监控电池的性能水平的系统和方法
【技术领域】
[0001]本公开涉及用于监控电池的性能水平的系统和方法。
【背景技术】
[0002]机动车辆包括动力系，所述动力系可操作为推进车辆并为车载电子装置提供动力。动力系，或传动系，通常包括发动机，所述发动机通过多速度动力变速器为最后的驱动系统提供动力。许多车辆由往复式活塞类型内燃发动机(ICE)提供动力。
[0003]混合动力车辆利用多个替换动力源来推进车辆，最小化在动力方面对发动机的依赖。混合动力电动车辆(HEV)，例如，并入电能和化学能二者，并将它们转换为机械动力以推进车辆和为车辆系统提供动力。HEV通常采用一个或多个电机(马达/发电机)，所述电机单独地操作或与内燃发动机合作操作来推进车辆。
[0004]电机将动能转化为可存储在能量存储装置中的电能。来自能量存储装置的电能可继而被转化回动能，用于推进车辆。电动车辆也包括用于推进车辆的能量存储装置和一个或多个电机。传统的车辆可包括将发动机的动能转化为存储在起动、照明、点火(SLI)电池中的电能的电机。
【发明内容】
[0005]本公开的一个可行方面是提供一种监控具有电子控制单元(ECU)的车辆的电池的性能水平的方法。所述方法包括激活(enable)充电诊断模块(CDM)并通过CDM确定电池的充电状态。所述方法还包括激活放电诊断模块(DDM)并通过DDM确定电池的放电状态。充电状态和放电状态被记录在ECU的存储单元中。
[0006]在本公开的另一方面中，车辆包括电池和与电池通信的控制器。控制器配置为激活充电诊断模块(CDM)并通过CDM确定电池的充电状态。控制器还配置为激活放电诊断模块(DDM)并通过DDM确定电池的放电状态。控制器还将充电状态和放电状态记录在ECU的存储单元中。
[0007]根据本发明的一实施例，提供一种车辆，包括:
[0008]电池；和
[0009]控制器，与电池通信；
[0010]其中，控制器配置为:
[0011]激活充电诊断模块(CDM)；
[0012]通过CDM确定电池的充电状态；
[0013]激活放电诊断模块(DDM)；
[0014]通过DDM确定电池的放电状态；和
[0015]将充电状态和放电状态记录在ECU的存储单元中。
[0016]优选地，激活CDM与激活DDM是同时的。
[0017]优选地，控制器进一步配置为从E⑶的存储单元检索电池的值。
[0018]优选地，控制器被配置为依据从ECU的存储单元检索的、满足预先限定的条件的值而激活CDM ;且其中，控制器配置为依据从ECU的存储单元检索的、满足预先限定的条件的值而激活DDM。
[0019]优选地，所述值包括电压、电量状态、最小电池温度、最大电池温度、和电池电流中的至少一个。
[0020]优选地，所述值进一步包括电池的经计算的充电功率限制。
[0021]优选地，所述车辆进一步包括点火系统，所述点火系统配置为响应于接收输入而将点火信号传递至控制器；其中，控制器进一步配置为确定点火信号正被ECU接收。
[0022]优选地，控制器还配置为:依据从E⑶的存储单元检索的值来确定电池的充电状态；和依据从ECU的存储单元检索的值来确定电池的放电状态。
[0023]优选地，控制器还配置为:仅当用于CDM的通过条件被满足时，确定电池的充电状态为通过；仅当用于CDM的通过条件不被满足时，确定电池的充电状态为不通过；仅当用于DDM的通过条件被满足时，确定电池的放电状态为通过；和仅当用于DDM的通过条件不被满足时，确定电池的放电状态为不通过。
[0024]优选地，控制器还配置为:从存储单元检索充电状态和放电状态；依据检索的充电状态和放电状态来确定电池的性能水平；其中，当检索的充电状态和放电状态每一个被确定为通过时，性能水平被确定为处于工作水平(performing level);其中，当检索的充电状态和放电状态每一个被确定为不通过时，性能水平被确定为不处于工作水平。
