CN113412208A

CN113412208A - 用于管理车辆的能量储存***的方法

Info

Publication number: CN113412208A
Application number: CN201980091712.XA
Authority: CN
Inventors: 马丁·拜胡尔特; 乔纳斯·赫尔格伦; 汉娜·里格尔森
Original assignee: Volvo Truck Corp
Current assignee: Volvo Truck Corp
Priority date: 2019-02-15
Filing date: 2019-02-15
Publication date: 2021-09-17
Also published as: WO2020164742A1; US20220161682A1; EP3924215A1

Abstract

本发明涉及一种用于确定指示车辆的能量存储***(ESS)的功率容量的运行参数的方法，其中，所述方法包括以下步骤：确定所述ESS的状态温度；基于所确定的所述ESS的状态温度和所述ESS的最大温度阈值来确定在给定时间段内所述ESS的容许温度升高值，该最大温度阈值指示了所述ESS的安全温度水平和所述ESS的工作使用寿命温度水平中的任一个；以及，基于所确定的所述ESS的容许温度升高值来确定所述给定时间段内所述ESS的最大运行功率水平。

Description

用于管理车辆的能量储存***的方法

技术领域

本发明涉及一种用于确定指示车辆的能量存储***的功率容量的运行参数的方法。而且，本发明涉及一种包括控制单元的车辆的能量存储***。另外，本发明涉及一种包括这种能量存储***的电力推进***。此外，本发明涉及一种包括这种能量存储***的车辆。

本发明可以应用于任何类型的混合动力车辆或电动车辆，例如部分电动或全电动车辆。尽管将针对电动卡车来描述本发明，但本发明不限于这种特定车辆，而是还可用于其它混合动力车辆或电动车辆(例如电动大巴车和电动轿车)。本发明还可以应用于任何其它类型的电动车辆，例如电动建筑设备、电动工程机械(例如轮式装载机、铰接式运输车、自卸卡车、挖掘机和反铲装载机等)。

背景技术

关于车辆的能量存储***(例如，具有多个可充电电池的电能存储***)的充电和放电，通常希望确保用于在各种类型的电气设备(例如电池)、动力源(例如电机)和外部电网之间可靠地供应和输送电力的适当方案。

虽然电池的质量部分地取决于电池的每个电池单体的质量，但这些电池单体的容量仍可能有某种程度上的差异。此外，即使电池单体具有高质量，但由于例如每个电池单体的不同工作温度，这些电池和电池单体可能经常会不同地老化。因此，车辆中的电池和电池单体的特性通常彼此不同。举例来说，电池组内的电池单体的荷电状态(SOC)最终会偏离(drift apart)，从而导致不均匀的SOC分布，这限制了整个电池的工作性能。换句话说，SOC通常可能对电池的功率状态(SOP)以及电池的功率容量(例如，当电池在车辆中日常使用时对电池进行充电和放电的能力)有影响。

至少由于这些原因，为了以安全且可靠的方式执行各种操作活动，在车辆的日常使用期间需要对电池特性有足够的了解。因此，为了获得足够水平的指示电池特性的信息，这些类型的车辆可以包括能量管理单元(有时被称为电池管理***)，该能量管理单元被配置成监测并估计一个或多个电池的一个或多个运行参数或运行条件。

举例来说，US 2015/0066837 A1公开了一种用于预测车辆电池的未来充电过程的持续时间的方法，该方法包括估计电池的未来充电量的步骤和估计电池的未来温度的步骤。此外，该方法包括确定在电池的未来充电期间要施加到该电池的未来充电功率的步骤。

为了避免在驾驶期间以不利的方式使用电池，一些电动车辆***还可以被调整以使用具有与电池的实际运行SOC水平相关的安全裕度类型的电池。然而，这通常会限制来自电池的可用能量供应，因此也会减少车辆的行驶里程。在车辆有很高的功率需求的某些运行情形中，如果电池的一个电池组(或多个电池组)处于临界低电量水平，则车辆可能没有足够的动力来按预期运行。因此，一些能量存储***可能设置有警报***，该警报***被布置成提供“一个或多个电池组正在以临界低电量水平运行”的故障指示或警报。

尽管在本领域开展了活动，但仍然需要对部分电动或全电动车辆的车辆能量存储***的、改进的控制。此外，希望在车辆的运行期间进一步提高车辆能量存储***的整体性能。

发明内容

本发明的一个目的是提供一种改进的、用于确定车辆能量存储***的运行功率水平的方法。该目的至少部分地通过根据权利要求1所述的方法来实现。

根据本发明的第一方面，提供了一种用于确定指示车辆的能量存储***(ESS)的功率容量的运行参数的方法，其中，该方法包括以下步骤：

-确定ESS的状态温度；

-基于所确定的ESS的状态温度和ESS的最大温度阈值来确定在给定时间段内所述ESS的容许温度升高值，该最大温度阈值指示了ESS的安全温度水平和ESS的工作使用寿命温度水平中的任一个；和

-基于所确定的ESS的容许温度升高值来确定在给定时间段内所述ESS的最大运行功率水平。

以这种方式，根据示例实施例的方法允许在确定给定时间段内所述ESS的最大可能运行功率水平时通过考虑ESS的温度升高值而以可靠且有效的方式操作车辆。通过将所确定的、给定时间内所述ESS的容许温度升高值用作确定给定时间段内所述ESS的运行功率水平的输入，可以提高ESS的功率容量的可预测性，从而提高车辆的可预测的驾驶性能。

因此，相信与可用的现有技术方法和***(例如，基于所确定的、在多个不同时间范围内ESS的功率限制的各种统计数据和离线测试表和/或在电压或SOC限制违规时触发的降额功能的方法)相比，能够以更准确的方式确定ESS的最大运行功率水平。这种降额功能通常会受到可预测性的影响，并且通常设定有高的安全裕度。

本发明的示例实施例是基于如下观察：ESS(例如，电池)的可用功率输出和功率输入会根据温度而变化。可用功率输出通常(但绝对不是必需的)可以指可用功率状态(SOP)。虽然ESS的可用功率输出水平通常在电池温度较高时更好，但使电池在过高温度下运行可能不合适，因为电池的寿命与电池的温度之间存在负相关。此外，出于安全等原因，电池通常被设计成在预定温度水平时限制功率输出或功率输入。因此，通过根据示例实施例的方法，在确定电池的最大运行功率水平时，考虑了所估计的温度升高。

如果以电池或电池单元组件的形式提供ESS，则还应容易理解：电池的最大运行功率水平可根据多个额外方面而变化，例如电池的近期历史功率使用、电池的SOC、电池寿命等。因此，在一些示例实施例中，该方法可以在确定最大运行功率水平时可选地考虑到这些方面。为此，“基于所确定的ESS的容许温度升高值来确定在给定时间段内所述ESS的最大运行功率水平”的贡献允许确定在给定时间段内可能的最大功率水平而不会超过预定义温度极限。

