确定使用中的蓄电池容量的算法制造技术

本发明专利技术涉及确定使用中的蓄电池容量的算法。用于估计使用中的车辆蓄电池容量的方法，该方法包括提供先前蓄电池充电状态、蓄电池温度和积分蓄电池电流安培小时；以及确定在蓄电池接触器已经打开并从负载断开后所述接触器已经被闭合。该方法包括确定所述蓄电池是否已经在所述接触器打开的同时停止足够长的时间段，其中蓄电池停止时间是基于蓄电池温度的；以及从所述蓄电池停止时间期间所述接触器打开之前在所述蓄电池接触器闭合时的最后时间步确定初始蓄电池电压。该方法从所述初始蓄电池电压和所述蓄电池温度确定当前蓄电池充电状态；并且基于蓄电池积分电流安培小时除以所述当前蓄电池充电状态与所述先前蓄电池充电状态之间的差来计算蓄电池容量。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术大体涉及用于估计蓄电池容量的系统和方法，并且更具体地涉及在蓄电池正使用时估计蓄电池容量的系统和方法，其中该方法包括在蓄电池已经停止预定时间段之后使得来自先前驱动周期的积分电流安培小时(integrated current amp-hour)除以先前驱动周期和当前驱动周期之间的蓄电池充电状态(SOC)的变化，其中所述预定时间段基于温度。
技术介绍
电动车辆变得越来越流行。这些车辆包括混合动力车辆，例如增程式电动车 (EREV)，其结合了蓄电池和主功率源，例如内燃发动机、燃料电池系统等；以及仅使用电力的车辆，例如蓄电池电动车(BEV)。所有这些电动车类型均使用包括大量蓄电池单元的高压蓄电池。这些蓄电池能够是不同的蓄电池类型，例如锂离子、镍金属氢化物、铅酸等等。用于电动车辆的典型高压蓄电池系统可以包括大量蓄电池单元或大量包括多个蓄电池单元的模块以便满足车辆动力和能量需求。蓄电池系统能够包括各个蓄电池模块，其中每个蓄电池模块可包括特定数量的蓄电池单元，例如十二个单元。各个蓄电池单元可以串联地电联接，或者一系列单元可以并联地电联接，其中模块中的大量单元可以串联连接并且每个模块被并联地电联接到其他模块。不同的车辆设计包括针对具体应用采用各种折衷和优点的不同蓄电池设计。当蓄电池组相对新时，蓄电池组中的每个单元通常以大约相同的性能水平(即最大电荷或容量)工作。不过，因为蓄电池组随着时间老化，所以每个单元在性能上的退化通常与其他电池不同，其中蓄电池组的性能由最小性能单元的性能所限制。此外，蓄电池组中的蓄电池单元或蓄电池模块可能因为其他原因(例如内部短路、容量损失、大电阻、高温等) 失效或者可能以其他方式在性能上受限。因为蓄电池寿命终结的蓄电池老化问题，所以电动车辆的控制算法通常需要了解蓄电池的容量来跟踪或确定蓄电池S0C。估计蓄电池容量的已知算法迄今为止效率低于其应该具有的效率，因为通常难以在任意的具体时间点知道进行计算来确定蓄电池容量的各种输入是否有效或合适。
技术实现思路
根据本专利技术的教导，公开了用于估计车辆蓄电池的容量的系统和方法，其中该方法使用在蓄电池已经停止基于温度的预定时间段之后驱动周期之间蓄电池SOC的变化和积分电流安培小时。该方法包括提供蓄电池数据，其包括先前蓄电池充电状态、蓄电池温度和积分蓄电池电流安培小时，该方法还包括确定在蓄电池接触器已经打开并与负载断开之后已经被闭合。该方法确定蓄电池是否已经在接触器打开时停止了足够长的时间段，其中蓄电池停止时间是基于蓄电池温度的，并且该方法还从蓄电池停止时间期间接触器打开之前蓄电池接触器闭合时的最后时间步确定初始蓄电池电压。该方法从初始蓄电池电压和蓄电池温度确定当前蓄电池充电状态，并且基于蓄电池积分电流安排小时除以当前蓄电池充电状态和先前蓄电池充电状态之间的差来计算蓄电池容量。本专利技术还提供了以下技术方案。方案1. 一种用于估计蓄电池的容量的方法，所述方法包括提供蓄电池数据，包括先前蓄电池充电状态、蓄电池电压、蓄电池温度和积分蓄电池电流安培小时；确定在蓄电池接触器已经打开而从负载断开所述蓄电池后所述接触器已经被闭合； 确定所述蓄电池是否已经在所述接触器打开的同时停止了足够长的时间段，其中蓄电池停止时间是基于蓄电池温度的；将初始蓄电池电压确定为来自在所述蓄电池停止时间期间所述接触器打开之前所述蓄电池接触器闭合时的最后时间步的蓄电池电压；从所述初始蓄电池电压和所述蓄电池温度确定当前蓄电池充电状态；以及基于所述积分蓄电池电流安培小时除以所述当前蓄电池充电状态与所述先前蓄电池充电状态之间的差来计算蓄电池容量。方案2.根据方案1所述的方法，其中所述蓄电池是高压车辆蓄电池并且所述负载是车辆上的车辆负载。方案3.根据方案2所述的方法，其中提供蓄电池数据包括提供针对所述车辆的先前驱动周期的所述先前蓄电池充电状态和所述积分蓄电池电流安培小时、所述驱动周期的平均蓄电池温度以及先前车辆驱动周期的时长。方案4.根据方案2所述的方法，其中计算所述蓄电池容量包括确定所计算的容量是有效容量。方案5.根据方案4所述的方法，其中确定所述蓄电池容量是否有效包括确定来自所述先前驱动周期的时间小于第一预定时间阈值、确定所述当前蓄电池充电状态和所述先前蓄电池充电状态之间的差大于预定最小阈值、确定所述蓄电池已经处于停止情况长于预定第二时间阈值以及确定所述蓄电池电流安培小时小于预定电流阈值。方案6.根据方案1所述的方法，其中确定当前蓄电池充电状态包括确定所述当前蓄电池充电状态是否是有效充电状态，并且如果所述当前蓄电池充电状态是无效的，则阻止对所述蓄电池容量的计算。方案7.根据方案6所述的方法，其中确定所述当前蓄电池充电状态是否有效包括确定所述蓄电池温度是有效温度、所述初始蓄电池电压是有效电压、所述蓄电池电流不处于故障工作情况、所述蓄电池电流小于预定电流校准值并且所述蓄电池已经处于停止情况长于预定时间阈值。方案8. —种用于估计车辆中的高压车辆蓄电池的容量的方法，所述方法包括 提供蓄电池数据，包括所述车辆的先前驱动周期的先前蓄电池充电状态、所述车辆的所述先前驱动周期的积分蓄电池电流安培小时、蓄电池电压和蓄电池温度；确定在蓄电池接触器已经打开而从高压车辆总线断开所述蓄电池后所述接触器已经被闭合；确定所述蓄电池是否已经在所述接触器打开的同时停止了足够长的时间段，其中停止时间是基于蓄电池温度的；将初始蓄电池电压确定为来自在所述蓄电池停止时间期间所述接触器打开之前所述蓄电池接触器闭合时的最后时间步的蓄电池电压；从所述初始蓄电池电压和所述蓄电池温度确定当前蓄电池充电状态； 确定所述当前蓄电池充电状态是否是有效充电状态；以及如果所述当前蓄电池充电状态是有效的，则基于所述积分蓄电池电流安培小时除以所述当前蓄电池充电状态与所述先前蓄电池充电状态之间的差来计算蓄电池容量。方案9.根据方案8所述的方法，其中计算所述蓄电池容量包括确定所计算的容量是有效容量。方案10.根据方案9所述的方法，其中确定所述蓄电池容量是否有效包括确定来自所述先前驱动周期的时间小于第一预定时间阈值、确定所述当前蓄电池充电状态和所述先前蓄电池充电状态之间的差大于预定最小阈值、确定所述蓄电池已经处于停止情况长于第二预定时间阈值以及确定所述蓄电池电流安培小时小于预定电流阈值。方案11.根据方案8所述的方法，其中确定所述当前蓄电池充电状态是否有效包括确定所述蓄电池温度是有效温度、所述初始蓄电池电压是有效电压、所述蓄电池电流不处于故障工作情况、所述蓄电池电流小于预定电流校准值并且所述蓄电池已经处于停止情况长于预定时间阈值。方案12. —种用于估计蓄电池的容量的系统，所述系统包括提供蓄电池数据的装置，所述蓄电池数据包括先前蓄电池充电状态、蓄电池电压、蓄电池温度和积分蓄电池电流安培小时；确定在蓄电池接触器已经打开而从负载断开所述蓄电池后所述接触器已经被闭合的装置；确定所述蓄电池是否已经在所述接触器打开的同时停止了足够长的时间段的装置，其中蓄电池停止时间是基于蓄电池温度的；将初始蓄电池电压确定为来自在所述蓄电池停止时间期间所述接触器打开之前所述蓄电池接触器闭合时的最后时间步的蓄电池电压的装置；从所述初始蓄电池电压和所述蓄电池温度确定当前蓄电池充电状态的装置本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
...

【专利技术属性】
技术研发人员：KM约翰森，GE史密斯，DR弗里施，BJ科赫，
申请(专利权)人：KM约翰森，GE史密斯，DR弗里施，BJ科赫，
类型：发明
国别省市：