电动车辆或混合动力车辆的电池组电压测量制造技术

本公开涉及电动车辆或混合动力车辆的电池组电压测量。用于测量电气化车辆(诸如，电动车辆或混合动力车辆)的电池组电压的系统和方法包括：测量单独的电池单元电压并且使用单独的测量来周期性地更新应用于电池组测量的调整或偏移，以提高电池组测量的准确度。在预定操作状况下(诸如，当电压改变或变化小时)，单独的电池单元电压测量值可被周期性地采样，并与单独的电池单元电压测量值和电池组电压比较的结果进行组合。满足一个或更多个指定状况(诸如，在先前确定的值的范围内)的电压差值的滑动窗可被用于产生所述调整或偏移。

Battery voltage measurement for electric vehicles or hybrid vehicles

The present disclosure relates to battery voltage measurements for electric vehicles or hybrid vehicles. For the measurement of electric vehicles (such as electric vehicles or hybrid vehicles) system and method including the battery voltage of the battery voltage measuring unit: separate and use separate measurements to periodically update the application in battery measurement adjustment or offset, in order to improve the accuracy of measurement of battery. At the predetermined operating conditions (such as when the voltage changes, cell voltage measurement hours) a single value can be sampled periodically, and combined with the results of the comparison and battery voltage measurement cell voltage single value. A sliding window that satisfies one or more specified voltages, such as within a range of previously determined values, may be used to produce the adjustment or offset.

【技术实现步骤摘要】
电动车辆或混合动力车辆的电池组电压测量
本公开的多个方面涉及用于提高电气化车辆(诸如，电动车辆和混合动力车辆)的电池组电压测量的准确度的系统和方法。
技术介绍
电气化车辆(诸如，电动车辆和混合动力车辆)包括电池组(也称作牵引电池或牵引电池组)和电机以推进车辆。混合动力车辆包括内燃发动机，内燃发动机可被用于对电池组进行充电和/或与电机相结合推进车辆。牵引电池组包括彼此连接的多个单独的电池单元以向车辆提供电力。电气化车辆中的电池管理系统(BMS)测量牵引电池组的电压以及单独的电池单元的电压。电池组电压经常用在车辆和电池控制的很多方面，例如，电池在线功率容量估计、电池单元平衡、电池过充电和过放电保护、发动机起动可用性确定(在混合动力车辆中)、电池寿命终止判断、漏电流测量、接触器状态确定、电池充电等。因为牵引电池相对于辅助电池具有更高的操作电压，所以典型牵引电池组电压的测量系统能够测量数百伏特的电压。然而，所需要的电池组电压测量范围通常导致关于测量准确度的妥协，以针对大规模生产提供系统的可接受的成本和复杂度。整个操作范围的电池组电压测量的准确度可能影响用于电池和车辆的各种控制功能。具有满刻度量程和期望的准确度以提供优质的控制功能的测量系统通常导致相对昂贵的硬件解决方案。以每个单元为基础，可以看到这种额外的硬件成本。
技术实现思路
根据本公开的多个实施例的用于电气化车辆中的电池组电压测量的系统和方法使用电池单元电压传感器来提高电池组电压测量的准确度。电池组电压传感器偏移校正基于在特定操作状况下的相对于电池组电压测量的单独的电池单元电压测量而被确定。在根据本公开的多个实施例中，一种车辆包括电池组和电机，所述电池组具有单独的电池单元，所述电机由所述电池组供电以推进所述车辆。所述车辆包括控制模块或控制器，所述控制模块或控制器被配置为：响应于利用电池组电压偏移的发布的电池组电压而控制电池和/或车辆，所述电池组电压偏移在电池组电压的改变、变化或频率低或小时被更新并且是基于电池组电压与单独的电池单元的电压总和之间的差的。所述车辆还可包括连接到所述电机的内燃发动机。实施例可包括控制器，所述控制器被配置为：基于对电池组电压的采样来计算dV/dt。所述控制器还可被配置为：基于多个差值来计算所述电池组电压偏移，每个差值与针对对应的周期性测量或采样的单独的电池单元的电压总和与电池组电压之间的差相对应。电池组电压可被发布以供一个或更多个车辆或电池控制器使用，其中，发布的电池组电压是基于测量的电池组电压与所述电池组电压偏移的组合的。所述控制器可存储与针对对应的周期性测量的单独的电池单元的电压总和与电池组电压之间的差相对应的差值并计算所述差值的滑动窗平均值。根据本专利技术提供一种车辆，所述车辆包括：电池组，具有单独的电池单元；电机，由所述电池组供电以推进车辆；控制器，被配置为：响应于包含了电池组电压偏移的发布的电池组电压而控制所述电池组和/或车辆，所述电池组电压偏移在电池组电压变化小于阈值之后被更新并且是基于测量的电池组电压与所述单独的电池单元的电压总和之间的差的。在一个或更多个实施例中，一种车辆处理器或控制器被配置或编程为：基于存储的差值的滑动窗平均值来更新电池组电压偏移，其中，所述存储的差值与针对对应的周期性采样或测量的单独的电池单元的电压总和与电池组电压之间的差相对应。所述控制器可丢弃超过对应的差阈值的差值，所述对应的差阈值可基于所述存储的差值的标准差来计算。所述车辆处理器或控制器可将电池组电压与单独的电池单元的电压总和之间的差所对应的一个或更多个差值存储在持久性、非暂时性存储器中，以在随后的车辆点火开关接通事件之后使用。根据本公开的实施例还包括一种用于具有包括电池单元的电池组的车辆的控制方法，所述电池组连接到控制模块，所述控制模块被配置为执行所述方法并控制所述车辆。所述控制方法可包括：通过所述控制模块调整电压偏移，并且将所述电压偏移与测量的电池组电压组合以用于控制电池或车辆，其中，所述电压偏移是基于测量的电池组电压与测量的电池单元电压的总和之间的平均差的。所述控制方法还可包括：仅当测量的电池组电压的变化或频率小或低于关联的阈值时，调整所述电压偏移。在多个实施例中，所述控制方法包括：基于由采样时间划分的相邻的样本之间的差来计算电池组电压变化，所述计算电池组电压变化的步骤可包括计算或估计电池组电压的时间导数。在一些实施例中，所述控制方法可包括：通过所述控制模块，仅使用预定范围内的差值来计算测量的电池组电压与测量的单独的电池单元的电压总和之间的平均差，所述预定范围可以是基于被用于确定当前平均差的差值的加/减三个标准差的。所述平均差可以是基于差值的滑动窗的，每个差值在基于先前的差值的标准差的范围内。根据本专利技术，提供一种用于具有包括电池单元的电池组的车辆的控制方法，所述电池组连接到处理器，所述处理器被配置为执行所述方法，所述方法包括：通过所述处理器使用基于电压偏移的发布的电池组电压来控制所述电池组，所述电压偏移利用用测量的电池组电压与测量的电池单元电压的总和之间的平均差来被调整，所述发布的电池组电压是所述电压偏移与所述测量的电池组电压的组合。根据本专利技术的一个实施例，所述控制方法还包括：仅当所述测量的电池组电压的变化低于关联的阈值时，调整所述电压偏移。根据本专利技术的一个实施例，所述测量的电池组电压的变化通过所述处理器基于滤波后的电池组电压被计算，所述滤波后的电池组电压表示电池组电压相对于时间的导数。根据本专利技术的一个实施例，所述控制方法还包括：通过所述处理器，仅使用在预定范围内的差值来计算所述平均差。根据本专利技术的一个实施例，所述预定范围是基于用于确定当前平均差的差值的加/减三个标准差的。根据本专利技术的一个实施例，所述控制方法还包括：基于差值的滑动窗来计算所述平均差，每个差值在基于先前的差值的标准差的范围内。根据本公开的其它实施例包括一种在非暂时性计算机可读存储介质中实现的计算机程序产品，所述计算机程序产品具有用于将处理器配置为控制具有电池组的车辆的指令，所述电池组具有单独的电池单元。所述计算机程序产品可包括用于执行以下操作的指令：监测测量的电池组电压的变化，当所述变化低于阈值时，根据偏移来调整所述测量的电池组电压以提高电池组电压测量的准确度，所述偏移是基于所述测量的电池组电压与单独的电池单元的电压总和之间的差的。所述计算机程序产品还可包括：用于基于所述测量的电池组电压与单独的电池单元的电压总和之间的平均差来更新所述偏移的指令，以及用于计算所述测量的电池组电压与利用样本的滑动窗的电压的总和之间的平均差值的指令，所述样本仅包括在先前确定的差值的范围内的差值。所述计算机程序产品的一个或更多个实施例可包括用于计算所述测量的电池组电压的导数以监测所述测量的电池组电压的变化的指令。根据本专利技术，提供一种在非暂时性计算机可读存储介质中实现的计算机程序产品，所述计算机程序产品具有用于将处理器配置为控制具有电池组的车辆的指令，所述电池组具有单独的电池单元，所述计算机程序产品包括用于执行以下操作的指令：监测测量的电池组电压的变化；当所述变化低于阈值时，根据偏移来调整测量的电池组电压，所述偏移基于所述测量的电池组电压与单独的电池单元的电压的总和之间的差而被更新。根据本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种车辆，包括：电池组，具有单独的电池单元；电机，由所述电池组供电以推进车辆；控制器，被配置为：响应于包含了电池组电压偏移的发布的电池组电压而控制所述电池组和/或车辆，所述电池组电压偏移在电池组电压变化小于阈值之后被更新并且是基于测量的电池组电压与所述单独的电池单元的电压总和之间的差的。

【技术特征摘要】
2015.08.25 US 14/835,0341.一种车辆，包括：电池组，具有单独的电池单元；电机，由所述电池组供电以推进车辆；控制器，被配置为：响应于包含了电池组电压偏移的发布的电池组电压而控制所述电池组和/或车辆，所述电池组电压偏移在电池组电压变化小于阈值之后被更新并且是基于测量的电池组电压与所述单独的电池单元的电压总和之间的差的。2.如权利要求1所述的车辆，还包括：连接到所述电机的内燃发动机。3.如权利要求1所述的车辆，控制器还被配置为：基于电池组电压的时间导数，计算所述电池组电压变化。4.如权利要求1所述的车辆，控制器还被配置为：基于多个差值计算所述电池组电压偏移，每个差值与针对对应的周期性测量的所述单独的电池单元的电压总和与电池组电压之间的差相对应...

【专利技术属性】
技术研发人员：迈克尔·爱德华·洛夫特斯，王旭，本杰明·A·塔巴托斯基·布什，
申请(专利权)人：福特全球技术公司，
类型：发明
国别省市：美国,US