CN104868181B - 监控电池的性能水平的系统和方法 - Google Patents

监控电池的性能水平的系统和方法 Download PDF

Info

Publication number
CN104868181B
CN104868181B CN201510049881.0A CN201510049881A CN104868181B CN 104868181 B CN104868181 B CN 104868181B CN 201510049881 A CN201510049881 A CN 201510049881A CN 104868181 B CN104868181 B CN 104868181B
Authority
CN
China
Prior art keywords
battery
condition
cdm
ddm
charge
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201510049881.0A
Other languages
English (en)
Other versions
CN104868181A (zh
Inventor
A.C.鲍曼
D.P.格林
A.M.泽特尔
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
GM Global Technology Operations LLC
Original Assignee
GM Global Technology Operations LLC
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by GM Global Technology Operations LLC filed Critical GM Global Technology Operations LLC
Publication of CN104868181A publication Critical patent/CN104868181A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN104868181B publication Critical patent/CN104868181B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L3/00—Electric devices on electrically-propelled vehicles for safety purposes; Monitoring operating variables, e.g. speed, deceleration or energy consumption
    • B60L3/0023—Detecting, eliminating, remedying or compensating for drive train abnormalities, e.g. failures within the drive train
    • B60L3/0046—Detecting, eliminating, remedying or compensating for drive train abnormalities, e.g. failures within the drive train relating to electric energy storage systems, e.g. batteries or capacitors
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L15/00—Methods, circuits, or devices for controlling the traction-motor speed of electrically-propelled vehicles
    • B60L15/20—Methods, circuits, or devices for controlling the traction-motor speed of electrically-propelled vehicles for control of the vehicle or its driving motor to achieve a desired performance, e.g. speed, torque, programmed variation of speed
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L3/00—Electric devices on electrically-propelled vehicles for safety purposes; Monitoring operating variables, e.g. speed, deceleration or energy consumption
    • B60L3/04—Cutting off the power supply under fault conditions
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L3/00—Electric devices on electrically-propelled vehicles for safety purposes; Monitoring operating variables, e.g. speed, deceleration or energy consumption
    • B60L3/12—Recording operating variables ; Monitoring of operating variables
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L58/00—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles
    • B60L58/10—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles for monitoring or controlling batteries
    • B60L58/12—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles for monitoring or controlling batteries responding to state of charge [SoC]
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L58/00—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles
    • B60L58/10—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles for monitoring or controlling batteries
    • B60L58/12—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles for monitoring or controlling batteries responding to state of charge [SoC]
    • B60L58/13—Maintaining the SoC within a determined range
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L58/00—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles
    • B60L58/10—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles for monitoring or controlling batteries
    • B60L58/18—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles for monitoring or controlling batteries of two or more battery modules
    • B60L58/21—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles for monitoring or controlling batteries of two or more battery modules having the same nominal voltage
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L58/00—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles
    • B60L58/10—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles for monitoring or controlling batteries
    • B60L58/24—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles for monitoring or controlling batteries for controlling the temperature of batteries
    • G—PHYSICS
    • G07—CHECKING-DEVICES
    • G07C—TIME OR ATTENDANCE REGISTERS; REGISTERING OR INDICATING THE WORKING OF MACHINES; GENERATING RANDOM NUMBERS; VOTING OR LOTTERY APPARATUS; ARRANGEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS FOR CHECKING NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • G07C5/00—Registering or indicating the working of vehicles
    • G07C5/08—Registering or indicating performance data other than driving, working, idle, or waiting time, with or without registering driving, working, idle or waiting time
    • G07C5/0808—Diagnosing performance data
    • G—PHYSICS
    • G07—CHECKING-DEVICES
    • G07C—TIME OR ATTENDANCE REGISTERS; REGISTERING OR INDICATING THE WORKING OF MACHINES; GENERATING RANDOM NUMBERS; VOTING OR LOTTERY APPARATUS; ARRANGEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS FOR CHECKING NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • G07C5/00—Registering or indicating the working of vehicles
    • G07C5/08—Registering or indicating performance data other than driving, working, idle, or waiting time, with or without registering driving, working, idle or waiting time
    • G07C5/0841—Registering performance data
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L2210/00—Converter types
    • B60L2210/10—DC to DC converters
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L2240/00—Control parameters of input or output; Target parameters
    • B60L2240/10—Vehicle control parameters
    • B60L2240/12—Speed
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L2240/00—Control parameters of input or output; Target parameters
    • B60L2240/40—Drive Train control parameters
    • B60L2240/42—Drive Train control parameters related to electric machines
    • B60L2240/423—Torque
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L2240/00—Control parameters of input or output; Target parameters
    • B60L2240/40—Drive Train control parameters
    • B60L2240/44—Drive Train control parameters related to combustion engines
    • B60L2240/443—Torque
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L2240/00—Control parameters of input or output; Target parameters
    • B60L2240/40—Drive Train control parameters
    • B60L2240/54—Drive Train control parameters related to batteries
    • B60L2240/545—Temperature
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L2240/00—Control parameters of input or output; Target parameters
    • B60L2240/40—Drive Train control parameters
    • B60L2240/54—Drive Train control parameters related to batteries
    • B60L2240/547—Voltage
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L2240/00—Control parameters of input or output; Target parameters
    • B60L2240/40—Drive Train control parameters
    • B60L2240/54—Drive Train control parameters related to batteries
    • B60L2240/549—Current
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L2260/00—Operating Modes
    • B60L2260/20—Drive modes; Transition between modes
    • B60L2260/26—Transition between different drive modes
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N27/00—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means
    • G01N27/26—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating electrochemical variables; by using electrolysis or electrophoresis
    • G01N27/416—Systems
    • G—PHYSICS
    • G08—SIGNALLING
    • G08B—SIGNALLING OR CALLING SYSTEMS; ORDER TELEGRAPHS; ALARM SYSTEMS
    • G08B21/00—Alarms responsive to a single specified undesired or abnormal condition and not otherwise provided for
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/64—Electric machine technologies in electromobility
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/70—Energy storage systems for electromobility, e.g. batteries
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/7072—Electromobility specific charging systems or methods for batteries, ultracapacitors, supercapacitors or double-layer capacitors
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/72—Electric energy management in electromobility

