本申請總體上涉及使用開環(huán)方法和閉環(huán)方法進行荷電狀態(tài)估計以確定電池容量估計。

背景技術：

混合動力電動車輛和純電動車輛依靠牽引電池來提供推進動力，并且還可為一些附件提供電力。牽引電池通常包括以各種構(gòu)造連接的多個電池單元。為了確保車輛的優(yōu)化運行，會監(jiān)測牽引電池的各種性能。一個有用的性能是指示儲存在電池中的電荷的量的電池荷電狀態(tài)(soc)?？捎嬎阏麄€牽引電池的soc和每個電池單元的soc。牽引電池的soc提供剩余電荷的指示。每個單獨的電池單元的soc提供用于平衡電池單元之間的soc的信息。除soc之外，電池允許充放電功率極限可用于確定電池操作的范圍并防止電池過度操作。

技術實現(xiàn)要素：

一種車輛功率系統(tǒng)可包括：控制器，被配置為基于牽引電池的容量變化輸出純電動可行駛里程指示，其中，從牽引電池的荷電狀態(tài)變化的開環(huán)估計和閉環(huán)估計導出所述牽引電池的容量變化。所述容量變化可與開環(huán)估計和閉環(huán)估計之比成比例。閉環(huán)估計可包含指示容量變化的信息。開環(huán)估計可包含指示牽引電池的初始容量的信息。容量變化可以是多個容量變化的平均值，所述多個容量變化中的每個容量變化與荷電狀態(tài)變化事件有關。

根據(jù)本發(fā)明，提供一種車輛，包括：牽引電池；控制器，被配置為基于牽引電池的容量變化改變牽引電池的最大充放電電流極限，其中，從牽引電池的荷電狀態(tài)變化的開環(huán)估計和閉環(huán)估計導出所述牽引電池的容量變化。

根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，所述容量變化與開環(huán)估計和閉環(huán)估計之比成比例。

根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，閉環(huán)估計包含指示容量變化的信息。

根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，開環(huán)估計包含指示牽引電池的初始容量的信息。

根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，容量變化是多個容量變化的平均值，所述多個容量變化中的每個容量變化與荷電狀態(tài)變化事件有關。

根據(jù)本發(fā)明，提供一種牽引電池管理方法，包括：通過控制器基于牽引電池的容量變化改變牽引電池的最大充放電功率極限，其中，從牽引電池的荷電狀態(tài)變化的開環(huán)估計和閉環(huán)估計導出所述牽引電池的容量變化。

根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，所述容量變化與開環(huán)估計和閉環(huán)估計之比成比例。

根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，閉環(huán)估計包含指示容量變化的信息。

根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，開環(huán)估計包含指示牽引電池的初始容量的信息。

根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，容量變化是多個容量變化的平均值，所述多個容量變化中的每個容量變化與荷電狀態(tài)變化事件有關。

