一种用于混合动力车辆的燃料经济性的控制方法，包括：估计电池的温度，测量电池的电流，以及测量电池的电压。根据电池的充电状态（ＳＯＣ）和所估计温度来确定标称的最佳充电电压。如果该ＳＯＣ超过了预定水平，且电流处于预定的范围内，则将该标称的最佳充电电压减小到燃料经济性最小的充电电压。然后利用ＤＣ／ＤＣ转换器以所述燃料经济性的最小值为所述电池充电。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及给混合动力车辆再充电的非推进电池，更加特别地， 涉及一种用于改进混合动力车辆的电池寿命、前灯寿命以及燃料经济性的电池再充电方法和i殳备.
技术介绍
常规的非推进车辆电池是一个电化学装置，其包括一个或多个将 化学能转化成电能的电池。目前，非推进的车辆电池是12伏直流 (DC)电池，它可提供大约12. 6伏特。常规的12伏电池通常包括六 个串联连接的电池，每个电池产生大约2.1伏特。混合动力车辆包括 一个或多个附加的推进电池，其可提供功率驱动和/或重启车辆.推 进电池通常是大功率的，例如，是300伏的直流(DC)电池.除 非另有说明，术语电池在下文中指的是非推进式12伏直流电池.当驾驶员起动混合动力车辆的发动机时，起动装置从电池提取电 流并减小电池上的电荷.混合动力车辆的充电系统可为电池再充电， 该充电系统通常包括具有稳压器的DC/DC转换器，和可选择的充电指 示器.该DC/DC转换器将推进电池的输出转换成电压降低的电功率以 便为12伏非推进电池充电。DC/DC转换器中的稳压器可调节由DC/DC 转换器产生的输出电压和电流电平.充电指示器可提供充电系统和/ 或电池的工作状态的视觉指示.当发动机在运行时，充电系统为电池充电，以及给与车辆相联的 其它电气系统和负栽提供功率.车辆的一些电力负栽例如包括供暖通 风和空气调节(HVAC)风扇、空气调节(AC)压缩机离合器、加热的 座位、加热的反射镜、车窗除雾器、窗上刮水器、门控车室照明灯、车厢灯、发动机冷却风扇等等.DC/DC转换器中的稳压器使DC/DC转换器的输出电压保持在一定 的电压范围内，如13至16伏，当电压处于该电压范围内时，DC/DC 转换器可执行几种功能。DC/DC转换器能够为电池充电，以及向其它 车辆电气系统和负栽提供功率.还可以防止与电池的充电不足或过度充电相关的问题.如果电池充电不足，那么电池就不能够转动曲柄和 起动发动机.如果电池被过度充电，那么电池可能会过热和/或进行 放气(在电池中形成酸性气体)并被永久性损坏.DC/DC转换器中的稳压器可根据电池的温度和电池的充电状态 (S0C)调节输出电压.然而，常规的温度和S0C监视器较为昂责和 不够准确.常规的温度和SOC监视器还需要大量的附加配线和附加的 电子元件，授权给Kapsokavathis等的共同转让的美国专利US6809501公开 了一种改进燃料经济性的方法.由Kapsokavathis等人的专利公开的 燃料经济性控制方法包括估计电池的温度、测量车辆电池的电流以及 测量电池的电压.之后，根据电池的充电状态(S0C)和所估计温度 来确定标称的最佳充电电压，然后，如果SOC超过了预定水平，且电 流处于预定的范围内，则Kapsokavathis等人的专利将标称的最佳充 电电压减小到燃料经济性最小的充电电压.
技术实现思路
本专利技术提供一种控制方法，该方法改进了混合动力车辆的燃料经 济性，根据该方法，确定电池的充电状态(S0C).确定电池的标称 的最佳充电电压.如果SOC超过了预定水平，且电流处于预定的范围 内，则将标称的最佳充电电压减小到燃料经济性最小的充电电压.然 后，利用DC/DC转换器以燃料经济性的最小值为电池充电.根据本专利技术的一个方面，预定的水平大约为80%,预定的范围介 于-8A和15A之间.根据本专利技术的另一个方面，如果外部空气温度处于第一温度范围 内，车辆速度小于预定速度，且附属设备被关闭，则将标称的最佳充 电电压减小到燃料经济性最小的充电电压.根据本专利技术的另一个方面，该标称的最佳充电电压以S0C为基e根据本专利技术的另一个方面，该方法还包括估计电池的温度；测量 电池的电压，其中S0C以温度、电压和电流为基础，根据本专利技术的另一个方面，确定标称的最佳充电电压包括确定电池的运行S0C;和根据运行的S0C和温度对标称的最佳充电电压值进 行插值.根据本专利技术的另一个方面，对标称的最佳充电电压值进行插值是 以多个校准常数为基础的.本专利技术还提供一种用于防止混合动力车辆的电池疏酸化的方法.根据该方法，根据电池的充电状态(soc)来确定标称的最佳充电电压.然后，将该标称的最佳充电电压与阈值进行比较.如果在第 一预定时间周期中该标称的最佳充电电压低于阈值，则增大该标称的最佳充电电压使其超过阈值，并利用DC/DC转换器以增大的标称的最 佳充电电压为电池充电.当在下文结合随附的附围详细描述实施本专利技术的最佳方式时，本 专利技术上面的特征和优点以及其它特征和优点将变得显而易见.附图说明图l是根据本专利技术用于调节被传递给电池的充电电压的系统的功 能框图；图2是示出了图1中所述系统的主体控制模块(BCM)、电流传 感器以及电池的电路示意图；图3是示出了本专利技术的电池充电状态(BCS)算法的步骤的流程图；图4是示出了本专利技术的估计电池温度算法的步骤的流程困；图5是示出了本专利技术的调节电压控制(RVC)算法的步稞的流程图；图6是示出了本专利技术的燃料经济性(FE)算法的步骤的流程图； 困7是示出了本专利技术的误差校正算法的步骤的流程图；以及 图8是示出了根据本专利技术与脉宽调制(PWM)的工作循环成函数 关系的DC/DC转换器输出电压的曲线困.具体实施方式下面对优选实施例的描述仅仅是示例性的，而不是为了以任何方 式限制本专利技术、应用或用途。为了清楚起见，在附图中使用相同的参 考数字来表示相同的元件。除了使输出电压保持在一定的电压范围内，DC/DC转换器中的稳 压器在电压范围内改变输出电压，以适应在各种工作条件下的变化， 当这样做时，系统可保持电池寿命，并改进混合动力车辆的燃料经济性.首先，稳压器给DC/DC转换器发信号，当起动发动机时产生接近 电压范围的最高值的输出电压.如果发动机短暂地运转，则在发动机 停机之前为电池再充电.当在发动机运行的同时使电池完全再充电时，稳压器使DC/DC转 换器的输出电压减小到电压范围的下限附近.当适当操作时，稳压器 可防止电池的过度充电和放气，稳压器还可以保持电池寿命，并增大 车辆部件如前灯的寿命，如果车辆在慢交通量中处于怠速，同时高的电力负栽使电池放 电，则稳压器将DC/DC转换器的输出电压设置在电压范围的上限附 近. 一旦电池被再充电，稳压器就将使DC/DC转换器的输出电压减小 到电压范围的下限附近.为了如上所述地操作稳压器， 一控制器周期性地轮询电池温度和 充电状态(S0C)。在一个实施例中，通过感测电池内电解质溶 液的温度来测量电池温度.如果电池温度较低，则电池需要比更高电 池温度所需的还要高的再充电电压.控制器估计电池温度，并控制稳 压器以提供合适的DC/DC转换器的输出电压，控制器还确定电池的S0C,控制器控制稳压器的输出电压，以将 电池再充电至合适的S0C和/或在没有对电池充电不足或过度充电的 情况下操作电气系统.如果S0C较高，则控制器控制稳压器的输出电 压以减小电池电压和/或在没有对电池充电不足或过度充电的情况下 以较低的电压操作电气系统.现在参考图1，系统IO可利用发动机和推进电池调节传递给混合 动力车辆中的电池的充电电压.在共同转让的美国专利US6809501中 描述了一种类似的系统，在此将其全文引入作为参考.该系统10包 括DC/DC转换器12、点火(IGN)系统14、发本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种用于混合动力车辆的燃料经济性的控制方法，包括： 确定电池的充电状态（ＳＯＣ）； 确定所述电池的标称的最佳充电电压； 如果所述ＳＯＣ超过了预定水平，且所述电流处于预定的范围内，则将所述标称的最佳充电电压减小到燃料经济性最小的充电电压；以及 利用ＤＣ／ＤＣ转换器以所述燃料经济性的最小值为所述电池充电。
【技术特征摘要】
US 2006-7-24 11/4593801.一种用于混合动力车辆的燃料经济性的控制方法，包括确定电池的充电状态(SOC)；确定所述电池的标称的最佳充电电压；如果所述SOC超过了预定水平，且所述电流处于预定的范围内，则将所述标称的最佳充电电压减小到燃料经济性最小的充电电压；以及利用DC/DC转换器以所述燃料经济性的最小值为所述电池充电。2. 如权利要求l所述的方法，其中所述预定的水平大约为80%。3. 如权利要求1所述的方法，其中所述预定的范围介于-8A和 15A之间.4. 如权利要求1所述的方法，其中如果外部空气温度处于第一 温度范围内，车辆速度小于预定速度，且附属设备被关闭，则执行所 述减小的步骤，5. 如权利要求1所述的方法，其中所述标称的最佳充电电压以 所述SOC为基础.6. 如权利要求l所述的方法，还包括 估计所述电池的温度；以及测量所述电池的电压，其中所述SOC以所述温度、所述电压和所 述电纟危为基础.7. 如权利要求1所述的方法，其中确定所述标称的最佳充电电 压包括确定所述电池的运行S0C;和根据所述运行的SOC和所述温度对所述标称的最佳充电电压值进 行插值，8. 如权利要求7所述的方法，其中所述插值是以多个校准常数 为基础的，9. 一种用于混合动力车辆的燃料经济性的控制方法，包括 估计电池的温度；测量由所述电池提供的电流； 确定所述电池的充电状态(S0C); 确定所述电池的标称的最佳充电电压；如果所述soc超过了预定水平，且所述电流处于预定的范围内， 则...
【专利技术属性】
技术研发人员：RK塞雷尔斯，WJ奥梅尔，RM布里斯，
申请(专利权)人：通用汽车环球科技运作公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]
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