用于电池容量数据丢失的恢复策略和与其相关的控制制造技术

本公开提供了“用于电池容量数据丢失的恢复策略和与其相关的控制”。一种汽车控制器可以响应于指示牵引电池的容量的数据的丢失以及在所述牵引电池的充电期间，防止所述牵引电池的电压超过由在一组估计的电池容量中的最小值限定的阈值。所述一组估计的电池容量包括与所述车辆的里程相关联的估计的电池容量以及与所述车辆的行驶天数相关联的估计的电池容量。容量。容量。

【技术实现步骤摘要】
用于电池容量数据丢失的恢复策略和与其相关的控制


[0001]本公开涉及一种汽车电力系统。

技术介绍

[0002]车辆可以包括经由电机提供用于推进的动力的能量存储系统(例如，牵引电池)。这些牵引电池可以在取决于与牵引电池相关联的容量信息的极限内充电和放电。
[0003]电池容量可以随时间变化。因此，包括电流和电压的测量参数有时用于确定容量信息。

技术实现思路

[0004]一种车辆包括：电机；牵引电池，所述牵引电池向所述电机提供电力以及从所述电机接收电力；以及控制器。所述控制器在所述牵引电池的放电期间以及在数据变得不可用之后，防止所述牵引电池的电压下降至由所述车辆的里程或所述车辆的行驶天数所限定的值以下。所述数据指示在所述牵引电池的行驶循环期间习得的所述牵引电池的容量。
[0005]一种用于机动车辆的电力系统包括牵引电池和控制器。所述控制器响应于指示牵引电池的容量的数据的丢失以及在所述牵引电池的充电期间，防止所述牵引电池的电压超过由在一组估计的电池容量中的最小值限定的阈值。所述一组估计的电池容量包括与所述车辆的里程相关联的估计的电池容量以及与所述车辆的行驶天数相关联的估计的电池容量。
[0006]一种方法包括在车辆的牵引电池的放电期间自动地防止所述牵引电池的电压下降至由所述车辆的里程或所述车辆的行驶天数限定的值以下。
附图说明
[0007]图1是车辆的示意图。
具体实施方式
[0008]本文公开了详细实施例。然而，它们仅是示例，并且可以以各种替代形式来实施。附图不一定按比例绘制。一些特征可能会被放大或最小化以示出特定部件的细节。本文公开的具体结构和功能细节不应被解释为是限制性的，而仅解释为用于教导本领域技术人员的代表性基础。
[0009]可以使用多种已知技术来根据感测数据确定牵引电池的容量。然而，由于与某些测量相关联的噪声，获得电池容量的准确值可能涉及迭代学习。例如，固定比例方法采用具有时间常数的低通滤波器：
[0010]CAP(k+1)＝{X*100％*CAP(k)}+{(1
‑
X)*100％*CAP_学习(k)}(1)
[0011]其中CAP(k+1)是电池容量的下一个计算值，X是预定常数，CAP(k)是电池容量的当前计算值，并且CAP_学习(k)是与电池容量相关的值。
[0012]电池容量信息通常存储在车辆的存储器中。然而，该存储器可能会损坏，因为向存储器供电的辅助电池会断开连接。该存储器也可能在电池组测试事件和正常写入操作期间被损坏。如果习得的电池容量信息不可用，则可以假设初始电池容量值，并且可以再次开始上述迭代学习过程。在一些情况下，可以假设预定的初始恒定值(例如，70％)。然而，如果实际容量高得多，则容量学习可能很慢。例如，等式1可能需要高达60个学习循环来收敛于实际值。作为参考，插电式混合动力电动车辆可能需要1至2个月来完成60个学习循环。电池电动车辆可能需要2至5个月来完成60个学习循环。在此期间，驾驶员可能会经历可用电力和行驶续航里程的降低。
[0013]如果实际容量低于预定初始值，则容量可能被高估，这可能导致过充电或过放电状况：计算的荷电状态可能小于顶端处的实际荷电状态，并且计算的荷电状态可以大于底端处的实际荷电状态。
[0014]作为将容量重置为预定初始恒定值的替代方案，可以使用车辆里程和使用天数信息将其重置为对最坏情况预期容量保持率的估计。表1按时间和距离列出了示例容量保持率数据：
[0015]表1相对于里程和使用天数的容量保持率
[0016]时间(天)距离(km)容量保持率(％)001002251500095.58705500089159510000084214013500080300019000075360025000071
[0017]2140天和100000km的最坏情况下的容量保持率将为80％。3000天和250000km的最坏情况下的容量保持率将为71％。该数据可以经由模拟或测试提前确定，并且在制造期间与车辆一起加载。