换句话说，本发明是基于这样的认识：给定时间内所述ESS的温度升高会影响给定时间内所述ESS的可用最大运行功率水平。该方法对于在混合动力车辆和电动车辆中的实施特别有用，如果可以在使用电动机或电机进行牵引或再生的规定时间段内保证恒定的功率输出量(对应于行驶，即ESS的放电)和功率输入量(即ESS的充电)，则是有益的。例如，在电动卡车的正常行驶序列中，例如在车辆电动启动时，通常需要确保不会出现意外的功率下降。在这种情形中，在启动的预定时间段期间能够维持在开始加速时约定的功率输送将是有益的。以类似的方式，确保在特定时间段内可以将正确的电量充入电池中将是有益的。举例来说，当车辆处于插电式充电站或经受下坡再生时，确保可以将正确的电量充入电池中将是有益的。

在示例实施例的上下文中，术语“最大运行功率水平”是指基于ESS的容许温度升高值的、在给定时间内由能量存储***提供的主要总最大运行功率。根据一个示例实施例，最大运行功率水平是指ESS的功率状态(SOP)水平。

当ESS是电池单元组件时，在电池单元组件的所有电池单元被连接(即，被激活以向车辆提供电功率)时，通常确定所述主要总最大运行功率。因此，作为一个示例，如果能量储存***包括三个电池单元，则总运行功率是指：当所有三个电池单元都被连接并且被激活以提供电力时，由能量储存***提供的可能最大功率。举例来说，当电池单元组件的所有电池单元在ESS中彼此连接时，总运行功率可以从ESS的功率状态(SOP)推导出。在一些示例实施例中，最大运行功率水平还可指示给定时间段内所述ESS的最大电流水平、最大功率输出和最大功率输入中的任一个。

在示例实施例的上下文中，本文中所使用的术语“运行参数”通常是指表示ESS的功率状态(SOP)的参数。确定SOP以确保在给定时间段内有足够的功率输出水平和/或功率输入水平(即，充电和放电)。这种运行参数可以有利地用于指示车辆电池的功率容量。

在示例实施例的上下文中，术语“功率容量”通常是指ESS的充电和放电能力。例如，本文中使用的术语“功率容量”通常是指电池的充电和放电能力。电池的充电和放电能力通常是指电池在车辆中日常使用情况下的状况。如上所述，功率状态(SOP)参数是指示了ESS的功率容量的运行参数的一个示例。

最大温度阈值通常可以是存储在控制单元中的预定值。另外或替代地，最大温度阈值基于ESS的日常使用来更新。根据一个示例实施例，最大温度阈值是指示ESS安全温度水平和ESS工作使用寿命温度水平的预定值的组合。

在示例实施例的上下文中，术语“安全温度水平”通常是指ESS的临界安全运行温度水平，例如电池或构成该电池的多个电池单体的临界安全运行温度水平。出于安全原因，临界安全温度水平例如可以与ESS的预定义最大允许温度水平相关。临界安全温度水平通常可从ESS的制造商处获得并随后被存储在控制单元中。这种ESS安全温度水平通常也由电池制造商设定有高的安全裕度。此外，这种ESS安全温度水平通常是预定义的静态运行温度水平。

在示例实施例的上下文中，本文中所使用的术语“工作使用寿命温度水平”通常是指ESS的工作使用寿命温度水平，例如电池的工作使用寿命温度水平。工作使用寿命温度水平是针对用于减少电池单体的老化和退化的、ESS的最大允许温度水平来定义的。因此，工作使用寿命温度水平包含用于减少电池单体的老化和退化的、ESS的最大允许温度的温度数据。在最大温度阈值中使用ESS工作使用寿命温度水平确保了设置容许温度升高值以保护ESS免于退化。ESS(例如电池)的工作使用寿命通常是电池性能和寿命的衡量，它可以通过多种不同的方式进行量化，例如，量化为完全充电时的运行时间或直到使用寿命结束时的充电循环次数。因此，ESS工作使用寿命温度水平通常取决于电池的充电和放电活动。换句话说，ESS工作使用寿命温度水平包含关于ESS的工作使用寿命的、ESS的最大允许温度的温度数据，即，延长ESS的工作寿命的ESS的最大允许温度。ESS的工作使用寿命根据ESS和车辆的日常使用而变化，例如工作使用寿命通常取决于ESS的充电和放电活动。工作使用寿命温度水平可以是可变的温度水平，其可以基于ESS和车辆的日常使用而改变。因此，ESS的工作使用寿命温度水平有时可以称为软温度水平或动态温度水平。在一个示例实施例中，工作使用寿命温度水平基于电池的充电和放电活动。因此，工作使用寿命温度水平可以从与电池的充电和放电活动相关的数据导出。通常，这种数据在ESS的日常使用期间从ESS传输到控制单元，并且可以被存储在控制单元中。

工作使用寿命温度水平可能因电池组组件的类型、ESS的类型以及车辆的类型而变化。举例来说，工作使用寿命温度水平可以为大约30℃至40℃。还可以想到的是，工作使用寿命温度水平通常低于安全温度水平。

ESS的状态温度通常是例如通过温度传感器获得的ESS的当前温度水平。替代地，该状态温度可以由电池控制单元经由ESS的模型(例如电池的模型)直接确定。

根据一个示例实施例，基于所确定的ESS的状态温度和ESS的最大温度阈值来确定在给定时间段内所述ESS的容许温度升高值的步骤包括：当最大温度阈值指示ESS的安全温度水平时，确定在给定时间段内所述ESS的第一容许温度升高值，以及当最大温度阈值指示ESS的工作使用寿命温度水平时，确定在给定时间段内所述ESS的第二容许温度升高值。此外，在本示例实施例中，基于所确定的ESS的容许温度升高值来确定在给定时间段内所述ESS的最大运行功率水平的步骤包括：基于所确定的ESS的第一容许温度升高值来确定在给定时间内所述ESS的第一最大运行功率水平，并且基于所确定的ESS的第二容许温度升高值来确定在给定时间段内所述ESS的第二最大运行功率水平；并且进一步包括将ESS的第一最大运行功率水平与ESS的第二最大运行功率水平进行比较的步骤。

根据一个示例实施例，确定ESS的状态温度的步骤包括获得指示ESS的温度的数据的步骤。可以通过测量电池的电池单体的温度水平来收集指示ESS的温度的数据。另外或替代地，可以通过测量被布置成调节ESS的温度的冷却介质的温度来收集ESS的温度水平。

根据一个示例实施例，该方法进一步包括基于所确定的ESS的最大运行功率水平来控制ESS的温度的步骤。举例来说，该方法被配置成：基于所确定的在给定时间段内所述ESS的最大运行功率水平来调节ESS的状态温度，以确保ESS在所述给定时间段内能够提供足够水平的电力(电能)。以此方式，该方法允许在给定时间段内改善ESS的温度优化。

另外或替代地，该方法可以进一步包括基于所确定的ESS的最大运行功率水平来控制ESS的未来功率需求的步骤。举例来说，该方法被配置成：基于所确定的在给定时间段内所述ESS的最大运行功率水平来调节ESS的可用电力供应，以确保ESS在所述给定时间段内可以提供足够水平的电力(电能)。

