CN102897052A

CN102897052A - 控制车辆蓄电池的方法和系统

Info

Publication number: CN102897052A
Application number: CN2012102611960A
Authority: CN
Inventors: J.R.施瓦斯; G.E.史密斯; D.R.弗里施; B.J.科赫; J.C.吉布斯; B.R.琼斯
Original assignee: GM Global Technology Operations LLC
Current assignee: GM Global Technology Operations LLC
Priority date: 2011-07-26
Filing date: 2012-07-26
Publication date: 2013-01-30
Anticipated expiration: 2032-07-26
Also published as: DE102012212869B4; DE102012212869A1; CN102897052B; US20130027048A1; US9285432B2

Abstract

本发明涉及控制车辆蓄电池的方法和系统，具体地，提出了一种用于操控、调整或以其它方式控制高压车辆蓄电池例如用于混合动力或电动车辆推进的那种类型蓄电池的充电状态（SOC）操作范围的方法和系统。通过提供响应于变化的蓄电池条件的动态SOC操作范围，可以改善蓄电池性能，从而延长蓄电池寿命。根据具体实施方案，动态SOC操作范围可以具有硬和/或软边界或限值的不同组合。

Description

控制车辆蓄电池的方法和系统

技术领域

本发明涉及总体一种车辆蓄电池，并且更具体的，涉及用于控制可用于车辆推进的车辆蓄电池的方法和系统。

背景技术

使用高电压蓄电池用来车辆推进(例如蓄电池电动车辆(BEV)，混合电动车辆（HEV），插电式混合电动车辆（PHEV），增程式电动车辆（EREV）等)一般试图维持蓄电池在特定充电状态（SOC）操作范围内。该SOC操作范围可能受到不同因素或考虑，包括所期望的蓄电池性能，蓄电池寿命和燃料经济性。本领域技术人员可以理解的是，在这些考虑因素如何影响该所期望的SOC操作范围方面可能会做出一些权衡，因为改善一个因素可能会对另一个因素造成负面影响。

此外，用于高电压车辆蓄电池的蓄电池条件可能由于一些因素而随着时间改变，例如蓄电池年龄，蓄电池温度，蓄电池充电和放电历史，等等。因此，以需要进行各种考虑和/或权衡的方式来控制或操纵SOC操作范围是相当挑战性的，特别是在蓄电池状况随着时间改变的时候。

发明内容

根据一个实施例，提供了一种控制车辆蓄电池的方法。该方法可包括步骤：(a) 确定该车辆蓄电池的当前状况，其中所述车辆蓄电池至少部分用于车辆推进；(b)评估该车辆蓄电池的当前状况以确定所述车辆蓄电池是否经历了蓄电池性能的降低；以及(c)如果所述车辆蓄电池经历了蓄电池性能的降低，则调整充电状态（SOC）操作范围，使得蓄电池性能得以改善。

本发明还提供如下方案：

1. 一种用于控制车辆蓄电池的方法，包括步骤：

(a) 确定所述车辆蓄电池的当前状况，其中所述车辆蓄电池至少部分用于车辆推进；

(b) 评估所述车辆蓄电池的当前状况以确定所述车辆蓄电池是否经历了蓄电池性能的降低；以及

(c)如果所述车辆蓄电池经历了蓄电池性能的降低，则调整充电状态（SOC）操作范围，使得蓄电池性能得以改善。

2. 如方案1所述的方法，其中步骤(a)还包括使用蓄电池容量、蓄电池电阻或两者来确定所述车辆蓄电池的当前状况。

3. 如方案1所述的方法，其中步骤(b)还包括将所述车辆蓄电池的当前状况与所述车辆蓄电池的初始状况相比较，并使用所述比较的结果来确定所述车辆蓄电池是否经历了蓄电池性能的降低。