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Sustainable Energy (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Secondary Cells (AREA)
  • Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)

Abstract

一种监控车辆电池的性能水平的方法，所述车辆具有电子控制单元(ECU)，所述方法包括激活充电诊断模块(CDM)并通过CDM确定电池的充电状态。所述方法还包括激活放电诊断模块(DDM)并通过DDM确定电池的放电状态。充电状态和放电状态被记录在ECU的存储单元中。

Description

监控电池的性能水平的系统和方法
技术领域
本公开涉及用于监控电池的性能水平的系统和方法。
背景技术
机动车辆包括动力系，所述动力系可操作为推进车辆并为车载电子装置提供动力。动力系，或传动系，通常包括发动机，所述发动机通过多速度动力变速器为最后的驱动系统提供动力。许多车辆由往复式活塞类型内燃发动机(ICE)提供动力。
混合动力车辆利用多个替换动力源来推进车辆，最小化在动力方面对发动机的依赖。混合动力电动车辆(HEV)，例如，并入电能和化学能二者，并将它们转换为机械动力以推进车辆和为车辆系统提供动力。HEV通常采用一个或多个电机(马达/发电机)，所述电机单独地操作或与内燃发动机合作操作来推进车辆。
电机将动能转化为可存储在能量存储装置中的电能。来自能量存储装置的电能可继而被转化回动能，用于推进车辆。电动车辆也包括用于推进车辆的能量存储装置和一个或多个电机。传统的车辆可包括将发动机的动能转化为存储在起动、照明、点火(SLI)电池中的电能的电机。
发明内容
本公开的一个可行方面是提供一种监控具有电子控制单元(ECU)的车辆的电池的性能水平的方法。所述方法包括激活(enable)充电诊断模块(CDM)并通过CDM确定电池的充电状态。所述方法还包括激活放电诊断模块(DDM)并通过DDM确定电池的放电状态。充电状态和放电状态被记录在ECU的存储单元中。
在本公开的另一方面中，车辆包括电池和与电池通信的控制器。控制器配置为激活充电诊断模块(CDM)并通过CDM确定电池的充电状态。控制器还配置为激活放电诊断模块(DDM)并通过DDM确定电池的放电状态。控制器还将充电状态和放电状态记录在ECU的存储单元中。
根据本发明的一实施例，提供一种车辆，包括：
电池；和
控制器，与电池通信；
其中，控制器配置为：
激活充电诊断模块(CDM)；
通过CDM确定电池的充电状态；
激活放电诊断模块(DDM)；
通过DDM确定电池的放电状态；和
将充电状态和放电状态记录在ECU的存储单元中。
优选地，激活CDM与激活DDM是同时的。
优选地，控制器进一步配置为从ECU的存储单元检索电池的值。
优选地，控制器被配置为依据从ECU的存储单元检索的、满足预先限定的条件的值而激活CDM；且其中，控制器配置为依据从ECU的存储单元检索的、满足预先限定的条件的值而激活DDM。
优选地，所述值包括电压、电量状态、最小电池温度、最大电池温度、和电池电流中的至少一个。
优选地，所述值进一步包括电池的经计算的充电功率限制。
优选地，所述车辆进一步包括点火系统，所述点火系统配置为响应于接收输入而将点火信号传递至控制器；其中，控制器进一步配置为确定点火信号正被ECU接收。
优选地，控制器还配置为：依据从ECU的存储单元检索的值来确定电池的充电状态；和依据从ECU的存储单元检索的值来确定电池的放电状态。
优选地，控制器还配置为：仅当用于CDM的通过条件被满足时，确定电池的充电状态为通过；仅当用于CDM的通过条件不被满足时，确定电池的充电状态为不通过；仅当用于DDM的通过条件被满足时，确定电池的放电状态为通过；和仅当用于DDM的通过条件不被满足时，确定电池的放电状态为不通过。
优选地，控制器还配置为：从存储单元检索充电状态和放电状态；依据检索的充电状态和放电状态来确定电池的性能水平；其中，当检索的充电状态和放电状态每一个被确定为通过时，性能水平被确定为处于工作水平(performing level)；其中，当检索的充电状态和放电状态每一个被确定为不通过时，性能水平被确定为不处于工作水平。
本教导的上述特征和优势及其他特征和优势将从用于实施本教导的最佳模式的以下详细描述连同附图时显而易见。
附图说明
图1是示例车辆的示意图，所述车辆具有电池和监控电池的性能水平的控制器；
图2是用于控制器的示意性逻辑流程图，所述控制器可与图1中所示的车辆一起使用；
图3是电池的充电侧和放电侧的示意性概略图；
图4是描述用于监控图1中所示的电池的性能水平的方法的流程图。
具体实施方式
参考附图，其中在几幅图中相同的附图标记对应于相同或相似的部件，以图1开始，车辆，诸如混合动力电动车辆(HEV)10，包括内燃发动机12，该内燃发动机12具有起动器马达11，起动器马达11可操作用于在HEV10的初始起动期间起动发动机12。HEV 10还包括变速器14，其具有输入构件22。变速器14配置为能够将推进扭矩经由输出构件24传递至操作地连接至变速器14的一组行走轮16。
HEV 10可包括操作地连接至发动机12的高电压电马达/发电机单元(MGU)26。MGU26可配置为选择性地曲柄驱动(crank)和起动发动机12。在一些实施例中，起动器马达11可用于相同目的。MGU 26可配置为多相电机，其具有大约60伏至300伏或更高的相对较高的电压，这取决于设计。MGU 26还经由高电压DC总线或连接件29、功率逆变模块(PIM)18、和交流电流(AC)总线23电连接至可再充电能量存储系统(RESS)25。在可行实施例中，RESS 25可以是多单体电池锂离子或合适的电池组。进一步地，RESS 25可配置为高电压电池，其具有多个单体电池且配置为存储电能和将电能提供至HEV 10中的一个或多个电气部件。这样，RESS 25可配置为通过供应电功率至MGU 26而选择性地推进HEV 10，MGU 26继而在电动模式下驱动变速器14，并最终驱动车轮16。当MGU 26以其作为发电机的能力操作时，例如在再生制动事件期间，RESS 25可经由MGU 26被再充电，如本领域技术人员已知的。
如下文中更详细地讨论的，RESS 25可包括一个或多个传感器54。RESS25可具有一个或多个参数值，所述参数值与RESS 25的性能水平相关联。性能水平可包括表示RESS 25的条件相对于RESS 25的理想操作条件的量。因此，性能水平可用于确定RESS 25的剩余寿命。参数值可以是用于估计或推导性能水平的量。另一量，称为电量状态(SOC)，可指示相对于RESS 25的储备容量的RESS 25的残留(例如，剩余)容量。因此，电量状态是在RESS 25需要被再充电之前可提供多少电能的指示。
传感器54可包括配置为测量RESS 25的端子电压、累积的电荷和温度的任何装置，并产生一个或多个表示这些被测量特征的信号。尽管仅示出了一个传感器54，HEV 10可包括任何数量的传感器54。例如，一个传感器可用于测量电压，另一个传感器可用于测量累积的电荷，且不同的传感器可用于测量温度。
