CN105324270A - 用于以可调冷却阈值来对电池的冷却进行管理的方法 - Google Patents

用于以可调冷却阈值来对电池的冷却进行管理的方法 Download PDF

Info

Publication number
CN105324270A
CN105324270A CN201480035576.XA CN201480035576A CN105324270A CN 105324270 A CN105324270 A CN 105324270A CN 201480035576 A CN201480035576 A CN 201480035576A CN 105324270 A CN105324270 A CN 105324270A
Authority
CN
China
Prior art keywords
battery
threshold
item
determined
loss
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.)
Granted
Application number
CN201480035576.XA
Other languages
English (en)
Other versions
CN105324270B (zh
Inventor
C·马沙尔
P·勒库夫勒尔
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.)
Renault SAS
Original Assignee
Renault SAS
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 Renault SAS filed Critical Renault SAS
Publication of CN105324270A publication Critical patent/CN105324270A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN105324270B publication Critical patent/CN105324270B/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
    • 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
    • B60L50/00—Electric propulsion with power supplied within the vehicle
    • B60L50/50—Electric propulsion with power supplied within the vehicle using propulsion power supplied by batteries or fuel cells
    • B60L50/60—Electric propulsion with power supplied within the vehicle using propulsion power supplied by batteries or fuel cells using power supplied by batteries
    • B60L50/66—Arrangements of batteries
    • 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
    • B60L58/26—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 by cooling
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/60—Heating or cooling; Temperature control
    • H01M10/61—Types of temperature control
    • H01M10/613—Cooling or keeping cold
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/60—Heating or cooling; Temperature control
    • H01M10/62—Heating or cooling; Temperature control specially adapted for specific applications
    • H01M10/625—Vehicles
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/60—Heating or cooling; Temperature control
    • H01M10/63—Control systems
    • H01M10/633—Control systems characterised by algorithms, flow charts, software details or the like
    • 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
    • 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
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10—Energy storage using 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
    • Y02T10/70—Energy storage systems for electromobility, e.g. batteries

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Sustainable Energy (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Secondary Cells (AREA)
  • Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)

Abstract

用于对电池(1)、尤其是位于机动车辆中的电池进行管理的方法，包括：在表示该电池(1)的温度的数据项超过了第一阈值时冷却该电池(1)的步骤(E1)；在表示该电池(1)的温度的该数据项下降到低于第二阈值时停止冷却该电池(1)的步骤(E2)，该第二阈值尤其低于该第一阈值；以及调节该第一阈值和该第二阈值中的至少一者的步骤(E3)。

