[发明专利]估计电动车辆中的电池容量

说明书

本公开涉及估计电动车辆中的电池容量。使用电力作为动力的车辆可使用用于多种目的(例如，电池特性、电池荷电状态、车辆的剩余行驶距离等)的电池电力的准确测量。应在电池完全松弛时进行牵引电池测量，即，当电池既不充电也不提供电力时并且在电池化学成分达到稳态一段时间之后进行。控制器或方法可确定电池是否是松弛的以及电池是否是未松弛的，延迟对牵引电池充电或放电以允许准确的电池容量的确定。控制器可控制电池充电器，以在感测电池特性之前确保电池是完全松弛的。

技术领域

本公开总体上涉及估计电动车辆中的电池容量。

背景技术

使用电力作为动力的车辆依赖于电池容量的准确测量，以用于多种目的(例如电池特性、电池荷电状态、剩余的车辆行驶距离等)。用于电池电动车辆(BEV)和插电式混合动力电动车辆(PHEV)的牵引电池的充电和放电的控制策略持续发展以提升电池寿命和车辆性能。施加给电池的充电电流和放电电流引起电池内的化学反应。在电池化学成分稳定下来之前进行的电池测量可导致多种电池特性的不准确的确定。

发明内容

为了提高电池容量估计的准确度，可在电池完全松弛时(即当在充电电流或放电电流终止之后电池化学成分达到稳态时)进行电池测量。在一个实施例中，控制器被配置为基于存储的电池概况和/或电池松弛定时器确定电池是否是松弛的。如果电池未松弛，则延迟对牵引电池充电或延迟从牵引电池回收电力以提高电池测量准确度。控制器可控制电池充电器停止电流流至电池或从电池流出电流，以基于在感测电池特性前的相关的松弛时间到期而确保电池完全松弛。控制器可被配置为在牵引电池被确定为松弛的情况下立即开始对牵引电池充电。控制器可被配置为存储电池概况，以用于确定牵引电池是否完全松弛。控制器可被配置为：当控制器确定牵引电池未松弛时将充电延迟一定时间段。当不可在可操作地连接至控制器的存储器中获得电池容量信息时，控制器可在松弛时间段过去之后估计电池容量。

在代表性的实施方式中，控制器使用公式Ce＝∫idt/(SOC₁-SOC₂)估计电池容量，其中，SOC₁是获知开始时的荷电状态，SOC₂是获知结束时的荷电状态。SOC₁和SOC₂可在时间上分开至少最小松弛时间，以确保在控制器估计电池容量之前电池处于松弛状态。控制器可在电池温度低于电池温度阈值时停止电池容量的估计。

根据本发明，提供一种车辆，所述车辆包括：牵引电池；充电器，对所述牵引电池充电；控制器，被配置为：在响应于电池电流下降到阈值以下而开始的电池松弛时间段期间控制所述充电器延迟对所述牵引电池充电，并在所述延迟之后且在牵引电池充电之前测量所述牵引电池的第一开路电压以更新电池容量值。

可使用方法来执行控制器的任意上述特征。例如，方法可包括：如果通过存储的电池概况或相关的松弛时间到期而确定了电池是松弛的，则对牵引电池充电。如果电池是未松弛的，则电池的充电被延迟松弛时间段。所述方法可包括基于充电开始时的荷电状态、充电电流和充电结束时的荷电状态设置电池容量。如果牵引电池被确定为是松弛的，则充电可立即开始。所述方法可包括将具有最小松弛时间的电池概况存储为电池温度的函数。当不可在车辆存储器中获得电池容量信息时，所述方法可在已经过去一段时间之后设置电池容量。

在一个示例中，电池容量设置包括使用公式Ce＝∫idt/(SOC₁-SOC₂)，其中，SOC₁是获知开始时的荷电状态，SOC₂是获知结束时的荷电状态。SOC₁和SOC₂可在时间上分开至少最小松弛时间，以确保电池在设置电池容量之前处于松弛状态。所述方法可包括当电池温度低于电池温度阈值时停止电池容量的设置。