序元件。
技术介绍
1、在现代电动车辆工业中，电动车辆电池被用作可充电电池，以为电池电动车辆(bevs)或混合动力电动车辆(hevs)的电机供电。通常提供和开发锂离子电池以改善电动车辆的特性，例如功率重量比(power-to-weight ratio)。因此，需要可靠的评估系统来评估电动车辆电池的性能。
2、通常，可充电电池元的电化学阻抗谱(eis)用于电动车辆应用和进一步相关的工业应用。电化学阻抗谱的益处可能在于例如精确测量电池元的健康状态或确定电池元的老化、锂镀形成过程和电解质电导率。与电解质的相互作用相关的电化学过程可以被模拟或计算为涉及诸如电阻器、电容器和电感器的电气部件的等效电路，从而可以识别控制对象(plant)或控制器传递函数。
技术实现思路
1、本公开的一个目的是提供一种用于电池电动车辆的一个或多个电池元(batterycells)的改进的性能评估系统。
2、本公开的主题至少部分地解决或缓解了该问题。
3、根据第一方面，提供了一种用于车辆的电池系统，其包括第一电池组和评估单元，该评估单元配置成评估第一电池组的阻抗并且包括具有第一dc/dc转换器的电流注入电路(current injection circuit)和测量电路。电流注入电路布置在电池系统中和/或邻近电池系统的第一电池组。
4、电流注
5、为了对电动车辆的电池系统执行电化学阻抗谱测量(electrochemicalimpedance spectroscopy)，在电池系统的评估单元中设置可以是电流注入电路的注入电路硬件和可以是进行测量的电路的测量电路。换句话说，需要将注入硬件添加到预先存在的电池系统中，使得注入硬件或电流注入电路可以物理地靠近第一电池组放置，使得具有评估单元的电池系统可以包括紧凑的结构。
6、此外，作为预先存在的电动车辆电池架构的附加电路，评估单元的电流注入电路可以被认为需要电池系统内部或第一电池组周围的额外成本或空间。为了解决这个问题，电池系统可以重新使用第一dc/dc转换器，该第一dc/dc转换器可以是车辆的供电电池系统的现有功率转换器并且设置在电动车辆的高电压推进架构内。因此，第一dc/dc转换器可以被设计成双向的，使得电气部件例如第一dc/dc转换器可以用于多种目的，即从电池组向车辆的一个或多个负载供电，并生成用于电池组阻抗分析的注入电流或第一注入电流信号。
7、车辆可以是高功率电动车辆，并且第一电池组可以是由一个或多个电池元组成的第一高电压电池组。
8、评估单元可以配置成通过遵循与控制系统中通常使用的小信号激励分析的工作原理相当的工作原理来评估所述第一电池组的阻抗。例如，可以通过将正弦电流注入到电池元中来在不同频率处测量电池元的电阻抗。测量的电池元电压与注入的正弦电流之间的比率可以提供阻抗信息，该阻抗信息可以由作为电阻项的实部项和作为电抗项的虚部项组成。虚部电抗项还可以包含容抗和感抗。
9、在一个示例中，电池系统可以进一步包括第二电池组。第二电池组可以串联地连接到第一电池组。
10、组合和连接的第一和第二电池组可以整体向电动车辆的一个或多个高电压负载提供更高的功率。为电池系统提供可以允许对第一电池组和第二电池组进行独立的估计或评估的评估单元可能也是重要的。
11、在一个示例中，第一dc/dc转换器可以是第一高电压到低电压dc/dc转换器和/或双向高电压到低电压dc/dc转换器。第一高电压到低电压dc/dc转换器可以电连接到第一电池组。
12、替代地或附加地，第一高电压到低电压dc/dc转换器可以配置成以反向供电传输模式工作，用于对第一电池组充电。
13、双向高电压到低电压dc/dc转换器可以在一侧电连接到第一高电压电池组，在另一侧电连接到低电压电池以及一个或多个低电压负载，其中低电压电池可以进一步电连接到车辆的底盘，并且低电压负载可以进一步电连接到车辆的底盘。第一高电压到低电压dc/dc转换器可以被设计成在反向供电传输模式下工作，使得第一高电压电池组可以从低电压电池充电。此外，第一高电压到低电压dc/dc转换器可以持久地电连接到低电压电池。
