提供了用于控制进入和／或出自车辆能量储存装置的电力传递速率以影响该能量储存装置的当前充电状态的方法和系统。该车辆可执行包括多个未来电力传递机会的任务。在一个实施例中，该方法包括基于未来电力传递机会的估计持续时间来调整电力传递速率。另外，该方法可包括：如果未来电力传递机会的估计持续时间不同于预定阈值，那么改变在未来电力传递机会的电力传递速率。该方法可以延长能量储存装置的工作寿命。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本文所公开的主题涉及用于改进车辆能量储存装置的性能从而延长该装置的工作寿命的方法和系统。
技术介绍
电动车和混合电动车辆(诸如机车)利用车载再充电电能储存装置来操作。能量储存装置可包括一种或多种蓄电池、超高电容器(super-capacitors)、超级电容器 (ultracapacitors)禾口飞轮系统(flywheel system)。在操作期间，能量储存装置经历频繁的周期性充电与放电循环。另外，这种装置的工作寿命和性能特征可受到充电/放电发生的充电/放电速率与深度和/或电流电平影响。在充电/放电活动期间使用更快且更深的速率和更高的电流电平不利地影响能量储存装置的工作寿命和储存容量。装置的使用年限、使用频率和储存温度是影响其性能的一些额外参数。电能储存装置的降低的性能又可能会影响到使用它们的电动车辆(或者混合电动车辆)的性能和燃料效率。
技术实现思路
提供用于控制进入和/或出自车辆的能量储存装置的电力传递速率(power transfer rate)以影响能量储存装置的当前充电状态的方法和系统。在一实施例中，该方法包括基于未来电力传递机会(future power transfer opportunity)的估计持续时间来调整电力传递速率。另外，该方法可包括如果未来电力传递机会的估计持续时间不同于预定阈值，则改变未来电力传递机会的电力传递速率。此外或者作为替代，还可进一步基于任务的改变(change in mission)或者机会的持续时间的改变来调整电力传递速率。在一实例中，可预定即将发生的电力传递机会是长持续时间充电机会。因此，即将发生的充电机会的电力传递速率可被分配低于最大容许充电速率的值。此外，能量储存装置可在前面的放电机会中被放电到较低的最初充电状态。以此方式，在长持续时间的充电机会结束时而不是更早地，能量储存装置可被完全充电，尽管是以较低速率。在另一个实例中，可预定即将发生的电力传递机会是短持续时间充电机会。因此，即将发生的充电机会的电力传递速率可被分配更高或甚至最大值。此外，能量储存装置可在前面的放电机会中被放电到较高充电状态。因此，在较短持续时间的充电机会结束时而不是更早地，能量储存装置可被完全充电，尽管是以较快速率。以此方式，能从关于未来充电和放电机会的先验信息 (例如，在未来充电或放电机会之前已知、推导和/或估计的信息)获利来通过较低充电速率和通过先前放电到较低最初充电状态而更佳地利用较长充电持续时间。这种操作不仅提供更高效的电力传递，而且也减轻车辆中能量传递装置的降级，同时仍在机会结束时到达所需充电状态。利用关于多个未来充电和放电机会和其持续时间的先验信息，在给定车辆任务中，还可能定制每个未来电力传递机会的电力传递分布(power transfer profile)。在一实例中，通过调整进入和/或出自能量储存装置的电力传递速率以影响当前充电状态， 且通过基于未来电力传递机会的估计持续时间来调整电力传递速率，可避免过度充电和充电不足，从而延长该装置的寿命。此外，在另一实例中，通过将能量储存装置的总电力传递活动分成更小的电力传递机会，且还通过基于能量储存装置的操作条件(诸如装置使用年限、温度、容量等)在这些即将发生的机会中的每一个机会中调整电力传递分布，可延长该装置的寿命且优化性能。此外，在另一实例中，通过基于能量储存装置的操作条件(诸如装置使用年限、温度、容量、充电状态等)将电力传递活动分成单独电压和电流需求，可延长该装置的寿命且优化性能。应了解上文的概述只是以简化形式来介绍在专利技术详述中进一步描述的一系列概念。并不意味着指出所要求保护的主题的关键或基本特点，所要求保护的主题的范围由所附的权利要求唯一地限定。