用于估计电池系统能量容量的系统和方法

摘要

提出了用于估计电池系统能量容量的系统和方法。可以基于电池系统的开路电压与测量出的电压的比较来确定电池系统的电压偏移。可以至少部分地基于电压偏移来确定估计的剩余组能量。类似地，可以至少部分地基于电压偏移来确定估计的总组能量。可以基于估计的剩余组能量和估计的总组能量来确定电池系统的能量容量。

权利要求

1.一种确定电池系统的能量容量的方法，包括：

基于所述电池系统的估计开路电压与所述电池系统的测量出的电压的比较来确定所述电池系统的电压偏移；

基于所述电压偏移来确定所述电池系统的估计的总组能量，其中，确定所述电池系统的估计的总组能量包括将与所述电池系统相关的开路电压曲线与所述电压偏移积分；

基于所述电压偏移来确定所述电池系统的估计的剩余组能量，其中，确定所述电池系统的估计的剩余组能量包括将与所述电池系统相关的开路电压曲线的一部分与所述电压偏移积分；以及基于所述估计的剩余组能量和所述估计的总组能量来确定所述电池系统的能量容量。

2.如权利要求1所述的方法，其中确定所述电压偏移包括确定所述电池系统的所述估计开路电压与所述电池系统的测量出的电压之间的差。

3.如权利要求1所述的方法，其中所述开路电压曲线将所述电池系统的特征化开路电压与所述电池系统的特征化的电荷状态相关并且积分所述开路电压曲线包括基于恒定的电荷状态步进来积分所述开路电压曲线。

4.如权利要求1所述的方法，其中所述开路电压曲线将所述电池系统的特征化开路电压与所述电池系统的特征化的电荷状态相关并且积分所述开路电压曲线包括基于根据包括在所述开路电压曲线中的特征化数据点确定的可变电荷状态步进来积分所述开路电压曲线。

5.如权利要求1所述的方法，其中确定所述电池系统的能量容量包括确定所述估计的剩余组能量与所述估计的总组能量的比率。

6.如权利要求1所述的方法，其中确定所述电池系统的估计的总组能量包括确定所述电池系统的库仑与将从所述电池系统从全电荷状态释放所述库仑到空所处的电压的乘积的积分结果。

7.如权利要求1所述的方法，其中确定所述电池系统的估计的剩余组能量包括确定所述电池系统的库仑与将从所述电池系统从当前电荷状态释放所述库仑到空所处的电压的乘积的积分结果。

8.如权利要求1所述的方法，其中所述方法还包括：

基于所确定的能量容量实施与所述电池系统相关的车辆中的控制动作。

9.如权利要求8所述的方法，其中所述方法还包括：

基于所确定的能量容量确定所述车辆的估计里程范围，

其中，控制动作基于所述车辆的估计里程范围来执行。

10.如权利要求1所述的方法，其中所述估计的总组能量包括估计的可用组能量，所述估计的剩余组能量包括估计的可用剩余组能量，并且所述能量容量包括估计的可用能量容量。

11.一种存储指令的永久计算机可读存储介质，所述指令在由处理器执行时使得所述处理器执行方法，所述方法包括：基于电池系统的估计开路电压与所述电池系统的测量出的电压的比较来确定所述电池系统的电压偏移；

基于所述电压偏移来确定所述电池系统的估计的总组能量，其中，确定所述电池系统的估计的总组能量包括将与所述电池系统相关的开路电压曲线与所述电压偏移积分；

基于所述电压偏移来确定所述电池系统的估计的剩余组能量，其中，确定所述电池系统的估计的剩余组能量包括将与所述电池系统相关的开路电压曲线的一部分与所述电压偏移积分；以及基于所述估计的剩余组能量和所述估计的总组能量来确定所述电池系统的能量容量。

12.如权利要求11所述的永久计算机可读存储介质，其中确定所述电压偏移包括确定所述电池系统的估计开路电压与所述电池系统的测量出的电压之间的差。

13.如权利要求11所述的永久计算机可读存储介质，其中确定所述电池系统的能量容量包括确定所述估计的剩余组能量与所述估计的总组能量的比率。

14.如权利要求11所述的永久计算机可读存储介质，其中所述方法还包括基于所确定的能量容量实施与所述电池系统相关的车辆中的控制动作。

说明书

用于估计电池系统能量容量的系统和方法

技术领域

[0001] 本公开涉及用于估计电池系统的能量容量的系统和方法。更具体来说，但是非排他地，本文披露的系统和方法涉及基于电池系统的剩余电荷状态、与电池系统相关的开路电压曲线和/或先前从电池系统移除电荷所处的电压来估计电池系统的能量容量。