为了测量电压，传感器54可包括数字或模拟伏特计，其配置为测量跨RESS 25的端子的电势差。替代地，传感器54可配置为基于一些因素来估计或推导跨端子的电压，所述因素诸如RESS 25的电流输出、RESS 25的温度、和RESS 25内的部件的电阻。伏特计可配置为产生和输出表示跨端子的电势(例如，端子电压)的信号。为了测量累积的电荷，传感器54可包括配置为测量电流(例如，直流电流)并产生表示测得电流的大小的信号的任何装置。累积的电荷可从测得的端子电流推导出。为了测量RESS 25的温度，传感器54可包括配置为测量RESS 25的一个或多个位置处的热量(包括围绕RESS 25的环境温度)、并产生表示测得的最高、最低、平均、和/或中间温度的一个或多个信号的任何装置。
HEV 10可还包括辅助功率模块或APM，其经由高电压总线29电连接至RESS 25，或经由低电压总线31电连接至低电压或辅助电池(AUX)41。APM 28可配置为DC-DC转换器，其适于将DC电力供应从高电压水平转换至低电压水平，且反之亦然，如由电子控制单元(ECU)37确定的。更具体地，APM 28可操作用于将来自RESS 25的相对较高电压转换为适于为辅助电池41充电的较低电压水平，以及用于通过低电压功率供应HEV 10，其是根据需要的。辅助电池41可以是相对较低水平的装置，诸如12伏电池，适于为HEV 10上的一个或多个辅助系统或附件45提供动力。
仍参考图1，ECU 37经由控制通道51操作地连接至发动机12、起动器马达11、MGU26、RESS 25、APM 28和辅助电池41中的每一个，或以其他方式与其通信，所述控制通道51例如是适于传递和接收用于HEV 10内的正确功率流协调的必要电控制信号的硬接线或无线控制链路或路径。ECU 37包括微处理器单元，其接收并处理各种车辆操作值，包括APM电压输出和APM电流输出。ECU 37可配置为分布式或中央控制模块，其具有对于以期望方式执行HEV 10上的全部所需功率流控制功能可能必要的控制模块和能力。
HEV 10还配置有点火系统38，所述点火系统配置为，响应于从操作者(驾驶员)接收输入42，将点火信号40传递至ECU 37，以继而启动“运行/曲柄驱动”事件且因此起动发动机12。输入42可以是在点火器中转动钥匙。HEV 10的一些配置可以不包括传统的(基于钥匙的)点火器，而可以是每当HEV 10的操作者在HEV 10附近时为可操作的。例如，点火系统38可配置为将信号40传递至HEV 10，且可每当钥匙链或远程安保装置(未示出)在车辆内部或每当起动按钮(未示出)被推动时为可操作的。
另外，ECU 37包括控制器34。实现控制器34的物理硬件可包括一个或多个数字计算机，其具有处理器35和存储器36，例如只读存储器(ROM)、随机存取存储器(RAM)、电可编程只读存储器(EPROM)，高速时钟、模拟至数字转换(A/D)和数字至模拟转换(D/A)电路，和输入/输出电路和装置(I/O)，包括一个或多个用于在方法100的执行中接收和传递任何所需信号的收发器47，以及适当的信号调制和缓冲电路。驻于控制器34或由此可访问的任何计算机代码(包括算法100)可存储在存储器36中，并经由处理器(一个或多个)35执行，以提供下述功能。
图1的控制器34可配置为单个装置，或如图2所示为分布式控制系统。控制器34电连接至发动机12、MGU 26、RESS 25、APM 28和PIM 18或经由合适的控制通道51而与其硬接线或无线通信，所述控制通道51例如为控制器局域网络(CAN)或串行总线，包括譬如，足以传递和接收对于HEV 10上的正确功率流控制和协作来说必要的电控制信号的任何所需传输导体，无论是硬接线或是无线。
继续参考图1，控制器34可配置为估计或推导与RESS 25的健康状态相关的一个或多个参数值，以及确定RESS 25的电量状态。在一个可行的实施方式中，控制器34可配置为确定RESS 25何时已经达到最小性能水平，并随后将RESS 25的性能水平状态记录在数据管理器49中。更具体地，在该实施方式中，记录在数据管理器49中的状态可反映RESS 25已经达到其可用寿命的尽头和/或需要维护。数据管理器49可驻于ECU 37内或可布置在任何其他期望位置。数据管理器49可继而配置为点亮显示指示器53和/或设定“故障”。
参考图2，在特定配置中，图1的控制器34可包括多个控制模块，每一个具有对应的硬件和软件，所述硬件和软件一起执行对应的功能，可能以相对于其他控制模块更快或更慢的处理环路速度执行。例如，电池诊断模块(BDM)48可包括充电诊断模块(CDM)50和放电诊断模块(DDM)52，或与其通信。尽管为了说明简单从图2中省略，每一个控制模块48、50、52可包括处理器35、存储器36和收发器47中的一个或多个，如图1中所示的。
CDM 50配置为用作监控系统，其监控RESS 25的充电容量70。类似地，DDM 52配置为用作分立的监控系统，其监控RESS 25的放电容量72。CDM50和DDM 52同时工作。如下文更详细地描述的，如果每一个监控器50、52的被监控的输入大于或等于经校准的故障阈值，则每一个监控器50、52将“通过”，如果该输入小于经校准的故障阈值，每一个监控器50、52将不通过(fail)。如果监控器50或52在HEV 10的驱动周期期间不通过，则BDM48也不通过。但是，如果监控器50和52二者在驱动周期期间都通过，则BDM 48也通过。因此，监控RESS 25的充电和放电功率容量二者允许RESS25的电池电量状态的整个范围(band)具有至少一个激活的诊断监控器50、52。
继续参考图2，控制器34可从点火系统38连续地接收信号40，以及从RESS 25连续地接收一个或多个信号56。来自RESS 25的信号56可与电压、电量状态、温度、电流等有关。控制器34可将这些信号38、56存储在存储器36中，作为要被模块48、50、52使用的值，如下文更详细描述的。
BDM 48执行一诊断，该诊断持续地监控RESS 25的性能，以确定RESS25是否已经达到最小性能水平。BDM 48经由信号输入40、56感测何时RESS25没有满足预先限定的最小性能水平。BDM 48能够同时经由CDM 50监控充电功率限制和经由DDM 52监控放电功率限制，由此确保在RESS 25的任何特定电量状态下模块50、52中的至少一个是活跃的。当电量状态太高时，充电容量估计将是不准确的，但放电容量估计将是准确的。类似地，当电量状态太低时，放电容量估计将是不准确的，但充电容量估计将是准确的。换句话说，当电量状态足够高或足够低以导致一个容量估计(即，充电或放电)的不准确时，充电和放电中的另一个的估计将仍是准确的。如果经计算的电池功率掉落在可接受功率水平之下，则BDM 38的诊断配置为不通过，如果HEV 10的合理驱动周期在没有故障的情况下完成，则BDM 48的诊断配置为通过。如果BDM 48的诊断不通过，为了使BDM 48的诊断重新通过，可将附加条件添加至诊断，以尝试复制原始故障模式的条件并验证在HEV 10的操作期间实际上故障模式不再存在。