因此，示例实施例的方法允许使用所确定的最大运行功率水平作为车辆的运行参数，以便为即将到来的情形做准备。通过估计针对不同时间段的特定温度升高值的最大可用运行功率水平，即，通过估计温度在不同情形下如何升高，可以估计所述ESS在特定情形之前的期望温度。例如，假设特定的功率需求和预定的时间，可以估计ESS在充电站处的期望的起始温度。该信息可以用于在到达充电站之前影响ESS的冷却/加热策略，从而增加可以向ESS充电的能量水平。

根据一个示例实施例，该方法将进一步包括接收即将到来的充电事件的指示的步骤以及基于即将到来的充电事件的指示来估计ESS在即将到来的充电事件中的期望温度的步骤。ESS在即将到来的充电事件中的期望温度通常对应于ESS在充电站处的起始温度。即将到来的充电事件的指示可以例如从充电站传输并且被车辆所包括的控制单元接收。

根据一个示例实施例，该方法进一步包括以下步骤：基于所确定的ESS的最大运行功率水平和所估计的ESS在即将到来的充电事件中的期望温度来控制ESS的温度。以此方式，该方法被布置成提供ESS的温度优化。当ESS的主要功率水平在减少电池单元的数量的情况下仍然满足性能要求时，可以通过断开具有低温或高温的电池单元来执行温度优化。然后，未连接的电池单元可以在重新连接之前被加热或冷却。

此外，可以估计由能量存储***提供的电力在给定时间内(例如在下一个充电位置之前)是否足以为即将到来的事件或即将到来的充电活动提供牵引动力。为此，该方法能够估计车辆是否应该继续使用电池单元组件的所有电池单元为电力推进***(例如向电动机)提供电功率，或者车辆是否应该以降低的容量运行(即，使用的电池单元数量少于电池单元组件中可用的电池单元总数)，或者是否应该以较低的功率水平运行。

根据一个示例实施例，该方法进一步包括：响应于能量存储***的运行条件的变化而更新ESS的工作使用寿命温度水平。

根据一个示例实施例，该方法还包括以下步骤：响应于能量存储***的运行条件的变化而更新在给定时间内的容许温度升高值参数。因此，根据一个示例实施例，该方法可以进一步包括确定ESS的运行条件的变化的步骤。通常，运行条件包括以下参数中的任一项：离充电事件的时间和充电事件的幅度、离放电事件的时间和放电事件的幅度、驾驶周期的范围、所需的驾驶里程、或其组合。换言之，该方法可以被配置成：针对即将到来的事件(例如，即将到来的上坡)，确定能量存储***的当前状态是否能够在给定时间段内提供足够高水平的电功率。

根据一个示例实施例，所述给定时间段是预定义的静态时间段。替代地，所述给定时间段是在车辆的运行期间更新的动态时间段。时间段的范围可能因ESS和车辆的各种操作和活动而异，也可能因安装、应用和车辆的类型而异。然而，举例来说，所述给定时间段通常是指约1分钟至20分钟之间的时间段。更优选地，所述给定时间段可以指约2分钟到15分钟之间的时间段。更优选地，所述给定时间段可以指约5分钟到12分钟之间的时间段。

根据一个示例实施例，该方法的步骤按顺序执行。然而，该方法的至少一些步骤可以同时执行。

根据示例实施例的方法可以以几种不同的方式执行。通常，根据示例实施例的方法的步骤可以由控制单元执行。根据一个示例实施例，该方法的步骤在电力推进***使用能量存储***期间由控制单元执行。通常，本文中所用的术语“电力推进***”通常是指用于提供能量(例如牵引能量)和用于存储能量(传递和接收能量)的车辆电气部件。除了如上所述的包括电池单元组件的诸如能量存储***的电气部件之外，电力推进***还可以包括附加部件，例如电缆、传感器、控制单元、电池管理单元等。电力推进***特别被配置成输送和接收能量以向车辆提供推进力，但也用于执行车辆的各种车辆操作。

电力推进***的一个部件是能量存储***。该能量储存***通常具有可连接的多个电池单元以形成电池单元组件。通常，所述多个电池单元中的各电池单元是独立的电池单元。因此，可以以几种不同的方式提供ESS。举例来说，ESS是具有多个彼此连接的电池单元的电池单元组件。该电池单元组件被包含在车辆中，用于向电力推进***提供牵引动力。每个电池单元可以是包括多个互连的单个电池单体的电池单体串，由此，电池单元组件是用于车辆的电池组。在本示例实施例中，所述多个电池单元对应于可彼此连接以形成以电池组形式的电池单元组件的多个独立的电池串。替代地，每个电池单元都是包括多个电池单体串的电池组。在这种情况下，电池单元组件包括形成电池组组件的多个电池组。因此，在本示例性实施例中，所述多个电池单元对应于可彼此连接以形成电池组组件的多个独立的电池组。要注意的是，在单个电池组中，电池单体一般是串联连接的，而多个电池组是并联连接的。然而，电池单体可以以电池单体串的形式被串联和并联连接。因此，电池单元(电池组)通常在电池单元组件(电池组组件)中并联连接。然而，电池单体通常在电池单体串中串联连接，而电池单体串通常在电池组中并联连接。

要注意的是，电池单元组件可以指一个或多个电池组。此外，要注意的是，电池单元组件可以包括不同类型的电池。举例来说，电池单元组件中的任一电池是锂离子电池或钠离子电池中的任一种。钠离子电池通常包括任何类型的钠铁电池或铁酸钠电池。因此，电池单元组件通常包括一组电池组。而且，要注意的是，电池组通常是所谓的高压电池组。在此上下文中，术语“高压”是指约400至1000V电压的电池组。

此外，本文中所使用的术语“功率”通常是指电功率。电功率是电压和电流的乘积。

ESS也可能是燃料电池***。此外，应该容易理解，ESS可以是电池和燃料电池的组合。

在本发明的示例实施例的上下文中，本文中所使用的术语“功率状态(SOP)”是指在电池单元组件的当前状态下的可用功率。特别地，SOP是指在电池单元组件的当前状态下、电池单元组件的可用可放电功率或可用可充电功率。可以针对不同的时间段确定SOP。

在本发明的示例性实施例的上下文中，本文中所使用的术语“荷电状态(SOC)”是指电池单元组件在当前状态下的可用容量。SOC还可以包括或代表一个电池单体、单个电池单元、单个电池组、电能存储***或其组合的荷电水平。SOC通常以可用容量与新电池单体的额定容量之间的百分比(％)或者以电池单体的当前容量来确定。在包括电池组组件的电动车辆中，SOC具有多种不同的目的，例如，在整个车辆能量管理中，在充电策略中，SOC可以用作其它电池管理功能的输入，包括(但不限于)SOP、SOQ、SOR、SOE，作为使用寿命估计器的输入、作为老化时间估计器的输入，以及作为分析故障情况时的输入，或者上述情境的组合。

通常(虽然不是严格要求)，确定ESS的状态温度的步骤由被配置成监测一个或多个电池单元的温度的温度传感器单元执行。因此，该温度传感器单元被配置成接收指示一个或多个电池单元在给定时间点的温度的信息。应当容易理解，监测电池单元的状态温度的步骤通常随着时间而执行。举例来说，监控电池单元的温度的步骤是通过布置温度测量传感器来执行的，该温度测量传感器被配置成测量构成电池单元组件中的每一个电池单元的温度。根据一个示例实施例，ESS包括传感器单元。该传感器单元可以是能够测量电池单元温度的任何类型的传感器单元。这些类型的传感器单元是普遍可用的，并且可以想到几种不同的选择。

如上所述，该方法的示例实施例和方法的序列(通常对应于方法的各步骤)由控制单元执行。因此，根据一个示例实施例，该方法的步骤在电力推进***的使用期间由控制单元执行。只要车辆在运行，该方法就可以连续运行，但也可以在车辆处于非运行状态而电池单元组件被使用时(例如在充电操作期间)连续运行。因此，短语“在电池单元组件的使用期间”可以指电池单元组件的充电状态、以及在车辆的运行(例如车辆的行驶)期间使用电池单元组件的状态。

该方法的序列同样可以由其它类型的部件以及通过其它技术来执行，只要该方法能够提供相关的功能和效果即可。此外，该方法同样可以实施以用于控制ESS(或电池)的模型，该模型包括构成车辆电能存储***的电池单元的等效电路。常见类型的电池模型包括等效电路模型，通过该等效电路模型，可获得模型电池的电流-电压特性。

根据本发明的第二方面，提供了一种包括程序代码组件的计算机程序，该程序代码组件用于当所述程序在计算机上运行时执行第一方面的任一示例实施例的步骤。本发明的第二方面的效果和特征在很大程度上类似于上文结合第一方面描述的效果和特征。

根据本发明的第三方面，提供了一种携载计算机程序的计算机可读介质，该计算机程序包括程序代码组件，该程序代码组件用于当所述程序产品在计算机上运行时执行第一方面的任一实施例的步骤。本发明的第三方面的效果和特征在很大程度上类似于上文结合第一方面描述的效果和特征。

根据本发明的第四方面，提供了一种用于车辆的能量存储***。该能量存储***(ESS)包括：多个电池单元，其可连接以形成电池单元组件；以及控制单元，其被配置成确定ESS的状态温度。该控制单元还被配置成基于ESS的状态温度和ESS的最大温度阈值来确定在给定时间段内所述ESS的容许温度升高值。该最大温度阈值指示了ESS的安全温度水平和ESS的工作使用寿命温度水平中的任一个。此外，该控制单元被配置成：基于所确定的ESS的容许温度升高值来确定在给定时间段内所述ESS的最大运行功率水平。本发明的第四方面的效果和特征在很大程度上类似于上文结合第一方面描述的效果和特征。

根据本发明的第五方面，提供了一种用于车辆的电力推进***。该电力推进***包括：根据以上示例实施例中的任一个实施例的能量存储***；以及用于向车辆提供动力的电动机。该能量储存***还连接到电动机以向电动机提供电力。因此，该电能存储***通常是电力推进***的一部分。本发明的第五方面的效果和特征在很大程度上类似于上文结合第一方面描述的效果和特征。

可以以几种不同的方式提供电动机。根据一个示例实施例，该电动机是永磁同步电机、无刷直流电机、异步电机、电磁同步电机、同步磁阻电机或开关磁阻电机中的任一种。通常，该电动机被配置成驱动至少一个地面接合构件。通常，该电动机被配置成驱动一对地面接合构件。举例来说，地面接合构件是车轮、履带等。该电动机可以以几种不同的方式联接到地面接合构件。在一个示例实施例中，该电动机通过变速器和离合器联接到一对地面接合构件。该变速器通常具有包含空档在内的多个档位。

本文中使用的术语“控制单元”通常是电子控制单元，但严格来说不是必需的。该控制单元可以包括微处理器、微控制器、可编程数字信号处理器或另一个可编程器件。因此，该控制单元包括电子电路和连接件以及处理电路，使得该控制单元可以与ESS以及与电力推进***的不同部分(例如电机和任何其它需要运行的部分)进行通信，以提供示例实施例的功能。通常，该控制单元还可以被配置成与车辆的其它部分(例如制动器、悬架、离合器、变速器和另外的电气辅助装置，例如空调***)通信。该控制单元通常被配置成控制和监测ESS(或电池组组件)。通常(虽然不是严格要求的)，控制单元包括电池管理单元，该电池管理单元被配置成监测电池单体的特性，例如电池单体的荷电状态(SOC)和开路电压。电池管理单元的其它功能可能涉及安全功能，例如功率状态和/或关闭接触器。控制单元可以由硬件或软件的模块组成，或部分地由硬件或软件的模块组成，并且使用诸如CAN总线的已知传输总线和/或无线通信能力进行通信。该处理电路可以是通用处理器或专用处理器。控制单元通常包括用于在其上存储计算机程序代码和数据的非暂时性存储器。因此，该控制单元可以通过许多不同的构造来实现。

换言之，ESS的示例实施例的控制功能可以使用现有的计算机处理器来实现，或者通过用于为了这个目的或另一目的而并入的适当***的专用计算机处理器来实现，或者通过硬连线***来实现。本公开的范围内的实施例包括程序产品，该程序产品包括机器可读介质，用于携载机器可执行指令或数据结构或将机器可执行指令或数据结构存储在其上。这样的计算机可读介质可以是可由通用或专用计算机***或其它带有处理器的机器访问的任何可用介质。举例来说，这样的机器可读介质可以包括RAM、ROM、EPROM、EEPROM、CD-ROM或其它光盘存储装置、磁盘存储装置或其它磁性存储装置，或可以用于携载或存储机器可执行指令或数据结构形式的所需程序代码并且可以被通用或专用计算机或其它带有处理器的机器访问的任何其它介质。当通过网络或其它通信连接(硬连线、无线、或者硬连线或无线的组合)向机器传输或提供信息时，该机器适当地将该连接视为机器可读介质。因此，任何这样的连接被适当地称为机器可读介质。以上各项的组合也包括在机器可读介质的范围内。机器可执行指令例如包括使通用计算机、专用计算机或专用处理机器执行特定功能或功能组的指令和数据。虽然上述ESS的示例实施例包括作为其一体部分的控制单元，但该控制单元也可以是车辆的单独部分，和/或被布置成远离ESS并与ESS通信。

该控制单元还可以包括一个电池单元或多个电池单元或其组合的模型。因此，能量存储***通常包括被配置成控制ESS的功能的控制单元。如果ESS包括电池组组件，则该电池组组件可以包括被配置成控制电池组组件的功能的控制单元。

根据本发明的第六方面，提供了一种车辆，例如全电动车辆或混合动力车辆，其包括根据上述示例实施例中的任一实施例的ESS和/或根据上述示例实施例中的任一实施例的电力推进***。本发明的第六方面的效果和特征在很大程度上类似于上文结合第一方面描述的效果和特征。该车辆可以是包括电动机的电动车辆、混合动力车辆或插电式混合动力车辆，其中，ESS向电动机提供电力以便为电动车辆、混合动力车辆或插电式混合动力车辆提供推进力。应当注意，该车辆因此可以是部分电动或全电动车辆。

