[发明专利]使用电池荷电状态和电力容量策略的电动化车辆控制

说明书

本公开提供“使用电池荷电状态和电力容量策略的电动化车辆控制”。车辆和控制方法包括：牵引电池；与所述牵引电池相关联的温度传感器、电流传感器和电压传感器；电机，其由所述牵引电池供电以向所述车辆提供推进动力；以及控制器，其被配置为响应于使用具有参数的电池模型估计的电池荷电状态(SOC)而控制所述电机和所述牵引电池中的至少一个，所述参数包括与第二电阻串联的第一电阻和与所述第二电阻并联的电容。电池模型参数在车辆操作期间使用卡尔曼滤波器进行调整，并且响应于车辆钥匙接通、响应于电池电流的变化超过对应阈值、和/或响应于参数值中的任一个越过相关联的极限，而被重新初始化为新值。

技术领域

本公开涉及使用电池荷电状态和电力容量策略的电动车辆和控制策略。

背景技术

电动化车辆可以依靠牵引电池来提供电力以进行推进。为了提供期望的车辆性能，可以监测牵引电池的各种性质和/或参数以控制电池充电/放电和车辆操作。电池电力容量提供电池可以在任何特定时间供应或吸收多少电力的指示，而电池荷电状态(SOC)提供存储在电池中的电荷量的指示。

电池性质和/或参数可以直接或间接地测量或以其他方式确定。电池电压和电流可以使用传感器直接测量。其他电池性质可能需要首先估计电池的一个或多个参数。估计的参数可以包括与牵引电池相关联的电阻、电容和电压。然后可以从估计的电池参数计算电池性质。许多现有技术策略可用于估计电池参数，包括实现卡尔曼滤波器模型以递归地估计模型参数。

发明内容

在至少一个实施例中，一种车辆包括：牵引电池，其具有多个单元；温度传感器，其被配置为测量牵引电池的电池温度；电流传感器，其被配置为测量流入和流出牵引电池的电池电流；电压传感器，其被配置为测量牵引电池的输出端子电压；电机，其由牵引电池供电并且被配置为向车辆提供推进动力；以及控制器，其被配置为响应于估计的电池电力容量，基于具有多个模型参数的电池模型来控制电机和牵引电池中的至少一个，所述多个模型参数响应于所述参数中的至少一个超过对应的参数极限而被重新初始化。控制器还可以被配置为响应于电池电流的变化(电池电流增量)超过对应阈值而重新初始化多个模型参数。多个模型参数可以包括电池模型的第一电阻、第二电阻和电容，其中第一电阻与第二电阻串联，并且电容与第二电阻并联。控制器还可以被配置为在车辆的操作期间使用卡尔曼滤波器来调整第一电阻、第二电阻和电容。控制器可以响应于牵引电池的荷电状态(SOC)来控制电机和牵引电池中的至少一个，所述SOC是基于多个模型参数、电池温度、电池电流和电池端子电压。多个模型参数中的每一个可以响应于触发条件而被重新初始化为先前存储的值，所述触发条件可以包括车辆钥匙接通、参数值越过极限、或电池电流增量超过阈值。车辆可以包括收发器，所述收发器被配置为将车辆数据无线地传达到云服务器，其中多个模型参数中的每一个被重新初始化为从云服务器接收的值。车辆可以包括联接到电机的内燃发动机。

实施例还可以包括一种车辆，所述车辆包括：牵引电池；温度传感器，其被配置为测量牵引电池的电池温度；电流传感器，其被配置为测量流入和流出牵引电池的电池电流；电压传感器，其被配置为测量牵引电池的输出端子电压；电机，其由牵引电池供电并且被配置为向车辆提供推进动力；以及控制器，其被配置为响应于使用电池模型估计的电池荷电状态(SOC)来控制电机和牵引电池中的至少一个，所述电池模型包括与第二电阻串联的第一电阻和与第二电阻并联的电容，其中第一电阻、第二电阻和电容响应于电池电流的变化超过对应的阈值而被初始化为对应值。在车辆的操作期间基于接合的卡尔曼滤波器来调整第一电阻值、第二电阻值和电容值。第一电阻值、第二电阻值和第三电阻值的值可以由控制器从云服务器无线地接收。可以响应于第一电阻值、第二电阻值和电容值中的至少一个越过对应的参数极限而重新初始化第一电阻值、第二电阻值和电容值。车辆可以包括内燃发动机。控制器还可以被配置为基于第一电阻、第二电阻和电容来确定电池电力容量。第一电阻、第二电阻和电容可以根据牵引电池的电池温度、电池电流和寿命来确定。