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使用基于电池荷电状态和电力容量估计的电动化车辆控制的制作方法

2022-07-10 02:44:57 来源:中国专利 TAG:


1.本公开涉及使用电池荷电状态和电力容量估计策略来考虑与电池扩散过程相关联的电压衰减的电动车辆和控制策略。


背景技术:

2.因为oem提供更长续航里程的车型,这可能会减少客户的续航里程焦虑,因此电池电动车辆(bev)越来越受欢迎。为了提供更大的续航里程,与用于较短续航里程的bev和其他电动化车辆(诸如混合动力电动车辆(hev,包括强混合动力车和插电式混合动力))的电池单元相比,车辆制造商可能依赖于由具有更高能量密度的单独电池单元组成的更大的电池组。
3.电动化车辆依靠高压牵引电池来提供电力以进行推进。可以监测电池的各种性质和/或参数以控制电池充电/放电和车辆操作。电池电力容量提供电池可以在任何特定时间供应或吸收多少电力的指示,而电池荷电状态(soc)提供存储在电池中的电荷量的指示。电池性质和/或参数可以直接或间接地测量或以其他方式确定。电池电压和电流可以使用传感器直接测量。其他电池性质可能需要首先估计电池的一个或多个参数。估计的参数可以包括与电池相关联的电阻、电容和电压。然后可以从估计的电池参数计算电池性质。
4.基于模型的估计器通常用于描述各种电池状况,包括荷电状态(soc)和电力状态。许多现有技术策略可用于估计电池参数,包括实现卡尔曼滤波器模型以递归地估计模型参数。这种表示混合了易于理解的简单模型和基于测量的实时校正,并且需要初始化条件。当允许电池在极化之后休止时,即,当输入电流为零时,电池电压不会立即恢复到开路电压(ocv),而是由于电池单元中的缓慢电化学扩散过程而逐渐衰减,直到实现电化学平衡为止。这种现象在具有高能量密度的电池单元中要慢得多,并且可能会影响休止后的soc和电力状态确定的准确度。


技术实现要素:

5.在至少一个实施例中,一种车辆包括:牵引电池,所述牵引电池具有多个电池单元;温度传感器,所述温度传感器被配置为测量所述牵引电池的电池温度;电机,所述电机由所述牵引电池供电并且被配置为向所述车辆提供推进动力;以及控制器,所述控制器被配置为使用基于在请求激活所述牵引电池时用开路电压初始化的估计的估计的电池电力容量或估计的电池荷电状态来控制所述电机和所述牵引电池中的至少一个,所述开路电压基于从所述牵引电池成为不活动起的经过时间而变化。所述估计可以来自电池模型。所述开路电压可以被初始化为作为所述经过时间的指数函数而变化的值。所述开路电压的所述初始值可以基于从所述牵引电池成为不活动起的所述经过时间期间所述电池温度的变化而变化。所述电池模型可以包括第一电阻、与所述第一电阻串联的第二电阻和与所述第二电阻并联的电容。所述电容两端的电压可以被初始化为作为所述经过时间的指数函数而变化的值。所述第二电阻和所述电容的初始值可以基于所述经过时间期间的所述电池温度的
代表值而变化。在所述经过时间期间的所述电池温度的所述代表值可以对应于当所述电池成为不活动时的电池温度和当请求电池激活时的电池温度的平均值。在所述经过时间期间的所述电池温度的所述代表值可以对应于当所述电池成为不活动时的所述电池温度和当请求所述电池激活时的所述电池温度的加权平均值。
6.在一个实施例中,如果当所述电池成为不活动时的所述电池温度与当请求所述电池激活时的所述电池温度之间的差值小于相关联的阈值,则所述经过时间期间的所述电池温度的所述代表值对应于当所述电池成为不活动时的所述电池温度和当请求所述电池激活时的所述电池温度的平均值。如果当所述电池成为不活动时的所述电池温度与当请求所述电池激活时的所述电池温度之间的所述差值大于所述相关联的阈值,则所述经过时间期间的所述电池温度的所述代表值对应于当所述电池成为不活动时的所述电池温度和当请求所述电池激活时的所述电池温度的加权平均值。