[0018]当前日期和里程信息通常可用于某些电池控制模块。可以根据车辆全局时钟数据计算当前日期信息。可以通过控制器局域网从里程表获得里程。
[0019]根据车辆里程和使用天数信息选择容量的初始重置值作为最坏情况下的容量保持率可以更好地近似于实际值，这应减少收敛于实际值所需的迭代学习时间并且减少过度充电或过度放电状况的情况。
[0020]如果可用，则也可以使用附加信息。随着电池老化，容量减小，而内阻R_0增大。内阻可以使用各种已知的电池模型来计算并且存储在存储器中以供使用。此外，电动车辆里程不一定反映电池使用量。激进的驾驶员可能以比被动的驾驶员少得多的里程消耗电池组，使得电池容量可以相对于激进的驾驶员的里程降低得更快。
[0021]因此，可以使用其他参数来反映电池组的实际使用量。例如，可以使用通过电池的总累积安培
‑
小时∑Ah和/或电池的均方根电流I_rms。另外，放电深度可能会影响电池容量。与尽可能快地充电的那些客户相比，在充电之前总是将电池放电到最低荷电状态的客户可能会导致电池老化得更快。因此，平均放电深度DOD可以是客户的充电行为的很好的指
示。可以使用各种已知技术来计算或测量累积安培
‑
小时、均方根电流和放电深度，并且将其存储在存储器中以供使用。
[0022]基于上述内容，可以列出新的等式：
[0023]CAP_保持率(k)＝min(f(天数)，g(里程)，h(R_0)，j(∑Ah)，k(I_rms)，m(DOD))(2)
[0024]鉴于每个参数是独立的并且可以具有类似于表1中所示的一组相关联的容量保持率值，所有参数不需要都是可用的以获得对容量保持率的估计。可以检查可用的那些值，并且可以选择具有最低相关联容量保持率的值。
[0025]由于表1可以表示第90个百分位数的最坏情况下的容量保持率，因此实际容量可能高于来自表1的容量保持率。此外，来自等式2的容量保持率可以等于或低于来自表1的容量保持率。因此，如果可从测试数据获得内阻与容量之间的相关性，则可以使用以下等式来增加估计的容量保持率：
[0026]CAP_保持率(k)＝a(R0)*CAP_1+(1
‑
a(R))*CAP_norm(3)
[0027]其中CAP_1来自等式1或等式2，CAP_标准是电池组在新的时候的容量，并且加权因子a(R0)可以从类似于以下的等式或查找表计算：
[0028]表2
[0029]相对于电池内阻的加权因子
[0030]R0a(R0)0≤R0≤阈值10.5阈值1≤R0≤阈值20.7阈值2≤R0≤阈值30.9R0>阈值31.0
[0031]电池容量可以以此类推被认为是燃料箱的尺寸。实际上，随着电池容量的变化，燃料箱的尺寸也发生变化。因此，由于寿命、温度、使用等原因而具有不同容量本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种车辆，其包括：电机；牵引电池，所述牵引电池被配置为向所述电机提供电力以及从所述电机接收电力；以及控制器，所述控制器被编程为在所述牵引电池的放电期间以及在数据变得不可用之后，防止所述牵引电池的电压下降至由所述车辆的里程或所述车辆的行驶天数所限定的值以下，其中所述数据指示在所述牵引电池的行驶循环期间习得的所述牵引电池的容量。2.如权利要求1所述的车辆，其中所述值是所述牵引电池的估计容量的函数，并且其中所述控制器还被编程为基于所述里程或行驶天数选择所述估计容量。3.如权利要求2所述的车辆，其中基于所述里程或行驶天数选择所述估计容量包括选择所述估计容量作为与所述里程相关联的容量值和与所述行驶天数相关联的容量值中较小的一个。4.如权利要求2所述的车辆，其中所述估计容量还是所述牵引电池的估计内阻的函数。5.如权利要求1所述的车辆，其中所述控制器还被编程为在所述牵引电池的充电期间和在所述数据变得不可用之后，防止所述电压超过由所述里程或行驶天数限定的另一个值。6.如权利要求1所述的车辆，其中防止所述电压下降至所述值以下包括中止所述放电。7.一种用于机动车辆的电力系统，其包括：牵引电池；以及控制器，所述控制器被编程为响应于指示所述牵引电池的容量的数据的丢失以及在所述牵引电池的充电期间，防止所述牵引电池的电压超过由在一组估计的电池容量...

【专利技术属性】
技术研发人员：王锐，A，
申请(专利权)人：福特全球技术公司，
类型：发明
国别省市：