蓄電池soc估計(jì)與自動(dòng)校正的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 實(shí)施例總體上設(shè)及車輛內(nèi)的外部裝置集成。
【背景技術(shù)】
[0002] 可W利用使用庫(kù)倫計(jì)數(shù)或參數(shù)估計(jì)技術(shù)的各種技術(shù)來(lái)執(zhí)行蓄電池充電狀態(tài)（S0C) 的確定。庫(kù)倫計(jì)數(shù)設(shè)及使用一次測(cè)量（即，蓄電池電流）來(lái)估計(jì)蓄電池充電狀態(tài)。蓄電池 電流的準(zhǔn)確度對(duì)于確定充電狀態(tài)至關(guān)重要。如果存在測(cè)量誤差，那么諸如電流傳感器不準(zhǔn) 確積分誤差會(huì)快速累積。而且，在車輛點(diǎn)火電路斷開(kāi)期間不執(zhí)行庫(kù)倫計(jì)數(shù)W便節(jié)省蓄電池 能量，該可能會(huì)帶來(lái)額外的S0C估計(jì)誤差。大多數(shù)車輛利用低端電流和電壓傳感器，該類傳 感器不能提供準(zhǔn)確結(jié)果。因此，許多系統(tǒng)利用高成本的電流傳感器W便時(shí)刻監(jiān)測(cè)S0C從而 克服該一缺陷。

【發(fā)明內(nèi)容】

[000引實(shí)施例的優(yōu)點(diǎn)在于；在不使用昂貴和高準(zhǔn)確度傳感器的情況下，利用估計(jì)技術(shù)確 定蓄電池的充電狀態(tài)（S0C)。該估計(jì)技術(shù)利用上一次S0C估計(jì)、當(dāng)前S0C估計(jì)和電流積分 估計(jì)來(lái)確定估計(jì)的S0C。電流積分利用點(diǎn)火電路接通電流積分和點(diǎn)火電路斷開(kāi)電流積分確 定。根據(jù)上一次開(kāi)路電壓S0C估計(jì)、當(dāng)前開(kāi)路電壓S0C估計(jì)和電流積分估計(jì)來(lái)確定點(diǎn)火電 路斷開(kāi)積分，其中，上一次和當(dāng)前開(kāi)路電壓基于至少8個(gè)小時(shí)點(diǎn)火電路斷開(kāi)時(shí)段之后的開(kāi) 路電壓測(cè)量。將當(dāng)前開(kāi)路電壓S0C測(cè)量和上一次開(kāi)路電壓S0C測(cè)量進(jìn)行比較來(lái)確定來(lái)自任 何一個(gè)S0C的數(shù)據(jù)是否由于蓄電池處于不均衡而被偏斜。如果是，那么在下一次點(diǎn)火電路 斷開(kāi)時(shí)會(huì)得到下一次開(kāi)路電壓S0C，W便生成可用于確定點(diǎn)火電路斷開(kāi)電流的下一次開(kāi)路 電壓S0C。
[0004] 實(shí)施例設(shè)想了一種確定車輛用蓄電池的充電狀態(tài)的方法。該車輛在發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行 時(shí)處于充電狀態(tài)而在發(fā)動(dòng)機(jī)不運(yùn)行時(shí)處于非充電狀態(tài)，該方法包括W下步驟；(a)使用伏 特計(jì)測(cè)量用于當(dāng)前車輛點(diǎn)火啟動(dòng)的0CV，其中，在車輛處于非充電狀態(tài)至少8個(gè)小時(shí)之后 執(zhí)行當(dāng)前車輛點(diǎn)火啟動(dòng)；化）使用處理器確定用于當(dāng)前車輛點(diǎn)火啟動(dòng)的SOCwv; (C)使用處 理器確定用于當(dāng)前車輛點(diǎn)火啟動(dòng)的S0Cwv wt;d)使用處理器確定用于當(dāng)前車輛點(diǎn)火啟動(dòng)的 SOCaev和用于當(dāng)前車輛點(diǎn)火啟動(dòng)的SOCwvwt的差值是否小于預(yù)定誤差界限；（e)響應(yīng)于該差 值大于預(yù)定誤差而執(zhí)行步驟（a)至步驟（d);否則，進(jìn)入步驟（f) ;(f)使用處理器技術(shù)，根 據(jù)當(dāng)前車輛點(diǎn)火啟動(dòng)的SOCaev、上一次車輛點(diǎn)火啟動(dòng)的SOCwv、W及基于隨著時(shí)間的電流積 分的充電狀態(tài)，確定用于當(dāng)前車輛點(diǎn)火啟動(dòng)的點(diǎn)火電路斷開(kāi)電流；W及（g)使用處理器確 定當(dāng)前車輛點(diǎn)火啟動(dòng)的SOCwt。
[0005] 本發(fā)明包括W下方案：
[0006] 1、一種確定車輛用蓄電池的充電狀態(tài)的方法，車輛在發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行時(shí)處于充電狀態(tài) 而在發(fā)動(dòng)機(jī)不運(yùn)行時(shí)處于非充電狀態(tài)，所述方法包括W下步驟：
[0007] (a)使用伏特計(jì)測(cè)量用于當(dāng)前車輛點(diǎn)火啟動(dòng)的0CV，其中，在車輛處于非充電狀態(tài) 至少8個(gè)小時(shí)之后執(zhí)行當(dāng)前車輛點(diǎn)火啟動(dòng)；