Description

用于以可调冷却阈值来对电池的冷却进行管理的方法
技术领域
本发明涉及对必须冷却的电池加以管理的领域。
本发明更具体地涉及用于对电池、优选是布置在机动车辆中的电池进行管理的方法。
本发明还涉及一种实施了该管理方法的车辆。
背景技术
在全电动车辆或组合了电动马达与内燃发动机所提供的多种推进形式的混合动力车辆中，使用电池来保证车辆的推进功能。根据这样的电池的技术，它必须在给定的温度范围内工作以便限制所述电池的退化。
文件WO2012/003209描述了通过开发特定的、在电池工作过程中将其保持在18℃与45℃之间以防止过快退化的装置的此类操作。
在实践中，已经注意到了与这种工作模式相关地使用的电池的不同退化。
发明内容
本发明的目的是提出一种解决方案来使之有可能在电池的整个使用寿命上限制该电池的退化。
这个目的具体是通过一种用于管理电池、具体是布置在机动车辆中的电池的方法来实现的，所述方法包括：
-在表示该电池的温度的数据项超过第一阈值时冷却该电池的步骤，
-在表示该电池的温度的该数据项下降到低于第二阈值时停止冷却该电池的步骤，该第二阈值具体地低于该第一阈值，
-调节该第一阈值和该第二阈值中的至少一者的步骤(E3)。
调节该第一阈值和该第二阈值中的至少一者的该步骤有利地包括确定出选取自第一驾驶类型和与该第一驾驶类型相比耗用电池更多的第二驾驶类型的驾驶行为的步骤，这具体是通过将至少一个预定驾驶阈值与至少一个驾驶信息项进行比较来实现的。当所确定的驾驶行为是该第二驾驶类型时，则优选通过该调节步骤降低该第一阈值和/或该第二阈值。此外，当所确定的驾驶行为具有该第一驾驶类型时，则优选通过该调节步骤向上调节该第一阈值和/或该第二阈值从而减小该车辆的能量消耗。
调节该第一阈值和该第二阈值中的至少一者的该步骤优选包括确定该电池的状态、具体地其老化、或其健康状态的步骤。
例如，该调节步骤包括查询一个表，该表的输入就是所确定的该电池的状态，所述表的输出提供了将在该冷却步骤中使用的新的第一阈值和/或将在该停止冷却步骤中使用的新的第二阈值。
根据一个实施例，该方法包括确定该电池的真实容量损失的步骤，调节该第一阈值和该第二阈值中的至少一者的该步骤是依赖于该电池的所述真实容量损失的。应注意的是，在本申请中电池的真实容量和电量状态是两个分开的概念，容量是指电池在从最大电量状态经过了一个完整的放电周期之后可以提供的电量。
例如，该方法包括确定该电池的理论容量损失的步骤，调节该第一阈值和该第二阈值中的至少一者的该步骤考虑了所述理论容量损失。
根据一个实施例，该电池具有的保证的使用寿命是由该电池的理论使用条件来确定的，该调节步骤包括将所确定的真实容量损失与所确定的理论容量损失进行比较的步骤，从而使得对该第一阈值和该第二阈值中的至少一者的调节能够确保保证的使用寿命。
该方法有利地包括一个周期，在该周期期间：
-在与该周期相关联的时间范围内执行了根据该电池的电量状态和温度来学习该电池的行为的步骤，
-在该时间范围的终点基于该学习步骤的结果来确定出该电池的真实容量损失，
-调节该第一阈值和该第二阈值中的至少一者的该步骤包括至少考虑所确定的该电池的真实容量损失来建立有待应用于该第一阈值和该第二阈值中的所述至少一者上的修正。
该有待应用的修正优选是依赖于所确定的理论容量损失与所确定的真实容量损失之间的比较的。
此外，该方法是贯穿该电池的使用寿命而重复的，从而使得每个周期的结束都引起对该第一阈值和该第二阈值中的至少一者的调节，以用于下一个周期。
根据一个具体实施例，该学习步骤包括构建一组参数，每个参数包括关于一个或多个电量状态的、具体为电量状态范围的第一信息项；关于一个或多个温度的、具体为温度范围的第二信息项；以及具体为百分比的第三时间信息项，该第三时间信息项代表了在该时间范围过程中该电池已经依据该第一信息项和第二信息项来运行的时间，并且在该时间范围的终点，对这些第三信息项中的每一个第三信息项应用了对应的退化系数以确定出该蓄电池的真实容量损失。
本发明还涉及一种机动车辆，该机动车辆包括电池、被配置成用于测量表示该电池的温度的值的至少一个温度传感器或监视器、用于冷却该电池的系统、以及连接到该温度传感器和该冷却系统上的计算系统，并且该计算系统包括用于实施如所阐述的管理方法的软件和/或硬件装置。
本发明还涉及一种可由计算机读取的数据存储介质，该数据存储介质上记录有计算机程序，该计算机程序包括用于实施如所阐述的方法的计算机程序代码装置。
本发明还涉及一种计算机程序，该计算机程序包括适合于当由计算机执行该程序时实施如所描述的方法的计算机程序代码装置。
附图说明
另外的优点和特征将从以下对通过非限制性实例的方式给出的并且在这些附图中示出的本发明的具体实施例的说明中变得更清楚，在附图中：
-图1展示了一种用于管理电池的方法的不同实施步骤，