4. 如方案3所述的方法，其中所述比较涉及蓄电池容量、蓄电池电阻或两者的值。

5. 如方案1所述的方法，其中步骤(b)还包括将所述车辆蓄电池的当前状况与蓄电池阈值相比较，并使用所述比较的结果来确定所述车辆蓄电池是否经历了蓄电池性能的降低。

6. 如方案1所述的方法，其中步骤(c)还包括通过对上SOC边界、下SOC边界或两者进行改变来调整SOC操作范围，以使所述SOC操作范围移动但保持同样大小。

7. 如方案1所述的方法，其中步骤(c)还包括通过对上SOC边界、下SOC边界或两者进行改变来调整SOC操作范围，从而改变SOC操作范围的大小。

8. 如方案1所述的方法，其中步骤(c)还包括通过改变一个或多个硬边界来调整SOC操作范围，并且所有充电和/或放电事件都由所述硬边界限制。

9. 如方案1所述的方法，其中步骤(c)还包括通过改变一个或多个软边界来调整SOC操作范围，并且一些充电和/或放电事件由所述软边界限制，而其它充电和/或放电事件不受到所述软边界限制。

10. 如方案9所述的方法，其中时机充电由软边界限制，并且再生制动充电不受到所述软边界限制。

11. 如方案1所述的方法，其中所述SOC操作范围包括一起限定了硬窗口的上硬边界和下硬边界，并且所述SOC操作范围包括一起限定了软窗口的上软边界和下软边界，其中所述软窗口在所述硬窗口内。

12. 如方案11所述的方法，其中在所述软窗口和所述硬窗口之间形成一个或多个选择范围，其中允许某些充电和/或放电事件并且防止某些充电和/或放电事件。

13. 如方案12所述的方法，其中在所述选择范围内允许再生制动充电，并且在所述选择范围内不允许时机充电。

附图说明

下面结合附图对优选的示例性实施方案进行说明，其中相似的附图标记指代相似的元件，并且其中：

图1为透视图，显示出示例性车辆的各个部分；

图2为流程图，显示出可以用于车辆例如在图1中所示的车辆的示例性方法的各个步骤；以及

图3-4为显示出多个不同充电状态（SOC）操作范围的示意图，并且用来帮助例举说明图2中方法中的一些步骤。

具体实施方式

在这里所述的方法和系统可用于操纵，调整或以其它方式控制高电压车辆蓄电池例如用于混合动力或电动车辆推进的那种类型蓄电池的充电状态（SOC）操作范围。通过提供响应于变化的蓄电池条件的动态SOC操作范围，可以改善蓄电池性能，从而延长蓄电池寿命。

为了说明这一点，考虑这样一种替代情况，其中车辆蓄电池采用了在其整个使用寿命中的静态充电状态（SOC）操作范围，即使蓄电池性能在所述时期内缓慢退化。有种情况是当蓄电池性能降到某个可接受的最小临界值之下时，这时需要通常需要更换车辆蓄电池。代替简单地更换该车辆蓄电池，本方法和系统可对该SOC操作范围进行调整以将蓄电池性能改善至再一次可接受的水平。这又可以延长该蓄电池寿命，因为该车辆蓄电池不再需要在此刻更换。即使对SOC操作范围的该调整导致蓄电池寿命的加速退化——通常在蓄电池性能和蓄电池寿命之间要进行权衡——如果它们推后了该车辆蓄电池的更换，所述调整仍会是可期望。

参考图1，该图显示出可以采用下面所述的系统和方法的示例性车辆10的各个部分。应该理解的是，图1仅是车辆的某些部分的示意表示，并且在此所述的方法和系统可以用于任意数量的不同车辆并且不限于在这里所示的示例性车辆。例如，当前方法和系统可用于混合电动车辆（HEV），插电式混合电动车辆（PHEV），增程式电动车辆（EREV）, 蓄电池电动车辆(BEV)，或任何其它至少部分使用车辆蓄电池用于车辆推进的车辆。根据一个实施例，车辆10是一种增程式电动车辆（EREV）并大体上包括车辆蓄电池30，电动机32，逆变器/转换器34，发动机36，发电机38和控制模块40。因为车辆10的许多部件一般都是本领域技术人员所公知的，并且因为本方法可能用于不同的车辆类型，所以在此提供简单说明来代替对它们各自结构和功能的详细叙述。

