基于云的电动车辆充电估算的制作方法

文档序号:17530756发布日期:2019-04-29 13:30阅读:162来源:国知局
基于云的电动车辆充电估算的制作方法

本公开涉及利用从车辆队列累积的实时再充电性能数据生成的远程服务器数据分析来估算电动车辆的充电时间。



背景技术:

在电动和混合动力电动车辆(hev)中,电池的再充电受到周围环境、车辆性能、充电站能力和性能以及其他因素的影响,这些因素可能在充电时间估算中引入不期望的误差。尽管有一些尝试提高准确性,但此类充电时间估算误差仍存在。一些此类尝试已经针对预测hev操作估算范围、预测最佳充电站位置和/或预测实时电池荷电状态(soc)。此类尝试似乎已经利用已知的soc计算和查找表算法,这些算法似乎已经以不同的方式与位于hev上的控制器一起使用。



技术实现要素:

混合动力车辆(hev)、插电式混合动力车辆(phev)和纯电动车辆(bev)包括可能受到不准确充电时间的不利影响的一个或多个高压牵引电池。本公开涉及用于使用基于云的神经网络分析soc估算能力以及其他能力来更准确地估算电池充电时间的改进的系统和方法。新soc估算系统从操作的hev的全球车队接收并聚合hev电池和驾驶员性能数据。所述系统被配置为摄取和消化此数据,并且发现和利用soc中的另外的未知模式和电池充电性能,以更准确地预测任何单个hev的充电时间估算值。

本公开预期一种电池充电估算系统,其利用描述实际电池性能和驾驶员行为的聚合“大数据”,所述大数据由远程的基于云服务器的深度学习神经网络引擎和/或被训练为发现其他无法辨认的模式的引擎来分析。一个或多个引擎根据需要以提高的准确性预测/估算与所述服务器通信的任何单个hev的电池soc和充电时间。

在操作中,全球车队中的hev向所述远程服务器实时传输位置、环境条件、电池性能数据和充电站性能数据。所述远程服务器保留来自全球ev车队的再充电/充电事件数据。利用深度学习神经网络分析接收到的且聚合的数据,以发现所述数据与预测的和实际的soc和充电时间之间的隐藏模式。所述神经网络被训练为预测任何hev的soc和/或再充电时间,所述预测的soc和/或充电时间可在再充电/充电事件期间根据需要实时周期性地更新,以改进充电时间估算。

在本公开的配置和操作方法中,hev/phev/bev(以下统称为“hev”)并入耦接到电池和通信单元的一个或多个控制器,所述一个或多个控制器被配置为周期性地监测来自hev的充电信号并对其作出响应,所述充电信号指示充电/再充电事件已经开始。周期性监测和响应可被配置为以离散的时间间隔发生,和/或当某些参数改变超过预先确定的和/或优选阈值时发生。

一个或多个控制器根据充电时间估算值来调整充电时间和电池再充电配置文件,所述估算值是从远程车队服务器接收的。所述远程车队服务器响应于由一个或多个hev控制器生成并发送到所述服务器的工况而生成并发送所述充电时间估算值。一个或多个工况包括各种本地hev和充电站数据,诸如充电站、环境和位置数据、车辆数据以及电池性能数据和参数以及其他数据中的至少一者和/或一者或多者。

在其他变型中,所述一个或多个控制器还被配置为对指示一个或多个hev电池的再充电完成的充电完成信号作出响应。作为响应,所述一个或多个控制器生成估算误差并将其存储为电池性能数据和参数中的一个,所述估算误差被计算为先前接收到的充电时间估算值与再充电完成且生成所述充电完成信号时建立的实际充电时间之间的差。所述估算误差还被传达给远程的基于云的全球车队服务器,以使学习引擎能够根据在当前充电/再充电事件期间累积的各种数据和性能参数来改进充电时间估算值的远景预测。

在其他修改方式中,一个或多个控制器还被配置为周期性地和/或以离散的时间间隔,根据更新的充电时间估算值来重新调整充电时间和电池再充电配置文件,所述更新的充电时间估算值由通信单元从远程车队服务器接收。远程车队服务器响应于一个或多个hev控制器生成并发送新的实时工况(其还可包括估算误差)来发送更新的充电时间估算值。除其他数据外,此类工况和车辆数据还可进一步包括车辆识别号码(vin)以及车载诊断(obd)代码和数据、车辆功率、以及气候控制配置文件。

此外,电池性能数据和参数还可包括电池组容量和化学成分、电池健康和充电状态、电池温度、充电站功率和性能以及低压电池状态。发送到远程全球车队服务器的充电站数据还可包括充电站功率成本和容量数据,以及在当前充电事件期间、仅在离散时间间隔期间和/或在各种参数改变的间隔期间生成并累积的充电站性能数据。

本公开设想一个或多个控制器还被配置为根据初始确定和估算的充电时间和再充电配置文件来重新调整所述充电时间和电池再充电配置文件,所述初始确定和估算的充电时间和再充电配置文件可以是当车辆连接到充电源时根据充电源的容量和车辆当前状况初始估算的,并且还是响应于由一个或多个控制器生成并传达给服务器的新工况从远程车队服务器接收到的,并且可包括当确定此类更新是可取的时从远程车队服务器推送所述初始估算和确定的充电时间和再充电配置文件,以替换针对全球车队中的所有车辆所存储的初始充电时间和电池再充电配置文件。

本公开还包括利用所述能力和改进来控制hev的方法。例如,所述方法包括通过耦接到所述电池和所述通信单元的一个或多个控制器并且周期性地响应于充电信号来调整充电时间和电池再充电配置文件。所述调整由所述一个或多个控制器根据从远程车队服务器所接收的充电时间估算值来完成。调节所述充电时间还响应于周期性地和/或以离散的时间间隔生成的工况来完成,并且传送到所述服务器,除其他数据和参数外,所述服务器包括充电站、环境和位置数据、车辆数据和电池性能数据中的一者或多者。

还响应于所述充电完成信号而控制hev电池的再充电,其中一个或多个控制器生成估算误差并将其存储为电池性能数据和参数中的一个,所述估算误差为充电时间估算值与实际充电时间之间的差。调节所述充电时间和电池再充电配置文件也是由所述一个或多个控制器根据所述通信单元从所述远程车队服务器接收到的所述更新的充电时间估算值来完成的,这也是响应于所述生成的工况而完成的,还包括由所述通信单元传送给所述服务器的所述估算错误。

本公开还设想由所述一个或多个控制器将所述工况生成为包括:环境和位置数据,所述环境和位置数据并入有地理位置以及环境温度、湿度和大气压力;车辆数据,所述车辆数据并入有车辆识别号码以及车载诊断代码和数据、车辆功率和气候控制配置文件;以及电池性能数据和参数,除其他参数和数据外,所述电池性能数据和参数包括电池组容量和化学成分、电池健康和充电状态、电池温度、充电站功率和性能以及低压电池状态。

这些方法还可包括由所述控制器根据所述通信单元从所述远程车队服务器接收到的更新的充电时间估算值,并且响应于生成并传达给所述服务器并且包括充电站数据的工况,重新调整所述充电时间和电池再充电配置文件,所述充电站数据包括在离散时间间隔期间以及在当前充电事件期间累积的功率成本和容量数据以及充电站性能数据。

对hev和所描述部件和系统的实现方式和配置的此概述以简化且技术上较不详细的布置介绍了可供选择的示例性实现方式、配置和布置,并且这些在下面的结合图示和附图的详细描述以及随附权利要求中加以更详细的描述。

此概述并不意图识别要求保护的技术的关键特征或本质特征,亦不意图用作确定要求保护的主题的范围的辅助。此处论述的特征、功能、能力和优点可在各种示例性实现方式中独立地实现,或者可组合在其他示例性实现方式中,如本文其他地方进一步描述的,并且相关领域技术人员和资深技术人员还可参考以下描述和附图来理解。

附图说明

当通过以下附图考虑时,可通过参考详细描述和权利要求来获得对本公开的示例性实现方式的更完整的理解,其中贯穿附图相同附图标号指代类似或完全相同的元素。提供附图和注释是为了便于理解本公开,而非限制本公开的广度、范围、规模或适用性。附图不一定按比例绘制。

图1是混合动力电动车辆及其系统、部件、传感器、致动器和操作方法的图示;并且

图2示出本公开的图1中所描绘的某些方面,为了说明目的,移除并重新布置组件。

具体实施方式

根据要求,本文中公开了本发明的详细实施方案;但是应理解,所公开的实施方案仅示例性说明本发明,本发明可体现为不同和替代形式。附图不一定按比例绘制;一些特征可能会被放大或最小化以展示特定部件的细节。因此,本文中公开的具体结构细节和功能细节不应被解释为是限制性的,而是仅仅作为教导本领域技术人员以不同方式采用本发明的代表性基础。

如本领域普通技术人员应理解,参考附图中的任一个来示出并描述的各种特征、部件和过程可与在一个或多个其他附图中所示的特征、部件和过程相结合,以实现本领域技术人员显而易见但未明确示出或描述的实施例。所示特征的组合是典型应用的代表性实施例。然而,对于特定应用或实现方式,可能期望与本公开的教导一致的特征的各种组合和修改,并且应当容易地在相关技术领域中工作的人员的知识、技能和能力范围内。

现在参考各种附图和图示并且参考图1和图2,并且具体地参考图1,示出混合动力电动车辆(hev)100的示意图,并且示出hev100的部件之间的代表性关系,所示hev100也可以是纯电动车辆(bev)、插电式混合动力电动车辆(phev)以及它们的组合和修改,在本文统称为“hev”。车辆100内的部件的物理放置和定向可改变。车辆100包括传动系105,传动系105具有动力传动系统110,所述传动系动力系统110包括内燃机(ce)115以及生成动力和扭矩以推进车辆100的电机或电动马达/发电机/起动机(em)120。发动机或ce115是汽油、柴油、生物燃料、天然气或替代燃料动力的内燃机,其除其他形式的电气、冷却、加热、真空、压力和液压动力之外还通过在本文其他地方描述的前端发动机附件装置(fead)生成输出扭矩。ce115通过分离式离合器125耦接到电机或em120。当分离式离合器125至少部分地接合时,ce115生成此类动力和相关联发动机输出扭矩以传输到em120。

em120可以是多种类型的电机中的任何一种,并且例如可以是永磁同步马达、发电机和发动机起动器120。例如,当分离式离合器125至少部分地接合时,动力和扭矩可从发动机115传输到em120以实现作为发电机的操作,并且传输到车辆100的其他部件。类似地,在包括或不包括独立发动机起动器135的车辆中,em120可操作为发动机115的起动器,其中分离式离合器125部分地或完全地接合以经由分离式离合器驱动轴130将动力和扭矩传输到发动机115以起动发动机115。

此外,em或电机120可通过传输额外的动力和扭矩来转动驱动轴130和140来以“混合动力电动模式”或“电动辅助模式”辅助发动机115。而且,em120可以以纯电动模式操作,其中发动机115通过分离式离合器125去耦并且可关闭,从而使得em120能够在正向和反向方向上将正或负(反向)机械扭矩传输到em驱动轴140。当处于发电机模式时,还可命令em120产生负电气转矩(当由ce115或其他动力传动系统元件驱动时)并且由此生成用于对电池充电和为车辆电气系统供电的电力,而ce115正在生成车辆100的推进动力。当处于发电机模式时,em120还可通过将减速期间来自动力传动系统110和/或车轮154的旋转动能转换成负电气扭矩并且在一个或多个电池175、180中转换成再生存储电能,如下面更详细所述。

分离式离合器125可脱离接合以使发动机115能够停止或独立地运转以为发动机附件提供动力,而em120生成驱动动力和扭矩以经由em驱动轴140、扭矩转换器驱动轴145和变速器输出驱动轴150来推进车辆100。在其他布置中,发动机115和em120都可在分离式离合器125完全或部分接合的情况下进行操作,以通过驱动轴130、140、150、差速器152和车轮154合作地推进车辆100。每个或任一此类部件还可部分地和/或完全地组合于可比较变速驱动桥配置(未示出)中。可使用可选和/或可控差动扭矩能力进一步修改传动系105以使得能够从一个或任何或所有车轮154进行再生制动。虽然图1示意性地示出两个车轮154,但本公开预期驱动线105包括附加的车轮154。

图1的示意图还预期具有多于一个发动机115和/或em120的替代配置,其可从驱动轴130、140偏移,并且其中发动机115和em120中的一者或多者串联和/或并联地定位在传动系105的其他地方,诸如位于扭矩变换器与变速器和/或变速驱动桥之间或作为其一部分、与驱动轴偏离轴的、和/或在其他地方以及呈其他布置。在不脱离本公开的范围的情况下,还可预期其他变型。传动系105和动力传动系统110还包括变速器,所述变速器包括扭矩变换器(tc)155,所述tc155将发动机115和动力系110的em120与变速器160耦接和/或耦接到变速器160。tc155还可并入也可操作为发动离合器(launchclutch)的旁路离合器和离合器锁157,以使得能够进一步控制和调节从动力传动系统110传输到车辆100的其他部件的动力和扭矩。

动力传动系统110和/或传动系105还包括一个或多个电池175、180。一个或多个此类电池可以是一个或多个更高电压的直流电池175,其工作范围在大约48伏至600伏之间,而有时在约140伏至300伏之间或者更大或更小,所述电池用来对em120存储和供应电力,并在再生制动期间用于捕获和存储能量,并且用于对其他车辆部件和附件供电和存储来自它们的能量。其他电池可以是在约6伏至24伏或者更高或更低的范围内操作的一个或多个低压直流电池180,所述电池用于存储和供应电力以供起动器135起动发动机115,并且用于其他车辆部件和配件。

如图1所描绘,电池175、180通过各种机械和电气接口以及车辆控制器分别耦接到发动机115、em120和车辆100,如本文其他地方所述。高压em电池175还通过马达控制模块(mcm)、电池控制模块(bcm)和/或动力电子装置185中的一者或多者耦接到em120,这些部件185被配置为转换和调节由高压(hv)电池175为em120提供的直流(dc)电。

mcm/bcm/动力电子装置185还被配置为将dc电池电量调节、逆变和变换成三相交流电(ac),这是对电机或em120提供动力通常所需的。mcm/bcm185/动力电子装置还被配置为利用em120和/或前端附件驱动部件所生成的能量对一个或多个电池175、180充电,并且视需要从并且向其他车辆部件接收、存储和供应电力。除其他能力外,包括例如与动力电子装置185结合的控制器的此类控制器被配置为监测电池传感器以检测电压、电流、荷电状态(soc),对一个或多个电池充电;调节和控制充电速率及其充电时间;监测和估算充电时间;监测再充电;并且从电池放电并递送来自一个或多个电池的电力等。

继续参考图1,除了mcm/bcm/动力电子装置185之外,车辆100还包括实现多种车辆能力的一个或多个控制器以及计算模块和系统。例如,车辆100可并入与mcm/bcm185进行通信的车辆系统控制器(vsc)200以及车辆计算系统(vcs)和控制器205、其他控制器和诸如控制器局域网(can)210的车辆网络、以及包括如本文其他地方所述的其他基于微处理器的控制器的大型车辆控制系统和其他车辆网络。除控制器、传感器、致动器与车辆系统和部件之间的通信链路之外,can210还可以包括网络控制器。

hev100还可包括vcs205,其是由福特汽车公司制造的sync车载计算和通信系统(参见例如美国专利号9,080,668)。vcs205可包括、配置有一个或多个通信、导航和其他系统、单元、控制器和/或传感器和/或与之合作,诸如车辆对车辆通信系统(v2v)201及道路和基于云的网络基础设施对车辆通信系统(i2v)202、lidar/sonar(光和/或声音检测和测距)和/或摄像机道路接近成像和障碍物传感器系统203、gps或全球定位系统204,以及导航和移动地图显示和传感器系统206。

此类通信系统、单元、控制器可配置有、可配置为以及可以是其他通信单元的一部分,并且通过可包括蜂窝、无线以太网和诸如wifi.tm.无线功能的接入点、诸如bluetooth.tm.的近场通信等有线和无线通信实现双向通信。vcs205可与vsc200和其他控制器并行、串联和分布地合作,以响应于由、到和从这些车辆系统、控制器和部件以及hev100外部和/或远程的其他系统识别、建立、传达和接收的传感器和通信信号、数据、参数和其他信息来管理和控制hev100和此类其他控制器和/或致动器。

虽然此处为了例示的目的而示出,但作为离散的个别控制器,mcm/bcm185、vsc200和vcs205可控制作为大型车辆和控制系统、外部控制系统以及内部和外部网络的一部分的其他控制器和其他传感器、致动器、信号和部件,受它们控制,在其间传达信号以及与其交换数据。结合本文所设想的任何特定的基于微处理器的控制器所描述的功能和配置也可体现在一个或多个其他控制器中并且分布在多于一个控制器上,使得多个控制器可单独地、协作地、组合地和合作地实现任何此类功能和配置。因此,“控制器”或“一个或多个控制器”的叙述意图以单数和多个内涵并且单独地、共同地以及以各种合适的协作和分布式组合来指代此类控制器。

此外,网络和can210上进行的通信意图包括在控制器、和传感器、致动器、控件以及车辆系统和部件之间响应、共享、传输和接收命令、信号、数据、信号中的嵌入数据、控制逻辑和信息。控制器与一个或多个基于控制器的输入/输出(i/o)接口进行通信,这些接口可实现为这样的单个集成接口:实现原始数据和信号的通信、和/或信号调节、处理和/或转换、短路保护、电路隔离和类似功能。替代地,一个或多个专用硬件或固件装置、控制器和片上系统可用于在通信期间以及在传达特定信号之前和之后预调节和预处理特定信号。

在其他说明中,mcm/bcm185、vsc200、vcs205、can210和其他控制器可包括与各种类型的计算机可读存储装置或介质通信的一个或多个微处理器或中央处理单元(cpu)。计算机可读存储装置或介质可包括只读存储器(rom)、随机存取存储器(ram)以及非易失性或保活存储器(nvram或kam)中的易失性和非易失性存储装置。nvram或kam是持久性或非易失性存储器,其可用于存储各种命令、可执行控制逻辑和指令以及在车辆和系统以及控制器和cpu未通电或断电时操作车辆和系统所需的代码、数据、常数、参数和变量。计算机可读存储装置或介质可使用诸多已知存储器装置中的任何一种来实现,诸如prom(可编程只读存储器)、eprom(电prom)、eeprom(电可擦除prom)、闪存或能够存储和传达数据的任何其他电、磁性、光学或组合存储器装置。

再次转到图1,hev100还可包括耦接到vsc200或另一控制器且耦接到can210以及发动机115、em120和tc155的动力传动系统控制单元/模块(pcu/pcm)215,以控制每个动力传动系统部件。传输控制单元(tcu)220还经由can210耦接到vsc200和其他控制器,并且耦接到变速器160且还任选地耦接到tc155,以实现操作控制。还可包括发动机控制模块(ecm)或单元(ecu)或者能量管理系统(ems)225,其具有分别集成的控制器并且与can210进行通信,并且耦接到与pcu215和tcu220以及其他控制器合作的发动机115和vsc200。

在此布置中,vsc200和vcs205协作地管理和控制车辆部件和其他控制器、传感器和致动器,包括例如但不限于pcu215、tcu220、mcm/bcm185和/或ecu/ems225等。例如,控制器可向和/或从发动机115、分离式离合器125、em120、tc155、变速器160、电池175、180和mcm/bcm/动力电子装置185以及其他部件和系统传达控制命令、逻辑和指令以及代码、数据、信息和信号。控制器还可控制并与本领域技术人员已知的其他车辆部件进行通信,但未在图中示出。图1中的车辆100的实施例还描绘与车辆网络和can210进行通信的示例性传感器和致动器,所述传感器和致动器可向vsc200、vcs205和其他控制器传输信号和从vsc200、vcs205和其他控制器接收信号的。此类控制命令、逻辑和指令以及代码、数据、信息、信号、设置和参数(包括驾驶员优选设置和偏好)可被捕获并存储在驱动器控件和配置文件230的存储库中并从其传达。

再例如,各种其他车辆功能、致动器和部件可由hev100系统和部件内且可与hev100系统和部件协作控制的控制器来控制,并且可接收来自其他控制器、传感器和致动器的信号,可包括,例如但不限于,前端附件驱动(fead)部件和用于电池充电或放电的各种传感器,包括用于以下的传感器:检测和/或确定最大电荷、充电状态或荷电状态(soc)、电压和电流、电池化学成分和生命周期参数以及放电功率限制、外部环境周围空气温度(tmp)、压力、湿度和元件温度、电压、电流、电池放电功率和速率限制,以及其他组件。此类传感器被配置为与控制器和can210进行通信,并且再例如,可建立或指示点火开关位置(ign)、外部环境温度和压力、发动机和热管理系统传感器、充电插座传感器以及外部电源电压、电流和相关的数据通信传感器等。

hev100还包括与各种控制器耦接的至少一个外部电源插座和传感器235,包括例如bcm/mcm/动力电子装置185和hv电池175。当hev100静止且停放在外部电源(xps)(图1)附近,诸如在家庭、办公室或其他电力充电站或位置时,利用插座235,这些站也是资深技术人员已知的电动车辆供电设备(evse)。这些控制器被配置为在xps连接到插座235时检测xps的存在,并且启动hv电池175、电池180的充电/再充电循环或事件,以及为了各种目的而使得能够供应给hev100的电力。

此类控制器还可实现hev100与外部xps/evse之间的双向通信,以建立功率容量、功率成本、功率使用授权、兼容性以及关于且来自外部xps的其他参数和信息。hev100与外部xps之间的此类通信可实现自动充电,购买一段时间内的电力,并且可实现外部xps与vsc200和vcs205之间的通信,以及与hev100外部的远程系统及其各种控制器的通信。此配置还可使hev100的乘员能够经由hev100中的显示器进行交互以传送电力购买授权。此外,hev100可与外部xps和vsc200和vcs205中的一者或多者自主地交互以传达信息以实现对hev100自动充电,以及估算充电时间,以及向此类外部系统传达各种车辆和系统数据和参数。

为实现对一个或多个hv电池175和/或其他电池充电,一个或多个控制器(诸如bcm/mcm/电力电子装置185所包括的控制器)被配置为检测连接到插座235的外部xps,并且生成且传达外部电力信号或直流充电信号(ds)240,所述信号240可包括指示与xps的连接的先前描述的信息、可从xps获得的电力、此类电力的成本、兼容性数据以及使用授权和认证数据及相关信息。作为响应,动力电子装置185和/或其他控制器以电池175、180或其他的充电速率启动充电。通常,当hev100初始连接到和/或插入xps/evse中时,初始估算并确定充电速率和充电时间。此类初始估算值和确定值是evse和电网能力以及hev100的包括例如一个或多个相应电池175的当前荷电状态(soc)的各种参数的函数。在充电操作期间和正常使用期间,控制器可自动地改变初始估算和确定的充电速率和充电时间,因为在充电容量和功率传输能力中发生可能的生命周期和性能变化,所述变化是控制器可在电池175和电力电子设备185中检测到的且rfs可针对hev100的全球车队以及个别hev100进行远程估算的。

如在包括图1和图2的各个附图中所描述和示出的信号和数据(包括例如外部功率信号ds240以及相关控制逻辑和可执行指令以及其他信号和数据)还可包括其他信号(os)245,以及从控制器和车辆部件和系统接收以及发送到控制器和车辆部件和系统之间的控制或命令信号(cs)250。外部功率信号ds240、os245和cs250以及其他信号、相关控制逻辑和可执行指令、参数和数据能够和/或可向车辆控制器、传感器、致动器、部件以及内部、外部和远程系统中的任一者,从其以及在其之间进行预测、生成、建立、接收、传达。这些信号中的任何一个和/或全部可以是原始模拟或数字信号和数据,或响应于其他信号生成的预调节、预处理、组合型和/或衍生数据和信号,并且可编码、嵌入、表示电压、电流、电容、电感、阻抗及其数字数据表示以及编码、嵌入和/或以其他方式表示此类信号、数据和模拟、数字和多媒体信息的数字信息,并且由其表示。

所述信号、命令、控制指令和逻辑以及各种预期控制器、传感器、致动器和其他车辆部件的数据和信息的通信和操作可示意性地表示为如图1和图2所示,并且由本公开的图2中具体示出的方法中所例示的流程图或类似图示展示。此类流程图和图示示出可使用一种或多种计算、通信和处理技术来实现的例示性命令和控制过程、控制逻辑和指令以及操作策略,所述技术可包括实时、事件驱动、中断驱动、多任务、多线程以及它们的组合。所示步骤和功能可以以所描绘顺序以及并行地、重复地、以修改的顺序来执行、传达和进行,并且在一些示例中,可与其他过程组合和/或省略。命令、控制逻辑和指令可在一个或多个所述的基于微处理器的控制器中,在外部控制器和系统中执行,并且可主要体现为硬件、软件、虚拟化硬件、固件、虚拟化硬件/软件/固件及其它们的组合。

继续参考包括图1的各个附图,本公开设想hev100,其包括耦接到电池175、180的一个或多个控制器中的至少一个和/或一个或多个,所述一个或多个控制器可以是vsc200、vcs205、pcu215、tcu220、mcm/bcm185和/或ecu/ems225中的任一者;以及一个或多个通信单元,诸如vsc200、v2v201、i2v202和/或vcs205,所述控制器中的任何一个被配置为生成并传达充电信号ds240。作为响应,一个或多个控制器根据从hev100外部和远程的远程车队服务器(rfs)所接收的充电时间估算值(cte)265来调整充电时间(ct)255和电池再充电配置文件(brp)260。hev100和rfs的控制器之间的此类通信是和/或可经由evse/xps以及通过其他通信路径、连接和/或功能来实现。可将调整的ct255传达并显示和/或以其他方式传达给与vcs205或另一控制器或通信单元合作的驾驶员,所述另一控制器或通信单元使得能够在hev100的舱室内和/或经由远程漫游装置显示调整的ct255。

ct255确立完成当前充电/再充电事件剩余多少时间,并且由一个或多个控制器根据除其他数据和信息之外的工况(oc)270来计算,所述工况包括一个或多个充电站(xps、evse)数据、环境和位置数据、车辆数据(诸如当前功率和冷却需求)以及电池性能数据和brp260参数,以及瞬时操作参数和数据。这些参数和数据由一个或多个相应控制器生成、存储和传达,如本文其他地方所述,并且还可在hev100中本地存储在配置文件储存库230中。初始确定的ct255和随后调整的ct255可被加时间戳并存储在brp260中并作为其调整,作为每个充电/再充电事件的充电站和电池性能数据,以及可用于生成ct255的其他提及的数据和参数(例如,电压、电流、充电速率、温度等)。

再例如,brp260可包括各种电池充电/再充电配置文件,所述电池充电/再充电配置文件可确立电压、电流、充电速率和放电速率、soc在各种工况和环境条件下的最小和最大限制、以及电池健康状态,所有这些都可随着生命周期充电/再充电事件累积而改变。而且,brp260可包括用于各种类型的家用、公共和/或商用充电站xps、evse的此类确立的速率,并且还可包括实现自动化、无人值守和/或手动启动/操作充电事件所需的认证、授权和/或支付数据。在其他示例中,brp260还可包括此类预期充电/再充电事件期间用于冷却各种部件的hev100功率需求,以及可以是驾驶员启动的(例如,舱室冷却、媒体系统使用、内部照明等)或以其他方式启用再充电所需的其他hev100功率需求。brp260和其他数据、信息、设置和参数可以存储在驱动程序控件和配置文件储存库230中并从其传达。

响应于一个或多个控制器生成oc270并传达给rfs,从rfs接收cte265。对于每次充电/再充电事件,cte265也可被加时间戳并存储在brp260中。cte265识别完成当前充电/再充电事件剩余多少时间的估算,所述估算由rfs单独为hev100确立,但根据基于云的rfs从类似和/或完全相同的hev100的全球车队所接收的累积和聚合数据和参数而变化。rfs包括远程大数据分析引擎和计算资源,其可利用神经网络、人工智能和其他分析技术来发现电池充电/再充电性能中的否则无法识别的模式,以实现视需要的且实时的改进的cte265确定。

已发现,单独地和/或与其他hev100本地数据组合地利用车外确定的cte265来调整ct255可改进ct255的准确度,否则在考虑到大多数hev100中有限的处理能力和车载可用计算资源的情况下不可用。另外,利用cte265和显著更大的rfs资源来调整ct255而无需大量的机载处理,减少了精确地确定和调整ct255所需的此类有限计算能力和资源的消耗。

在充电事件期间,并且响应于充电完成信号(ccs)275,一个或多个控制器生成估算误差(ee)280并将其存储为电池性能数据和参数中的一个,估算误差(ee)280为cte265与实际充电时间(act)285之间的差。一旦一个或多个电池的soc175、180达到预先确定的最大极限,就由控制器生成ccs275,并且ccs275可通过结合存储在brp260和/或其他控制器中的数据考虑的任何数据来确立。ccs275和任何其他数据、参数、设置和信息也可通过从rfs接收的更新进行更新和修订,这些更新也可根据rfs所接收的累积和聚合的全球车队数据建立并进行分析以识别以前未知的电池充电/再充电事件生命周期性能模式。类似于一个或多个控制器生成的其他信号、设置、参数、数据和信息,除传达到rfs和其他系统和控制器之外,ee280和/或act285等中的每一者可加时间戳并记录和/或存储在brp260中。

在本公开的变型中,一个或多个控制器还将根据需要和/或以可以是离散时间间隔的周期性时间间隔和/或通过改变hev100参数确立的时间间隔来重新调整ct255和brp260,诸如像但不限于,另外需要冷却电池175、180、bcm185、驾驶员启动的舱室冷却、照明、媒体系统(sync)利用以及其他功率需求的功率需求。任何此类周期性或离散的时间间隔可由控制器响应于hev100性能特性而预先确定和/或自动地确立,并且可确立并利用多个此类间隔来重新调整各种参数、设置、ct255和/或brp260。此类间隔可例如但不限于,数量级为毫秒、秒以及可适合于与hev100的系统和部件一起使用的更大的时间单位。

在其他布置中,更新的cte265由通信单元vsc200、v2v201、i2v202和/或vcs205从rfs接收。在充电事件期间,此类更新的cte265可从rfs推送,根据hev100的需求进行接收,和/或以所述离散时间间隔和/或oc270改变时间间隔实时和/或周期性地接收。如同本公开的其他描述的改编,新和/或实时oc270由一个或多个控制器生成并通过此类通信单元传达给服务器。此外,在一些变型中,原始、初始、新和/或更新的oc270还包括、嵌入、编码和/或合并ee280和act285,并且将其传达给rfs,这使得rfs能够除其他功能之外进一步提高cte265的准确度。

此外,在本公开的其他变型中,原始、初始、新和/或更新的oc270可包括电池性能数据和参数(bpd)290、充电站数据(csd)292、车辆数据(ved)294、环境数据(end)296和/或位置数据(lod)298,所述数据也可存储在配置文件储存库230和/或其他控制器中、从其接收和/或由其传达,并且与rfs远程通信和通过rfs远程通信。电池性能数据和参数或bpd290还可包括brp260和其他传感器和控制器的多种瞬时和/或历史电池性能信息中的任何一种,诸如像但不限于,电池组容量和化学成分、电池健康和充电状态(soh、soc)、电池温度、低压电池状态、充电和放电电压和电流,充电和放电速率等数据。

