用于调整电池组荷电状态阈值的系统和方法技术方案

本发明专利技术涉及用于调整电池组荷电状态阈值的系统和方法。公开了用于操作供应功率以推进车辆的电池组的系统和方法。一个示例方法包括：响应于车辆正在行进的一段道路的负坡度，增加电池组荷电状态窗口。该方法还包括响应于车辆从沿具有负坡度的一段道路行进转变至沿具有正的或零坡度的一段道路行进，减小电池组荷电状态窗口。

【技术实现步骤摘要】

本申请涉及操作向车辆供能的电池组。
技术介绍
混合动力车辆和电动车辆可以经由电池组运转。电池组具有可以以安培时 (ampere-hours)表示的额定容量或者可以以瓦时（watt-hours)表示的能量。如果电池被 部分地或全部地放电，则电池存储小于其额定容量。电池荷电状态（S0C)是表示储存在电 池中的电荷的量相对于电池额定容量的一种方式。例如，如果电池具有1000安培时的容 量，当该电池处于百分之五十S0C时其具有500安培时的电荷。 电池S0C也可是用来确定电池是否可被充电或放电的基础。如果向电池被充电高 于阈值量，则会发生电池退化。同样，如果电池被放电高于阈值量，则会发生电池退化。因 此，电池充电和/或放电可被限制在电池S0C的一个范围或窗口以减少电池退化的可能性。 例如，在标称工况期间可将电池充电至七十的S0C值（如，额定容量的百分之七十）并且放 电至三十的S0C值（如，额定容量的百分之三十）。然而，限制或限定S0C至一特定范围或 窗口可降低车辆处于再生模式的时间量，其中车辆的动能被储存在电池中用作以后使用。 因此，车辆可能不得不在电力制动和机械制动之间转变。此外，由于电池充电受限，在电池 在再生制动期间被充电后，车辆的行程范围可少于期望的。
技术实现思路
专利技术人在此已经认识到上述问题，并开发了一种用于操作车辆的电池组的系统， 包含：包括电池组的车辆；以及包括非临时性指令的控制器，其用于响应于车辆在具有负 坡度的一段路上行进调整电池组充电量。 通过响应于车辆在具有负坡度或下坡的一段路上行进调整电池组充电量，提供扩 展车辆靠电能行进的范围的技术结果是可能的。此外，电池组充电量可响应车辆从具有负 坡度的一段路行进转变至具有正的或零坡度的一段路行进而被减少。电池组充电量和电池 组充电率可通过增加和/或减少电池组荷电状态窗口而被调整。电池组荷电状态窗口限定 了供应至电池的充电量和可供应至电池的充电率。 在另一个实施例中，用于操作车辆的电池组的系统包含：包括电池组的车辆；以 及包括非临时性指令的控制器，其用于响应于车辆正在行进的一段路上的坡度量来改变电 池组充电量。 在另一个实施例中，该系统还包含附加指令以限定电池组充电量的变化率。 在另一个实施例中，该系统还包含附加指令以限定电池组充电率的变化率。 在另一个实施例中，坡度量基于全球定位系统的输出。 在另一个实施例中，该系统还包含附加指令用于将电池组充电量传达到车辆控制 器。 在另一个实施例中，该系统还包含附加指令以响应于在车辆在具有正的或零坡度 的路上行进减小电池组充电量。 在另一个实施例中，提供了用于操作电池组的方法。该方法包含响应于车辆在具 有负坡度的一段路上行进调整电池组荷电状态窗口。 在另一个实施例中，响应于在具有负坡度的一段路上行进增加电池组荷电状态窗 口为电池容量的百分比。 在另一个实施例中，该方法还包含响应于车辆从沿着具有负坡度的那段路行进转 变至车辆沿着具有正的或零坡度的第二道路行进来降低电池组荷电状态窗口。 在另一个实施例中，响应于负坡度的量成比例地调整电池组荷电状态窗口。 在另一个实施例中，该方法还包含限定电池组荷电状态窗口的变化率。 在另一个实施例中，该方法还包含响应于车辆制动力请求的数量来调整电池组荷 电状态窗口。 