继续参考图2，BDM 48同时与CDM 50和DDM 52通信，其中CDM 50和DDM 52每一个监控RESS 25的分开的故障条件。参考图3，CDM 50部分地监控RESS 25的充电侧71的充电容量70，DDM 52监控RESS 25的放电侧的放电容量72。更具体地，CDM 50观察并监控用于通过充电侧71接受充电功率的、经计算的电池功率容量，DDM 52观察和监控用于通过放电侧73提供放电功率的、经计算的电池功率容量。通过非限制性例子，继续参考图3，当充电侧71的电量状态不大于90％电量状态时，RESS 25可能够从充电侧71估计充电功率容量70。类似地，当放电侧73的电量状态不小于10％电量状态时，RESS 25可能够从放电侧73估计放电功率容量72。如将在下文更详细解释的，每一个模块50、52关于电量状态、温度、电流、功率容量、近来的电池使用具有其本身的激活条件。用于充电和放电的激活区域的电量状态(参见图3)，尽管唯一，具有重叠的容量，因此使功率容量诊断扩展到覆盖RESS 25的全部可能的电量状态。
关于在方法100的执行中控制器34的操作，方法100可开始于步骤101，其中控制器34从RESS 25接收信号56。一旦信号56已经从RESS 25被接收，方法100行进至步骤102。
在步骤102处，接收到的信号56作为值被存储在存储器36中。所述值可以与电压(V)、电量状态(SOCB)、最小电池温度(TBMIN)、最大电池温度(TMAX)、电流(I)等相关联。电压(V)是跨RESS 25内全部电池单体感测的传感器电压。电量状态(SOCB)指示RESS 25中剩余电荷(即，安培小时)相对于总的可被存储电荷的百分比，与正常操作范围或使用窗口无关。温度影响电池阻抗(即，较高温度意味着较低阻抗，且较低温度意味着较高阻抗)，且因此影响RESS 25的功率容量。最大温度(TMAX)和最小温度(TMIN)用作一机制来确保跨RESS 25的单体电池的温度分布不会大得使得阻抗范围导致RESS 25不能够准确诊断。为了将单体电池电压保持在控制边界内，电池控制系统可仅仅分配单体电池最少能占用的那么多的功率；关于温度，最冷的单体电池是最少容量的(the least capable)。一旦值已经存储在存储器36中，方法100行进至步骤103。
在步骤103处，控制器34确定点火信号40是否正被ECU 37接收。如果点火信号40没有正被ECU 37接收，则方法返回至步骤101，在步骤101，方法100被重复。
如果点火信号40正被ECU 37接收，方法100行进至步骤104。
在步骤104处，控制器34从存储器检索所述值。接下来，方法100同时行进至步骤106和120。
在步骤106处，依据点火信号和RESS 25的值，对CDM 50是否应被激活进行决定。更具体地，控制器34仅当一些条件被满足时确定应激活CDM50。这些条件可包括，但不应限于，确定电压(V)、电量状态(SOCB)、最小电池温度(TBMIN)、最大电池温度(TBMAX)、电流(IB)、和经计算的充电功率限制全部可获得，且还确定点火信号40正被接收。经计算的充电功率水平提供选择哪个高电压电池充电功率限制在CDM 50中被观察的能力。条件可还要求电压(V)、电量状态(SOCB)、最小电池温度(TBMIN)、最大电池温度(TBMAX)、电流(IB)、和经计算的充电功率限制没有故障活跃，同时点火信号40被连续地接收。
满足CDM 50的激活条件的其他条件可包括，基于充电校准，电量状态(SOCB)大于或等于最小被激活电量状态(SOCEMIN)；基于充电校准，电量状态(SOCB)小于或等于最大被激活电量状态(SOCEMAX)；最大温度(TBMAX)小于或等于经校准最大被激活温度(TEMAX)；最小温度(TBMIN)大于或等于经校准最小被激活温度(TEMIN)；和最大温度(TBMAX)和最小温度(TBMIN)之间的差小于或等于经校准最大温度差(delta temperature:TΔMAX)。为了激活CDM 50，可需要其他条件。最小被激活电量状态(SOCEMIN)是选择用于电量状态(SOCB)的最低值的能力，针对该最低值，CDM 50将仍被激活。最大被激活电量状态(SOCEMAX)是选择用于电量状态(SOCB)的最高值的能力，针对该最高值，CDM 50将仍被激活。最大被激活温度(TEMAX)是选择用于最大温度(TBMAX)的最高值的能力，针对该最高值，CDM 50将仍被激活。同样，最小被激活温度(TEMIN)是选择用于最小温度(TBMIN)的最低值的能力，针对该最低值，CDM 50将仍被激活。经校准最大温度差(TΔMAX)是选择最大温度和最小高电压电池温度(TBMAX)、(TBMIN)之间的最大差值的能力，针对该最大差值，CDM 50将仍被激活。
如果在步骤106处做出决定CDM 50不应被激活，则方法返回至步骤101，在步骤101，方法100重复。但是，如果在步骤106处做出决定CDM 50应被激活，则方法行进至步骤108，在步骤108，CDM 50被激活。
接下来，方法从步骤108行进至步骤110。在步骤110处，基于用于大于充电故障计数限制的充电经校准阈值，做出关于是否满足故障条件的确定。充电故障计数限制可提供这样的能力，即在校准期间选择在采样周期中其应采用多少连续即时未通过数据的样本来产生CDM 50的故障确定。在步骤110处，如果，对于相关电池电量状态(SOCB)和电池最小温度(TBMIN)，基于充电经校准阈值的经计算的充电功率限制指示比基于充电经校准阈值的寿命结束功率阈值更低的功率容量，则满足故障条件。寿命结束功率阈值提供针对用于CDM50的故障选择充电功率阈值的能力。
如果在步骤110处做出了满足故障条件的确定，则方法行进至步骤112。在步骤112处，未满足故障条件状态被记录在数据管理器49的存储单元中，且方法100返回至步骤102，在这里算法重复。但是，如果在步骤110处做出了不满足故障条件的确定，则方法行进至步骤114。
在步骤114处，做出对于CDM 50通过条件是否满足的确定。更具体地，如果以下所有在点火信号40(即，运行/曲轴驱动)连续为真时已经发生，则满足通过条件：(1)基于充电校准，依据相关电池电量状态(SOCB)和最小电池温度(TBMIN)，持续大于最小通过功率时间段，基于连续诊断执行的充电经校准数量，电压(VB)和电流(IB)的积沿充电方向具有比最小通过阈值更大的功率；以及(2)以下任一个发生：(a)用于充电的第一故障功率水平等于第一故障功率初始化校准值；或(b)基于经校准的连续多个诊断执行，对于充电，持续大于最小重新通过条件满足时间段，以下全部为真：(i)用于充电的第一故障功率水平不等于第一故障功率初始化校准值；(ii)在充电期间，电池电量状态(SOCB)和第一故障电量状态(SOCFF)之间的差值的绝对值小于电量状态重新通过滞后校准值(SOCRPC)；和(iii)基于充电，电压(VB)和电流(IB)的积与第一故障功率水平之间的差值的绝对值小于功率重新通过滞后校准值。用于充电的最小通过功率阈值提供具体化必须在驱动周期期间被接受的电池功率的最小量以允许CDM 50产生通过结果的能力。最小通过功率时间段提供选择为了允许CDM 50通过最小而通过功率必须超过多少诊断执行的能力。第一故障功率水平是在CDM 50在通过结果之后产生不通过结果的时刻时的即时电池功率。该值可用在诊断的下一同条件中。第一故障功率初始化校准提供具体化当功率水平被重新设定时用于第一故障功率值的初始值的能力。最小重新通过条件满足时间段提供选择为了允许CDM 50通过而必须满足一整组重新通过条件有多长的能力。第一故障电量状态(SOCFF)是在CDM 50在通过结果之后产生不通过结果的时刻时的电量状态(SOCB)的值。电量状态重新通过滞后校准(SOCRPC)是选择为了允许诊断重新通过而实际电量状态(SOCB)必须离第一故障电量状态(SOCFF)多近的能力。功率重新通过滞后校准是选择为了允许诊断重新通过而实际电池功率必须离第一故障功率多近的能力。