背景技术

[0002] 客用车辆通常包括用于操作车辆的电气和传动系系统的零件的电池。例如，车辆通常包括配置成将电能供应到车辆起动机系统（例如，起动机电机）、照明系统和/或点火系统的12V铅酸汽车电池。在电动、燃料电池（“FC”）和/或混合动力车辆中，可以使用高压（“HV”）电池系统（例如，360V HV电池系统）来对车辆的电动传动系部件（例如，电驱动电机等）供电。例如，可以使用包括在车辆中的HV可再充电的能量储存系统（“ESS”）来为车辆的电动传动系部件供电。

[0003] 与储存在电池系统中的能量有关的信息可以用于建模电池系统性能和/或用于电池系统控制和/或管理决定。例如，与储存在包括在车辆中的电池系统中的能量有关的信息可以用于估计车辆的范围。电池状态估计（“BSE”）系统可以用来预测与储存在电池系统中的能量有关的某些信息，这些信息可以用于估计车辆的范围。用于估计车辆范围的常规方法可以使用电池系统的电荷状态（“SOC”）的百分比和/或在全电荷下的估计车辆范围用来估计特定电池系统SOC下的车辆范围。然而，这些方法可能未考虑与在电池系统的较低估计SOC下的电荷单元相关的较低能量。此外，这些方法可能未考虑可能影响电池系统的估计SOC的外形刚度和/或温度变化。

发明内容

[0004] 本文披露的系统和方法可以提供关于电池系统能量容量的信息的改进的估计。关于电池系统的能量容量的信息可以用于多种应用，包括而不限于建模电池系统性能和/或电池系统控制和/或管理决定。例如，在某些实施例中，关于与车辆相关的电池系统的能量容量的信息可以用于估计车辆范围。

[0005] 根据本文披露的实施例，可以至少部分地基于电池系统的剩余SOC、与电池系统相关的开路电压（“OCV”）曲线和/或先前从电池系统移除电荷所处的电压来确定电池系统的能量状态（“SOE”）。在某些实施例中，SOE可以代表电池系统中剩余的能量与可由电池系统储存的总能量的比率。

[0006] 本文披露的系统和方法可以特别考虑电池系统的最近工作电压连同估计电池系统的未来工作条件和/或SOE。实施例可以进一步允许顺应将用于确定电池系统的能量容量的与电池系统相关的OCV曲线。例如，在一些实施例中，可以考虑到随着电池系统老化对OCV曲线的改变来确定电池系统的剩余SOC。

[0007] 一种确定车辆中的电池系统的能量容量的方法可以包括基于电池系统的估计OCV与电池系统的测量出的电压的比较来确定电池系统的电压偏移。在某些实施例中，电压偏移可以基于电池系统的估计OCV与电池系统的测量出的电压之间的差来确定。

[0008] 可以基于电压偏移来确定电池系统的估计的总组能量和剩余组能量。例如，在某些实施例中，可以基于电池系统的库仑与将从电池系统从全SOC释放库仑到空所处的电压的乘积的积分结果来确定电池系统的估计的总组能量。在一些实施例中，可以通过将与电池系统相关的OCV曲线（例如，将电池系统的特征化OCV与特征化SOC相关的曲线）与电压偏移积分来确定估计的总组能量。在某些实施例中，积分可以使用恒定的SOC步进值（例如，内插值）。在其他实施例中，积分可以使用基于包括在OCV曲线中的特征化数据点确定的可变SOC步进值。

[0009] 类似地，可以通过将与电池系统相关的OCV曲线与和特定SOC（例如，当前SOC）的电压偏移积分来确定估计的剩余组能量。例如，在某些实施例中，确定电池系统的估计的剩余组能量可以基于电池系统的库仑与将从电池系统从当前SOC释放库仑到空所处的电压的乘积的积分结果。在一些实施例中，积分可以使用恒定的SOC步进值（例如，内插值）。在其他实施例中，积分可以使用基于包括在OCV曲线中的特征化数据点确定的可变SOC步进值。

