云管理高压电池配置文件恢复的制作方法

本公开的各方面总体涉及电池配置文件的云管理以进行存储和恢复。

背景技术：

电池容量是成功的电池监测系统的重要参数。例如，准确的电池容量对准确估计荷电状态至关重要。电池容量还决定了电池中存储了多少能量，从而确定了电气化车辆的ev行程范围。随着电池老化，电池容量会逐渐消失，尤其是在电池使用频繁时。因此，电动车辆包括用于学习指示车辆电池的容量的信息的系统。

技术实现要素：

在一个或多个说明性示例中，一种系统包括存储器和处理器，所述存储器存储与车辆的高压电池的电池标识符相对应的电池配置文件。处理器被编程为周期性地将电池配置文件发送到服务器，以及响应于检测到电池标识符的变化而请求服务器发送与变化了的电池标识符相对应的电池配置文件。

在一个或多个说明性示例中，一种方法包括：响应于检测到车辆的电池的电池标识符的变化，请求通过广域网与车辆通信的服务器将与电池标识符相对应的电池配置文件发送到车辆；以及利用电池配置文件来调适电池的电池控制策略。

在一个或多个说明性示例中，一种非暂时性计算机可读介质包括指令，所述指令在由车辆的处理器执行时使得车辆响应于检测到车辆的电池的电池标识符的变化，请求通过广域网与车辆通信的服务器将与电池标识符相对应的电池配置文件发送到车辆；以及利用电池配置文件来调适电池的电池控制策略。

附图说明

图1示出了用于向车辆提供电池配置文件的示例性系统。

图2示出了示例性混合动力电动车辆；

图3示出了用于向车辆提供电池配置文件的示例性过程；和

图4示出了在向车辆提供电池配置文件时利用电池寿命作为因素的示例性过程。

具体实施方式

根据需要，本文公开了本发明的详细实施例；然而，应当理解，所公开的实施例仅仅是可以体现为各种和替代形式的本发明的示例。附图不一定按比例绘制；某些特征可能被放大或最小化以显示特定部件的细节。因此，本文所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。

为了使混合动力或电池电动车辆最佳地起作用，车辆的电池能量控制模块(becm)被设计成利用某些电池特性(诸如电池组容量和电池电力容量)。这些特性通常由becm在车辆操作期间学习，并且随着它们改变，电池控制策略相应地调适。

当becm发生故障或更换电池时，这些特性会丢失或变得未知。例如，可以将放完电的电池组替换为充电的电池组以加速车辆的再充电。在becm故障和更换的情况下，新的becm需要时间来学习现有电池的特性。在将不同的电池替换到车辆中的情况下，现有的becm将需要时间来学习替换的电池的特性。然而，becm学习电池特性所需的车辆操作时间是车辆动力传动系统可能不能最佳地操作的时间，这会影响车辆效率和行程范围。

远程存储的电池配置文件可用于快速恢复给定电池的学习特性并将这些特性传送到becm。车辆中嵌入式调制解调器的激增使得becm可以周期性地将电池配置文件卸载到云数据库。电池配置文件可以包括与特定电池组相对应的唯一标识符。当车辆的becm与具有未识别的唯一标识符的车辆上的电池通信时，becm可以指导车辆经由车辆的嵌入式调制解调器从远程数据库请求与该电池组相关联的最新电池配置文件。然后，云管理器可以返回所请求的配置文件，该配置文件将由车辆转发到becm，从而使得电池控制策略能够返回到最佳水平下的操作。

图1示出了用于向车辆102提供电池配置文件110的示例性系统100。如图所示，系统100包括通过广域网104与电池配置文件服务器108通信的车辆102。车辆102被配置为与连接到广域网104的基站106无线通信。为清楚起见，仅示出了一个基站106，但是应该注意，系统100通常包括布置成覆盖大的地理区域的许多基站106。虽然图1中示出了示例性系统100，但是如图所示的示例性部件不旨在是限制性的。实际上，系统100可以具有更多或更少的部件，并且可以使用另外的或替代的部件和/或实施方式。举例来说，系统100可以包括更多或更少的车辆102、基站106和/或电池配置文件服务器108。在其他示例中，车辆102可以通过除了经由基站106之外的连接与电池配置文件服务器108通信，诸如经由wifi、专用短程通信(dsrc)或可以通过其发送和/或接收电池配置文件110的另一通信协议。

车辆102可以包括用于运输人或货物的各种类型的汽车、跨界多用途车辆(cuv)、运动型多用途车辆(suv)、卡车、休闲车(rv)、船、飞机或其他移动机器。在许多情况下，车辆102可以由内燃发动机提供动力。作为另一种可能性，车辆102可以为由内燃发动机和一个或多个电动马达提供动力的混合动力电动车辆(hev)，诸如串联式混合动力电动车辆(shev)、并联式混合动力电动车辆(phev)或并联/串联式混合动力电动车辆(pshev)。在其他示例中，车辆102可以是氢动力车辆102。由于车辆102的类型和配置可，所以车辆102的能力可对应地变化。举一些其他可能性来说，车辆102就乘客容量、牵引能力和容量以及存储容积而言可以具有不同的能力。关于图2详细讨论了车辆102的功能的另外的方面。

举一些非限制性示例来说，广域网104可以包括一个或多个互连的通信网络，诸如互联网、有线电视分配网络、卫星链路网络、局域网、广域网和电话网络。通过访问广域网104，车辆102可以能够从车辆102向广域网104上的网络目的地发送传出数据，并且从该广域网104上的网络目的地接收至车辆102的传入数据。

基站106可以包括被配置成允许车辆102的蜂窝收发器访问广域网104的通信服务的系统硬件。在一个示例中，基站106可以是全球移动通信系统(gsm)蜂窝服务提供商的一部分。在另一个示例中，基站106可以是码分多址(cdma)蜂窝服务提供商的一部分。基站106可以支持各种不同的技术和数据速度。

电池配置文件服务器108可以包括计算硬件，该计算硬件被配置成提供与将电池配置文件110发送到车辆102和/或从车辆102接收电池配置文件110有关的数据服务。电池配置文件110可以包括关于车辆102的hv电池112的特性的信息。这些特性可以包括例如通过监测hv电池112的使用而随时间确定的hv电池112的电池容量的量度。电池配置文件110还可以包括与特定电池组相对应的唯一标识符。

图2示出了车辆102的另外的方面。图2示出了部件之间的代表性关系。部件在车辆内的实体布局和取向可以变化。车辆102包括变速器202并且由至少一个电机204、206在内燃发动机208的选择性辅助下推进。如图所示，变速器202可以是功率分流配置，因为变速器202包括第一电机204和第二电机206。在一个示例中，电机204、206可以是交流(ac)电动马达。电机204接收电力并提供用于车辆推进的扭矩。第二电机206也用作发电机，以用于将机械动力转换成电力并通过变速器202优化功率流。在其他实施例中，变速器202不具有功率分流配置，并且可以仅利用单个电机来进行推进和发电。应当理解，图2中所示的示意图仅仅是示例性的，而不旨在进行限制。实际上，可以预期发动机208和电机204、206的其他配置以通过变速器202传输动力。

车辆102包括用于存储电能的能量存储装置，诸如牵引hv电池112。牵引电池112是高压电池，其能够输出电力以操作电机204、206。当电机204、206作为发电机操作时，hv电池112还从电机204、206接收电力。hv电池112是由几个电池模块(未示出)组成的电池组，其中每个电池模块包含多个电池单元(未示出)。高压总线通过接触器212将hv电池112电气地连接到电机204、206，使得hv电池112在接触器212电气地接合时连接到电机204、206，并且在接触器212电气地脱离时与电机204、206断开连接。hv电池112还可以与电池标识符210相关联，电池标识符210可以例如存储到hv电池112并且可以从车辆总线或到hv电池112的专用连接访问。在另一个示例中，可以经由从hv电池112读取的条形码来识别电池标识符210。

车辆102还包括连接到低压总线的lv电池214，该低压总线为车辆102的低压负载216供电。举一些示例来说，低压负载216可以包括蜂窝调制解调器218、wifi调制解调器220和蓝牙调制解调器222。电池监测传感器224连接到低压电池214，并提供可用于测量和/或计算低压电池214的荷电状态(soc)的电压测量信号。温度传感器236也设置在车辆102内，以提供指示lv电池214和/或车辆102的周围环境的温度的信号。

车辆102还包括dc-dc转换器226或可变电压转换器(vvc)。转换器226电气地连接在高压总线(连接牵引电池112和第一电机204、206)和由低压电池214供电的低压总线系统之间。转换器226“降低”或减小从高压电池112提供给低压电池214的电力的电压电位。在一些实施例中，转换器226还可以“提升”或增加由低压电池214提供的电力的电压电位，以为转换器226的高压电池112侧供电。

车辆102还包括配置成管理车辆102的驱动部件的操作的各种控制器。如图所示，车辆102包括动力传动系统控制单元(pcu)228，其被配置成控制发动机208；混合动力传动系统控制模块(hpcm)230，其被配置成控制变速器202；高压电池电子控制模块(becm)232，其被配置成控制高压电池112、接触器212和其他高压部件；以及车身控制模块(bcm)234，其被配置成管理车辆102的辅助低压功能，诸如前灯和门锁。

虽然这些控制器中的每一个被示为独立控制器，但是pcm228、hpcm230、becm232和bcm234可以各自是较大控制系统的一部分，并且可以由彼此控制或者由整个车辆102中的各种其他控制器控制。因此应当理解，pcm228、hpcm230、becm232和bcm234以及一个或多个其他控制器可以统称为“系统控制器”。该系统控制器响应于来自各种传感器的信号而控制各种执行器以控制诸如起动/停止发动机208、操作电机204、206以提供车轮扭矩或对高压电池112充电、利用变速器202来选择或计划变速器换挡等功能。一个或多个控制器可以包括与各种类型的计算机可读存储装置或介质通信的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以包括例如只读存储器(rom)、随机存取存储器(ram)和保活存储器(kam)中的易失性存储装置和非易失性存储装置。kam是可以用于在cpu断电时存储各种操作变量的持久性或非易失性存储器。计算机可读存储装置或介质可以使用许多已知存储器装置中的任何一种来实施，诸如prom(可编程只读存储器)、eprom(电prom)、eeprom(电可擦除prom)、快闪存储器或能够存储数据的任何其他电、磁性、光学或组合存储器装置，其中一些表示由控制器用于控制发动机或车辆的可执行指令。

系统控制器经由输入/输出(i/o)接口与各种发动机/车辆传感器和执行器通信，所述接口可以实施为提供各种原始数据或信号调节、处理和/或转换、短路保护等的单个集成接口。替代地，可以使用一个或多个专用硬件或固件芯片以在将特定信号供应到cpu之前调节和处理所述特定信号。虽然未明确示出，但系统控制器可将信号传送到变速器202、电机204、206、发动机208、接触器212、转换器226和电池监测传感器224和/或从变速器202、电机204、206、发动机208、接触器212、转换器226和电池监测传感器224传送信号。可以使用由系统控制器执行的控制逻辑直接或间接致动的参数、系统和/或部件的代表性示例包括燃料喷射正时、速率和持续时间、节气门位置，火花塞点火正时(用于火花点火发动机)、进气/排气门正时和持续时间、诸如交流发电机的前端附件驱动(fead)部件、空调压缩机、电池充电器、再生制动、马达/发电机操作、用于变速器202的离合器压力等。通过i/o接口传送输入的传感器可用于指示例如涡轮增压器增压压力、曲轴位置(pip)、发动机转速(rpm)、车轮转速(ws1、ws2)、车辆速度(vss)、冷却剂温度(ect)、进气歧管压力(map)、加速踏板位置(pps)、点火开关位置(ign)、节气门位置(tp)、空气温度(tmp)、排气氧(ego)或其他排气成分浓度或存在、进气流量(maf)、变速器挡位、传动比或模式、变速器油温(tot)、变速器涡轮转速(ts)、变矩器旁通离合器34状态(tcc)、减速或换挡模式(mde)。

由系统控制器执行的控制逻辑或功能可以由一个或多个附图中的流程图或类似图来表示。这些附图提供了可以使用一个或多个处理策略(诸如事件驱动的、中断驱动的、多任务的、多线程的等)来实施的代表性控制策略和/或逻辑。因此，所示的各种步骤或功能可以所示顺序执行、并行地执行，或者在某些情况下被省略。尽管没有总是明确示出，但是本领域普通技术人员将认识到，可以取决于所使用的特定处理策略而重复执行所示步骤或功能中的一个或多个。类似地，处理次序不一定是实现本文所述的特征和优点所必需的，而是为了易于说明和描述而提供的。控制逻辑可以主要以由基于微处理器的车辆、发动机和/或动力传动系统控制器(诸如在一个示例中为pcm228)执行的软件实施。当然，取决于特定应用，控制逻辑可以在一个或多个控制器中以软件、硬件或软件和硬件的组合来实施。例如，在一些示例中，控制逻辑中的一些或全部可以由车辆102外的云服务执行。当以软件实施时，控制逻辑可以被提供在存储有数据的一个或多个计算机可读存储装置或介质中，所述数据表示由计算机执行以控制车辆或其子系统的代码或指令。计算机可读存储装置或介质可包括多个已知物理装置中的一个或多个，其利用电存储、磁存储和/或光存储来保存可执行指令和相关联的校准信息、操作变量等。

图3示出了用于将电池配置文件110提供给车辆102的示例性过程300。可以使用上面详细描述的系统控制器来实施过程300。

在操作302处，系统控制器确定是否将更新的电池配置文件110发送到电池配置文件服务器108。在一个示例中，系统控制器可以被编程为周期性地将电池配置文件110从车辆102发送到电池配置文件服务器108。该周期可以是例如诸如一天、一周或一个月的时间周期。另外或替代地，该周期可以包括车辆102的预定义行驶距离(例如，100千米、500千米、1000千米)。如果系统控制器确定发送更新的电池配置文件110，则控制转到操作304。否则，控制保持在操作302处。

在304处，系统控制器将hv电池组112的电池配置文件110发送到电池配置文件服务器108。在一个示例中，系统控制器可以查询becm232正在使用的当前电池配置文件110，以及hv电池112的唯一标识符。可以使用蜂窝调制解调器218(或wifi调制解调器220)将该信息发送到电池配置文件服务器108。

在操作306处，系统控制器确定hv电池组112的标识符是否已经改变。在一个示例中，系统控制器可以向hv电池组112查询其电池标识符210。如果电池标识符210自上次查询以来已经改变，则控制转到操作308。否则，控制返回到操作302。

在308处，系统控制器请求由在操作306处指示的新电池标识符210所标识的hv电池组112的电池配置文件110。在一个示例中，系统控制器请求蜂窝调制解调器218(或wifi调制解调器220)通过广域网104访问电池配置文件服务器108，以请求电池配置文件服务器108发送与电池标识符210相对应的电池配置文件110。响应于308处的请求，系统控制器在310处接收所请求的电池配置文件110。

在操作312处，系统控制器用接收到的电池配置文件110进行更新。因此，利用当前hv电池组112的特性更新becm232，而becm232不必必须花费时间来学习新特性。在操作312之后，控制返回到操作302。

图4示出了在向车辆102提供电池配置文件110时利用电池寿命作为因素的示例性过程400。与过程300一样，过程400可以使用上面详细描述的系统控制器来实施。

在操作402处，系统控制器计算hv电池组112的寿命。在一个示例中，系统控制器从hv电池组112检索构建日期。基于构建日期和当前日期，系统控制器确定hv电池组112的健康状态。例如，电池寿命可以是电池健康状态的一个因素。

在404处，系统控制器将hv电池组112的年龄存储到becm232。在一个示例中，系统控制器经由预定义的did将电池寿命写入becm232。did(数据标识符)诊断机制在saej1979(也称为pid)中定义，并允许ecu在可经由诊断方法调用的地址处留出预定义的信息集。did可能包含可提供对系统状态和性能的深入了解的信息。在一个示例中，可以使用特定did来保存电池寿命。

在操作406处，系统控制器基于电池寿命计算hv电池组112的电池特性。在一个示例中，这些特性包括电池组容量和电池电力容量。

在408处，系统控制器确定是否将更新的电池寿命信息作为电池配置文件110发送到电池配置文件服务器108。在一个示例中，系统控制器可以被编程为周期性地将电池寿命从车辆102发送到电池配置文件服务器108。该周期可以是例如诸如一天、一周或一个月的时间周期。另外或替代地，该周期可以包括车辆102的预定义行驶距离(例如，100千米、500千米、1000千米)。如果系统控制器确定发送更新的电池寿命，则控制转到操作410。否则，控制返回到操作402。

在410处，系统控制器将电池寿命发送到电池配置文件服务器108。在一个示例中，系统控制器可以查询becm232正在使用的当前电池寿命，以及hv电池112的唯一标识符。可以使用蜂窝调制解调器218(或wifi调制解调器220)将该信息发送到电池配置文件服务器108。

在412处，系统控制器确定hv电池组112的标识符是否已经改变。在一个示例中，系统控制器可以向hv电池组112查询其电池标识符210。如果电池标识符210自上次查询以来已经改变，则控制转到操作414。否则，控制返回到操作402。

在414处，系统控制器从电池配置文件服务器108请求电池寿命。在一个示例中，系统控制器请求蜂窝调制解调器218(或wifi调制解调器220)通过广域网104访问电池配置文件服务器108，以请求电池配置文件服务器108发送与电池标识符210相对应的电池寿命。响应于414处的请求，系统控制器在416处接收所请求的电池寿命。

在418处，系统控制器用接收到的电池寿命更新becm232。在一个示例中，系统控制器经由预定义的did(例如，0x4810)将电池寿命写入becm232。在操作418之后，控制转到操作402。

一般来说，计算系统和/或装置可采用多个计算机操作系统中的任一种，包括但决不限于以下版本和/或变体：microsoft操作系统；unix操作系统(例如，由加利福尼亚州红木海岸的甲骨文公司发布的操作系统)；由纽约州阿蒙克市的国际商业机器公司发布的aixunix操作系统；linux操作系统；由加利福尼亚州库比蒂诺市的苹果公司发布的macosx和ios操作系统；由加拿大滑铁卢的researchinmotion发布的黑莓操作系统；以及由开放手机联盟开发的安卓操作系统。

诸如系统控制器的那些的计算装置通常包括可以由计算装置的一个或多个处理器执行的计算机可执行指令。计算机可执行指令可由使用各种编程语言和/或技术创建的计算机程序来编译或解译，所述编程语言和/或技术单独地或组合地包括但不限于java^tm、c、c++、visualbasic、javascript、perl等。一般来说，处理器或微处理器接收例如来自存储器、计算机可读介质等的指令，并执行这些指令，从而执行一个或多个过程，包括本文所述的过程中的一个或多个。可使用多种计算机可读介质来存储和传输此类指令和其他数据。

计算机可读介质(也称为处理器可读介质)包括参与提供可以由计算机(例如，由计算装置的处理器)读取的数据(例如，指令)的任何非暂时性(例如，有形)介质。此类介质可以采取许多形式，包括但不限于非易失性介质和易失性介质。非易失性介质可包括例如光盘或磁盘以及其他持久性存储器。易失性介质可以包括例如通常构成主存储器的动态随机存取存储器(dram)。此类指令可由一个或多个传输介质传输，所述传输介质包括同轴电缆、铜线和光纤，包括构成联接到计算机的处理器的系统总线的电线。计算机可读介质的常见形式包括例如软盘、软磁盘、硬盘、磁带、任何其他磁性介质、cd-rom、dvd、任何其他光学介质、穿孔卡、纸带、任何其他具有孔图案的物理介质、ram、prom、eprom、快闪eeprom、任何其他存储器芯片或盒式磁带、或计算机可从中读取的任何其他介质。

在一些示例中，系统元件可以被实施为一个或多个计算装置(例如，服务器、个人计算机等)上的、存储在与其相关联的计算机可读介质(例如，磁盘、存储器等)上的计算机可读指令(例如，软件)。计算机程序产品可以包括存储在计算机可读介质上的用于执行本文所描述的功能的此类指令。本文所公开的由系统控制器执行的一些或所有操作可以是此类计算机程序产品。在一些示例中，这些计算机程序产品可以作为软件来提供，所述软件在由一个或多个处理器执行时提供本文描述的操作。替代地，算机程序产品可以作为硬件或固件、或软件、硬件和/或固件的组合来提供。