[000引 化）使用處理器確定用于當(dāng)前車輛點(diǎn)火啟動(dòng)的SOCwv;
[0009] (C)使用處理器確定用于當(dāng)前車輛點(diǎn)火啟動(dòng)的SOCwv wt;
[0010] (d)使用處理器確定用于當(dāng)前車輛點(diǎn)火啟動(dòng)的SOCaev和用于當(dāng)前車輛點(diǎn)火啟動(dòng)的 SOCaevwt的差值是否小于預(yù)定誤差界限；
[OCm] (e)響應(yīng)于所述差值大于預(yù)定誤差而執(zhí)行步驟（a)至步驟（d);否則，進(jìn)入步驟 訊；
[0012] (f)使用處理器技術(shù)，根據(jù)當(dāng)前車輛點(diǎn)火啟動(dòng)的SOCaev、上一次車輛點(diǎn)火啟動(dòng)的 SOCaevW及基于隨著時(shí)間的電流積分的充電狀態(tài)，確定用于當(dāng)前車輛點(diǎn)火啟動(dòng)的點(diǎn)火電路 斷開(kāi)電流；W及
[0013] (g)使用處理器確定當(dāng)前車輛點(diǎn)火啟動(dòng)的SOCwt。
[0014] 2、根據(jù)方案1所述的方法，其中，估計(jì)當(dāng)前車輛點(diǎn)火啟動(dòng)的SOC。,,是根據(jù)上一次車 輛點(diǎn)火啟動(dòng)的SOCwt、基于隨著時(shí)間的點(diǎn)火電路接通電流積分的充電狀態(tài)W及基于隨著時(shí) 間的點(diǎn)火電路斷開(kāi)電流積分的充電狀態(tài)而確定的。
[0015] 3、根據(jù)方案2所述的方法，其中，估計(jì)當(dāng)前車輛點(diǎn)火啟動(dòng)的SOC。,,由W下公式表 示：
[0016]
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種確定車輛用蓄電池的充電狀態(tài)的方法，車輛在發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行時(shí)處于充電狀態(tài)而在 發(fā)動(dòng)機(jī)不運(yùn)行時(shí)處于非充電狀態(tài)，所述方法包括以下步驟： (a) 使用伏特計(jì)測(cè)量用于當(dāng)前車輛點(diǎn)火啟動(dòng)的OCV，其中，在車輛處于非充電狀態(tài)至少 8個(gè)小時(shí)之后執(zhí)行當(dāng)前車輛點(diǎn)火啟動(dòng)； (b) 使用處理器確定用于當(dāng)前車輛點(diǎn)火啟動(dòng)的SOC^; (c) 使用處理器確定用于當(dāng)前車輛點(diǎn)火啟動(dòng)的SOC^m; (d) 使用處理器確定用于當(dāng)前車輛點(diǎn)火啟動(dòng)的SOC^和用于當(dāng)前車輛點(diǎn)火啟動(dòng)的 S0CQCTest的差值是否小于預(yù)定誤差界限； (e) 響應(yīng)于所述差值大于預(yù)定誤差而執(zhí)行步驟（a)至步驟（d);否則，進(jìn)入步驟（f); (f) 使用處理器技術(shù)，根據(jù)當(dāng)前車輛點(diǎn)火啟動(dòng)的S0CQCT、上一次車輛點(diǎn)火啟動(dòng)的S0CQCT 以及基于隨著時(shí)間的電流積分的充電狀態(tài)，確定用于當(dāng)前車輛點(diǎn)火啟動(dòng)的點(diǎn)火電路斷開(kāi)電 流；以及 (g) 使用處理器確定當(dāng)前車輛點(diǎn)火啟動(dòng)的S0Cest。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，估計(jì)當(dāng)前車輛點(diǎn)火啟動(dòng)的S0Cest是根據(jù)上一次車 輛點(diǎn)火啟動(dòng)的S0(；st、基于隨著時(shí)間的點(diǎn)火電路接通電流積分的充電狀態(tài)以及基于隨著時(shí) 間的點(diǎn)火電路斷開(kāi)電流積分的充電狀態(tài)而確定的。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其中，估計(jì)當(dāng)前車輛點(diǎn)火啟動(dòng)的SOCest由以下公式表 示：
其中，S0Cest(k-l)為估計(jì)的在k-1次點(diǎn)火啟動(dòng)時(shí)的充電狀態(tài)，CnOTm為蓄電池容量，P為 充電效率，Im為上一次車輛點(diǎn)火啟動(dòng)的點(diǎn)火電路接通電流，I為上一次車輛點(diǎn)火啟動(dòng)的點(diǎn) 火電路接通電流，以及At為時(shí)間。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，用于當(dāng)前車輛點(diǎn)火啟動(dòng)的SOC^m由以下公式 確定： S0C0CVest(k) =SOCocv(k-i) +ASOC 其中，soc^Gc-i)為在k-i次點(diǎn)火時(shí)的基于開(kāi)路電壓的S0C，并且AS0C為從k-i次點(diǎn) 火至k次點(diǎn)火的點(diǎn)火電路接通電流的積分，以及i為車輛點(diǎn)火啟動(dòng)的計(jì)數(shù)。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，如果在測(cè)量數(shù)據(jù)中未出現(xiàn)誤差，那么用于確定車 輛點(diǎn)火電路斷開(kāi)電流的公式確定如下：
其中，SOC(k)為在第k次點(diǎn)火啟動(dòng)時(shí)的充電狀態(tài)，SOC(k-l)為在k-1次點(diǎn)火啟動(dòng)時(shí)的 充電狀態(tài)，1?為點(diǎn)火電路接通電流，1。"為點(diǎn)火電路斷開(kāi)電流，P為充電效率，以及t為時(shí) 間。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，如果出現(xiàn)測(cè)量數(shù)據(jù)誤差并且誤差分布不均勻，那 么使用粒子濾波器確定點(diǎn)火電路斷開(kāi)電流。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其中，定義出狀態(tài)空間模型并且定義出測(cè)量模型用于 確定點(diǎn)火電路斷開(kāi)電流。
8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其中，用于當(dāng)前車輛點(diǎn)火啟動(dòng)的SOC的狀態(tài)空間模型由 以下公式定義：
其中，SOC(k)為在第k次點(diǎn)火啟動(dòng)時(shí)的充電狀態(tài)，SOC(k-l)為在k-1次點(diǎn)火啟動(dòng)時(shí)的 充電狀態(tài)，CnOT是蓄電池，I。"為點(diǎn)火電路接通電流，I。"為點(diǎn)火電路斷開(kāi)電流，P為充電效 率，At為時(shí)間，以及eS(K為在S0C確定中電流傳感器的測(cè)量數(shù)據(jù)誤差。
9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其中，用于車輛點(diǎn)火啟動(dòng)的點(diǎn)火電路斷開(kāi)電流的狀態(tài) 空間模型由以下公式定義： I〇ff(k) =Ioff(k-l)+e! 其中，1。"00為用于當(dāng)前車輛啟動(dòng)的點(diǎn)火電路斷開(kāi)電流，并且UGc-l)為用于上一次 車輛啟動(dòng)的點(diǎn)火電路斷開(kāi)電流，以及e,為電流傳感器的測(cè)量誤差。
10. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其中，測(cè)量模型由以下公式定義： S0Coff(k) =SOC〇cv(k)+e〇cv 其中，S0C；ff(k)為用于當(dāng)前車輛啟動(dòng)的點(diǎn)火電路斷開(kāi)電流，并且SO。(k-1)為用于上 一次車輛啟動(dòng)的點(diǎn)火電路斷開(kāi)電流，以及e_為電流傳感器針對(duì)0CV的測(cè)量誤差。
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了蓄電池SOC估計(jì)與自動(dòng)校正。實(shí)施例設(shè)想了一種確定車輛用蓄電池的充電狀態(tài)的方法。(a)在點(diǎn)火電路斷開(kāi)至少8個(gè)小時(shí)之后測(cè)量用于當(dāng)前車輛點(diǎn)火啟動(dòng)的OCV。(b)確定用于當(dāng)前車輛點(diǎn)火啟動(dòng)的SOCOCV。(c)確定用于當(dāng)前車輛點(diǎn)火啟動(dòng)的SOCOCV_est。(d)進(jìn)行用于當(dāng)前啟動(dòng)的SOCOCV與用于當(dāng)前啟動(dòng)的SOCOCV_est的差值是否小于預(yù)定誤差界限的確定。響應(yīng)于該差值大于預(yù)定誤差而執(zhí)行步驟(a)至步驟(d)；否則，根據(jù)當(dāng)前車輛點(diǎn)火啟動(dòng)和上一次車輛點(diǎn)火啟動(dòng)的SOCOCV以及基于隨著時(shí)間的電流積分的SOC，確定用于當(dāng)前車輛點(diǎn)火啟動(dòng)的點(diǎn)火電路斷開(kāi)電流。使用處理器確定當(dāng)前車輛點(diǎn)火啟動(dòng)的SOCest。
【IPC分類】G01R31-36
【公開(kāi)號(hào)】CN104569829
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201410615990
【發(fā)明人】Y·張, X·杜, M·A·薩爾曼, S·黃
【申請(qǐng)人】通用汽車環(huán)球科技運(yùn)作有限責(zé)任公司
【公開(kāi)日】2015年4月29日
【申請(qǐng)日】2014年10月22日
【公告號(hào)】DE102014115038A1, US9108524, US20150112527