[0010] 在某些实施例中，估计的总组能量和估计的剩余组能量可以包括与电池系统的可用SOC相关的估计的可用总组能量和剩余组能量。基于估计的剩余组能量和估计的总组能量，可以通过例如确定估计的剩余组能量与估计的总组能量的比率来确定系统的能量容量（例如，可用能量容量）。

[0011] 在某些实施例中，方法可以进一步包括基于确定的能量容量实施与电池系统相关的车辆中的控制动作。例如，可以基于确定的能量容量确定车辆的估计范围，并且可以基于估计的范围来执行与车辆的操作有关的控制动作。

[0012] 在某些实施例中，上述方法可以由BSE系统和/或其他计算系统来执行和/或使用存储相关的可执行指令的永久计算机可读介质来实施。在一些实施例中，本文披露的系统和方法可以在较大的工作条件窗内增加用于电池系统控制和/或管理决定的可用电池电量。

[0013] 本发明包括以下方案：

[0014] 1. 一种确定电池系统的能量容量的方法，包括：

[0015] 基于所述电池系统的估计开路电压（“OCV”）与所述电池系统的测量出的电压的比较来确定所述电池系统的电压偏移；

[0016] 基于所述电压偏移来确定所述电池系统的估计的总组能量；

[0017] 基于所述电压偏移来确定所述电池系统的估计的剩余组能量；以及

[0018] 基于所述估计的剩余组能量和所述估计的总组能量来确定所述电池系统的能量容量。

[0019] 2. 如方案1所述的方法，其中确定所述电压偏移包括确定所述电池系统的所述估计OCV与所述电池系统的测量出的电压之间的差。

[0020] 3. 如方案1所述的方法，其中确定所述电池系统的估计的总组能量包括将与所述电池系统相关的OCV曲线与所述电压偏移积分。

[0021] 4. 如方案3所述的方法，其中所述OCV曲线将所述电池系统的特征化OCV 与所述电池系统的特征化的电荷状态（“SOC”）相关并且积分所述OCV曲线包括基于恒定的SOC步进来积分所述OCV曲线。

[0022] 5. 如方案3所述的方法，其中所述OCV曲线将所述电池系统的特征化OCV 与所述电池系统的特征化的电荷状态（“SOC”）相关并且积分所述OCV曲线包括基于根据包括在所述OCV曲线中的特征化数据点确定的可变SOC步进来积分所述OCV曲线。

[0023] 6. 如方案1所述的方法，其中确定所述电池系统的估计的剩余组能量进一步包括将与所述电池系统相关的OCV曲线的一部分与所述电压偏移积分。

[0024] 7. 如方案6所述的方法，其中所述OCV曲线将所述电池系统的特征化OCV 与所述电池系统的特征化的电荷状态（“SOC”）相关并且积分所述OCV曲线包括基于恒定的SOC步进来积分所述OCV曲线。

[0025] 8. 如方案6所述的方法，其中所述OCV曲线将所述电池系统的特征化OCV 与所述电池系统的特征化的电荷状态（“SOC”）相关并且积分所述OCV曲线包括基于根据包括在所述OCV曲线中的特征化数据点确定的可变SOC步进来积分所述OCV曲线。

[0026] 9. 如方案1所述的方法，其中确定所述电池系统的能量容量包括确定所述估计的剩余组能量与所述估计的总组能量的比率。

[0027] 10. 如方案1所述的方法，其中确定所述电池系统的估计的总组能量包括确定所述电池系统的库仑与将从所述电池系统从全电荷状态（“SOC”）释放所述库仑到空所处的电压的乘积的积分结果。

[0028] 11. 如方案1所述的方法，其中确定所述电池系统的估计的剩余组能量包括确定所述电池系统的库仑与将从所述电池系统从当前电荷状态（“SOC”）释放所述库仑到空所处的电压的乘积的积分结果。

[0029] 12. 如方案1所述的方法，其中所述方法进一步包括：

[0030] 基于所述确定的能量容量实施与所述电池系统相关的车辆中的控制动作。

[0031] 13. 如方案1所述的方法，其中所述方法进一步包括：

[0032] 基于所述确定的能量容量确定所述车辆的估计范围，

[0033] 其中控制动作是基于所述车辆的估计范围。

[0034] 14. 如方案1所述的方法，其中所述估计的总组能量包括估计的可用组能量，所述估计的剩余组能量包括估计的可用剩余组能量，并且所述能量容量包括估计的可用能量容量。

[0035] 15. 一种存储指令的永久计算机可读存储介质，所述指令在由处理器执行时使得所述处理器执行方法，所述方法包括：

[0036] 基于所述电池系统的估计开路电压（“OCV”）与所述电池系统的测量出的电压的比较来确定所述电池系统的电压偏移；

[0037] 基于所述电压偏移来确定所述电池系统的估计的总组能量；

[0038] 基于所述电压偏移来确定所述电池系统的估计的剩余组能量；以及

[0039] 基于所述估计的剩余组能量和所述估计的总组能量来确定所述电池系统的能量容量。

[0040] 16. 如方案15所述的永久计算机可读存储介质，其中确定所述电压偏移包括确定所述电池系统的估计OCV与所述电池系统的测量出的电压之间的差。

[0041] 17. 如方案15所述的永久计算机可读存储介质，其中确定所述电池系统的估计的总组能量包括将与所述电池系统相关的OCV曲线与所述电压偏移积分。

[0042] 18. 如方案15所述的永久计算机可读存储介质，其中确定所述电池系统的估计的剩余组能量包括将与所述电池系统相关的OCV曲线的一部分与所述电压偏移积分。

[0043] 19. 如方案15所述的永久计算机可读存储介质，其中确定所述电池系统的能量容量包括确定所述估计的剩余组能量与所述估计的总组能量的比率。

[0044] 20. 如方案15所述的永久计算机可读存储介质，其中所述方法进一步包括基于所述确定的能量容量实施与所述电池系统相关的车辆中的控制动作。

附图说明

[0045] 参照附图描述本公开的非限制性和非排他性实施例，包括本公开的各种实施例，其中：

[0046] 图1示出根据本文披露的实施例的用于确定包括在车辆中的电池系统的能量容量的示例性系统。

[0047] 图2示出根据本文披露的实施例的展示示例性电池系统的SOC与SOE之间的关系随时间变化的图表。

[0048] 图3示出根据本文披露的实施例的用于估计电池系统的能量容量的示例性方法的流程图。

[0049] 图4示出根据本文披露的实施例的用于估计电池系统的总组能量和剩余组能量的示例性方法的流程图。

[0050] 图5示出用于实施本文披露的系统和方法的某些实施例的示例性系统。

具体实施方式

[0051] 以下提供根据本公开的实施例的系统和方法的详细描述。虽然描述了几个实施例，但是应理解，本公开并不限于任一个实施例，而是涵盖若干替代、修改和等效物。此外，虽然在以下描述中阐述若干具体细节以提供对本文披露的实施例的全面理解，但是一些实施例可以在没有这些细节中的一些或所有的情况下实践。此外，为了清晰的目的，并不详细描述相关领域中已知的某些技术材料以避免不必要地模糊本公开。

[0052] 本公开的实施例通过参照图式来最佳理解，其中相同部分可以由相同数字指定。如本文图中大体上描述和示出的所披露的实施例的部件可以多种不同的配置来布置和设计。因此，本公开的系统和方法的实施例的以下详细描述并不意欲限制如所要求的本公开的范围，而是仅代表本公开的可能实施例。此外，方法的步骤并不必需要以任何特定次序甚至顺序地执行，也不需要步骤仅执行一次，除非另有指示。

[0053] 本文披露的系统和方法可以提供与电池系统的能量容量有关的信息的改进的估计和/或确定。能量容量确定可以由BSE系统和/或另一个电池控制、监控和/或管理系统执行。在某些实施例中，电池系统的SOE可以至少部分地基于电池系统的剩余SOC、与电池系统相关的OCV曲线和/或先前从电池系统移除电荷所处的电压来确定。在某些实施例中，可以基于电池系统的估计OCV与测量出的电压之间的比较来确定电压偏移。可以通过将电池系统的OCV曲线与所确定的电压偏移积分来估计电池系统的总组能量。可以通过将来自测量出的组SOC的OCV曲线与所确定的电压偏移积分来估计电池系统的剩余组能量。基于估计的总组能量和估计的剩余组能量，可以确定电池系统的能量容量（例如，以电池系统的SOE表达的能量容量）。在一些实施例中，所披露的用于估计电池系统的能量容量的系统和方法可以允许电池范围的改进的估计，由此改进相关车辆的操作。