本描述可提供若干优点。具体地，该方法提供可改善车辆行进距离。另外，该方法 可针对限制的时期增加电池组充电而不使电池寿命变差。此外，该方法可允许车辆运行更 长的时间段，同时提供再生制动。当单独根据后文的【具体实施方式】或结合附图时，本描述的上述优点和其他优点， 以及特征将是显而易见的。 应该理解，提供以上概述是为了以简化的形式介绍一些概念，该概念将在具体实 施方式中做进一步描述。这并不意味着确定所要求保护的主题的关键或必要特征，其范围 被【具体实施方式】后的权利要求唯一地限定。此外，所要求保护的主题不局限于解决上文或 本公开的任何部分所提到的不足的实施方式。【附图说明】 图1示出了车辆电池组的示意图； 图2示出了车辆电池组在车辆中的示意图； 图3示出了示例电池组操作顺序； 图4示出了用于操作电池组的方法； 图5示出了用于增加SOC窗口极限的第一个方法的框图； 图6示出了根据框图5的方法增加SOC窗口极限的预测曲线图； 图7A-7B示出了用于增加SOC窗口极限的第二个方法的框图； 图8A-8B示出了用于减少SOC窗口极限的方法的框图； 图9示出了SOC窗口极限的示例曲线图。【具体实施方式】 本描述涉及响应于车辆行进在具有负坡度的道路的下坡上调整电池组SOC窗口 极限（如，操作阈值）。在图1中示出了用于向车辆供应推动力的电池组。如图2所示，该 电池组可供应电能以推进车辆。该电池组可根据图3所示的操作顺序运行。用于操作行进 在具有负坡度的道路的下坡的车辆中的电池组的流程图被示于图4中。电池组SOC极限可 根据图5-8所示的框图和曲线图进行调整。图9示出了调整SOC窗口极限的示例曲线图。 现在参考图1，图示说明了示例电池组100。电池组100包括由多个电池单元103 组成的电池单元堆102。电池组100可由风扇112空冷，或者可替代地，经由可选的冷却回 路104和泵105液冷。电池单元103可以是锂离子、镍镉或者其他已知化合物。电池单元 103可被电力地串联和/或并联连接。电池单元电力地串联连接增加了电池组输出电压。 电池单元电力地并联连接增加了电池容量或安培时等级。电池组温度可经由电池组温度传 感器108感测或测量。在一些示例中，可为每个或若干电池单元103供应电池温度传感器。 电池风扇112和/或泵105可响应电池组温度传感器108选择性地被激活和停 用。此外，电池风扇112和/或泵105的转动速度可响应电池组温度传感器108而被改变。 例如，如果电池组温度接近高温度阈值，电池风扇112和/或泵105的速度可被增加。可替 代地，如果电池组温度减小且接近较低温度阈值，电池风扇112和/或泵105的速度可被降 低。 在电池组100位于较低温度的条件期间，电池组加热元件122可被激活以增加电 池组100的温度。在一个示例中，如果电池温度传感器108指示低电池温度，加热元件122 被激活以增加电池温度从而可提高电池效率。 电池组100还包括电池控制器130,电池控制器130包括输入端和输出端132。电 池控制器130还包括用于存储可执行指令的非暂时存储器或只读存储器134。电池控制器 130还包括用于存储变当前第1页1 2 3 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于操作车辆的电池组的系统，所述系统包括：包括电池组的车辆；和包括非临时性指令的控制器，用于响应于所述车辆行进在具有负坡度的一段道路上来调整电池组充电量。

【技术特征摘要】
...

【专利技术属性】
技术研发人员：常晓光，何川，王旭，
申请(专利权)人：福特环球技术公司，
类型：发明
国别省市：美国;US