附圖說明

圖1是示出了典型的動力傳動系統(tǒng)和能量儲存組件的混合動力車輛的示圖。

圖2是由多個電池單元組成并通過電池能量控制模塊監(jiān)測和控制的可能的電池組布置的示圖。

圖3是具有一個rc電路的示例性電池單元等效電路的示圖。

圖4是具有多孔電極的金屬離子電池的截面的圖示。

圖4a是在放電期間由鋰離子擴散過程導致的負電極中代表性顆粒內(nèi)部的鋰離子濃度分布的圖示。

圖4b是在放電期間由鋰離子擴散過程導致的正電極中代表性顆粒內(nèi)部的鋰離子濃度分布的圖示。

圖4c是活性材料固體顆粒和鋰離子遷移和擴散過程的圖示。

圖5是使用開環(huán)方法和閉環(huán)方法的soc變化的圖示和曲線圖，用以估計新的電池容量。

圖6是使用開環(huán)方法和閉環(huán)方法的soc變化的圖示和曲線圖，用以對估計的電池容量求平均值。

具體實施方式

在此描述本公開的實施例。然而，應當理解，所公開的實施例僅為示例，其它實施例可采用各種形式和替代形式。附圖無需按比例繪制；可夸大或縮小一些特征以顯示特定組件的細節(jié)。因此，在此所公開的具體結(jié)構(gòu)和功能細節(jié)不應被解釋為限制，而僅為教導本領域技術人員以多種形式實施本發(fā)明的代表性基礎。如本領域內(nèi)的普通技術人員將理解的，參考任一附圖說明和描述的多個特征可與一個或更多個其它附圖中說明的特征組合以產(chǎn)生未明確說明或描述的實施例。說明的特征的組合提供用于典型應用的代表性實施例。然而，與本公開的教導一致的特征的多種組合和變型可被期望用于特定應用或?qū)嵤┓绞健?/p>

圖1描繪了典型的插電式混合動力電動車輛(hev)。典型的插電式混合動力電動車輛112可以包括結(jié)合到混合動力傳動裝置116的一個或更多個電機114。電機114可以有能力作為馬達或發(fā)電機運轉(zhuǎn)。另外，混合動力傳動裝置116結(jié)合到發(fā)動機118?；旌蟿恿鲃友b置116還結(jié)合到驅(qū)動軸120，驅(qū)動軸120結(jié)合到車輪122。當發(fā)動機118開啟或關閉時，電機114可以提供推進和減速能力。電機114還用作發(fā)電機，并且能夠通過回收在摩擦制動系統(tǒng)中通常將作為熱損失掉的能量來提供燃料經(jīng)濟效益。電機114還可通過允許發(fā)動機118以更高效的狀態(tài)(發(fā)動機轉(zhuǎn)速和負載)運轉(zhuǎn)并允許混合動力電動車輛112在特定狀況下以電動模式(發(fā)動機118關閉)運轉(zhuǎn)而減少車輛排放。

牽引電池或電池組124儲存可被電機114使用的能量。車輛電池組124通常提供高電壓dc輸出。牽引電池124電連接到一個或更多個電力電子模塊。一個或更多個接觸器142在斷開時可使牽引電池124與其它組件隔離，并在閉合時可使牽引電池124連接到其它組件。電力電子模塊126還電連接到電機114，并且提供在牽引電池124和電機114之間雙向傳輸能量的能力。例如，典型的牽引電池124可以提供dc電壓，而電機114可使用三相ac電流來運轉(zhuǎn)。電力電子模塊126可以將dc電壓轉(zhuǎn)換為電機114使用的三相ac電流。在再生模式下，電力電子模塊126可以將來自用作發(fā)電機的電機114的三相ac電流轉(zhuǎn)換為牽引電池124使用的dc電壓。在此的描述同樣適用于純電動車輛。對于純電動車輛，混合動力傳動裝置116可以是連接到電機114的齒輪箱，并且發(fā)動機118可以不存在。

牽引電池124除提供用于推進的能量之外，還可以提供用于其它車輛電氣系統(tǒng)的能量。車輛可以包括dc/dc轉(zhuǎn)換器模塊128，dc/dc轉(zhuǎn)換器模塊128將牽引電池124的高電壓dc輸出轉(zhuǎn)換為與其它車輛負載兼容的低電壓dc供應。其它高電壓電負載(諸如壓縮機和電加熱器)146可以直接連接到高電壓而不使用dc/dc轉(zhuǎn)換器模塊128。電負載146可具有在合適的時候運轉(zhuǎn)電負載146的相關控制器。低電壓系統(tǒng)可電連接到輔助電池130(例如，12v電池)。

車輛112可以是電動車輛或插電式混合動力車輛，其中，牽引電池124可以通過外部電源136被再充電。外部電源136可以連接到電插座。外部電源136可以電連接到電動車輛供電設備(evse)138。evse138可以提供電路和控制，以調(diào)節(jié)并管理在電源136和車輛112之間的能量的傳輸。外部電源136可以向evse138提供dc電力或ac電力。evse138可以具有用于插入到車輛112的充電端口134中的充電連接器140。充電端口134可以是被構(gòu)造為將電力從evse138傳輸?shù)杰囕v112的任何類型的端口。充電端口134可以電連接到充電器或車載電力轉(zhuǎn)換模塊132。電力轉(zhuǎn)換模塊132可以調(diào)節(jié)從evse138供應的電力，以向牽引電池124提供合適的電壓水平和電流水平。電力轉(zhuǎn)換模塊132可與evse138進行接口連接，以協(xié)調(diào)向車輛112的電力傳輸。evse連接器140可具有與充電端口134的相應凹槽匹配的插腳?？蛇x地，被描述為電連接的各種組件可使用無線電感耦合來傳輸電力。