如果在步骤114处做出了不满足通过条件的确定，则方法行进至步骤116。在步骤116处，数据管理器49被警告通过条件没有被满足，且方法100返回至步骤101，在步骤101，算法重复。但是，如果在步骤114处做出了对于CDM 50、通过条件被满足的确定，则CDM 50结束且方法行进至118，这将在下文中更详细地解释。
类似于步骤106至114中描述的步骤，一旦步骤104完成，则方法还行进至120，并行于步骤106。在步骤120处，做出关于DDM 52是否应被激活的确定。更具体地，控制器34仅当一些条件被满足时确定可激活DDM 52。这些条件可包括，但不应限于，确定电压(V)、电量状态(SOCB)、最小电池温度(TBMIN)、最大电池温度(TBMAX)、电流(IB)、和经计算的放电功率限制全部可获得且，还确定点火信号40正被接收。经计算的放电功率水平提供选择在DDM 52中观察哪个高电压电池放电功率限制的能力。条件可还要求电压(V)、电量状态(SOCB)、最小电池温度(TBMIN)、最大电池温度(TBMAX)、电流(IB)、和经计算的放电功率限制没有故障活动，同时点火信号被连续地接收。其他条件可包括，基于放电校准，电量状态(SOCB)大于或等于最小被激活电量状态(SOCEMIN)；基于放电校准，电量状态(SOCB)小于或等于最大被激活电量状态(SOCEMAX)；最大温度(TBMAX)小于或等于经校准最大被激活温度(TEMAX)；最小温度(TBMIN)大于或等于经校准最小被激活温度(TEMIN)；和最大温度(TBMAX)和最小温度(TBMIN)之间的差小于或等于经校准最大温度差(TΔMAX)。为了激活DDM 52，可需要其他条件。最小被激活电量状态(SOCEMIN)提供选择用于电量状态(SOCB)的最低值的能力，针对该最低值，DDM 52将仍被激活。最大被激活电量状态(SOCEMAX)提供选择用于电量状态(SOCB)的最高值的能力，针对该最高值，DDM 52将仍被激活。
如果在步骤120处作出决定DDM 52不应被激活，则方法返回至步骤101，在步骤101，方法100重复。但是，如果在步骤120处作出决定DDM52应被激活，则方法行进至步骤122，在步骤108，DDM 52被激活。
接下来，方法从步骤122行进至步骤124。在步骤110处，基于放电经校准阈值，做出关于故障条件是否被满足的确定。更具体地，在步骤124处，如果，对于相关电池电量状态(SOCB)和电池最小温度(TBMIN)，基于放电经校准阈值的经计算的放电功率限制指示比基于放电经校准阈值的寿命结束功率阈值更低的功率容量，则满足故障条件。寿命结束功率阈值提供针对用于DDM 52的故障选择放电功率阈值的能力。
如果在步骤124处做出了满足故障条件的确定，则方法行进至步骤126。在步骤126处，未满足故障条件的状态被记录在数据管理器49的存储单元中，且方法100返回至步骤101，在步骤101，算法重复。但是，如果在步骤124处做出了不满足故障条件的确定，则方法100行进至步骤128。
在步骤128处，做出关于通过条件对于DDM 52来说是否满足的确定。更具体地，如果以下所有已经发生、同时点火信号40(即，运行/曲轴驱动)连续为真，则满足通过条件：(1)基于放电校准，依据相关电池电量状态(SOCB)和最小电池温度(TBMIN)，持续大于最小通过功率时间段，基于连续诊断执行的放电经校准数量，电压(VB)和电流(IB)的积沿放电方向具有比最小通过阈值更大的功率；以及(2)以下任一个发生：(a)用于放电的第一故障功率水平等于第一故障功率初始化校准值；或(b)基于经校准的连续多个诊断执行，对于放电，持续大于最小重新通过条件满足时间段，以下全部为真：(i)对于放电，第一故障功率水平不等于第一故障功率初始化校准值；(ii)对于放电，电池电量状态(SOCB)和第一故障电量状态(SOCFF)之间的差值的绝对值小于重新通过电量状态滞后校准值(SOCRPC)；和(iii)基于放电，电压(VB)和电流(IB)的积与第一故障功率水平之间的差值的绝对值小于重新通过滞后校准值。基于放电，最小通过功率阈值提供具体化必须在驱动周期期间被接受的电池功率的最小量以允许DDM 52产生通过结果的能力。基于放电，最小通过功率时间段提供选择为了允许DDM 52通过而最小通过功率必须超过多少诊断执行的能力。对于放电，第一故障功率水平是在DDM 52在通过结果之后产生不通过结果的时刻时的被存储的即时电池功率。该值用在诊断的下一通过条件中。对于放电，最小重新通过条件满足时间段提供选择为了允许DDM 52通过而必须满足一整组重新通过条件有多长的能力。用于放电的第一故障电量状态(SOCFF)是在DDM 52在通过结果之后产生不通过结果的时刻时的电池电量状态(SOCB)的值。
如果在步骤128处做出了不满足通过条件的确定，则方法行进至步骤129。在步骤129处，数据管理器49被警告告知通过条件没有被满足，且方法100返回至步骤101，在步骤101，算法重复。但是，如果在步骤128处确定对于DDM 52来说通过条件被满足，则DDM 52结束且方法100行进至118，这将在下文中更详细地解释。
在步骤118处，步骤114(CDM 50)和步骤128(DDM 52)的结果被记录在数据管理器49的存储单元中。结果可以是各模块50、53是否通过或没有通过。一旦结果在步骤118处被记录，方法则行进至步骤130。
在步骤130处，可从数据管理器49内的存储单元检索结果。一旦结果在步骤130处被检索，方法100则行进至步骤132。
在步骤132处，确定通过条件是对于模块50、52二者来说都满足、对于模块50、52中的仅一个来说满足、或是对于模块50、52来说都不满足。如果对于模块50、52二者来说通过条件都满足，则方法行进至步骤134，在步骤134，两个模块都通过的指示被记录在数据管理器49的存储单元中。在步骤312之后，方法返回至步骤101，在步骤101，算法重复。
如果对于模块50、52中仅一个来说通过条件被满足，则方法100行进至步骤136，在步骤136，仅一个模块50、52通过的指示被记录在数据管理器49的存储单元中。
如果对于任意模块来说通过条件均不被满足，则方法132行进至步骤138，在步骤138，模块50、52都没有通过的指示被记录在数据管理器49的存储单元中。
在步骤136和/或138之后，方法100可返回至步骤101，在步骤101，算法被重复。但是，替代地，步骤136和/或138可行进至另一算法，该另一算法可尝试复制各CDM 50和DDM52的不通过或故障条件。
尽管已经对执行本教导的许多方面的较佳模式进行了详尽的描述，但是本领域技术人员可得知在所附的权利要求的范围内的用来实践本教导的许多替换方面。

