[发明专利]确定目标热调节值以控制可再充电储能系统的系统和方法

说明书

本申请要求于2010年10月28日提交的临时申请No. 61/407,742 的优先权，其内容通过引用包含于本文。

该发明是在由能源部颁发的政府合同No. DE-EE0002217的支持下进行的。政府在本发明中具有确定的权益。

技术领域

本申请总地涉及确定目标热调节值以控制可再充电能量存储系统（RESS），更特别地，涉及使用热功率和热产生值确定目标热调节值的系统和方法。

背景技术

汽车技术在查找汽油的替代物以作为车辆推进系统的主能源领域正在快速发展。许多这些进展利用了混合机电系统或全电动推进系统，其中混合机电系统将燃烧发动机的一些机械能恢复为存储的电能，而全电动推进系统完全消除了对内燃发动机的需求。对于这些进展，车辆中电能的存储和管理变得特别重要。

混合动力车和电动车通过补充（在混合动力的情形下）或完全替代（在电动车的情形下）内燃发动机（ICE）而提供车辆动力传统方法的替代。这种替代车辆的混合形式称为增程电动车（EREV）。在EREV的一个实施例中，主电力驱动由RESS实现，其用作电动机、发电机或变速器的直流（DC）电压源，进而提供旋转一个或多个车轮所需的能量。一旦RESS的电量耗尽，后备动力可来自ICE，以提供辅助车载电能产生。已知显现为特别适于RESS车辆应用的一种电池形式公知为锂离子电池。

因为RESS形成了车辆推进系统的重要部分，所以监测RESS参数以确保恰当的车辆性能是重要的。这类参数的例子包括温度、电压、荷电状态等等。这些参数中，RESS的温度对RESS及其能耗特别重要。RESS必须保持在一定的温度范围内，使得其能有效地运行，即，可最优化其荷电容量和循环寿命。最佳的系统需要为加热和冷却考虑温度。为了得到在最优范围内的温度，所需热功率必须被量化。一旦热功率被确定，就可改变能耗以适应加热或冷却事件。

尽管温度可容易地测量，但是难以将该温度与为RESS加热或冷却而驱动一个或多个高压装置的方法关联起来。这进而妨碍了RESS的有效运行，以及以避免与温度相关的部件故障的方式操作RESS的能力。

确定热调节的传统系统和方法包括估计，倾向于不足以精确确定为RESS加热和/或冷却而驱动电池需要多少热调节。为了确定为RESS加热或冷却如何驱动高压装置需要更加精确的热调节量。

发明内容

在一个实施例中，公开了一种确定车辆RESS的目标热调节值的方法，其中所述车辆具有冷却剂泵。所述方法包括在处理器接收表示所述RESS的电流和电阻的电传感器数据。所述方法还包括使用所述电传感器数据确定热产生值。所述方法还包括在所述处理器接收表示所述泵的入口温度、所述泵的出口温度、所述泵的速度、和所述泵内冷却剂的密度的泵传感器数据。所述方法还包括使用所述泵传感器数据确定质量流率和冷却剂比热。所述方法还包括在所述处理器接收环境温度数据。所述方法还包括使用时间标戳数据、所述环境温度和车辆模式参数确定所述泵的入口的目标温度。所述方法还包括在所述处理器接收表示测量的出口冷却剂温度的温度传感器数据。所述方法还包括使用所述目标温度、质量流率、冷却剂比热、和所述测量出口冷却剂温度计算所需热功率值。所述方法还包括使用所述所需热功率值和所述热产生值确定RESS的目标热调节值。

在另一实施例中，公开了一种用于确定车辆RESS的目标热调节值的系统，其中所述车辆具有冷却剂泵。所述系统包括构造成从连接至所述RESS的电流传感器和电阻传感器接收电传感器数据的接口。所述系统还包括构造成在所述电传感器数据上使用基于功率的策略来计算热产生值的热产生计算器。所述系统还包括构造成从所述泵的入口温度、所述泵的出口温度、所述泵的速度、和所述泵内冷却剂的密度接收泵传感器数据的接口。所述系统还包括构造成使用所述泵传感器数据确定质量流率和冷却剂比热的基于冷却剂的发动机。所述系统还包括构造成从所述RESS外部的传感器接收环境温度数据的接口。所述系统还包括构造成在所述外部传感器数据上使用基于温度的策略来确定所述泵的入口的目标温度的基于温度的装置。所述系统还包括构造成从温度传感器接收测量的出口冷却剂温度的接口。所述系统还包括构造成使用所述目标温度、质量流率和冷却剂比热来计算所需热功率值的热功率估计器。所述系统还包括构造成从所需热功率值和所述热产生值确定目标热调节值的目标热调节估计器。