可以提供一個或更多個車輪制動器144，以使車輛112減速以及防止車輛112運動。車輪制動器144可以被液壓致動、電致動或者以它們的某些組合被致動。車輪制動器144可以是制動系統(tǒng)150的一部分。制動系統(tǒng)150可以包括協(xié)同工作以操作車輪制動器144的其它組件。為簡要起見，附圖描繪了制動系統(tǒng)150和其中一個車輪制動器144之間的一個連接。暗含了制動系統(tǒng)150和其它車輪制動器144之間的連接。制動系統(tǒng)150可以包括控制器以監(jiān)控并協(xié)調(diào)制動系統(tǒng)150。制動系統(tǒng)150可以監(jiān)控制動組件并控制車輪制動器144以使車輛減速或控制車輛。制動系統(tǒng)150可以對駕駛員命令作出響應，也可以自動地操作以實現(xiàn)諸如穩(wěn)定性控制的功能。制動系統(tǒng)150的控制器可以在被其它控制器或子功能請求時實施施加請求的制動力的方法。

所討論的各種組件可具有一個或更多個相關聯(lián)的控制器，以控制并監(jiān)測所述組件的操作。控制器可經(jīng)由串行總線(例如，控制器局域網(wǎng)(can))或經(jīng)由分立的導體進行通信。此外，可存在系統(tǒng)控制器148以協(xié)調(diào)各個組件的操作。牽引電池124可以由各種化學配方構(gòu)成。典型的電池組化學成分可以是鉛酸、鎳-金屬氫化物(nimh)或鋰離子。

圖2示出了具有簡單的串聯(lián)構(gòu)造的n個電池單元202的典型的牽引電池組200。電池組200可以由串聯(lián)或并聯(lián)或者它們的一些組合連接而成的任意數(shù)量的單獨的電池單元組成。典型的系統(tǒng)可以具有一個或更多個控制器，諸如監(jiān)測并控制牽引電池200的性能的電池能量控制模塊(becm)204。becm204可以監(jiān)測若干個電池組水平特性，諸如可通過電池組電流測量模塊208監(jiān)測的具有相應的充放電極限的電池組充放電電流206、可通過電池組電壓測量模塊212監(jiān)測的電池組電壓210以及可通過電池組溫度測量模塊214監(jiān)測的電池組溫度。becm204可以具有非易失性存儲器，使得當becm204處于關斷狀態(tài)時數(shù)據(jù)可以被保留。保留的數(shù)據(jù)可以在下一個點火循環(huán)時被使用。電池管理系統(tǒng)可以包括除了電池單元以外的其他組件，并可包括becm204、測量傳感器和模塊(208，212，214)和傳感器模塊216。電池管理系統(tǒng)的功能可以是以安全有效的方式操作牽引電池。

除電池組的水平特性之外，還可測量并監(jiān)測電池單元220的水平特性。例如，可以測量每個電池單元220的電壓、電流和溫度。系統(tǒng)可以使用傳感器模塊216測量單個電池單元220的特性。根據(jù)能力，傳感器模塊216可以測量一個或多個電池單元220的特性。電池組200可以利用多達nc個傳感器模塊216來測量每個電池單元220的特性。每個傳感器模塊216可以將測量值傳輸?shù)絙ecm204以進行進一步的處理和協(xié)調(diào)。傳感器模塊216可以將信號以模擬形式或數(shù)字形式傳輸?shù)絙ecm204。在一些實施例中，傳感器模塊216的功能可以被合并到becm204的內(nèi)部。即，傳感器模塊216的硬件可以被集成為becm204中的電路的一部分，其中，becm204可以進行原始信號的處理。