Claims (8)

1.一种用于监控具有电子控制单元(ECU)的车辆的电池性能水平的方法，所述方法包括：
激活充电诊断模块(CDM)；
通过CDM确定电池的充电状态；
激活放电诊断模块(DDM)；
通过DDM确定电池的放电状态；
将充电状态和放电状态记录在ECU的存储单元中；和
从ECU的存储单元检索电池的值，
其中，激活CDM被进一步限定为，依据从ECU的存储单元检索的、满足预先限定的条件的值而激活CDM；且
其中，激活DDM被进一步限定为，依据从ECU的存储单元检索的、满足预先限定的条件的值而激活DDM。
2.如权利要求1所述的方法，其中，激活CDM和激活DDM是同时的。
3.如权利要求1所述的方法，其中，所述值包括电压、电量状态、最小电池温度、最大电池温度、和电池电流中的至少一个。
4.如权利要求3所述的方法，其中，所述值进一步包括电池的经计算的充电功率限制。
5.如权利要求1所述的方法，进一步包括确定点火信号被ECU接收。
6.如权利要求1所述的方法，其中，通过CDM确定电池的充电状态被进一步限定为，通过CDM依据从ECU的存储单元检索的值而确定电池的充电状态；且
其中，通过DDM确定电池的放电状态被进一步限定为，通过DDM依据从ECU的存储单元检索的值而确定电池的放电状态。
7.如权利要求6所述的方法，其中，仅当用于CDM的通过条件被满足时，电池的充电状态被确定为通过；
其中，仅当用于CDM的通过条件不被满足时，电池的充电状态被确定为不通过；
其中，仅当用于DDM的通过条件被满足时，电池的放电状态被确定为通过；且
其中，仅当用于DDM的通过条件不被满足时，电池的放电状态被确定为不通过。
8.如权利要求7所述的方法，还包括：
从存储单元检索充电状态和放电状态；
依据检索的充电状态和放电状态来确定电池的性能水平；
其中，当检索的充电状态和放电状态每一个被确定为通过时，所述性能水平被确定为工作水平；且
其中，当检索的充电状态和放电状态每一个被确定为不通过时，所述性能水平被确定为不处于工作水平。
CN201510049881.0A 2014-02-21 2015-01-30 监控电池的性能水平的系统和方法 Active CN104868181B (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US14/186,750 2014-02-21
US14/186,750 US9428073B2 (en) 2014-02-21 2014-02-21 System and method of monitoring a performance level of a battery