-图2示意性地示出了配备有能够实施该管理方法的器件的车辆，
-图3示出了一个矩阵，其每个框对应于以百分比计的电量状态SOC范围与一个温度范围之间的交叠，各框是与一个表示时间信息项的百分比相关联的，
-图4展示了一个退化矩阵，其每个框对应于以百分比计的电量状态SOC范围与一个温度范围之间的交叠，各框是与电池的退化系数相关联的，
-图5展示了表示电池的容量随时间(具体在其寿命期间)变化的曲线，
-图6展示了该管理方法的一个周期的具体实施例。
具体实施方式
下文描述的方法与现有技术的不同之处具体在于，与该电池的冷却逻辑相关联的温度阈值是在电池的寿命过程上进行适配的。事实上，在本方面的范围内进行的研究已经显示出，如果希望限制所述电池的退化的话，该冷却逻辑就必须根据电池的使用、并且因此根据其老化进行适配。
图1展示了用于管理电池1的方法的步骤，该电池优选地布置在机动车辆3中并且具体地如图2所示是与冷却系统2相关联的。电池1可以向机动车辆3提供能量。事实上，电池1可以是用于推进车辆3的电池。推进应理解成是使得车辆运动的意义，并且该电池因此可以向机动车辆3的前悬架4和/或后悬架5传输扭矩。
虽然本方法在完全电动的或混合动力的机动车辆3的电池1的范围内是尤其适合的，但它可以与任何类型的、在使用/工作过程中的给定时刻必须被冷却的电池相适配。
该方法包括：在表示电池1的温度的数据项超过具体是温度阈值的第一阈值时冷却电池1的步骤E1，以及在表示电池1的温度的数据项下降到低于具体是温度阈值的第二阈值时停止冷却电池1的步骤E2。这个第二阈值优选低于该第一阈值。冷却步骤E1可以通过启动冷却系统2来实现，并且停止冷却步骤可以通过停止冷却系统2来实现。
表示电池1的温度的数据项可以是从测量电池1的温度的步骤得到，例如通过适当地放置在电池1上的温度传感器6得到的。
此外，该方法包括调节该第一阈值和该第二阈值中的至少一者的步骤E3。调节的意思应理解为对当前第一阈值和/或当前第二阈值应用修改以便对用于对电池1进行管理的方法加以适配。例如，这种用于管理电池的方法可以包括初始化步骤Ei，其中对该第一和第二阈值进行初始化，具体地初始化为例如由电池1的制造商所确定的值。这些初始化值可以在步骤E1和E2的过程中、在步骤E3实施之前使用一次或多次。换言之，一般而言，可以在实施调节步骤E3之前实施至少一个冷却步骤E1和至少一个停止冷却步骤E2。这些步骤E1和E2可以例如是在车辆的一个行进阶段期间实施的，于是该第一和第二阈值可调节成使得冷却行为在同一行进阶段内或在两个时间上间隔开的、例如以该车辆的停车阶段隔开的不同行进阶段之间是不同的。在行进阶段期间，耗用电池1来例如向车辆的推进元件8提供电流、或者以本领域技术人员已知的方式来充电，例如使用该车辆的致动器，例如制动系统。
事实上，调节第一和第二阈值中的至少一者的步骤E3可以将电池1的老化动态(简单地说，电池1的使用)，也就是电池的使用条件，例如其耗用、其健康状态、其容量损失等等考虑在内。换言之，调节步骤E3可以将至少一个数据项考虑在内从而能够估算或预测电池1的老化。换言之，调节第一和第二阈值中至少一者的步骤E3可以依赖于关于电池1的老化的多个数据项。
根据第一实施例，调节第一阈值和该第二阈值中至少一者的步骤E3包括：确定出选取自第一驾驶类型和与该第一驾驶类型相比耗用电池1更多的第二驾驶类型的驾驶行为的步骤E3-1，这具体是通过将至少一个预定驾驶阈值与至少一个驾驶信息项，例如一段时间范围上车辆的平均速度，进行比较来实现的。因此很清楚，调节第一阈值和第二阈值中至少一者的步骤E3考虑了预定的驾驶行为。例如，如果所确定的驾驶行为是第二驾驶类型的，则通过该调节步骤E3来降低该第一阈值和/或该第二阈值从而更早地触发冷却并且更迟地触发停止冷却。根据另一个实例，如果所确定的驾驶行为是该第一驾驶类型的，则通过调节步骤E3向上调节该第一阈值和/或该第二阈值从而减小该车辆的能量消耗，或不进行修改(对车辆的自主性不利)。这个第一实施例所基于的事实是：取决于驾驶类型，车辆3的电池1的老化可能被加速，并且因此可以调节这个或这些阈值以便将电池1的老化限制到可能最好的程度上。典型地，该第一驾驶类型与代表着限定了预定老化的驾驶标准的第三驾驶类型相比较而言是与电池1的减慢的老化相关联的，并且第二驾驶类型与该第三驾驶类型相比较而言是与电池1的过早老化相关联的。这些周期的严重性可能取决于例如电池温度、行进过程中的RMS动力(RMS＝中值)、行进所花的时间等等，并且对调节后的阈值的估算可以是通过控制回路、构建图谱或通过将阈值温度增量(或减量)直到返回到参考情形的点(未经调节的阈值)的。
根据第二实施例，调节步骤E3包括确定电池1的状态、具体地其老化、或其健康状态的步骤E3-2。换言之，调节第一阈值和第二阈值中至少一者的步骤E3考虑了所述预定状态。例如，调节步骤E3包括查询一个表，该表的输入就是所确定的电池1的状态，所述表的输出提供了将在冷却步骤E1中使用的新的第一阈值和/或将在停止冷却步骤E2中使用的新的第二阈值。