7.各实施例可以包括一种系统,所述系统包括:电机,所述电机由高压电池供电;和控制器,所述控制器被配置为响应于激活请求,在初始化所述高压电池的一个或多个参数之后,闭合电池接触器,所述高压电池包括与第二电阻串联的第一电阻和与所述第二电阻并联的电容,其中所述第二电阻和所述电容基于从高压电池停用起的经过时间期间所述高压电池的代表温度和随着所述经过时间变化的电容电压来初始化。所述代表温度可以对应于在所述停用时的第一测得高压电池温度和在所述激活请求时的第二测得高压电池温度的平均值。如果所述第一测得温度与所述第二测得温度之间的差值超过相关联的阈值,则所述平均值可以是加权平均值。所述电容电压可以作为所述经过时间的指数函数而变化。所述控制器还可以被配置为使用基于开路电压的所述高压电池的荷电状态来控制所述电机和所述高压电池中的至少一个,所述开路电压基于所述电容电压。
8.各实施例还包括一种用于控制具有由牵引电池供电的电机的电动化车辆的方法,所述方法包括:通过控制器,响应于车辆钥匙接通而针对第一电阻、第二电阻和电容初始化牵引电池参数,以及使用电池荷电状态(soc)来控制所述电机和所述牵引电池中的至少一个,所述电池荷电状态(soc)使用牵引电池模型来估计,所述牵引电池模型包括与所述第二电阻串联的所述第一电阻和与所述第二电阻并联的所述电容,其中基于从所述牵引电池的停用起的经过时间的函数来初始化所述电容两端的电压。所述经过时间的函数可以包括经过时间的指数函数。所述第二电阻和所述电容可以基于所述经过时间期间的所述牵引电池的代表温度。所述代表温度可以包括在所述停用时测得的第一牵引电池温度和在所述车辆钥匙接通时测得的第二牵引电池温度的平均值。如果所述第一温度与所述第二温度之间的差值超过相关联的阈值,则所述平均值可以包括加权平均值。所述方法还可以包括响应于所述牵引电池的所述停用而存储所述牵引电池的当前soc、测得温度、和时间戳。
9.本公开的实施例可以提供一个或多个相关联的优点。例如,一个或多个实施例考虑了电池在休止时(即,在零电流下不活动与随后在经过时间之后被激活之间)的电化学动态。对由电池模型的rc时间常数表示的扩散电压衰减的考虑便于计算由估计器(例如,卡尔曼滤波器)使用的初始条件的更好估计。更好的初始条件导致改善的估计行为,其通常偏好模型参数值的缓慢变化而不是迅速变化。通过用更准确地反映电池的实际状态的初始条件初始化估计器,估计器的收敛比许多其他先前策略快得多且更稳健。在定义电池状态的初始条件时考虑扩散电压衰减也可以改善对开路电压估计的估计,这导致更准确的初始soc
估计。
10.另外,因为电池温度影响电池电压衰减速率,所以根据本公开的实施例考虑了模型初始化时的电池温度和自上次电池活动以来的温度变化。各种实施例提供加权平均值以将初始化时的温度和驾驶循环结束时的温度与取决于这两个温度之间的差值的权重组合。
附图说明
11.图1是具有基于电池单元扩散过程的电池参数初始化的代表性电动化车辆的图示。
12.图2示出了代表性高密度电池单元中的电池单元扩散对电压的影响。
13.图3是示例性电池单元等效电路的图示。
14.图4是示出用于使用具有考虑了电池单元扩散过程的初始化参数的基于模型的估计器来控制电动化车辆的系统或方法的操作的流程图。
15.图5是示出用于如图4所示的基于模型的估计器策略中的电池温度的替代确定的流程图。
具体实施方式
16.本文中描述了本公开的实施例。然而,应理解,所公开的实施例仅仅是示例并且其他实施例可以呈现各种和替代形式。附图不一定按比例绘制;一些特征可能被放大或最小化以示出特定部件的细节。因此,本文公开的具体结构细节和功能细节不应解释为限制性的,而仅应解释为用于教导本领域技术人员以各种形式利用本发明的代表性基础。如本领域普通技术人员将理解,参考附图中的任一者示出和描述的各种特征可以与一个或多个其他附图中示出的特征组合以产生未明确地示出或描述的实施例。所示特征的组合提供典型应用的代表性实施例。然而,对于特定的应用或实现方式,可能期望与本公开的教导一致的对特征的各种组合和修改。
