網（CAN))或經由離散的導體進行通信。
[0029] 電池單元（例如，棱柱形的電池單元）可包括將儲存的化學能轉換為電能的電化 學電池單元。棱柱形的電池單元可包括殼體、正極（陽極）和負極（陰極）。電解質可允許 離子在放電期間在陽極和陰極之間運動，然后在再充電期間返回。端子可允許電流從電池 單元流出以被車輛使用。當多個電池單元按照陣列定位時，每個電池單元的端子可與彼此 相鄰的相對的端子（正和負）以及作為電池組線束的一部分的匯流條對齊，并可輔助便于 多個電池單元之間的串聯連接。電池單元還可并聯布置，從而類似的端子（正和正或者負 和負）彼此相鄰。例如，兩個電池單元可被布置為正極端子彼此相鄰，緊挨著的兩個電池單 元可被布置為負極端子彼此相鄰。在該示例中，匯流條可接觸所有的四個電池單元的端子。 電池單元可并聯/串聯混合連接，例如，每組電池單元可具有并聯連接的5個電池單元，并 且多組電池單元在電池單元組中串聯連接。電池單元的不同結構的目的在于使電池組輸出 電流和電壓處于期望范圍內。
[0030] 可利用熱管理系統加熱和/或冷卻電池組114。熱管理系統可包括氣冷系統142 或冷卻裝置（在圖1中示出），例如調節空氣流動和/或車廂空氣的空調、風扇。電池組114 還可以是類似于內燃發動機液冷系統的液冷式，具有被構造為將液態冷卻劑栗送至電池單 元的側部之間/周圍/之上的冷卻翅片/襯墊以冷卻電池單元的栗。雖然冷卻系統142被 示出為鄰接電池組114的一部分，但是冷卻系統142可封裝或圍繞電池組114。冷卻系統 142還可布置在電池組114的另一部分上。
[0031] 控制器130可利用電池組溫度或電池單元溫度來操作冷卻系統142。例如，當電池 組溫度超過預定內部溫度閾值時，可啟動或打開冷卻系統142。另外，可響應于電池溫度控 制冷卻系統142內的風扇，其中，響應于該溫度可增大或減小風扇的速度。響應于該溫度還 可調節氣流溫度、冷卻劑流動速率和冷卻劑溫度。在此描述的電池溫度可以是估計的電池 溫度。控制器130可接收多個參數來確定估計的電池溫度。下面參照圖2更詳細地描述所 述參數。
[0032] 圖2是示出電池組114、外部電源126與通過熱傳遞進入電池組114的熱能之間的 能量關系的電池組能量交換組件148的框圖。電池組具有平衡的功率。當電池組114將化 學能轉變為電能時，電池組114將由于電池單元內部電阻R bat和電池組線束電阻Rhal^ss而 產生一些熱。然后，利用電能以使車輛運動并驅動其它車輛系統。熱能通過冷卻系統142 經由熱傳遞而傳遞到電池組114外部，或者電池組114吸收熱能從而增加電池組溫度。
[0033] 當電池組114在休息期間通過車輛電氣系統或外部電源126(例如，外部充電站） 充電時，電池組114將大部分電能轉換為儲存在電池單元內部的化學能。剩余的能量被內 部電阻R bat和電池組線束電阻R halTOSS消耗，這產生傳遞到電池組114外部或儲存在電池組 114內部的熱。可利用電池組組件148和電池的功率平衡基于各個電池系統參數來估計電 池溫度I^ 11。所述參數可包括已知常量和實時變量。控制器130可保持對于電池組114特 定的常量，并接收額外的實時或接近于實時的變量參數。所述參數的示例性列表可包括：
[0034] P 電池組功率
[0035] V 電池組電壓
[0036] I 電池組電流
[0037] Cftpack 電池熱容量
[0038] Tcell 估計的電池溫度
[0039] Ebatpadi(SOC)作為電池荷電狀態的函數的電池化學能
[0040] Tair 入口空氣溫度
[0041] h 電池熱傳遞系數
[0042] Rharness 線束電阻
[0043] Rbat 電池組電阻
[0044] 外部電源126可將功率供應到電池組114。功率等于電流與電壓的乘積，如下面的 等式1所示。
[0045] P = V · I (等式 1)
[0046] 可通過電壓傳感器和電流傳感器從電源126測量電壓V、電流I和功率P的值，并 將這些參數提供給控制器130。