可使用電池組電壓測量模塊212中的電路來測量電池組200的電壓210。傳感器模塊216內(nèi)的電壓傳感器電路和電池組電壓測量電路212可包含各種電子元件以對電壓信號進行測量和取樣。測量信號可被路由到電池組電壓測量模塊212、傳感器模塊216和becm204內(nèi)的模數(shù)(a/d)轉(zhuǎn)換器的輸入，以用于轉(zhuǎn)換成數(shù)字值。這些元件可能會短路或開路，導致電壓被錯誤地測量。另外，這些問題會隨著時間而間歇地發(fā)生并出現(xiàn)在測量的電壓數(shù)據(jù)中。傳感器模塊216、電池組電壓傳感器212和becm204可包含用于確定電壓測量元件的狀態(tài)的電路。另外，傳感器模塊216或becm204內(nèi)的控制器可基于預期的信號操作水平執(zhí)行信號邊界檢查。

閉環(huán)soc估計

可以按照各種方式將電池單元模型化。例如，可將電池單元模型化成等效電路。圖3示出了一個可行的電池單元等效電路模型(ecm)300，其被稱為簡化的蘭德爾斯(randles)電路模型。電池單元可被模型化為電壓源302，電壓源302具有開路電壓(voc)和等效電路(300和308)。阻抗可由一個或更多個電阻(306和308)和電容310構(gòu)成。voc304表示電池的開路電壓(ocv)，所述ocv被表示成電池荷電狀態(tài)(soc)和溫度的函數(shù)。所述模型可包括內(nèi)電阻r1306、電荷遷移電阻r2308和雙層電容c310。電壓v1312是由于電流314從電壓源302流出而在內(nèi)電阻306兩端產(chǎn)生的電壓降。電壓v2316是由于電流314流過r2308和c310的并聯(lián)組合而在該并聯(lián)組合兩端產(chǎn)生的電壓降。電壓vt320是電池端子兩端的電壓(端電壓)。參數(shù)值r1、r2和c可以是已知的或未知的。參數(shù)值可取決于電池單元設計和電池化學成分。

由于電池單元的阻抗，使得端電壓vt320會與開路電壓voc304不同。通常，僅有電池單元的端電壓320是可測量的，在電池運行時，開路電壓voc304會不容易測量。當在足夠長的時間段內(nèi)沒有電流314流動時，端電壓320會與開路電壓304相同，然而，通常會需要足夠長的時間段來使電池的內(nèi)部動態(tài)達到穩(wěn)定狀態(tài)。動態(tài)特性或動態(tài)可以以頻率響應來表征，其中，頻率響應是系統(tǒng)或裝置(電池、電池單元、電極或子組件)響應于激勵(電流、電流分布或關于電池電流的其它歷史數(shù)據(jù)的變化)的輸出頻譜的定量測量。頻率響應可被分解成頻率分量，諸如對給定輸入的快速響應和對給定輸入的慢速響應。為了更有效地利用電池硬件，需要一種捕獲快速電池單元動態(tài)和慢速電池單元動態(tài)二者的模型。為了設計閉環(huán)電池soc估計器，使用緊湊得足以在微控制器、微處理器、asic或其它控制系統(tǒng)中被執(zhí)行的電池單元模型，并且所述電池單元模型捕獲快速電池單元動態(tài)和慢速電池單元動態(tài)二者。等效電路提供捕獲電池特性的一種方法，而降階電化學電池模型可以是替代方案。隨著更多的rc元件被加入到ecm，需要更多的模型參數(shù)和狀態(tài)變量。例如，具有三個rc元件的ecm需要七個模型參數(shù)。