17.本公开认识到,用于荷电状态(soc)和电力状态(也称为电力容量)的各种现有技术策略使用等效电路模型来在数学上描述电池的动态,所述动态通常通过应用于电池单元的理论或经验响应曲线的拟合方法获得。模型参数可以组织在例如考虑它们相对于输入电流、温度和soc的依赖性的高维查找表中。然而,这些方法通常无论电池处于休止的时间量如何都忽略扩散电压,这仅在自电池处于活动以来经过了足够的时间(例如,一小时,但随电池单元化学性质而变化)的情况下是合适的。如果没有经过足够的时间并且仍然存在非零扩散电压,但是在端子处测量的电压被错误地假设为等于开路电压(ocv),则基于错误的ocv来初始化soc。在经过的时间较短的情况下,扩散电压仍然被初始化为零,并且荷电状态被初始化为上次的估计值。然而,对于高能量密度电池单元,电池处于电化学平衡所需的时间可能非常长。因此,这些现有技术方法最初可能具有不准确的soc和电力状态估计,并且可能需要更长的时间来使递归估计技术(例如,诸如使用卡尔曼滤波器)收敛。
18.本公开的实施例提供了一种用于基于电池动态来初始化估计器模型状态以改善初始估计并为递归估计器策略提供更快收敛的新颖方法。
19.图1描绘了代表性电动化车辆,其在该示例中是插电式混合动力电动车辆(hev)。车辆112可以包括机械地连接到变速器116的一个或多个电机114。电机114可能够作为马达
或发电机进行操作。另外,变速器116机械地连接到内燃发动机118。变速器116还机械地连接到驱动轴20,所述驱动轴机械地连接到车轮122。电机114可以在发动机118开启或关断时提供推进和再生制动能力。在再生制动期间,电机114充当发电机并且可以通过回收原本通常在摩擦制动系统中作为热量损失的能量来提供燃料经济性益处。电机114还可通过允许发动机118以更有效的转速操作以及允许在某些状况下在发动机118关闭的情况下以电动模式操作混合动力电动车辆112来减少车辆排放。
20.牵引电池或电池组124存储可由电机114使用的能量。车辆电池组124通常提供高压dc输出。牵引电池124电连接到一个或多个电力电子模块。一个或多个接触器142可在断开时将牵引电池124与其他部件隔离,并且在闭合时将牵引电池124连接到其他部件。电力电子模块126还电连接到电机114,并且提供在牵引电池124和电机114之间双向传递能量的能力。例如,典型的牵引电池124可以提供dc电压,而电机114可能需要三相ac电流起作用。电力电子模块126可以将dc电压转换为如电机114所需要的三相ac电流。在再生模式下,电力电子模块126可以将来自充当发电机的电机114的三相ac电流转换为牵引电池124所需的dc电压。本文的描述同样适用于纯电动车辆,通常被称为电池电动车辆(bev)。对于纯电动车辆而言,混合动力变速器116可以是连接到电机114的齿轮箱,并且发动机118可以是不存在的。
21.除了提供用于推进的能量之外,牵引电池124还可为其他车辆电气系统提供能量。典型的系统可以包括dc/dc转换器模块128,所述dc/dc转换器模块将牵引电池124的高压dc输出转换成与其他车辆负载兼容的低压dc供应。诸如压缩机和电加热器的其他高压负载可以在不使用dc/dc转换器模块128的情况下直接连接到高压。低压系统可以电连接到辅助电池130(例如,12v电池)。
22.电动化车辆112可以是电动车辆或插电式混合动力车辆,其中牵引电池124可以通过外部电源136再充电。外部电源136可以是到电气插座的连接。外部电源136可以电连接到电动车辆供电设备(evse)138。evse 138可以提供电路和控件以调节和管理在电源136与车辆112之间的能量传递。在其他实施例中,车辆112可以采用无线充电,其可以被称为使用感应或类似的无线电力传输的免提或非接触式充电。
