对串联连接的电池元件中的过度放电事件的响应的利记博彩app_4

文档序号:8501290阅读:来源:国知局
,电压增益和/或电压偏移因数)。在针对所检测到的异常充电事件的这种类型的响应中,每个电池元件105具有异常充电分布曲线,其对正在经历可能的异常充电事件的电池元件加以标记。BMS 110对那些元件参数进行调节以减少异常充电分布曲线和集合405中的电池元件的充电分布曲线之间的变化。优选地,该调节将异常充电分布曲线移动至集合405中。
[0070]第九种类型的响应涉及ESS 100的热控制。如这里所讨论的,一些实施例被实施以针对具有不平衡的任何电池元件解决可能的热逸散的潜在风险,响应于充电,上述不平衡可能会导致过度充电或过热。这种响应涉及到降低ESS 100和/或其组件的温度以减少可能导致热逸散的过热。ESS 100通常包括一些类型的热控制系统(例如,使得冷却剂通过ESS 100进行循环而去除热量的冷却系统以及一些类型的用于从冷却剂等传输热量的热交换器)。该响应包括BMS 110从热控制系统发起有所增强的冷却。该热控制系统根据充分降低任何热逸散风险所需要或期望的而以有所提高的冷却能力或最大冷却能力进行操作。该有所增强的冷却降低了经历过度充电事件的电池元件的任何自行发热至热逸散点的机会。
[0071]在一些实施例中,该热控制系统在检测到过度充电事件时立即进入加强冷却模式。如以上所讨论的,还存在所检测到的过度充电事件会导致另一种附加响应的情形。该附加响应可以矫正或减少过度充电事件,在这种情况下,该加强冷却模式可以有所减少或被终止。例如,在开始加强冷却模式之后,异常的电池元件可以被VMBS 125进行泄放而使得其不再被过度充电,并且减少进一步过度充电的机会。随后,该热控制系统可以被关闭(就像充电时通常的那样)。
[0072]在其它实施方式中,该第十种类型的响应的一个版本包括对热控制系统的一个或多个热设置点进行调节。BMS 110能够在较低温度减少热设置点(其启动热控制系统的激活)而响应于所检测到的过度充电事件提供额外的安全裕度。
[0073]第十种类型的响应包括备用响应,其针对于参数(例如,电压)测量系统变得无法操作的情形。在一些实施方式中,该备份响应可以在电压测量工具变得完全无法工作的情况下(例如,电压感应线路断开连接)起主要作用,甚至在没有检测到异常充电事件时。许多系统通过立即不允许驱动而对无法工作的电压测量作出响应。本发明的一些实施例对一对非连续电池元件的电压测量进行操作,其中丢失的电压测量属于这对电池元件中的一个电池元件。该响应允许针对异常充电事件(过度充电和过度放电)进行一定保护,即使针对特定电池元件失去了参数测量。这是并未针对持续驱动所涉及的特殊操作模式。然而,包括这样的可选响应将允许用户将车驶入服务区,而不是在电压测量无法使用的情况下立即被搁置并需要救援。
[0074]过度放电
[0075]在所检测的包括一个或多个电池元件的过度放电的异常充电事件的情况下,BMS110提供一个或多个适当响应。以下七种响应是这里所提到的过度充电响应中的一些的对照形式。
[0076]针对过度放电的第一种类型的响应包括防止车辆的未来充电直至该车辆获得服务。通过控制、限制或防止充电来解决过度放电在一定程度上是与直觉相反的,但是已经观察到导致过度放电的一些问题可能会在后续的充电周期导致过度充电。
[0077]第二种类型的响应包括基于检测时的真实SOC调节电荷SOC或电压目标(可能随着在每个充电周期收集信息而以增量方式进行)。在这种情况下,与过度充电的响应相比,电荷SOC或电压目标可以有选择地被增大。
[0078]第三种类型的响应包括BMS 110启用EES 100以使用有所增大的最低SOC或电压目标进行操作。
[0079]第四种类型的响应包括对事件进行日志记录,其可以包括温度、所有分块的S0C、所有分块的电压测量、所有分块在事件出现时的dV/dQ以及充/放电速率中的一个或多个。如以上所提到的,该日志可以存储在与ESS 100相关联的内部存储器中或者被传输至数据中心。该内部存储器并不必在物理上是ESS 100的一部分,而是可以包括在与ESS 100电通信的另一个控制或数据获取系统之中。
[0080]第五种类型的响应包括对受影响的电池元件的参数(例如,增益/偏移量因数)进行调节。在一些情况下,该调节也可能影响到目标电池元件以外的其他电池元件。也就是说,一些参数调节可能影响到多个元件,并且BMS 110可能需要使用二级调节模态对已经被调节的非目标电池元件进行补偿。
[0081]第六种类型的响应包括备份响应,其针对于其中参数(例如,电压)测量系统变得无法操作的情形。在一些实施方式中,该备份响应可以在电压测量工具变得完全无法工作的情况下(例如,电压感应线路断开连接)起主要作用,甚至在没有检测到异常充电事件时。许多系统通过立即不允许驱动而对无法工作的电压测量作出响应。本发明的一些实施例对一对非连续电池元件的电压测量进行操作,其中丢失的电压测量属于这对电池元件中的一个电池元件。该响应允许针对异常充电事件(过度充电和过度放电)进行一定保护,即使对于特定电池元件失去了参数测量。这是并未针对持续驱动所涉及的特殊操作模式。然而,包括这样的可选响应将允许用户将车驶入服务区,而不是在电压测量无法使用的情况下立即被搁置并需要救援。
