[发明专利]用于产生非车载功率的HEV电池管理

说明书

本公开涉及用于产生非车载功率的HEV电池管理。一种混合动力电动车辆包括内燃发动机(ICE)、连接到电池的电机、非车载功率(OBP)系统和控制器，内燃发动机、电机、非车载功率系统和控制器被配置为向内部车辆电气负载和电池充电电气负载以及外部电气负载供电。控制器监测电气负载，对用于标识外部电气负载的OBP信号做出响应，命令ICE和电机产生大于或等于负载的组合功率。这确保了电池的荷电状态被维持并且不因向外部负载传输功率而被耗尽。控制器还产生用于标识由电机产生的功率与由内部电气负载和外部OBL电气负载消耗的功率之间的差的功率差信号，使得控制器可调节产生的组合功率以使功率差信号和电池充放电循环最小化。

技术领域

本公开涉及具有电机的混合动力电动车辆，所述电机被配置为供应非车载功率。

背景技术

具有内燃发动机(ICE)和连接到电池的电机或牵引马达/发电机(M/G)的混合动力电动车辆(HEV)通常被配置为：通过控制电池充电和耗电循环来维持最佳电池寿命。针对特定应用，HEV还被配置为向车辆外部和非车载电气设备供应能量。从HEV传输非车载功率可导致重复的、不期望的电池充电和耗电循环。

发明内容

本公开实现了在HEV被配置为供应非车载电功率时对电池充电和放电/耗电循环的改进的控制和管理的新功能。这种创新能够在这样的非车载功率的传输期间实现最佳且有限的电池充电和放电循环。这种改进的系统和操作方法建立了非车载功率传输与动力传动系统电池充放电子系统二者的闭环控制能力。HEV被配置为产生标识非车载功率传输与M/G输出和其它车辆电气负载的组合之间的差的偏差信号。所述偏差信号被持续地监测，并且HEV组件被调节以使所述偏差信号最小化。在非车载功率传输期间，功率差的最小化防止重复和不期望的电池耗电和充电循环。

改进的HEV包括ICE、连接到电池的电机或马达/发电机(M/G)、非车载功率(OBP)系统和一个或更多个控制器，ICE、电机或马达/发电机(M/G)、非车载功率(OBP)系统和一个或更多个控制器被配置为向内部电气负载和外部电气负载供电。控制器监测内部电气负载和外部电气负载以及电池的荷电状态(SoC)，所述SoC可能降低并需要电池充电。控制器对标识外部电气负载的OBP信号做出响应，并且命令ICE和M/G以产生大于或等于内部负载、外部负载和电池充电负载的功率。控制器被配置为：在向外部负载传输电功率时维持SoC并阻止SoC的耗尽，以防止可能由非车载功率传输引起的重复的电池充放电循环所造成的不期望的电池寿命的退化。

控制器还产生功率差信号，所述功率差信号标识由M/G产生的功率与由内部电气负载和外部电气负载以及电池充电电气负载所消耗的功率之间的差。控制器可通过调节M/G产生的功率来使功率差信号最小化，使得电池充放电循环也被最小化。在非车载功率传输期间，HEV的其它组件和系统可能消耗超过当前由M/G产生的功率的功率，超出的功率可从电池传输。控制器还监测电池SoC，并且命令M/G产生超过向非车载电气负载传输的功率的额外功率，以在电池SoC下降到电量阈值以下时对电池进行再充电。

此外，在本公开的进一步变型中，控制器监测OBP系统，以检测外部电气负载的增大和减小。响应于检测到来自非车载电气负载的功率需求的增大，控制器可命令M/G产生额外功率，并且如果所述需求超过M/G的容量，则可从电池传输额外需求。在进一步的修改中，当增大的需求超过M/G和电池二者的容量时，控制器可产生过量需求信号，所述过量需求信号命令调节向OBP系统、电池或二者传输的功率，并且还可终止向OBP系统传输功率，以优先对电池进行再充电。

控制器还可监测组合的外部负载和内部车辆电气负载。响应于组合的负载超过M/G的最大发电容量，控制器可减小向外部负载传输的功率，同时传输内部车辆电气负载中的一个或更多个所需的功率，所述内部车辆电气负载可包括例如ICE、车厢冷却系统、车灯、液压泵和另一车辆组件。本公开可预期的其它修改包括：控制器被配置为：检测内部电气负载和外部非车载电气负载(OBL)的改变，并且调节ICE以使由M/G产生的功率分别相应地增大和减小。