蓄电池SOC估计与自动校正制造技术

本发明专利技术公开了蓄电池SOC估计与自动校正。实施例设想了一种确定车辆用蓄电池的充电状态的方法。(a)在点火电路断开至少8个小时之后测量用于当前车辆点火启动的OCV。(b)确定用于当前车辆点火启动的SOCOCV。(c)确定用于当前车辆点火启动的SOCOCV_est。(d)进行用于当前启动的SOCOCV与用于当前启动的SOCOCV_est的差值是否小于预定误差界限的确定。响应于该差值大于预定误差而执行步骤(a)至步骤(d)；否则，根据当前车辆点火启动和上一次车辆点火启动的SOCOCV以及基于随着时间的电流积分的SOC，确定用于当前车辆点火启动的点火电路断开电流。使用处理器确定当前车辆点火启动的SOCest。

【技术实现步骤摘要】
蓄电池SOC估计与自动校正
实施例总体上涉及车辆内的外部装置集成。
技术介绍
可以利用使用库伦计数或参数估计技术的各种技术来执行蓄电池充电状态(SOC)的确定。库伦计数涉及使用一次测量(即，蓄电池电流)来估计蓄电池充电状态。蓄电池电流的准确度对于确定充电状态至关重要。如果存在测量误差，那么诸如电流传感器不准确积分误差会快速累积。而且，在车辆点火电路断开期间不执行库伦计数以便节省蓄电池能量，这可能会带来额外的SOC估计误差。大多数车辆利用低端电流和电压传感器，这类传感器不能提供准确结果。因此，许多系统利用高成本的电流传感器以便时刻监测SOC从而克服这一缺陷。
技术实现思路
实施例的优点在于：在不使用昂贵和高准确度传感器的情况下，利用估计技术确定蓄电池的充电状态(SOC)。该估计技术利用上一次SOC估计、当前SOC估计和电流积分估计来确定估计的SOC。电流积分利用点火电路接通电流积分和点火电路断开电流积分确定。根据上一次开路电压SOC估计、当前开路电压SOC估计和电流积分估计来确定点火电路断开积分，其中，上一次和当前开路电压基于至少8个小时点火电路断开时段之后的开路电压测量。将当前开路电压SOC测量和上一次开路电压SOC测量进行比较来确定来自任何一个SOC的数据是否由于蓄电池处于不均衡而被偏斜。如果是，那么在下一次点火电路断开时会得到下一次开路电压SOC，以便生成可用于确定点火电路断开电流的下一次开路电压SOC。实施例设想了一种确定车辆用蓄电池的充电状态的方法。该车辆在发动机运行时处于充电状态而在发动机不运行时处于非充电状态，该方法包括以下步骤：(a)使用伏特计测量用于当前车辆点火启动的OCV，其中，在车辆处于非充电状态至少8个小时之后执行当前车辆点火启动；(b)使用处理器确定用于当前车辆点火启动的SOCOCV；(c)使用处理器确定用于当前车辆点火启动的SOCOCV_est；d)使用处理器确定用于当前车辆点火启动的SOCOCV和用于当前车辆点火启动的SOCOCVest的差值是否小于预定误差界限；(e)响应于该差值大于预定误差而执行步骤(a)至步骤(d)；否则，进入步骤(f)；(f)使用处理器技术，根据当前车辆点火启动的SOCOCV、上一次车辆点火启动的SOCOCV、以及基于随着时间的电流积分的充电状态，确定用于当前车辆点火启动的点火电路断开电流；以及(g)使用处理器确定当前车辆点火启动的SOCest。本专利技术包括以下方案：1、一种确定车辆用蓄电池的充电状态的方法，车辆在发动机运行时处于充电状态而在发动机不运行时处于非充电状态，所述方法包括以下步骤：(a)使用伏特计测量用于当前车辆点火启动的OCV，其中，在车辆处于非充电状态至少8个小时之后执行当前车辆点火启动；(b)使用处理器确定用于当前车辆点火启动的SOCOCV；(c)使用处理器确定用于当前车辆点火启动的SOCOCV_est；(d)使用处理器确定用于当前车辆点火启动的SOCOCV和用于当前车辆点火启动的SOCOCVest的差值是否小于预定误差界限；(e)响应于所述差值大于预定误差而执行步骤(a)至步骤(d)；否则，进入步骤(f)；(f)使用处理器技术，根据当前车辆点火启动的SOCOCV、上一次车辆点火启动的SOCOCV以及基于随着时间的电流积分的充电状态，确定用于当前车辆点火启动的点火电路断开电流；以及(g)使用处理器确定当前车辆点火启动的SOCest。2、根据方案1所述的方法，其中，估计当前车辆点火启动的SOCest是根据上一次车辆点火启动的SOCest、基于随着时间的点火电路接通电流积分的充电状态以及基于随着时间的点火电路断开电流积分的充电状态而确定的。3、根据方案2所述的方法，其中，估计当前车辆点火启动的SOCest由以下公式表示：其中，SOCest(k-1)为估计的在k-1次点火启动时的充电状态，Cnorm为蓄电池容量，ρ为充电效率，Ion为上一次车辆点火启动的点火电路接通电流，Ioff为上一次车辆点火启动的点火电路接通电流，以及Δt为时间。4、根据方案1所述的方法，其中，用于当前车辆点火启动的SOCOCV_est由以下公式确定：SOCOCV_est(k)＝SOCOCV(k-i)+ΔSOC其中，SOCOCV(k-i)为在k-i次点火时的基于开路电压的SOC，并且ΔSOC为从k-i次点火至k次点火的点火电路接通电流的积分，以及i为车辆点火启动的计数。5、根据方案1所述的方法，其中，如果在测量数据中未出现误差，那么用于确定车辆点火电路断开电流的公式确定如下：其中，SOC(k)为在第k次点火启动时的充电状态，SOC(k-1)为在k-1次点火启动时的充电状态，Ion为点火电路接通电流，Ioff为点火电路断开电流，ρ为充电效率，以及t为时间。6、根据方案1所述的方法，其中，如果出现测量数据误差并且误差分布不均匀，那么使用粒子滤波器确定点火电路断开电流。7、根据方案6所述的方法，其中，定义出状态空间模型并且定义出测量模型用于确定点火电路断开电流。8、根据方案7所述的方法，其中，用于当前车辆点火启动的SOC的状态空间模型由以下公式定义：其中，SOC(k)为在第k次点火启动时的充电状态，SOC(k-1)为在k-1次点火启动时的充电状态，Cnorm是蓄电池，Ion为点火电路接通电流，Ioff为点火电路断开电流，ρ为充电效率，Δt为时间，以及εSOC为在SOC确定中电流传感器的测量数据误差。9、根据方案8所述的方法，其中，用于车辆点火启动的点火电路断开电流的状态空间模型由以下公式定义：Ioff(k)＝Ioff(k-1)+ε1其中，Ioff(k)为用于当前车辆启动的点火电路断开电流，并且Ioff(k-1)为用于上一次车辆启动的点火电路断开电流，以及ε1为电流传感器的测量误差。10、根据方案7所述的方法，其中，测量模型由以下公式定义：SOCoff(k)＝SOCOCV(k)+εOCV其中，SOCoff(k)为用于当前车辆启动的点火电路断开电流，并且SOCOCV(k-1)为用于上一次车辆启动的点火电路断开电流，以及εOCV为电流传感器针对OCV的测量误差。11、根据方案7所述的方法，其中，使用粒子滤波器确定点火电路断开电流包括以下步骤：初始化粒子集；基于状态空间模型更新在粒子集中的相应粒子，以便使用状态空间模型确定在第k次点火启动时SOCest的估计值；计算作为在第k次点火启动时SOC和在第k次点火启动时SOCest的估计值的函数的加权因数；根据加权因数重新取样粒子集；以及估计在当前点火启动时点火电路断开电流的加权平均值。12、根据方案11所述的方法，其中，粒子集为对于i＝1、2、......