用于管理電池容量的電動車輛操作的制作方法
【技術領域】
[0001 ] 各個實施例涉及一種響應于周圍和操作狀況控制電池的荷電狀態以管理電池容量的混合動力電動車輛和方法。
【背景技術】
[0002]混合動力電動車輛(HEV)利用內燃發動機和電動馬達的組合來提供推進車輛所需要的動力。這種布置相對于僅具有內燃發動機的車輛而言提供改善的燃料經濟性。用于電動馬達的電能儲存在電池中。車輛的運行策略和某些存放狀況可影響電池的壽命。
【發明內容】
[0003]在此描述了各種系統和方法，所述系統和方法在各種環境狀況、操作狀況和存放狀況下管理電池容量，特別地針對混合動力車輛的電池。所述方法和系統可基于這些狀況設置期望荷電狀態(SOC)以管理電池容量并降低這些參數對電池容量和電池壽命的影響。
[0004]在示例中，電動車輛控制方法包括:接收周圍溫度、天氣預報、區域的每日平均溫度數據、預計的能量使用、存放時間、預計的存放時間以及它們的組合中的至少一個。所述方法可使用周圍溫度、預計的能量使用和存放時間中的至少一個確定電池的期望或目標荷電狀態(SOC)儲存點，以管理電池容量并降低這些參數對電池容量變化的影響。所述方法可允許用戶啟用動態電池容量管理以減輕操作狀況或環境狀況對電池容量和電池壽命的影響。
[0005]在示例中，所述方法還包括存儲與電池容量曲線對應的S0C，電池容量曲線可用于選擇期望或目標SOC和/或調節操作參數以降低或消除操作狀況和/或環境狀況對電池容量和電池壽命的影響。基于一個或更多個操作或周圍狀況所述曲線可用于確定電池容量的變化率。
[0006]在示例中，所述方法還包括接收預計的能量使用，預計的能量使用包括預期的每日或工作日駕駛模式能量使用并改變充電SOC目標，以管理電池容量。
[0007]在示例中，所述方法還包括確定充電開始時間，使得在計劃的車輛的運轉之前使電池很快充電至目標S0C。耗費達到目標SOC的儲存時間可以選擇并且可以基于目標SOC變化，例如，將用于第一目標SOC的第一持續時間限制為大約30分鐘或者更短，用于第二目標SOC的第二持續時間可不受限制。
[0008]在示例中，所述方法還包括確定從電池發送至電網的反饋電量，以將SOC降低至目標S0C，目標SOC可以是SOC值的一定范圍。
[0009]在示例中，所述方法還包括將能量使用劃分成多個基于時間的模式。
[0010]在示例中，所述方法還包括:基于周圍溫度低于閾值，將SOC儲存點設置為最大SOC的指定比率，即，當周圍溫度小于0°C時，將SOC存放點設置為最大SOC的至少90%。
[0011]電動車輛電量控制方法的示例可包括:存儲車輛使用模式；存儲與期望的電池容量關聯的有利的荷電狀態(SOC)曲線；基于周圍溫度和有利的SOC曲線，控制車輛運轉至用于第一車輛使用模式的SOC設置點。在示例中，電動車輛是插電式混合動力電動車輛(PHEV) ο
[0012]在示例中，所述方法還包括使荷電狀態設置點返回到用于第二車輛使用模式的默認的荷電狀態設置點。
[0013]在示例中，所述方法還包括確定長期存放模式并將SOC設置為位于有利的SOC曲線上的充電持續時間點。
[0014]在示例中，所述方法還包括存儲車輛使用模式，車輛使用模式具有長期存放模式，并將能量排放回到電網以在獲得位于有利的SOC曲線上的與用于啟動發動機的足夠的電量關聯的期望S0C。
[0015]在示例中，所述方法還包括發送命令以在長期存放結束時給電池充電至滿荷電狀態或最大操作SOC狀態。
[0016]執行上述方法的系統和車輛還可落在本公開的范圍內。
[0017]在示例中，設備(例如，混合動力電動車輛)可包括:電池，用于給電動馬達供電以推進車輛，其中，電池具有荷電狀態SOC ;存儲器，存儲電池溫度、預計的能量使用和存放時間；處理器，操作性地結合到存儲器，處理器使用周圍溫度、預計的能量使用和存放時間確定電池的SOC儲存點，以管理電池容量以及關聯的電池壽命。
[0018]在示例中，設備可包括用于存儲包括期望或不期望的SOC值或區域的SOC曲線的存儲器，以便于電池容量以及關聯的電池壽命管理。
[0019]在示例中，設備可包括處理器，處理器用于接收預計的能量使用并改變充電SOC目標以通過基于預期的行駛模式能量使用選擇SOC目標而動態地管理電池容量，其中，預期能量使用包括預期的工作日行駛模式能量使用。
[0020]在示例中，設備可包括用于確定充電開始時間的處理器，使得電池在車輛的運轉不久前充電至目標S0C。
[0021]在示例中，設備可包括用于確定從電池發送至電網的反饋電量的處理器，以將SOC減小或降低至期望S0C。
[0022]在示例中，設備可包括用于將能量使用劃分成多個基于時間的模式。
[0023]在示例中，設備可包括處理器，當周圍溫度小于0°C時，將SOC儲存點設置為最大SOC的至少90%。
[0024]在示例中，設備可包括存儲器，在利用電池之后通過外部計算設備更新存儲器。因此，假設/當新的數據變得可使用時，可更新期望或不期望的SOC值或區域。因此，電池或類似的電池的測試及其性能可以是連續的以及用于更新數值，并且可以在整個車輛壽命期間增強車輛性能。
[0025]在示例中，車輛電量控制方法包括:存儲至少包括第一車輛使用模式的車輛使用模式；基于來自存儲的荷電狀態(SOC)曲線的期望S0C，給車輛電池充電或使車輛電池放電，其中，SOC曲線使SOC與第一車輛使用模式的車輛電池的容量和周圍溫度有關。
[0026]在示例中，期望的SOC為針對第二車輛使用模式的默認S0C。
[0027]在示例中，存儲車輛使用模式的步驟包括存儲的長期存放模式，并且期望的SOC與SOC曲線上的充電持續時間點相對應。
[0028]在示例中，充電或放電的步驟包括使能量排放回到公用電網，以獲得期望的S0C，期望的SOC基于用于啟動發動機的足夠的電量。
[0029]在示例中，所述方法還包括發送命令以從與長期存放關聯的期望的SOC增大期望的SOC并且在預期或計劃的存放結束之前在指定的時間段內給電池充電。
[0030]在示例中，種車輛包括:電池，用于給電動馬達供電以推進車輛，其中，電池具有荷電狀態(SOC);存儲器，存儲電池溫度、預計的能量使用和存放時間；處理器，操作性地結合到存儲器，處理器使用電池溫度、預計的能量使用和存放時間控制給電池充電或使電池放電至電池的SOC存放點，以在存放期間管理電池容量。
[0031]在示例中，存儲器包括荷電狀態曲線，荷電狀態曲線包括S0C、存放時間和電池容量之間的關系。
[0032]在示例中，在利用電池之后通過外部計算裝置更新存儲器。
[0033]在示例中，處理器被配置為:接收預計的能量使用，所述預計的能量使用包括預期的工作日行駛模式能量使用，并基于預期的未來使用和存放周期而改變SOC存放點。
[0034]在示例中，在預期或計劃的車輛運轉之前，處理器確定充電開始時間，以獲得與供車輛使用的SOC儲存點不同的目標SOC。
[0035]在示例中，處理器用于確定從電池發送至公用電網的反饋電量，以獲得SOC儲存點。
[0036]在示例中，處理器用于將能量使用劃分成多個基于時間的模式，當電池溫度低于0°C時，處理器用于將SOC存放點設置為最大SOC的至少90%。
【附圖說明】
[0037]圖1是示例性的混合動力電動車輛。
[0038]圖2是包括電池單元以及電池單元監控和控制系統的電池包布置。
[0039]圖3示出用于基于車輛的計算系統的示例方框拓撲圖。
[0040]圖4以示例的方式示出電池容量損失與荷電狀態的關系的曲線圖。
[0041]圖5以示例的方式示出電池容量損失與荷電狀態的關系的曲線圖。
[0042]圖6以示例的方式示出電池容量損失與荷電狀態的關系的另一曲線圖。
[0043]圖7以示例的方式示出車輛使用確定系統的示意性代表。
[0044]圖8以示例的方式示出電池容量損失減輕的方法。
[0045]圖9A和圖9B以示例的方式示出電池容量損失減輕的方法。
[0046]圖10以示例的方式示出電池容量損失減輕的方法。
[0047]圖11示出車輛使用的曲線圖，具體地，電力接通概率矩陣的示例。
[0048]圖12示出車輛使用模式的圖，具體地，每周天數的相似矩陣的示例。
[0049]圖13示出車輛使用的圖，具體地，可能行駛位置和停止持續時間的模式。
【具體實施方式】
[0050]本申請描述了和說明了多個代表性實施例；然而，應理解的是，所公開的實施例僅為示例性的，并且可以以多種和替代形式實施。附圖不一定按比例繪制。可夸大或最小化一些特征以顯示特定部件的細節。因此，在此公開的具體結構和功能細