[发明专利]评估HEV电池包的可用能量的方法

说明书

技术领域

本发明是有关于评估用于混合电动车(HEV)的电池最大输出的方法，且更具体地，涉及一种依据影响安装在车上的电池的最大输出的各种环境参数，评估混合电动车的准确的电池最大输出的方法，因此能增加电池效率，并避免电池过度充电或过度放电。

背景技术

一般来说，电动车使用锂离子电池作为驱动源，锂离子电池是第二电池，其使用自电池输出的电力，并通过电力传送装置传送该电力以驱动车轮，使车轮转动，由此驱动电力产生装置，故可驱动汽车。

在电池中，当放电持续时，负极与正极间的端电压会逐渐递减，并达到预定的极限。此时，电压会骤降以达到放电结束电压。然后，就不会再放电了。如果低于放电结束电压仍继续放电，则电解液会产生化学反应，由此会损坏产生电流的电极板，由此蓄电池的功能便会丧失。

因此，电动车的结构是善加使用电池的充电容量，并在移动时可重复使用驱动车轮的转动能量以再充电。如果在电池完全放电后仍继续驱动电动车且在移动时停止，则很难再将电池充电。因此，能在移动时准确地感知电池的剩余容量(SOC，充电状态)是很重要的。然而，与现有车辆中的燃料测量(fuel gauge)比起来，因为电池的不稳定特性(即其会依据温度、放电等而改变)，所以很难准确测量其充电量。

商业上，检查电池SOC的方法包括测量电池电压或放电容量以检查SOC。

然而，在前者方法中，电压会依据放电量而递减。换句话说，电压会在迅速地加速减小，其与SOC无关。除此之外，在后者方法中，依据负载状况(如保持匀速行进或以每小时多少公里的速度在城市中行进)，其电池的可用容量不相同，因此检测SOC的算法是非常复杂的。

同时，影响电池最大输出的参数包括电池的充电状态、环境温度及依据行进期间的放电容量的输出下降。一般来说，混合动力车所采用的电池会经历快速充电/放电，这是因为车辆在行进期间会频繁地加速与减速。由于快速充电/放电，电池的充电状态与最大输出表现出具有高变化率的动态特性。除此之外，电池的最大输出的变化会高度取决于温度。因此，在行进期间，因各种参数而很难准确预测电池的最大输出。

发明内容

因此，本发明是用以解决上述问题。

本发明的目的在于提供一种方法，其用于准确评估车辆中所采用的电池的最大输出，并实时地将评估信息传送至车辆的控制单元，以使电池状态与马达的输出相互匹配。由此，增加了电池效率并避免电池的过度充电或过度放电，以使电池寿命最大化。

上述目的是通过在车子被驱动时在各种环境下(电池充电状态、温度)检查最大输出，发展显示如下关系的关系等式而实现的，其中所述关系是电池的最大输出与充电状态间的相互关系，以及电池的最大输出与温度间的相互关系，且由此评估混合电动车的电池的最大输出。

更具体地说，本发明提供了一种评估混合电动车用电池的最大输出的方法，其包括的步骤如下：取决于车辆能够被驱动的电池的多个充电状态(SOC)，提取出电池的最大充电/放电输出，以计算两者之间的相互关系；取决于车辆能够被驱动的各种不同温度，提取出电池的最大充电/放电输出，以计算两者之间的相互关系；在行进期间，当电池容量放电时，提取出电池的输出下降，以计算两者之间的相互关系；以及依据从每个步骤获得的相互关系，通过以下的函数来评估电池的最大输出(Power_max)。

Power_max＝F(SOC，temp，累积放电Ah)

        ＝F(SOC，temp)×F(累积放电Ah)

通过下述的关系等式来计算根据本发明的上述函数F(SOC，temp)。

F(SOC，temp)＝F(temp)₅×SOC⁵+F(temp)₄×SOC⁴+F(temp)₃×SOC³+F(temp)₂×SOC²+F(temp)₁×SOC+F(temp)₀

其中，F(temp)＝D₂×temp²+D₁×temp¹+D₀(D₀～D₂：常数)。