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN104868181A CN104868181A (zh) 2015-08-26
CN104868181B true CN104868181B (zh) 2017-09-22

Family

ID=53782599

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201510049881.0A Active CN104868181B (zh) 2014-02-21 2015-01-30 监控电池的性能水平的系统和方法

Country Status (3)

Country Link
US (1) US9428073B2 (zh)
CN (1) CN104868181B (zh)
DE (1) DE102015102226B4 (zh)

Families Citing this family (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102011078793A1 (de) * 2011-07-07 2013-01-10 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Dokumentation von Fehlern in einem Fehlerspeicher eines Kraftfahrzeugs
JP6404548B2 (ja) * 2013-07-22 2018-10-10 トヨタ自動車株式会社 車両
FR3025663B1 (fr) * 2014-09-10 2017-12-29 Renault Sas Procede de gestion de la plage d'utilisation d'une batterie
FR3028109B1 (fr) * 2014-11-03 2020-01-24 Renault S.A.S Procede de gestion de l'etat de charge d'une batterie de traction d'un vehicule hybride.
US10128546B2 (en) * 2016-06-07 2018-11-13 Ford Global Technologies, Llc Battery communication system for battery packs
JP6827753B2 (ja) * 2016-09-28 2021-02-10 ラピスセミコンダクタ株式会社 インタフェース回路
US10401937B2 (en) * 2017-02-14 2019-09-03 GM Global Technology Operations LLC Method and apparatus for detection of battery drain
DE102017211790A1 (de) 2017-07-10 2019-01-10 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Benutzerschnittstelle und Verfahren für ein Kraftfahrzeug mit Hybridantrieb zur Anzeige des Ladezustands
RU197634U1 (ru) * 2017-10-30 2020-05-18 Общество с ограниченной ответственностью "Бэттери Сервис Групп" Устройство разрядно-диагностическое аккумуляторных батарей
CN109150312A (zh) * 2018-08-17 2019-01-04 索尔思光电（成都）有限公司 一种光模块及其工作状态记录方法
US10994617B2 (en) 2018-11-19 2021-05-04 Ford Global Technologies, Llc Distributed battery thermal runaway detection
US10948543B2 (en) * 2019-01-28 2021-03-16 Lg Chem, Ltd. System for determining a discharge power limit value and a charge power limit value of a battery cell
ES2784074B2 (es) * 2019-03-19 2021-01-26 Seat Sa Un método y una disposición monitorizadora de un acumulador de energía eléctrica
CN110146823A (zh) * 2019-06-06 2019-08-20 重庆大学 一种基于信息融合的串联电池组soc估计方法
KR20210059092A (ko) * 2019-11-14 2021-05-25 현대자동차주식회사 전력 공급 장치, 그를 가지는 차량 및 그 제어 방법
DE102020100372A1 (de) * 2020-01-09 2021-07-15 Brose Fahrzeugteile Se & Co. Kommanditgesellschaft, Bamberg Verfahren für den Betrieb eines Kraftfahrzeugschließsystems
CN116032361B (zh) * 2023-02-10 2024-10-18 迈普通信技术股份有限公司 光功率异常监测方法及系统