[0054] 图1示出根据本文披露的实施例的用于确定电池系统102的能量容量的示例性系统。在某些实施例中，电池系统102可以包括在车辆100中。车辆100可以是机动车辆、海上运载工具、飞机和/或任何其他类型的车辆，并且可以包括内燃发动机（“ICE”）传动系、电动机传动系、混合动力发动机传动系、FC传动系和/或适合并入本文披露的系统和方法的任何其他类型的传动系。车辆100可以包括电池系统102，在某些实施例中，该电池系统可以是HV电池系统。HV电池系统可以用来为电动传动系部件供电（例如，如在电动、混合动力或FC动力系统中）。在其他实施例中，电池系统102可以是低电压电池（例如，铅酸12V汽车电池）并且可以被配置成将电能供应到各种车辆100系统，包括例如车辆起动机系统（例如，起动机电机）、照明系统和/或点火系统等。

[0055] 电池系统102可以包括电池控制系统104。电池控制系统104可以被配置成监控和控制电池系统102的某些操作。例如，电池控制系统104可以被配置成监控和控制电池系统102的充电和放电操作。在某些实施例中，电池控制系统104可以用于本文披露的方法以估计、建模和/或以其他方式确定电池系统能量容量。在某些实施例中，电池控制系统104可以与一个或多个传感器106（例如，电压传感器、电流传感器等）和/或配置成使得电池控制系统104能够监控和控制电池系统102的操作和/或执行本文披露的某些方法的其他系统（例如，车辆计算机系统108、外部计算机系统110等）通信地联接。例如，传感器106可以为电池控制系统104提供用来估计SOC和/或SOE、估计阻抗、测量电流、测量电池组112和/或构成的电池单元114的电压的信息和/或可以用于所披露的实施例的任何其他信息。

[0056] 电池控制系统104可以进一步被配置成将信息提供到包括在车辆100中的其他系统（例如，车辆计算机系统108）和/或从其他系统接收信息。例如，电池控制系统104可以与内部车辆计算机系统108和/或外部计算机系统110通信地联接（例如，通过有线和/或无线电信系统等）。在某些实施例中，电池控制系统104可以至少部分地被配置成将关于电池系统102的信息（例如，由传感器106测量出的信息和/或由控制系统104确定的信息）提供给车辆100的用户、测试人员、维修人员等、车辆计算机系统108和/或外部计算机系统110。这些信息可以包括而不限于电池SOC、SOE和/或健康状态（“SOH”）信息、电池能量容量信息、电池工作时间信息、电池循环信息、电池工作温度信息、车辆范围信息和/或关于电池系统102的任何其他信息，所述信息可以用于确定电池系统能量容量信息和/或用于电池系统102和/或车辆100管理和/或控制操作的信息。

[0057] 电池系统102可以包括一个或多个电池组112，所述电池组被适当地定尺寸以将电功率提供到车辆100。每个电池组112可以包括一个或多个电池单元114。电池单元114可以使用任何适合的电池技术或其组合。适合的电池技术可以包括例如铅酸、镍-金属氢化物（“NiMH”）、锂离子（“Li离子”）、Li离子聚合物、锌空气、锂空气、镍镉（“NiCad”）、包括吸附式玻璃纤维棉（“AGM”）的阀控式铅酸（“VRLA”）、镍锌（“NiZn”）、熔盐（例如，Na-NiCl2电池）和/或其他适合的电池技术。每个电池单元114可以与配置成测量与每个单元114相关的一个或多个参数（例如，电压、电流、温度等）的传感器106相关联。尽管图1示出与每个电池单元114相关联的单独传感器106，但是在一些实施例中，也可以使用配置成测量与多个单元114相关的各种电气参数的传感器。

[0058] 传感器106所测量出的信息可以被提供给电池控制系统104和/或一个或多个其他系统（例如，车辆计算机系统108和/或外部计算机系统110）。使用该信息，电池控制系统104和/或任何其他适合的系统可以协调电池系统102的操作（例如，充电操作、放电操作、平衡操作等）。电池控制系统104、车辆计算机系统108、外部计算机系统110和/或实施BSE方法的任何其他适合的系统可以进一步将此信息用于所披露的实施例以确定电池系统102能量容量，作为监控、控制、特征化和/或建模行动的一部分。