作為對金屬離子電池進行模型化的另一種方式，公開了示例性電化學電池模型。圖4是金屬離子電池單元400或電池的層狀結(jié)構(gòu)的截面的圖示。這種金屬離子電池單元400可以是鋰離子電池單元。層狀結(jié)構(gòu)可針對各種封裝方法被構(gòu)造為棱柱形電池單元、圓柱形電池單元或其它電池單元結(jié)構(gòu)。電池單元的幾何形狀或物理結(jié)構(gòu)可以不同(例如，圓柱形、矩形等)，但電池單元的基本結(jié)構(gòu)相同。通常，金屬離子電池單元400(例如，鋰離子電池)包括：正極集流體402，通常為鋁，但可以是另外合適的材料或合金；負極集流體404，通常為銅，但可以是另外合適的材料或合金；負電極406，通常為碳、石墨或石墨烯，但可以是另外合適的材料；隔膜408；正電極410，通常為金屬氧化物(例如，鋰鈷氧化物(licoo2)、磷酸鐵鋰(lifepo4)、鋰錳氧化物(limno2)、鎳錳鈷氧化物(nmc))，但可以是另外合適的材料。每個電極(406，410)可具有增大每個電極的表面面積的多孔結(jié)構(gòu)，其中，金屬離子(例如，鋰離子)通過電解質(zhì)行進穿過電極并擴散到電極固體顆粒(412，414)中/從電極固體顆粒(412，414)中擴散出來。

在金屬離子電池400的電化學動態(tài)響應中，存在多個時間尺度范圍。例如，對于鋰離子電池，影響動態(tài)的因素包括但不限于電極中的活性固體顆粒412中的電化學反應以及鋰離子穿過電極416的質(zhì)量傳輸。當考慮這些方面時，電極中的基本反應可被表示為

其中，θ是可用的嵌入位置，li⁺是鋰離子，e^-是電子，θ-li是固溶體中嵌入的鋰。

通過式(1)表示的這種基本反應受多個時間尺度過程支配。這在圖4c中示出，其中，所述過程的類別包括電荷遷移416、擴散418和極化420。這些術語與電化學學會使用的定義不同以便于降階電化學電池模型的推導。這里，電荷遷移過程416表示在每個活性固體顆粒(412，414)處穿過固體-電解質(zhì)界面(sei)422的金屬離子交換行為。電荷遷移過程在大多數(shù)情況下都是快速的(例如，小于(但不限于)110毫秒)，并直接受到每個電極(406&410)處的反應速率的影響。對于電荷遷移存在多個頻率分量，電荷遷移由快速動態(tài)和慢速動態(tài)二者構(gòu)成，或者換言之，電荷遷移具有小于預定頻率的頻率分量和大于預定頻率的頻率分量。擴散過程418表示從固體顆粒的表面到中心或者從固體顆粒的中心到表面的金屬離子遷移。擴散過程是慢速的(例如，大于(但不限于)1秒)，并由活性固體顆粒(412，414)的大小和材料以及金屬離子嵌入水平?jīng)Q定。對于擴散過程存在多個頻率分量，擴散過程由快速動態(tài)和慢速動態(tài)二者構(gòu)成，或者換言之，擴散過程具有小于預定頻率的頻率分量和大于預定頻率的頻率分量。極化420過程包括使電解質(zhì)或電極中的金屬離子濃度在空間中不均勻的所有其它情況。由電荷遷移416和擴散418引起的極化420不包括在該分類中。對于極化存在多個頻率分量，極化由快速動態(tài)和慢速動態(tài)二者構(gòu)成，或者換言之，極化具有小于預定頻率的頻率分量和大于預定頻率的頻率分量。

陽極406和陰極410可被模型化為球形材料(即，球形電極材料模型)，如由陽極球形材料430和陰極球形材料432所示出的。然而，可使用其它模型結(jié)構(gòu)。陽極球形材料430具有金屬離子濃度434，其中，金屬離子濃度434被示出為與球體的半徑436相關。金屬離子的濃度438根據(jù)半徑436與表面-電解質(zhì)界面處的金屬離子濃度(440)的函數(shù)而變化。類似地，陰極球形材料432具有金屬離子濃度442，其中，金屬離子濃度442被示出為與球體的半徑444相關。金屬離子的濃度446根據(jù)半徑444與表面-電解質(zhì)界面處的金屬離子濃度(448)的函數(shù)而變化。