23.外部电源136可以向evse 138提供dc或ac电力。evse 138可以具有用于插入到车辆112的充电端口134中的充电连接器140。充电端口134可以是被配置为将电力从evse 138传送到车辆112的任何类型的端口。充电端口134可以电连接到充电器或车载电力转换模块132。电力转换模块132可以调节从evse 138供应的电力,以向牵引电池124提供恰当的电压和电流电平。电力转换模块132可以与evse 138交互以协调到车辆112的电力输送。evse连接器140可以具有与充电端口134的对应凹槽配合的引脚。替代地,被描述为电连接的各种部件可以使用如先前描述的无线感应耦合来传输电力。
24.可以提供一个或多个车轮制动器144以用于摩擦制动车辆112并防止车辆112的运动。车轮制动器144可以是液压致动的、电致动的或者它们的某种组合。车轮制动器144可以是制动系统150的一部分。制动系统150可以包括操作车轮制动器144所需的其他部件。出于简单起见,附图描绘了制动系统150与车轮制动器144中的一者之间的单个连接。暗示了制动系统150与其他车轮制动器144之间的连接。制动系统150可以包括用于监测并且协调制动系统150的控制器。制动系统150可以监测制动部件并控制车轮制动器144以实现期望的
操作。制动系统150可以响应于驾驶员命令并且还可以自主地操作以实现诸如稳定性控制等特征。制动系统150的控制器可以实施当由另一个控制器或子功能请求时施加所请求的制动力的方法。
25.一个或多个电气负载146可以连接到高压总线。电气负载146可以具有在适当时操作电气负载146的相关联的控制器。电气负载146的示例可以是加热模块或空气调节模块。
26.所讨论的各种部件可以具有一个或多个相关控制器以控制和监测部件的操作。控制器可以经由串行总线(例如,控制器局域网(can))或经由分立的导体进行通信。此外,可以存在系统控制器148以协调各种部件的操作。
27.牵引电池124可以采用各种化学配方。典型的电池组化学物质可以是具有n个电池单元的一系列配置的铅酸、镍金属氢化物(nimh)或锂离子。其他电池组可以由串联或并联或其某种组合连接的任何数量的单独的电池单元组成。典型的系统可以具有一个或多个系统控制器148,诸如监测和控制牵引电池124的性能的电池能量控制模块(becm)。becm可以监测几个电池组水平特性,诸如电池组电流、电池组电压和电池组温度。becm可以具有非易失性存储器,使得当becm处于关闭状况时可以保留数据。保留的数据可以在下一个钥匙循环中可用。在一个或多个实施例中,当电池不活动时,存储上次估计的soc、扩散电压、测得的电池温度和时间戳以供后续响应于重新激活请求(诸如车辆钥匙接通)而使用。可以监测各种状况以确定不活动状态,例如,诸如流向/来自牵引电池124的零电流和/或钥匙状态。
28.除了电池组电平特性之外,还可存在被测量和监测的电池单元电平特性。例如,可以测量每个电池单元的端子电压、电流和温度。系统可以使用传感器模块来测量电池单元特性。根据容量,传感器模块可以测量电池单元中的一个或多个的特性。
29.各种实施例测量、计算或以其他方式确定电池组的各种特性、性质和/或参数,以控制电池组和/或车辆的操作。诸如电池电力容量和电池荷电状态(soc)等数量可以用于在车辆正在操作以及任何电气负载从电池组接收电力时的充电/放电期间控制电池组的操作。电池电力容量提供电池可以提供的电力量或电池可以接收或存储的电力量的指示。电池电力容量可以用于管理电气负载,使得所请求的电力在针对特定电池或工况的期望极限内。
30.电池组荷电状态(soc)提供电池组中剩余的电荷量的指示。类似于燃料表,电池组soc可以由车辆网络输出或广播以向驾驶员通知剩余电荷和/或估计的行驶距离。电池组soc还可以用于控制电动车辆或混合动力电动车辆的操作。电池组soc的计算可以通过多种方法实现。一种计算电池soc的可能方法是执行电池组电流随时间的积分。这在本领域中熟知为安培-小时(或安-小时)积分。这种方法的一个可能的缺点是电流测量值可能有噪声、被偏置或另外具有受限的准确度/分辨率。由于该噪声信号随时间的积分,可能发生soc的可能的不准确性。
