车载蓄电池再生充电制造技术

一种用于选择性地启动再生充电循环的再生控制系统，包括能量存储设备和用于对该能量存储设备充电的电机。控制模块监视该能量存储设备的使用周期并确定偏离因子。该控制模块基于使用周期阈值和该偏离因子确定修正的使用周期阈值。该控制模块调节控制该电机以便在该使用周期超过该修正的使用周期阈值时启动该能量存储设备的再生充电循环。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及能量存储设备，尤其涉及车载蓄电池再生充电。
技术介绍
能源存储设备(ESDs)例如蓄电池，一般应用于车辆中提供电功率，从而为各种电力负载供电。该ESD为负载供电时会放电。在某些ESD中，特别是铅酸蓄电池中，在该ESD的内部组件上会形成硫酸盐。硫酸盐减少了对于电解质可用的表面区域而增加了内部阻抗。随着每个随后的放电循环的进行，更多的硫酸盐会出现在内部组件上。为了减少硫酸盐在ESD中的出现，在再生再充电(refreshrecharge)期间逆转该硫酸化过程。例如通过以高于正常电压的电压对ES D持续充电可以除去该ESD组件上的硫酸铅(PbSO4)。在许多蓄电池化学(battery chemistries)中，该再生再充电同时作为校正电压的均衡充电和蓄电池组中模块的个别能量变化。在应用发动机ON/OFF方式的混合车辆中，很难实现再生再充电。特别地，该再生再充电需要发动机运行一个延长的周期。并且还需要禁用再生制动。
技术实现思路
因此，本专利技术提供一种选择性启动再生充电循环的再生控制系统。该再生控制系统包括能源存储设备和用于对该能源存储设备充电的电机。控制模块监视该能源存储设备的使用周期(usage period)并确定偏离因子。该控制模块基于使用周期阈值和该偏离因子确定修正的使用周期阈值。该控制模块调节该电机以便当使用周期超出该修正的使用周期阈值时启动该能量存储设备的再生充电循环。在其他特征中，该偏离因子包括温度偏离因子。该再生控制系统还包括监视该能量存储设备温度的温度传感器。温度偏离因子基于该温度来确定。可选地，基于该温度根据查找表来确定该温度偏离因子。该温度可以是在整个使用周期上确定的平均温度。在其他特征中，该偏离因子包括放电深度(DOD)偏离因子。该再生控制系统还包括监视该能量存储设备的电流的电流传感器。该DOD偏离因子基于该电流来确定。再生控制系统还包括监视该能量存储设备的电压的电压传感器。该DOD偏离因子基于该电压来确定。在另一特征中，控制模块监视该能量存储设备的剩余时间，并调节电机以在该剩余时间超过剩余时间阈值时启动该能量存储设备的再生充电循环。在另一特征中，控制模块调节电机以当使用周期超过该修正的使用周期阈值、能量存储设备的充电状态(SOC)高于SOC阈值和能量存储设备的电流低于电流阈值时启动所述能量存储设备的再生充电循环。在另一特征中，该再生控制系统还包括选择性地驱动该电机的发动机。控制模块调节电机以在使用周期超过该修正的使用周期阈值并且发动机工作时，启动该能量存储设备的再生充电循环。在另一特征中，该使用周期包括安培-小时(amp-hour)计数，并且该修正的使用周期阈值包括修正的安培-小时阈值。根据下文提供的详细说明，本专利技术的其他应用方面将变得清楚。应当理解，该详细说明和特殊示例虽然指示了本专利技术的优选实施例，但是仅仅是用于说明的目的而不是用于限制本专利技术的范围。附图说明根据该详细说明和附图，本专利技术变得更容易完全理解，其中图1是对实施本专利技术的蓄电池再生控制系统的混合车辆的示意性图示；图2是说明由该再生控制系统执行以启动蓄电池再生充电的步骤的流程图；图3是说明由该蓄电池再生控制系统执行以确定温度偏离因子的步骤的流程图；图4是示出计算放电深度(DOD)偏离因子的信号流向示意图；图5是说明由该再生控制系统在蓄电池再生充电期间执行的步骤的流程图；图6是该蓄电池再生控制系统的模块的功能性框图。具体实施例方式以下对于优选实施例的说明实质上仅仅是示例性的，并且决不是用于限制本专利技术、其应用或用途的。为了清楚起见，在附图中使用相同的参考数字标识相似的元件。如这里所使用的，术语模块是指特定用途集成电路(ASIC)、电子电路、用于执行一个或多个软件或固件程序的处理器(通用、专门或一组)和存储器、组合逻辑电路、和/或提供所述功能的其他适当部件。现在参照图1，示意性说明了示例性混合车辆10。该混合车辆10包括发动机12和电机14，用于选择性驱动变速器16。特别地，电机14附加有发动机12以产生传动力矩从而驱动变速器16。以这种方式，增加了燃料效率而减少了散发(emission)。在一种模式中，发动机12驱动电机14以产生功率用于对能量存储设备(ESD)18例如蓄电池进行再生充电。在另一种模式中，电机14使用来自ESD 18的能量驱动变速器16。发动机12和电机14可以通过包括皮带和滑轮的皮带驱动型起动器(BAS，belt-alternator-starter)系统(未示出)来连接。可选地，发动机12和电机14可以通过飞轮驱动型起动器(FAS，flywheel-alternator-starter)系统(未示出)来连接，其中电机14被可操作地设置在发动机12和变速器16之间。可以预见能够使用其他系统来连接发动机12和电机14，包括但不限于实施在电机14和曲轴之间的链条或齿轮系统。该变速器16可以包括但不限于连续可变变速器(CVT)、手动变速器、自动变速器和自动手动变速器(AMT)。传动力矩通过连接设备20从发动机12传送到变速器16。依赖于所使用变速器的类型，连接设备20可以包括但不限于，摩擦离合器或力矩转换器。在CVT的情况下，连接设备20包括力矩转换器和力矩转换离合器(TCC)。变速器16通过多个齿轮比中的一个倍增该传动力矩以驱动车辆动力传动系统(未示出)。控制模块22基于本专利技术的再生控制系统控制车辆10的工作。电流传感器24生成发送到控制模块22的电流信号，温度传感器26生成发送到控制模块22的温度信号。电压传感器28生成发送到控制模块22的蓄电池电压信号。虽然这里公开了单个电流、温度和电压传感器，可以理解，也可以使用多个电流传感器、多个温度传感器和多个电压传感器。控制模块22基于该电流和电压信号确定ESD 18的充电状态(SOC)。有多种方法可以用于确定SOC。在2003年11月11日提交的、名称为“用于混合动力车辆中的铅酸蓄电池的充电状态算法”的共同指定的美国专利第6646419号中公开了一种示例性方法，这里通过引用而明确结合其公开内容。现在参照图2，基于温度偏离因子(BTEMP)、放电深度(DOD)偏离因子(BDOD)和剩余时间(tREST)来启动ESD 18的再生充电。tREST是ESD 18空闲(idle)的时间长度(例如车辆10被停放一个延长的时间周期)。一般地，提供DOD作为与相对于ESD 18的性能而移动的电荷数量相关的百分比。在步骤100，控制基于BTEMP和BDOD计算偏离因子(B)。在一些实施例中，B等于BTEMP与BDOD之和，但是可以预见到也可以使用其他函数，包括但不限于加权和、非线性等式或其他修改量。在步骤102，控制基于标准安培-小时阈值(AhTHR)和B确定修正的安培-小时阈值(AhMOD)。在一些实施例中，AhMOD等于AhTHR和B之差。在步骤104，控制确定tREST。在步骤106，控制确定电流安培-小时计数(AhCNT)是否大于AhMOD。如果AhCNT大于AhMOD，控制继续到步骤108。如果AhCNT不大于AhMOD，则控制继续到步骤110。在步骤108，控制启动再生充电，并且控制结束。在步骤110，控制确定tREST是否大于重设时间(tRESET)本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种再生控制系统，用于选择性地启动能量存储设备的再生充电循环，包括：　　　　偏离因子模块，用于确定偏离因子；和　　　　使用周期模块，用于监视所述能量存储设备的使用周期，基于使用周期阈值和所述偏离因子确定修正的使用周期阈值，并且当所述使用周期超过所述修正的使用周期阈值时生成再生充电命令。

【技术特征摘要】
US 2005-2-9 11/0542411.一种再生控制系统，用于选择性地启动能量存储设备的再生充电循环，包括偏离因子模块，用于确定偏离因子；和使用周期模块，用于监视所述能量存储设备的使用周期，基于使用周期阈值和所述偏离因子确定修正的使用周期阈值，并且当所述使用周期超过所述修正的使用周期阈值时生成再生充电命令。2.如权利要求1所述的再生控制系统，进一步包括放电深度(DOD)偏离因子模块，用于确定DOD偏离因子，其中所述偏离因子是基于所述DOD偏离因子而确定的。3.如权利要求2所述的再生控制系统，其中所述DOD偏离因子是基于所述能量存储设备的电流而确定的。4.如权利要求2所述的再生控制系统，其中所述DOD偏离因子是基于所述能量存储设备的电压而确定的。5.如权利要求1所述的再生控制系统，进一步包括温度偏离因子模块，用于确定温度偏离因子，其中所述偏离因子是基于所述温度偏离因子而确定的。6.如权利要求5所述的再生控制系统，其中所述温度偏离因子是基于所述温度根据查找表确定的。7.如权利要求5所述的再生控制系统，其中所述温度是在整个所述使用周期上确定的平均温度。8.如权利要求1所述的再生控制系统，其中所述使用模块监视所述能量存储设备的剩余时间，并且当所述剩余时间超过剩余时间阈值时生成所述再生充电命令。9.一种再生控制系统，用于选择性地启动再生充电循环，包括能量存储设备；电机，用于对所述能量存储设备充电；和控制模块，监视所述能量存储设备的使用周期，确定偏离因子，基于使用阈值和所述偏离因子确定修正的使用阈值，并且调节所述电机以在使用周期超过所述修正的使用阈值时启动所述能量存储设备的再生充电循环。10.如权利要求9所述的再生控制系统，其中所述偏离因子包括温度偏离因子。11.如权利要求10所述的再生控制系统，进一步包括温度传感器，用于监视所述能量存储设备的温度，其中所述温度偏离因子基于所述温度而确定。12.如权利要求11所述的再生控制系统，其中所述温度偏离因子是基于所述温度根据查找表而确定的。13.如权利要求11所述的再生控制系统，其中所述温度是在整个所述使用周期上确定的平均温度。14.如权利要求9所述的再生控制系统，其中所述偏离因子包括放电深度(DOD)偏离因子。15.如权利要求14所述的再生控制系统，进一步包括电流传感器，用于监视所述能量存储设备的电流，其中所述DOD偏离因子是基于所述电流确定的。16.如权利要求14所述的再生控制系统，进一步包括电压传感器，用于监视所述能量存储设备的电压，其中所述DOD偏离因子是基于所述电压确定的。17.如权利要求9所述的再生控制系统，其中所述控制模块监视所述能量存储设备的剩余时间，并且调节所述电机以便在所述剩余时间超过剩余时间阈值时启动所述能量存储设备的再生充电循环。18.如权利要求9所述的再生控制系统，其中所述控制模块调节所述电机以便在所述使用周期超过修正的使用阈值、所述能量存储设备的充电状态(SOC)高于SOC阈值和所述能量存储设备的电流低于电流阈值时，启动所述能量存储设备的再生充电循环。19.如权利要求9所述的再生控制系统，进一步包括发动机，用于选择性地驱动所述电机，其中所述控制模块调节所述电机以便在所述使用周期超过修正的使用阈值和所述发动机工作时启动所述能量存储设备的再生充电循环。20.如权利要求9所述的再生控制系统，其中所述使用周期包括安培-小时计数，并且所述修正的使用阈值包括修正的安培-小时计数。21.一种启动能量存储设备的再生充电循环的方法，包括监视所述能量存储设备的使用周期；确定偏离因子；基于使用阈值和所述偏离因子确定修正的使用阈值；和调节所述电机以便在所述使用周期超过所述修正的使用阈值时启动所述能量存储设备的再生充电循环。22.如权利要求21所述的方法，其中所述偏离因子包括温度偏离因子。23.如权利要求22所述的方法，进一步包括监视所述能量存储设备的温度，其中所述温度偏离因子基于所述温度而确定。24.如权利要求23所述的方法，进一步包括基于所述温度根据查找表而确定所述温度偏离因子。25.如权利要求23所述的方法，其中所述温度是在整个所述使用周期上确定的平均温度。26.如权利要求21所述的方法，其中所述偏离因子包括放电深度(DOD)偏离因子。27.如权利要求26所述的方法，进一步包括监视所述能量存储设备的电流，其中所述DOD偏离因子是基于所述电流确定的。28.如权利要求26所述的方法，进一步包括监视所述能量存储设备的电压，其中所述DOD偏离因子是基于所述电压确定的。29.如权利要求21所述的方法，进一步包括监视所述能量存储设备的剩余时...

【专利技术属性】
技术研发人员：AM泽特尔，DR弗里施，MA杰弗斯，G塔麦，BJ科克，
申请(专利权)人：通用汽车公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]