[0059] 图2示出根据本文披露的实施例的展示示例性电池系统的SOC与SOE之间的关系随时间204变化的图表200。具体来说，图表200示出与示例性电池系统相关的示例性SOC曲线206和SOE曲线208，如由SOC和SOE 202分别相对于总SOC和/或总SOC的百分比所测量出。若所示出，在某些情况下，电池系统的总SOE的50%（由点210指示）可以在放电循环期间比电池系统的总SOC的50%（由点212指示）更早由电池系统达到。这可以特别归因于与OCV曲线的上部相比，在与电池系统相关的OCV曲线的下部中包括较少能量。根据本文披露的实施例，可以考虑到这些情况以确定电池系统102能量容量，作为监控、控制、特征化和/或建模行动的一部分，由此提高这些确定和/或行动的精确度。

[0060] 图3示出根据本文披露的实施例的用于估计电池系统（例如，电池系统组）的能量容量的示例性方法300的流程图。在某些实施例中，方法300的所示元件中的一个或多个可以由电池控制系统、车辆计算机系统、外部计算机系统和/或配置成实施BSE方法和/或监控、建模和/或以其他方式特征化电池系统的能量容量的任何其他系统或系统组合来执行和/或使用其来实施。

[0061] 在302，方法可以开始。在304，可以基于电池系统组的估计OCV与电池系统组的测量出的电压的比较来确定电压偏移。在一些实施例中，可以基于与电池系统组相关的OCV曲线来确定电池系统组的估计OCV。例如，在某些实施例中，可以基于根据电池系统组的测试和/或特征化获得的OCV曲线（例如，将OCV与SOC相关的曲线）来确定估计OCV。在某些实施例中，此比较可以包括确定估计OCV与测量出的电压之间的差。

[0062] 在304确定的电压偏移可以用于估计电池系统组的总组能量和剩余组能量。例如，在306，可以通过将电池系统组的OCV曲线与在304确定的电压偏移积分来估计电池系统的总组能量。在308，可以通过将来自估计的组SOC和/或电压的电池系统组的OCV曲线与在304确定的电压偏移积分来估计电池系统的剩余组能量。在310，基于估计的总组能量和估计的剩余组能量，可以确定电池系统的能量容量。在某些实施例中，可以通过计算估计的剩余组能量与估计的总组能量的比率来估计能量容量，和/或可以根据电池系统组的SOC来表达能量容量。

[0063] 在某些实施例中，方法300可以使用OCV曲线的一部分和/或相关的SOC窗来确定电池系统组的能量容量。例如，在一些实施例中，在方法300中，较窄的SOC窗可以用于确定总组能量和剩余组能量。如一个实例，电池系统组可能仅在30%与60%实际SOC之间使用（例如，为了延长电池等的寿命）。因此，可用SOC范围（即，0至100%可用SOC）可以被限定在实际SOC的30%与60%窗之间。可以使用方法300基于此可用SOC范围来确定可用SOE和/或估计的可用能量容量。

[0064] 可以基于估计的能量容量执行多种电池系统性能建模和/或电池系统控制和管理行动。例如，在某些实施例中，使用方法300的实施例确定的关于与车辆相关的电池系统组的能量容量的信息可以用于估计车辆的范围和/或结合其来实施控制动作（例如，将车辆范围显示给操作者、基于估计的车辆范围改变传动系操作条件，诸如速度和/或加速度，等等）。方法300可以进行到在312结束。

[0065] 图4示出根据本文披露的实施例的用于估计电池系统的总组能量和剩余组能量的示例性方法400的流程图。在某些实施例中，方法400的所示元素中的一个或多个可以由电池控制系统、车辆计算机系统、外部计算机系统和/或配置实施BSE方法和/或监控、建模和/或以其他方式特征化电池系统的能量容量的任何其他系统或系统组合来执行和/或使用其来实施。在某些实施例中，方法400的所示元素中的一个或多个可以被配置成实施在图3中示出并且以上参照图3描述的步骤306和/或308的某些元素。例如，在某些实施例中，方法400的某些元素可以促进用于确定由电池系统组储存的能量的量的积分计算。