14、在一个示例中，评估单元的电流注入电路还可以包括第二dc/dc转换器，其可以是第二高电压到低电压dc/dc转换器和/或双向高电压到低电压dc/dc转换器。第二dc/dc转换器可以电连接到第二电池组和/或配置成在反向供电传输模式下工作以对第二电池组充电。
15、第二电池组也可以是第二高电压电池组。第二双向高电压到低电压dc/dc转换器还可以连接到第二低电压电池，用于生成从第二低电压电池到第二高电压电池组的第二注入电流，用于评估第二高电压电池组的阻抗，而第一双向高电压到低电压dc/dc转换器连接到第一低电压电池，用于生成从第一低电压电池到第一高电压电池组的第一注入电流，用于评估第一高电压电池组的阻抗。因此，可以独立地执行第一高电压电池组和第二高电压电池组的阻抗评估。
16、但是，由于第一低电压电池上的低电压功耗可能不等于第二低电压电池上的低电压功耗，这可能导致第一与第二电池组之间的能量不平衡。为了实现第一电池组与第二电池组之间的能量平衡，可能需要不同的第一dc/dc转换器。
17、在一个示例中，第一dc/dc转换器可以是降压-升压dc/dc转换器和/或高电压到高电压降压-升压dc/dc转换器。
18、此外，第一dc/dc转换器可以电连接到第一电池组和/或第二电池组，并且配置成平衡第一电池组与第二电池组之间的能量差。
19、在一个示例中，第一dc/dc转换器可以包括可以电连接到第一电池组的第一晶体管、可以电连接到第二电池组的第二晶体管、以及储能单元。第一晶体管、第二晶体管和储能单元可以相互电连接。
20、第一dc/dc转换器或高电压到高电压非隔离降压-升压dc/dc转换器可以配置成通过将高电压到高电压非隔离降压-升压dc/dc转换器作为整体部件连接到第一和第二电池组，将能量或电压消耗从第一高电压电池组传输到第二高电压电池组或以相反的方向传输，从而导致能量平衡。
21、第一晶体管和第二晶体管可以分别是金属氧化物半导体场效应晶体管(mosfet)。
22、在一个示例中，储能单元可以是包括电感器和/或电容器的电路。
23、此外，高电压到高电压非隔离降压-升压dc/dc转换器还可以包括另一电容器，该电容器可以电连接到连接的第一和第二电池组的dc线。
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【技术保护点】
1.一种用于车辆(10)的电池系统(100)，包括：
2.根据权利要求1所述的电池系统(100)，还包括
3.根据权利要求1或2所述的电池系统(100)，
4.根据前述权利要求中任一项所述的电池系统(100)，
5.根据权利要求2所述的电池系统(100)，
6.根据权利要求5所述的电池系统(100)，
7.根据权利要求6所述的电池系统(100)，
8.根据权利要求5至7中任一项所述的电池系统(100)，
9.根据权利要求5至8中任一项所述的电池系统(100)，
10.根据前述权利要求中任一项所述的电池系统(100)，
11.根据前述权利要求中任一项所述的电池系统(100)，还包括：
12.一种车辆(10)，包括根据前述权利要求1至11中任一项所述的电池系统(100)。
13.一种用于评估用于车辆(10)的电池系统(100)的阻抗的方法，包括：
14.根据权利要求13所述的方法，进一步包括以下步骤：
15.一种用于根
...【技术特征摘要】
1.一种用于车辆(10)的电池系统(100)，包括：
2.根据权利要求1所述的电池系统(100)，还包括
3.根据权利要求1或2所述的电池系统(100)，
4.根据前述权利要求中任一项所述的电池系统(100)，
5.根据权利要求2所述的电池系统(100)，
6.根据权利要求5所述的电池系统(100)，
7.根据权利要求6所述的电池系统(100)，
8.根据权利要求5至7中任一项所述的电池系统(100)，
9.根据权利要求5至8中任一项所述的电池系统(100)，
10.根据...
【专利技术属性】
技术研发人员：N·R·甘纳马尼尼，J·舍斯泰特，S·别利奇，
申请(专利权)人：沃尔沃汽车公司，
类型：发明
国别省市：
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