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1604383A (zh) * 2003-10-01 2005-04-06 松下电动车辆能源股份有限公司 估计二次电池充电状态的方法和设备
CN1790802A (zh) * 2004-12-13 2006-06-21 松下电器产业株式会社 电池包
CN102456915A (zh) * 2010-10-26 2012-05-16 通用汽车环球科技运作有限责任公司 电解电池和估计电解电池充电状态的方法

Family Cites Families (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH08140209A (ja) * 1994-11-11 1996-05-31 Fuji Heavy Ind Ltd 電気自動車のバッテリ管理システム
JP2000019232A (ja) * 1998-07-03 2000-01-21 Hitachi Cable Ltd バッテリー放電試験装置
JP3625789B2 (ja) * 2001-08-10 2005-03-02 本田技研工業株式会社 車両の電源装置
US9000771B2 (en) * 2008-11-14 2015-04-07 Honda Motor Co., Ltd. Automotive battery circuit fault detection
KR100970841B1 (ko) 2008-08-08 2010-07-16 주식회사 엘지화학 배터리 전압 거동을 이용한 배터리 용량 퇴화 추정 장치 및방법
KR100946635B1 (ko) * 2009-09-16 2010-03-09 제이엠씨엔지니어링 주식회사 다채널 4단자망 충전 장치·다채널 배터리 전원 공급모듈로 이루어진 배터리 팩 장치
EP2481140A4 (en) * 2009-09-25 2017-10-18 LG Electronics Inc. Apparatus and method for controlling a battery
CN102576914B (zh) * 2009-10-14 2014-10-29 株式会社日立制作所 电池控制装置以及电动机驱动系统
US9246337B2 (en) * 2010-04-23 2016-01-26 Hitachi, Ltd. Battery pack and battery pack controller
JP5782803B2 (ja) * 2010-06-03 2015-09-24 日産自動車株式会社 電池の充電装置および電池の充電方法
KR101152476B1 (ko) * 2010-08-19 2012-07-06 삼성에스디아이 주식회사 이차전지 충방전 장치
US9156356B2 (en) * 2012-02-08 2015-10-13 GTR Development LLC Intelligent battery disconnect
US20130257381A1 (en) * 2012-03-29 2013-10-03 Steven Diamond Peak-equalized battery charge balancing
US9614383B2 (en) * 2012-05-19 2017-04-04 Tesla Motors, Inc. Self-discharge for high voltage battery packs
DE102012213926A1 (de) * 2012-08-07 2014-02-13 Robert Bosch Gmbh Batteriemodul, Batteriemanagementsystem, System zur Versorgung eines Antriebs einer zur Drehmomenterzeugung geeigneten Maschine mit elektrischer Energie und Kraftfahrzeug
JP2014060143A (ja) * 2012-08-22 2014-04-03 Sony Corp 正極活物質、正極および電池、並びに電池パック、電子機器、電動車両、蓄電装置および電力システム
JP2014050116A (ja) * 2012-08-29 2014-03-17 Mitsubishi Electric Corp 充放電システム
JP6155605B2 (ja) * 2012-11-16 2017-07-05 ソニー株式会社 リチウムイオン二次電池、電池パック、電子機器、電動車両、蓄電装置および電力システム
US20140285936A1 (en) * 2013-03-20 2014-09-25 Magna E-Car Systems Of America, Inc. Battery management system for electric vehicle

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1604383A (zh) * 2003-10-01 2005-04-06 松下电动车辆能源股份有限公司 估计二次电池充电状态的方法和设备
CN1790802A (zh) * 2004-12-13 2006-06-21 松下电器产业株式会社 电池包
CN102456915A (zh) * 2010-10-26 2012-05-16 通用汽车环球科技运作有限责任公司 电解电池和估计电解电池充电状态的方法

Also Published As

Publication number Publication date
DE102015102226A1 (de) 2015-08-27
US9428073B2 (en) 2016-08-30
US20150239364A1 (en) 2015-08-27
DE102015102226B4 (de) 2022-10-13
CN104868181A (zh) 2015-08-26

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN104868181B (zh) 监控电池的性能水平的系统和方法
US9252624B2 (en) Battery control device and battery system
CN107946673B (zh) 一种高鲁棒性的车用动力电池管理系统及其管理方法
US10800284B2 (en) Charging strategies to mitigate lithium plating in electrified vehicle battery
US20200106138A1 (en) System and method for monitoring a state of health of a battery system
CN109143101B (zh) 一种汽车蓄电池状态监测警示系统及方法
US10793008B2 (en) System and method for indicating battery age
CN104471414B (zh) 电池控制装置
CN104044478B (zh) 电池参数估算的选择性更新
US20120068715A1 (en) Modular energy storage system for driving electric motor
CN105882643A (zh) 用于驾驶循环之后发电的车辆电池电荷准备
CN105227013B (zh) 一种电动工具及其控制方法
US9381824B2 (en) Circuit and method for detection of battery cell drain
CN103869252A (zh) 用于磷酸铁锂电池的插电充电容量估计方法
CN107031425B (zh) 基于电流脉冲持续时间的电池荷电状态估计
CN106772086A (zh) 一种车载蓄电池状态检测装置及检测方法
CN112172604A (zh) 充电结束时的基于自适应开路电压的soc重置方法
CN105785272A (zh) 用于电池泄漏检测的电路和方法
US20150198674A1 (en) Method and apparatus for determining the state of batteries
CN102790408B (zh) 双蓄电池汽车供电系统中的能量均衡存储方法
CN107064608A (zh) 用于诊断电池电压误报的方法和系统
CN104181469B (zh) 基于表征蓄电池相应状态的状态值监视蓄电池状态的方法
US7573241B2 (en) Vehicle having a battery with multiple cells and method for operating such a battery
CN107472049B (zh) 在线车辆电池容量诊断系统与方法
KR20170074132A (ko) 배터리 열화 진단 장치 및 그 방법

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
EXSB Decision made by sipo to initiate substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant