CN102778651A - 确定多电池单元蓄电池中的电池单元容量值的***和方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及确定多电池单元蓄电池中的电池单元容量值的***和方法。具体地，提供了确定车辆蓄电池组的电池单元容量的***和方法。可以利用电池单元的充电状态SOC估计值和蓄电池组的电荷计数来确定电池单元容量。当蓄电池组的SOC低于下阈值和高于上阈值时，可以确定SOC估计值。还可以产生关于电池单元容量值的误差值。

Description

确定多电池单元蓄电池中的电池单元容量值的***和方法
技术领域
本发明一般涉及确定多电池单元蓄电池中的电池单元容量，并且更具体地涉及基于蓄电池的充电状态来确定电池单元容量值。
背景技术
汽车技术在寻求将汽油作为车辆推进***中的主要能量源的替代产品的领域中快速地发展。这些进展的许多进展利用了混合动力机电***或纯电动推进***，混合机电***再捕获来自燃烧发动机的机械能中的一些作为存储的电能，而纯电动推进***则完全消除了对内燃发动机的需要。在这些进展的情况下，车辆中的电能的存储和管理变得尤其重要。
充电状态（SOC），相对于蓄电池容量，是对蓄电池中可用电荷量的常用量度。在利用纯电动或混合动力电动推进***的汽车应用中，SOC测量提供了关于可用于推进车辆的能量的量的有用指示。类似于燃料计所提供的信息，SOC测量能够向电动车辆的驾驶员提供在耗尽能量之前车辆能够行驶多长距离的指示。
蓄电池的实际容量是表明能够存储在蓄电池中的总电荷量的另一重要量度。典型地，蓄电池在制造时被额定以一定容量。然而，随着蓄电池的老化，其容量也减少。在汽车应用中，确定蓄电池的实际容量变得尤其重要，这是由于实际容量会对SOC测量具有影响。虽然蓄电池的SOC测量一定程度上类似于确定常规燃料箱相对于其总容积（例如，其容量）有多“满”，但是蓄电池与常规燃料箱存在区别，这是因为蓄电池的总容量随着时间而降低。例如，车辆的蓄电池在其老化时可能仅具有其初始容量的80%。因此，除了调节蓄电池的SOC估计外，蓄电池的实际容量还能够被用于估计蓄电池的总体状况和性能。
当使用常规的蓄电池容量估计技术时，关于车辆蓄电池***的状况和性能的可用信息量受到限制。车辆蓄电池组通常包含多个模块，这些模块继而又包括多个蓄电池电池单元。然而，常规技术仅估计在组级别上的蓄电池容量和/或包括许多误差源。这种技术仅总计地提供了关于电池单元的有限信息，并且不能识别可能表现不佳的有缺陷的电池单元。将这些电池单元包括在组级别的容量估计中还可能歪曲关于组的总体结果。
发明内容
在一个实施方式中，公开了一种用于确定车辆蓄电池组的电池单元容量值的方法。该方法包括：在处理器处接收指示了组电压、组电流、以及所述组内多个电池单元的电压的传感器数据。该方法还包括：对组的充电状态低于下阈值时测量的传感器数据以及蓄电池组的充电状态高于上阈值时测量的传感器数据使用基于电压的策略，来确定关于多个电池单元的第一组充电状态值和第二组充电状态值。该方法还包括：利用传感器数据来确定蓄电池组的电荷计数值，其中，当蓄电池组的充电状态低于下阈值时，开始所述电荷计数；且其中，当蓄电池组的充电状态高于上阈值时，停止所述电荷计数。该方法还包括：利用所述第一组充电状态值和第二组充电状态值之间的差来产生差值；通过将电荷计数值除以所述差值来计算电池单元容量值；以及将所述电池单元容量值存储在存储器中。
在另一实施方式中，公开了车辆控制器。该控制器具有接口，所述接口构造成接收来自多个电压和电流传感器的指示了组电压、组电流、以及所述组内多个电池单元的电压的传感器数据。该控制器还包括基于电压的充电状态发生器，所述基于电压的充电状态发生器构造成产生关于所述组的充电状态值以及关于多个电池单元的第一组充电状态值和第二组充电状态值，其中当所述组的充电状态低于下阈值时产生第一组充电状态值，并且当所述蓄电池组的充电状态高于上阈值时产生第二组充电状态值。该控制器还另外包括电荷计数器，所述电荷计数器构造成利用传感器数据来确定关于蓄电池组的电荷计数值。当蓄电池组的充电状态低于下阈值时，可以开始所述电荷计数，并且当蓄电池组的充电状态高于上阈值时，可以停止所述电荷计数。该控制器还可包括静置计时器和差估计器，所述静置计时器构造成确定蓄电池组的静置时间，所述差估计器构造成利用所述第一组充电状态值和第二组充电状态值之间的差来产生差值。该控制器还可包括电池单元容量计算器，所述电池单元容量计算器构造成通过将电荷计数值除以所述差值来计算电池单元容量值。
在另一实施方式中，公开了一种用于确定关于车辆蓄电池的电池单元容量值的***。该***包括：具有多个电池单元的车辆蓄电池；电压传感器，所述电压传感器构造成测量车辆蓄电池的电压和电池单元的电压；以及电流传感器，所述电流传感器构造成测量进出所述蓄电池的电流。该***还可包括处理电路，所述处理电路具有接收来自电压传感器的电压数据和来自电流传感器的电流数据的接口。所述处理电路还具有处理器以及联接到处理器的存储器。存储器存储可执行的指令，所述可执行指令在由所述处理器执行时使处理器对在组的充电状态低于下阈值时测量的电压数据使用基于电压的策略来确定关于多个电池单元的第一组充电状态值。该指令还能够使处理器对在蓄电池组的充电状态高于上阈值时测量的电压数据之类的传感器数据使用基于电压的策略来确定多个电池单元的第二组充电状态值、以及利用电流数据来确定电荷计数。该指令还能够使得处理器利用电荷计数以及第一组充电状态值和第二组充电状态值来计算电池单元容量值、以及将电池单元容量值存储在存储器中。
本发明包括以下方案：
1. 一种用于确定车辆蓄电池组所用的电池单元容量值的方法，所述方法包括：
在处理器处接收表示了所述组的电压、所述组的一个或多个电流、以及所述组中多个电池单元的电压的传感器数据；
当所述组的充电状态低于下阈值时对所述传感器数据使用基于电压的策略，从而确定关于所述多个电池单元的第一组充电状态值；
当所述组的充电状态高于上阈值时对所述传感器数据使用基于电压的策略，从而确定关于所述多个电池单元的第二组充电状态值；
