电池单元再平衡方法技术

本公开提供了“电池单元再平衡方法”。一种车辆，包括电机、电池和控制器。所述电机被配置为向车轮输送动力以驱动所述车辆。所述电池具有电池单元阵列，所述电池单元阵列被配置为向所述电机输送电力。所述控制器被编程为：响应于所述电池单元阵列内的荷电不平衡，基于所述控制器的温度同时对所述阵列内的多个电池单元进行放电。

【技术实现步骤摘要】
电池单元再平衡方法
本公开涉及混合动力/电动车辆和用于混合动力/电动车辆的电池。
技术介绍
混合动力/电动车辆可由从电池汲取电力的电机推进。
技术实现思路
一种车辆包括电机、电池和控制器。电机被配置为向车轮输送动力以驱动车辆。电池具有电池单元阵列，所述电池单元阵列被配置为向电机输送电力。控制器被编程为：响应于电池单元阵列内的荷电不平衡，基于控制器的温度确定阵列内用于同时放电以再平衡荷电的电池单元的最大数量，并且确定电池单元阵列内的电池单元的上限荷电阈值的第一值。控制器还被编程为：响应于阵列内的第一数量的电池单元具有的荷电超过第一值并且第一数量小于或等于最大数量，同时对第一数量的电池单元中的每个电池单元进行放电，使得第一数量的电池单元中的每个电池单元的荷电都减少到小于第一值。控制器还被编程为：响应于第一数量大于最大数量，将上限荷电阈值从第一值增加到第二值，使得具有的荷电超过第二值的电池单元的第二数量小于或等于电池单元的最大数量，并且同时对第二数量的电池单元中的每个电池单元进行放电，使得第二数量的电池单元中的每个电池单元的荷电都减少到小于第二值。一种车辆包括电机、电池和控制器。电机被配置为向车轮输送动力以驱动车辆。电池具有电池单元阵列，所述电池单元阵列被配置为向电机输送电力。控制器被编程为：响应于电池单元阵列内的荷电不平衡，阵列内的第一数量的电池单元具有的荷电超过第一上限阈值，并且第一数量小于或等于用于同时放电以再平衡荷电的电池单元的最大数量，同时对第一数量的电池单元中的每个电池单元进行放电，使得第一数量的电池单元中的每个电池单元的荷电都减少到小于第一上限阈值。控制器还被编程为：响应于电池单元阵列内的荷电不平衡，电池单元的第一数量大于最大数量，阵列内的第二数量的电池单元具有的荷电超过第二上限阈值，并且第二数量小于或等于最大数量，同时对第二数量的电池单元中的每个电池单元进行放电，使得第二数量的电池单元中的每个电池单元的荷电都减少到小于第二上限阈值，其中第二上限阈值大于第一上限阈值。一种再平衡电池的电池单元阵列内的荷电的方法，所述电池单元阵列被配置为提供电力以推进车辆，所述方法包括：接收所述阵列内的用于同时放电以再平衡荷电的电池单元的最大数量，其中最大数量基于电池控制器的温度；接收最小荷电状态，其中电池单元阵列中的每个电池单元具有的荷电都大于或等于最小荷电状态；接收电池单元阵列内的电池单元的上限荷电阈值的第一值；对具有超过第一值的荷电的第一数量的电池单元中的每个电池单元进行放电，使得响应于第一数量小于或等于最大数量，第一数量的电池单元中的每个电池单元的荷电都减少到小于第一值；响应于第一数量大于最大数量，将上限荷电阈值从第一值增加到第二值，使得具有超过第二值的荷电的电池单元的第二数量小于或等于电池单元的最大数量；并且对第二数量的电池单元中的每个电池单元进行放电，使得第二数量的电池单元中的每个电池单元的荷电都减少到小于第二值。附图说明图1是电动车辆的代表性动力传动系统的示意图；图2是示出了再平衡电池的电池单元阵列内的荷电的方法的流程图，所述电池单元阵列被配置为向电机输送电能以推进车辆；以及图3是示出了电池的电池单元阵列内的荷电不平衡的曲线图。具体实施方式本文描述了本公开的实施例。然而，应理解，所公开的实施例仅是示例并且其他实施例可以采用不同和替代的形式。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，本文中所公开的具体结构细节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以不同方式采用实施例的代表性基础。如本领域普通技术人员将理解，参考附图中的任何一个来示出和描述的各种特征可以与在一个或多个其他附图中所示出的特征相组合，以产生未明确示出或描述的实施例。所示特征的组合提供用于典型应用的代表性实施例。然而，对于特定应用或实现方式，可能希望与本公开的教导一致的对特征的各种组合和修改。参考图1，根据本公开的实施例示出了电动车辆10的示意图。图1示出了部件之间的代表性关系。部件在车辆内的物理布局和取向可以变化。电动车辆10包括动力传动系统12。动力传动系统12包括诸如电动马达/发电机(M/G)14的电机，所述电机驱动变速器(或齿轮箱)16。更具体地，M/G14可以可旋转地连接到变速器16的输入轴18。变速器16可以经由变速器挡位选择器(未示出)而置于PRNDSL(驻车挡、倒挡、空挡、驱动挡、运动挡、低挡)中。变速器16可以具有固定的齿轮传动关系，所述齿轮传动关系在输入轴18与变速器16的输出轴20之间提供单个传动比。变矩器(未示出)或起步离合器(未示出)可以设置在M/G14与变速器16之间。替代地，变速器16可以是多阶梯传动比自动变速器(multiplestep-ratioautomatictransmission)。相关联的牵引电池22被配置为向M/G14输送电力或从M/G14接收电力。M/G14是用于电动车辆10的驱动源，所述驱动源被配置为推进电动车辆10。M/G14可以由多种类型的电机中的任何一种来实现。例如，M/G14可以是永磁同步马达。电力电子装置24按照M/G14的要求来调节由电池22提供的直流(DC)电，这将在下文进行描述。例如，电力电子装置24可以向M/G14提供三相交流电(AC)。如果变速器16是多级自动变速器，则变速器16可以包括齿轮组(未示出)，所述齿轮组通过选择性地接合诸如离合器和制动器(未示出)等摩擦元件而选择性地置于不同的传动比中，以建立所需的多个离散或阶梯传动比。摩擦元件可通过换挡计划来控制，所述换挡计划连接和断开齿轮组的某些元件以控制变速器输出轴20与变速器输入轴18之间的传动比。由相关联的控制器，诸如动力传动系统控制单元(PCU)基于各种车辆和环境操作条件而自动地使变速器16在各个传动比之间转变。来自M/G14的功率和扭矩可以被输送到变速器16并由其接收。然后，变速器16将动力传动系统输出功率和扭矩提供给输出轴20。应理解，与变矩器(未示出)联接的液压控制变速器16仅仅是齿轮箱或变速器装置的一个示例；接受来自功率源(例如，M/G14)的输入扭矩并且然后以不同传动比向输出轴(例如，输出轴20)提供扭矩的任何多传动比齿轮箱与本公开的实施例一起使用是可接受的。例如，变速器16可以通过自动化机械(或手动)变速器(AMT)来实现，所述自动化机械(或手动)变速器(AMT)包括一个或多个伺服马达以沿换挡导轨平移/旋转换挡拨叉来选择所需的传动比。如本领域普通技术人员通常所理解，AMT可以用于例如具有较高扭矩需求的应用中。如图1的代表性实施例所示，输出轴20连接到差速器26。差速器26经由连接到差速器26的相应车轴30驱动一对驱动轮28。差速器26向每个车轮28传输大致相等的扭矩，而诸如当车辆转弯时允许轻微的速度差异。可以使用不同类型的差速器或类似装置来将扭矩从动力传动系统分配到一个或多个车轮。在一些应用中，扭矩分配可以根据例如特定的操作模式或状况而变化。M/G14被配置为经本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种车辆，其包括：/n电机，其被配置为向车轮输送动力以驱动所述车辆；/n电池，其具有被配置为向所述电机输送电力的电池单元阵列；以及/n控制器，其被编程为：/n响应于所述电池单元阵列内的荷电不平衡，基于所述控制器的温度确定所述阵列内用于同时放电以再平衡荷电的电池单元的最大数量，并且确定所述电池单元阵列内的所述电池单元的上限荷电阈值的第一值；/n响应于所述阵列内的第一数量的电池单元具有的荷电超过所述第一值并且所述第一数量小于或等于所述最大数量，同时对所述第一数量的电池单元中的每个电池单元进行放电，使得所述第一数量的电池单元中的每个电池单元的荷电都减少到小于所述第一值；并且/n响应于所述第一数量大于所述最大数量，将所述上限荷电阈值从所述第一值增加到第二值，使得具有的荷电超过所述第二值的电池单元的第二数量小于或等于所述电池单元的最大数量，并且同时对所述第二数量的电池单元中的每个电池单元进行放电，使得所述第二数量的电池单元中的每个电池单元的荷电都减少到小于所述第二值。/n

