基于预期功率要求进行电动车辆电池热管理的车辆系统和方法技术方案

一种方法，包括基于为电池的期望热管理选择的路线来控制电动车辆。电动车辆包括至少一个电池和控制系统，该控制系统配置有用于基于为电池的期望的热管理选择的路线来自动控制电动车辆的指令。

【技术实现步骤摘要】
基于预期功率要求进行电动车辆电池热管理的车辆系统和方法
本公开涉及电动车辆。控制电动车辆电池热管理系统的示例性方法是基于路线选择。
技术介绍
减少机动车燃料消耗和排放的愿望是有据可查的。因此，正在开发减少或完全消除对内燃发动机的依赖的车辆。目前正在为此目的而开发电动车辆。通常，电动车辆与常规机动车辆不同，因为它们由一个或多个电池供电的电机选择性地驱动。有许多不同类型的电动车辆，包括电池电动车辆(BEV)、插电式混合动力车辆(PHEV)或全混合动力车辆(FHEV)。这些车辆依靠高压牵引电池将电力输送给车辆推进系统。能够将电力输送到推进系统的速率直接影响车辆加速度，而存储在电池中的总能量直接影响车辆行程。温度也是影响电池功率容量的因素。例如，为了保持电池的长期耐久性，在冷温运行期间可以降低电池功率容量。此外，在某些高温阈值下操作也可能导致维持长期耐久性的能力的降低。这些因素创造出既不太热也不太冷的理想电池温度范围。可以通过电池热管理系统消耗大量能量来在上下温度边界内调节电池温度。这可能不利地影响BEV的车辆行程，并且不利地影响PHEV或FHEV的燃料经济性。
技术实现思路
根据本公开的示例性方面的一种方法包括，除了别的以外，基于为电池的期望热管理选择的路线来控制电动车辆。在上述方法的另一个非限制性实施例中，基于用户输入接收期望的目的地，并且为期望的目的地确定一个或多个可能的路线。在任一上述方法的另一个非限制性实施例中，分析可能的路线以确定牵引功率要求。在任一上述方法的另一个非限制性实施例中，附加步骤包括估计每个可能路线的持续时间所需的车辆加速事件并且使用估计的车辆加速度来计算电池功率输出要求。在任一上述方法的另一个非限制性实施例中，附加步骤包括当接收到期望的目的地时确定当前的电池热状态。在任一上述方法的另一个非限制性实施例中，附加步骤包括确定电池是否能够满足当前电池热状态下每个可能路线的所有驾驶循环的所有功率需求。在任一上述方法的另一个非限制性实施例中，附加步骤包括，如果电池可以满足当前电池热状态下每个可能路线的所有驾驶循环的所有功率需求，则选择最快或最短的路线。在任一上述方法的另一个非限制性实施例中，附加步骤包括，如果电池不能满足每个可能路线的所有功率需求，则确定是否存在至少一个不需要改变电池热状态的驾驶循环，如果存在这样的驾驶循环，则选择至少一个驾驶循环。在任一上述方法的另一个非限制性实施例中，附加步骤包括，如果没有可以在不需要改变电池热状态的情况下操作的驾驶循环，则确定可以以最小的加热或冷却速率实现的可能的路线，使得电池温度将允许在可能路线需要时的所有的功率需求，并且选择所述可能的路线。在任一上述方法的另一非限制性实施例中，附加步骤包括参考列表的热系统性能数据，以选择满足所述可能路线的预期功率要求所需的最小加热或冷却速率。在任一前述方法的另一个非限制性实施例中，电动车辆包括自主车辆。根据本公开另一示例性方面的一种方法包括，除了别的以外，引导车辆在多个可能的路线中采取避免电池热状态改变的路线。在任一前述方法的另一个非限制性实施例中，附加步骤包括分析可能的路线以确定牵引功率需求，确定电池是否能够满足当前电池热状态下每个可能的路线的所有驾驶循环的所有功率需求，确定是否存在不需要改变电池热状态的至少一个驾驶循环，以及如果电池可以满足当前电池热状态下每个可能路线的所有驾驶循环的所有功率需求，则选择最快或最短路线。在任一上述方法的另一个非限制性实施例中，附加步骤包括，如果电池不能满足当前电池热状态下每个可能路线的所有驾驶循环的所有功率需求，则选择以下可能的路线之一：从可能的路线选择第一路线，其中第一路线包括不需要改变电池热状态的驾驶循环，或从可能的路线选择第二路线，其中如果没有可以不需要改变电池热状态而操作的驾驶循环，并且其中第二路线的选择包括确定哪个可能的路线可以以最小的加热或冷却速率来实现，使得电池温度将允许当第二路线需要时的所有的功率需求。在任一前述方法的另一非限制性实施方案中，所述车辆包括自主电动车辆。根据本公开的示例性方面的一种电动车辆除了别的之外包括至少一个电池；以及控制系统，其配置有用于基于为电池的期望的热管理选择的路线来自动控制电动车辆的指令。在上述电动车辆的另一个非限制性实施例中，车辆包括车辆导航系统，其中控制系统基于对导航系统的输入来接收期望的目的地，并且为所需目的地确定一个或多个可能的路线。在上述电动车辆的另一个非限制性实施例中，车辆包括一个或多个传感器，该一个或多个传感器测量车辆和电池特性并将车辆和电池特性传输到控制系统，以在接收到期望的目的地时确定当前的电池热状态，并且其中控制系统确定电池是否能够满足当前电池热状态下每个可能路线的所有驾驶循环的所有功率需求，以及如果电池能够满足当前电池热状态下每个可能路线的所有驾驶循环的所有功率需求，控制系统选择最快或最短的路线。在任一上述电动车辆的另一个非限制性实施例中，当控制系统确定电池不能满足当前电池热状态下每个可能路线的所有驾驶循环的所有功率需求时，控制系统确定是否至少有一个不需要改变电池热状态的驾驶循环，并且如果存在这样的驾驶循环，则控制系统选择至少一个驾驶循环，并且如果没有在不需要改变电池热状态的情况下可以操作的驾驶循环，控制系统以最小的加热或冷却速率来确定可以实现哪种可能的路线，使得电池温度将允许在可能路线需要时的所有的功率需求，并且选择所述可能的路线。在任一上述电动车辆的另一非限制性实施例中，电动车辆包括自主车辆。上述段落的实施例、示例和替代方案、权利要求或以下说明书和附图，包括其各个方面或相应的个体特征中的任何一个，可以独立地或以任何组合来实现。结合一个实施例描述的特征适用于所有实施例，除非这些特征不兼容。通过以下具体实施方式，本公开的各种特征和优点对于本领域技术人员将变得显而易见。伴随具体实施方式的附图可以简要描述如下。附图说明图1A是电池电动车辆的示意图；图1B是混合动力电动车辆的示意图；图2示意性地示出了电动车辆的电池冷却策略的电池温度范围；图3示出了以与基于用户输入目的地的预测路线相关的方式控制电动车辆的车辆控制策略；图4示出了用于以基于所选择的路线实现对于电池的期望的热管理协议的方式控制电动车辆的车辆控制策略的附加步骤；图5示意性地示出了例如图4的示例性路线的电池温度范围。具体实施方式本公开详细描述了以提高电池的热管理效率的方式控制电动车辆的车辆系统和方法。一种示例性方法包括基于为电池的期望的热管理选择的路线来控制电动车辆。另一示例性方法包括基于为电池的期望的热管理选择的路线来控制电动车辆，其中所述控制包括基于期望的目的地确定多个可能的路线，当接收到期望的目的地时确定当前的电池热状态并且确定在可能的路线中是否存在不需要改变电池热状态的至少一个驾驶循环(drivecycle)。这些和其他特征将在这个具体实施方式的以下段落中更详细地讨论。图1A示意性地示出了包括电池电动车辆(BEV)的电动车辆12的动力传动系统10，而图1B示意性地示出了包括混合动力电动车辆(HEV)的电动车辆12'的动力传动系统10'。尽管图1A-1B被描述为BEV和HEV，但是应当理解，本文描述的构思不限于BEV和HEV，并且可以扩展到其他类型的电本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种方法，包括：基于为电池的期望热管理选择的路线来控制电动车辆。

