電里程影響因素的顯示和算法
【技術領域】
[0001]本申請涉及針對包括能量轉換裝置(例如電機)的車輛的滿電荷里程(range perfull charge)預測。
【背景技術】
[0002]車輛，例如電池電動車輛(BEV)、插電式混合動力電動車輛(PHEV)、輕度混合動力電動車輛(MHEV)、或全混合動力電動車輛(FHEV)，包括能量存儲裝置，例如高壓(HV)電池，以用作車輛的推進源。HV電池可包括部件和系統以輔助管理車輛的性能和運轉。HV電池可包括電互連在電池單體端子與互連器母線之間的電池單體的一個或更多個陣列。HV電池和周圍環境可包括熱管理系統以輔助管理HV電池部件、系統和單個電池單體的溫度。具有一個或更多個HV電池的車輛可包括測量和/或估計描述HV電池、車輛部件、和/或電池單體當前工況的電池管理系統。電池管理系統還可將與測量和估計相關的信息輸出至界面。
【發明內容】
[0003]—種用于估計車輛的滿電荷里程(RPC)的方法包括:響應于檢測到影響車輛能量消耗的預定義狀況的存在，通過控制器向界面輸出RPC和指示預定義狀況影響RPC的程度的標志。所述預定義狀況可包括輔助負載因素、由于駕駛類型導致的推進因素、由于電池壽命導致的推進因素、和由于環境狀況導致的推進因素中的至少一個。RPC和所述標志可基于說明了所述預定義狀況的消耗率，且可基于車輛行駛的預選可校準距離。RPC和所述標志可基于說明了所述預定義狀況的消耗率，且可當所述預定義狀況存在時在駕駛周期的預定義間隔期間內獲得。RPC和所述標志還可基于與所述預定義間隔相關聯的平均能量消耗率和總車輛能量消耗。RPC和所述標志還可基于所述平均能量消耗率與和所述預定義狀況相關聯的預選標稱消耗狀況之間的差。所述間隔可為基于時間的間隔、基于行程的間隔、或基于距離的間隔。所述標志中的至少一個可為顯示與車輛的能量存儲裝置的電荷狀態相關的里程距離的圖形元素。所述標志中的至少一個可為顯示與車輛的能量存儲裝置的電荷狀態相關的功率消耗百分比的圖形元素。所述標志中的至少一個為顯示在預選可校準距離期間與RPC相關的能量消耗百分比的圖形元素。
[0004]—種電動車輛包括一個或更多個車輛部件、用于將能量供應至所述車輛部件的牽引電池、一個或更多個傳感器、控制器。一個或更多個傳感器監控所述車輛部件、牽引電池和預選環境狀況。控制器被配置為:響應于來自傳感器的輸入，向界面生成輸出，該輸出包括RPC和指示環境狀況與部件和電池的運轉中的每個對RPC的影響程度的標志。所述車輛部件中的至少一個可被配置為由駕駛員激活，且所述標志可包括識別由于所述車輛部件中的至少一個的激活導致的RPC減少的指示符。所述車輛部件中的至少一個在被激活時可從電池引出電流，且所述標志可包括識別由于所述車輛部件中的至少一個的激活導致的RPC減少的指示符。所述標志可為顯示與預選的基于時間的間隔、基于行程的間隔、或基于距離的間隔相關的功率消耗百分比的圖形元素。
[0005]一種車輛牽引電池系統包括牽引電池、被配置為從牽引電池引出電流的車輛部件、界面、控制器。控制器被配置為:響應于檢測到由于電流導致的能量消耗變化狀況，向界面輸出滿電荷里程(RPC)和指示由于電流導致的RPC減少的程度的標志。所述標志中的至少一個可為顯示與預選的基于時間的間隔、基于行程的間隔、或基于距離的間隔相關的功率消耗百分比的圖形元素。所述車輛還可包括被配置為由駕駛員激活的另一車輛部件。控制器還可被配置為:響應于檢測到所述另一車輛部件的激活狀況，向界面輸出指示由于所述另一車輛部件的激活所導致的RPC減少的程度的標志。控制器還可配置為:響應于檢測到由于環境狀況導致的能量消耗變化狀況，向界面輸出指示由于環境狀況導致的RPC減少的程度的標志。
【附圖說明】
[0006]圖1為說明了電池電動車輛的示意圖。
[0007]圖2為說明了車輛的示例的方框圖。
[0008]圖3為說明了用于使滿電荷里程(RPC)預測架構運轉的算法的示例的流程圖。
[0009]圖4為說明了用于使RPC預測架構運轉的基于時間的算法的示例的流程圖。
[0010]圖5A為對界面的輸出的配置的示例的說明圖，其可包括與RPC預測算法相關的能量消耗類別的指示符。
[0011 ] 圖5B為對界面的輸出的另一配置的示例的說明圖，其可包括與RPC預測算法相關的能量消耗類別的指示符。
[0012]圖5C為對界面的輸出的另一配置的示例的說明圖，其可包括與RPC預測算法相關的能量消耗類別的指示符。
[0013]圖f5D為對界面的輸出的另一配置的示例的說明圖，其可包括與RPC預測算法相關的能量消耗類別的指示符。
[0014]圖5E為對界面的輸出的另一配置的示例的說明圖，其可包括與RPC預測算法相關的能量消耗類別的指示符。
[0015]圖6為說明了用于使RPC預測架構運轉的基于行程的算法的示例的流程圖。