、N。13、根据方案12所述的方法，其中，加权因数由以下公式表示：其中，σ为SOCest的标准偏差。14、根据方案13的方法，其中，估计的点火电路断开电流的加权平均值由以下公式表示：其中，wi(k)为在各个相应点火启动时用于粒子的相应权值，以及，为测得的在各个相应点火启动时用于各个粒子的点火电路断开电流。15、根据方案1所述的方法，其中，如果确定有电流传感器误差并且误差分布均匀，那么使用卡尔曼滤波器以确定点火电路断开电流。16、根据方案1所述的方法，其进一步包括向显示装置输出估本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种确定车辆用蓄电池的充电状态的方法，车辆在发动机运行时处于充电状态而在发动机不运行时处于非充电状态，所述方法包括以下步骤：(a)使用伏特计测量用于当前车辆点火启动的OCV，其中，在车辆处于非充电状态至少8个小时之后执行当前车辆点火启动；(b)使用处理器确定用于当前车辆点火启动的SOCOCV；(c)使用处理器确定用于当前车辆点火启动的SOCOCV_est；(d)使用处理器确定用于当前车辆点火启动的SOCOCV和用于当前车辆点火启动的SOCOCVest的差值是否小于预定误差界限；(e)响应于所述差值大于预定误差而执行步骤(a)至步骤(d)；否则，进入步骤(f)；(f)使用处理器技术，根据当前车辆点火启动的SOCOCV、上一次车辆点火启动的SOCOCV以及基于随着时间的电流积分的充电状态，确定用于当前车辆点火启动的点火电路断开电流；以及(g)使用处理器确定当前车辆点火启动的SOCest。

【技术特征摘要】
2013.10.22 US 14/0597511.一种确定车辆用蓄电池的充电状态的方法，车辆在发动机运行时处于充电状态而在发动机不运行时处于非充电状态，所述方法包括以下步骤：(a)使用伏特计测量用于当前车辆点火启动的开路电压(OCV)，其中，在车辆处于非充电状态至少8个小时之后执行当前车辆点火启动；(b)使用处理器确定用于当前车辆点火启动的SOCOCV，SOCOCV为根据开路电压(OCV)和蓄电池的温度计算出的充电状态值；(c)使用处理器确定用于当前车辆点火启动的SOCOCV_est，SOCOCV_est为根据先前点火启动时的充电状态(SOC)和先前点火至当前点火的点火电路接通电流的积分估算的当前充电状态(SOC)；(d)使用处理器确定用于当前车辆点火启动的SOCOCV和用于当前车辆点火启动的SOCOCV_est的差值是否小于预定误差界限；(e)响应于所述差值大于预定误差而执行步骤(a)至步骤(d)；否则，进入步骤(f)；(f)使用处理器技术，根据当前车辆点火启动的SOCOCV、上一次车辆点火启动的SOCOCV以及基于随着时间的电流积分的充电状态，确定用于当前车辆点火启动的点火电路断开电流；以及(g)使用处理器确定当前车辆点火启动的SOCest，SOCest为估计的充电状态值，其中当前车辆点火启动的SOCest是根据上一次车辆点火启动的SOCest、基于随着时间的点火电路接通电流积分的充电状态以及基于随着时间的点火电路断开电流积分的充电状态而确定的。2.根据权利要求1所述的方法，其中，估计当前车辆点火启动的SOCest由以下公式表示：其中，SOCest(k-1)为估计的在k-1次点火启动时的充电状态，Cnorm为蓄电池额定容量，ρ为充电效率，Ion(k-1)为上一次车辆点火启动的点...

【专利技术属性】
技术研发人员：Y·张，X·杜，M·A·萨尔曼，S·黄，
申请(专利权)人：通用汽车环球科技运作有限责任公司，
类型：发明
国别省市：美国;US