对于与电芯电池有关的信息的估算的制作方法

本发明要求于2021年12月3日提交的法国申请n°2112900的优先权，该申请的内容(文本、附图和权利要求)通过引用并入本文。本发明涉及电芯电池，更确切地涉及对于与这种电池有关的信息的估算。

背景技术：

1、一些电池可例如装备于运输工具(可能地，机动类型的运输工具)上，所述电池包括至少两个电气能量存储电芯(可能地，(例如锂离子(或li-ion)或ni-mh或ni-cd类型的)电化学电气能量存储电芯)。注意到，在运输工具的情况下，所述电芯电池可以是所谓的“主”(或牵引)电池，因为所述电芯电池负责(经由转换器)给所述运输工具的车载网络供应电流以及给所述运输工具的动力总成(或gmp)的电气驱动机器供应电流。但在运输工具的情况下，当所述电芯电池是超低压(典型地，在12v与48v之间)类型的并且负责在不存在主电池(和因此电气驱动机器)的情况下又或作为所述运输工具的主电池的替换或补充地给所述运输工具的车载网络供应电流时，所述电芯电池还可以是所谓的“服务”电池。

2、在下文和上文中，“车载网络”理解成电气供电网络，所述电气供电网络与消耗电气能量的电气(或电子)装备(或构件)联结。如本领域技术人员所知，所述当前电芯电池构成所述电芯电池的其中一些参数的管理对象，以便使得所述当前电芯电池可最佳地使用，伴随有最小化的故障和事故风险，以例如为了所述电芯电池的运输工具的用户的安全和安宁。该管理的目的因此尤其在于允许实施对于所述电芯电池的诊断，所述诊断使所述电芯电池能够优化对于所述电芯电池的使用，能够减少维修成本，并且能够预料重大故障。

3、在经管理的参数中，可尤其列举在所述电芯电池中的可用能量以及所述电芯电池的能量健康状态(或sohe(“state of health of energy”))，所述参数例如尤其经使用用于尽可能精确地估算所述运输工具的续航，以便不高估或低估性能。注意到，经估算的可用能量用于估算所述能量健康状态(或sohe)。

4、目前，已提供了至少四个方案以估算所述可用能量。

5、第一方案在于通过考虑到在所考虑的时刻上最限制性的电芯估算在所述电芯电池中的可用能量，以及在于使用映射，所述映射基于新电芯的特征预先地构成，并且根据所述充电状态(或soc(“state of charge”))以及根据所述电芯电池的每个电芯的内部温度给出所述可用能量。

6、该第一方案提供了对于所述可用能量的估算，所述估算过于悲观，因为该第一方案考虑到了在所述电芯电池中具有最小电气能量存储容量(和因此所有电芯的最小容量健康状态(或sohc(“state of health of capacity”)))的或在所述电芯电池中具有最小充电状态的或在所述电芯电池中具有最小内部温度的电芯。此外，所述估算值被证明是近似的，因为所述估算值依赖于在电芯的特征化期间获得的映射，所述映射不一定表征装备于所考虑的电芯电池上的映射，并且在所述电芯的生产分散的情况下不太精确。

7、第二方案在于通过仅考虑到所述电芯电池的电芯中的每个的经估算当前容量和因此所述电芯的各自的sohc估算在所述电芯电池中的可用能量。

8、该第二方案提供了所述可用能量的估算值，所述估算值不太精确，并且随着逼近于所述电芯的生命末尾而更加不精确，因为没有考虑到所述电芯中的每个的电阻健康状态(或sohr(“state of health of resistance”))，由此致使所述电阻健康状态伴随着所述电芯的老化而增加，并因此所述电阻健康状态在能量消散方面的影响增加。

9、第三方案在于通过使用已(例如在通常负责根据需求组装电芯的运输工具制造商之外)离线校准的耐久性模型，估算在所述电芯电池中的可用能量。每个经离线校准的耐久性模型需要较大的特征化计划，所述特征化计划用于特征化所述电芯的在不同条件下的经加速老化，但该计划不能够考虑到电芯在生命末尾处的突然能量损失，所述突然能量损失是由于超出在试验期间初始地测试的实验计划限制的使用。

10、第四方案在于借助于“黑匣子”(或人工智能)类型的学习方法估算在所述电芯电池中的可用能量，该学习方法使用例如与运输工具远隔的离线数据库。这些学习方法需要非常丰富的数据库，无法提供真实的实时反应，独占大量的无线通信网络带宽，并且在所述电芯电池在所述学习限制之外经使用时给出不精确的估算。

11、本发明因此尤其用于改善所述情形。

技术实现思路

1、为此，本发明尤其提供了一种用于在包括电芯电池的系统中实施的用于估算信息的估算方法，所述电芯电池包括n个电芯，所述n个电芯能够存储电气能量，其中n>1，所述n个电芯中的每个具有当前充电状态、当前电阻健康状态和当前容量健康状态。

2、该用于估算信息的估算方法的特征在于，该估算方法包括步骤，在所述步骤中，根据所述当前电阻健康状态、所述当前容量健康状态和所述当前充电状态以及根据时间间隔估算第一信息，所述第一信息表征在所述电芯电池中的可用总能量，在所述时间间隔期间，允许所述电芯电池的在经选择放电电流下且在参考温度下的放电。

3、该对于(限定所述电芯电池的电芯中的每个所处在的实际状态的)参数的考虑能够在所述系统中得到对于所述第一信息(其表征在所述电芯电池中的可用总能量)的特别精确且可靠的估算。

4、根据本发明的用于估算信息的估算方法可包括可单独地采取或组合地采取的其它特征，尤其是：

5、-在所述估算方法的步骤中，可还根据所述电芯中的每个的初始电气能量存储容量以及根据所述电芯中的每个的最大化初始充电状态估算所述第一信息；

6、-在所述估算方法的步骤中，可还根据经选择的分别表征所述电芯中的每个的等效电阻的理论模型估算所述第一信息；

7、-在所述估算方法的步骤中，对于在最大化充电状态与在所述时间间隔的末尾处的充电状态之间的充电状态值，可还根据所述电芯中的每个的空载电压的总和估算所述第一信息；

8、-在所述估算方法的步骤中，可根据电芯的最小化限制电压和/或电芯的最小化充电状态选择所述时间间隔，在所述最小化限制电压之下，禁止所述电芯电池的在所述经选择放电电流下的放电，在所述最小化充电状态之下，禁止所述电芯电池的在所述经选择放电电流下的放电；

9、-当存在上一可选特征时，在所述估算方法的步骤中，可根据所述最小化限制电压、根据所述电芯中的每个的当前电气能量存储容量、根据所述经选择放电电流、根据经选择的分别表征所述电芯中的每个的等效电阻的理论模型以及根据所述电芯中的每个的初始充电状态确定第一理论时间间隔，并且，可根据所述最小化充电状态、根据所述经选择放电电流、根据所述当前电气能量存储容量以及根据所述初始充电状态确定第二理论时间间隔，然后可通过采取这些第一理论时间间隔和第二理论时间间隔中的最小值选择所述时间间隔；

10、-在所述估算方法的步骤中，可根据所述第一信息以及根据在所述电芯电池的生命起始处的有用能量估算第二信息，所述第二信息表征所述电芯电池的能量健康状态。

11、本发明还提供了一种电脑程序产品，所述电脑程序产品包括一组指令，所述一组指令在由处理部件执行时能够实施上文所述类型的用于估算信息的估算方法，以估算与系统的电芯电池有关的至少一个信息，所述电芯电池包括n个电芯，所述n个电芯能够存储电气能量，其中n>1。

12、本发明还提供了一种信息估算装置，所述信息估算装置用于装备在包括电芯电池的系统上，所述电芯电池包括n个电芯，所述n个电芯能够存储电气能量，其中n>1，所述n个电芯中的每个具有当前充电状态、当前电阻健康状态和当前容量健康状态。

13、该信息估算装置的特征在于，该信息估算装置包括至少一个处理器和至少一个存储器，所述至少一个处理器和所述至少一个存储器配置用于执行以下操作：根据所述当前电阻健康状态、所述当前容量健康状态和所述当前充电状态以及根据时间间隔估算第一信息，所述第一信息表征在所述电芯电池中的可用总能量，在所述时间间隔期间，允许所述电芯电池的在经选择放电电流下且在参考温度下的放电。

14、本发明还提供了一种系统(可能地，运输工具)，所述系统包括：一方面，电芯电池，所述电芯电池包括n个电芯，所述n个电芯能够存储电气能量，其中n>1，所述n个电芯中的每个具有当前充电状态、当前电阻健康状态和当前容量健康状态；以及另一方面，上述类型的信息估算装置。