电池1的健康状态，也称为SOH，一般可从电池1的控制器、例如CAN(控制器局域网)获得。使用电池1的健康状态在使用预定图谱的意义上是容易实现的。本领域技术人员能够将这些图谱确定成使得将要使用的第一阈值和/或将要使用的第二阈值是与每个健康状态值或一个健康状态值范围相关联。电池的健康状态是对电池的老化的指示，但它也间接地指示了其内电阻并且因此其发热量的增大。为了防止电池中的升高的温度，这些阈值因此应当随着SOH的降低而降低。
就电池1的老化而言，可以将电池1的寿命分成若干时期，每个时期与电池1的一种老化程度相关联从而包括将要使用的第一阈值和/或将要使用的第二阈值。例如，每个时期涉及电池1的工作年数。在此情况下，这些阈值可以用以下方式来定义：
-第1年：第一阈值＝30℃并且第二阈值＝17℃
-第2年：第一阈值＝29℃并且第二阈值＝16℃
-第3年：第一阈值＝28℃并且第二阈值＝15℃
这样考虑老化程度或健康状态是容易实现的解决方案。然而，简单地使用老化程度呈现的缺点是并未考虑客户的、具体是机动车辆3的驾驶员的真实行为。
因此，根据第三实施例，该方法包括确定电池1的真实容量损失的步骤E4，并且调节第一阈值和第二阈值中至少一者的步骤是依赖于所确定的电池1的真实容量损失的。换言之，调节第一阈值和第二阈值中至少一者的步骤E3-3于是可以将所述真实容量损失考虑在内。这使得能够考虑电池的使用以便作用于该第一和/或第二阈值，以例如确保电池1良好的寿命。这同一过程可以是使用电池的SOH(对与理论的“正常”参考SOH相联系地对真实SOH的演变的进行比较)来实施的。
此外，根据这个第三实施例，该方法还可以包括确定电池1的理论容量损失的步骤E5，并且调节步骤E3-3考虑了所述确定的理论容量损失。事实上，该理论容量损失是针对电池1相对于制造商所确定的该电池的正常使用来理解的。因此，例如能够将所确定的真实容量损失与所确定的理论容量损失加以比较，从而确定出通过例如配备有电池的车辆的真实使用而相对于例如配备有该电池的车辆的所谓“正常”使用而言产生的“漂移”，以便对该第一阈值和/或第二阈值进行适配。这在以下情况下更是如此，即，电池1是与通过电池1的理论使用条件确定出的保证的使用寿命相关的，并且在此情况下调节步骤E3-3可以包括对所确定的理论容量损失与真实容量损失加以比较的步骤，从而使得对第一阈值和第二阈值中至少一者的调节能够确保保证的使用寿命。
根据该第三实施例的具体实现方式，该方法包括其间执行一个根据电池1的电量状态和温度来学习该电池的行为(图1)的步骤E6的一个周期(这个周期可以是一个时间范围或时期等等)。
根据一个具体实例，这个学习步骤E6包括构建一组参数，每个参数包括关于一个或多个电量状态的、具体为电量状态范围的第一信息项；关于一个或多个温度的、具体为温度范围的第二信息项；以及具体为百分比的第三时间信息项，该第三时间信息项代表了在该时间范围或时期过程中电池1依据该第一信息项和第二信息项来运行的时间。图3展示了这样的构建好的以矩阵形式呈现的一组参数，该矩阵含有例如每个电量状态范围(SOC以百分比计)以及每个温度范围(T℃Bat)所经历的时间(以百分比计)。图3中所展示矩阵的每个框表示一个参数。每个参数优选是独特的，并且其独特性是由所关联的第一信息项和第二信息项的组合来给予的。这些信息项将使得能够计算电池的真实容量损失并且接着重新计算出将被适配以获得所希望的容量演变的这些温度阈值。因此这种更复杂的方法能够比之前提出的方法更准确地计算出经适配的阈值。
时间范围这个概念以与其他范围不相关的方式提供了关于持续时间的信息项，并且时期这个概念对应于时间上重复的一个范围。
以总体上可应用于该第三实施例的方式，电池的真实容量损失是在该时间范围或时期的终点(步骤E4)基于学习步骤E6的结果来确定出的。
在学习步骤(E6)的具体实例的范围内，在该时间范围或时期的终点对这些第三信息项各自应用了一个对应的退化系数以便估算该电池的真实容量损失。更具体地，具体对于与周期相关联的时间范围或时期而言，使得一组各自与该组参数中的一个参数相对应的退化系数与之相关联。图4以矩阵形式展示了一个具体实施例，该矩阵的每个框含有一个与电量状态范围且与温度范围相关联的退化系数。于是可以通过将这两个矩阵相乘并且通过计算每个第三信息项乘以相关联的退化系数之后的和，来估算该电池的真实容量损失。基于所获得的信息(图3和4，以及电池的老化程度和/或内电阻以及循环kWh)计算出日历容量损失和周期容量损失，并且这使得能够计算出该电池的真实容量。
以总体上可应用于该第三实施例的方式，调节第一阈值和该第二阈值中至少一者的步骤E3-3包括至少考虑所确定的电池1的真实容量损失来建立有待应用于第一阈值和第二阈值中的所述至少一者上的修正。