電化學電池模型可被表示為狀態(tài)空間形式：

其中，是考慮了慢速-中速動態(tài)項的有效鋰離子濃度n×1向量，a是表征電池的慢速-中速動態(tài)的n×n系統(tǒng)矩陣，b是使輸入與狀態(tài)變量的變化率直接相關的n×1輸入矩陣，u是系統(tǒng)的輸入，即，電池電流。a也是與電池容量和動態(tài)有關的參數(shù)的函數(shù)。

系統(tǒng)的輸出y可以是端電壓，并可表示為：

閉環(huán)估計可通過以式(2)和(3)(但不限于此)表示的電池模型來確定電池的soccl估計。除非預先說明，否則閉環(huán)估計可反映電池容量的變化，這是因為閉環(huán)估計是基于電池電流輸入以及受電池容量直接影響的電池電壓響應的。因此，如果系統(tǒng)中有其它soc測量值可用，則soccl估計可用于提取電池容量信息。

開環(huán)soc估計

可使用簿記(庫侖計數(shù)，即，電流積分法)來估計電池荷電狀態(tài)。也可使用其它開環(huán)(或前饋)soc估計方法來確定socol(t)。關于時間t的比率socol(t)可等于電流i(t)除以電池容量qbatt。soc(tf)可通過初始soc與比率socol(t)的積分之和來計算，如下所示：

開環(huán)soc估計可表示與電池的初始容量qbatt相關的在tf時的soc。socol可能不能檢測出與電流指示或電池容量改變相關的傳感器誤差或漂移。

可使用socol和soccl來估計電池容量

使角標k表示時間，則在系統(tǒng)輸入u(k)(電池系統(tǒng)中的電流i(k))與系統(tǒng)響應(包括電池端電壓、soc和其它可測量值)之間會存在一定關系?？蓢@參考點以狀態(tài)空間形式使系統(tǒng)模型化。為了簡潔，使系統(tǒng)具有一個輸入和一個輸出，即，siso(單輸入單輸出)系統(tǒng)。

x(k+1)＝ax(k)+bu(k)(5)

y(k)＝cx(k)+du(k)(6)

其中，a是n×n系統(tǒng)矩陣，b是n×1輸入矩陣，c是1×n輸出矩陣，d是1×1矩陣。式(2)和(3)可以以式(5)和(6)的形式來表示。

如果系統(tǒng)正在隨時間而改變，并且式(5)和(6)中的狀態(tài)空間模型與改變后的系統(tǒng)不匹配，則會需要閉環(huán)估計器來補償模型失配，其中，所述模型失配是實物與系統(tǒng)模型之間的差異。因此，閉環(huán)估計器會產(chǎn)生與開環(huán)估計器不同的系統(tǒng)響應。閉環(huán)估計器和開環(huán)估計器之間的估計差異包含系統(tǒng)變化信息，并且可從估計差異中提取系統(tǒng)變化信息。

閉環(huán)狀態(tài)估計器可被表示為：

其中，l是觀測器增益矩陣。

式(7)可被處理為：

該表達式示出了調(diào)節(jié)對觀測器的控制輸入，以使模型與實物之間的測量誤差最小化，即，

在該系統(tǒng)中，u(k)＝i(k)，因此

i′(k)＝a(k)i(k)(10)

其中，a(k)是由模型失配確定的校正因子。

對電池的電流輸入的調(diào)整量iadj可表示為：

通過比較式(10)和式(11)，

調(diào)整的電流輸入i′adj(t)等于控制輸入i(t)與初始電池容量qinit和新的電池容量qnew之間的比的乘積。式(12)在時間足夠長時從平均意義上來說將是有效的，且反饋算法有效地排除了包括模型參數(shù)失配的外部干擾。

來自于閉環(huán)估計器的soc估計可與來自于開環(huán)估計器的soc估計相關。可通過閉環(huán)估計器的soc估計和開環(huán)估計器的soc估計之間的關系來估計電池容量變化。

通過式(11)，式(13)可被轉(zhuǎn)化為：

通過式(4)，

通過式(14)和式(15)，由下式計算所述改變的電池容量：

電池容量變化的估計可與開環(huán)估計δsocol和閉環(huán)估計δsoccl之比成比例。δsocol與δsoccl之間的比可表示電池容量相對于初始電池容量的變化率。