利用所述传感器数据来确定关于所述组的电荷计数值，其中，当所述组的充电状态低于所述下阈值时，开始所述电荷计数；并且其中，当所述组的充电状态高于所述上阈值时，停止所述电荷计数；
利用所述第一组充电状态值和第二组充电状态值之间的差来产生差值；
通过将所述电荷计数值除以所述差值来计算电池单元容量值；以及
将所述电池单元容量值存储在存储器中。
2. 根据方案1所述的方法，还包括：
调节至所述多个电池单元的电流的流动，其中，利用所述电池单元容量值来确定流动到每个电池单元的电流量。
3. 根据方案1所述的方法，还包括利用下述方程来确定电池单元容量误差：
Figure 293192DEST_PATH_IMAGE001
，
其中，cell_cap_errori 是关于第i个电池单元的电池单元容量误差值，Qchrg 是关于所述组的电荷计数值，∆ SOCi 是关于第i个电池单元的差值，SOC是所述组的充电状态，VOC 是所述组的开路电压，并且∆ VOC 是与测量VOC 的电压传感器相关的误差值。
4. 根据方案1所述的方法，其中，仅在所述组的静置时间高于时间阈值的情况下才执行所述步骤。
5. 根据方案1所述的方法，还包括由处理器利用所述电池单元容量值来确定整个组上的电池单元容量分布。
6. 根据方案1所述的方法，还包括：
使所述组放电，直到所述充电状态低于所述下阈值时为止；以及
将放电能量存储在低压蓄电池中。
7. 根据方案1所述的方法，还包括：
利用所述电池单元容量值来确定哪个电池单元具有最低电池单元容量值；以及
利用所述最低电池单元容量值来估计所述组的容量。
8. 一种车辆控制器，包括：
接口，所述接口构造成接收来自多个电压和电流传感器的传感器数据，其中所述传感器数据表示了组的电压、所述组的电流、以及所述组中多个电池单元的电压；
基于电压的充电状态发生器，所述基于电压的充电状态发生器构造成：
产生所述组的充电状态值；
当所述组的充电状态低于下阈值时，产生关于所述多个电池单元的第一组充电状态值；以及
当所述蓄电池组的充电状态高于上阈值时，产生关于所述多个电池单元的第二组充电状态值；
电荷计数器，所述电荷计数器构造成利用所述传感器数据来确定所述蓄电池组的电荷计数值，其中，当所述蓄电池组的充电状态低于所述下阈值时，开始所述电荷计数；并且其中，当所述蓄电池组的充电状态高于所述上阈值时，停止所述电荷计数；
静置计时器，所述静置计时器构造成确定所述蓄电池组的静置时间；
差估算器，所述差估算器构造成利用所述第一组充电状态值和所述第二组充电状态值之间的差来产生差值；以及
电池单元容量计算器，所述电池单元容量计算器构造成通过将电荷计数值除以所述差值来计算电池单元容量值。
9. 根据方案8所述的控制器，其中，所述处理电路还包括电池单元平衡器，所述电池单元平衡器构造成调节至所述多个电池单元的电流的流动，其中，利用所述电池单元容量值来确定流动到每个电池单元的电流量。
10. 根据方案8所述的控制器，其中，所述处理电路还包括容量误差估算器，所述容量误差估算器构造成利用下述方程来确定电池单元容量误差：
Figure 960934DEST_PATH_IMAGE002
，
其中，cell_cap_errori 是关于第i个电池单元的电池单元容量误差值，Qchrg 是所述组的电荷计数值，∆ SOCi 是关于第i个电池单元的差值，SOC是所述组的充电状态，VOC 是所述组的开路电压，并且∆ VOC 是与测量VOC 的电压传感器相关的误差值。
11. 根据方案8所述的控制器，其中，所述基于电压的充电状态发生器接收来自所述静置计时器的静置时间，并且仅在所述静置时间高于静置时间阈值的情况下产生充电状态值，并且其中，利用所述组的扩散时间常数来确定所述静置时间阈值。
12. 根据方案8所述的控制器，其中，所述电池单元容量计算器还构造成利用所述电池单元容量值来确定整个组上的电池单元容量分布。
13. 根据方案8所述的控制器，其中，所述处理电路还构造成利用所述电池单元容量值来识别具有最低电池单元容量值的电池单元。
14. 根据方案13所述的控制器，其中，所述处理电路还构造成利用所述最低电池单元容量值来估计所述组的容量。
15. 一种用于确定车辆蓄电池组所用的电池单元容量值的***，所述***包括：
包括多个电池单元的车辆蓄电池组；
电压传感器，所述电压传感器构造成测量所述组的电压以及所述电池单元的电压；
电流传感器，所述电流传感器构造成测量进出所述组的电流；以及
处理电路，所述处理电路包括：
接口，所述接口接收来自所述电压传感器的电压数据和来自所述电流传感器的电流数据；
处理器；以及
存储器，所述存储器联接到所述处理器，其中，所述存储器存储可执行指令，所述可执行指令在由所述处理器执行时能够使所述处理器实施下列操作：
在所述组的充电状态低于下阈值时对测量的电压数据使用基于电压的策略，从而确定关于所述多个电池单元的第一组充电状态值；
在所述组的充电状态高于上阈值时对测量的电压数据之类的传感器数据使用基于电压的策略，从而确定关于所述多个电池单元的第二组充电状态值；
利用所述电流数据确定电荷计数；
利用所述电荷计数以及所述第一组充电状态值和所述第二组充电状态值来计算电池单元容量值；以及
将所述电池单元容量值存储在存储器中。
16. 根据方案15所述的***，其中，所述指令还使所述处理器调节至所述多个电池单元的电流的流动，其中，利用所述电池单元容量值来确定流动到每个电池单元的电流量。
17. 根据方案15所述的***，其中，所述指令还使所述处理器利用下述方程来确定电池单元容量误差：
其中，cell_cap_errori 是关于第i个电池单元的电池单元容量误差值，Qchrg 是所述组的电荷计数值，∆ SOCi 是关于第i个电池单元的第一组充电状态值和第二组充电状态值之间的差值，SOC是所述组的充电状态，VOC 是所述组的开路电压，并且∆ VOC 是与测量VOC 的电压传感器相关的误差值。
18. 根据方案15所述的***，其中，所述指令还使所述处理器利用所述组的扩散时间常数来确定静置时间阈值，并且仅在所述组静置的时间跨度等于或大于所述时间阈值的情况下确定所述第一组充电状态值和所述第二组充电状态值。
19. 根据方案15所述的***，其中，所述指令还使所述处理器利用所述电池单元容量值来确定所述整个组上的电池单元容量分布。
20. 根据方案15所述的***，其中，所述指令还使所述处理器确定哪个电池单元具有最低电池单元容量值。
附图说明
当结合附图阅读时能够最佳地理解对具体实施方式的下述详细说明，在附图中，相同的结构用相同的附图标记指示，并且在附图中：
图1是具有蓄电池组的车辆的示意图；
图2是作为LiFePO4蓄电池的充电状态的函数的LiFePO4蓄电池开路电压的图形；
图3示出了根据本发明一个方面的用于计算车辆蓄电池组的电池单元容量的方法；
图4是根据本发明一个方面的电池单元容量分布的图形；
图5是根据本发明一个方面的图1的车辆的详细示意图；
图6是根据本发明一个方面的图5的蓄电池控制模块的详细示意图；以及
图7是根据本发明一个方面的用于给车辆蓄电池组充电的方法的流程图。
在附图中阐述的实施方式本质上是描述性的，并且不被认为是对由权利要求限定的实施方式的限制。此外，基于后文的详细说明，附图和实施方式的单独方面将被更完整地显现和理解。
具体实施方式
如上所述，确定蓄电池容量的当前技术关注于组级别上，并且未能考虑到单独电池单元的差异。根据本发明的一个方面，在电池单元级别上的容量估计允许确定关于蓄电池健康状况的更多信息，这是因为能够确认表现不佳或有缺陷的电池单元。此外，确认表现不佳或有缺陷的电池单元允许通过调节单独电池单元的充电和放电来采取校正措施。
现参考图1，其示出了根据示例性实施方式的车辆100。车辆100包括蓄电池组102，该蓄电池组提供电功率以利用混合动力电动或纯电动推进***来推动车辆100。蓄电池组102可以包括多个蓄电池电池单元、模块、或联系起来工作以向车辆100提供推进功率的离散蓄电池的集合。车辆100还包括车辆控制器104。车辆控制器104可操作地连接到蓄电池组102，并且提供对蓄电池组102的操作的监测和控制。车辆控制器104还能够监测或控制车辆的一个或多个其他功能。例如，车辆控制器104能够将关于蓄电池组102的操作状态的信息提供给车辆100内的电子显示器，以将该信息传送给车辆驾驶员。车辆控制器104还能够提供对车辆100的其他***的控制。例如，车辆控制器104能够控制车辆100的发动机、电气***或排气***的操作。
车辆控制器104可以是包括任何数量的硬件和软件部件的处理电路。例如，车辆控制器104可以包括微处理器、专用集成电路（ASIC）或现场可编程门阵列（FPGA）。车辆控制器104还能够包括被存储在车辆控制器104中的存储装置内的机器指令，这些机器指令在由车辆控制器104中的处理器执行时能够实施一个或多个监测或控制功能。例如，车辆控制器104能够包括一个或多个存储装置，例如RAM、ROM、EEPROM、闪存、CD-ROM、DVD-ROM、或能够存储用于车辆控制器104的机器指令的任何其他非瞬态存储器。
蓄电池容量估计
蓄电池组102的实际容量表示对于整个蓄电池而言有多少电流能够从蓄电池组102汲取，以及在蓄电池组102耗尽之前能够持续多久。在一些实施方式中，蓄电池组102的容量能够使用在时间进程上的电荷计数（例如，来自电流测量值）结合SOC测量值被确定。
典型地，蓄电池容量以安时（Ah）来测量并且被标准化为一小时的时段。例如，能够预期具有20 Ah容量的蓄电池在该蓄电池耗尽之前能提供20安的电流一个小时。事实上，蓄电池容量是对电荷的量度，因为电流被限定为：
Figure 810127DEST_PATH_IMAGE004
其中，I是电流（以安培量度），Q是电荷量（以库伦量度）并且t是时间量。两侧都乘以时间量得到：
Figure 564457DEST_PATH_IMAGE005
因此，以安时量度的蓄电池容量（例如，电流*时间）等同于对电荷的量度，并且也能够以库伦表示。
由于蓄电池容量实际上是对电荷的量度，因此蓄电池的容量能够利用电荷计数来确定。例如，电流测量值能够被用于跟踪进出蓄电池组102的电荷量。在时间跨度上积分电流测量值得到在该时间跨度期间进入该蓄电池或离开该蓄电池的电荷量。这种技术有时被称为“库伦计数”技术。仅作为类推，这有些类似于测量多少加仑汽油被添加到常规燃料箱或从该常规燃料箱消耗掉。
如果蓄电池组102的SOC也可用，那么该SOC能够结合电荷计数使用，以利用下式来确定蓄电池组102的实际容量：
Figure 707993DEST_PATH_IMAGE006
其中，capacity是容量，SOC 1是初始SOC估计值，SOC 2是最终SOC估计值，并且Q是电荷计数。作为类推，这类似于：确定常规燃料箱在一定时间段内有多“满”中的变化，随后用该变化去除在该时间期间离开箱的加仑量。例如且非限制地，如果蓄电池组102的SOC在一小时的进程内从100%（例如，SOC 1）变化为95%（例如，SOC 2），并且在该时间内离开蓄电池的电荷量（例如，Q）等于3600库伦，那么蓄电池组102在该一小时内提供了一安培的电流并且损失其电荷的5%。在这种情况下，这等同于具有20 Ah的容量蓄电池组102，因为在该速率下将需要花费20小时来完全耗尽蓄电池组102。
基于电压的SOC估计
估计蓄电池组102的SOC的一种技术是通过使用基于电压的策略。一般地，蓄电池的SOC与其开路电压相关。这意味着蓄电池组102的电压测量值能够被用于估计其SOC，电流测量值能够被用于电荷计数，并且SOC值和电荷计数能够被用于确定蓄电池组102的实际容量。
现参考图2，其作为蓄电池的SOC的函数示出了LiFeO4蓄电池的开路电压的图形。在SOC的中值范围内，蓄电池的开路电压非常微小地改变，从而导致了基于蓄电池的电压测量值的任何SOC估计中的潜在误差。例如，提供测量值的电压传感器的公差可能对蓄电池实际电压的总体不确定度做出贡献。基于另一考虑，该电压-SOC关系还取决于蓄电池的温度、蓄电池的静置时间（例如，蓄电池没有提供或接收电荷的时间）和蓄电池的扩散常数。
存在数种基于电压的技术，以利用测量电压来估计蓄电池的SOC。例如，通过将原始开路电压值与存储在存储器或查询表中的已知电压-SOC关系对比，能够实现对SOC的估计。在其他技术中，能够使用线性回归来确定SOC。例如，由本发明的受让人拥有并且还由此以引用的方式结合到本文的Lin等人的美国专利No. 7,768,233公开了使用等效电路模型和回归技术来确定开路电压和估计的SOC值。
