用于管理电池容量的电动车辆操作的制作方法
【技术领域】
[0001 ] 各个实施例涉及一种响应于周围和操作状况控制电池的荷电状态以管理电池容量的混合动力电动车辆和方法。
【背景技术】
[0002]混合动力电动车辆(HEV)利用内燃发动机和电动马达的组合来提供推进车辆所需要的动力。这种布置相对于仅具有内燃发动机的车辆而言提供改善的燃料经济性。用于电动马达的电能储存在电池中。车辆的运行策略和某些存放状况可影响电池的寿命。
【发明内容】
[0003]在此描述了各种系统和方法，所述系统和方法在各种环境状况、操作状况和存放状况下管理电池容量，特别地针对混合动力车辆的电池。所述方法和系统可基于这些状况设置期望荷电状态(SOC)以管理电池容量并降低这些参数对电池容量和电池寿命的影响。
[0004]在示例中，电动车辆控制方法包括:接收周围温度、天气预报、区域的每日平均温度数据、预计的能量使用、存放时间、预计的存放时间以及它们的组合中的至少一个。所述方法可使用周围温度、预计的能量使用和存放时间中的至少一个确定电池的期望或目标荷电状态(SOC)储存点，以管理电池容量并降低这些参数对电池容量变化的影响。所述方法可允许用户启用动态电池容量管理以减轻操作状况或环境状况对电池容量和电池寿命的影响。
[0005]在示例中，所述方法还包括存储与电池容量曲线对应的S0C，电池容量曲线可用于选择期望或目标SOC和/或调节操作参数以降低或消除操作状况和/或环境状况对电池容量和电池寿命的影响。基于一个或更多个操作或周围状况所述曲线可用于确定电池容量的变化率。
[0006]在示例中，所述方法还包括接收预计的能量使用，预计的能量使用包括预期的每日或工作日驾驶模式能量使用并改变充电SOC目标，以管理电池容量。
[0007]在示例中，所述方法还包括确定充电开始时间，使得在计划的车辆的运转之前使电池很快充电至目标S0C。耗费达到目标SOC的储存时间可以选择并且可以基于目标SOC变化，例如，将用于第一目标SOC的第一持续时间限制为大约30分钟或者更短，用于第二目标SOC的第二持续时间可不受限制。
[0008]在示例中，所述方法还包括确定从电池发送至电网的反馈电量，以将SOC降低至目标S0C，目标SOC可以是SOC值的一定范围。
[0009]在示例中，所述方法还包括将能量使用划分成多个基于时间的模式。
[0010]在示例中，所述方法还包括:基于周围温度低于阈值，将SOC储存点设置为最大SOC的指定比率，即，当周围温度小于0°C时，将SOC存放点设置为最大SOC的至少90%。
[0011]电动车辆电量控制方法的示例可包括:存储车辆使用模式；存储与期望的电池容量关联的有利的荷电状态(SOC)曲线；基于周围温度和有利的SOC曲线，控制车辆运转至用于第一车辆使用模式的SOC设置点。在示例中，电动车辆是插电式混合动力电动车辆(PHEV) ο
[0012]在示例中，所述方法还包括使荷电状态设置点返回到用于第二车辆使用模式的默认的荷电状态设置点。
[0013]在示例中，所述方法还包括确定长期存放模式并将SOC设置为位于有利的SOC曲线上的充电持续时间点。
[0014]在示例中，所述方法还包括存储车辆使用模式，车辆使用模式具有长期存放模式，并将能量排放回到电网以在获得位于有利的SOC曲线上的与用于启动发动机的足够的电量关联的期望S0C。
[0015]在示例中，所述方法还包括发送命令以在长期存放结束时给电池充电至满荷电状态或最大操作SOC状态。
[0016]执行上述方法的系统和车辆还可落在本公开的范围内。
[0017]在示例中，设备(例如，混合动力电动车辆)可包括:电池，用于给电动马达供电以推进车辆，其中，电池具有荷电状态SOC ;存储器，存储电池温度、预计的能量使用和存放时间；处理器，操作性地结合到存储器，处理器使用周围温度、预计的能量使用和存放时间确定电池的SOC储存点，以管理电池容量以及关联的电池寿命。
[0018]在示例中，设备可包括用于存储包括期望或不期望的SOC值或区域的SOC曲线的存储器，以便于电池容量以及关联的电池寿命管理。
[0019]在示例中，设备可包括处理器，处理器用于接收预计的能量使用并改变充电SOC目标以通过基于预期的行驶模式能量使用选择SOC目标而动态地管理电池容量，其中，预期能量使用包括预期的工作日行驶模式能量使用。
[0020]在示例中，设备可包括用于确定充电开始时间的处理器，使得电池在车辆的运转不久前充电至目标S0C。
[0021]在示例中，设备可包括用于确定从电池发送至电网的反馈电量的处理器，以将SOC减小或降低至期望S0C。
[0022]在示例中，设备可包括用于将能量使用划分成多个基于时间的模式。
[0023]在示例中，设备可包括处理器，当周围温度小于0°C时，将SOC储存点设置为最大SOC的至少90%。
[0024]在示例中，设备可包括存储器，在利用电池之后通过外部计算设备更新存储器。因此，假设/当新的数据变得可使用时，可更新期望或不期望的SOC值或区域。因此，电池或类似的电池的测试及其性能可以是连续的以及用于更新数值，并且可以在整个车辆寿命期间增强车辆性能。
[0025]在示例中，车辆电量控制方法包括:存储至少包括第一车辆使用模式的车辆使用模式；基于来自存储的荷电状态(SOC)曲线的期望S0C，给车辆电池充电或使车辆电池放电，其中，SOC曲线使SOC与第一车辆使用模式的车辆电池的容量和周围温度有关。
[0026]在示例中，期望的SOC为针对第二车辆使用模式的默认S0C。
[0027]在示例中，存储车辆使用模式的步骤包括存储的长期存放模式，并且期望的SOC与SOC曲线上的充电持续时间点相对应。
[0028]在示例中，充电或放电的步骤包括使能量排放回到公用电网，以获得期望的S0C，期望的SOC基于用于启动发动机的足够的电量。
[0029]在示例中，所述方法还包括发送命令以从与长期存放关联的期望的SOC增大期望的SOC并且在预期或计划的存放结束之前在指定的时间段内给电池充电。
[0030]在示例中，种车辆包括:电池，用于给电动马达供电以推进车辆，其中，电池具有荷电状态(SOC);存储器，存储电池温度、预计的能量使用和存放时间；处理器，操作性地结合到存储器，处理器使用电池温度、预计的能量使用和存放时间控制给电池充电或使电池放电至电池的SOC存放点，以在存放期间管理电池容量。
[0031]在示例中，存储器包括荷电状态曲线，荷电状态曲线包括S0C、存放时间和电池容量之间的关系。
[0032]在示例中，在利用电池之后通过外部计算装置更新存储器。
[0033]在示例中，处理器被配置为:接收预计的能量使用，所述预计的能量使用包括预期的工作日行驶模式能量使用，并基于预期的未来使用和存放周期而改变SOC存放点。
[0034]在示例中，在预期或计划的车辆运转之前，处理器确定充电开始时间，以获得与供车辆使用的SOC储存点不同的目标SOC。
[0035]在示例中，处理器用于确定从电池发送至公用电网的反馈电量，以获得SOC储存点。
[0036]在示例中，处理器用于将能量使用划分成多个基于时间的模式，当电池温度低于0°C时，处理器用于将SOC存放点设置为最大SOC的至少90%。
【附图说明】
[0037]图1是示例性的混合动力电动车辆。
[0038]图2是包括电池单元以及电池单元监控和控制系统的电池包布置。
[0039]图3示出用于基于车辆的计算系统的示例方框拓扑图。
[0040]图4以示例的方式示出电池容量损失与荷电状态的关系的曲线图。
[0041]图5以示例的方式示出电池容量损失与荷电状态的关系的曲线图。
[0042]图6以示例的方式示出电池容量损失与荷电状态的关系的另一曲线图。
[0043]图7以示例的方式示出车辆使用确定系统的示意性代表。
[0044]图8以示例的方式示出电池容量损失减轻的方法。
[0045]图9A和图9B以示例的方式示出电池容量损失减轻的方法。
[0046]图10以示例的方式示出电池容量损失减轻的方法。
[0047]图11示出车辆使用的曲线图，具体地，电力接通概率矩阵的示例。
[0048]图12示出车辆使用模式的图，具体地，每周天数的相似矩阵的示例。
[0049]图13示出车辆使用的图，具体地，可能行驶位置和停止持续时间的模式。
【具体实施方式】
[0050]本申请描述了和说明了多个代表性实施例；然而，应理解的是，所公开的实施例仅为示例性的，并且可以以多种和替代形式实施。附图不一定按比例绘制。可夸大或最小化一些特征以显示特定部件的细节。因此，在此公开的具体结构和功能细