在电动车辆中提供恒定的可行驶里程的方法技术

本申请公开了一种在多年的时间段(例如，5、8、10年)内在电动车辆中实现恒定可行驶里程的方法，其中预设可行驶里程对应于以初始电池组容量可实现的可行驶里程的百分比。在每个充电循环之前，该方法首先确定当前电池组容量，然后基于当前电池组容量和预设可行驶里程确定一组优化充电参数。然后依照所述组优化充电参数执行充电。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术总体上涉及电动车辆，更具体而言，涉及在电动车辆中提供恒定的可行驶里程的系统和方法。
技术介绍
响应在不断上涨的油价和全球变暖的可怕后果驱使下的消费者的要求，汽车工业逐渐开始接受对超低排放、高效率的汽车的需求。虽然行业内一些人仍在试图通过制造更为有效的内燃机来达到这些目标，但是其它人正在将混合动力或全电动驱动系结合到它们的车辆发展路线(line-ups)中。但是，为了达到消费者的期望，汽车工业不但必须实现更为绿色的驱动系(driven train)，还必须在这样做的同时将性能、里程、可靠性、安全性和成本维持在合理的水平。要获得低排放、高效率汽车的最为普遍的方法是通过使用在其中将内燃机(ICE)与一个或多个电动机组合的混合驱动系。虽然混动车辆与传统的基于ICE的车辆相比提供了改善的油耗并且车辆排放更低，但是由于它们包含内燃机，因此它们仍排放有害污染物，尽管与常规车辆相比排放水平有所降低。此外，由于包含内燃机以及伴有电池组的电动机，混动车辆的驱动系通常比传统的基于ICE的车辆或全电动车辆的驱动系更为复杂得多，这导致成本以及重量增加。据此，几个车辆制造商都在设计仅使用单个电动机或多个电动机的车辆，从而消除污染的一个源头，同时显著降低驱动系的复杂性。在电动车辆上使用的电驱动系已经被证实具有高可靠性且能够提供出色的性能。不幸的是，电动车辆的汽车销售额已经被证实低于预期销售额，尤其是在考虑到这些汽车的性能和可靠性的情况下。这种滞销似乎至少部分地是由于一些潜在购买者对电动汽车是新车时可行驶里程有限以及随着汽车用旧可行驶里程降低的担忧引起的。在电池寿命与充电率之间(图1所示)以及电池寿命与存放期间维持的充电水平之间(图2所示)的相对复杂的关系进一步加剧了这种担忧，典型的车主/买主可能已经听说过这些关系但还不能完全理解。未完全理解充电率和荷电状态(SOC)对电池寿命的影响的结
果是，即使车辆允许驾驶员设置充电参数，一般车主仍会发现要优化这些参数是很困难的。据此，需要一种系统，该系统在给定车辆寿命内为用户提供相对恒定的可行驶里程，从而消除了与随着汽车用旧可行驶里程降低有关的担忧，并且该系统不需要使用者为了维持这种可行驶里程而设置和/或监视充电参数。本专利技术提供了这样一种系统。
技术实现思路
本专利技术提供了一种为电动车辆在多年的时间段内提供恒定可行驶里程的方法，其中耦接到电动车辆的电驱动系的电池组在多年的时间段的开头具有初始电池组容量并且在多年的时间段的结尾具有最终电池组容量，并且最终电池组容量小于初始电池组容量。该方法包括：在多年的时间段的开头设置预设可行驶里程的步骤，其中预设可行驶里程对应于用初始电池组容量可达到的可行驶里程的百分比，并且其中预设可行驶里程基于预设的一组的驾驶条件。在每个充电循环之前，该方法包括以下步骤(i)确定当前电池组容量，和(ii)基于当前电池组容量和预设可行驶里程确定一组优化充电参数，其中该组优化充电参数被选择成优化电池寿命同时向电池组提供足够的电荷以确保电动车辆能够在预设的一组驾驶条件下能够达到预设可行驶里程。该方法进一步包括依照所述一组优化充电参数将电池组充电的步骤。一方面，初始电池组容量可以对应于初始电池组能量容量；最终电池组容量可以对应于最终电池组能量容量；并且当前电池组容量可以对应于当前电池组能量容量。另一方面，在每次充电循环之前，该方法可以包括以下步骤：(i)确定当前电池组温度，(ii)确定当前环境温度，和(iii)基于当前电池组容量、预设可行驶里程、当前电池组温度和当前环境温度确定所述一组优化充电参数。另一方面，在每次充电循环之前，该方法可以包括以下步骤：(i)确定当前车辆高度，和(ii)基于当前电池组容量、预设可行驶里程和车辆高度确定所述一组优化充电参数。另一方面，在每次充电循环之前，该方法可以包括以下步骤：(i)确定当前电池组温度，(ii)确定当前环境温度，(iii)确定当前车辆高度，以及(iv)基于当前电池组容量、预设可行驶里程、当前电池组温度、当前环境
温度和车辆高度确定所述一组优化充电参数。另一方面，确定所述一组优化充电参数的步骤可以进一步包括以下步骤：选择所述一组优化充电参数以便在充电步骤期间最小化电池组荷电状态(SOC)，同时仍向电池组提供足够的电荷以确保电动车辆能够在预设的一组驾驶条件下能够达到预设可行驶里程。另一方面，可以在完成确定所述一组优化充电参数的步骤之后立即执行电池组充电的步骤；可替换地，可以在完成确定所述一组优化充电参数的步骤之后推迟电池组充电的步骤。另一方面，确定当前电池组容量的步骤和确定所述一组优化充电参数的步骤可以在电池组被电连接到充电电源时被执行；可替换地，在每天的当日预设时间被执行；可替换地，在电动车辆位于预设位置时被执行。另一方面，确定当前电池组容量的步骤可以包括执行自我测试校准过程。自我测试校准过程可以基于在连续的自我测试校准过程之间完成预设数目的充电循环而被周期性地执行。另一方面，确定当前电池组容量的步骤可以包括：监视一组电池组特性和基于所述一组电池组特性估计当前电池组容量。另一方面，预设可行驶里程可以被设置成对应于小于初始电池组容量的80％的电池组容量；可替换地，小于初始电池组容量的70％。另一方面，所述多年的时间段可以设置成对应于至少5年的时间段；可替换地，对应于至少8年的时间段；可替换地，对应于至少10年的时间段。参考余下部分的说明书和附图可实现对本专利技术的本质和优点的进一步的理解。附图说明应该理解的是附图仅意味着展示，而非限制本专利技术的范围，并且不应被认为是按比例描绘的。此外，在不同的图中相同的参考标记应被理解为指示相同的组件或相似功能的组件。图1示出了充电率和电池寿命之间的关系；图2示出了在不同的充电水平下存放电池对电池寿命的影响；图3提供了在本专利技术的至少一个实施例中使用的主要EV系统的系统级图示；图4示出了本专利技术的基本方法；图5示出了图4中示出的方法的变型；图6示出了图5中示出的方法的变型；图7示出了在传统系统中电池组容量与可行驶里程之间的关系；以及图8示出了在依据本专利技术使用的示例性系统中电池组容量与可行驶里程之间的关系。具体实施方式在本文中使用时，单数形式“一”、“一个”以及“该”旨在也包括复数形式，除非在上下文中另外做了明确指示。在本文中使用时，术语“包括”、“正包括”、“包含”和/或“正包含”表示所陈述的特征、处理步骤、操作、元件，和/或组件的存在，但是并不排除存在或附加一个或多个其它特征、处理步骤、操作、元件、组件，和/或它们的组。在本文中使用时，术语“和/或”以及符号“/”意味着包括一个或多个相关列出的对象的任意的以及所有的组合。此外，虽然术语第一、第二等可在本文中用于描述不同的步骤、计算或组件，但是这些步骤、计算或组件不应受这些术语的限制，而是这些术语仅用于将一个步骤、计算或组件与另一个步骤、计算或组件区分开来。例如，第一计算可以命名为第二计算，类似地，第一步骤可以命名为第二步骤，以及类似地，第一组件可以命名为第二组件，而不会脱离本公开内容的范围。在下文中，术语“电池”、“单体电池”(cell)，以及“电池组电池单元(battery cell)”可互换地使用并且可以指多种不本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种为电动车辆在多年的时间段内提供恒定可行驶里程的方法，其中所述电动车辆包括耦接到电驱动系的电池组，其中所述电池组在所述多年的时间段的开头具有初始电池组容量并且在所述多年的时间段的结尾具有最终电池组容量，并且其中所述最终电池组容量小于所述初始电池组容量，所述方法包括：在所述多年的时间段的所述开头设置预设可行驶里程，其中所述预设可行驶里程对应于基于所述初始电池组容量可达到的可行驶里程的百分比，并且其中所述预设可行驶里程基于预设的一组驾驶条件；和在每个充电循环之前，所述方法包括：确定当前电池组容量；以及基于所述当前电池组容量和所述预设可行驶里程确定一组优化充电参数，其中所述一组优化充电参数被选择成优化电池寿命同时向所述电池组提供足够的电荷以确保所述电动车辆能够在所述预设的一组驾驶条件下达到所述预设可行驶里程；以及依照所述一组优化充电参数将所述电池组充电。

【技术特征摘要】
2015.04.21 US 14/691,6941.一种为电动车辆在多年的时间段内提供恒定可行驶里程的方法，其中所述电动车辆包括耦接到电驱动系的电池组，其中所述电池组在所述多年的时间段的开头具有初始电池组容量并且在所述多年的时间段的结尾具有最终电池组容量，并且其中所述最终电池组容量小于所述初始电池组容量，所述方法包括：在所述多年的时间段的所述开头设置预设可行驶里程，其中所述预设可行驶里程对应于基于所述初始电池组容量可达到的可行驶里程的百分比，并且其中所述预设可行驶里程基于预设的一组驾驶条件；和在每个充电循环之前，所述方法包括：确定当前电池组容量；以及基于所述当前电池组容量和所述预设可行驶里程确定一组优化充电参数，其中所述一组优化充电参数被选择成优化电池寿命同时向所述电池组提供足够的电荷以确保所述电动车辆能够在所述预设的一组驾驶条件下达到所述预设可行驶里程；以及依照所述一组优化充电参数将所述电池组充电。2.如权利要求1所述的方法，其中所述初始电池组容量对应于初始电池组能量容量，其中所述最终电池组容量对应于最终电池组能量容量，并且其中所述当前电池组容量对应于当前电池组能量容量。3.如权利要求1所述的方法，其中确定所述当前电池组容量的所述步骤进一步包括执行自我测试校准过程，并且其中确定所述当前电池组容量的所述步骤进一步包括监视充电循环的每次发生，其中执行所述自我测试校准过程的所述步骤基于在连续的自我测试校准过程之间预设数目的充电循环的完成而被周期性地执行。4.如权利要求1所述的方法，其中将所述电池组充电的所述步骤或者(i)在完成确定所述一组优化充电参数的所述步骤之后被立即执行，或者(ii)在完成确定所述一组优化充电参数的所述步骤之后被推迟。5.如权利要求1所述的方法，其中确定所述当前电池组容量的所述步骤进一步包括：监视一组电池组特性和基于所述一组电池组特性...

【专利技术属性】
技术研发人员：A刘，
申请(专利权)人：源捷公司，
类型：发明
国别省市：美国;US