相关申请的交叉引用本申请要求于2022年12月23日在韩国知识产权局提交的韩国专利申请no.10-2022-0183568的优先权和权益,该申请的全部内容通过引用并入本文。本公开涉及一种用于预测电池的输出功率的方法和提供该方法的电池系统。
背景技术:
1、电池开发中的关键技术之一可能与当电池被充电或放电时的输出功率有关。特别地,当计划配备有电池的系统的操作时,电池的输出功率可能是非常重要的因素。
2、电池的输出功率的大小可能与电池温度密切相关。例如,当外部空气温度高时,可以在多个电池单体的相应单体温度当中提取具有最大值的最大单体温度,并且可以基于所提取的最大单体温度来预测电池的最大输出功率。对于另一个示例,当外部空气温度低时,可以在多个电池单体的相应单体温度当中提取具有最小值的最小单体温度,并且可以基于所提取的最小单体温度来预测电池的最大输出功率。
3、然而,如上所述的预测电池的输出功率的现有方法可能需要在多个电池单体中的每个上安装诸如温度传感器的设备来测量单体温度。此外,现有方法可能需要基于多个测量的单体温度来确定代表电池温度的单体温度的复杂过程。也就是说,现有方法可能具有由于购买多个温度传感器而引发的成本的负担并且需要单独的过程来确定电池温度。
技术实现思路
1、技术问题
2、本公开试图提供一种电池系统以及一种用于预测电池的输出功率的方法,该电池系统可以基于包括在电池中的多个电池单体当中的一些电池单体的单体温度来精确地预测电池的输出功率。
3、技术方法
4、根据一个实施例,提供了一种电池系统,该电池系统包括:电池,其包括多个电池模块,每个电池模块包括多个电池单体;以及主控制电路,其基于作为多个电池模块的相应温度的多个模块温度、作为在多个电池模块之间流动的冷却水的温度的冷却水温度以及空气温度来确定对应于电池温度的代表性温度,并且基于电池的充电状态soc来预测电池的输出功率值,该充电状态soc基于所确定的代表性温度和预定基准来确定。
5、当多个模块温度落在对应于高于预定第一参考温度且低于预定第二参考温度的温度的平均温度范围内时,主控制电路可以确定多个模块温度当中的最大值作为代表性温度。
6、当多个模块温度在平均温度范围之外并且空气温度是冷却水温度或更高时,主控制电路可以确定多个模块温度当中的最大值作为代表性温度。
7、当多个模块温度在平均温度范围之外并且空气温度低于冷却水温度时,主控制电路可以确定多个模块温度当中的最小值作为代表性温度。
8、当代表性温度落在对应于低于比第一参考温度低预定温度的最小参考温度的温度或高于比第二参考温度高预定温度的最大参考温度的温度的极端温度范围内时,主控制电路可以通过基于预定基准降低所预测的输出功率值来校正所预测的输出功率值。
9、多个电池模块中的每个可以包括基准单体,该基准单体是被设置在距冷却水板的出口的预定范围内的电池单体,冷却水通过冷却水板在多个电池单体当中流动,并且多个电池模块中的每个的模块温度可以对应于基准单体的单体温度。
10、多个电池单体中的每个可以形成为柱形形状,该柱形形状具有被设置成靠近冷却水的底部、与底部相对同时与底部间隔开预定距离的顶部、以及将底部与顶部连接的侧部,并且当底部被冷却时,顶部的温度可以具有最大值,并且当底部被加热时,顶部的温度可以具有最小值。
11、基准单体的单体温度可以对应于在其顶部处测量的基准单体的温度。
12、根据另一个实施例,提供了一种用于预测电池的输出功率的方法,该方法是用于预测包括多个电池模块的电池的输出功率的方法,每个电池模块包括多个电池单体,该方法包括:接收作为多个电池模块的相应温度的多个模块温度;基于该多个模块温度、作为在该多个电池模块之间流动的冷却水的温度的冷却水温度以及空气温度来确定对应于电池温度的代表性温度;以及基于电池的充电状态soc来预测电池的输出功率值,该充电状态soc基于所确定的代表性温度和预定基准来确定。
13、代表性温度的确定可以包括:确定多个模块温度是否落在对应于高于预定第一参考温度且低于预定第二参考温度的温度的平均温度范围内;以及当作为确定结果该多个模块温度落在平均温度范围内时,确定第一温度,即,确定该多个模块温度当中的最大值作为代表性温度。
14、代表性温度的确定还可以包括:当作为确定结果该多个模块温度未落在平均温度范围内时,确定空气温度是否低于冷却水温度;以及当作为确定结果空气温度低于冷却水温度时,确定第二温度,即,确定该多个模块温度当中的最小值作为代表性温度,以及当作为确定结果空气温度是冷却水温度或更高时,执行第一温度的确定。
15、该方法还可以包括:在电池的输出功率值的预测之后,确定代表性温度是否落在对应于低于比第一参考温度低预定温度的最小参考温度的温度或高于比第二参考温度高预定温度的最大参考温度的温度的极端温度范围内;当作为确定结果代表性温度落在极端温度范围内时,通过降低所预测的输出功率值来校正所预测的输出功率值;以及当作为确定结果代表性温度未落在极端温度范围内时,确认所预测的输出功率值作为电池的输出功率。
16、有益效果
17、如上文所阐述的,本公开可以通过减少测量电池温度所需的温度传感器的数量来降低制造成本。
18、即使当基于一些电池单体的单体温度来预测整个电池的输出功率时,本公开也可以通过使用在考虑外部空气温度和冷却水温度的情况下执行的电池温度确定过程来以更高可靠性预测电池的输出功率。
1.一种电池系统,包括:
2.根据权利要求1所述的系统,其中,
3.根据权利要求2所述的系统,其中,
4.根据权利要求2所述的系统,其中,
5.根据权利要求2所述的系统,其中,
6.根据权利要求1所述的系统,其中,
7.根据权利要求6所述的系统,其中,
8.根据权利要求7所述的系统,其中,
9.一种用于预测包括多个电池模块的电池的输出功率的方法,每个电池模块包括多个电池单体,所述方法包括:
10.根据权利要求9所述的方法,其中
11.根据权利要求10所述的方法,其中
12.根据权利要求10所述的方法,还包括:
