車輛、電池控制系統以及操作牽引電池的方法
【技術領域】
[0001] 本申請總體上涉及牽引電池荷電狀態和容量估計。
【背景技術】
[0002] 混合動力電動車輛和純電動車輛依靠牽引電池來提供用于推進車輛的動力。為了 確保車輛的優化操作，可監測牽引電池的各種特性。一個有用的特性是：電池功率容量，指 示電池在給定的時間可以供應多少電力或者可以吸收多少電力。另一個有用的特性是：電 池荷電狀態，指示在電池中儲存的電荷的量。對于在充電/放電、將電池保持在安全的操作 極限內以及使電池單元平衡期間控制電池的操作而言，電池特性是重要的。
[0003] 可以直接或間接測量電池特性。可以利用傳感器直接測量電池電壓和電流。其他 的電池特定可能需要首先估計電池的一個或更多個參數。被估計的參數可包括與牽引電池 相關聯的電阻、電容以及電壓。接著，可從所估計的電池參數中計算出電池特性。包括實現 卡爾曼濾波器模型來遞歸地估計模型參數的許多現有技術方案適用于估計電池參數。
【發明內容】
[0004] 一種用于車輛的電池控制系統包括具有多個電池單元的牽引電池和至少一個控 制器。所述至少一個控制器被配置為：為牽引電池產生模型參數估計值；響應于滿足持續 激勵條件和估計收斂條件，根據從所述模型參數估計值獲得的荷電狀態而操作牽引電池。
[0005] 當滿足了下面的條件式時，可滿足持續激勵條件：
【主權項】
1. 一種用于車輛的電池控制系統，包括： 牽引電池，包括多個電池單元； 至少一個控制器，被配置為：為牽引電池產生模型參數估計值；響應于滿足持續激勵 條件和估計收斂條件，根據從所述模型參數估計值獲得的荷電狀態而操作牽引電池。
2. 根據權利要求1所述的電池控制系統，其中，當滿足下面的條件式時，滿足持續激勵 條件：
其中，Tpe是積分間隔，Vt是端電壓，V。。是開路電壓，i是電流，α a i是預定值。
3. 根據權利要求1所述的電池控制系統，其中，當模型參數估計值中的至少一個和相 對應的模型參數測量值之間的誤差幅值小于預定閾值持續預定時間段時，滿足估計收斂條 件。
4. 根據權利要求1所述的電池控制系統，其中，所述至少一個控制器還被配置為：響應 于持續激勵條件和估計收斂條件中的至少一個未被滿足，使得電池功率需求的預定數量的 頻率分量幅度超出預定幅值，而不影響車輛的加速度。
5. 根據權利要求1所述的電池控制系統，其中，所述至少一個控制器還被配置為：根據 從第一荷電狀態和第二荷電狀態獲得的電池容量而操作牽引電池，其中，在從估算第一荷 電狀態時起檢測到至少預定量的電流吞吐量之后，估算第二荷電狀態。
6. 根據權利要求5所述的電池控制系統，其中，在通常的點火循環內估算第一荷電狀 態和第二荷電狀態。
7. 根據權利要求5所述的電池控制系統，其中，當電池溫度高于預定溫度時，估算第一 荷電狀態和第二荷電狀態。
8. 根據權利要求5所述的電池控制系統，其中，所述至少一個控制器還被配置為：調度 第一荷電狀態和第二荷電狀態在預定的時間窗內被估算。
9. 根據權利要求8所述的電池控制系統，其中，所述至少一個控制器還被配置為：調 度所述預定的時間窗，使得接連的預定時間窗之間的時間隨著牽引電池的年齡的增加而延 長。
10. 根據權利要求8所述的電池控制系統，其中，所述至少一個控制器還被配置為：響 應于持續激勵條件和估計收斂條件中的至少一個在預定的時間窗內沒有被滿足，使得電池 功率需求的預定數量的頻率分量幅度超出預定幅值，而不影響車輛的加速度。
【專利摘要】本發明提供一種車輛、電池控制系統以及操作牽引電池的方法。混合動力電動車輛和純電動車輛包括由多個電池單元構成的牽引電池。控制電池系統可需要得知電池荷電狀態和電池容量。可從估計的牽引電池模型參數獲得所述荷電狀態和電池容量值。所估計的模型參數的準確性取決于信號豐富性和估計方案的收斂性能。當滿足持續激勵條件和估計收斂條件時，可估計出準確的模型參數。如果不滿足所述條件，則可以執行電池的主動激勵，以提高滿足所述條件的機會。
【IPC分類】B60L11-18, B60R16-033
【公開號】CN104859471
【申請號】CN201510087735
【發明人】李勇華
【申請人】福特全球技術公司
【公開日】2015年8月26日
【申請日】2015年2月25日
【公告號】DE102015202540A1, US20150231986