31.图2描绘了当施加脉冲输入电流时锂离子电池单元的根据时间的输出电压响应。当允许电池在极化之后休止时,即,当输入电流为零时,电池电压不会立即恢复到开路(oc)电压,而是由于电池单元中的缓慢扩散过程而逐渐衰减,如在图2的代表性曲线中的d-e之间大体所指示。已知这种现象在具有高能量密度的电池单元(诸如在电动化车辆的牵引电池组中使用以提供更长的续航里程的那些)中要慢得多。与各种现有技术策略相比,根据本公开的实施例在初始化用于soc和电力状态的基于模型的估计器时考虑了这种缓慢衰减
(而不是假设稳态)。
32.电池单元可以被建模为等效电路。图3示出了一个可能的电池单元等效电路模型(ecm)。电池单元可以被建模为具有相关联的第一电阻302和第二电阻304和电容306的电压源(voc)300。voc 300表示电池的开路电压。所述模型包括内电阻r0 302、电荷转移电阻r1 304和双层电容c1 306。电压v1 312是由于电流314流过电池而引起的跨内电阻302的电压降。电压v
c1 310是由于电流314流过r1和c1的并联组合而引起的跨所述组合的电压降。电压vt 308是电池的端子两端的电压(端子电压)。
33.由于电池单元的阻抗,端子电压vt 308可能与开路电压voc 300不同。开路电压voc 300可能不容易测量,这是因为只有电池单元的端子电压308可用于测量。当在足够长的时间段内没有电流314流动时,端子电压308可以与开路电压300相同,如下面更详细解释。可能需要足够长的时间段来允许电池的内部动态达到稳定状态。当电流314流动时,voc 300可能不容易测量,并且可能需要基于电路模型来推断值。阻抗参数值r0、r1和c1可以是已知的或未知的。参数的值可以取决于电池化学物质。虽然所示的代表性实施例使用相对简单的等效电路模型,但是可以使用具有更多rc对的更高阶等效电路模型。
34.在图3所示的代表性模型中,开路电压的表示v
oc 300是soc、内阻r0和扩散时间常数(r1*c1)的函数。如下面更详细描述的,车辆的控制可以包括响应于电池激活的请求(例如,诸如车辆钥匙接通)而针对至少第二电阻(r1)、电容(c1)和扩散电压v
c1
初始化牵引电池模型参数,并且响应于使用电池模型估计的电池荷电状态(soc)或电池电力容量来控制电机114和牵引电池124中的至少一个,所述电池模型包括与第二电阻(r1)串联的第一电阻(r0)和与第二电阻(r1)并联的电容(c1)。
35.特定时间t处的模型状态被定义为其中z(t)表示soc,并且表示扩散电压。输出电压被计算为:
[0036][0037]
通过在驾驶循环的长度内对电流进行积分来计算soc z:
[0038][0039]
可以基于soc z从查找表中检索开路电压v
oc
。rc对上的电压计算如下:
[0040][0041]
当电池休止时,流过电池的电流为零,并且因此,在电池的端子处测量的电压可以近似为:
[0042][0043]
如方程式(4)所示,作为时间的函数的唯一项是开路电压成为常数,其中其值在电池成为不活动时是荷电状态的函数。
[0044]
根据从当电池是活动的(或成为不活动的)起的经过时间的的衰减可以表示为:
[0045][0046]
其中tf是驾驶循环结束时的时间,即,车辆成为不活动的时间。
[0047]
虽然许多先前的策略无论电池休止的时间量如何都忽略扩散电压,但是本公开的实施例响应于使电池成为活动的随后请求在初始化估计算法(诸如卡尔曼滤波器)时使用方程式(4)和(5)的结果来考虑扩散电压。
[0048]
图4是示出用于使用具有考虑了电池单元扩散过程的初始化参数的基于模型的估计器来控制电动化车辆的系统或方法的操作400的流程图。当电池首先从活动转变为不活动状态时,所述过程开始于410。例如,这可以基于各种车辆工况或模式(诸如钥匙关断和零电池电流)来确定。当前/上次soc、扩散电压、测得电池温度和时间戳的值存储在一个或多个存储器中,如412处所表示。响应于随后的电池激活或活动请求,获得对应于测得电池温度、测得端子电压和时间戳的新值,如414处所指示。接下来,在电池休止时段(即,从当电池成为不活动时起的经过时间)内计算或确定代表性温度(t),如在416处所指示。可以使用进入不活动状态时的先前存储的电池温度和当前电池温度的可校准加权方程式或加权平均值来计算代表性温度。替代地,可以如参考图5所示和所述来确定代表性温度t。可以基于经过时间从查找表(lut)检索当前的(活动的)温度的表示为α的权重和先前存储的(不活动的)温度的表示为β的权重。例如,可以校准框416的代表性方程式以在经过了较短时间的情况下偏向初始温度,或者在经过了较长时间的情况下偏向最终温度。然后将该代表性温度t与另一个查找表一起使用以确定扩散电压衰减参数r1和c1,如418处所指示。
