车辆和用于控制车辆中的电池的方法
【技术领域】
[0001]本公开涉及一种车辆以及用于控制车辆中的电池的方法。
【背景技术】
[0002]电池组的衰减率可取决于当电池组处于空闲(idle)时间段(尤其是在炎热的气候下)时电池组的荷电状态(SOC)。例如，电池的日历寿命的衰减率可因取决于电池是否在0% S0C,50% SOC或100% SOC下空闲的多个因素而不同。在电池包含锂镍钴锰氧化物(NCM)和锂锰氧化物(LM0或尖晶石)的混合阴极材料的情况下，已经发现在40% -80%的SOC范围内衰减率是最高的。因此，需求一种车辆以及用于控制车辆中的电池的方法，所述方法当确定不是立刻需要电池(例如，当车辆在长时间内处于点火开关关闭状态时)并且进一步确定电池SOC处于指示高衰减率的范围内时修改电池S0C。
【发明内容】
[0003]本公开的至少一些实施例包括一种用于控制车辆中的电池的方法，所述方法包括以下步骤:基于车辆空闲状态和具有至少预定衰减率的电池，修改电池中的至少一些电池单元的荷电状态(SOC)。所述至少一些电池单元的SOC被修改为使得在SOC被修改之后电池具有小于所述预定衰减率的衰减率。如在此所使用的，术语“车辆空闲状态”不是指车辆“怠速”(即，当车辆停止时运转)，相反地，“车辆空闲状态”指的是车辆处于点火开关关闭状态(即，不运行)。
[0004]所述车辆空闲状态可以由驾驶员发起信号指示。所述车辆空闲状态可以由车辆空闲超过预定时间指示。修改至少一些电池单元的SOC可包括:通过升高一些电池单元的SOC并降低一些其它电池单元的S0C，而使电池的SOC失去平衡。所述方法还可包括:当车辆在车辆空闲并且电池的SOC失去平衡之后运行时，平衡电池的S0C。所述电池可包括多种成分材料，并且所述预定衰减率基于至少电池的SOC以及所述多种成分材料中的至少一种。
[0005]本公开的至少一些实施例包括一种用于控制车辆中的电池的方法，所述方法包括以下步骤:基于预定事件和具有至少预定衰减率的电池，修改电池中的至少一些电池单元的荷电状态(SOC)。所述至少一些电池单元的SOC被修改为使得在SOC被修改之后电池具有小于所述预定衰减率的衰减率。
[0006]所述预定事件可以是指示车辆将空闲超过预定时间的驾驶员发起信号。所述预定事件可以是车辆空闲超过预定时间。修改至少一些电池单元的SOC可包括:通过升高一些电池单元的SOC并降低一些其它电池单元的S0C，而使电池的SOC失去平衡。所述预定事件与车辆空闲超过预定时间相关，所述方法还可包括:当车辆在电池的SOC已经失去平衡之后运行时，平衡电池的S0C。所述电池可包括多种成分材料，并且所述预定衰减率基于至少电池的SOC以及所述多种成分材料中的至少一种。修改至少一些电池单元的SOC可包括升高电池单元的SOC或降低电池单元的SOC中的一种。
[0007]本公开的至少一些实施例包括一种车辆，所述车辆具有包括多个电池单元电池和包括至少一个控制器的控制系统，所述控制系统被配置为:基于预定事件和具有至少预定衰减率的电池，修改至少一些电池单元的SOC。所述控制系统被配置为:修改SOC，使得在所述至少一些电池单元的SOC被修改之后电池具有小于所述预定衰减率的衰减率。
[0008]所述控制系统被配置为:通过升高一些电池单元的SOC并降低一些其它电池单元的S0C，来修改至少一些电池单元的S0C，从而使电池的SOC失去平衡。所述预定事件与车辆空闲超过预定时间相关，所述控制系统还可被构造为:当车辆在电池的SOC失去平衡之后运行时，平衡电池的S0C。所述控制系统还可被配置为:接收驾驶员发起信号，所述预定事件是指示车辆将空闲超过预定时间的驾驶员发起信号。所述控制系统还可被配置为接收与车辆空闲时间相关的信号，其中，所述预定事件是车辆空闲超过预定时间。所述电池可包括多种成分材料，并且所述预定衰减率基于至少电池的SOC以及所述多种成分材料中的至少一种。所述车辆还可包括与所述电池分开的电气存储装置，其中，所述控制系统可被配置为通过执行下列操作中的一种来修改至少一些电池单元的SOC:通过将电荷从电池转移到电气存储装置而降低电池的SOC;或者通过将电荷从电气存储装置转移到电池而升高电池的 SOC。
【附图说明】
[0009]图1示出了根据本公开的实施例的车辆的示意图；
[0010]图2示出了图解根据本公开的实施例的方法的流程图。
【具体实施方式】
[0011]根据需要，在此公开了本发明的具体实施例；然而，应理解的是，所公开的实施例仅为本发明的示例，本发明可以以多种和替代的形式实施。附图不一定按比例绘制；可放大或缩小一些特征以示出特定组件的细节。因此，在此所公开的具体结构和功能性细节不应该解释为限制，而仅为用于教导本领域技术人员以多种形式应用本发明的代表性基础。
[0012]图1示出了根据本公开的实施例的车辆10。车辆10包括具有高压电源14的电气系统12，在该实施例中，高压电源14是高压(HV)电池。电池14包括高压电池单元阵列16和电池控制器18。电池控制器18经由控制器局域网络(CAN)连接至其他控制器，这些控制器中的一些或所有控制器构成控制系统。如图1中所示，所述控制系统包括车身控制模块(BCM) 20。BCM20除了与电池14通信以外，BCM 20还与遍布车辆12中的如由“其他CAN节点”22示意性地表示的其他控制器和系统通信。BCM 20还与DC/DC转换器24通信，DC/DC转换器24被构造为从高压电池14接收高压输入。转换器24输出低压(LV)电力，低压电力通往低压电力配电箱或保险丝盒26。低压车辆负载27和低压电池28可连接至保险丝盒26。如有需要，低压电池28可向保险丝盒26和低压负载27提供电力。
[0013]虚线30被示出为将低压电池28连接至BCM 20，并且表示了低压电池28与BCM 20之间的通信。高压电池14除了通过转换器24向低压负载27供应低压电力以外，高压电池14还向高压负载32提供高压电力，高压负载32可以是例如电动车辆或混合动力电动车辆中的牵引电动机。图1中还示出了可选择的外部存储装置34，外部存储装置34可以是例如超级电容器、另一电池或其它电气存储装置。下面详细地解释的外部存储器34可在本公开的一些实施例中被使用，以提供这样的机构:通过所述机构可以按照期望使电池14的SOC增大或减小。
[0014]根据本公开的实施例，车辆10的控制系统(尤其是电池控制器18)可被配置为执行多个步骤以帮助延长高压电池组16的寿命。通常，电池控制器18可被配置为:基于预定事件和具有至少预定的衰减率的电池，而修改高压电池组16中的至少一些电池单元的SOC0例如，所述预定事件可以与车辆空闲(即，车辆关闭超过预定时间)相关。这将例如通过驾驶员发起信号被传递至电池控制器18，所述驾驶员发起信号可由驾驶员通过仪表盘或操作开关或者智能钥匙链上的按钮发出。这样的信号可以例如被车辆控制系统中的控制器接收，并且经由图1中所示的其它CAN节点22传递至电池控制器18。这样，当车辆操作员知道车辆将在较长的时间段(例如，二十四小时或者更长)内空闲时，所述预定事件可包括操作员启动所述开关以将该信息提供至电池控制器18。
[0015]可选地，可监视车辆系统，并且当车辆10已经空闲预定时间量时，可通过控制系统中的其它系统中的一个(诸如另一控制器或GPS接收器)将该信息直接传送到电池控制器18。在这种情况下，所述“预定事件”包括车辆10已经空闲超过预定时间，如上面的示例，所述预定时间可以是二十四小时，然而，也可以使用其它时间段。实际上，所述预定时间可以是可校准的参数，所述参数可以随着电池的寿命的进程而变化。值得注意的是，自动地监视车辆系统并不与车辆驾驶员指示信号相排斥；更确切地说，两个选项可以均是可用的。按照这种方式，如果车辆操作员