[發明專利]確定目標充電狀態以給車輛中的電池充電的系統和方法

在審

• 申請號: 201210243450.4
• 申請日: 2012-07-13
• 公開（公告）號: CN102881955A
• 公開（公告）日: 2013-01-16
• 發明（設計）人: 戴爾·斯科特·克勞姆貝茲
• 申請（專利權）人: 福特全球技術公司
• 主分類號: H01M10/44
• 分類號: H01M10/44
• 代理公司: 北京銘碩知識產權代理有限公司 11286
• 代理人: 郭鴻禧

技術領域

本發明涉及一種確定目標充電狀態(SOC)以給電動車輛中的蓄電池充電的系統和方法。

背景技術

電動車輛通常包括電動機和高電壓蓄電池。高電壓蓄電池具有充電狀態(SOC)，并給電動機提供電力以驅動車輛。當電池提供電力以驅動車輛時，電池的SOC減小。

當在駕駛循環期間電池的SOC減小時，會期望(例如)在車輛制動期間捕獲車輛的動能，并將該動能轉換成電能以給電池再充電。然而，如果電池處于滿容量狀態，則電池無法儲存車輛的動能。例如，電池可具有處于100％充電水平的滿容量，且在以車輛在山頂上開始的駕駛循環期間無法儲存制動能量。

在車輛外部的電源，例如，GRID上的家用電源插座可用于將電池充電或再充電到100％充電水平。然而，在開始駕駛循環之前，會期望或需要使用外部電源將電池充電到低于100％充電水平的目標SOC，以允許電池在駕駛循環期間(例如，當車輛在山頂上開始駕駛循環時)回收制動能量。

發明內容

本公開的實施例總體上提供一種用于確定目標充電狀態(SOC)以使用來自電動車輛外部的電源的電力給電動車輛中的蓄電池充電的系統和方法。另外，為了實現確定目標SOC的方法，提供包含有邏輯裝置可讀代碼的至少一個邏輯存儲介質。

確定在車輛的未來駕駛循環的一部分期間預計被回收的再生制動能量的曲線。同樣地，確定在未來駕駛循環的所述一部分期間預計通過電池被使用的能量的曲線。基于確定的能量曲線，在開始駕駛循環之前確定目標SOC以給電池充電。

目標SOC可基于在未來駕駛循環的初始部分中預計被回收的再生制動能量的量。未來駕駛循環的初始部分可被確定為未來駕駛循環的從駕駛循環開始到一定時間間隔的部分，在所述時間間隔內預計通過電池被使用的能量的曲線基本上超出在所述時間間隔內預計被回收的再生制動能量的曲線。

可基于(例如)在未來駕駛循環的初始部分期間預計被回收的再生制動能量確定在未來駕駛循環的初始部分期間給電池充電的充電率。此外，可基于完成未來駕駛循環所需的電池能量的量確定充電率。可響應于所述充電率確定目標SOC。目標SOC可被計算為與確定的充電率成反比。

可確定完成未來駕駛循環所需的電池能量的量。當預定的SOC操作范圍的上限至少提供完成未來駕駛循環所需的電池能量的量時，目標SOC可被確定為所述上限。此外，目標SOC可被確定為使電池在未來駕駛循環期間在預定的SOC操作范圍內操作的時間最大化。預定的SOC操作范圍可在電池的最大SOC的百分之十(10％)和百分之九十(90％)之間。

目標SOC可被確定為使車輛在未來駕駛循環期間捕獲的再生制動能量的量最大化。可處理在駕駛循環期間指示車輛的期望行駛路徑的信息。指示期望行駛路徑的信息可包括指示期望行駛路徑的各個段的長度和坡度的信息、包括指示車輛的預期目的地的信息的一個或多個用戶輸入、在車輛之前的駕駛循環(沿著期望行駛路徑的至少一部分產生)期間回收的再生制動能量的量、一天中在之前的駕駛循環中回收再生制動能量的量的時間、一周中在之前的駕駛循環中回收再生制動能量的量的某天，或者它們的組合。可基于期望行駛路徑確定預計被回收的再生制動能量的曲線和預計被使用的能量的曲線。

所述系統包括至少一個邏輯裝置。所述邏輯裝置確定目標SOC，以在開始車輛的駕駛循環之前使用來自外部電源的電力給電池充電。目標SOC基于在未來駕駛循環的一部分期間預計被回收及被使用的再生制動能量的曲線。所述邏輯裝置可以是控制器，該控制器包括：處理器，可操作地執行軟件指令；計算機存儲器，可操作地存儲可由處理器訪問的軟件指令；一組軟件指令，存儲在存儲器中，用于確定目標SOC。

附圖說明

圖1是示出根據一個實施例的具有蓄電池的電動車輛及在車輛外部的用于將蓄電池充電到目標充電狀態(SOC)的電源的示意圖；

圖2是示出根據一個實施例的使用外部電源將蓄電池充電到目標SOC的包括至少一個邏輯裝置的系統的示意圖；

圖3是示出根據一個實施例的確定是否給蓄電池充電的一般方法的流程圖；

圖4是示出根據一個實施例的確定目標SOC以給蓄電池充電的方法的流程圖；

圖5是示出在以蓄電池處于100％充電水平開始的駕駛循環期間的不同時間，蓄電池的充電水平(％)和電動車輛的電力使用水平(kW)的示圖；

圖6是示出由于蓄電池的充電限制導致在車輛的前兩次停止期間沒有回收所有的再生制動能量的蓄電池及在圖5中示出的駕駛循環的初始部分的示圖；