提高SOC估计的精度的一种方法在于当电压高于上阈值或低于下阈值时使用基于电压的策略。在蓄电池具有陡变的电压-SOC特性的区域中，实际电压的不确定度（例如，由电压传感器的公差等引起）对SOC估计的影响被最小化。在一些实施方式中，这些阈值能够限定与电压-SOC特性的相对平坦部分对应的电压值范围。例如，3.0伏的下阈值和3.4伏的上阈值将最小化电压读数的不确定度（例如，由电压传感器的公差等引起）对SOC估计的影响。在另一示例中，能够使用35%的SOC的下阈值。
现参考图3，其示出了根据示例性实施方式的用于确定电池单元容量的方法300。确定在蓄电池组的电池单元级别上的容量允许获得关于蓄电池组的更多信息。在一些实施方式中，电池单元容量能够被用于诊断存在问题的电池单元、计算关于蓄电池组的容量分布、和/或用于电池单元平衡。此外，当在电池单元级别而不是在蓄电池组级别上确定容量时，能够实现的精度可更高。
在步骤302，可以关于蓄电池组的SOC是否为低以及蓄电池组的静置时间是否为高来进行确定。在一些实施方式中，基于电压的策略能够被用于估计蓄电池组的SOC以及与下阈值比较的蓄电池组的电压测量值。如果电压测量值低于下阈值，那么蓄电池组的SOC也是低的。由于蓄电池组的静置时间也影响SOC估计的精度，所以静置计时器可以被用于确定蓄电池组已经静置（例如，蓄电池没有接收或供应功率）了多久。由计时器确定的静置时间然后与时间阈值比较，以确定静置时间是否充分地高，从而足以克服扩散对蓄电池组的影响。如果蓄电池组的SOC不为低，或者如果蓄电池组的静置时间没有长到足以克服扩散的影响，那么电池单元容量的计算可以延迟，直到满足这些条件时为止。
在步骤304，能够确定关于蓄电池组的单独电池单元的SOC值。在一些实施方式中，能够使用基于电压的策略来确定关于单独电池单元的SOC估计。在单独电池单元处采集的电压测量值能够对照存储在存储器或查询表中的这些电池单元的电压-SOC特性加以比较，以确定单独电池单元的容量。由于蓄电池组的SOC是低的（例如，蓄电池组的电压低于下阈值），所以还增加了关于单独电池单元的SOC估计的精度。
在步骤306，当蓄电池组的SOC为低并且蓄电池组的静置时间为高时，能够初始化并开始电荷计数。在一些实施方式中，通过采集在蓄电池组处的电流测量值并且将其乘以时间微分，能够确定电荷计数。例如，在这种实施方式中能够使用下述方程：
Figure 762537DEST_PATH_IMAGE007
其中，Q i+1是最新电荷计数，Q i是先前电荷计数并且能够初始化至用于Q 0的零，I i+1是最新电流测量值，并且∆ t是在电流测量值之间的时间变化。电荷计数还能够通过除以3600被直接转换为安时（或安培-小时），这是因为1安时等于3600库伦。
在步骤308，可关于蓄电池组的SOC是否为高以及静置时间是否也为高（例如，SOC高于上阈值并且静置时间高于时间阈值）进行确定。当蓄电池组充电时，其SOC和开路电压都将增加，如图2所示。上阈值能够被用于确保将由电压传感器的公差引起的误差的影响最小化。类似地，时间阈值也能够被用于确保将扩散的影响最小化。在一些实施方式中，车辆蓄电池组能够作为其正常充电程序的一部分来充电，以增加蓄电池组的SOC（例如，驾驶员将车辆插接到壁式插座中、发动机再捕获制动能量作为电力，等等）。在这种情况下，静置时间还可以是车辆的正常使用的一部分（例如，车辆不运行）。
在步骤310，当蓄电池组的SOC是高的且蓄电池组的静置时间也是高的时，可以停止电荷计数。当蓄电池组被充电时，蓄电池组的SOC也增加。在一些实施方式中，上阈值能够被用于限定在何时其SOC高至足以减少传感器公差对SOC估计的影响。在其他实施方式中，当SOC达到上阈值时该充电可以停止，并且蓄电池可以静置一段时间以减少扩散对SOC估计的影响。例如，能够使用这样的时间阈值，该时间阈值基于蓄电池组所用的扩散时间常数。
在步骤312，当蓄电池组的SOC是高的并且蓄电池组的静置时间是高的时，可以确定关于单独电池单元的SOC值。根据一些实施方式，类似于在步骤304中确定的电池单元SOC值，电压测量值能够在单独电池单元处被采集并且与电压-SOC特性比较，以便估计SOC值。由于某些蓄电池（例如，锂离子蓄电池等）的电压-SOC特性在SOC值的中值范围内是相对平坦的，因此继续电荷计数直到电压和相应SOC估计高于上阈值会通过最小化传感器公差等的影响来提高精度。
在步骤314，在步骤304和312中确定的电池单元SOC值能够被用于确定差值。在一些实施方式中，差值可以是关于给定电池单元的高SOC估计值和低SOC估计值之间的简单差。在其他实施方式中，可以应用权重因子。例如，所述SOC估计值的一者或两者能够乘以权重因子，以考虑到估计过程中的不精确性。
在步骤316中，可以计算关于单独电池单元的电池单元容量。在一些实施方式中，能够使用蓄电池组的电荷计数以及关于单独电池单元的SOC测量值的差来确定电池单元容量。例如，下述方程能够被用于确定电池单元的容量：
Figure 848173DEST_PATH_IMAGE008
其中，CapCelli 是蓄电池组中的第i个电池单元的容量，Qchrg 是电荷计数，并且∆ SOCi 是关于第i个电池单元的差值。
在一些实施方式中，还能够使用下述方程来确定容量误差值：
Figure 620957DEST_PATH_IMAGE009
其中，cell_cap_errori 是关于第i个电池单元的电池单元容量误差值，Qchrg 是关于蓄电池组的电荷计数值，∆ SOCi 是关于第i个电池单元的差值，SOC是蓄电池组的充电状态，VOC 是蓄电池组的开路电压，以及∆ VOC 是与测量VOC 的电压传感器相关的误差值（例如，电压传感器的公差等）。
现参考图4，其示出了根据示例性实施方式的电池单元容量分布。如所示的，通过利用了组电压和电荷计数的基于电压的SOC来计算蓄电池组的容量。还示出了在被确定的蓄电池组容量周围的误差范围，以显示可归因于用于确定所述组的SOC估计值的电压传感器的公差的误差量。被计算的电池单元容量还显示有其相应的误差范围。由于组容量不能高于最低电池单元容量，因此图4还示出了***误差，该***误差被包括在组容量值中。
关于单独电池单元容量的知识能够被用于增强电池单元平衡技术和对车辆的诊断功能。例如，电池单元平衡技术通常控制对电池单元的充电和放电。单独电池单元容量的知识，正好与组级别的容量对比，能够被用于防止在单个电池单元性能下的组性能降低。类似地，诊断功能能够利用单独电池单元容量来识别可能需要修复或更换的电池单元。
通过考虑到误差条线的长度以及在上阈值和下阈值处电压分类列表中的电池单元的位置，能够执行诊断功能以及电池单元平衡技术。具有最低容量的临界电池单元在下阈值处将显现最低电压，并且在上阈值处将显现最高电压。这导致用于其相应电池单元的小的误差条线，且因此导致了在其被确定的容量值中的高置信度。因此，能够使用该信息来执行诊断功能，以确定电池单元是否有缺陷。此外，最大可获得的组容量对应于最低电池单元容量。在一个特定电池单元在下阈值处具有最低电压并且同时在上阈值处具有最高电压的情况下，将实现这种情形。为此，能够利用来自电池单元的相应瞬象点（snapshot points）的电压信息来执行电池单元平衡。
现参考图5，其示出了根据示例性实施方式的车辆100的详细示意图。蓄电池组102包括模块530，模块530包含蓄电池电池单元532。电压传感器502测量蓄电池组102、模块530和/或电池单元532的电压，并且经由总线510将电压值提供给控制器104的接口516。电流传感器504测量蓄电池组102、模块530和/或电池单元532的电流，并且经由总线512将电流值提供给控制器104的接口516。温度传感器506测量蓄电池组102、模块530和/或电池单元532的温度，并且经由总线514将温度值提供给控制器104的接口516。传感器502、504和506可以是任何数量的传感器或构造，以测量与蓄电池组102相关的电压、电流和温度。例如，温度传感器506可以是单个温度传感器，而电压传感器502和电流传感器504可以是测量电压和电流的组合集成电路。应当理解的是，能够使用任何数量的传感器以及传感器构造的不同组合，而不偏离本发明的原理或教导。
总线510、512和514可以是硬接线连接或无线连接的任何组合。例如，总线510能够是硬接线连接以将电压读数提供给控制器104，而总线512能够是无线连接以将电流读数提供给控制器104。在一些实施方式中，总线510、512和514可以是向控制器104传送电压、电流和温度值的共享数据线的一部分。在其他实施方式中，线路510、512和514能够包括一个或多个中间电路（例如，其他微控制器和信号滤波器等），并且在传感器502、504、506与控制器104之间提供间接连接。
接口516构造成经由线路510、512和514接收来自传感器502、504、506的传感器数据。例如，如果线路510、512或514中的任意一个或多个是无线连接，那么接口516可以包括一个或多个无线接收器。如果线路510、512或514中的任意一个或多个是有线连接，那么接口516还可以包括一个或多个有线端口。接口516还能够包括这样的电路，该电路构造成数字地采样或滤波来自502、504、506的传感器数据。例如，接口516可以在离散时刻（例如，k、k+1、k+2等）经由总线512对接收自电流传感器504的电流数据进行采样，以产生离散电流值（例如，I（k）、I（k+1）、I（k+2）等）。
控制器104被示出为包括处理器519，该处理器能够是与存储器520以及接口516和518通信地联接的一个或多个处理器。存储器520可以是能够存储可机器执行的指令的任何形式的存储器，这些可机器执行的指令在由处理器519执行时实施本文所公开的功能中的一个或多个功能。例如，存储器520可以是RAM、ROM、闪存、硬盘驱动器、EEPROM、CD-ROM、DVD、其他形式的非瞬态存储装置、或不同存储装置的任何组合。在一些实施方式中，存储器520包括车辆控制模块522，该车辆控制模块提供了对车辆100的一个或多个部件的控制。例如，车辆控制模块522能够提供对车辆100的发动机的控制，或经由接口518将状态状况信息（例如，车辆100燃料偏低、车辆100基于蓄电池组102的当前SOC具有估计的旅途剩余里程数，等等）提供给车辆100内部的一个或多个显示装置。在一些实施方式中，车辆控制模块522还能够经由接口518与其他处理电路（例如，发动机控制单元、车载诊断***，等等）或其他传感器（例如，空气质量流量传感器、曲轴位置传感器，等等）通信。
接口518可以在处理器104与车辆100的各个***之间提供一个或多个有线连接或无线连接。例如，接口518能够在处理器104和仪表板显示器之间提供有线连接，并且在处理器104和车载诊断***之间提供无线连接。在一些实施方式中，接口518还能够在处理器104与车辆100外部的其他计算***之间提供无线连接。例如，处理器104能够经由蜂窝电话、WiFi或卫星连接将状态状况信息传送给外部服务器。接口518还能够包括被构造成发送和接收车辆100的位置信息的一个或多个接收器。例如，接口518能够包括GPS接收器或蜂窝电话接收器，其利用三角测量来确定车辆100的位置。
存储器520还被示出为包括蓄电池控制模块524，该蓄电池控制模块构造成确定关于蓄电池组102的充电状态信息并且存储该充电状态信息。蓄电池控制模块524接收来自接口516的蓄电池传感器数据，并且利用该传感器数据来确定蓄电池组102的SOC和容量值。蓄电池控制模块524能够接收所确定的SOC值，并且经由接口518将其提供给车辆控制模块522或提供给其他电子装置。例如，蓄电池控制模块524能够基于蓄电池组102的实际容量来确定蓄电池组102的总体SOC当前是65%并且经由接口518将该指示提供给车辆100内部的电荷计。蓄电池控制模块524还能够经由接口518接收来自其他***或装置的一个或多个操作参数。例如，蓄电池控制模块524能够接收与从蓄电池组102的电池单元的开路电压到其SOC值的映射相对应的数据。在一些实施方式中，蓄电池控制模块524还能够提供对蓄电池组102的功率汲取、充电和电池单元平衡等的控制。