[0066] 在402，方法可以开始。在404，可以将电池系统组中剩余的初始SOC设置在当前测量出的SOC（例如，基于测量出的电压信息等估计的SOC）与电池系统的最小SOC（例如，已知最小SOC等）之间的差。也可以将电池系统的估计的能量容量（例如，以kW等表达）设置为零。

[0067] 在406，可以确定电池系统组中剩余的设定SOC（即，最初在404设定的SOC）是否大于零。如果电池系统中剩余的设定SOC大于零，则方法400可以进行到408。在408，用于积分的上SOC计算点可以被设定为电池系统中剩余的设定SOC与电池系统的最小SOC的和。在410，可以进行电池系统中剩余的设定SOC与用于积分的SOC步进大小之间的差是否大于零的确定。如果差大于零，则方法400可以进行到414，其中用于积分的下SOC计算点可以被设定为电池系统中剩余的设定SOC减去SOC步进大小加上电池系统的最小SOC。如果差不大于零，则方法400可以进行到412，其中用于积分的下SOC计算点可以被设定为电池系统的最小SOC。

[0068] 在某些实施例中，SOC步进可以基于与电池系统相关的OCV曲线。如以上所描述，电池系统的OCV曲线（例如，将OCV与SOC相关的曲线）可以基于与电池系统（例如，相同和/或类似的电池系统等）有关的测试和/或特征化信息获得。在一些实施例中，SOC步进可以包括在沿OCV曲线的不同的测试和/或特征化数据点之间以恒定间隔的内插SOC点。在其他实施例中，SOC步进可以是可变的并且与沿OCV曲线的不同的测试和/或特征化数据点（例如，没有内插时确定的点）相关。在某些实施例中，这可以减少处理器密集型内插操作。

[0069] 在416，可以为积分将SOC查询点设置为上SOC计算点与下SOC计算点之间的中点。在418，可以确定SOC查询点的OCV。在某些实施例中，可以基于与电池系统相关的OCV曲线来确定SOC查询点（例如，与用来产生OCV曲线和/或内插点的数据相关的离散点）。

[0070] 在420，可以将电压步进设置为SOC查询点的OCV与电池系统的极化电压的和。在一些实施例中，电压步进可以包括与SOC步进相关的电压并且可以代表从电池释放SOC步进的安培小时所处的平均电压。极化电压可以基于电池系统的测量出的电压减去估计的OCV电压来确定。可以过滤这个计算出的电压以产生用作极化电压的平均电压。在某些实施例中，此极化电压可以特别反映电池特征，包括电阻、温度影响（例如，较冷的温度可能产生较高的极化电压）、相关车辆的驾驶者动作（例如，硬加速可能产生较高极化）等。

[0071] 在422，可以基于电池容量与上SOC计算点（以总容量的百分比）与下SOC计算点（以总容量的百分比）之间的差的乘积来计算库仑步进。在424，可以将与电池相关的能量容量步进计算为在420确定的电压步进与在422确定的库仑步进的乘积。在426，可以将能量容量步进添加到电池系统的估计的能量容量（例如，以kW表达）。

[0072] 在428，可以将电池系统中剩余的设定SOC减少SOC步进大小。方法400可以进行到积分直到在406确定电池系统组中剩余的设定SOC不大于零。一旦进行此确定，则方法400可以进行到430，其中可以输出电池系统的估计的能量容量。方法400可以进行到在434结束。

[0073] 图5示出用于实施本文披露的系统和方法的某些实施例的示例性系统500。在某些实施例中，计算机系统500可以是个人计算机系统、服务器计算机系统、车载车辆计算机、电池控制系统、外部计算机系统和/或适用于实施所披露的系统和方法的任何其他类型的系统。在其他实施例中，计算机系统500可以是任何便携式电子计算机系统或电子设备，包括例如笔记本电脑、智能电话和/或平板电脑。

[0074] 如所示出，计算机系统500可以特别包括一个或多个处理器502、随机访问内存（“RAM”）504、通信接口506、用户界面508以及永久的计算机可读存储介质510。处理器502、RAM 504、通信接口506、用户界面508以及计算机可读存储介质510可以通过公共数据总线512彼此通信地联接。在一些实施例中，计算机系统500的各个部件可以使用硬件、软件、固件和/或其任何组合来实施。