从以上描述内容中清楚的是，该有待应用的修正也可以依赖于所确定的理论容量损失与所确定的真实容量损失之间的比较。事实上，基于所获得的这些矩阵，能够重新产生所要求的矩阵以便以给定的老化程度来再次与参考容量曲线相结合，并且这些矩阵之间的间距可以转换成用于触发和/或停止冷却的温度阈值增量(temperaturethresholddelta)。
事实上，确定理论容量损失的步骤E5可以对应于基于预定曲线来建立所述对应的损失。这样的曲线可以是图5中所展示的，该图基于以年为单位的时间示出了电池的以Ah计的容量演变(周期于是是与以年来表示的重复性时间范围相关联的)。这条预建立的曲线可以是例如针对给定车辆来在由制造商限定的使用条件下、例如基于测试台提供的。
这个过程优选是贯穿电池1的使用寿命而重复的，从而使得每个周期的结束都引起对该第一阈值和该第二阈值中的至少一者的调节，以用于下一个周期。这使得能够在电池的寿命的不同阶段引起重新调节，这些阶段是在时间上间隔开的。
图6展示了该管理方法的优选顺序，其中每一年都重复这个周期，从而标记出电池1的交付的纪年。在第一阶段E100中，通过将第一阈值确定为28℃并且将第二阈值确定为15℃来针对电池1的第一年工作执行初始化，这两个值是由汽车制造商提供的。
在第二阶段E101中，客户在贯穿第一年使用其车辆，在此过程中实施上文描述的学习阶段E6。
在第一年结束时，即，在即将开始新周期的时刻，实施第三平衡阶段E102。这种平衡包括：
-估算在过去一年中电池的真实容量损失，
-将该真实容量损失与预建立的、针对与刚刚过去的一年相似的一年的理论容量损失加以比较，
-估算有待应用的修正并且基于当前阈值来确定两个新的第一和第二阈值。
在平衡阶段E102之后，在新的一年的跨度内应用该新的第一和第二阈值E103，并且该方法因此循环回到第二阶段E101来对于即将来临的新的一年执行新的学习。
在该管理方法的以上优选顺序中，是通过仅在每年结束时重新校准这些阈值来简化该过程的，然而这也能以是以规律的间隔来执行(或以其他方式)的。在规律地计算的情况下，能够将依赖于季节的参考矩阵(或依赖于自上一间隔的改变、学习复位，即步骤E6(例如仅在纪年时执行的)后的平均外部温度)考虑在内从而不引入不正确的阈值重校准。事实上，这于是能够避免该时间矩阵和参考矩阵的数据项采集时期之间的不一致性。
总体上，能够增大或降低该第一阈值和/或第二阈值，但是当然在某些情况下在冷的时候根据电池的性能，存在限制，具体是对于下限而言。
就计算温度修正值的方式、即调节该第一阈值和/或第二阈值而言，可以使用多种方法：数位解析、二分法、PID(针对修正值或调整值的比例积分微分)等等。
在该管理方法中，已考虑了客户的周期退化对应于电池1的保证的参考退化。尽管如此，对目标温度的计算结果精细化可以是并非通过将上文描述的从这些矩阵的乘积之和得到的计算结果(日历退化)直接视为保证的退化参考值，而是将对周期退化和日历退化分开地加以考虑的总的保证退化参考值来实现的。
术语“周期退化”是指每个周期的损失，因为这些是与‘日历’损失不同地计算的。即使客户不使用其电池这些日历退化也是存在的，即，它是一种给定的退化模式。如果客户使用其电池，则必须将每周期的损失添加到这些日历损失上。
所描述的方法在以下意义上是非常有利的：根据客户的行为，在满足电池容量意义上的保证目标的同时调节这些冷却阈值。这另外能够优化冷却的成本并因此优化自主性。
当然，本发明还涉及一种机动车辆3(图2)，该机动车辆包括电池1、被配置成用于测量表示电池1的温度的值的至少一个温度传感器或监视器6、用于冷却电池1的系统2、以及连接到温度传感器6和冷却系统2上的计算系统7，该计算系统包括用于实施如所描述的管理方法的软件和/或硬件装置。具体地，该软件和/或硬件装置可以包括用于该管理方法的每个步骤的一个元件，每个元件于是是配置成用于执行它所关联的步骤的。
此外，一种其上记录有计算机程序的可由计算机读取的数据存储介质可以包括用于实施如所上文描述的用于管理电池的方法(或其步骤)的计算机程序代码装置。
此外，一种计算机程序可以包括当由计算机来执行该程序时适合于实施如上文描述的用于管理电池的方法(或其步骤)的计算机程序代码装置。
该存储介质和/或该计算机程序可以形成如所描述的车辆的一部分。
可以单独地或组合地考虑这些不同的实施例，具体是该第一、第二和第三实施例。
根据一个替代方案，电池的真实健康状态可以是在该电池的寿命的给定时刻已知的，具体是基于CAN，并且制造商数据所提供的理论健康状态可以是在同一给定时刻基于预定图谱而已知的。能够将这些健康状态转换成真实容量损失和理论容量损失以便在如所描述的调节过程中使用，并且反之可以将容量损失转换成SOH。