而且，所要求保护的主题并不限于解决上文和本公开内容的任何部分中所提出的任何缺点的实施方式。附图说明参考附图，通过阅读下文的非限制性实施例的描述，本专利技术将会被更好地理解，在附图中图1示出带有根据本公开内容的能量管理系统的柴油_电动机车的实例实施例。图2示出可用于给定所需充电状态的替代电力传递分布的实例图(example map) ο图3示出描绘了响应于未来电力传递机会改变的电力传递分布改变的实例图。图4示出根据本公开内容用于选择电力传递分布的高层次流程图。图5示出考虑替代性能影响参数的用于进一步调整选定电力转移分布的高层次流程图。图6示出响应于车辆任务的突然改变来调整电力传递分布的高层次流程图。 具体实施例方式车辆(诸如利用可再充电的电能储存装置操作的机车)可被配置成具有集成能量管理系统，集成能量管理系统控制到能量储存装置和来自能量储存装置的电力传递分布。 可不仅基于能量储存装置的操作条件，而且也响应于任务期间可用的充电/放电机会和可能会影响装置性能的装置的其它固有特征来控制电力传递分布。参看图1示出一实例，其中能量管理系统监视机车的车载电能储存装置的操作条件且相应地调整充电/放电分布以便最大化装置的工作寿命。能量储存装置的充电循环可被优化为多个子充电循环，多个子充电循环匹配该装置的预期性能和寿命。如在图2至图3中所示，该系统可基于即将发生的充电机会和前面的放电机会的持续时间从多种充电分布选择。选定分布可通过执行充电/放电分布程序(例如，如在图4 中所描绘的那样)来确定，从而可优化能量储存装置的性能。其中，能量管理系统可被配置成接收关于车辆任务分布的信息(例如，从位置识别系统)和根据该任务的每个未来充电/ 放电机会来调整能量储存装置的充电/放电分布。能量管理系统可被配置成考虑替代性能影响特征(诸如该装置的使用年限和温度)通过执行性能调整程序(例如，如在图5中所描绘的那样)来进一步调整该分布。在任务突然改变的情况下，最初确立的充电分布和基础架构(base architecture)可通过执行任务调整程序(例如，如图6所描绘的那样)而进一步调整。通过响应于装置操作条件和潜在的充电/放电机会的可用性来定制能量储存装置的操作，可确保高效电力传递且可避免装置的过早降级。另外，通过将总充电循环分成适当子充电循环来调整该装置的电力传递速率，可改进装置的总体寿命和容量。图1是实例混合车辆系统的方块图，其在此处描绘为机车100，被配置成在轨道 104上运行。如本文中所描绘的那样，在一实例中，机车是柴油电动车辆，其操作位于主发动机外壳102内的柴油发动机106。但是，在机车100的替代实施例中，可采用替代发动机配置，例如诸如汽油发动机或者生物柴油或天然气发动机。应了解车辆或者可为公路卡车、 公共汽车、货车或者客运车辆、越野车(OHV)，诸如大型挖掘机、开挖自卸车和类似车辆。另外，该车辆系统可为混合电动推进系统，诸如可用于海洋和固定应用中的那种，包括用于装载/卸载货物的起重机和绞盘系统。机车操作人员和机车系统控制和管理中所涉及的电子构件(诸如能量管理系统 16)可容纳于机车司机室103内。能量管理系统116可包括多个微处理器和/或计算机。 能量管理系统116可与车辆控制系统128通信。车辆控制系统128可为也位于机车司机室 103中的车载控制系统。或者，车辆控制系统可位于远处。车辆控制系统128和/或能量管理系统116还可包括位置识别系统，诸如全球定位系统(GPS)、基于惯性的定位系统本文档来自技高网...
【技术保护点】
１．一种用于控制进入和／或出自车辆的能量储存装置的电力传递速率以影响所述能量储存装置的当前充电状态的方法，所述车辆执行车辆任务，所述任务包括多个未来电力传递机会，所述方法包括：基于未来电力传递机会的估计持续时间来调整所述电力传递速率。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：L·萨拉苏，
申请(专利权)人：通用电气公司，
类型：发明
国别省市：US
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