当研究所附权利要求书和以下描述时，本发明的进一步的特征和优势将变得明显。本领域技术人员会意识到，在不脱离本发明的范围的情况下，本发明的不同特征可以组合，以产生除了下文中描述的那些实施例以外的实施例。

附图说明

通过以下对本发明的示例性实施例的、说明性而非限制性的详细描述，将更好地理解本发明的上述以及其它目的、特征和优点，其中：

图1A是电动卡车形式的车辆的侧视图，该车辆中可以包括可通过根据本发明的方法操作的能量存储***(ESS)；

图1B是电动大巴车形式的车辆的侧视图，该车辆中可以包括可通过根据本发明的方法操作的能量存储***(ESS)；

图2示意性地示出了作为用于例如图1A和图1B中所示的车辆的推进装置的部件而包括的电力推进***的多个部分，其中，该电力推进***具有电池单元组件形式的能量存储***(ESS)、以及根据本发明的示例实施例的用于操作该ESS的控制单元；

图3是根据本发明的示例实施例的方法的流程图，其中，该方法包括用于控制图2中的电力推进***的能量存储***的多个步骤；

图4是根据本发明的示例实施例的、图3中的方法的附加步骤的流程图，其中，该方法包括用于控制图2中的电力推进***的能量存储***的多个步骤；

参考附图，以下是作为示例引用的本发明实施例的更详细描述。

具体实施方式

下文将参考附图更全面地描述本发明，附图中示出了本发明的示例性实施例。然而，本发明可以以许多不同的形式来实施，且不应被解释为限于本文中阐述的实施例；而是，提供这些实施例是为了充分性和完整性。本领域技术人员将意识到，可以在所附权利要求书的范围内进行许多修改和变型。在整个说明书中，相同的附图标记指代相同的元件。

现在参考附图，特别是参考图1A，其中描绘了示例性的车辆(这里被示出为电动卡车5)。在本示例中，该电动卡车是全电动车辆。电动卡车5包括被配置成向该车辆提供牵引力的电力推进***20。因此，该电力推进***包括电能存储***10和电动机7。电能存储***10连接到电动机7以向该电动机提供电力，从而该电动机可以向一个或多个地面接合构件(例如一个或多个车轮102和104)提供牵引动力。应当注意，该电力推进***还可以适于管理该车辆的各种类型的电子功能。当然，电力推进***20可以实施在如图1B所示的大巴车50、轿车等中(可能以稍微不同的方式)。该电力推进***可通过根据如图3和图4中的任一个所述的示例实施例中的任一个实施例的方法来操作。

如上所述，包括电动机的电力推进***20被配置用于驱动车轮形式的、成对的地面接合构件102、104。可选地，该电力推进***包括变速器(未示出)，用于将旋转运动从所述电动机传输到推进轴(有时被称为传动轴(未示出))。该推进轴将所述变速器连接到成对的车轮102、104。此外，虽然未示出，但该电动机通常通过离合器联接到所述变速器。

为了便于参考，该电能存储***通常可以被称为能量存储***(ESS)。ESS 10在此包括电池单元组件4。该电池单元组件通常包括多个电池单元1_a至1_n。在图1A所示的电能存储***中，每个电池单元都是电池组。在此上下文中，该电池组是包括多个电池单体3的电池。因此，电池单元1_a至1_n中的每一个都包括多个电池单体3。为此，该电能存储***包括彼此连接以形成电池单元组件4的多个电池组。在该示例实施例的以下描述中，电池单元有时将被称为电池组并且电池单元组件将被称为电池组组件。通常，如图1A中所示，电动卡车5还包括控制单元8，该控制单元8被配置成控制并监测ESS 10。在本示例中，该控制单元是电子控制单元。举例来说，该电子控制单元被配置成根据图3和图4中的任一个图中描述的方法的示例实施例中的任一个实施例来操作所述ESS。

图2中示出了可以并入图1A和图1B中的任一个图中的ESS的一个示例实施例。特别地，图2示意性地示出了根据图1A中的示例实施例的ESS 10的进一步细节。ESS在这里是电池组组件形式的直流车载能量存储***。电池组组件4被布置成向电动机(图1A)提供电功率，即，为电动卡车5提供推进力。举例来说，每一个电池组都是锂离子电池。此外，每一个电池组都包括多个电池单体3。例如，电池组组件可以包括七个电池组。电池组***中的电池组的数量和每个电池组中的电池单体的数量根据车辆类型、安装类型等而变化。在本示例中，电池单体在每一个电池组中串联连接。此外，这些电池组通常并联连接。ESS 10还可以布置成向通常被称为车辆辅助***的一个或多个内部辅助部件供电。该辅助***可以包括数个不同部件。辅助部件的一个示例是空调***(尽管未示出)。

特别地，ESS 10在此包括控制单元8(包括电池管理单元)和电池组组件4。该控制单元被配置成确定ESS的状态温度。此外，如本文中进一步描述的，该控制单元被配置成基于ESS的状态温度和ESS的最大温度阈值来确定在给定时间段内ESS的容许温度升高值。最大温度阈值通常指示ESS的安全温度水平和ESS的工作使用寿命温度水平中的任一个。

此外，控制单元8被布置成基于所确定的ESS的容许温度升高值来确定在给定时间段内ESS的最大运行功率水平。参照图3和图4来描述该控制单元的布置及其操作的进一步细节。

可以通过测量电池组组件4中的电池单体3的温度水平来收集指示ESS的温度的数据。举例来说，可以通过测量组成电池组组件4的电池组1_a至1_n中的每一个电池组的电池单体3的温度水平来收集指示ESS的温度的数据。另外或替代地，可以通过测量被布置成调节该电池组组件(即，电池组的各个电池单体)的温度的冷却介质的温度来收集ESS的温度水平。

在此，电池组组件(即，电池组组件的电池单体)的温度水平是由与电池单体关联布置的传感器单元测量的。因此，ESS 10通常包括传感器单元6，其用于测量电池组组件4的状态温度水平。在此，传感器单元6是ESS的连接到控制单元8和电池组组件4的单独部分。也可能的是，该传感器单元是控制单元8的一体部分。

电池组组件的每个电池组都以可操作方式连接到传感器单元，以允许该传感器单元收集关于电池组组件和电池单体的温度的相关数据。该传感器单元应该至少被配置成与控制单元8通信，即，传输与这里提到的相关测量有关的数据。传感器单元6可以是被配置成测量温度(以摄氏度为单位)的温度传感器。这些类型的传感器单元是普遍可用的，并且可以想到几种不同的选择。该***通常使用一个传感器单元或包括多个传感器单元的传感器组件，该传感器单元或传感器组件被配置成测量电池组组件的所有电池单体的温度。

与电池组组件的状态温度有关的数据被传输到控制单元8以进一步处理。该传感器单元和控制单元之间的通信可以通过有线连接、无线连接或通过诸如蓝牙等的任何其它技术来进行。

还可以从电池组组件的模型中获得与温度有关的数据，如通常在车辆的电池组组件领域中所使用的那样。该模型通常包括电池组组件的等效电路。常见类型的电池模型包括等效电路模型，通过该等效电路模型，可以获得模型电池***的电流-电压特性。电池单体的表征参数(characterization)可以通过使用直接电池测量、基于电池模型的实时参数估计方法来计算。电池单体荷电状态估计例如可以基于所测量到的电池电流输入和电池端子电压。通过电池单体的等效电路模型，可以确定电池单体的状态温度。这样，可以监控电池***的电池单体的状态温度。

