車(chē)輛和用于控制車(chē)輛中的電池的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本公開(kāi)涉及一種車(chē)輛以及用于控制車(chē)輛中的電池的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]電池組的衰減率可取決于當(dāng)電池組處于空閑(idle)時(shí)間段(尤其是在炎熱的氣候下)時(shí)電池組的荷電狀態(tài)(SOC)。例如，電池的日歷壽命的衰減率可因取決于電池是否在0% S0C,50% SOC或100% SOC下空閑的多個(gè)因素而不同。在電池包含鋰鎳鈷錳氧化物(NCM)和鋰錳氧化物(LM0或尖晶石)的混合陰極材料的情況下，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)在40% -80%的SOC范圍內(nèi)衰減率是最高的。因此，需求一種車(chē)輛以及用于控制車(chē)輛中的電池的方法，所述方法當(dāng)確定不是立刻需要電池(例如，當(dāng)車(chē)輛在長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)處于點(diǎn)火開(kāi)關(guān)關(guān)閉狀態(tài)時(shí))并且進(jìn)一步確定電池SOC處于指示高衰減率的范圍內(nèi)時(shí)修改電池S0C。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本公開(kāi)的至少一些實(shí)施例包括一種用于控制車(chē)輛中的電池的方法，所述方法包括以下步驟:基于車(chē)輛空閑狀態(tài)和具有至少預(yù)定衰減率的電池，修改電池中的至少一些電池單元的荷電狀態(tài)(SOC)。所述至少一些電池單元的SOC被修改為使得在SOC被修改之后電池具有小于所述預(yù)定衰減率的衰減率。如在此所使用的，術(shù)語(yǔ)“車(chē)輛空閑狀態(tài)”不是指車(chē)輛“怠速”(即，當(dāng)車(chē)輛停止時(shí)運(yùn)轉(zhuǎn))，相反地，“車(chē)輛空閑狀態(tài)”指的是車(chē)輛處于點(diǎn)火開(kāi)關(guān)關(guān)閉狀態(tài)(即，不運(yùn)行)。
[0004]所述車(chē)輛空閑狀態(tài)可以由駕駛員發(fā)起信號(hào)指示。所述車(chē)輛空閑狀態(tài)可以由車(chē)輛空閑超過(guò)預(yù)定時(shí)間指示。修改至少一些電池單元的SOC可包括:通過(guò)升高一些電池單元的SOC并降低一些其它電池單元的S0C，而使電池的SOC失去平衡。所述方法還可包括:當(dāng)車(chē)輛在車(chē)輛空閑并且電池的SOC失去平衡之后運(yùn)行時(shí)，平衡電池的S0C。所述電池可包括多種成分材料，并且所述預(yù)定衰減率基于至少電池的SOC以及所述多種成分材料中的至少一種。
[0005]本公開(kāi)的至少一些實(shí)施例包括一種用于控制車(chē)輛中的電池的方法，所述方法包括以下步驟:基于預(yù)定事件和具有至少預(yù)定衰減率的電池，修改電池中的至少一些電池單元的荷電狀態(tài)(SOC)。所述至少一些電池單元的SOC被修改為使得在SOC被修改之后電池具有小于所述預(yù)定衰減率的衰減率。
[0006]所述預(yù)定事件可以是指示車(chē)輛將空閑超過(guò)預(yù)定時(shí)間的駕駛員發(fā)起信號(hào)。所述預(yù)定事件可以是車(chē)輛空閑超過(guò)預(yù)定時(shí)間。修改至少一些電池單元的SOC可包括:通過(guò)升高一些電池單元的SOC并降低一些其它電池單元的S0C，而使電池的SOC失去平衡。所述預(yù)定事件與車(chē)輛空閑超過(guò)預(yù)定時(shí)間相關(guān)，所述方法還可包括:當(dāng)車(chē)輛在電池的SOC已經(jīng)失去平衡之后運(yùn)行時(shí)，平衡電池的S0C。所述電池可包括多種成分材料，并且所述預(yù)定衰減率基于至少電池的SOC以及所述多種成分材料中的至少一種。修改至少一些電池單元的SOC可包括升高電池單元的SOC或降低電池單元的SOC中的一種。
[0007]本公開(kāi)的至少一些實(shí)施例包括一種車(chē)輛，所述車(chē)輛具有包括多個(gè)電池單元電池和包括至少一個(gè)控制器的控制系統(tǒng)，所述控制系統(tǒng)被配置為:基于預(yù)定事件和具有至少預(yù)定衰減率的電池，修改至少一些電池單元的SOC。所述控制系統(tǒng)被配置為:修改SOC，使得在所述至少一些電池單元的SOC被修改之后電池具有小于所述預(yù)定衰減率的衰減率。
[0008]所述控制系統(tǒng)被配置為:通過(guò)升高一些電池單元的SOC并降低一些其它電池單元的S0C，來(lái)修改至少一些電池單元的S0C，從而使電池的SOC失去平衡。所述預(yù)定事件與車(chē)輛空閑超過(guò)預(yù)定時(shí)間相關(guān)，所述控制系統(tǒng)還可被構(gòu)造為:當(dāng)車(chē)輛在電池的SOC失去平衡之后運(yùn)行時(shí)，平衡電池的S0C。所述控制系統(tǒng)還可被配置為:接收駕駛員發(fā)起信號(hào)，所述預(yù)定事件是指示車(chē)輛將空閑超過(guò)預(yù)定時(shí)間的駕駛員發(fā)起信號(hào)。所述控制系統(tǒng)還可被配置為接收與車(chē)輛空閑時(shí)間相關(guān)的信號(hào)，其中，所述預(yù)定事件是車(chē)輛空閑超過(guò)預(yù)定時(shí)間。所述電池可包括多種成分材料，并且所述預(yù)定衰減率基于至少電池的SOC以及所述多種成分材料中的至少一種。所述車(chē)輛還可包括與所述電池分開(kāi)的電氣存儲(chǔ)裝置，其中，所述控制系統(tǒng)可被配置為通過(guò)執(zhí)行下列操作中的一種來(lái)修改至少一些電池單元的SOC:通過(guò)將電荷從電池轉(zhuǎn)移到電氣存儲(chǔ)裝置而降低電池的SOC;或者通過(guò)將電荷從電氣存儲(chǔ)裝置轉(zhuǎn)移到電池而升高電池的 SOC。
【附圖說(shuō)明】
[0009]圖1示出了根據(jù)本公開(kāi)的實(shí)施例的車(chē)輛的示意圖；
[0010]圖2示出了圖解根據(jù)本公開(kāi)的實(shí)施例的方法的流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0011]根據(jù)需要，在此公開(kāi)了本發(fā)明的具體實(shí)施例；然而，應(yīng)理解的是，所公開(kāi)的實(shí)施例僅為本發(fā)明的示例，本發(fā)明可以以多種和替代的形式實(shí)施。附圖不一定按比例繪制；可放大或縮小一些特征以示出特定組件的細(xì)節(jié)。因此，在此所公開(kāi)的具體結(jié)構(gòu)和功能性細(xì)節(jié)不應(yīng)該解釋為限制，而僅為用于教導(dǎo)本領(lǐng)域技術(shù)人員以多種形式應(yīng)用本發(fā)明的代表性基礎(chǔ)。
[0012]圖1示出了根據(jù)本公開(kāi)的實(shí)施例的車(chē)輛10。車(chē)輛10包括具有高壓電源14的電氣系統(tǒng)12，在該實(shí)施例中，高壓電源14是高壓(HV)電池。電池14包括高壓電池單元陣列16和電池控制器18。電池控制器18經(jīng)由控制器局域網(wǎng)絡(luò)(CAN)連接至其他控制器，這些控制器中的一些或所有控制器構(gòu)成控制系統(tǒng)。如圖1中所示，所述控制系統(tǒng)包括車(chē)身控制模塊(BCM) 20。BCM20除了與電池14通信以外，BCM 20還與遍布車(chē)輛12中的如由“其他CAN節(jié)點(diǎn)”22示意性地表示的其他控制器和系統(tǒng)通信。BCM 20還與DC/DC轉(zhuǎn)換器24通信，DC/DC轉(zhuǎn)換器24被構(gòu)造為從高壓電池14接收高壓輸入。轉(zhuǎn)換器24輸出低壓(LV)電力，低壓電力通往低壓電力配電箱或保險(xiǎn)絲盒26。低壓車(chē)輛負(fù)載27和低壓電池28可連接至保險(xiǎn)絲盒26。如有需要，低壓電池28可向保險(xiǎn)絲盒26和低壓負(fù)載27提供電力。
[0013]虛線30被示出為將低壓電池28連接至BCM 20，并且表示了低壓電池28與BCM 20之間的通信。高壓電池14除了通過(guò)轉(zhuǎn)換器24向低壓負(fù)載27供應(yīng)低壓電力以外，高壓電池14還向高壓負(fù)載32提供高壓電力，高壓負(fù)載32可以是例如電動(dòng)車(chē)輛或混合動(dòng)力電動(dòng)車(chē)輛中的牽引電動(dòng)機(jī)。圖1中還示出了可選擇的外部存儲(chǔ)裝置34，外部存儲(chǔ)裝置34可以是例如超級(jí)電容器、另一電池或其它電氣存儲(chǔ)裝置。下面詳細(xì)地解釋的外部存儲(chǔ)器34可在本公開(kāi)的一些實(shí)施例中被使用，以提供這樣的機(jī)構(gòu):通過(guò)所述機(jī)構(gòu)可以按照期望使電池14的SOC增大或減小。
[0014]根據(jù)本公開(kāi)的實(shí)施例，車(chē)輛10的控制系統(tǒng)(尤其是電池控制器18)可被配置為執(zhí)行多個(gè)步驟以幫助延長(zhǎng)高壓電池組16的壽命。通常，電池控制器18可被配置為:基于預(yù)定事件和具有至少預(yù)定的衰減率的電池，而修改高壓電池組16中的至少一些電池單元的SOC0例如，所述預(yù)定事件可以與車(chē)輛空閑(即，車(chē)輛關(guān)閉超過(guò)預(yù)定時(shí)間)相關(guān)。這將例如通過(guò)駕駛員發(fā)起信號(hào)被傳遞至電池控制器18，所述駕駛員發(fā)起信號(hào)可由駕駛員通過(guò)儀表盤(pán)或操作開(kāi)關(guān)或者智能鑰匙鏈上的按鈕發(fā)出。這樣的信號(hào)可以例如被車(chē)輛控制系統(tǒng)中的控制器接收，并且經(jīng)由圖1中所示的其它CAN節(jié)點(diǎn)22傳遞至電池控制器18。這樣，當(dāng)車(chē)輛操作員知道車(chē)輛將在較長(zhǎng)的時(shí)間段(例如，二十四小時(shí)或者更長(zhǎng))內(nèi)空閑時(shí)，所述預(yù)定事件可包括操作員啟動(dòng)所述開(kāi)關(guān)以將該信息提供至電池控制器18。
[0015]可選地，可監(jiān)視車(chē)輛系統(tǒng)，并且當(dāng)車(chē)輛10已經(jīng)空閑預(yù)定時(shí)間量時(shí)，可通過(guò)控制系統(tǒng)中的其它系統(tǒng)中的一個(gè)(諸如另一控制器或GPS接收器)將該信息直接傳送到電池控制器18。在這種情況下，所述“預(yù)定事件”包括車(chē)輛10已經(jīng)空閑超過(guò)預(yù)定時(shí)間，如上面的示例，所述預(yù)定時(shí)間可以是二十四小時(shí)，然而，也可以使用其它時(shí)間段。實(shí)際上，所述預(yù)定時(shí)間可以是可校準(zhǔn)的參數(shù)，所述參數(shù)可以隨著電池的壽命的進(jìn)程而變化。值得注意的是，自動(dòng)地監(jiān)視車(chē)輛系統(tǒng)并不與車(chē)輛駕駛員指示信號(hào)相排斥；更確切地說(shuō)，兩個(gè)選項(xiàng)可以均是可用的。按照這種方式，如果車(chē)輛操作員