[發(fā)明專利]能量存儲系統(tǒng)能量容量和能力監(jiān)控

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201110285469.0
• 申請日: 2011-09-23
• 公開（公告）號: CN102412630A
• 公開（公告）日: 2012-04-11
• 發(fā)明（設(shè)計）人: M.A.米納欽;B.J.科赫
• 申請（專利權(quán)）人: 通用汽車環(huán)球科技運(yùn)作有限責(zé)任公司
• 主分類號: H02J15/00
• 分類號: H02J15/00
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 原紹輝;楊炯

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明總體涉及報告能量存儲系統(tǒng)的品質(zhì)的方法，具體地，涉及能夠以提高車輛的操作和效率的方式報告車輛能量存儲系統(tǒng)的能量能力和能量容量的方法。

背景技術(shù)

許多設(shè)備需要對蓄電池、電容或相關(guān)能量存儲系統(tǒng)（ESS）的品質(zhì)的準(zhǔn)確報告，以辨別需要另外充電的時間。一種報告ESS的品質(zhì)的技術(shù)包含充電狀態(tài)（SOC），SOC表示系統(tǒng)中的電荷量。將SOC作為ESS的品質(zhì)來報告的問題在于：其僅給出車輛的操作者可用的能量的百分比。因此，SOC不能準(zhǔn)確地表示ESS的真實(shí)能力或容量，因此不能說明ESS的大小、壽命和最近操作歷史。例如，SOC可能不能說明特定任務(wù)負(fù)載、驅(qū)動模式和所經(jīng)歷的操作循環(huán)。SOC表征的不準(zhǔn)確度在其被并入混合動力和電動車輛的控制系統(tǒng)中而被放大，這些控制系統(tǒng)被構(gòu)造成僅處理以能量單位表示的ESS的表征。

ESS狀態(tài)的準(zhǔn)確報告對最優(yōu)化車輛操作很重要。受影響的車輛操作可包括充電操作、延長的電動里程的計算、再生能量捕獲模式、傳動裝置的校準(zhǔn)等。當(dāng)計算電動車的里程時狀態(tài)的不準(zhǔn)確報告可能更加重要，因?yàn)槠淇赡軐?dǎo)致駕駛員過早用完原動力。不幸地，變化的駕駛風(fēng)格、行為和條件導(dǎo)致的非常難以預(yù)料的任務(wù)負(fù)載阻礙了ESS狀態(tài)的準(zhǔn)確報告。

因此，仍然需要一種準(zhǔn)確地報告車輛中所使用的能量存儲系統(tǒng)中剩余的可用能量的方式。

發(fā)明內(nèi)容

根據(jù)本發(fā)明的一個實(shí)施例，提供一種報告能量存儲系統(tǒng)的品質(zhì)的方法。所述方法包括獲取能量存儲系統(tǒng)的開路電壓，基于開路電壓提供能量存儲系統(tǒng)的庫侖能力和庫侖容量，以及基于庫侖容量、庫侖能力或它們的各種組合中的至少一個確定能量存儲系統(tǒng)的能量能力和能量容量中的至少一個。

任選地，確定能量存儲系統(tǒng)的開路電壓包括：確定能量存儲系統(tǒng)的當(dāng)前充電狀態(tài)；計算能量存儲系統(tǒng)的平均充電狀態(tài)；以及基于平均充電狀態(tài)和當(dāng)前充電狀態(tài)確定能量存儲系統(tǒng)的開路電壓。

任選地，所述方法還可以包括根據(jù)能量能力確定目標(biāo)能量使用窗口。所述目標(biāo)能量使用窗口包括最大和最小能量使用極限，從而最大和最小能量使用極限之間的區(qū)域構(gòu)成合理能量使用帶。

任選地，所述方法可以包括確定能量能力和能量容量兩者。確定能量存儲系統(tǒng)的能量能力可以包括：確定能量存儲系統(tǒng)的電流-電阻補(bǔ)償后電壓；以及基于開路電壓、庫侖能力和電流-電阻補(bǔ)償后電壓計算能量存儲系統(tǒng)的能量能力。確定電流-電阻補(bǔ)償后電壓可以包括：確定能量存儲系統(tǒng)的電壓偏移；以及基于開路電壓與電壓偏移之和計算電流-電阻補(bǔ)償后電壓。確定能量存儲系統(tǒng)的電壓偏移可以包括：確定能量存儲系統(tǒng)的電阻；計算能量存儲系統(tǒng)的估計電流；以及基于能量存儲系統(tǒng)的電阻和電流確定電壓偏移。

在本發(fā)明的另一實(shí)施例中，提供一種用于估計從能量存儲系統(tǒng)接收其原動力的至少一部分的車輛的里程的方法。所述方法包括：獲取能量存儲系統(tǒng)的開路電壓；基于開路電壓提供能量存儲系統(tǒng)的庫侖能力和庫侖容量；基于庫侖容量、庫侖能力或它們的各種組合中的至少一個確定能量存儲系統(tǒng)的能量容量和能量能力中的至少一個；以及基于能量能力確定車輛的有效駕駛里程。

在本發(fā)明的另一實(shí)施例中，提供一種用于控制從能量存儲系統(tǒng)接收其原動力的至少一部分的車輛的操作的設(shè)備。所述設(shè)備可包括控制系統(tǒng)，其中所述控制系統(tǒng)包括內(nèi)存設(shè)備和控制器。所述控制器可以被編程為：獲取能量存儲系統(tǒng)的開路電壓；基于開路電壓提供能量存儲系統(tǒng)的庫侖能力和庫侖容量；以及基于庫侖容量、庫侖能力或它們的各種組合中的至少一個確定能量存儲系統(tǒng)的能量能力和能量容量中的至少一個。

任選地，所述控制器被編程為根據(jù)能量容量確定目標(biāo)能量使用窗口。替換地，所述控制器被編程為根據(jù)能量能力確定目標(biāo)能量使用窗口?？梢栽谲囕v中設(shè)置所述設(shè)備。

本發(fā)明還提供了如下方案：

方案1.?一種報告能量存儲系統(tǒng)的品質(zhì)的方法，所述方法包括：

獲得能量存儲系統(tǒng)的開路電壓；

基于開路電壓提供能量存儲系統(tǒng)的庫侖能力和庫侖容量；以及

基于庫侖容量、庫侖能力或它們的各種組合中的至少一個確定能量存儲系統(tǒng)的能量能力和能量容量中的至少一個。

方案2.?如方案1所述的方法，其中，確定能量存儲系統(tǒng)的開路電壓包括：

確定能量存儲系統(tǒng)的當(dāng)前充電狀態(tài)；

計算能量存儲系統(tǒng)的平均充電狀態(tài)；以及

基于平均充電狀態(tài)和當(dāng)前充電狀態(tài)確定能量存儲系統(tǒng)的開路電壓。

方案3.?如方案2所述的方法，還包括：根據(jù)能量能力確定目標(biāo)能量使用窗口。