例如，soc的開環(huán)估計可指示在ti時為80％soc，在tf時為70％soc，這未考慮電池容量的變化。soc的閉環(huán)估計可指示在ti時為70％soc，在tf時為55％soc，這是使用變化的電池容量來評估的。δsocol為10％，δsoccl為15％使得

為了減少噪聲因素，諸如測量噪聲和處理噪聲，控制器可被配置為識別諸如初始充放電的事件，并將對時間求平均值，如式(17)所示：

在諸如初始充放電的事件期間更新會因測量信號的暫時波動而使估計的電池容量錯誤地偏離。

現(xiàn)在參照圖5，曲線圖1000描繪了電池電流隨時間的使用。y軸1003表示電流隨時間(由x軸1001表示)的消耗。電池充電或放電曲線示出了可用電池功率隨時間的自然消耗。充電/放電線1002指示適用的電池使用狀態(tài)。

曲線圖1010描繪了電池荷電狀態(tài)隨時間的變化。如式(16)所表示的，可通過開環(huán)荷電狀態(tài)的變化和閉環(huán)荷電狀態(tài)的變化之間的比來確定估計的電池容量隨時間的變化。曲線圖1010的y軸1013表示隨時間(由x軸1011表示)的soc。曲線1012表示socol。曲線1012可基于初始確定的電池容量soc(t0)1016。可在時間間隔t11004與t21006之間、或在時間間隔t0與t11004之間、或在時間間隔t0與t21006之間確定δsocol。曲線1014表示soccl。曲線1014可基于如上所討論的鋰離子濃度或基于其它模型的soc估計方法?？稍跁r間間隔t11004與t21006之間、或在時間間隔t0與t11004之間、或在時間間隔t0與t21006之間確定δsoccl。式(16)可用于估計新的電池容量現(xiàn)在參照圖6，曲線圖1100描繪了電池電流隨時間的使用。y軸1103表示電流隨時間(由x軸1101表示)的消耗。電池充電或放電曲線示出了可用電池功率隨時間的自然消耗。充電/放電線1102指示適用的電池使用狀態(tài)。

曲線圖1110描繪了電池荷電狀態(tài)隨時間的變化。如式(17)所表示的，可在特定時間對具有有限的估計漂移或誤差的估計的電池容量隨時間的變化求平均值。曲線圖1110的y軸1113表示隨時間(由x軸1111表示)的soc。曲線1112表示socol。曲線1112可基于初始確定的電池容量soc(t0)1116。可在時間間隔t11104與tk1106之間確定δsocol。曲線1114表示soccl。曲線1114可基于如上所討論的鋰離子濃度?？稍跁r間間隔t11104與tk1106之間確定δsoccl。式(16)可用于估計在時間t11104、tk1106和tn1108時新的電池容量可對估計的求平均值以去除噪聲或其它信號誤差，如式(17)所示。

說明書中使用的詞語為描述性詞語而非限制性詞語，并且應當理解在不脫離本公開的精神和范圍的情況下可以進行各種改變。如前所述，可以組合各個實施例的特征以形成本發(fā)明的可能沒有明確描述或說明的進一步的實施例。盡管已經(jīng)將多個實施例描述成就一個或更多個期望特性來說提供了優(yōu)點或相較于其它實施例或現(xiàn)有技術的實施方式更為優(yōu)選，但是本領域普通技術人員應該認識到，取決于具體應用和實施，為了達到期望的整體系統(tǒng)屬性，可以對一個或更多個特點或特性進行折衷。這些屬性可包括但不限于成本、強度、耐用性、生命周期成本、可銷售性、外觀、包裝、尺寸、可維護性、重量、可制造性、易裝配性等。因此，被描述為在一個或更多個特性上相對于其它實施例或現(xiàn)有技術實施方式不那么令人滿意的實施例也在本公開的范圍之內(nèi)，并且這些實施例對于特定應用能夠令人滿意。