Claims (16)

1.一种用于管理电池(1)、具体是布置在机动车辆中的电池的方法，所述方法包括：
-在表示该电池(1)的温度的数据项超过第一阈值时冷却该电池(1)的步骤(E1)，
-在表示该电池(1)的温度的该数据项下降到低于第二阈值时停止冷却该电池(1)的步骤(E2)，该第二阈值具体地低于该第一阈值，
其特征在于，所述方法包括调节该第一阈值和该第二阈值中的至少一者的步骤(E3)。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，调节该第一阈值和该第二阈值中的至少一者的该步骤(E3)包括确定出选取自第一驾驶类型和与该第一驾驶类型相比耗用电池(1)更多的第二驾驶类型的驾驶行为的步骤(E3-1)，这具体是通过将至少一个预定驾驶阈值与至少一个驾驶信息项进行比较来实现的。
3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，当所确定的驾驶行为是该第二驾驶类型时，则通过该调节步骤(E3)降低该第一阈值和/或该第二阈值。
4.如权利要求2所述的方法，其特征在于，当所确定的驾驶行为具有该第一驾驶类型时，则通过该调节步骤(E3)向上调节该第一阈值和/或该第二阈值从而减小该车辆的能量消耗。
5.如以上权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，调节该第一阈值和该第二阈值中的至少一者的该步骤(E3)包括确定该电池(1)的状态、具体地其老化、或其健康状态的步骤(E3-2)。
6.如前一项权利要求所述的方法，其特征在于，该调节步骤(E3)包括查询一个表，该表的输入就是所确定的该电池(1)的状态，所述表的输出提供了将在该冷却步骤(E1)中使用的新的第一阈值和/或将在该停止冷却步骤(E2)中使用的新的第二阈值。
7.如以上权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，该方法包括确定该电池(1)的真实容量损失的步骤(E4)，调节该第一阈值和该第二阈值中的至少一者的该步骤(E3，E3-3)是依赖于该电池的所述真实容量损失的。
8.如前一项权利要求所述的方法，其特征在于，该方法包括确定该电池(1)的理论容量损失的步骤(E5)，调节该第一阈值和该第二阈值中的至少一者的该步骤考虑了所述理论容量损失。
9.如权利要求7和8所述的方法，其特征在于，该电池具有的保证的使用寿命是由该电池(1)的理论使用条件来确定的，该调节步骤(E3-3)包括将所确定的真实容量损失与所确定的理论容量损失进行比较的步骤，从而使得对该第一阈值和该第二阈值中的至少一者的调节能够确保保证的使用寿命。
10.如权利要求7至9之一所述的方法，其特征在于，所述方法包括一个周期环，在该周期期间：
-在与该周期相关联的时间范围内执行了根据该电池的电量状态和温度来学习该电池的行为的步骤(E6)，
-在该时间范围的终点基于该学习步骤(6)的结果来确定(E4)出该电池的真实容量损失，
-调节该第一阈值和该第二阈值中的至少一者的该步骤(E3-3)包括至少考虑所确定的该电池(1)的真实容量损失来建立有待应用于该第一阈值和该第二阈值中的所述至少一者上的修正。
11.如权利要求8和10所述的方法，其特征在于，该有待应用的修正是依赖于所确定的理论容量损失与所确定的真实容量损失之间的比较的。
12.如权利要求10或11之一所述的方法，其特征在于，这个过程是贯穿该电池(1)的使用寿命而重复的，从而使得每个周期的结束都引起对该第一阈值和该第二阈值中的至少一者的调节，以用于下一个周期。
13.如权利要求10至12之一所述的方法，其特征在于，该学习步骤(E6)包括构建一组参数，每个参数包括关于一个或多个电量状态的、具体为电量状态范围的第一信息项；关于一个或多个温度的、具体为温度范围的第二信息项；以及具体为百分比的第三时间信息项，该第三时间信息项代表了在该时间范围或时期过程中该电池已经依据该第一信息项和第二信息项来运行的时间，并且在于，在该时间范围的终点，对这些第三信息项中的每一个第三信息项应用了对应的退化系数以确定出该蓄电池的真实容量损失。
14.一种机动车辆(3)，包括电池(1)、被配置成用于测量表示该电池的温度的值的至少一个温度传感器或监视器(6)、用于冷却该电池(1)的系统(2)、以及连接到该温度传感器(6)和该冷却系统(2)上的计算系统(7)，并且该计算系统包括用于实施如以上权利要求中任一项所述的管理方法的软件和/或硬件装置。
15.一种可由计算机读取的数据存储介质，该数据存储介质上记录有计算机程序，该计算机程序包括用于实施如权利要求1至13中任一项所述的方法的计算机程序代码装置。
16.一种计算机程序，包括当由计算机执行该程序时适合于实施如权利要求1至13之一所述的方法的计算机程序代码装置。
CN201480035576.XA 2013-05-02 2014-04-28 用于以可调冷却阈值来对电池的冷却进行管理的方法 Active CN105324270B (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR1354056A FR3005374B1 (fr) 2013-05-02 2013-05-02 Procede de gestion du refroidissement d'une batterie a seuils de refroidissement ajustables
FR1354056 2013-05-02
PCT/FR2014/051015 WO2014177800A1 (fr) 2013-05-02 2014-04-28 Procede de gestion du refroidissement d'une batterie a seuils de refroidissement ajustables

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN105324270A true CN105324270A (zh) 2016-02-10
CN105324270B CN105324270B (zh) 2019-02-26

Family

ID=48979967

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201480035576.XA Active CN105324270B (zh) 2013-05-02 2014-04-28 用于以可调冷却阈值来对电池的冷却进行管理的方法

Country Status (7)

Country Link
US (1) US10160343B2 (zh)
EP (1) EP2991853B1 (zh)
JP (1) JP6404327B2 (zh)
KR (1) KR102071675B1 (zh)
CN (1) CN105324270B (zh)
FR (1) FR3005374B1 (zh)
WO (1) WO2014177800A1 (zh)

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107248763A (zh) * 2017-06-20 2017-10-13 深圳天珑无线科技有限公司 充电器温度控制方法、装置及充电器
CN108631023A (zh) * 2018-04-28 2018-10-09 吉林大学 一种精细化液流形式电池冷却方法
CN110015162A (zh) * 2017-06-30 2019-07-16 宝沃汽车（中国）有限公司 电池健康状态检测方法、装置和系统以及存储介质
CN110857034A (zh) * 2018-08-21 2020-03-03 上海博泰悦臻网络技术服务有限公司 电动汽车的电池工作温度控制装置及方法
CN112151904A (zh) * 2019-06-27 2020-12-29 北京新能源汽车股份有限公司 电池热管理的控制方法、控制器、电池热管理系统及车辆
CN112455287A (zh) * 2019-09-06 2021-03-09 比亚迪股份有限公司 车辆及其动力电池的冷却方法、装置
CN113329905A (zh) * 2019-01-22 2021-08-31 标致雪铁龙汽车股份有限公司 电池冷却回路的效率的诊断方法
WO2024037411A1 (zh) * 2022-08-19 2024-02-22 奇瑞汽车股份有限公司 电池包热管理方法及热管理装置

Families Citing this family (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2532872A (en) * 2012-12-12 2016-06-01 Tevva Motors Ltd Range extender control
JP6269559B2 (ja) 2015-04-10 2018-01-31 トヨタ自動車株式会社 車載二次電池の冷却システム
GB2544502B (en) 2015-11-18 2018-08-29 Jaguar Land Rover Ltd Controller and control method for activating temperature control of a device of a vehicle
US9639804B1 (en) 2016-03-22 2017-05-02 Smartdrive Systems, Inc. System and method to determine responsiveness of a driver of a vehicle to feedback regarding driving behaviors
JP2018008547A (ja) * 2016-07-11 2018-01-18 トヨタ自動車株式会社 ハイブリッド車両のバッテリ制御システム
KR101866073B1 (ko) 2016-10-19 2018-06-08 현대자동차주식회사 배터리 soh 추정 방법
DE102018209324A1 (de) * 2018-06-12 2019-12-12 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Überwachung von Batterien
DE102018220381A1 (de) 2018-11-28 2020-05-28 Robert Bosch Gmbh Verfahren zum Betreiben eines Batteriesystems, Batteriesystem und Elektrofahrzeug
DE102018251735A1 (de) * 2018-12-27 2020-07-02 Robert Bosch Gmbh Verfahren zum Betreiben eines Fahrzeugs
CN109860947B (zh) * 2019-01-15 2021-06-18 江苏大学 一种动力电池包可变流道主动热管理控制方法及系统
FR3097172B1 (fr) * 2019-06-14 2021-08-13 Psa Automobiles Sa Procede de gestion thermique d’une batterie permettant d’adapter le seuil de declenchement de la regulation thermique en fonction de la puissance electrique transferee

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1874912A (zh) * 2003-10-29 2006-12-06 丰田自动车株式会社 二次电池控制装置及控制方法
CN101449419A (zh) * 2006-05-22 2009-06-03 丰田自动车株式会社 电源装置
CN101678804A (zh) * 2007-07-13 2010-03-24 丰田自动车株式会社 移动体
WO2012003209A1 (en) * 2010-06-30 2012-01-05 Nissan North America, Inc. Vehicle battery temperature control system and method
WO2012079983A2 (de) * 2010-12-17 2012-06-21 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Temperaturregelverfahren für einen elektrochemischen energiespeicher in einem fahrzeug

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6653002B1 (en) * 1997-05-09 2003-11-25 Ronald J. Parise Quick charge battery with thermal management
JP2002236154A (ja) * 2001-02-07 2002-08-23 Sanyo Electric Co Ltd 電池の残容量補正方法
JP4053289B2 (ja) * 2001-12-12 2008-02-27 本田技研工業株式会社 蓄電池の温度制御装置、及びそれを用いた車両装置
DE102005049200A1 (de) * 2004-10-18 2006-05-11 Denso Corp., Kariya Batteriekühlvorrichtung zur Fahrzeugnutzung
JP5162100B2 (ja) * 2006-03-07 2013-03-13 プライムアースＥｖエナジー株式会社 二次電池の温度制御装置及び車両用電池パック並びに二次電池の温度制御プログラム
JP5076378B2 (ja) 2006-07-03 2012-11-21 マツダ株式会社 バッテリの温度制御装置
JP5033385B2 (ja) * 2006-09-27 2012-09-26 日立ビークルエナジー株式会社 蓄電装置
JP2008282699A (ja) * 2007-05-11 2008-11-20 Mazda Motor Corp バッテリの冷却装置
US8679658B2 (en) * 2009-05-26 2014-03-25 GM Global Technology Operations LLC Methods and systems for conditioning energy storage systems of vehicles
CN102481858B (zh) * 2009-09-01 2014-11-05 波士顿电力公司 大型电动载具的电池系统的安全和效能优化控制
US8450978B2 (en) * 2010-08-27 2013-05-28 Texas Instruments Incorporated Monitoring a rechargeable battery with multiple parameter update rates
KR101371740B1 (ko) * 2012-09-07 2014-03-12 기아자동차(주) 배터리 냉난방 제어시스템 및 제어방법

