[发明专利]用于管理混合动力车辆的荷电状态的方法

说明书

本发明涉及一种用于管理混合动力车辆动力传动系的牵引电池的荷电状态的方法。该方法在该车辆向当前目的地的滑行阶段期间包括：‑预测在该动力传动系已经被熄灭之后、在出发前往未来目的地时该电池将达到的温度的步骤；‑根据先前预测的该电池温度来估计该电池的、用于在向该未来目的地的滑行阶段期间提供预定义的最小功率水平的最小荷电状态的步骤；‑将该电池的荷电状态维持在该最小荷电状态附近的步骤。应用：混合动力车辆。

本发明涉及一种用于管理配备有混合动力传动系的车辆的牵引电池的荷电状态的方法，该混合动力传动系包括热力发动机和电力发动机。

在对气候变化达成共识的情况下，减少二氧化碳(CO₂)排放量是车辆建造者面临的主要挑战，并且相关标准越来越严苛。

除了不断地改进传统热力发动机(这伴随着CO₂排放量的降低)之外，如今电动车辆(“EV”，其中动力传动系仅包括电力发动机)和混合动力电动车辆(“HEV”，其中动力传动系统包括电力发动机和热力发动机)的效率被认为是最有前景的减少CO₂排放量的解决方案。

近年来已经测试了多种不同的电能储存技术以满足EV和HEV的需求。现在看来，具有锂离子(Li离子)电池单元的电池是可能在功率密度(其尤其提升了加速度方面的性能)与能量密度(其有利于距离)之间提供最好的折衷的电池。然而，使用这种Li离子技术形成牵引电池并非没有困难，特别是考虑到必需的400伏(V)量级的电压水平，或者甚至考虑到在充电循环和放电循环期间电池中产生的高温水平。

目前，减缓电动和混合动力车辆市场增长的因素之一仍然是成本，尤其是由于Li离子牵引电池，电动和混合动力车辆的成本仍然高于传统的热动力车辆的成本。因此，为了说服潜在客户改用EV或HEV，利用成本受控制的技术来开发EV或HEV似乎是至关重要的。这是本发明提出要解决的一个问题。

为了控制成本，申请人因此开发并改进了特定的混合动力传动系架构。如同在任何传统混合动力架构中一样，由Li离子电池供电的电力发动机辅助热力发动机，这两者能够交替地或同时地将扭矩传递到车辆的驱动车轮。但是，这种架构的、特别是应用于其扭矩传递系统的特定特征在于，只能通过纯电扭矩来执行车辆的起步。换言之，只能通过传递电扭矩来确保将车辆从零速度切换到非零速度，并且在起步时无法同时传递热扭矩。这是在传动系统中实施的成本受控制的解决方案的结果。同样，只能通过传递电扭矩来确保将车辆维持在非常低的速度，直到超过速度阈值为止，从该速度阈值起，可以同时将热扭矩传递到车轮。这种类型的架构的一个缺点在于，如果电池的荷电状态(或SOC)低于使得可能为车辆起步提供最小功率水平的某个阈值，则暂时需要使车辆无法移动，以便通过使用热力发动机以发电机组模式来对车辆进行再充电。然而，考虑到多种可能的使用情况，将SOC保持高于某个阈值、并且首先是选择该阈值的值并非没有任何困难。这也是本发明提出要解决的问题。