用于車輛的充電控制方法和系統與流程

本發明涉及用于車輛的充電控制方法和系統，且更具體，用于能夠在環保車輛處于點火開啟(IG ON)和電動車待機(EV READY)的操作條件中充分對電池充電的車輛。

背景技術：

通常，環保車輛要求高電壓電池保持點火關閉(IG OFF)操作狀態(如，點火關閉)以對高電壓電池充電。經常，當故障模式(如故障條件)出現時，電池被阻止充電。例如，當環保車輛處于IG ON操作狀態(如點火)和EV READY模式時，通過嘗試使用充電連接器對高電壓電池充電而使得故障模式可能發生。具體地，在環保車輛處于IG ON操作狀態的情況下，當嘗試通過連接高壓充電連接器來對車輛充電時，進入車輛啟動條件是不可能的。更特別地，在環保車輛處于IG ON操作狀態的情況下，當對高壓電池充電時，在充電完成后，車輛的IG ON操作狀態被持續保持。因此，由于車輛內的電場負載，使得輔助電池的電壓減小。因此，輔助電池的電壓降防止車輛進入啟動序列。

而且，當環保車輛處于EV READY模式且電池允許充電時，可能發生危險情形。例如，環保車輛在保持連接到高電壓電池充電連接器時可能移動。根本上，當環保車輛處于EV READY模式時，環保車輛不允許對高壓電池充電。在高壓電池充電完成后，車輛可保持在IG ON狀態。而且，當環保車輛處于EV READY模式時，由于上述原因不能進入車輛啟動操作序列。因此，由于上述原因，車輛保持在IG OFF操作模式對高壓電池充電的不便是不需要的。

現有技術已經提出了輔助電池的放電保護的各種控制方法。例如，已經開發了對輔助電池充電的方法，其考慮高壓電池的充電狀態(如SOC)。然而，這樣的方法僅是車輛輔助電池放電保護的充電方法，并 且當車輛處于IG ON操作狀態或EV READY模式時不能用作應用于對高壓電池充電的保護邏輯。因此，要求車輛保持IG OFF操作狀態而對高壓電池充電碰到的不便還沒有被解決。

本節中公開的上述信息旨在輔助理解本發明的背景，且因此可以包括不構成本領域技術人員已知的現有技術的信息。

技術實現要素：

本發明提供用于車輛的充電控制方法，其能夠更穩定地對車輛電池充電而不管車輛狀態。一方面，本示例性實施例提供用于車輛的充電控制方法，其可包括驗證第一電池充電連接器是否連接到車輛，并且當第一電池充電連接器被連接，車輛進入IG ON操作狀態時，對第一電池充電；在IG ON操作狀態下對第一電池充電后，保持IG ON操作狀態；當保持IG ON操作時，監控第二電池電壓；根據監控第二電池電壓的結果，利用第一電池對第二電池充電。

在一些示例性實施例中，當第一電池充電連接器被連接時，在車輛處于IG OFF操作狀態后，并且在驗證第一電池可被充電后，車輛狀態可改變為IG ON操作狀態。此外，在第一電池的充電完成后，車輛狀態可從IG ON操作狀態改變為IG OFF操作狀態。在其他示例性實施例中，當第一電池充電連接器被連接，車輛處于EV READY模式時，車速可被計算。此外，當計算的車速小于預定速度時，EV READY模式可被改變為IG ON操作狀態。

在一些方面，第二電池充電過程可包括：當監控到的第二電池電壓小于預定電壓時，啟動第二電池充電；并且在對第二電池充電后，結束第二電池充電。第二電池充電啟動步驟可包括：驗證第一電池的SOC值，當第一電池的SOC值超過預定SOC值時，開始第一電池繼電器打開；并且根據第一電池繼電器打開狀態，從第一電池開始對第二電池充電。

第二電池充電啟動步驟可包括：驗證第二電池充電次數，并且當第二電池充電次數小于預定次數時，開始第一電池繼電器打開。此外，基于第一電池繼電器打開，從第一電池開始對第二電池充電。在一些示例性實施例中，第二電池充電完成步驟可包括：監控第二電池電壓； 以及當第二電池電壓超過預定電壓時，改變第一電池繼電器到關閉位置。

在其他示例性實施例中，車速計算可在EV READY保持過程之前，其中車輛控制器保持車輛的EV READY狀態。因此，車速可由車輛控制器計算，且當預定速度被超過時，可執行保持過程。如上所述，當車輛電池被充電時，可以獲得如下效果。當車輛處于IG OFF操作狀態以及IG ON操作狀態和EV READY模式時，能夠對電池充電。

其次，在完成電池充電后，車輛可保持IG ON操作狀態，因為針對電池電壓降低的邏輯保護可以被應用，所以可以防止電池電壓減小因而排除車輛啟動限制。

第三，可以在連接到電池充電器的同時防止車輛移動，因為基于車速確定電池是否應該被充電的確定步驟可應用于處于EV READY狀態的車輛中。

第四，驗證第一電池的SOC和第二電池的充電次數可在第一電池對第二電池充電前應用，因而實現第一電池保護和第二電池壽命改善的效果。

附圖說明

本公開的上面和其它目的、特征和其它優點可從下面結合附圖的詳細描述中清楚理解，附圖為：

圖1是根據本發明示例性實施例的車輛充電控制方法的示例流程圖；

圖2是根據本發明示例性實施例的包括SOC驗證步驟的第二電池充電步驟的示例性流程圖；以及

圖3是根據本發明示例性實施例的包括充電次數驗證步驟的第二電池充電步驟的示例性流程圖。

具體實施方式

下面將對本發明各種示例性實施方式做出詳細的參考，實施方式的示例在附圖中示出并在下面描述。雖然本發明將結合示例性實施例進行描述，但應該理解本描述不是為了限制本發明于這些示例性實施 例。相反，本發明不僅旨在涵蓋示例性實施例，而且包括各種替換、修改、等同形式和其它實施例，這些可包括在所附權利要求限定的本發明的精神和范圍內。

應該理解這里所使用的術語“車輛”或“車輛的”或其他類似術語通常包括機動車輛，一般例如客車包括運動型多功能車(SUV)、公共汽車、卡車、各種商用車輛，船舶包括各種船舶，飛機等等，且包括混合動力車輛、電動車輛、燃料、插入式混合動力電動車輛、氫動力車輛和其他可選的燃料車輛(例如，從非石油資源衍生的燃料)。

這里使用的術語僅用于描述特定實施例，而不是為了限制本公開。如這里所用，單數形式“一”、“一個”以及“該”是為了包括復數形式，除非本文另外明確指示。應該進一步理解，當用于本說明書時，術語“包括”和/或“包含”規定所陳述的特征、整數、步驟、操作、要素和/或組件的存在，但不排除一個或更多其它特征、整數、步驟、操作、要素、組件和/或其中的組的存在或附加。如這里所用，術語“和/或”包括一個或更多關聯列出的項目的任何和所有組合。例如，為了使得本發明的描述清楚，無關的部件沒有示出，且為了清楚起見，層厚和區域被夸大。此外，當指出一個層在另一層或襯底“上”時，該層可直接在另一層或襯底上，或者第三層可設置在其間。

盡管示例性實施方式被描述為使用多個單元來執行示例性進程，可以理解的是，上述示例性進程也可以由一個或多個模塊執行。此外，應該理解的是，術語控制器/控制單元指的是包括存儲器和處理器的硬件設備。上述存儲器被配置成存儲該模塊，以及處理器專門配置成執行該模塊以實現其在下面進一步描述的一個或多個進程。

此外，本發明的控制邏輯可被實施為計算機可讀介質上的非暫時性計算機可讀介質，該計算機可讀介質包含由處理器、控制器/控制單元等執行的可執行程序指令。計算機可讀介質的例子包括但不限于ROM、RAM、光盤(CD)-ROM、磁帶、軟盤、閃存盤、智能卡和光學數據存儲設備。計算機可讀記錄介質也可以分布在網絡耦接的計算機系統上，這樣可以通過分布式方式例如通過遠程服務器或控制器局域網絡(CAN)存儲和執行計算機可讀介質。