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1874912A (zh) * 2003-10-29 2006-12-06 丰田自动车株式会社 二次电池控制装置及控制方法
CN101449419A (zh) * 2006-05-22 2009-06-03 丰田自动车株式会社 电源装置
CN101678804A (zh) * 2007-07-13 2010-03-24 丰田自动车株式会社 移动体
WO2012003209A1 (en) * 2010-06-30 2012-01-05 Nissan North America, Inc. Vehicle battery temperature control system and method
WO2012079983A2 (de) * 2010-12-17 2012-06-21 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Temperaturregelverfahren für einen elektrochemischen energiespeicher in einem fahrzeug

Cited By (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107248763A (zh) * 2017-06-20 2017-10-13 深圳天珑无线科技有限公司 充电器温度控制方法、装置及充电器
CN110015162A (zh) * 2017-06-30 2019-07-16 宝沃汽车（中国）有限公司 电池健康状态检测方法、装置和系统以及存储介质
CN108631023A (zh) * 2018-04-28 2018-10-09 吉林大学 一种精细化液流形式电池冷却方法
CN110857034A (zh) * 2018-08-21 2020-03-03 上海博泰悦臻网络技术服务有限公司 电动汽车的电池工作温度控制装置及方法
CN110857034B (zh) * 2018-08-21 2022-07-29 上海博泰悦臻网络技术服务有限公司 电动汽车的电池工作温度控制装置及方法
CN113329905A (zh) * 2019-01-22 2021-08-31 标致雪铁龙汽车股份有限公司 电池冷却回路的效率的诊断方法
CN113329905B (zh) * 2019-01-22 2024-05-24 标致雪铁龙汽车股份有限公司 电池冷却回路的效率的诊断方法
CN112151904A (zh) * 2019-06-27 2020-12-29 北京新能源汽车股份有限公司 电池热管理的控制方法、控制器、电池热管理系统及车辆
CN112151904B (zh) * 2019-06-27 2022-03-11 北京新能源汽车股份有限公司 电池热管理的控制方法、控制器、电池热管理系统及车辆
CN112455287A (zh) * 2019-09-06 2021-03-09 比亚迪股份有限公司 车辆及其动力电池的冷却方法、装置
WO2024037411A1 (zh) * 2022-08-19 2024-02-22 奇瑞汽车股份有限公司 电池包热管理方法及热管理装置

Also Published As

Publication number Publication date
US20160107537A1 (en) 2016-04-21
JP2016524272A (ja) 2016-08-12
KR102071675B1 (ko) 2020-01-30
EP2991853A1 (fr) 2016-03-09
KR20160003237A (ko) 2016-01-08
WO2014177800A1 (fr) 2014-11-06
FR3005374A1 (fr) 2014-11-07
FR3005374B1 (fr) 2016-05-27
US10160343B2 (en) 2018-12-25
CN105324270B (zh) 2019-02-26
EP2991853B1 (fr) 2019-01-16
JP6404327B2 (ja) 2018-10-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN105324270A (zh) 用于以可调冷却阈值来对电池的冷却进行管理的方法
CN108075200B (zh) 电池充电方法、电池充电信息产生方法、非暂时性计算机可读介质和电池充电设备
US10818983B2 (en) Battery management device and system, and hybrid vehicle control system for utilizing battery performance while maintaining battery life
US9709444B2 (en) Motor controller, electric vehicle, and heat stress estimation method for switching element
US10994629B2 (en) Electric vehicle reservation charging system and method
US9937816B2 (en) Method for managing the temperature of a battery of an electric or hybrid vehicle
CN107271905B (zh) 一种用于纯电动汽车的电池容量主动估计方法
US10879718B2 (en) Method and device for charging battery
JP5931892B2 (ja) 自動車車両の駆動モータの電源バッテリの充電方法
CN110146816A (zh) 电池剩余充电时间的确定方法、装置、设备及存储介质
EP2879898B1 (en) Control of rechargeable electric battery system for a vehicle
CN108701873A (zh) 用于能量存储器的寿命控制器
JP2007113953A (ja) 二次電池用の制御装置及び二次電池の劣化判定方法
US20150180255A1 (en) Method and system of calculating battery charge time
CN104044478A (zh) 电池参数估算的选择性更新
US20230339361A1 (en) Charging of electric vehicles and construction machines
CN112757964A (zh) 混合动力车辆参数配置方法及计算机可读介质
WO2014162989A1 (ja) 充電制御装置、充電制御方法及び充電制御システム
Lange et al. A new, systematic approach to determine the global energy optimum of a hybrid vehicle
CN111016735A (zh) 导出装置、导出方法及存储介质
KR20150075654A (ko) 배터리 충전 제어 장치 및 방법
CN107891864A (zh) 并联混合动力系统的等效油电折算系数获取方法及装置
JP6801583B2 (ja) 電動車両
CN114206658B (zh) 用于管理要由电动机提供的扭矩的方法
KR20220052185A (ko) 빅데이터를 이용한 차량 배터리 승온 시스템 및 방법

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant