[發明專利]確定機動車輛的至少一個牽引電池的荷電狀態的方法

在審

• 申請號: 202110333483.7
• 申請日: 2021-03-29
• 公開（公告）號: CN113459892A
• 公開（公告）日: 2021-10-01
• 發明（設計）人: 比約恩·莫爾曼;丹尼斯·庫茲韋爾;帕特里克·奧普瑞;克里斯蒂安·施密特
• 申請（專利權）人: 福特全球技術公司
• 主分類號: B60L58/12
• 分類號: B60L58/12
• 代理公司: 北京連和連知識產權代理有限公司 11278
• 代理人: 楊帆;宋薇薇

本發明涉及一種確定機動車輛(2)的至少一個牽引電池(6)的荷電狀態的方法，包括下列步驟：(S100)檢測機動車輛(2)的起動(IB)，(S500)在檢測到機動車輛(2)的起動(IB)時，利用機動車輛(2)的雙向DC?DC轉換器(10)產生用于電化學阻抗譜的高壓側測量信號(hMS)，以及(S600)評估雙向DC?DC轉換器(10)提供的輸出電壓和牽引電池(6)的終端電壓，以確定牽引電池(6)的牽引電池荷電狀態(T?LZ)。

技術領域

本發明涉及一種確定機動車輛的至少一個牽引電池的荷電狀態的方法。

背景技術

牽引電池(也稱為高壓蓄能器)是一種儲能裝置，牽引電池用于驅動電動車輛或混合動力車輛并且包括多個相互連接的元件(因此是“電池”)。牽引電池包括并聯和串聯相互連接的幾個到數千個蓄能器電池單元或電池單元塊。牽引電池可以是鋰離子蓄能器并且因此以鋰離子蓄能器作為電池單元。

在電動車輛或混合動力車輛中，幾百伏直流電壓的標稱電壓是常見的(因此也是高壓蓄能器)，該電壓可以與三相交流電流網絡中的公共電壓有一定的關系。更高的電池標稱電壓(400伏以上，高達1000伏直流電壓范圍)在電池電力驅動高性能車輛以及電池總線中并不少見。

在電動車輛中，例如車燈、擋風玻璃刮水器、收音機、遙控器等部件通常不是由高壓驅動電池供電，而是利用類似于傳統機動車輛中的低壓電池的小型電能儲存裝置的普通的12或48伏的車輛電力系統供電。當起動機電池連接到車身時，較高電壓的驅動電池在機動車輛中與車身絕緣地進行安裝。

因此，低壓電池(也稱為起動機電池、汽車電池或車輛電池)是為機動車輛的內燃發動機的起動電機提供電能或提供靜態電流以及其他方面的蓄能器。低壓電池可以用作機動車輛的車輛電力系統(例如12伏車輛電力系統)的緩沖存儲器。低壓電池也可以設計為高達60伏的電壓水平，例如具有24伏或48伏的標稱電壓。

低壓電池是同樣包括多個相互連接的元件的儲能裝置。低壓電池包括并聯和串聯地相互連接的蓄能器電池單元或電池單元塊。

低壓電池可以是鋰離子電池，即在電化學電池單元的全部三個階段基于鋰化合物的電池。然而，電池也可以是鉛酸電池、鎳氫電池或固態電池。

尤其是在高度自動化的機動車輛(即所謂的自動車輛)的情況下，為了安全因素和確保可靠運行，除其它方面以外，必須準確確定牽引電池的荷電狀態。

為了確定荷電狀態，電池管理系統(BMS)除其他方面以外還評估電池的開路電壓、流入和流出電池的電流以及負載的電壓。在一些類型的電池中，開路電壓的斜率與荷電狀態相比非常平，這阻礙了對低壓電池荷電狀態的準確確定。

可以從例如下列文獻知曉確定荷電狀態的系統，專利文獻US 2018/0203073A1、US2016/0003917A1、US 9,428,071B2、US 2018/0364311A1、US 9,368,841B2、US 2011/0270559A1和US 2017/0219660A1。

因此，有必要表明可以改進檢測機動車輛牽引電池荷電狀態的方法。

發明內容

該目的通過根據本發明的用于確定機動車輛的至少一個牽引電池的荷電狀態的方法來實現的，該方法包括下列步驟：

檢測機動車輛的起動，

在檢測到機動車輛的起動的情況下，利用機動車輛的雙向DC-DC(直流-直流)轉換器產生用于電化學阻抗譜的高壓側測量信號，以及

評估雙向DC-DC轉換器提供的輸出電壓和牽引電池的終端電壓，以確定牽引電池的荷電狀態。