[0049]
在420处,根据上述方程式(5),使用电池处于休止的经过时间和扩散电压衰减参数来计算rc对两端的电压。如果在422处电压低于相关联的阈值ε2(例如,在测量准确度或精度内),则可以如426处所指示在方程式(4)中并且也在计算soc时忽略该电压。否则,在方程式(4)中使用该电压,如424处所示。然后使用计算出的扩散电压ocv(如果需要)和soc来初始化模型状态,如在428处所指示。然后闭合主电池接触器,使得电池成为活动的,并且使用初始化值来启动soc和电力状态估计算法,如430处所表示。
[0050]
图5是示出在框416中的用于如图4所示的基于模型的估计器策略的代表性电池温度t的替代确定的流程图500。在514处代表性温度t被设定为等于初始和最终的测得电池休止温度,如果如框512处确定两个温度相同。然后在516处返回代表性温度t以供使用。如果在518处初始的测得电池温度与最终的测得电池温度之间的差值小于相关联的阈值,则在520处对温度求平均。如果在518处初始的测得电池温度与最终的测得电池温度之间的差值大于相关联的阈值ε_1,则可以使用可校准加权方程式或加权平均值,如522处所表示。例如,可以校准该方程式以在经过了较短时间的情况下偏向初始温度,或者在经过了较长时间的情况下偏向最终温度。
[0051]
本文所公开的过程、方法或算法可能够输送到处理装置、控制器或计算机/由处理装置、控制器或计算机实施,所述处理装置、控制器或计算机可以包括任何现有的可编程电子控制单元或专用电子控制单元。类似地,所述过程、方法或算法可以存储为可由控制器或计算机以许多形式执行的数据和指令,所述形式包括但不限于永久地存储在诸如rom装置等不可写且非暂时性存储介质上的信息和可改动地存储在诸如磁盘或磁带、固态存储器或驱动器、cd、ram装置、快闪存储器以及其他磁性和光学介质等可写的、非暂时性存储介质上
的信息。所述过程、方法或算法也可以以软件可执行对象来实现。替代地,可以使用合适的硬件部件或者硬件、软件和固件部件的组合全部或部分地实施所述过程、方法或算法,所述硬件部件诸如专用集成电路(asic)、现场可编程门阵列(fpga)、状态机、控制器或其他硬件部件或装置。
[0052]
尽管上文描述了示例性实施例,但这些实施例并不意图描述权利要求所涵盖的所有可能形式。在说明书中使用的词语是描述词语而非限制性词语,并且应理解,在不脱离本公开的精神和范围的情况下,可以做出各种改变。如先前所述,各种实施例的特征可以组合以形成可能未明确描述或示出的本发明的另外的实施例。尽管各种实施例就一个或多个期望的特性而言可能已经被描述为提供优点或优于其他实施例或现有技术实现方式,但本领域普通技术人员应认识到,可以折衷一个或多个特征或特性来实现期望的整体系统属性,这取决于具体应用和实现方式。这些属性可包括但不限于成本、强度、耐久性、生命周期成本、可销售性、外观、包装、大小、可维护性、重量、可制造性、易组装性等。因此,就一个或多个特性而言被描述为不如其他实施例或现有技术实现方式期望的实施例不在本公开的范围外,并且对于特定应用可为期望的。
[0053]
根据本发明,提供了一种车辆,其具有:牵引电池,所述牵引电池具有多个电池单元;温度传感器,所述温度传感器被配置为测量所述牵引电池的电池温度;电机,所述电机由所述牵引电池供电并且被配置为向所述车辆提供推进动力;以及控制器,所述控制器被配置为使用在请求激活所述牵引电池时用开路电压初始化的估计电池电力容量或估计电池荷电状态来控制所述电机和所述牵引电池中的至少一个,所述开路电压基于从所述牵引电池成为不活动起的经过时间而变化。
[0054]
根据实施例,所述开路电压作为所述经过时间的指数函数而变化。
[0055]
根据实施例,所述开路电压基于从所述牵引电池成为不活动起的所述经过时间期间所述电池温度的变化而变化。
[0056]
根据实施例,所述估计电池电力容量或所述估计电池荷电状态基于电池模型,所述电池模型包括第一电阻、与所述第一电阻串联的第二电阻以及与所述第二电阻并联的电容,并且其中所述电容两端的初始电压作为所述经过时间的指数函数而变化。
[0057]
根据实施例,所述第二电阻和所述电容的初始值基于所述经过时间期间的所述电池温度的代表值而变化。
[0058]
根据实施例,在所述经过时间期间的所述电池温度的所述代表值对应于当所述电池成为不活动时的电池温度和当请求电池激活时的电池温度的平均值。
[0059]
根据实施例,在所述经过时间期间的所述电池温度的所述代表值对应于当所述电池成为不活动时的所述电池温度和当请求所述电池激活时的所述电池温度的加权平均值。
[0060]
根据实施例,如果当所述电池成为不活动时的所述电池温度与当请求所述电池激活时的所述电池温度之间的差值小于相关联的阈值,则所述经过时间期间的所述电池温度的所述代表值对应于当所述电池成为不活动时的所述电池温度和当请求所述电池激活时的所述电池温度的平均值。
[0061]
根据实施例,如果当所述电池成为不活动时的所述电池温度与当请求所述电池激活时的所述电池温度之间的所述差值大于所述相关联的阈值,则所述经过时间期间的所述电池温度的所述代表值对应于当所述电池成为不活动时的所述电池温度和当请求所述电
池激活时的所述电池温度的加权平均值。
[0062]
根据本发明,提供了一种系统,其具有:电机,所述电机由高压电池供电;和控制器,所述控制器被配置为响应于激活请求,在基于与第二电阻串联的估计的第一电阻和与所述第二电阻并联的电容初始化所述高压电池之后,闭合电池接触器,其中所述第二电阻和所述电容基于从高压电池停用起的经过时间期间所述高压电池的代表温度和随着所述经过时间变化的电容电压来初始化。
[0063]
根据实施例,所述代表温度对应于在所述停用时的第一测得高压电池温度和在所述激活请求时的第二测得高压电池温度的平均值。
[0064]
根据实施例,如果所述第一测得温度与所述第二测得温度之间的差值超过相关联的阈值,则所述平均值包括加权平均值。
[0065]
根据实施例,所述电容电压作为所述经过时间的指数函数而变化。
[0066]
根据实施例,所述控制器还被配置为使用基于开路电压的所述高压电池的荷电状态来控制所述电机和所述高压电池中的至少一个,所述开路电压基于所述电容电压。
[0067]
根据本发明,一种用于控制具有由牵引电池供电的电机的电动化车辆的方法包括通过控制器:响应于车辆钥匙接通而针对第一电阻、第二电阻和电容初始化牵引电池参数;以及使用电池荷电状态(soc)来控制所述电机和所述牵引电池中的至少一个,所述电池荷电状态(soc)使用与所述第二电阻串联的所述第一电阻和与所述第二电阻并联的所述电容来估计,其中基于从所述牵引电池的停用起的经过时间的函数来初始化所述电容两端的电压。
[0068]
在本发明的一个方面,所述第二电阻和所述电容基于所述经过时间期间的所述牵引电池的代表温度。
[0069]
在本发明的一个方面,所述代表温度包括在所述停用时测得的第一牵引电池温度和在所述车辆钥匙接通时测得的第二牵引电池温度的平均值。
[0070]
在本发明的一个方面,如果所述第一温度与所述第二温度之间的差值超过相关联的阈值,则所述平均值包括加权平均值。
[0071]
在本发明的一个方面,所述方法包括响应于所述牵引电池的所述停用而存储所述牵引电池的当前soc、测得温度、和时间戳。
[0072]
在本发明的一个方面,所述经过时间的函数包括经过时间的指数函数。
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