车辆蓄电池30可存储电能，该电能至少部分用于车辆推进，并且满足该车辆的其它电力需求。根据示例性实施方案，蓄电池30包括高电压蓄电池组50（例如40V-600V），蓄电池传感器单元52和蓄电池控制单元54。蓄电池组50可包括多个单独的蓄电池单体并可使用任何合适的蓄电池化学成分，包括那些基于下列技术的：锂离子，镍金属氢化物（NiMH），镍镉（NiCd），氯化钠镍（NaNiCl），或一些其它蓄电池技术。蓄电池30应设计成承受反复充电和放电循环，并且可以与其它储能装置例如电容器、超级电容器、电感器等结合使用。本领域普通技术人员将理解的是，车辆蓄电池可以根据任意数量的不同实施方案设置，可以按照任意数量的不同结构连接，并且可以包括任意数量的不同子部件，例如传感器、控制单元和/或本领域所公知的任意其它合适部件。

蓄电池传感器单元52可包括任意各种不同的感测部件或元件，并且可监控各种蓄电池状况，例如蓄电池电压，电流，充电状况（SOC），健康状况（SOH），温度等。在一些情况下，蓄电池传感器单元52甚至可以直接测量蓄电池容量和/或蓄电池电阻。传感器单元52可包括结合在车辆蓄电池30内（例如，智能或智慧型蓄电池）、外部地设置在蓄电池外面或者根据一些其它已知布置方式设置的传感器。蓄电池传感器单元52可监控、感测、或以其它方式基于逐个单体确定蓄电池状况，作为蓄电池组的集合或单体块或区域的平均值、作为整个蓄电池组的平均值，或根据技术领域内已知的一些其它方法来确定。来自蓄电池传感元件50的输出可提供给蓄电池控制单元54、控制模块40或一些其它合适的设备。

蓄电池控制单元54可包括任意种类的电子处理装置、存储装置、输入/输出(I/O)设备和其它已知的部件，并且可以进行各种控制和/或通信相关的功能。例如，蓄电池控制单元54可接收来自蓄电池传感器单元52的传感器信号，将这些传感器信号打包成为合适的传感器消息，并且用合适的连接手段例如CAN总线、系统管理总线（SMBus）、专有通信链路或任何其它本领域技术人员已知的通信手段将该传感器消息发送给控制模块40。蓄电池控制单元54可收集蓄电池传感器读数并将它们储存在本地存储器中，从而之后可以将综合的传感器消息提供给控制模块40，或者一旦这些传感器读数到达控制单元54则可以将这些传感器读数转发给模块40或一些其它目的地。在另一个能力中，蓄电池控制单元54可储存相关蓄电池性能和有关蓄电池单体化学、单体容量、蓄电池电压上下限值、蓄电池电流限值、蓄电池温度限值，温度曲线，蓄电池电阻，充电/放电次数或历史等的背景信息。

电动机32可以采用存储在车辆蓄电池30中的电能来驱动一个或多个车轮，这些车轮反过来推进该车辆。虽然图1示意性地显示出电动机32为单个独立装置，但是电动机可以与发电机组合在一起(所谓的“Mogen”)，或者它可以包括多个电动机(例如分别用于前轮和后轮的单独电机，用于每个车轮的单独电机，用于不同功能的单独电机等)，列举一些可能。车辆10不限于任一种特定类型的电动机，因为可以采用许多不同的电机类型、规格、技术等。在一个实施例中，电动机32包括AC电机(例如三相AC感应电机、多相AC感应电机等)以及可以在再生制动期间使用的发电机。电动机32可以根据任意数量的不同实施方案设置(例如，AC或DC电机，有刷或无刷电机，永磁电机等)，它可以按照任意数量的不同结构连接，并且它可以包括任意数量的不同部件，例如冷却部件、传感器、控制单元和/或本领域公知的任意其它合适部件。

逆变器/转换器34可以用作在车辆蓄电池30和电动机32之间的中间部件，因为这两个装置往往设计用于根据不同操作参数工作。例如，在车辆推进期间，逆变器/转换器34可以使得来自蓄电池30的电压升高，并且将电流从DC转变成AC以便驱动电动机32，而在再生制动期间，逆变器/转换器可以使得由制动事件产生出的电压减小，并且将电流从AC转变成DC，从而它可以由蓄电池适当存储。在某种意义上，逆变器/转换器34管理着这些不同的操作参数(即AC对DC，各种电压电平等)如何一起工作。逆变器/转换器34可以包括用于DC到AC转换的逆变器、用于AC到DC转变的整流器、用于提高电压的升压转换器或变压器、用于降低电压的降压转换器或变压器、其它合适的能量管理部件或其一些组合。在所示的示例性实施方案中，逆变器和转换器单元集成为单个双向装置，但是也可以有其它实施方案。应该认识到的是，逆变器/转换器34可以根据任意数量的不同实施方案设置(例如具有单独的逆变器和转换器单元，双向或单向的等)，可以按照任意数量的不同结构连接，并且可以包括任意数量的不同部件，例如冷却系统、传感器、控制单元和/或本领域所公知的任意其它合适部件。

发动机36可以采用普通内燃技术驱动发电机38，并且可以包括本领域所公知的任意合适类型的发动机。合适发动机的一些示例包括汽油、柴油、乙醇、柔性燃料、自然进气、涡轮增压、机械增压（super-charged）、旋转式、奥托循环、阿特金森（Atkins）循环和米勒（Miller）循环式发动机以及本领域所公知的任意其它合适发动机类型。根据在这里所示的具体实施方案，发动机36为小型燃料高效发动机(例如，小排量涡轮增压四缸发动机)，它利用其机械输出来使得发电机38运转。本领域普通技术人员将理解的是，发动机36可以根据任意数量的不同实施方案设置，可以按照任意数量的不同结构连接(例如，发动机36可以为并联混合动力系统的一部分，其中发动机也与车轮机械连接，而不是专门用来产生电力)，并且可以包括任意数量的不同部件，例如传感器、控制单元和/或本领域所公知的任意其它合适部件。

发电机38如此与发动机36机械连接，从而发动机的机械输出使得发电机产生出可以提供给车辆蓄电池30、电动机32或两者的电能。值得注意的是，发电机38可以根据任意数量的不同实施方案设置(例如，马达32的发电机和发电机38可以合并为单个组件)，可以按照任意数量的不同结构连接，并且可以包括任意数量的不同结构，例如传感器、控制单元和/或本领域所公知的任意其它合适部件。发电机38不限于任意特定的发电机类型或实施方案。

控制模块40可以用来控制、管理或以其它方式管理车辆10的特定操作或功能，并且根据一个示例性实施方案包括处理装置70和存储装置72。处理装置70可以包括任意类型的合适电子处理器(例如微处理器、微控制器、特定用途集成电路(ASIC)等)，用来执行软件、固件、程序、算法、脚本等的指令。该处理器不限于任一种部件或装置。存储装置72可以包括任意类型的合适电子存储部件，并且可以存储各种数据和信息。这例如包括：感测出的车辆状况；查询表和其它数据结构；软件、固件、程序、算法、脚本和其它电子指令；部件特征和背景信息等。本方法--以及这些任务所需的任意其它电子指令和/或信息--也可以存储或以其它方式保持在存储装置72中。控制模块40可以通过I/O设备和合适的连接例如通信总线与其它车辆装置和模块电子连接，从而它们可以按照要求相互作用。这些当然只是控制模块40的一些可能的布置、功能和能力，也可以采用其它形式。根据该具体实施方案，控制模块40可以为独立电子模块(例如，车辆集成控制模块(VICM)、牵引功率逆变器模块(TPIM)、蓄电池功率逆变器模块(BPIM)等)，它可以结合或包括在车辆内的另一个电子模块(例如传动系控制模块、发动机控制模块、混合动力控制模块等)内，或者它可以为更大型网络或系统的一部分(例如蓄电池管理系统(BMS)、车辆能量管理系统等)，列出一些可能性。

还有，示例性车辆10的前面说明和图1中的附图不仅仅用来说明一种可能的车辆布置，而是按照通常的方式实现。可以采用任意数量的其它车辆布置和构架，包括与在图1中所示的重大不同的那些布置和构架。