[0016]圖7A和圖7B為說明了用于使RPC預測架構運轉的基于距離的算法的示例的流程圖。
【具體實施方式】
[0017]本說明書中描述了本申請的多個實施例。然而，應當理解的是，公開的實施例僅僅為示例且其它實施例可采取各種和可選的形式。附圖不需要按比例繪制；一些特征可被放大或縮小以顯示特定部件的細節。因此，本說明書中公開的具體結構和功能細節不應被認為是限制，但僅僅被認為是用于教導本領域技術人員以多種形式利用本發明的代表性基礎。如本領域技術人員將理解的，參考任一【附圖說明】和描述的各種特征可與一幅或更多其它附圖中說明的特征結合以形成未明確說明或描述的實施例。說明的特征的組合提供了用于典型應用的代表性實施例。然而，可能需要與本公開的教導一致的特征的各種組合和變型以用于特定應用或實施。
[0018]圖1繪不了典型的插電式混合動力電動車輛(PHEV)的不意圖。典型的插電式混合動力電動車輛12可包括機械連接至混合動力變速器16的一個或更多個電機14。電機14可以能夠作為馬達或發電機運轉。此外，混合動力變速器16機械連接至發動機18。混合動力變速器16還機械連接至驅動軸20，驅動軸20機械連接至車輪22。當發動機18被發動或關閉時，電機14可提供推進能力和減速能力。電機14還用作發電機且可通過回收通常將在摩擦制動系統中作為熱損失的能量而提供燃料經濟性收益。電機14還可提供減少的污染物排放，這是由于在一定狀況下混合動力電動車輛12可以以電動模式或混合動力模式運轉以降低車輛12的整體燃料消耗。
[0019]牽引電池或電池組24存儲且提供可被電機14使用的能量。牽引電池24通常提供從牽引電池24內的一個或更多個電池單體陣列(有時被稱為電池單體組)輸出的高壓直流電(DC)。電池單體陣列可包括一個或更多個電池單體。牽引電池24通過一個或更多個接觸器(未示出)電連接至一個或更多個電力電子模塊26。該一個或更多個接觸器當被斷開時將牽引電池24與其它部件隔離且當被閉合時將牽引電池24與其它部件連接。電力電子模塊26還電連接至電機14且提供在牽引電池24與電機14之間雙向轉移電能的能力。例如，典型的牽引電池24可提供DC電壓，而電機14可能需要三相交流電(AC)電壓以起作用。電力電子模塊26可根據電機14的需要將DC電壓轉換為三相AC電壓。在再生模式下，電力電子模塊26將來自電機14 (用作發電機)的三相AC電壓轉換為牽引電池24需要的DC電壓。本說明書中的描述同樣適于純電動車輛。對于純電動車輛，混合動力變速器16可為連接至電機14的變速箱且可以不存在發動機18。
[0020]除了提供用于推進的能量之外，牽引電池24還提供用于其它車輛電子系統的能量。典型的系統可包括將牽引電池24的高壓DC輸出轉換為與其它車輛負載兼容的低壓DC供應的DC/DC轉換模塊28。其它高壓負載，例如壓縮機和電加熱器，可不使用DC/DC轉換模塊28而直接連接至高壓。在典型的車輛中，低壓系統電連接至輔助電池30 (例如，12V電池)。
[0021]電池電控模塊(BECM) 33可與牽引電池24通信。BECM 33可用作用于牽引電池24的控制器且還可包括管理每個電池單體的溫度和電荷狀態的電子監控系統。牽引電池24可具有溫度傳感器31，例如熱敏傳感器或其它溫度計。溫度傳感器31可與BECM 33通信以提供關于牽引電池24的溫度數據。溫度傳感器31還可設在牽引電池24內的電池單體上或附近。還可以預期的是，可使用多于一個的溫度傳感器31以監控電池單體的溫度。
[0022]車輛12可以為例如電動車輛(比如PHEV、FHEV, MHEV或其中牽引電池24可由外部電源36再次充電的BEV)。外部電源36可為與電源插座的連接。外部電源36可電連接至電動車輛供電設備(EVSE) 38。EVSE 38可提供電路和控制以調節和管理電源36與車輛12之間的電能轉移。外部電源36可將DC或AC電力提供至EVSE 38。EVSE 38可具有充電連接器40以用于插入車輛12的充電接口 34。充電接口 34可為配置為將來自EVSE 38的電力轉移至車輛12的任何類型的接口。充電接口 34可電連接至充電器或車載功率變換模塊32。功率變換模塊32可調節從EVSE 38供應的電力以將適當的電壓和電流水平提供至牽引電池24。功率變換模塊32可與EVSE 38交互以調節對車輛12的電力傳輸。EVSE連接器40可具有與充電接口 34的對應凹槽匹配的管腳。
[0023]說明的各種部件可具有一個或更多個相關聯的控制器以控制和監控部件的運轉。控制器可通過串行總線(例如，控制器區域網(CAN)或通過離散導體(discreteconductor)通信。
[0024]電池單體，例如方型電池(prismatic cell)，可包括將存儲的化學能轉換為電能的電化學電池。方型電池可包括殼體、正極(陰極)和負極(陽極)。在放電期間電解液可允許離子在陽極與陰