【技术特征摘要】
2016.11.18 US 15/355,1021.一种方法，包括：基于为电池的期望热管理选择的路线来控制电动车辆。2.根据权利要求1所述的方法，包括基于用户输入接收期望的目的地并且为所述期望的目的地确定一个或多个可能路线。3.根据权利要求2所述的方法，包括分析所述可能路线以确定牵引功率要求。4.根据权利要求3所述的方法，包括估计每个所述可能路线的持续时间所需的车辆加速事件并且使用估计的车辆加速度来计算电池功率输出要求。5.根据权利要求3所述的方法，包括当接收到所述期望的目的地时确定当前电池热状态。6.根据权利要求5所述的方法，包括确定所述电池是否能够满足所述当前电池热状态下每个所述可能路线的所有驾驶循环的所有功率需求。7.根据权利要求6所述的方法，包括如果所述电池能够满足所述当前电池热状态下所述每个可能路线的所有驾驶循环的所有功率需求，则选择最快或最短路线。8.根据权利要求6所述的方法，包括如果所述电池不能满足所述每个可能路线的所有功率需求，则确定是否存在至少一个不需要改变所述电池热状态的驾驶循环，并且如果存在这样的驾驶循环，则选择所述至少一个驾驶循环。9.根据权利要求8所述的方法，包括如果没有能够在不需要改变所述电池热状态的情况下操作的驾驶循环，则确定以最小加热或冷却速率能够实现的可能路线，使得电池温度将允许在所述可能路线需要时的所有功率需求，并且选择所述可能路线。10.根据权利要求9所述的方法，包括参考一组列表的热系统性能数据，以选择满足所述可能路线的预期功率要求所需的所述最小加热或冷却速率。11.根据权利要求1所述的方法，其中所述电动车辆包括自主车辆。12.一种方法，包括：引导车辆在多个可能路线中采取避免电池热状态改变的路线。13.根据权利要求12所述的方法，包括分析所述可能路线以确定牵引功率需求，确定电池是否能够满足当前电池热状态下每个所述可能路线的所有驾驶循环的所有功率需求，确定是否存在至少一个不需要改变所述电池热状态的驾驶循环，以及如果所述电池能够满足所述当前电池热状态下所述每个可能路线的所有驾驶循环的所有功...

【专利技术属性】
技术研发人员：詹姆斯·马修·马尔西茨基，
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