[0025]本教导的上述特征和优势及其他特征和优势将从用于实施本教导的最佳模式的以下详细描述连同附图时显而易见。
【附图说明】
[0026]图1是示例车辆的示意图，所述车辆具有电池和监控电池的性能水平的控制器；
[0027]图2是用于控制器的示意性逻辑流程图，所述控制器可与图1中所示的车辆一起使用；
[0028]图3是电池的充电侧和放电侧的示意性概略图；
[0029]图4是描述用于监控图1中所示的电池的性能水平的方法的流程图。
【具体实施方式】
[0030]参考附图，其中在几幅图中相同的附图标记对应于相同或相似的部件，以图1开始，车辆，诸如混合动力电动车辆(HEV) 10，包括内燃发动机12，该内燃发动机12具有起动器马达11，起动器马达11可操作用于在HEVlO的初始起动期间起动发动机12。HEV 10还包括变速器14，其具有输入构件22。变速器14配置为能够将推进扭矩经由输出构件24传递至操作地连接至变速器14的一组行走轮16。
[0031]HEV 10可包括操作地连接至发动机12的高电压电马达/发电机单元(MGU) 26。MGU 26可配置为选择性地曲柄驱动(crank)和起动发动机12。在一些实施例中，起动器马达11可用于相同目的。MGU 26可配置为多相电机，其具有大约60伏至300伏或更高的相对较高的电压，这取决于设计。MGU 26还经由高电压DC总线或连接件29、功率逆变模块(PM) 18、和交流电流(AC)总线23电连接至可再充电能量存储系统(RESS) 25。在可行实施例中，RESS 25可以是多单体电池锂离子或合适的电池组。进一步地，RESS 25可配置为高电压电池，其具有多个单体电池且配置为存储电能和将电能提供至HEV 10中的一个或多个电气部件。这样，RESS 25可配置为通过供应电功率至MGU 26而选择性地推进HEV 10，MGU 26继而在电动模式下驱动变速器14，并最终驱动车轮16。当MGU 26以其作为发电机的能力操作时，例如在再生制动事件期间，RESS 25可经由MGU 26被再充电，如本领域技术人员已知的。
[0032]如下文中更详细地讨论的，RESS 25可包括一个或多个传感器54。RESS25可具有一个或多个参数值，所述参数值与RESS 25的性能水平相关联。性能水平可包括表示RESS25的条件相对于RESS 25的理想操作条件的量。因此，性能水平可用于确定RESS 25的剩余寿命。参数值可以是用于估计或推导性能水平的量。另一量，称为电量状态(SOC)，可指示相对于RESS 25的储备容量的RESS 25的残留(例如，剩余)容量。因此，电量状态是在RESS 25需要被再充电之前可提供多少电能的指示。
[0033]传感器54可包括配置为测量RESS 25的端子电压、累积的电荷和温度的任何装置，并产生一个或多个表示这些被测量特征的信号。尽管仅示出了一个传感器54，HEV 10可包括任何数量的传感器54。例如，一个传感器可用于测量电压，另一个传感器可用于测量累积的电荷，且不同的传感器可用于测量温度。
[0034]为了测量电压，传感器54可包括数字或模拟伏特计，其配置为测量跨RESS 25的端子的电势差。替代地，传感器54可配置为基于一些因素来估计或推导跨端子的电压，所述因素诸如RESS 25的电流输出、RESS 25的温度、和RESS 25内的部件的电阻。伏特计可配置为产生和输出表示跨端子的电势(例如，端子电压)的信号。为了测量累积的电荷，传感器54可包括配置为测量电流(例如，直流电流)并产生表示测得电流的大小的信号的任何装置。累积的电荷可从测得的端子电流推导出。为了测量RESS 25的温度，传感器54可包括配置为测量RESS 25的一个或多个位置处的热量(包括围绕RESS 25的环境温度)、并产生表示测得的最高、最低、平均、和/或中间温度的一个或多个信号的任何装置。
[0035]HEV 10可还包括辅助功率模块或APM，其经由高电压总线29电连接至RESS 25，或经由低电压总线31电连