【技术特征摘要】
20191001 US 16/589,8981.一种车辆，其包括：
电机，其被配置为向车轮输送动力以驱动所述车辆；
电池，其具有被配置为向所述电机输送电力的电池单元阵列；以及
控制器，其被编程为：
响应于所述电池单元阵列内的荷电不平衡，基于所述控制器的温度确定所述阵列内用于同时放电以再平衡荷电的电池单元的最大数量，并且确定所述电池单元阵列内的所述电池单元的上限荷电阈值的第一值；
响应于所述阵列内的第一数量的电池单元具有的荷电超过所述第一值并且所述第一数量小于或等于所述最大数量，同时对所述第一数量的电池单元中的每个电池单元进行放电，使得所述第一数量的电池单元中的每个电池单元的荷电都减少到小于所述第一值；并且
响应于所述第一数量大于所述最大数量，将所述上限荷电阈值从所述第一值增加到第二值，使得具有的荷电超过所述第二值的电池单元的第二数量小于或等于所述电池单元的最大数量，并且同时对所述第二数量的电池单元中的每个电池单元进行放电，使得所述第二数量的电池单元中的每个电池单元的荷电都减少到小于所述第二值。


2.如权利要求1所述的车辆，其中所述控制器还被编程为：响应于所述控制器的所述温度的升高而减少能够同时放电以再平衡所述荷电的所述电池单元的最大数量。


3.如权利要求1所述的车辆，其中所述控制器还包括电阻器，所述电阻器被配置为耗散在再平衡期间来自所述电池单元阵列的电能。


4.如权利要求1所述的车辆，其中所述控制器被编程为：响应于所述电池单元阵列内的所述荷电不平衡，限定最小荷电状态，其中所述电池单元阵列中的每个电池单元都具有大于或等于所述最小荷电状态的荷电。


5.如权利要求4所述的车辆，其中所述控制器被编程为：响应于同时对所述第一数量的电池单元中的每个电池单元进行放电，将所述第一数量的电池单元中的每个电池单元的所述荷电都减少到在所述最小荷电状态和比所述最小荷电状态大0.5％之间的荷电值。


6.如权利要求4所述的车辆，其中所述控制器被编程为：响应于同时对所述第二数量的电池单元中的每个电池单元进行放电，将所述第二数量的电池单元中的每个电池单元的荷电都减少到在所述最小荷电状态和比所述最小荷电状态大3％之间的荷电值。


7.如权利要求4所述的车辆，其中所述第一值比所述最小荷电状态大至少1.5％。


8.如权利要求4所述的车辆，其中所述第二值比所述最小荷电状态大至多5％。


9.一种车辆，其包括：
电机，其被配置为向车轮输送动力以驱动所述车辆；
电池，其具有被配置为向所述电机输送电力的电池单元阵列；以及
控制器，其被编程为：
响应于所述电池单元阵列内的荷电不平衡，所述阵列内的第一数量的电池单元具有的荷电超过第一上限阈值，并且所述第一数量小于或等于用于同时放电以再平衡荷电的电池单元的最大数量，同时对所述第一数量的电池单元中的每个电池单元进行放电，使得所述第一数量的电池单...

【专利技术属性】
技术研发人员：王锐，王旭，杨晓光，章源，
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