如上所述，控制单元8被布置成基于所确定的ESS的容许温度升高值来确定在给定时间段内ESS的最大运行功率水平。在本示例中，“最大运行功率水平”是指包括多个锂离子电池单体的电池组组件4的最大功率状态(SOP)水平。现在将进一步描述通过该控制单元确定电池组组件的最大SOP水平的一个示例。在此，针对车辆操作来描述本示例，其中，电力推进***向电池组组件请求特定功率输出。为了满足该要求，电池组组件通常***作或布置成在特定时间段(对应于给定时间段t)内提供特定SOP水平。在电池组组件提供所请求或所要求的SOP时的时间段内，由于电池组组件的运行和特性，电池组组件也会产生热量。更具体地，已经观察到的是，在给定时间段内所要求的SOP水平与电池单体中产生的热量P_heat之间存在相关性。该热量至少部分是由于所谓的欧姆损耗(或欧姆电阻)而产生的。因此，对于向电池组组件的给定SOP请求，在电池单体中产生相应的热量(P_heat)。此外，已经观察到，电池单体中产生的热量通常会导致电池单体内部温度T的变化。当电池组组件提供所请求的SOP时，通常还存在从电池单体到(电池单体和电池组组件的)周围或外部环境的热传递量P_transf。

鉴于上述观察，对于给定的电池单体，可以制定以下的热关系(thermalrelationship)：

其中

c_p为电池单体的比热容；

m为电池单体的质量；

T为所估计的单体内部温度(即，状态温度)；

是电池单体的单体内部温度的时间导数；

P_heat是电池单体中产生的热量；并且

P_transf是从电池单体到环境的热传递量。

基于上述方程1中定义的热关系，可以通过确定温度随时间的变化(即，对于假定的功率水平，在给定时间段dt内电池单体的

)来预测未来的电池单体温度T_future。为了导出在时间预测范围结束时的电池单体温度t_end(即，预测的电池单体温度T_future)，需要求解微分方程(1)。求解上述微分方程的一种可能的方法是数值欧拉积分。

根据功率和热量之间的相关性，并且考虑到方程1中定义的热关系，还可以针对给定时间段内的容许温度升高值、基于上述关系来确定所述给定时间段内的最大SOP。给定时间段内的最大SOP可以从P_heat-P_transf推导出。给定时间段内的温度升高值例如可以对应于从该时间段开始到该时间段结束时的温度变化。为了确保给定时间段内的温度升高值不超过可能对电池组组件的总功率容量产生负面影响的温度水平，针对温度阈值T_t来定义该容许温度升高值。在一个示例中，温度阈值是通过电池单体的预定义安全温度水平(这里也称为T_{max safety})来定义的。因此，T_{max safety}对应于临界温度水平。出于安全原因，T_{max safety}例如可以与电池组组件的某个预定义的最高温度水平相关。因此，电池单体的安全温度水平是静态工作温度。此外，安全温度水平通常可从电池组组件4的制造商处获得并随后被存储在控制单元8中。该控制单元通常被布置成将电池组组件的状态温度与电池组组件的安全温度水平进行比较，以确保该状态温度不超过电池组组件的安全温度水平。如果电池组组件的该状态温度超过这种安全温度水平，则所述控制单元通常被配置成将电池组组件停用，以便出于安全原因来保护各个电池单体，或者至少减少来自电池组组件的可用电力供应。这种安全温度水平通常由电池制造商设定有较高的安全裕度。

鉴于上述情况，给定时间段内的最大SOP在此是基于与T_{max safety}水平相对应的温度阈值T_t而确定的。更具体地，最大SOP对应于其中温度随时间的变化(即，

)不超过T_{max safety}的SOP水平。还应容易理解的是，

可能仅适用于计算短时间(例如数秒)内的温度变化。因此，当

在较长的时间段(例如，数分钟的时间段)内变化时，通常希望执行数值计算以推导出较长时间段内的温度变化。

为了提供更保守的温度阈值来确定电池组组件的容许温度升高值，可以针对电池组组件的最大允许温度水平来定义该温度阈值，以延长电池组组件的使用寿命。延长电池组组件的使用寿命的、电池组组件的最大允许温度水平在本文中被称为T_{max degrading}，它是指示了用于减少电池单体的老化或退化的、电池组组件的最大允许温度水平的温度水平。换句话说，T_{max degrading}水平包含电池组组件在该电池组组件的工作使用寿命方面的最高允许温度的温度数据，即，延长电池组组件的使用寿命的、电池组组件的最高允许温度。在定义电池组组件的允许温度升高值时通常希望考虑这样的T_{max degrading}水平，因为电池单体的高温通常由于加速老化而对电池单体寿命有负面影响。老化或退化会导致电池单体的功率容量降低和更多的内部热量产生。随着时间的推移，老化通常还与电池组组件的性能和使用相关。因此，T_{max degrading}对应于电池的工作使用寿命温度水平。电池组组件的工作使用寿命通常是电池性能和寿命的衡量，它可以通过多种不同的方式进行量化，例如，量化为完全充电时的运行时间或直至使用寿命结束时的充电循环次数。这样，T_{max degrading}水平是通常取决于电池组组件的充电和放电活动的动态运行温度水平。也就是说，电池组组件的工作使用寿命可能根据电池组组件和车辆的日常使用、由于增加的充电和放电活动而变化。至少由于这些原因，T_{max degrading}水平是可变的温度水平，其基于电池组组件和车辆的日常使用而变化。

因此，在本示例中，T_{max degrading}水平基于电池组组件的充电和放电活动，并且T_{max degrading}水平的适当阈值水平可以从与电池组组件的充电和放电活动相关的数据推导出。通常，在车辆的日常使用期间，这种数据从电池组组件被传输到控制单元。换言之，这种数据通常存储在控制单元中。

鉴于上述情况，在另一示例中，基于与T_{max degrading}水平相对应的温度阈值T_t来确定给定时间段内的最大SOP。更具体地，该最大SOP对应于其中温度随时间的变化(即，

)不超过T_{max degrading}水平的SOP水平。

根据车辆的运行，所述控制单元被布置成基于通过T_{max safety}水平和T_{max degrading}水平中的任一个而确定的最大SOP来调节ESS。通常，在车辆的日常驾驶期间，控制单元被布置成基于T_{max degrading}水平来调节ESS。然而，在一些紧急交通情形中，例如在超车期间，控制单元可以被布置成基于T_{max safety}水平来调节ESS。

如果必要，则控制单元还可以被配置成：为电池组组件和/或为每一个电池组确定SOC。可以根据以下算式来确定SOC：

其中

SOC为电池组组件在当前时刻的荷电水平；

Q_act为电池组组件的剩余容量的大小；并且

Q_batt为当前计算时的额定标称容量。

现在转向图3，其中描绘了根据本发明的示例实施例的方法的流程图。方法100旨在确定指示车辆5和/或50的ESS 10的功率容量的运行参数，如参照图1A、图1B和图2所描述的。该方法的序列通常由控制单元8执行，如上文参照图1A、图1B和图2所描述的。

