[發(fā)明專利]電動(dòng)車輛的電氣化控制系統(tǒng)和方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201880099301.0
• 申請(qǐng)日: 2018-11-09
• 公開（公告）號(hào): CN113039107A
• 公開（公告）日: 2021-06-25
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: M·T·布克斯;J·K·賴特-霍萊茨
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 康明斯公司
• 主分類號(hào): B60W10/04
• 分類號(hào): B60W10/04;B60L58/12;B60W20/15;B60W20/50;B60W50/00;B60W20/12;B60W20/13;B60W10/08;B60W10/24;B60W10/26
• 代理公司: 北京三友知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11127
• 代理人: 師瑋;王小東

提供了一種使用處理器(122)執(zhí)行電動(dòng)車輛(102)的自動(dòng)電氣化操作的系統(tǒng)。電氣化控制器(126)與模型生成單元(128)進(jìn)行通信。該模型生成單元(128)生成表示電動(dòng)車輛(102)的電力消耗趨勢(shì)的模型。該電氣化控制器(126)基于模型來設(shè)定電動(dòng)車輛(102)的目標(biāo)電力裕量，使得目標(biāo)電力裕量接近電動(dòng)車輛(102)的能量?jī)?chǔ)存源(124)的最小荷電狀態(tài)(SOC)閾值。該目標(biāo)電力裕量表示最小SOC閾值與在完成與電動(dòng)車輛(102)相關(guān)聯(lián)的任務(wù)之后能量?jī)?chǔ)存源(124)的結(jié)束電力水平之間的差異。處理器(122)基于目標(biāo)電力裕量來執(zhí)行電動(dòng)車輛(102)的自動(dòng)化電氣化操作。

技術(shù)領(lǐng)域

本公開總體上涉及控制電動(dòng)車輛的方法和系統(tǒng)，更具體地涉及控制電動(dòng)車輛的電氣化操作。

背景技術(shù)

電動(dòng)車輛中的電池的電荷耗盡策略尋求將最小需求裕量規(guī)定為高于為正常運(yùn)行而需要在電池中維持的最小荷電狀態(tài)(SOC)閾值。具體地，希望在完成電動(dòng)車輛的任務(wù)之后將最小需求裕量維持在電池的最小SOC閾值以上。當(dāng)最小需求裕量被設(shè)定得太高時(shí)，在完成電動(dòng)車輛的任務(wù)之后，電池中留下了太多的剩余電力。相反地，當(dāng)最小需求裕量被設(shè)定得太低時(shí)，留下太少的剩余電力以致無法成功完成電動(dòng)車輛的任務(wù)。因此，有利的是將最小需求裕量設(shè)定得盡可能接近電池的最小SOC閾值，以實(shí)現(xiàn)高效的能耗。

可以將電氣化控制系統(tǒng)用于在電動(dòng)車輛的任務(wù)期間高效地控制電池的能耗。例如，可以將電氣化控制系統(tǒng)用于純電動(dòng)車輛(EV)和/或具有電動(dòng)機(jī)和內(nèi)燃機(jī)(ICE)的混合電動(dòng)車輛(HEV)。如本文所用，電動(dòng)車輛是指混合電動(dòng)車輛和/或純電動(dòng)車輛并且提供常規(guī)燃料發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)的替代方案，以補(bǔ)充或完全代替諸如ICE的發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)。

在一個(gè)示例中，替代車輛被稱為增程電動(dòng)車輛(EREV)。在EREV中，主電力驅(qū)動(dòng)是利用電池或相關(guān)的可再充電能量?jī)?chǔ)存系統(tǒng)(RESS)來實(shí)現(xiàn)的，該電池或RESS充當(dāng)電動(dòng)機(jī)、發(fā)電機(jī)或傳動(dòng)裝置的直流(DC)電壓源，該電動(dòng)機(jī)、發(fā)動(dòng)機(jī)或傳動(dòng)裝置又可以被用于提供為使車輛的車輪中的一個(gè)或更多個(gè)車輪轉(zhuǎn)動(dòng)所需的能量。當(dāng)RESS的電荷耗盡時(shí)，備用電力可以來自ICE以提供輔助的車載發(fā)電。

然而，控制電動(dòng)車輛(例如，對(duì)于EV和HEV)的電氣化操作因各個(gè)車輛的不同能量需求以及不同電動(dòng)車輛中提供的各種組件而可以是有挑戰(zhàn)性的。此外，根據(jù)電池組件被耗盡的程度以及電源插座的電壓/頻率，充電時(shí)間的范圍可以從幾分鐘到幾小時(shí)變動(dòng)。因此，存在開發(fā)可以更高效地控制電動(dòng)車輛的電氣化操作的增強(qiáng)電氣化控制系統(tǒng)和方法的機(jī)會(huì)。

發(fā)明內(nèi)容

在本公開的一個(gè)實(shí)施方式中，提供了一種使用處理器來執(zhí)行電動(dòng)車輛的自動(dòng)電氣化操作的系統(tǒng)。電氣化控制器被配置成與模型生成單元進(jìn)行通信。模型生成單元被配置成生成表示電動(dòng)車輛的電力消耗趨勢(shì)的模型。電氣化控制器被配置成基于模型來設(shè)定電動(dòng)車輛的目標(biāo)電力裕量，使得該目標(biāo)電力裕量接近電動(dòng)車輛的能量?jī)?chǔ)存源的最小荷電狀態(tài)(SOC)閾值。該目標(biāo)電力裕量表示最小SOC閾值與在完成與電動(dòng)車輛相關(guān)聯(lián)的任務(wù)之后能量?jī)?chǔ)存源的結(jié)束電力水平之間的差異。處理器被配置成基于目標(biāo)電力裕量來執(zhí)行電動(dòng)車輛的自動(dòng)電氣化操作。

在一個(gè)示例中，模型生成單元至少部分地設(shè)置在云服務(wù)器中，該云服務(wù)器經(jīng)由網(wǎng)絡(luò)與電動(dòng)車輛進(jìn)行通信。

在另一示例中，處理器被設(shè)置在電動(dòng)車輛中。

在又一示例中，模型是基于物理學(xué)的模型，基于物理學(xué)的模型是基于與電動(dòng)車輛相關(guān)聯(lián)的實(shí)際數(shù)據(jù)生成的。

在又一示例中，模型是機(jī)器學(xué)習(xí)模型，該機(jī)器學(xué)習(xí)模型是基于與電動(dòng)車輛相關(guān)聯(lián)的仿真數(shù)據(jù)生成的。

在又一示例中，模型是基于至少一個(gè)過濾因子調(diào)節(jié)的。在變型例中，所述至少一個(gè)過濾因子是基于時(shí)間的因子。

在另一示例中，模型包括電動(dòng)車輛的一個(gè)或更多個(gè)組件的老化信息。在變型例中，老化信息包括與電動(dòng)車輛的相應(yīng)組件的劣化程度相關(guān)的數(shù)據(jù)。在另一變型例中，老化信息被用于檢測(cè)電動(dòng)車輛的有故障組件。在又一變型例中，老化信息被用于修改電動(dòng)車輛的電氣化操作。