[0047] 由圖2中的框150所示的電池組114儲存熱能和電能兩者。熱能和電能的組合是 電池的總的封裝儲存的能量。封裝儲存的熱能的變化可用于確定電池溫度。
[0048] 儲存熱能速率可由下面的等式2表示。
[0049]
[0050] 其中，Cftpadi是電池組熱容量，T 是電池溫度。
[0051] 儲存電能速率可由下面的等式3表示。
[0052] 儲存電能速率
（等式3)
[0053] 其中，Ebatpadi (SOC)是電池化學能，電池化學能是荷電狀態（SOC)的函數。SOC可以 是剩余容量與裝機容量（installed capacity)的比值。SOC可以以百分比表示。控制器 130可通過電池組電壓、當前數據和歷史數據來估計SOC值。可通過與電源126、電動馬達 104和其它車輛組件通信而在控制器處保持S0C。
[0054] 儲存的電池電能的變化速率可等于開路電壓（OCV)與電流的乘積，開路電壓是荷 電狀態的函數。開路電壓可以是在沒有電流供應到電池組114時電池組114的兩個端子之 間的電勢差。OCV是電池單元開路電壓的穩定值。當超過某段時間（例如，15秒）沒有電 流流入電池組114時，可測量0CV。由于在鋰離子電池單元中，OCV值與電池單元荷電狀態 (SOC)之間的關系可以是固定的曲線，所以開路電壓可以是荷電狀態的函數并可由控制器 130確定。如下面的等式4中所示，開路電壓乘以電流I等于電池組114的儲存的化學能/ 電能的變化速率。
[0055]
[0056] 由框154表示的對于電池組114的入口空氣具有入口空氣溫度Taly可通過位于電 池組氣流入口中的溫度傳感器測量，所述溫度傳感器確定新鮮的入口空氣的溫度。電池 組114可具有熱傳遞系數h。在冷卻系統142包括風扇的一個示例中，h可以是冷卻風扇速 度的函數。例如，h = 0. 3404X冷卻劑流量+2. 1912 (W/K)，其中，冷卻劑流量（CFM)可關于 冷卻劑風扇速度呈線性。冷卻劑風扇速度可由風扇速度傳感器測量并被反饋給電池控制器 130。電池控制器130可通過風扇速度控制冷卻劑流量。如在此所解釋的，可預測電池溫度 Irall。可由下面的等式5表示電池組外的熱傳遞速率。
[0057] 電池組外的熱傳遞速率=h · (Tcell-Tair)(等式5)
[0058] 由于從電池組114供應并汲取電流，所以電池的儲存電能將變化。另外，由于線束 電阻R hal^ss和電池組內的電池單元的電阻Rbat，所以會產生熱。可由下面的等式6表示由于 電阻而導致的熱產生速率。
[0059] 熱產生速率=I2 · (Rbat+Rharn_)(等式 6)
[0060] 產生的熱加上儲存的電池電能（見等式4)等于電池功率P (等式1)。因此：
[0061] 熱產生速率+電池組儲存電能速率=電池的功率輸入（等式7)
[0062] 用等式1、3、4、6進行合適的代入：
[0063] OCV(SOC) · M2 · (Rbat+Rharness) = V · I (等式 8)
[0064] 對I2 · (Rbat+RhalTOSS)求解，其中，產生的熱為：
[0065] 產生的熱=I2 · (Rbat+RharneJ = V · I-OCV(SOC) · I (等式 9)
[0066] 如下面所示，電池組114的熱平衡可要求電池組外的熱傳遞速率（等式5)等于在 電池組產生的熱（等式9)減去在電池組儲存的熱能（等式2)。
[0067] 電池組外的熱傳遞速率=產生的熱-儲存的熱能（等式10)
[0068]
[0069] 求解BECM 130內的等式的數值解，我們可得到Tcell。
[0070] 因此，可基于已知的電池組114的熱容量CMadi、入口空氣溫度T_、電池組荷電狀 態和檢測的電流和電壓，來確定估計的電池溫度I^ 11。可更快地獲得這些檢測的值，這些檢 測的值與實時相比具有百萬分之一秒的延遲。另一方面，電池溫度傳感器可具有15秒至30 秒的延遲。另外，傳統的電池溫度傳感器可安裝在傳感器的保護殼內，測量電池的表面溫 度。這種表面溫度可能由于電池組114和周圍環境之間的熱傳遞而低于電池的中心溫度。 通過使用電池的電流和電壓，可確定幾乎瞬時的溫度值。可消除對傳統的溫度測量