充电站的由电力插座和传感器235从xps/evse接收的当前和/或历史充电站数据或csd292还可包括充电站功率和性能可用性、充电站功率成本和容量数据以及充电站性能数据等数据。本公开的附加修改包括当前和/或历史车辆数据或ved294,包括车辆识别号码(vin)、功率和冷却需求、车辆功率可用性和需求,舱室气候控制配置文件、车载诊断(obd)代码和数据、车辆功率、气候控制配置文件等数据。在再一些改编中,来自可包括vcs200、vsc205的控制器的当前和/或历史环境数据或end296可包括环境温度、湿度和大气压力等信息。当前和/或历史地理位置数据或lod298可从gps204和导航系统206以及其他控制器来获得。

本公开预期被配置为根据初始估算和确定的充电时间和再充电配置文件响应于由一个或多个控制器和/或一个或多个通信单元生成并传达给rfs的新oc270而重新调整ct255和brp260的一个或多个控制器的附加修改,所述初始估算和确定的充电时间和再充电配置文件可以是和/或是hev100的esve能力和当前条件的函数,并且还可以是和/或是从rfs接收到的。当确定此类更新是可取的时,诸如当rfs的引擎从来自全球车队hev100中的每一个的连续累积和聚合数据中发现一个或多个车队范围电池性能的新模式和性能能力时,可从rfs推送最初估算和确定的充电时间和再充电配置文件以替换全球车队中的所有hev100的存储的初始、先前和/或以前的ct255和brp260。

继续参考图1,现在也参考图2,本公开的操作方法包括控制hev100的方法。鉴于已经描述的部件、控制器、系统和功能,此类方法预期由此处通常指定为一个或多个控制器300的一个或多个控制器来实现此类方法,并且可包括例如但不限于:一个或多个控制器vsc200、vcs205、pcu215、tcu220、mcm/bcm185和/或ecu/ems225以及通信单元vsc200、v2v201、i2v202和/或vcs205中的至少一者和/或一者或多者。

所述方法开始于步骤305,并且在步骤310处包括检测ds240,而在步骤315处检测充电/再充电事件数据或参数和/或已经过去的时间间隔的变化,这导致在步骤320处控制器300生成oc270,并通过evse和/或另一通信路径或连接将它们传达给rfs。在步骤325处,响应于检测到的ds240和间隔,一个或多个控制器300根据在步骤330处从rfs接收到的cte265来调整ct255和brp260。调整的ct255可被传送并报告给驾驶员,所述驾驶员与vcs205或能够显示调整的ct255的另一控制器或通信单元协作。

如同本公开的各种其他布置,周期性地和/或以离散时间间隔生成oc270,并且传达给rfs,所述数据和参数包括bpd290、csd292、ved294、end296和/或lod298中的至少一者和/或一者或多者,以及其他数据和参数。本公开还设想包括响应于ccs275控制hev100的一个或多个再充电电池175、180的方法,其中一个或多个控制器300在步骤335处检测充电是否完成,并且如果未完成,则重复方法循环,将控制返回到步骤305,而如果充电完成,则在步骤340处生成ee280并之存储为bpd290中的一个,所述ee280为cte265与act285之间的差。此外,生成并传达此类oc270以包括ee280、act285、bpd290、csd292、ved294、end296和/或lod298中的至少一者和/或一者或多者。

在步骤345处,方法结束循环并将控制返回到开始步骤305以用于继续监测和处理。虽然上文描述了示例性实施方案,但并不意图为这些实施方案描述本发明的所有可能形式。而是,本说明书中所使用的词语为描述性而非限制性词语,并且应理解,可在不脱离本发明的精神和范围的情况下做出各种改变。另外,可以组合各种实施的实施方案的特征以形成本发明的另外实施方案。

根据本发明,提供一种车辆,其具有控制器,所述控制器耦接到电池和通信单元,并且被配置为响应于充电信号:根据从远程车队服务器接收到的充电时间估算值,响应于生成并传达给所述服务器的工况,调整充电时间和电池再充电配置文件;并且使得当充电完成时,所述充电时间估算值与实际充电时间之间的差得以最小化。

根据一个实施例,所述控制器还被配置为响应于充电完成信号:生成估算误差并将其存储为电池性能数据中的一个,所述估算误差为所述充电时间估算值与实际充电时间之间的差。

根据一个实施例,所述控制器还被配置为以离散的时间间隔:根据所述通信单元从所述远程车队服务器接收到的更新的充电时间估算值,并且响应于由所述通信单元生成并传达给所述服务器且包括所述估算误差的新实时工况,重新调整所述充电时间和电池再充电配置文件。

根据一个实施例,所述控制器还被配置为以离散的时间间隔:根据所述通信单元从所述远程车队服务器接收到的更新的充电时间估算值,并且响应于生成并传达给所述服务器的新实时工况,重新调整所述充电时间和电池再充电配置文件。

根据一个实施例,所述控制器还被配置为:根据所述通信单元从所述远程车队服务器接收到的更新的充电时间估算值,并且响应于生成并传达给所述服务器且包括车辆数据的新实时工况,重新调整所述充电时间和电池再充电配置文件,所述车辆数据并入有车辆识别号码和气候控制配置文件。

根据一个实施例,所述控制器还被配置为将所述工况生成为包括:车辆环境和位置数据,所述车辆环境和位置数据并入有地理位置以及环境温度、湿度和大气压力;车辆数据,所述车辆数据并入有车辆识别号码以及车载诊断代码和数据、车辆功率和气候控制配置文件;以及电池性能数据,所述电池性能数据包括电池组容量和化学成分、电池健康和充电状态、电池温度、充电站功率和性能以及低压电池状态。

根据一个实施例,上述发明的进一步特征在于,所述控制器还被配置为:根据所述通信单元从所述远程车队服务器接收到的更新的充电时间估算值,并且响应于生成并传达给所述服务器且包括充电站数据的新实时工况,重新调整所述充电时间和电池再充电配置文件,所述充电站数据包括功率成本和容量数据以及在当前充电事件期间累积的充电站性能数据。

根据一个实施例,所述控制器还被配置为以离散时间间隔:根据所述通信单元从所述远程车队服务器接收到的更新的充电时间估算值,并且响应于生成并传达给所述服务器且包括充电站数据的新实时工况,重新调整所述充电时间和电池再充电配置文件,所述充电站数据包括功率成本和容量数据以及在所述离散时间间隔期间累积的充电站性能数据。

根据一个实施例,上述发明的进一步特征在于,所述控制器还被配置为:根据从所述远程车队服务器接收到的初始确定的充电时间和电池再充电配置文件,并且响应于生成并传达给所述服务器的工况,调整所述充电时间和电池再充电配置文件,所述工况包括充电站数据、环境和位置数据、车辆数据和电池性能数据中的一者或多者。

根据一个实施例,所述控制器还被配置为以离散的时间间隔:根据从所述远程车队服务器接收到的初始确定的充电时间和电池再充电配置文件,响应于生成并传达给所述服务器的新工况,重新调整所述充电时间和电池再充电配置文件。

根据本发明,提供一种车辆,其具有控制器,所述控制器耦接到电池和通信单元,并且被配置为周期性地响应于充电信号:根据从远程车队服务器接收到的充电时间估算值,并且响应于生成并传达给服务器的周期性工况,调整充电时间和电池再充电配置文件,所述周期性工况包括充电站数据、环境和位置数据、车辆数据和电池性能数据中的一者或多者。

根据一个实施例,所述控制器还被配置为响应于充电完成信号:生成估算误差并将其存储为电池性能数据的一个,所述估算误差为所述充电时间估算值与实际充电时间之间的差。

根据一个实施例,所述控制器还被配置为:根据所述通信单元从所述远程车队服务器接收到的更新的充电时间估算值,并且响应于由所述通信单元生成并传达给所述服务器且包括所述估算误差的工况,重新调整所述充电时间和电池再充电配置文件。

根据一个实施例,所述控制器还被配置为将所述工况生成为包括:环境和位置数据,所述环境和位置数据并入有地理位置以及环境温度、湿度和大气压力;车辆数据,所述车辆数据并入有车辆识别号码以及车载诊断代码和数据、车辆功率和气候控制配置文件;以及电池性能数据,所述电池性能数据包括电池组容量和化学成分、电池健康和充电状态、电池温度、充电站功率和性能以及低压电池状态。

根据一个实施例,所述控制器还被配置为:根据所述通信单元从所述远程车队服务器接收到的更新的充电时间估算值,并且响应于生成并传达给所述服务器且包括充电站数据的工况,重新调整所述充电时间和电池再充电配置文件,所述充电站数据包括功率成本和容量数据以及在当前充电事件期间累积的充电站性能数据。

根据本发明,提供一种控制车辆的方法,其具有:通过耦接到电池的控制器,并且周期性地响应于充电信号:根据从远程车队服务器接收到的充电时间估算值,并且响应于生成并传达给服务器的周期性工况,调整充电时间和电池再充电配置文件,所述周期性工况包括充电站数据、环境和位置数据、车辆数据和电池性能数据中的一者或多者。

根据一个实施例,上述发明的进一步特征在于,所述控制器响应于充电完成信号:生成估算误差并将其存储为电池性能数据的一个,所述估算误差为所述充电时间估算值与实际充电时间之间的差。

根据一个实施例,上述发明的进一步特征在于,所述控制器:根据所述通信单元从所述远程车队服务器接收到的更新的充电时间估算值,并且响应于由所述通信单元生成并传达给所述服务器且包括所述估算误差的工况,重新调整所述充电时间和电池再充电配置文件。

根据一个实施例,上述发明的进一步特征在于,所述控制器将所述工况生成为包括:环境和位置数据,所述环境和位置数据并入有地理位置以及环境温度、湿度和大气压力;车辆数据,所述车辆数据并入有车辆识别号码以及车载诊断代码和数据、车辆功率和气候控制配置文件;以及电池性能数据,所述电池性能数据包括电池组容量和化学成分、电池健康和充电状态、电池温度、充电站功率和性能以及低压电池状态。

根据一个实施例,上述发明的进一步特征在于,所述控制器:根据所述通信单元从所述远程车队服务器接收到的更新的充电时间估算值,并且响应于生成并传达给所述服务器且包括充电站数据的工况,重新调整所述充电时间和电池再充电配置文件,所述充电站数据包括功率成本和容量数据以及在当前充电事件期间累积的充电站性能数据。

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