虽然上文描述了示例性实施例，但这些实施例并不旨在描述本发明的所有可能形式。而是，说明书中使用的词语是描述性词语而不是限制性词语，并且应当理解，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，可以进行各种变化。另外地，可以组合各种实施的实施例的特征以形成本发明的另外的实施例。

根据本发明，提供了一种系统，其具有：存储器，其存储与车辆的高压电池的电池标识符相对应的电池配置文件；和处理器，其被编程为周期性地将电池配置文件发送到服务器；以及响应于检测到电池标识符的变化，请求服务器发送与变化了的电池标识符相对应的电池配置文件。

根据一个实施例，电池配置文件包括指示电池的存储容量和电池电力容量的信息，所述信息指示电池的整体健康状态。

根据一个实施例，处理器还被编程为利用电池配置文件来调适电池控制策略。

根据一个实施例，处理器还被编程为响应于车辆行驶预定义距离而周期性地发送电池配置文件。

根据一个实施例，处理器还被编程为响应于经过预定义时间段而周期性地发送电池配置文件。

根据一个实施例，处理器还被编程为经由包括高压电池的系统与车辆总线的连接来识别电池标识符。

根据一个实施例，处理器还被编程为响应于接收到从电池扫描出的条形码信息来识别电池标识符。

根据本发明，提供了一种方法，其包括：响应于检测到车辆的电池的电池标识符的变化，请求通过广域网与车辆通信的服务器将与电池标识符相对应的电池配置文件发送到车辆；以及利用电池配置文件来调适电池的电池控制策略。

根据一个实施例，本发明的特征还在于，响应于电池的性能的测量来更新电池配置文件。

根据一个实施例，本发明的特征还在于，响应于自从先前将电池配置文件发送到服务器之后经过预定义时间段，将更新的电池配置文件发送到服务器。

根据一个实施例，本发明的特征还在于，响应于自从先前将电池配置文件发送到服务器之后行驶了预定义距离，将更新的电池配置文件发送到服务器。

根据一个实施例，本发明的特征还在于：将电池标识符保存在控制器的存储装置中；以及响应于从电池读取电池标识符并将所读取的电池标识符与所存储的电池标识符进行比较来检测电池标识符的变化。

根据一个实施例，电池是牵引电池，其被配置成为车辆的一个或多个电动马达提供动力。

根据一个实施例，本发明的特征还在于利用电池配置文件使车辆的电池控制策略适应电池的特性。

根据本发明，提供了一种具有指令的非暂时性计算机可读介质，所述指令在由车辆的处理器执行时使得车辆：响应于检测到车辆的电池的电池标识符的变化，请求通过广域网与车辆通信的服务器将与电池标识符相对应的电池配置文件发送到车辆；以及利用电池配置文件来调适电池的电池控制策略。

根据一个实施例，本发明的特征还在于这样的指令，其在由处理器执行时使得车辆响应于电池的性能的测量来更新电池配置文件。

根据一个实施例，本发明的特征还在于这样的指令，其在由处理器执行时使得车辆响应于自从先前将电池配置文件发送到服务器之后经过预定义时间段，将更新的电池配置文件发送到服务器。

根据一个实施例，本发明的特征还在于这样的指令，其在由处理器执行时使得车辆响应于自从先前将电池配置文件发送到服务器之后行驶了预定义距离，将更新的电池配置文件发送到服务器。

根据一个实施例，本发明的特征还在于这样的指令，其在由处理器执行时使得车辆：将电池标识符保存在控制器的存储装置中；以及响应于从电池读取电池标识符并将所读取的电池标识符与所存储的电池标识符进行比较来检测电池标识符的变化。

根据一个实施例，电池是牵引电池，其被配置成为车辆的一个或多个电动马达提供动力。

根据一个实施例，本发明的特征还在于这样的指令，其在由处理器执行时使得车辆利用电池配置文件使车辆的电池控制策略适应电池的特性。