圖1示出根據本發明示例性實施例的車輛充電控制方法的示例性 流程圖。圖2示出根據本發明示例性實施例的包括SOC驗證步驟的第二電池充電步驟的示例性流程圖。下面描述的方法可由具有處理器和存儲器的控制器執行。如圖1所示，示例性實施例可包括驗證第一電池充電連接器是否連接到車輛S100。在驗證S100后，用于車輛的充電控制方法可基于車輛狀態是否應用IG OFF操作狀態、IG ON操作狀態或EV READY模式中一種操作而變得不同。用于處于IG ON操作狀態的車輛的充電控制方法可包括：對第一電池充電S220；在IG ON操作狀態下第一電池充電完成后，保持IG ON操作狀態S240。此外，在保持IG ON操作狀態的同時，第二電池電壓可被監控S260；以及車輛控制器可利用第一電池對第二電池充電S280。

特別地，示例性實施例可包括監控S260第二電池電壓以及第二電池充電S280。當車輛處于IG ON操作狀態時，第一電池可被穩定地充電。車輛保持IG ON操作狀態的時間可延長一段時間，從而潛在排除車輛啟動限制。基于車輛類型，示例性實施例的第一電池和第二電池能夠以不同形式存在。然而，如果示例性實施例應用于一般環保車輛，則第一電池可以是高壓電池，其為車輛電動機供給功率，而第二電池可以是輔助電池，其為車輛啟動和車輛內主要電氣組件供給功率。

考慮到示例性實施例，車輛操作可以被連續保持在IG ON操作狀態，且由于車輛內的電場負載使得車輛啟動限制發生。例如，車輛可處于IG ON操作狀態，甚至車輛在沒有行駛時，車輛控制器可保持在ON操作狀態，使得由車輛控制器持續消耗功率。因此，因為IG ON操作狀態可保持延長一段時間，第二電池電壓可供給功率給車輛控制器，且由于連接到第二電池的電場負載使得第二電池電壓可減小。結束后，第二電池電壓可減小到車輛啟動所要求的最小電壓以下，并且車輛啟動限制可能發生。

因此，為了解決啟動限制，示例性實施例可包括監控S260和充電S280。充電功能S280可基本包括：當在監控步驟S260中監控到的第二電池電壓小于預定電壓時，開始對第二電池充電的第二電池充電啟動步驟；以及對第二電池充電后，完成第二電池充電。如圖2和圖3所示的示例性流程圖。例如，預定電壓是指車輛啟動所要求的最小電壓，并也可稱為閾值電壓。具體地，如果監控到的第二電池電壓降到 作為車輛啟動的最小電壓的閾值電壓以下，則對第二電池充電。

監控S260第二電池可通過車輛控制器的不同方法進行。通過利用電池管理系統(BMS)和車輛控制單元(VCU)直接監控第二電池電壓的方法可以被使用；車輛控制器可接收在低DC/DC轉換器(LDC)控制器內監控到的第二電池電壓值并監控該值。此外，車輛控制器可通過利用能夠監控第二電池電壓值的獨立傳感器來監控第二電池電壓值。

上面的示例性實施例可應用該方法，其使車輛控制器接收在LDC控制器內監控到的第二電池電壓值，且因此監控第二電池電壓。如圖所示，圖2是包括驗證第一電池的充電狀態(SOC)的對第二電池充電的示例性流程圖。對第二電池充電、驗證第一電池的SOC值S540、開始繼電器ON S542，其中車輛控制器可開始第一電池繼電器打開，并且根據第一電池繼電器打開來啟動第一充電S546，其為從第一電池對第二電池充電。此外，還可以包括監控S548，其為車輛控制器監控第二電池電壓，以及當第二電池電壓超過預定電壓時，調整S560第一電池繼電器關閉。

換句話說，如圖2所示的第二電池充電，可在對第二電池充電之前驗證第一電池的SOC，并且當第一電池的SOC超過預定SOC值時開始對第二電池充電。通常，電池的SOC是指電池充電狀態。電池的SOC可被保持從而適當延遲電池惡化現象。因此，在低于一個水平或超過目標范圍水平保持的SOC值可促進快速發生的電池惡化現象。因此，示例性實施例包括在對第二電池充電之前驗證第一電池的SOC，以便防止第一電池的惡化現象。

第一電池的SOC可被驗證，且示例性實施例可限制SOC的最小值，但不限制SOC的最大值。例如，SOC值不可降低，且SOC值不可增加的情形，因為當開始第一電池繼電器打開時，第一電池可被放電以便對第二電池充電。此外，示例性實施例可僅通過設定SOC的最小值為預定SOC值，允許第一電池僅在SOC超過最小值時充電。因此，本發明可包括驗證SOC最小值的步驟。

基于電池類型和狀態，用于防止惡化現象的SOC最小值的參考值可包括不同值。例如，20％的SOC值可當作最小值，且在一些實施例 中，當第一電池SOC超過20％時，調節第二電池是優選的。如果第一電池的SOC可以滿足上述條件，其可以超過20％，可實現對第二電池的充電。例如，車輛控制器可傳遞開始第一電池繼電器打開的信號，以便對第二電池充電，使得第一電池繼電器進入打開操作狀態。因此，第一電池可充電LDC電壓，且LDC可將第一電池的高電壓變換為低電壓，從而對第二電池充電。低電壓可由LDC變換，且可傳遞給第二電池，因此第二電池可被充電。車輛控制器可在監控步驟S260中監控第二電池電壓，其在第二電池充電時監控第二電池電壓。如果監控到的第二電池電壓超過用于車輛啟動的預定電壓，即閾值電壓，則車輛控制器可傳遞中斷第一電池繼電器到關閉位置的信號，使得第一電池繼電器關閉，因而第二電池的充電可被結束。

如圖3示出的示例性流程圖，其可包括在第二電池充電中驗證第二電池充電次數，其與圖2所示的方法不同。第二電池的充電可包括驗證第二電池充電次數S640。當第二電池充電次數小于預定次數時，第一電池繼電器可進入打開位置。基于第一電池繼電器打開，可從第一電池開始對第二電池充電S646。此外，監控S648第二電池電壓，并且當監控S648的第二電池電壓超過預定電壓時，中斷第一電池繼電器進入關閉位置S660。

如圖3所示的第二電池充電步驟可包括驗證第二電池充電次數，其與圖2所示的包括驗證第一電池SOC的第二電池充電步驟不同。第二電池充電步驟中第二電池的充電次數可被限制從而防止第一電池的惡化現象，類似于如上所述的驗證第一電池的SOC。例如，如果在第一電池沒有被充電的狀態中第二電池充電次數增加，則第一電池電壓可被繼續減小。因此，第一電池電壓可能小于預定電壓，因而促進惡化現象的發生。

此外，由于電池充電和放電的頻率增加，電池壽命可減小，使得電池惡化現象可快速發展。在第二電池電壓減小到閾值電壓以下的情況下，當車輛控制器自動對第二電池充電時，如示例性實施例建議的那樣對第二電池充電可發生。因此，當如圖3所示限制第二電池充電次數的邏輯不存在時，每次第二電池電壓可減小到閾值電壓以下時，第二電池可不確定地繼續充電。這樣的頻繁充電可能不利地影響第二 電池的功能，且因此縮短第二電池壽命。此外，第二電池的惡化現象可加劇。第一電池也具有類似的性能顧慮。最終，第二電池可以與在第一電池側放電相同。具體地，第二電池不確定地充電，使得變為與第一電池不確定地充電相同。因此，通過限制第二電池充電次數，可以延遲第一電池的惡化現象。

由于上述原因，示例性實施例可包括驗證第二電池充電次數。當第二電池充電次數可小于預定次數時，第二電池可允許由第一電池充電。預定次數可根據第一電池和第二電池的類型和狀態改變。然而，當第二電池充電次數小于4次時，第二電池可優選允許由第一電池充電。當第二電池充電次數小于4次時充電可被執行，并可以如上面圖2的第二電池充電步驟執行，且其流程圖也在圖3中示出。

因此，因為示例性實施例可包括保護邏輯，該保護邏輯能夠在IG ON保持功能中充電第二電池電壓，即使當車輛處于IG ON操作狀態時，也可對第一電池充電。此外，因為當充電后車輛持續保持IG ON操作狀態時，第二電池可被充電，可以解決由于第二電池放電導致的車輛的啟動限制。

然而，在驗證功能S100后，車輛可能不處于IG ON操作狀態，而是可能處于EV READY狀態。換句話說，當車輛處于EV READY狀態時，車輛控制器可優先計算車速S400。所計算的車速可小于預定速度，且通過將車輛EV READY狀態調節為IG ON操作狀態S422，使得車輛充電控制可被實現。進一步，充電IG ON S220、保持IG ON S240、監控S260以及對第二電池充電S280的功能也可被調節。當計算的車速超過預定速度時，車輛的EV READY狀態可被保持S424。

示例性實施例可包括驗證車速是否可小于或大于預定速度S420，如上所述，因為車輛在行駛中的狀態不同于在EV READY狀態中車輛不行駛的狀態。例如，在車輛操作期間保持充電連接器連接到車輛具有最小的益處。例如，當車速超過預定速度時，車輛控制器可確定在車輛操作期間可不顧(如忽略)充電連接器連接信號以保持EV READY狀態。通常，優選將1kph當作預定速度的標準。

在某些情形中，如果計算的車速降到預定速度以下，則車輛能夠充電，車輛控制器調節車輛狀態到IG ON操作狀態后，車輛充電控制 能夠以與如上所述的IG ON功能中車輛充電控制方法相同的方式實現。而且，充電后監控第二電池電壓，以及當第二監控到的電池電壓降到預定電壓以下時，對第二電池充電可同樣應用。

然而，一些情形可要求將車輛狀態從EV READY調節到IG ON操作狀態。例如，車輛充電可在EV READY狀態中實現，而無需改變到IG ON操作狀態，當駕駛員在充電期間意外或任意的踩踏加速器踏板時，車輛可在EV READY狀態中行駛，使得車輛在對第一電池充電期間移動。這樣的動作對于車輛和駕駛員可產生危險情形。為了防止該情形，示例性實施例將車輛狀態調節到防止該操作的IG ON操作狀態。而且，對于處于EV READY狀態的車輛，車輛狀態可處于能夠在結束時充電的狀態，換句話說，當車速降到預定速度以下，車輛的第一電池能夠被安全的充電。即使在充電后保持車輛在IG ON操作狀態延遲一段時間，也可防止排除由于第二電池放電導致的車輛啟動的情形。

用于處于IG OFF狀態的車輛的充電控制方法可包括：IG OFF充電S320，其中車輛控制器可調節車輛狀態為IG ON操作狀態，且然后可對第一電池充電。進一步，可發生IG OFF改變S340，其中車輛控制器將車輛狀態從IG ON操作狀態調節到IG OFF操作狀態。具體地，當車輛可處于IG OFF操作狀態時，車輛控制器可優先調節車輛狀態為IG ON操作狀態，以便啟動車輛充電。然而，在完成車輛充電后，車輛狀態可通過車輛控制器返回到IG OFF操作狀態，其與車輛在IG ON操作狀態充電不同。

因此，在IG OFF操作狀態下車輛充電完成后，IG ON操作狀態可不被保持，使得由于電場負載不會發生第二電池的電壓減小。因此，在IG OFF操作狀態的車輛充電不監控第二電池電壓，其與在IG ON或EV READY狀態中的車輛充電不同，使得如圖1所示用于第二電池放電保護的保護邏輯可不應用到其上。

雖然已經結合當前被認為是示例性實施例的實施例描述了本發明，但其旨在涵蓋各種修改和等同裝置而不偏離所附權利要求限定的本發明的范圍和精神。此外，應考慮到所有這些修改和變化落在本發明的范圍內。