该方法首先包括确定电池组组件的状态温度的步骤110。举例来说，电池组组件的状态温度可以通过指示电池组组件的温度的数据来确定，如上文参照图2所描述的。因此，在本示例中，步骤110包括以下步骤：获得指示电池组组件温度的数据。如上所述，可以通过测量电池组组件的电池单体的温度水平来收集指示电池组组件的温度的数据。另外或替代地，可以通过测量被布置成调节电池组组件的温度的冷却介质的温度来收集电池组组件的温度水平。

通常(虽然不是严格要求)，确定电池组组件的状态温度的步骤110由控制单元8借助于温度传感器单元6来执行，如参照图2所描述的。

在接下来的步骤120中，该方法基于所确定的电池组组件的状态温度和电池组组件的最大温度阈值来确定在给定时间段内电池组组件的容许温度升高值。确定电池组组件的容许温度升高值的步骤通常是在控制单元8处确定的，如参照图2所描述的。

此外，在本示例实施例中，最大温度阈值指示了电池组组件的安全运行温度水平。更具体地，如上所述，该温度阈值由电池单体的预定义的临界安全温度水平(即，T_{max safety})定义，该预定义的临界安全温度水平是被限定为确保电池组组件的安全且可靠的充电和放电的预定义最高温度水平。电池单体的安全运行温度水平是静态运行温度，在本示例中，它可从电池组组件4的制造商处获得。与安全运行温度水平相关的数据通常被存储在控制单元8中。

另外或替代地，最大温度阈值指示了延长电池组组件的工作寿命的、电池组组件的最大允许温度水平，其在此被称为电池组组件的工作使用寿命温度水平T_{max degrading}。如本文中提到的，电池的工作使用寿命通常是电池性能和寿命的衡量，它可以通过多种不同方式进行量化，例如量化为完全充电时的运行时间或直至使用寿命结束时的充电循环次数。在本示例中，工作使用寿命温度水平包含针对电池组组件的工作使用寿命的、电池组组件的最大允许温度的温度数据，即，延长电池组组件的工作寿命的、电池组组件的最大允许温度。此外，在本示例中，工作使用寿命温度水平可以从与电池的充电和放电活动相关的数据导出。通常，这种数据在电池组组件的日常使用期间被从电池组组件传输到控制单元，并且可以存储在该控制单元中。

因此，最大温度阈值可以是存储在控制单元中的预定值。此外，最大温度阈值通常是基于电池组组件的日常使用而更新的。

所述给定时间段通常是预定义的静态时间段，或者是在车辆的运行期间更新的动态时间段。静态时间段是存储在控制单元中的值。动态时间段是在电池组组件和车辆的使用期间由控制单元确定的时间段。在本示例中，所述给定时间段对应于大约10分钟。

随后，该方法包括步骤130：基于所确定的电池组组件的容许温度升高值来确定在给定时间段内电池组组件的最大SOP水平(即，最大运行功率水平)。如本文中所提到的，确定电池组组件的最大SOP的步骤130是通常在控制单元8处确定的，如参照图2所描述的。

例如，当温度阈值由电池单体的预定义安全温度水平(即，T_{max safety})定义时，容许温度升高值是基于状态温度并关于由T_{max safety}定义的温度阈值来确定的。因此，给定时间段内的最大SOP可以从上面的方程(1)推导出，条件是所述预测时间段(time predictionperiod)开始时的所估计的电池单体内部温度对应于所确定的状态温度，而所述预测时间段结束时的所预测的电池单体温度对应于T_{max safety}水平。更具体地，最大SOP对应于其中温度随时间的变化(即，

)不超过T_{max safety}水平的SOP水平。

例如，当温度阈值由电池单体的预定义安全温度水平(即，T_{max degrading})定义时，容许温度升高值是基于状态温度并关于由T_{max degrading}定义的温度阈值来确定的。因此，给定时间段内的最大SOP可以从上面的方程(1)推导出，条件是所述预测时间段开始时的所估计的电池单体内部温度对应于所确定的状态温度，而所述预测时间段结束时的所预测的电池单体温度对应于T_{max degrading}水平。更具体地，最大SOP对应于其中温度随时间的变化(即，

)不超过T_{max degrading}水平的SOP水平。

此外，在本示例实施例中，该方法通常包括如下的可选步骤：将基于由指示T_{max safety}水平的温度阈值定义的容许温度升高值确定的最大SOP与基于由指示T_{max degrading}水平的温度阈值定义的容许温度升高值确定的最大SOP进行比较。

在一个示例中，基于所确定的电池组组件的容许温度升高值，确定多个不同时间段内的电池组组件的最大SOP水平。因此，该方法被配置成确定例如可以从电池组组件充电或放电而不超过给定温度极限的电流水平和功率水平，例如电池组组件安全温度水平和电池组组件工作使用寿命温度水平。

举例来说，电池组组件的最大SOP水平是通过将独立电池组的数量乘以各个电池组的功率来确定的。示例实施例的该步骤例如可以由控制单元执行。

现在转向图4，其中描绘了根据参照图3描述的示例实施例的方法的一些附加的可选步骤。换言之，图4中描述的方法100包括如上面参照图3所描述的步骤110、120和130。但参考图4中描绘的示例实施例，这里的方法100在步骤130之后执行附加步骤140：基于所确定的电池组组件的最大运行功率水平来控制电池组组件的温度。对电池组组件的这种控制可以以几种不同的方式执行。举例来说，所确定的最大运行功率水平传输到被布置成用于控制电池组组件的热管理的控制单元，例如电池组组件的冷却***。该热管理***随后调节冷却剂的流量和/或冷却剂的温度，以调节电池组组件的温度。

控制电池组组件的温度可以基于通过T_{max safety}水平和T_{max degrading}水平中的任一个而确定的最大SOP来执行。因此，当该方法包括将基于T_{max safety}水平确定的最大SOP与基于T_{max degrading}水平确定的最大SOP进行比较的步骤时，该方法通常包括以下步骤：基于由T_{max safety}水平确定的最大SOP或由T_{max degrading}水平确定的最大SOP来控制电池组组件的温度。为此，该方法可以根据车辆的运行来控制电池组组件的温度。通常，在车辆的日常驾驶期间，控制单元被布置成基于T_{max degrading}水平来调节电池组组件。然而，在一些紧急交通情形中，例如在超车期间，控制单元可以被布置成基于T_{max safety}水平来调节电池组组件的温度。

通常(虽然不是严格要求)，该方法进一步包括接收即将到来的充电事件的指示的步骤150、以及基于所述即将到来的充电事件的指示来估计在所述即将到来的充电事件时电池组组件的期望温度的步骤。通常，电池组组件的期望温度对应于电池组组件在充电站处的充电开始温度。

随后，该方法执行步骤160：基于所确定的电池组组件的最大运行功率水平和所估计的电池组组件在所述即将到来的充电事件中的期望温度来控制电池组组件的温度。

在车辆可能需要来自电能存储***的所有电池组的电功率的驾驶情形中，例如在陡峭上坡或超车期间，该方法还可以重新评估所需的运行功率。基于该重新评估过程，该方法可以响应于电池组组件的运行条件的变化来确定重新评估电池组组件的工作使用寿命温度水平。因此，在可选的步骤170中，该方法响应于能量存储***的运行条件的变化来更新电池组组件的工作使用寿命温度水平。此外，如果该方法包括步骤170，则该方法在此进一步包括步骤172：响应于能量存储***的运行条件的变化来更新给定时间内的容许温度升高值。

如上所述，应当注意，该方法的各步骤通常是在电力推进***20使用电能存储***10期间由控制单元8执行的。因此，该控制单元被配置成执行上文参照图1至图4描述的示例实施例中的任一实施例的的任一步骤。特别地，控制单元8被配置成确定ESS的状态温度，并且其中，该控制单元被进一步配置成：基于ESS的状态温度和ESS的最大温度阈值来确定在给定时间段内所述ESS的容许温度升高值，该最大温度阈值指示了ESS的安全温度水平和ESS的工作使用寿命温度水平中的任一个；并且基于所确定的ESS的容许温度升高值来确定所述给定时间段内的ESS的最大运行功率水平。

应当理解，本发明并不限于上文所述和附图中示出的实施例；而是，本领域技术人员将认识到，可以在所附权利要求书的范围内进行许多修改和变型。例如，虽然已主要针对电动卡车描述了本发明，但本发明应被理解为同样适用于任何类型的电动车辆，特别是电动大巴车、电动轿车等。

尽管附图可能示出了方法步骤的特定顺序，但这些步骤的顺序可以与所描绘的顺序不同。此外，两个或更多个步骤可以同时或部分同时地执行。这种变型例将取决于所选择的软件***和硬件***并取决于设计者的选择。所有这些变型例都在本公开的范围内。同样，可以使用具有基于规则的逻辑和其它逻辑的标准编程技术来完成软件实施，以完成各种连接步骤、处理步骤、比较步骤和决策步骤。另外，尽管已经参考本公开的特定示例性实施例描述了本公开，但对于本领域技术人员而言，许多不同的修改、变型等将变得明显。

通过研究附图、本公开和所附权利要求书，本领域技术人员在实践所要求保护的本公开时可以理解并实现所公开的实施例的变型。此外，在权利要求书中，用语“包括”并不排除其它元件或步骤，并且不定冠词“一”或“一个”不排除多个。

Claims

1.一种用于确定指示了车辆的能量存储***(ESS)的功率容量的运行参数的方法(100)，其中，所述方法包括以下步骤：

-确定(110)所述ESS的状态温度；

-基于所确定的所述ESS的状态温度和所述ESS的最大温度阈值来确定(120)在给定时间段内所述ESS的容许温度升高值，所述最大温度阈值指示了所述ESS的安全温度水平和所述ESS的工作使用寿命温度水平中的任一个；以

-基于所确定的所述ESS的容许温度升高值来确定(130)在所述给定时间段内所述ESS的最大运行功率水平。

2.根据权利要求1所述的方法，其中，基于所确定的所述ESS的状态温度和所述ESS的最大温度阈值来确定在给定时间段内所述ESS的容许温度升高值的步骤(120)包括：当所述最大温度阈值指示所述ESS安全温度水平时，确定在所述给定时间段内所述ESS的第一容许温度升高值，以及当所述最大温度阈值指示所述ESS的工作使用寿命温度水平时，确定在所述给定时间段内所述ESS的第二容许温度升高值；并且其中，基于所确定的所述ESS的容许温度升高值来确定在所述给定时间段内所述ESS的最大运行功率水平的步骤(130)包括：基于所确定的所述ESS的第一容许温度升高值来确定在所述给定时间段内所述ESS的第一最大运行功率水平，并且基于所确定的所述ESS的第二容许温度升高值来确定在所述给定时间段内所述ESS的第二最大运行功率水平；并且进一步包括将所确定的所述ESS的所述第一最大运行功率水平与所确定的所述ESS的所述第二最大运行功率水平进行比较的步骤。

3.根据前述权利要求中的任一项所述的方法，进一步包括以下步骤：基于所确定的所述ESS的最大运行功率水平来控制所述ESS的温度。

4.根据权利要求3所述的方法，进一步包括：接收即将到来的充电事件的指示的步骤，以及基于所述即将到来的充电事件的指示来估计所述ESS在所述即将到来的充电事件中的期望温度的步骤。

5.根据权利要求4所述的方法，进一步包括以下步骤：基于所确定的所述ESS的最大运行功率水平和所估计的所述ESS在所述即将到来的充电事件中的期望温度来控制所述ESS的温度。

6.根据前述权利要求中的任一项所述的方法，进一步包括：响应于所述ESS的运行条件的变化而更新所述ESS的工作使用寿命温度水平。

7.根据权利要求6所述的方法，进一步包括以下步骤：响应于所述ESS的运行条件的变化而更新在给定时间内的所述容许温度升高值。

8.根据前述权利要求中的任一项所述的方法，其中，所述给定时间段是预定义的静态时间段，或者是在车辆的运行期间更新的动态时间段。

9.根据前述权利要求中的任一项所述的方法，其中，在电力推进***使用所述ESS期间，所述方法的各步骤由控制单元(8)执行。

10.根据前述权利要求中的任一项所述的方法，其中，所述ESS是具有多个被连接的电池单元的电池单元组件，所述电池单元组件被包括在所述车辆中，用于向电力推进***提供牵引动力。

11.一种计算机程序，其包括程序代码组件，所述程序代码组件用于当所述程序在计算机上运行时执行权利要求1-10中的任一项所述的步骤。

12.一种携载计算机程序的计算机可读介质，所述计算机程序包括程序组件，当所述程序组件在计算机上运行时，所述程序组件用于执行权利要求1-10中的任一项所述的步骤。

13.一种用于车辆的能量存储***(10)，所述能量存储***(ESS)包括：多个电池单元(1)，所述多个电池单元(1)能够连接以形成电池单元组件(4)；以及控制单元(8)，所述控制单元(8)被配置成确定所述ESS的状态温度，并且其中，所述控制单元还被配置成：基于所述ESS的状态温度和所述ESS的最大温度阈值来确定在给定时间段内所述ESS的容许温度升高值，所述最大温度阈值指示了所述ESS的安全温度水平和所述ESS的工作使用寿命温度水平中的任一个；并且所述控制单元还被配置成：基于所确定的所述ESS的容许温度升高值来确定在所述给定时间段内所述ESS的最大运行功率水平。

14.一种用于车辆(5)的电力推进***(20)，所述电力推进***包括根据权利要求13所述的能量存储***(10)、以及用于向车辆提供动力的电动机(7)，所述能量存储******(10)连接到所述电动机以向所述电动机提供电力。

15.一种车辆(5)，其包括根据权利要求13所述的能量存储***和/或根据权利要求14所述的电力推进***，所述车辆例如是全电动车辆或混合动力车辆。