现参考图6，其示出了根据示例性实施方式的蓄电池控制模块524的详细视图。蓄电池控制模块包括蓄电池静置计时器602，该蓄电池静置计时器经由接口516接收来自传感器502、504和/或506的传感器数据。蓄电池静置计时器602利用该传感器数据来确定蓄电池组102的静置时间。例如，如果车辆100当前未运行，那么蓄电池静置计时器602能够接收来自电流传感器504的当前无电流进入或离开蓄电池组102的指示。于是，蓄电池静置计时器602可以开始一个或多个计时序列，以确定蓄电池组102未被使用的时间长度。在这种情况下，计时序列能够继续，直到接收到来自电流传感器504的已经检测到电流的指示。蓄电池静置计时器602使用该计时序列来产生一个或多个蓄电池静置值，所述蓄电池静置值能够被存储在参数存储装置622中。在其他实施方式中，蓄电池静置计时器602能够利用存储在参数存储装置622中的一个或多个参数来确定蓄电池静置时间。例如，参数存储装置622能够包括接收自其他电子***634的表示了车辆的运行状态（例如，车辆处在怠速、车辆关闭、车辆在移动，等等）的参数。在另一示例中，参数存储装置622只要车辆100关闭或起动就能够经由接口518接收来自车辆100的点火的指示，并且能够存储与这些事件相关的一个或多个参数。
SOC发生器604从接口516接收电压、电流和温度数据，并且能够使用它们来产生SOC值608。在一些实施方式中，SOC发生器604使用基于电压的策略，以利用存储在参数存储装置622中的一个或多个电压-SOC特性来产生SOC值608。例如，取决于蓄电池的静置时间量、蓄电池的温度和蓄电池的充电状态（例如，充电或放电）等，电压-SOC特性能够变化。不同的电压-SOC特性能够存储在参数存储装置622中，并且能够由SOC发生器604基于接收自接口516的传感器数据以及来自静置计时器602的静置计数取回。
SOC发生器604还能够从参数存储装置622取回上阈值和下阈值，以估算蓄电池组102的SOC。在一些实施方式中，上阈值和下阈值可以是这样的参考电压值，即：SOC发生器604将所述参考电压值与表示蓄电池组102的开路电压的传感器数据进行比较。在另一实施方式中，上阈值和下阈值能够是这样的参考SOC值，即：SOC发生器604将所述参考SOC值与计算的SOC值比较。在任一实施方式中，SOC发生器604利用这些阈值来确定蓄电池组102的SOC高于阈值还是低于阈值，这是因为蓄电池组102的开路电压和其SOC是互相关联的。
如果SOC发生器604确定蓄电池组102的SOC低于下阈值或者高于上阈值，那么该SOC发生器604还能够证实接收自静置计时器602的静止时间也高于被存储在参数存储装置622中的时间阈值。在一些具体实施方式中，参数存储装置622存储了一个或多个静置时间阈值。例如，最小化扩散对蓄电池组102的SOC估计的影响所必须的时间量可随着温度而变化。在这种情况下，SOC发生器604能够使用接收自接口516的传感器数据并且使用该接口来取回来自参数存储装置622的静置时间阈值。
如果来自静置计时器602的静置时间大于取回的静置时间阈值，并且SOC高于或低于其相应阈值，那么SOC发生器604能够使用接收自接口516的传感器数据来产生用于蓄电池组102中的一个或多个电池单元的SOC值608。由此，SOC值608在蓄电池组102的SOC是低的情况下能够存储关于电池单元的一组SOC值，并且在蓄电池组102的SOC是高的情况下能够存储关于电池单元的另一组SOC值。在一个实施方式中，SOC发生器604还能够将蓄电池组102的SOC高于上阈值或低于下阈值的指示提供给电荷计数器606。
如果电荷计数器606接收到来自SOC发生器604的蓄电池组102的SOC低于下阈值的指示、并且确定来自静置计时器602的静置时间高于被存储在参数存储装置622中的静置时间阈值，那么电荷计数器606能够初始化并且开始电荷计数。在一些实施方式中，电荷计数器能够利用来自接口516的表示了蓄电池组102的电流的传感器数据以及来自静置计时器602的时间信息来确定电荷计数。如果电荷计数器606接收到来自SOC发生器604的蓄电池组102的SOC高于上阈值的指示，那么该电荷计数器606能够停止电荷计数并且将当前计数存储为电荷计数610。
差估算器612能够接收来自SOC发生器604的蓄电池组102的SOC高于上阈值的指示并且利用SOC值608来产生SOC差值614。例如，SOC值608可以包含关于蓄电池组102的电池单元的多组SOC值，其中，一组对应于具有低于下阈值的SOC的蓄电池组102，且另一组对应于具有高于上阈值的SOC的蓄电池组102。在一些实施方式中，SOC差值614是这些组之间的简单差。在其他实施方式中，差估算器612能够向一个或两个（或者一组或两组）SOC值施加比例或权重。
电池单元容量计算器616利用SOC差值614和电荷计数610来计算电池单元容量626。在一些实施方式中，电池单元容量计算器将电荷计数610除以SOC差值614，以计算电池单元容量626。在一些实施方式中，电池单元容量626能够经由接口518被提供给显示器630、接口装置（例如，触摸屏显示器、扬声器，等等）、或其他电子***（例如，其他控制器、远程计算机***，等等）。电池单元容量626还能够由处理器519使用，以校正经由显示器630、接口装置632或电子***634提供给驾驶员的SOC估计值。在其他实施方式中，电池单元容量626还被提供给处理器519，以确定蓄电池组102中的一些或全部上的电池单元容量分布；或者被提供给电池单元平衡器624，以用于电池单元平衡。在又一些其他的实施方式中，电池单元容量计算器616能够被进一步构造成利用电池单元容量626来确定整个蓄电池组上的电池单元容量分布。
在一些实施方式中，电池单元容量计算器616还能够利用电池单元容量626来确定用于蓄电池组102的总体容量的估计。一般而言，组容量总是低于或等于最低电池单元容量。电池单元容量计算器616能够利用该关系以及电池单元容量626中的值分布范围来估计蓄电池组102的总体容量。
容量误差估算器618利用SOC值608、差值614、电荷计数610以及来自接口516的传感器数据来产生电池单元容量误差值620。虽然当蓄电池组102的SOC高于或低于阈值时通过计算其基础的SOC值608能够改善电池单元容量626的精度，但是仍存在对于单独电池单元的误差源。在一些实施方式中，容量误差估算器618能够使用下述方程来计算电池单元容量误差值620：
其中，cell_cap_errori 是关于第i个电池单元的电池单元容量误差值，Qchrg 是蓄电池组的电荷计数值，∆ SOCi 是关于第i个电池单元的差值，SOC是蓄电池组的充电状态，VOC 是蓄电池组102的开路电压，并且∆ VOC 是与测量VOC 的电压传感器相关的误差值（例如，电压传感器的公差等）。
在一些实施方式中，容量误差值620能够提供相对于电池单元容量626的范围。例如，蓄电池组102中的特定电池单元能够具有在由电池单元容量626中的其电池单元容量限定的范围内的实际电池单元容量以及由电池单元容量误差值620中的其误差值限定的误差范围。在一些实施方式中，容量误差估算器618还能够使用电池单元容量误差值620来确认具有最低电池单元容量的那些电池（例如，具有最小的电池单元容量误差值的那些电池）。
电池单元平衡器624执行电池单元平衡，电池单元平衡是调节到蓄电池组102的单独电池单元的电池单元平衡电流的流动的技术。电池单元平衡能够调节进出单独电池单元的电池单元平衡电流的流动，以便更均匀地分配车辆100对电池单元的使用。例如，当蓄电池组102中的电池单元老化时，这些电池单元的单独容量可能不同。电池单元平衡器624能够使用电池单元容量626和/或电池单元容量误差值620来确定哪些电池单元应当被充电或放电、充电或放电的量、以及电池单元应当被充电或放电多长时间。在一个实施方式中，电池单元平衡器624能够执行电池单元平衡，以确保特定电池单元当组的SOC为低时具有最低电压并且当组的SOC为高时具有最高电压。在另一实施方式中，电池单元平衡器624能够执行电池单元平衡以最小化电池单元容量误差值620中的一个或多个误差值。在一些实施方式中，电池单元平衡器624还能够通过确定哪些电池单元容量626不合格（例如，高于或低于给定阈值）来执行诊断功能、并且将该确定的指示提供给车辆控制模块522、显示器630、接口装置632和/或其他电子***634。
参数存储装置622能够包括任何数量的用户或***限定的参数，这些参数超控或控制蓄电池控制模块524的功能。例如，参数能够包括控制以下各项的参数：有多频繁地计算电池单元容量626、电池单元容量626如何用于诊断功能、或如何由电池单元平衡器624执行电池单元平衡。
现参考图7，其示出了根据示例性实施方式的用于对车辆蓄电池组进行充电的方法700。方法700能够结合方法300使用，以便作为充电过程的一部分来确定电池单元容量值。
在步骤702，确定充电插塞是否被连接。例如，车辆100还能够具有充电插塞，以利用民用或工业壁式插座来补充蓄电池组102中的电荷。蓄电池控制模块524能够接收来自电压传感器502或电流传感器504的功率经由充电插塞被提供给蓄电池组102的信号。如果确定充电插塞未被连接，那么可以延迟方法700的进一步处理，直到插塞被连接的时刻为止。然而，如果插塞被连接，那么方法700能够推进到步骤704以进行下一步的处理。
在步骤704，确定车辆是否处于蓄电池容量模式。一般来说，蓄电池容量模式对应于蓄电池组的先前确定的容量应当被更新的指示。能够用于确定车辆是否处于蓄电池容量模式的因素包括但不局限于：距离先前容量计算的时间长度，以及先前容量计算的精度。例如，如果电池单元容量624是两至三周时间之前的，那么车辆100能够由蓄电池控制模块524设置到蓄电池容量模式。
在步骤706，如果车辆处于蓄电池容量模式，那么确定蓄电池组的SOC是否低于下阈值。在一些实施方式中，该步骤能够与方法300的步骤302并行地或相结合地执行。例如，SOC发生器604能够利用经由接口516接收的传感器数据以及存储在参数存储装置622中的下阈值来确定蓄电池组102的SOC是否低于该阈值。由于当某些蓄电池的SOC值接近零时这些蓄电池的电压-SOC特性快速下降，因此使用下阈值改善了被随后用于确定容量值的电池单元SOC估计的精度。
在步骤708，如果车辆未处于蓄电池容量模式，那么确定是否存在强制蓄电池容量模式的一个或多个参数。这些参数能够由用户接口装置、远程计算机***或允许将这种参数发送到车辆的蓄电池控制模块的任何其他电子装置来提供。例如，蓄电池控制模块524能够接收来自接口装置632（例如，触屏幕显示器和鼠标等）的参数并且将其存储在参数存储装置622中。
在步骤716，如果车辆未处于蓄电池容量模式并且参数不强制车辆进入一个蓄电池容量模式，那么蓄电池组能够被正常地充电，即没有确定蓄电池单元容量。当电池单元容量未被确定时，能够使用任何标准充电方法。
在步骤710，如果一个或多个参数表明应当开始蓄电池容量模式，那么蓄电池组能够被放电直到其SOC低于下阈值，以确保关于电池单元的SOC测量值的精确性。例如，电池单元平衡器624能够附加地构造成使蓄电池组102中的任何数量的电池单元或模块放电。在一些实施方式中，放电能量能够被存储在低压蓄电池中并且在下一充电周期期间被提供返回给蓄电池组102。在其他实施方式中，放电能量能够被用于热调节蓄电池组102。
在步骤712，当车辆处于蓄电池容量模式并且其蓄电池组的SOC低于下阈值时，蓄电池组可以被充电以一定量的安培数并且具有规定的安时吞吐量。由于电压-SOC特性曲线经历滞后（例如，电压-SOC特性曲线在充电和放电方面不同），所以控制到蓄电池组的电流和吞吐量允许选择相应的电压-SOC特性。例如，参数存储装置622能够存储不同的电压-SOC特性，这些电压-SOC特性可以基于蓄电池组102被如何充电而由SOC发生器504选择。步骤712允许蓄电池组102被充电，直到达到选定电压-SOC特性的优选区域。
在步骤714，一旦蓄电池被充电到电压-SOC特性曲线上的期望点，就可中止蓄电池的充电以规定的静置时间。允许蓄电池组处于静置状态（例如，不充电也不放电），最小化了由扩散引起的动态电压影响。必要的静置时间量是特定于蓄电池的，并且取决于电池单元化学性质（例如，其扩散常数等）及其温度。例如，当方法700结合方法300被执行时，SOC发生器604能够从参数存储装置622取回电池单元化学性质的信息以及获取来自温度传感器506的温度数据，以确定合适静置时间阈值。
在一些实施方式中，方法300在步骤714之后执行，以确定电池单元容量值从而减少潜在误差源。在其他实施方式中，方法300能够结合替代充电方法700或除充电方法700以外的其他充电或放电方法被执行。
鉴于上述说明，本发明的实施方式的许多修改和变形都是可能的。各个***和方法的上述实施方式能够被单独使用或以任何组合使用，而不偏离本发明的范围。虽然说明书和附图可能示出特定步骤排序，但是要理解的是，在本发明中还构想了不同的步骤排序。类似地，一个或多个步骤能够并行或部分并行地执行。
本发明中的方法和***的各种操作能够使用一个或多个处理电路来完成。例如，处理电路能够是ASIC、专用处理器或任何现有的计算机处理器。本发明中的一个或多个步骤或功能还能够使用被存储在机器可读介质上的非暂态的机器可读指令和数据结构来完成。例如，这种介质可包括软盘、CD-ROM、DVD-ROM、RAM、EEPROM、闪存、或能够存储机器可执行指令和数据结构并且能够由具有处理电路的计算机或其他电子装置访问的任何其他介质。

Claims (10)

1.一种用于确定车辆蓄电池组所用的电池单元容量值的方法，所述方法包括：
在处理器处接收表示了所述组的电压、所述组的一个或多个电流、以及所述组中多个电池单元的电压的传感器数据；
当所述组的充电状态低于下阈值时对所述传感器数据使用基于电压的策略，从而确定关于所述多个电池单元的第一组充电状态值；
当所述组的充电状态高于上阈值时对所述传感器数据使用基于电压的策略，从而确定关于所述多个电池单元的第二组充电状态值；
利用所述传感器数据来确定关于所述组的电荷计数值，其中，当所述组的充电状态低于所述下阈值时，开始所述电荷计数；并且其中，当所述组的充电状态高于所述上阈值时，停止所述电荷计数；
利用所述第一组充电状态值和第二组充电状态值之间的差来产生差值；
通过将所述电荷计数值除以所述差值来计算电池单元容量值；以及
将所述电池单元容量值存储在存储器中。
2.根据权利要求1所述的方法，还包括：
调节至所述多个电池单元的电流的流动，其中，利用所述电池单元容量值来确定流动到每个电池单元的电流量。
3.根据权利要求1所述的方法，还包括利用下述方程来确定电池单元容量误差：
Figure 2012101452774100001DEST_PATH_IMAGE001
，
其中，cell_cap_errori 是关于第i个电池单元的电池单元容量误差值，Qchrg 是关于所述组的电荷计数值，∆SOCi 是关于第i个电池单元的差值，SOC是所述组的充电状态，VOC 是所述组的开路电压，并且∆VOC 是与测量VOC 的电压传感器相关的误差值。
4.根据权利要求1所述的方法，其中，仅在所述组的静置时间高于时间阈值的情况下才执行所述步骤。
5.根据权利要求1所述的方法，还包括由处理器利用所述电池单元容量值来确定整个组上的电池单元容量分布。
6.根据权利要求1所述的方法，还包括：
使所述组放电，直到所述充电状态低于所述下阈值时为止；以及
将放电能量存储在低压蓄电池中。
7.根据权利要求1所述的方法，还包括：
利用所述电池单元容量值来确定哪个电池单元具有最低电池单元容量值；以及
利用所述最低电池单元容量值来估计所述组的容量。
8.一种车辆控制器，包括：
接口，所述接口构造成接收来自多个电压和电流传感器的传感器数据，其中所述传感器数据表示了组的电压、所述组的电流、以及所述组中多个电池单元的电压；
基于电压的充电状态发生器，所述基于电压的充电状态发生器构造成：
产生所述组的充电状态值；
当所述组的充电状态低于下阈值时，产生关于所述多个电池单元的第一组充电状态值；以及
当所述蓄电池组的充电状态高于上阈值时，产生关于所述多个电池单元的第二组充电状态值；
电荷计数器，所述电荷计数器构造成利用所述传感器数据来确定所述蓄电池组的电荷计数值，其中，当所述蓄电池组的充电状态低于所述下阈值时，开始所述电荷计数；并且其中，当所述蓄电池组的充电状态高于所述上阈值时，停止所述电荷计数；
静置计时器，所述静置计时器构造成确定所述蓄电池组的静置时间；
差估算器，所述差估算器构造成利用所述第一组充电状态值和所述第二组充电状态值之间的差来产生差值；以及
电池单元容量计算器，所述电池单元容量计算器构造成通过将电荷计数值除以所述差值来计算电池单元容量值。
9.根据权利要求8所述的控制器，其中，所述处理电路还包括电池单元平衡器，所述电池单元平衡器构造成调节至所述多个电池单元的电流的流动，其中，利用所述电池单元容量值来确定流动到每个电池单元的电流量。
10.一种用于确定车辆蓄电池组所用的电池单元容量值的***，所述***包括：
包括多个电池单元的车辆蓄电池组；
电压传感器，所述电压传感器构造成测量所述组的电压以及所述电池单元的电压；
电流传感器，所述电流传感器构造成测量进出所述组的电流；以及
处理电路，所述处理电路包括：
接口，所述接口接收来自所述电压传感器的电压数据和来自所述电流传感器的电流数据；
处理器；以及
存储器，所述存储器联接到所述处理器，其中，所述存储器存储可执行指令，所述可执行指令在由所述处理器执行时能够使所述处理器实施下列操作：
在所述组的充电状态低于下阈值时对测量的电压数据使用基于电压的策略，从而确定关于所述多个电池单元的第一组充电状态值；
在所述组的充电状态高于上阈值时对测量的电压数据之类的传感器数据使用基于电压的策略，从而确定关于所述多个电池单元的第二组充电状态值；
利用所述电流数据确定电荷计数；
利用所述电荷计数以及所述第一组充电状态值和所述第二组充电状态值来计算电池单元容量值；以及
将所述电池单元容量值存储在存储器中。
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