现在参照图2，该图显示出用于控制高电压车辆蓄电池例如车辆蓄电池30的充电状态(SOC)操作范围以便改善蓄电池性能和蓄电池寿命的示例性方法100。步骤110是可选步骤，其中该方法获取被称为初始蓄电池状态的值或参数。在此使用的“初始蓄电池状态”在广义上指代任何蓄电池特性、参数、条件和/或描述该蓄电池在之前的一些时间时（例如，当蓄电池是新的时）的状态或状况的其它值。例如，初始蓄电池状态可指代在该蓄电池首次制造出时的蓄电池容量或蓄电池电阻。这可以给该方法提供在对蓄电池的当前状况做后续评估时的参考点。根据一个实施例，步骤110从电子存储设备例如在蓄电池控制单元54、控制模块40或其它地方中存在的存储设备中获取初始蓄电池状态数值。该初始蓄电池状态可以按照蓄电池容量、蓄电池电阻、健康状况（SOH）、充电状况（SOC）、一些其他蓄电池条件或它们的组合的形式表示。如将要说明的一样，初始蓄电池状态可用于后续评估或比较。当然也可以采用用于确定初始蓄电池状态的其它技术，因为可以采用任意合适的方法。

步骤120确定车辆蓄电池的当前蓄电池状态。在此使用的“当前蓄电池状态”与初始蓄电池状态非常相似，但替代地与车辆蓄电池在当前时间的条件、状态和/或状况有关。当前蓄电池状态可通过传感器直接测量，或者它可以通过其它蓄电池条件或读数间接计算或推断得出。例如，传感器52可以直接测量蓄电池容量和/或电阻，或者传感器可测量蓄电池电压、电流、温度等，之后从这些读数间接推断出蓄电池容量和/或电阻。安培小时产出量是另一个可在步骤120使用的参数，以确认当前蓄电池状态。一般意义上，蓄电池容量与蓄电池能量或存储能量的能力有关，而蓄电池电阻与蓄电池动力或传递动力的能力有关。用于确定初始和/或当前蓄电池状态的部件可以位于车辆蓄电池30内，或者它们可以在蓄电池外部。应该理解的是，步骤120不限定于任何特定的技术或方法，并且可以采用任何合适的用于确定当前蓄电池状态的方法。

接着，步骤130评估当前蓄电池状态以确定该车辆蓄电池是否已经经历了蓄电池性能降低。这可以以任何数量的不同方法进行。例如，控制单元54可以将初始蓄电池状态（例如，从存储器中获取的蓄电池容量或蓄电池电阻值）与当前蓄电池状态进行比较，以确定是否有蓄电池30的性能出现退化或降低。在另一个实施例中，控制单元54将当前蓄电池状态与存储在存储器中的蓄电池阈值进行比较，而不是与初始蓄电池状态值比较，以确定蓄电池退化是否出现以及其程度。为了说明该实施方案，考虑这样的实施例，其中步骤130将以测量或计算出的蓄电池电阻形式的当前蓄电池状态与储存在存储器中的蓄电池电阻阈值相比较。该比较结果可表明，如有的话，随着蓄电池的内部电阻增大，该蓄电池已经退化多少。如果当前蓄电池电阻大于阈值，则这可以表明该蓄电池可能不能产生足够动力以满足所有的车辆电力需求；因此，会需要对SOC操作范围进行一些改变。在另一个实施例中，步骤130可以将当前蓄电池容量与一些容量阈值相比较；如果该当前容量小于该阈值，则该车辆蓄电池会不能有效接收和存储能量。也可以采用用于评估或比较车辆蓄电池的其它方法和技术，因为在此提到的这些仅作为举例。

如果蓄电池性能没有降低或该降低极小，则步骤140可确定调整充电状态（SOC）不被批准并且可将该方法的控制传送回步骤120以进一步监控。这在例如该车辆蓄电池当前呈现与它是新的时相似的蓄电池容量和/电阻值时会是这样。另一方面，如果发生蓄电池性能的显著降低，那么步骤140可能将方法进一步至下一步骤，从而可对SOC操作范围进行调整。考虑这样一种情况，其中蓄电池容量退化至这样一个点，即车辆蓄电池30不再能够从再生制动操作中充分地接收充电，从而发动机36正在以规则的基础运转并且驱动发电机38，或者考虑这样一种情况，其中蓄电池电阻已经上升至其中蓄电池30不再能够传送足够的能量以便进行冷起动的点。在两种情况中，该蓄电池性能降低至一个点，其中当前方法可通过改变该SOC操作范围来尝试并补偿该退化，如下面所述。

应该理解的是，蓄电池性能的降低或退化不一定需要如上述例子中的那样严重才能使该方法使用动态SOC操作范围，因为也可以响应于欠重大的蓄电池退化做出对于该范围的改变。本方法选择对SOC操作范围作出干涉和改变的确切点可以随着车辆、蓄电池、操作历史等改变，并且不一定局限于任一个特定阈值。在一个实施方案中，一旦探测到任何可感知的蓄电池退化，该方法就可开始改变或调整该SOC操作范围；在另一个实施例中，当蓄电池性能的降低对于驾驶员而言变得明显时，该方法可开始改变该SOC操作范围。步骤140也可以采用其它蓄电池条件和参数，代替仅蓄电池容量和电阻。

下面将结合在图3-4中所示的示意图对步骤150-180进行说明。一旦该方法确定蓄电池的状态有退化或其它改变，步骤150-180可操控、调整或以其它方式控制充电状态（SOC）操作范围以提高该蓄电池性能并由此延长该蓄电池寿命。可使用任何数量的不同方法和技术来改变或操控该SOC操作范围，包括示例性步骤160的控制范围的一个或多个硬边界的那些操作范围，和示例性步骤170的控制范围的一个或多个软边界的那些操作范围。在此使用的术语“硬边界”在广义上指的是控制在蓄电池上的充电量并且应用于所有充电和放电事件的任意限值、阈值和/或其它边界。例如，如果车辆蓄电池30具有80%SOC的上硬边界，那么不论是什么充电事件，该车辆都不会将蓄电池充电超过80%。另一方面，术语“软边界”在广义上指的是控制蓄电池的充电量但只应用到特定充电和放电事件的任何限值、阈值和/或其它边界。例如，如果车辆蓄电池30具有75% SOC的上软边界，那么该车辆将不会允许特定充电事件（例如，时机充电）将蓄电池充电超过75%，但会允许其它充电行为（例如，再生制动）以继续充电蓄电池超过该软边界并多达硬边界。在某种程度上，该硬边界作为所有充电和放电事件的绝对阈值，而软边界仅作为特定类型的充电和放电事件的阈值。上硬边界和下硬边界可一起限定硬SOC操作范围，而并且上软边界和下软边界可一起限定软SOC操作范围。

转到步骤150，该方法确定是否应该改变或操控上和/或下硬边界。例如，如果蓄电池电阻上升，从而会损坏蓄电池启动发动机36的能力，则步骤150可确定需要提高该上硬边界。如果该蓄电池容量降低至这样一个点，其中发动机36常规地被接通以驱动发电机，则步骤150可确定需要降低下硬边界。步骤150可使用任何数量的不同因素，包括蓄电池条件例如电压、电流、温度、蓄电池寿命等以及其它更为合适的因素，以确定是否要对上和/或下硬边界做出改变。如果步骤150确定不需要改变该硬边界，那么该方法可行进至步骤170；如果需要改变硬边界，那么该方法可行进至步骤160。

步骤160改变或调整限定硬SOC操作范围的上和/或下硬边界。该步骤将结合图3进行说明，该图显示出初始硬SOC操作范围300的实施例，其具有60%的上硬边界302，40%的下硬边界和20%的窗口或增量区306。根据例如上述讨论过的因素，步骤160可提高硬边界，降低硬边界，或使得两个硬边界一起移动以使该窗口306变宽，变窄或单纯上移或下移。考虑这样的实施例，其中蓄电池电阻上升至蓄电池30不能产生所需水平的电能的点。步骤160可将上硬边界302’从60%提高至65%，而不改变下硬边界304’；这是将窗口306’变宽的实施例。在另一个实施例中，步骤160可将上硬边界302’’从60%提高至65%并将下硬边界304’’从40%提高至45%；这是上移窗口306’’的实施例，而不改变窗口的大小。在另一个实施例中，步骤160可以不移动上硬边界302’’’，而提高下硬边界304’’’；这是降低或缩小窗口306’’’的实施例。另外的用于操控或控制该SOC操作范围300的方法和技术可被使用，因为上述实施例仅代表一些可能的选择。

上硬边界，下硬边界，窗口，或它们的组合可以有特定限值。例如，该方法可保持85%SOC的上硬边界限值，超过该限值该蓄电池可能不能充分接受来自再生制动操作的充电。相似地，该方法可保持25%SOC的下硬边界限值，在充电水平低于此时，该蓄电池不能启动发动机。上述提到的该85%和25%界限仅作为实施例，因为这些阈值可以很容易根据车辆、蓄电池等被改变。这些以及其它限制可影响步骤160对该SOC操作范围做出的调整。

之后，该方法确定是否要改变或操控上和/和下软边界，步骤170。如上所述，软边界通常仅应用至特定充电和放电事件；例如，不重要事件，比如车辆接入电插座时的时机充电。获准对软边界的改变的条件可能与那些获准对其相应的硬边界的条件不同。通过操控一个或两个软边界，该方法可允许更多重要活动，例如再生制动或电动模式推进，但与此同时减少不重要活动，例如可能对蓄电池寿命有负面影响的时机充电。步骤170可用于将各种充电和/或放电事件进行优先排序并确定哪些活动将被允许以产生和/或消耗电能。步骤170做出的该决策可使用一些不同的因素或输入，例如温度和蓄电池寿命的蓄电池条件。在一个实施例中，步骤170使用蓄电池温度和/或其它合适的因素以使动态SOC可被使用从而在寒冷天气下的蓄电池寿命最大化。在另一个实施例中，当确定是否调整软边界时，步骤170采用了蓄电池寿命；这反过来可在它接近寿命状态终点下帮助延长蓄电池持续时间。如果步骤170确定该软边界不需要被改变或另外处理，那么该方法可结束或者循环回到接近开始状态以进行另外的监控；如果步骤170确定需要改变或处理一个或多个软边界，则该方法可前进至步骤180。

步骤180是改变SOC操作范围的一个或多个软边界的可选步骤。如同上述对硬边界的处理，该方法可通过提高或降低该软边界来改变或调整软边界，通过改变仅一个或两个边界以使相对应的窗口改变大小，或通过协同改变两个边界以使该窗口移动但不改变大小。结合步骤160的上述实施例和技术在此也应用并且整体上不是被重复。步骤180参考图4描述，图4所示是具有硬边界和软边界的初始SOC操作范围400的实施例。硬边界402，404和硬性窗口406与上述相似。此外，范围400也包括57%的上软边界412，43%的下软边界414，和14%的窗口或增量区。一般最好该软边界412,414在硬边界402,404之内或被其所限制，以使建立的选择范围420,422是特定充电和/或放电事件被允许，并且防止某些不重要事件。

为展示这一特性，考虑当前SOC水平为55%并且由于车辆插入电插座（即时机充电）而提高的例子。一旦SOC水平达到57%（软边界412），该方法可防止额外的时机充电，因为这有时被认为是不重要活动。然而，如果该车辆接下来被拔出并驱动并发生再生制动行为，则该方法将允许额外充电直至该蓄电池SOC达到60%（硬边界402）。这是选择范围420允许再生制动但不允许时机充电的实施例。其它这样的软边界和选择范围的例子和实施例也是可能的，因为上述实施例仅代表一种可能性。时机充电是被软边界排除或防止的事件或活动的例子并不总是事实。软边界允许的活动的具体清单可以与在此讨论的存在某些不同。

步骤180不限于改变或调整软边界，因为它可以用于建立或创造现在不存在的软边界。如上所述，步骤180是可选的；因此，方法100可以在只有硬边界的情况下操作。如果在一些时候该方法确定一个或多个软边界可以有益于控制或优先不同充电和/或放电行为，则步骤180可用于建立上和/下软边界，并且由此确定相应的软边界窗口。如果软边界已经存在，则步骤180可用于改变，调整或以其他方式调整这些界限。例如，步骤180可提高软边界，降低软边界，或一起移动两个软边界以使软窗口变宽，变窄或单纯地上移或下移。

根据多个非限制性实施例，步骤180可将上软边界412’从57%降低至55%，而不改变下软边界414’；这是降低或缩小窗口416’窗口的实施例。在另一个实施例中，步骤180以3%降低上软边界412’’和下软边界414’’，以使窗口416’’的整体宽度或大小保持原始，现在仅是被移动。此实施例标志着软边界和硬边界相同（下硬边界和软边界都为40%）的情形。在另一个实施例中，步骤180将上软边界412’’’从57%提高至59%，并将下软边界414’’’从43%降低至41%，以使整体软窗口416’’’从14%扩展或变宽至18%。一般来讲，上和/下软边界可以与相应的硬边界相等，但它们不应在由硬边界产生的范围或窗口外。换言之，该上软边界应该等于或小于上硬边界，并且该下软边界应该等于或大于下硬边界。

上述的示例性改变和调整的全部意在作为充电状况（SOC）操作范围的一部分或影响该充电状况（SOC）操作范围。该方法可以以蓄电池性能为基础（即响应于蓄电池性能的改变）或以周期为基础来改变或调整SOC操作范围，提出两种可能性。例如，方法100可每周，每月或每其它时间帧运行，以使该SOC操作范围持续调整和改善。方法100也可在车辆蓄电池被替换或修理时使用，因为新的或修理的蓄电池可能展现与先前不同的蓄电池条件。该上和下界限可改变，并且根据多个不同参数，包括蓄电池类型、大小、化学、年龄等，以及车辆尺寸，功率需求和/或其它参数。需要理解的是SOC操作范围调整的精确顺序和/或组合并不限制到此处提供的例子。例如。该方法可在在步骤150,160中对硬边界做出评估和改变之前，在步骤170,180中对软边界进行评估并做出改变。其它的改变也是完全可行的。

要理解的是，前面的说明不是对本发明进行限定，而是本发明的一个或多个优选示例性实施方案的说明。本发明不限于在这里所披露的具体实施方案，而是只是由下面的权利要求限定。另外，在前面说明书中所包含的表述涉及具体实施方案，并且不应该解释为对本发明的范围或在权利要求中所采用的术语进行限制，除非上面明显限定了术语或短语。本领域普通技术人员很容易想到各种其它实施方案以及对所披露的实施方案作出各种变化和变型。例如，这些步骤的特定组合和顺序仅仅是一种可能性，因为本方法可以包括具有比在这里所示的更多、更少或不同步骤的步骤组合。所有这些其它的实施方案、变化和变型都落入在所附权利要求的范围内。

如在该说明书和权利要求书中所使用的一样，术语“例如”、“比如”和词语“包括”、“具有”、“包含”及其它词语形式在与一个或多个部件或其它项目结合使用时，每个都解释为开放式的，意味着：列表不应该被认为排除其它额外的部件或项目。其它术语要采用其最广义的合理含义来解释，除非它们用在在需要不同解释的上下文中。

Claims

1. 一种用于控制车辆蓄电池的方法，包括步骤：

2. 如权利要求1所述的方法，其中步骤(a)还包括使用蓄电池容量、蓄电池电阻或两者来确定所述车辆蓄电池的当前状况。

3. 如权利要求1所述的方法，其中步骤(b)还包括将所述车辆蓄电池的当前状况与所述车辆蓄电池的初始状况相比较，并使用所述比较的结果来确定所述车辆蓄电池是否经历了蓄电池性能的降低。

4. 如权利要求3所述的方法，其中所述比较涉及蓄电池容量、蓄电池电阻或两者的值。

5. 如权利要求1所述的方法，其中步骤(b)还包括将所述车辆蓄电池的当前状况与蓄电池阈值相比较，并使用所述比较的结果来确定所述车辆蓄电池是否经历了蓄电池性能的降低。

6. 如权利要求1所述的方法，其中步骤(c)还包括通过对上SOC边界、下SOC边界或两者进行改变来调整SOC操作范围，以使所述SOC操作范围移动但保持同样大小。

7. 如权利要求1所述的方法，其中步骤(c)还包括通过对上SOC边界、下SOC边界或两者进行改变来调整SOC操作范围，从而改变SOC操作范围的大小。

8. 如权利要求1所述的方法，其中步骤(c)还包括通过改变一个或多个硬边界来调整SOC操作范围，并且所有充电和/或放电事件都由所述硬边界限制。

9. 如权利要求1所述的方法，其中步骤(c)还包括通过改变一个或多个软边界来调整SOC操作范围，并且一些充电和/或放电事件由所述软边界限制，而其它充电和/或放电事件不受到所述软边界限制。

10. 如权利要求9所述的方法，其中时机充电由软边界限制，并且再生制动充电不受到所述软边界限制。