給車輛的起動(dòng)機(jī)電池充電的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及以電壓源的方式給機(jī)動(dòng)車輛的起動(dòng)機(jī)電池充電的方法，其中在車輛的 牽引用電池已經(jīng)充電至限定的最大值之后給起動(dòng)機(jī)電池充電。
【背景技術(shù)】
[0002] 機(jī)動(dòng)車輛的起動(dòng)機(jī)電池是至少用于給內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的起動(dòng)機(jī)提供電流的蓄電池。相 比之下用于驅(qū)動(dòng)車輛的電動(dòng)車輛的電池被稱為牽引用電池。此外，電動(dòng)車輛或混合動(dòng)力車 輛還可以包含起動(dòng)機(jī)電池。例如鉛蓄電池可以用作電池而且這里所描述的所述鉛蓄電池也 被稱為鉛酸電池。
[0003] 典型地，起動(dòng)機(jī)電池在行程期間由發(fā)電機(jī)例如交流發(fā)電機(jī)充電。車輛的工作狀態(tài) 可以用作對(duì)充電策略的輔助以增加起動(dòng)機(jī)電池的使用壽命。例如US 4, 937, 528在一個(gè)實(shí) 施例中提供了根據(jù)電池的荷電狀態(tài)和車輛的工作狀態(tài)開(kāi)啟和關(guān)閉發(fā)電機(jī)。如果電池的荷電 狀態(tài)已經(jīng)達(dá)到限定值而且還沒(méi)有降至下閾值以下，則關(guān)閉發(fā)電機(jī)。然而，如果車輛處于電流 需求增加的情況，即使電池的荷電狀態(tài)已經(jīng)返回至限定閾值，提供發(fā)電機(jī)保持開(kāi)啟是可能 的。例如這些情況可以發(fā)生在晚上、冬天或如果空調(diào)系統(tǒng)正在運(yùn)行時(shí)。
[0004] 通常以電網(wǎng)的方式給插電式混合動(dòng)力車輛或電動(dòng)車輛充電直至牽引用電池已經(jīng) 完全充電。車輛的充電系統(tǒng)隨后自動(dòng)停用。然而，在監(jiān)測(cè)到起動(dòng)機(jī)電池的低的荷電狀態(tài)的 情況下，可以擴(kuò)展策略從而也以電網(wǎng)的方式給起動(dòng)機(jī)電池充電。那么在牽引用電池已經(jīng)完 全充電后不關(guān)閉車輛的充電系統(tǒng)，而是繼續(xù)均衡起動(dòng)機(jī)電池的電荷。
[0005] 根本地，必須充分地對(duì)起動(dòng)機(jī)電池充電以便車輛可以在下一個(gè)機(jī)會(huì)起動(dòng)，而且在 高電流的瞬態(tài)時(shí)期期間可以對(duì)車輛的低壓電流源（12V)供應(yīng)最低電壓水平。然而，它可能 花費(fèi)一整天來(lái)再次完全充滿電池而且這樣類型的長(zhǎng)的充電周期可能引起消費(fèi)者不滿。這樣 的原因一方面是電流消耗，而且還由于在通常的時(shí)間周期內(nèi)沒(méi)有關(guān)閉車輛這樣的事實(shí)導(dǎo)致 的車輛的異常行為。而且，如果在長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)以電網(wǎng)的方式充電，則舊的和破損的電池可能產(chǎn) 生相當(dāng)數(shù)量的氣體并變熱。以電網(wǎng)的方式的充電過(guò)程通常在沒(méi)有監(jiān)管和封閉的車庫(kù)內(nèi)進(jìn) 行。這可能導(dǎo)致問(wèn)題并因此也引起消費(fèi)者不滿。當(dāng)以電網(wǎng)的方式給鉛酸電池充電時(shí)的問(wèn)題 被可以預(yù)料隨著電池的變舊它們退化的事實(shí)進(jìn)一步地加重。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 用于給機(jī)動(dòng)車輛的起動(dòng)機(jī)電池充電的方法解決了上述問(wèn)題，這是因?yàn)殡姵氐碾姎?功能性將得到確保，同時(shí)在相同時(shí)間保持給電池充電的時(shí)間盡可能的短。根據(jù)一個(gè)實(shí)施例 的方法包括當(dāng)車輛與固定電源連接時(shí)控制具有起動(dòng)機(jī)電池、牽引用電池以及與至少一個(gè)控 制器連接的發(fā)動(dòng)機(jī)的車輛。至少一個(gè)控制器執(zhí)行該方法，該方法包含：給牽引用電池充電、 在將牽引用電池充電至第一荷電狀態(tài)之后將起動(dòng)機(jī)電池充電至第二荷電狀態(tài)、在將牽引用 電池和起動(dòng)機(jī)電池分別充電至第一和第二荷電狀態(tài)之后停用來(lái)自電源的電流、在預(yù)定的時(shí) 間周期結(jié)束之后，周期性地再次啟用來(lái)自電源的電流以監(jiān)測(cè)起動(dòng)機(jī)電池的荷電狀態(tài)，以及 如果起動(dòng)機(jī)電池的荷電狀態(tài)低于第一閾值則重新開(kāi)始起動(dòng)機(jī)電池的充電。
[0007] 在另一實(shí)施例中，以電壓源的方式給具有發(fā)動(dòng)機(jī)和牽引用電池的車輛的起動(dòng)機(jī)電 池充電的方法包括在將牽引用電池充電至第一值之后如果起動(dòng)機(jī)電池電荷低于第二值，則 通過(guò)控制器給起動(dòng)機(jī)電池充電直至以下中的至少一個(gè)：（1)起動(dòng)機(jī)電池的充電周期超過(guò)第 一閾值以及（2)牽引用電池的充電周期超過(guò)第二閾值。
[0008] 在一個(gè)實(shí)施例中，當(dāng)車輛與電網(wǎng)連接時(shí)用于具有牽引用電池、起動(dòng)機(jī)電池和控制 模塊的車輛的方法包括響應(yīng)于牽引用電池超過(guò)第一閾值和起動(dòng)機(jī)電池正低于第二閾值而 通過(guò)控制模塊啟用通向起動(dòng)機(jī)電池的電流源，以及在起動(dòng)機(jī)電池超過(guò)第三閾值之后停用來(lái) 自電網(wǎng)的電流源持續(xù)一預(yù)定的時(shí)間。
[0009] 應(yīng)當(dāng)注意的是權(quán)利要求中單獨(dú)提及的特征可以以任何技術(shù)上有利的方式一個(gè)與 另一個(gè)結(jié)合并進(jìn)一步展示可能沒(méi)有明確描述或說(shuō)明的要求保護(hù)的主題的實(shí)施例。另外，說(shuō) 明書(shū)尤其結(jié)合附圖描述實(shí)施例的特征和詳細(xì)說(shuō)明實(shí)施例。
[0010] 對(duì)于根據(jù)實(shí)施例的以電壓源的方式給機(jī)動(dòng)車輛的起動(dòng)機(jī)電池充電的方法，在車輛 的牽引用電池已經(jīng)充電至限定值之后給起動(dòng)機(jī)電池充電。該值可以限定一種狀態(tài)，其中牽 引用電池完全充電，而且還可以限定低于完全充電狀態(tài)的荷電狀態(tài)。有關(guān)的電壓源是車輛 與其連接的局部電源網(wǎng)絡(luò)。
[0011] 根據(jù)一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例，如果確定起動(dòng)機(jī)電池的荷電狀態(tài)低于限定的閾值則給起 動(dòng)機(jī)電池充電。如果因此起動(dòng)機(jī)電池的荷電狀態(tài)不足以確保車輛的電氣功能性，則給起動(dòng) 機(jī)電池充電。給起動(dòng)機(jī)電池充電直至滿足一個(gè)或多個(gè)限定的終止條件，所述限定的終止條 件可以至少包括：自從已經(jīng)確定起動(dòng)機(jī)電池的低的荷電狀態(tài)以來(lái)的總充電周期超過(guò)限定的 閾值，和/或以電壓源的方式給牽引用電池和起動(dòng)機(jī)電池充電的總時(shí)間周期超過(guò)限定的閾 值。因此限制起動(dòng)機(jī)電池的充電過(guò)程的持續(xù)時(shí)間以改善消費(fèi)者滿意度。然而，因此還可能 避免長(zhǎng)階段的無(wú)監(jiān)管的電池充電。然而，以有利的方式選擇時(shí)間限制以便至少確保下次行 程的電氣功能性。因此，不必需要足夠的時(shí)間周期以便給起動(dòng)機(jī)電池完全充電。在一個(gè)實(shí) 施例中，因此終止條件限定一種低于完全充電狀態(tài)的起動(dòng)機(jī)電池的荷電狀態(tài)。前提是可以 在下一個(gè)行程以及隨后的以電網(wǎng)的方式的充電階段過(guò)程中進(jìn)一步改進(jìn)電池的荷電狀態(tài)。因 此，根據(jù)一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例的方法使得對(duì)穩(wěn)固性的要求與消費(fèi)者滿意度同步。
[0012] 可以連續(xù)不斷地確定起動(dòng)機(jī)電池的荷電狀態(tài)。其中一個(gè)終止條件可以是測(cè)量的起 動(dòng)機(jī)電池的荷電狀態(tài)超過(guò)限定的閾值。即使在這種情況下，也不需要該閾值限定起動(dòng)機(jī)電 池的完全充電的狀態(tài)而僅僅是至少確保下次行程的電氣功能性的荷電狀態(tài)。
[0013] 可以通過(guò)給起動(dòng)機(jī)電池充電進(jìn)一步限定或確定終止條件直至：在已經(jīng)確定起動(dòng)機(jī) 電池的低的荷電狀態(tài)之后供應(yīng)給電池的電荷超過(guò)限定的閾值和/或在車輛已經(jīng)與電壓源 連接之后供應(yīng)給電池的電荷超過(guò)限定的閾值。可以用產(chǎn)生起動(dòng)機(jī)電池的充電均衡的所需的 電壓值給起動(dòng)機(jī)電池充電。
[0014] 此外，當(dāng)車輛保持停泊時(shí)牽引用電池已經(jīng)以電網(wǎng)的方式完全再充電但起動(dòng)機(jī)電池 由于負(fù)載失去電荷是可能的。這樣的原因是如果所述車輛與電網(wǎng)連接以及牽引用電池已經(jīng) 完全充電，則當(dāng)控制插電式車輛時(shí)車輛的程序包括用于停用車輛的常規(guī)的措施。因此限制 電流的消耗。然而，如果車輛與電網(wǎng)連接持續(xù)很長(zhǎng)的一段時(shí)間，起動(dòng)機(jī)電池可以被放電至其 不再發(fā)起車輛的啟動(dòng)的點(diǎn)。為了解決這個(gè)問(wèn)題，在一個(gè)實(shí)施例中提供用于周期性地啟用車 輛的電流源的策略以當(dāng)車輛與電網(wǎng)連接持續(xù)較長(zhǎng)一段時(shí)間時(shí)監(jiān)測(cè)起動(dòng)機(jī)電池。如果在該周 期性監(jiān)測(cè)過(guò)程中確定起動(dòng)機(jī)電池的荷電狀態(tài)太低，則啟用上述的消除策略。
[0015] 因此，在方法的一個(gè)實(shí)施例中提供：在車輛與電壓源連接的限定的時(shí)間間隔終止 之后停用車輛的電流源，以及周期性地再次啟用電流源并確定起動(dòng)機(jī)電池的荷電狀態(tài)。
[0016] 可以使用常規(guī)的電壓傳感器或各種其它策略監(jiān)測(cè)電池荷電狀態(tài)。例如這可以通過(guò) 確定在與電網(wǎng)連接的很長(zhǎng)階段的過(guò)程中或車輛停用的階段的過(guò)程中的空載電壓來(lái)實(shí)現(xiàn)。
[0017] 根據(jù)各個(gè)實(shí)施例的方法尤其可以用于在插電式電動(dòng)車輛或混合動(dòng)力插電式電動(dòng) 車輛的低的電壓電流分布網(wǎng)絡(luò)（11-16V)中控制電壓。然而，它還可以用于飛機(jī)和船舶的低 的電壓電流分布網(wǎng)路中，在它們包含相似的電氣構(gòu)架的范圍內(nèi)，例如如果它們?cè)跈C(jī)庫(kù)或在 碼頭停泊則使用充電的電池存儲(chǔ)系統(tǒng)。
[0018] 參照附圖描述和說(shuō)明了各個(gè)實(shí)施例的進(jìn)一步的優(yōu)勢(shì)、特別的特征和進(jìn)一步有利的 進(jìn)展。
【附圖說(shuō)明】
[0019] 圖1說(shuō)明了在以電網(wǎng)的方式充電期間的過(guò)程中在起動(dòng)機(jī)電池的低的荷電狀態(tài)的 情況下的控制策略的一個(gè)實(shí)施例；
[0020] 圖2說(shuō)明了在與電網(wǎng)連接的長(zhǎng)期階段的過(guò)程中用于監(jiān)測(cè)起動(dòng)機(jī)電池的荷電狀態(tài) 的控制策略的實(shí)施例；
[0021] 圖3說(shuō)明了包括監(jiān)測(cè)起動(dòng)機(jī)電池的空載電壓的運(yùn)算法則的實(shí)施例；以及
[0022] 圖4說(shuō)明了在與電網(wǎng)連接的長(zhǎng)期階段的過(guò)程中的控制策略的實(shí)施例。
【具體實(shí)施方式】
[0023] 根據(jù)需要，此處公開(kāi)了詳細(xì)的實(shí)施例；然而，應(yīng)當(dāng)了解的是公開(kāi)的實(shí)施例僅僅是代 表性的并可以體現(xiàn)為各種和可替代的形式。附圖不一定是成比例的；一些特征可以擴(kuò)大或 縮小以顯示特定部件的細(xì)節(jié)。因此，此處公開(kāi)的具體的結(jié)構(gòu)和功能細(xì)節(jié)不應(yīng)解釋為限定，而 僅僅作為教導(dǎo)本領(lǐng)域技術(shù)人員多方面使用實(shí)施例的代表基礎(chǔ)。
[0024] 要求保護(hù)的主題包括用于發(fā)動(dòng)機(jī)的起動(dòng)機(jī)電池例如鉛酸電池的監(jiān)測(cè) 和充電策略。這些電池還可以被稱為SLI電池，因?yàn)樗鼈兘o起動(dòng)、照明和點(diǎn)火 (Starting-Lighting-Ignition)提供電流。例如，將說(shuō)明為此目的監(jiān)測(cè)和充電策略，如果車 輛與電壓源例如電力供應(yīng)系統(tǒng)連接則可以以三種運(yùn)行模式啟用該策略。這包括以電網(wǎng)的方 式給牽引用電池充電的過(guò)程、在車輛停泊長(zhǎng)時(shí)間的過(guò)程中與電網(wǎng)連接的起動(dòng)機(jī)電池的荷電 狀態(tài)的周期性的