在线车辆电池容量诊断系统与方法技术方案

一种车辆包括牵引电池。车辆还包括控制器，该控制器被编程为产生牵引电池的容量估计，并且响应于在充电周期期间供应给牵引电池的能量的大小小于估计的在充电周期期间存储在牵引电池中的能量的大小，而检测到牵引电池的容量已经改变，并且改变牵引电池的操作策略，直到容量估计被更新。

On-line vehicle battery capacity diagnosis system and method

A vehicle includes a traction battery. The vehicle also includes a controller, the controller is programmed to generate traction battery capacity estimation, and in response to the supply of traction battery during the charge cycle the amount of energy is less than the estimated in traction battery energy storage in size during the charging period, and detected the traction battery capacity has changed, and the change of traction battery the operation strategy, until capacity estimation is updated.

【技术实现步骤摘要】
在线车辆电池容量诊断系统与方法
本申请总体涉及一种用于估计车辆牵引电池的电池容量的系统。
技术介绍
混合动力和电动车辆包括为推进和其他车辆功能提供存储电能的高压牵引电池。牵引电池的性能可能随时间而变化。例如，牵引电池能够存储的最大能量大小通常随着时间的推移而减小。
技术实现思路
一种车辆动力系统包括控制器，该控制器被编程为在第一荷电状态范围内操作牵引电池，并且响应于在充电周期期间提供给牵引电池的能量的大小小于估计的在充电周期期间存储在牵引电池中的能量的大小，在比第一荷电状态窄的第二荷电状态范围内操作牵引电池。一种车辆包括牵引电池和控制器，该控制器被编程为在由上限和下限限定的荷电状态操作范围内操作牵引电池，并且响应于在充电周期期间提供给牵引电池的能量的大小小于估计的在充电周期期间存储在牵引电池中的能量的大小，从而减小上限。一种车辆包括牵引电池和控制器，该控制器被编程为在由上限和下限限定的荷电状态操作范围内操作牵引电池，并且响应于在充电周期期间提供给牵引电池的能量的大小小于估计的在充电周期期间存储在牵引电池中的能量的大小，从而减小上限。附图说明图1是示出典型的传动系和能量存储部件的混合动力车辆的示意图；图2是由多个电池单元组成并由电池能量控制模块监视和控制的可能的电池组装置的示意图；图3是描绘电池开路电压与电池荷电状态之间可能的关系的曲线图。图4是描绘荷电状态操作窗口的示意图；图5是描绘可由电池控制器执行的可能的操作顺序的流程图。具体实施方式在本文中描述了本公开的实施例。然而，应当理解，所公开的实施例仅仅是示例，并且其他实施例可以采取各种和替代形式。图形不一定按比例绘制；一些功能可能被夸大或最小化，以显示特定组件的细节。因此，本文公开的具体结构和功能细节不应被解释为限制性的，而是仅作为教导本领域技术人员来各种应用本专利技术的代表性基础。如本领域普通技术人员将理解的，参考任一附图示出和描述的各种特征可以与一个或多个其他图中所示的特征组合以产生未明确示出或描述的实施例。所示特征的组合提供了典型应用的代表性实施例。然而，对于特定应用或实施方式，可能期望与本公开的教导一致的特征的各种组合和修改。图1描绘了典型的插电式混合动力电动车辆(PHEV)。典型的插电式混合电动车辆112可以包括机械地耦合到混合动力传动装置116的一个或多个电机114。电机114可以作为马达或发电机工作。此外，混合动力传动装置116机械地联接到发动机118。混合动力传动装置116也机械地联接到驱动轴120，驱动轴120机械地联接到车轮122。电机114可以在发动机打开或关闭时提供推进和减速能力118。电机114还用作发电机，并且通过回收通常在摩擦制动系统中作为热量而损失的能量来提供燃料经济性优点。电机114还可以通过允许发动机118以更有效的速度运行并且允许混合动力电动车辆112在特定条件下关闭发动机118的情况下以电动模式操作来减少车辆排放。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通常提供高压直流(DC)输出。牵引电池124可以电耦合到一个或多个电力电子模块。当一个或多个接触器142打开时，一个或多个接触器142可以将牵引电池124与其它部件隔离，并且在关闭时将牵引电池124连接到其它部件。电力电子模块126还可以电耦合到电机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，牵引电池124可以提供直流电压，同时电机114可以以三相交流电(AC)工作。电力电子模块126可以将DC电压转换为三相AC电流以操作电机114。在再生模式中，电力电子模块126可以将来自用作发电机的电机114的三相AC电流转换为与牵引电池124兼容的DC电压。这里的描述同样适用于纯电动车辆。对于纯电动车辆，混合变速器116可以是连接到电机114的齿轮箱，并且发动机118可以不存在。除了提供用于推进的能量之外，牵引电池124可以为其他车辆电气系统提供能量。车辆112可以包括将牵引电池124的高压DC输出转换成与低压车辆负载兼容的低压DC供电的DC/DC转换器模块128。DC/DC转换器模块128的输出可以电耦合到辅助电池130(例如，12V电池)。低压系统可以电耦合到辅助电池。诸如压缩机和电加热器的其它高压负载146可以耦合到牵引电池124的高压输出。电负载146可以具有在适当时操作和控制电负载146的相关联的控制器。车辆112可以是电动车辆或插电式混合动力电动车辆，其中牵引电池124可以由外部电源136再充电。外部电源136可以是到电源插座的连接。外部电源136可以电耦合到充电器或电动车辆供电设备(EVSE)138。外部电源136可以是由电力公司提供的配电网络或电网。EVSE138可以提供电路和控制以调节和管理在电源136和车辆112之间的能量传递。外部电源136可以向EVSE138提供DC或AC电力。EVSE138可以具有用于插入车辆112的充电端口134的充电连接器140。充电端口134可以是被配置为将电力从EVSE138传送到车辆112的任何类型的端口。充电端口134可以电耦合到充电器或车载电力转换模块132。电力转换模块132可以调节来自EVSE138的电力供应以向牵引电池124提供适当的电压和电流水平。电力转换模块132可以与EVSE138交互以协调向车辆112的电力输送。EVSE连接器140可以具有与充电端口134相应的凹部配合的销。或者，被描述为电耦合或连接的各种组件可以使用无线电感耦合来传输电力。可以设置一个或多个车轮制动器144用于减速车辆112并防止车辆112的运动。车轮制动器144可以是液压致动的、电动的或其一些组合。车轮制动器144可以是制动系统150的一部分。制动系统150可以包括用于操作车轮制动器144的其它部件。为了简单起见，该图示出了制动系统150和其中一个车轮制动器144之间的单个连接。暗含了制动系统150与其它车轮制动器144之间的连接。制动系统连接可以是液压和/或电气的。制动系统150可以包括用于监测和协调车轮制动器144的操作的控制器。制动系统150可以监视制动部件并控制车轮制动器144以使车辆减速。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的功能。制动系统150的控制器可以实现当另一控制器或子功能请求时施加所请求的制动力的方法。车辆112中的电子模块可以经由一个或多个车辆网络进行通信。车辆网络可以包括用于通信的多个通道。车辆网络的一个通道可以是串行总线，例如控制器局域网(CAN)。车辆网络的一个通道可以包括由电气和电子工程师协会(IEEE)802系列标准定义的以太网。车辆网络的附加通道可以包括模块之间的离散连接，并且可以包括来自辅助电池130的电力信号。可以在车辆网络的不同通道上传送不同的信号。例如，视频信号可以通过高速信道(例如，以太网)传送，而控制信号可以通过CAN或离散信号传送。车辆网络可以包括有助于在模块之间传送信号和数据的任何硬件和软件组件。车辆网络在图1中未示出，但是这可以暗含车辆网络可以连接到存在于车辆112中的任何电子模块。可以存在车辆系统控制器(VSC)148以协调各种部件的操作。牵引电池124可以由各种化学配方构成。典型本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种车辆动力系统，包括：控制器，所述控制器被编程为在第一荷电状态范围内操作牵引电池，并且响应于在充电周期期间供应给所述牵引电池的能量的大小小于估计的在所述充电周期周期期间存储在所述牵引电池中的能量的大小，而在比所述第一荷电状态范围窄的第二荷电状态范围内操作牵引电池。

【技术特征摘要】
2016.06.08 US 15/176,2721.一种车辆动力系统，包括：控制器，所述控制器被编程为在第一荷电状态范围内操作牵引电池，并且响应于在充电周期期间供应给所述牵引电池的能量的大小小于估计的在所述充电周期周期期间存储在所述牵引电池中的能量的大小，而在比所述第一荷电状态范围窄的第二荷电状态范围内操作牵引电池。2.根据权利要求1所述的系统，其中所述控制器进一步被编程为：将在所述充电周期期间存储在所述牵引电池中的能量的大小估计为容量估计与曲线下面积的乘积，所述曲线表示在对应于所述充电周期的荷电状态间隔中开路电压随荷电状态的变化。3.根据权利要求1所述的系统，其中所述控制器还被编程为：将提供给所述牵引电池的能量的大小估计为在所述充电周期期间牵引电池端电压和电池电流的乘积的积分。4.根据权利要求1所述的系统，其中所述控制器还被编程为响应于所提供的能量的大小小于所述估计的存储能量的大小，而触发估计周期以更新所述牵引电池的容量估计。5.根据权利要求4所述的系统，其中所述控制器进一步被编程为响应于所述估计周期的完成，而在基于所述容量估计的第三荷电状态范围内操作所述牵引电池。6.根据权利要求1所述的系统，其中所述控制器还被编程为根据基于电压的荷电状态估计和基于电流的荷电状态估计的加权函数来估计所述牵引电池的荷电状态，并且响应于所述提供的能量大小小于所述估计的存储能量的大小，而增加与所述基于电压的荷电状态估计相关联的第一加权因子，并且减少与所述基于电流的荷电状态估计相关联的第二加权因子。7.根据权利要求1所述的系统，其中与所述第二荷电状态范围相关联的最大荷电状态小于与所述第一荷电状态范围相关联的最大荷电状态。8.一种方法，包括：由控制器操作车辆的牵引电池，使得荷电状态处于荷电状态操作范围内；和响应于在充电周期期间提供给所述牵引电池的能量的大小小于估计的在所述充电周期期间存储在牵引电池中的能量的大小，而由所述控制器缩窄所述荷电状态操作范围。9.根据权利要求8所述的方法，还包括响应于所述提供的能量的大小小于所述估计的存储能量的大小，而由所述控制器估计所述牵引电池的容量。10.根据权利要求8所述的方法，还包括由所述控制器将所述提供的能量的大小估计为在所述充电周期期间牵引电池端电...

【专利技术属性】
技术研发人员：常晓光，王旭，何川，
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