[發明專利]帶選擇充電狀態加權縮放方法有效

申請號：	201110334002.0	申請日：	2011-10-28
公開（公告）號：	CN102540086A	公開（公告）日：	2012-07-04
發明（設計）人：	A.A.塞德;B.J.科赫;S.謝菲爾;A.克內坎普	申請（專利權）人：	通用汽車環球科技運作有限責任公司
主分類號：	G01R31/36	分類號：	G01R31/36;H02J7/00
代理公司：	中國專利代理(香港)有限公司 72001	代理人：	原紹輝;楊楷
地址：	美國密***	國省代碼：	美國;US
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摘要：
搜索關鍵詞：	選擇充電狀態加權縮放方法
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【說明書】：

相關申請的交叉引用

本申請要求2010年10月29日提交的名為“Band?Select?State?of?Charge?Weighted?Scaling?Method”的第61/408,477號美國臨時專利申請的優先權日。

技術領域

本發明總體涉及蓄電池堆中充電狀態測量，更具體地，涉及用于提高車輛蓄電池堆中充電狀態測量的準確性的方法，其建立充電狀態帶，并且將帶特有的縮放因子應用到基于電壓的充電狀態，以獲得更準確的充電狀態的整體測量。

背景技術

在當今的汽車市場電動車和汽油-電混合動力汽車正在迅速普及。電動和混合動力車輛提供了若干可取的特征，諸如減少或消除消費者層級的排放和基于石油的燃料消耗，和潛在地降低了運行成本。電動和混合動力車輛的關鍵部件是蓄電池堆，可以等于相當大比例的車輛成本。這些車輛中的蓄電池堆通常由多個互連的單格電池組成，它們能夠按需傳遞大量功率。最大化蓄電池堆性能和壽命是電動和混合動力車輛設計和操作中的主要考慮問題。

為了最大化蓄電池堆可持續時間和向車輛的駕駛員提供有用的里程信息，重要的是能夠準確地測量電動或混合動力車輛中蓄電池堆的充電狀態。估計蓄電池堆的充電狀態的一般方法是通過測量橫跨蓄電池堆的開路或無負載電壓。開路電壓測量容易進行，但是不幸的是，可能是容易出錯。開路電壓的錯誤可能通過電壓傳感器本身，通過控制器中的電壓感測電路，通過電子硬件、A/D轉換器或濾波器因子的大小設置或這些和其他因素的組合引入。惡化電壓測量錯誤的事實在于：在蓄電池堆充電狀態的一些區域中，實際充電狀態對開路電壓的小改變十分敏感。換句話說，開路電壓測量的小錯誤將導致蓄電池堆的估計充電狀態中大差異。這樣可能導致對車輛的剩余蓄電池能量驅動里程的錯誤估計，并且也可能導致蓄電池堆的過度充電和過度放電。

需要一種蓄電池堆充電狀態測量方法，其識別何時開路電壓可以用作蓄電池堆充電狀態的準確指示，以及何時在估計蓄電池堆充電狀態中應該給予其他指示更大權重。這種方法可以通過提高的蓄電池堆壽命和對車輛蓄電池能量驅動里程的更相符描述增加客戶滿意度。

發明內容

根據本發明的教導，公開一種在整體充電狀態計算中選擇性地使用基于電壓的充電狀態估計的方法和系統。建立蓄電池堆充電狀態區或帶，其中，在一些區中，開路電壓被認為是充電狀態的較好指示，在其他區中，由于對測量誤差高敏感性導致開路電壓被認為是充電狀態的較差指示。在預期基于電壓的充電狀態為準確的區或帶中，基于電壓的充電狀態估計可以用于縮放或調節基于電流的充電狀態估計，因此可以避免基于電流的估計中錯誤的連續積累。在基于電壓的充電狀態被認為是容易出錯的區或帶中，僅使用基于電流的充電狀態信息。

根據下面結合附圖的描述和所附權利要求，本發明的另外的特征將變得明顯。

本發明還提供了如下方案：

方案1.?一種計算蓄電池堆的報告充電狀態的方法，所述方法包括：

定義蓄電池堆的多個充電狀態帶，其中，充電狀態帶的每一個相當于一個充電狀態范圍；

測量橫跨蓄電池堆的開路電壓，蓄電池堆內的溫度以及流入或流出蓄電池堆的電流；

基于開路電壓和溫度估計基于電壓的充電狀態，并且基于電流估計基于電流的充電狀態；

確定作為蓄電池堆當前存在的充電狀態帶的當前充電狀態帶；

檢查可適用性標準以確定基于電壓的充電狀態縮放是否可適用；

基于當前充電狀態帶和可適用性標準建立基于電壓的充電狀態的加權因子；以及

基于加權因子、基于電壓的充電狀態和基于電流的充電狀態計算報告充電狀態。

方案2.?如方案1所述的方法，其中，估計基于電壓的充電狀態包括根據開路電壓和溫度的表插值基于電壓的充電狀態。

方案3.?如方案1所述的方法，其中，估計基于電流的充電狀態包括通過將與時間步長相乘的電流加到先前充電狀態值，遞增地計算基于電流的充電狀態，其中，對于放電電流，電流是負值。