[發明專利]控制車輛電池充電的方法和裝置

有效

• 申請號: 200710102909.8
• 申請日: 2007-05-11
• 公開（公告）號: CN101071888A
• 公開（公告）日: 2007-11-14
• 發明（設計）人: Y·鑾;D·R·弗里施;C·羅;G·塔麥
• 申請（專利權）人: 通用汽車環球科技運作公司
• 主分類號: H01M10/44
• 分類號: H01M10/44;H02J7/14;B60L11/18
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司
• 代理人: 原紹輝;黃力行

技術領域

本發明總的來說涉及混合車輛動力系統，更具體的說，涉及用于控制混合車輛動力系統電能存儲系統充電的系統。

背景技術

具有混合動力系統的車輛，例如，包括電機和內燃機的車輛，通常在動力傳動系統中通過選擇應用電機和內燃機來驅動車輛。這樣一種混合動力系統，也就是車輛停止/起動系統，包括在車輛怠速/停止時關閉所述發動機，在發動機減速時提前切斷燃料供給的系統。當操作者隨后踏下油門以使車輛加速時，如果發動機轉速低于一固定閾值，控制系統促使電機用存儲在高壓電池中的電能起動內燃機。這種操作在停-和-走的過程中改善了燃油經濟性。所述高壓電池需要再充電以補充由電機消耗掉的能量。

設計完成車輛停止/起動操作的一示意性混合系統包括帶式發電機起動機(BAS)系統。該混合系統將復雜的發動機控制與精確的電機/發電機結合。這種系統中還包括再生制動和有效充電。一單個，36伏電池提供電能，擴大了存在的12伏電系統。所有車輛附件和乘客娛樂系統，例如空調在發動機自動停止的過程中也會工作。所述BAS系統可以應用在四缸或六缸發動機上，對發動機和變速器的結構影響最小。

應當理解，保持電能存儲系統，例如，高壓電池的荷電狀態(SOC)是非常重要的。電池荷電狀態的過渡枯竭通常會減少電池壽命，而對電池過渡充電會不必要的浪費燃料，導致車輛的燃油經濟性下降。

現有技術中控制電池充電包括零電流充電，或涓流充電，其在零電流附近不停的給電池充電。在電機-發電機單元(MGU)輕載荷狀態，電池充電單元沒在最優經濟性上操作，從而不必要的耗費能量。進一步說，由于零電流系統限制電流的特性，喪失了發動機在高效率下給電池充電的機會。

因此，在混合電動車輛中優化電池充電，從而使電池壽命最大化并使車輛燃油經濟性最大化是十分重要的。本發明提供了解決上述問題的優化的電池充電。

發明內容

公開的是用于高壓電能存儲系統的充電策略和系統，所述高壓電能存儲系統能給混合動力車輛供應電能。所述充電策略和系統給電能存儲單元充電，進而確保電能存儲系統的荷電狀態在加速或驅動循環的結尾時能與加速開始時的荷電狀態相同。所述充電策略和系統優選應用機會充電以獲得混合系統最大的能量效率，從而最小化燃料消耗并使燃油經濟性最大化。

根據本發明，提供一種用于充電系統的控制系統和方法，所述控制系統和方法可給車輛電能存儲系統供應電能，所示車輛具有包括內燃機的混合動力系統。內燃機用來給車輛動力傳動系統提供驅動扭矩，并可操作來給充電系統提供充電扭矩。控制系統操作來確定電能存儲系統的操作狀態，并確定所述內燃機的操作效率。充電系統的操作基于電能存儲系統的荷電狀態，和內燃機的操作效率被控制。

本發明進一步包括控制系統，控制系統可操作來確定車速以及控制充電系統的操作，基于：電能存儲系統的荷電狀態，和內燃機的操作效率，以及，車速。

本發明進一步包括控制系統，所述控制系統可操作來確定發動機的操作點，并控制所述充電系統的操作，基于：電能存儲系統的荷電狀態，和內燃機的操作效率，以及，發動機操作點。

本發明的另一方面包括控制系統，所述控制系統可操作來選擇性地當由于充電系統超出一預定值的操作而導致的操作效率改變時操作所述充電系統。

本發明的另一方面包括控制系統，所述控制系統可操作來在充電系統基于荷電狀態減少的操作時增加發動機的操作范圍。

本發明的另一方面包括控制系統，所述控制系統可操作來在充電系統基于荷電狀態增加的操作時限制發動機的操作范圍。

本發明的另一方面包括控制系統，所述控制系統可操作來在荷電狀態超過一最大值時停止充電系統的操作。

本發明的另一方面包括充電系統，該充電系統包括一高壓電能充電系統。

本發明的另一方面包括控制系統，所述控制系統可操作來保持所述電能存儲系統的荷電狀態在最大值和最小值之間。

本發明的另一方面包括控制系統，所述控制系統可操作來確定發動機的具體燃油消耗。

本發明的另一方面包括基于上述內容優化電能存儲系統壽命的方法。

在閱讀和理解下述具體實施例的詳細說明的基礎上，本發明的這些和其他特征將變的更加明顯。

附圖說明

本發明可以用各種部件及部件的布置的形式來實現，下面結合附圖詳細說明優選實施方案，其中：

圖1是根據本發明的示例性動力系統的示意圖；

圖2是根據本發明的發動機操作的圖解說明；

圖3是根據本發明的系統校準的圖解說明。

具體實施方式