[发明专利]电动车辆的电气化控制系统和方法

说明书

提供了一种使用处理器(122)执行电动车辆(102)的自动电气化操作的系统。电气化控制器(126)与模型生成单元(128)进行通信。该模型生成单元(128)生成表示电动车辆(102)的电力消耗趋势的模型。该电气化控制器(126)基于模型来设定电动车辆(102)的目标电力裕量，使得目标电力裕量接近电动车辆(102)的能量储存源(124)的最小荷电状态(SOC)阈值。该目标电力裕量表示最小SOC阈值与在完成与电动车辆(102)相关联的任务之后能量储存源(124)的结束电力水平之间的差异。处理器(122)基于目标电力裕量来执行电动车辆(102)的自动化电气化操作。

技术领域

本公开总体上涉及控制电动车辆的方法和系统，更具体地涉及控制电动车辆的电气化操作。

背景技术

电动车辆中的电池的电荷耗尽策略寻求将最小需求裕量规定为高于为正常运行而需要在电池中维持的最小荷电状态(SOC)阈值。具体地，希望在完成电动车辆的任务之后将最小需求裕量维持在电池的最小SOC阈值以上。当最小需求裕量被设定得太高时，在完成电动车辆的任务之后，电池中留下了太多的剩余电力。相反地，当最小需求裕量被设定得太低时，留下太少的剩余电力以致无法成功完成电动车辆的任务。因此，有利的是将最小需求裕量设定得尽可能接近电池的最小SOC阈值，以实现高效的能耗。

可以将电气化控制系统用于在电动车辆的任务期间高效地控制电池的能耗。例如，可以将电气化控制系统用于纯电动车辆(EV)和/或具有电动机和内燃机(ICE)的混合电动车辆(HEV)。如本文所用，电动车辆是指混合电动车辆和/或纯电动车辆并且提供常规燃料发动机系统的替代方案，以补充或完全代替诸如ICE的发动机系统。

在一个示例中，替代车辆被称为增程电动车辆(EREV)。在EREV中，主电力驱动是利用电池或相关的可再充电能量储存系统(RESS)来实现的，该电池或RESS充当电动机、发电机或传动装置的直流(DC)电压源，该电动机、发动机或传动装置又可以被用于提供为使车辆的车轮中的一个或更多个车轮转动所需的能量。当RESS的电荷耗尽时，备用电力可以来自ICE以提供辅助的车载发电。

然而，控制电动车辆(例如，对于EV和HEV)的电气化操作因各个车辆的不同能量需求以及不同电动车辆中提供的各种组件而可以是有挑战性的。此外，根据电池组件被耗尽的程度以及电源插座的电压/频率，充电时间的范围可以从几分钟到几小时变动。因此，存在开发可以更高效地控制电动车辆的电气化操作的增强电气化控制系统和方法的机会。

发明内容

在本公开的一个实施方式中，提供了一种使用处理器来执行电动车辆的自动电气化操作的系统。电气化控制器被配置成与模型生成单元进行通信。模型生成单元被配置成生成表示电动车辆的电力消耗趋势的模型。电气化控制器被配置成基于模型来设定电动车辆的目标电力裕量，使得该目标电力裕量接近电动车辆的能量储存源的最小荷电状态(SOC)阈值。该目标电力裕量表示最小SOC阈值与在完成与电动车辆相关联的任务之后能量储存源的结束电力水平之间的差异。处理器被配置成基于目标电力裕量来执行电动车辆的自动电气化操作。

在一个示例中，模型生成单元至少部分地设置在云服务器中，该云服务器经由网络与电动车辆进行通信。

在另一示例中，处理器被设置在电动车辆中。

在又一示例中，模型是基于物理学的模型，基于物理学的模型是基于与电动车辆相关联的实际数据生成的。

在又一示例中，模型是机器学习模型，该机器学习模型是基于与电动车辆相关联的仿真数据生成的。

在又一示例中，模型是基于至少一个过滤因子调节的。在变型例中，所述至少一个过滤因子是基于时间的因子。

在另一示例中，模型包括电动车辆的一个或更多个组件的老化信息。在变型例中，老化信息包括与电动车辆的相应组件的劣化程度相关的数据。在另一变型例中，老化信息被用于检测电动车辆的有故障组件。在又一变型例中，老化信息被用于修改电动车辆的电气化操作。