[0075] 用户界面508可以包括允许用户与计算机系统500互动的任何数量的设备。例如，用户界面508可以用来向用户显示互动界面。用户界面508可以是与计算机系统500通信地联接的单独的界面系统，或者替代地可以是集成的系统，诸如用于手提电脑或其他类似设备的显示界面。在某些实施例中，用户界面508可以制造在触屏显示器上。用户界面508还可以包括任何数量的其他输入设备，包括例如键盘、轨迹球和/或指示器设备。

[0076] 通信接口506可以是能够与其他计算机系统、外围设备和/或通信地联接到计算机系统500的其他设备通信的任何接口。例如，通信接口506可以允许计算机系统500与其他计算机系统（例如，与外部数据库和/或互联网相关的计算机系统）通信，从而允许来自这些系统的数据的传送以及接收。通信接口506可以特别包括调制解调器、卫星数据传输系统、以太网卡和/或使得计算机系统500能够连接到数据库和网络（诸如LAN、MAN、WAN和因特网）的任何其他适合的设备。

[0077] 处理器502可以包括一个或多个通用处理器、专用处理器、可编程微处理器、微控制器、数字信号处理器、FPGA、其他可定制或可编程处理设备和/或能够实施本文披露的系统和方法的任何其他设备或设备布置。

[0078] 处理器502可以被配置成执行储存在永久的计算机可读存储介质510上的计算机可读指令。计算机可读存储介质510可以根据需要存储其他数据或信息。在一些实施例中，计算机可读指令可以包括计算机可执行功能模块514。例如，计算机可读指令可以包括配置成实施以上描述的系统和方法的所有或部分功能性的一个或多个功能模块。可以存储在计算机可读存储介质510上的特定功能模型可以包括测试、监控和/或建模电池系统的能量容量的模块和/或配置成实施本文披露的系统和方法的任何其他模块或多个模块。

[0079] 本文描述的系统和方法可以独立于用来创建计算机可读指令的编程语言和/或在计算机系统500上操作的任何操作系统来实施。例如，计算机可读指令可以用任何适合的编程语言来写入，其实例包括（但不限于）C、C++、Visual C++和/或Visual Basic、Java、Perl或者任何其他适合的编程语言。另外，计算机可读指令和/或功能模块可以是单独的程序或模块的集和/或较大程序内的程序模块或程序模块的一部分的形式。计算机系统500对数据的处理可以响应于用户指令、先前处理的结果或者另一个处理机做出的请求。将了解，计算机系统500可以利用任何适合的操作系统，包括例如Unix、DOS、Android、Symbian、Windows、iOS、OSX、Linux等。

[0080] 尽管为了清晰目的稍微详细描述以上内容，但是将显而易见的是，在不脱离其原理的情况下，可以进行某些改变和修改。应注意，存在许多实施本文描述的过程和系统的替代方式。因此，本发明的实施例被认为是说明性而非限制性的，并且本发明并不限于本文提供的细节，而是在随附权利要求的范围和等效物内可以进行修改。

[0081] 参照各个实施例描述以上说明书。然而，本领域技术人员将了解，在不脱离本公开的范围的情况下，可以进行各种修改和改变。例如，取决于特定应用或者考虑到与系统操作相关的任何数量的成本函数，可以用替代方式来实施各个操作步骤以及用于执行操作步骤的部件。因此，步骤中的任何一个或多个可以被删除、修改或者与其他步骤组合。另外，本公开应被认为是说明性而非限制性意义，并且所有这些修改意欲包括在其范围之内。同样，以上关于各个实施例描述益处、其他优点以及对问题的解决方案。然而，益处、优点、对问题的解决方案以及可能导致任何益处、优点或解决方案发生或变得更加显著的任何元件并不被解释为关键、需要或必要的特征或元件。

[0082] 如本文所使用，术语“包括”和“具有”以及其任何变体意欲涵盖非排他性包括，使得包括一系列元件的过程、方法、物品或装置并不仅包括那些元件，而是可以包括未明确列出或者该过程、方法、系统、物品或装置固有的其他元件。另外，如本文所使用，术语“联接的”、“联接”以及其任何变体意欲涵盖物理连接、电气连接、磁性连接、光学连接、通信连接、功能连接和/或任何其他连接。

[0083] 本领域技术人员将了解，在不脱离本发明的基本原理的情况下，可以对上述实施例的细节进行许多改变。因此，本发明的范围应仅由附随权利要求确定。