[0082]第七种类型的响应包括BMS 110限制从ESS 100所汲取的最大电力。该响应人为地抑制EV可用的动力,这防止了异常充电事件期间的快速放电以及可能的过热。该响应一般并不能被应用于过度充电事件,因为充电电流将由充电参数进行设置并且该电流通常在放电期间明显更低。
[0083]图5图示了实施异常充电事件检测和响应的系统500。系统500包括能量环境505,其包含ESS 100、控制系统510、能量转换器515和支持系统。能量环境505可以是电动车辆或者其中能够存储并转换电能的其它环境。控制系统510监视各个组件的状态和状况,并且包括适用于该内容的1/0(输入/输出)特征,诸如从用户接收有关速度的输入。控制系统510通常包括所存储程序的计算系统,其具有存储器和处理单元,它们被配置为实施系统500的组件的控制机制。控制系统510可以完全或部分地与系统500中诸如ESS100的BSM 110的另一个组件进行整合。在其它情况下,BMS 110的一些或全部功能可以由控制系统510来实施。能量转换器515表示使用来自ESS 100的能量的一个或多个部件。这些部件可以包括电动机(例如,电动推进电机)以及使用能量环境505中的能量的其它设备。支持520表示能量环境505中支持其使用和操作的热控制系统和其它组件。
[0084]系统500进一步包括充电器525,其通常是静态能量充电站并且提供被用于对ESS100的电池元件进行充电的电源(通常为AC电力)。能量环境505的一个或多个组件可以实施这里所描述的任意检测和响应模态。
[0085]图6图示了检测处理600的流程图。处理600包括用于证实异常充电事件(ECE)的存在或存在可能性的步骤605-630。步骤605首先估计基准。在简单情况下,ESS 100包括将要使用的基准的监视和数据获取设备(例如,电压和电流传感器以及用于测量和估算的逻辑设备)。在充电期间,大多数关心的ECE是过度充电事件,而过度放电事件在ESS 100的充电期间以及能量环境505的操作期间可能是相关的。
[0086]步骤605的基准优选地是ESS 100的电池元件105的电压集合样本的满意表示形式。可以采用其它基准,诸如查找表或其它数据组织的输出。
[0087]接下来,处理600在步骤605之后,步骤610针对个体电池元件105确定所期望的参数数值。该讨论包括这样做的多种方式,包括测量个体电压水平或测量群组(例如,一对电池元件105)的电压水平。
[0088]接下来,步骤615执行所确定的个体电压水平相对于基准的比较。在优选实施例中,充电事件被确定为正常还是异常基于参数值性能评估,后者进而可以依赖于瞬时还是稳定状态的操作。尤其对于稳定状态操作而言,其取决于SOC曲线和偏移曲线。就此而言,本发明实施例所实施的这种类型的检测并不是该处理对电池元件的参数值趋势作出响应时的即时确定,其优选地作为电荷状态的函数,并且最为优选地作为SOC的函数的加载的电池元件的电压的函数。如以上所提到的瞬时操作更具即时性并且能够提供更快的响应。
[0089]在对参数值与基准进行的比较之后或在其期间,处理600在步骤620针对阈值而测试该比较的结果。根据该测试如何实施(例如,超过阈值为真还是未超过阈值为真),步骤620确定特定比较是否表示或者有充分可能表示异常充电事件。进一步的区分是基于系统500在测试时是否正在充电。充电期间的异常充电事件通常表示过度充电事件,而其它时间的异常充电事件则通常表示过度放电事件。
[0090]当处理600并未在步骤620的测试确定存在ECE时,处理600继续该检测处理。其含义取决于步骤605-620如何得以实施的细节。对于中断驾驶的测试,步骤625返回其在中断时正在执行的操作。在一些情况下,步骤615和步骤620被组合,从而步骤626针对另一个参数相对基准的另一个比较而返回步骤615。在一些情况下,处理600对基准进行更新,从而步骤625返回步骤605以确定基准是否需要更新。步骤625可以简单地返回步骤610以继续监视电池元件105的参数。
[0091]当步骤620的测试为真时,处理600使用该比较来识别并标记异常电池元件为具有异常充电事件(其可以被进一步基于使用/实时方式以及来自充电器525的充电状态而识别为过度充电或过度放电的充电事件)。大多数实施方式进一步包括针对任何在步骤630所检测到的CEC的一种或多种响应。该响应也可以取决于ECE的类型。这里所描述的本发明的实施例包括代表性的响应类型。
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