CN105691384B - 用于重置混合动力车辆中的电池的电量状态的方法 - Google Patents

用于重置混合动力车辆中的电池的电量状态的方法 Download PDF

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Abstract

一种用于重置混合动力车辆中的电池的电量状态的方法，包括在混合动力车辆启动之后计算电池的第一SOC值。使用电池的开路电压(OCV)计算电池的第二SOC值。将电池的第二SOC值与用于车辆启动的第三SOC值进行相互比较，当电池的第二SOC值小于第三SOC值时，将电池管理系统的SOC值重置为第三SOC值，并且当电池的第二SOC值大于第三SOC值时，将电池管理系统的SOC值重置为电池的第二SOC值。

Description

用于重置混合动力车辆中的电池的电量状态的方法
相关申请的交叉引证
本申请基于并要求于2014年12月9日向韩国知识产权局提交的韩国专利申请第10-2014-0175976号的优先权的权益，通过引证将其全部内容结合于此。
技术领域
本公开内容涉及用于重置混合动力车辆中的电池的电量状态(SOC)的方法，并且更具体地，涉及考虑到车辆是否启动来重置混合动力车辆中的电池的SOC的方法。
背景技术
混合动力车辆有效地结合两种以上的彼此不同的动力源，例如，通过燃烧燃料(化石燃料，诸如汽油等)获得转矩的发动机和通过电池的电力获得转矩的电动机。
普通的混合动力车辆包括高压电池、电池管理系统(BMS)、电动机、电动机控制单元(MCU)、逆变器以及主继电器。
具体地，高压电池具有以下功能：在使混合动力车辆加速时，供应协助电动机所需要的电能，以及在使车辆减速或者在其中生成发动机裕度输出时，存储由电动机的再生所生成的电能。
为了执行电池的以上功能，电池管理系统(BMS)测量电池的电流、电压、温度等来计算电池的电量状态(SOC)、最大可用充电功率Pin和放电功率Pout等，并且将有关SOC、充电功率和放电功率的信息传输至车辆控制单元，诸如，发动机控制单元(ECU)。ECU使用有关SOC、充电功率和放电功率的信息，通过发动机和电动机的动力的分配，来对混合动力车辆的最高性能进行控制。
在此，由于误差等，电池管理系统(BMS)可能错误地计算电池的实际SOC。电池管理系统(BMS)具有根据电池的实际SOC重置电池的SOC的功能。然而，现有的电池管理系统(BMS)具有重置电池的SOC而不管车辆是被驾驶还是在启动的问题。
发明内容
已经做出本公开内容，以解决在现有技术中存在的上述问题，同时完整地保留由现有技术所实现的优势。
本发明构思的一方面提供一种用于重置混合动力车辆中的电池的电量状态(SOC)的方法，该方法能够通过在由于电池的实际SOC与BMS的SOC之间的差值必须重置电池的SOC时，将混合动力车辆的BMS的SOC重置为混合动力车辆可启动的最小SOC，来防止由于重置混合动力车辆中的电池管理系统(BMS)的SOC所导致的混合动力车辆的启动故障。
本公开内容的其他目的和优点可通过以下描述来理解并通过本发明构思的示例实施方式将更清楚地理解。应容易地理解，本公开内容的目的和优点可通过权利要求中提到的方式及其组合来实现。
根据本发明构思的示例性实施方式，一种用于重置混合动力车辆中的电池的电量状态(SOC)的方法，包括混合动力车辆启动时计算电池的第一SOC值。使用电池的开路电压(OCV)计算电池的第二SOC值。将电池的第二SOC值与用于车辆启动的第三SOC值进行相互比较，当电池的第二SOC值小于第三SOC值时，将电池管理系统(BMS)的SOC值重置为第三SOC值，并且当电池的第二SOC值大于用于车辆启动的第三SOC值时，将电池管理系统(BMS)的SOC值重置为电池的第二SOC值。当电池管理系统(BMS)的SOC值被重置为第三SOC值时，将充电请求位传输至车辆控制器，以便充电尚未重置的电池的第四SOC值。确认电池的第四SOC值的充电是否完成。
当通过从电池管理系统(BMS)的SOC值中减去电池的第二SOC值而获得的值小于特定值时，可结束用于重置电池的SOC的方法。
用于车辆启动的SOC值可以是电池的最大可用容量的10％至15％，该SOC值是用于启动车辆的最小SOC值。
该方法可进一步包括当尚未重置(not yet reset)的电池的第四SOC值的充电完成时，停止将充电请求位传输至车辆控制器。
该方法可进一步包括当尚未重置的电池的第四SOC值的充电没有完成时，将充电请求位重新传输(retransmit)至车辆控制器。
附图说明
通过结合附图进行的以下详细说明，本公开内容的上述以及其他目标、特征和优点将更加清晰可见。
图1是用于描述根据本发明构思的示例性实施方式的用于重置混合动力车辆中的电池的电量状态(SOC)的方法的流程图。
具体实施方式
通过以下详细参考附图描述的以下说明，上述的目标、特征和优点将变得更显而易见。因此，本公开内容所属领域的技术人员可以容易地实践本公开内容的技术理念。进一步地，在描述本公开内容中，在确定与本公开内容相关联的众所周知的技术的详细描述会不必要地使本公开内容的主旨不清楚的情况下，将省略其描述。在下文中，将参照附图详细描述本发明构思的示例性实施方式。
车辆中的电池的电量状态(SOC)可以通过以下等式1进行表示，该电量状态(SOC)是指示当前留存容量与最大可用容量的百分比的值。
[等式1]
在此，t是指时间，Qt是指时间t的电荷量，以及Qmax是指最大电荷量。
即，SOC可定义为电池当前留存的电荷量与电池可以容纳的最大可用容量的比，并且最大可用容量Qmax随着电池温度变低而降低并且随着电池的使用年限而降低。
如通过以下等式2所表示的，SOC可由电池管理系统(BMS)测量电池中流动的充电电流和放电电流来计算电流量，然后将所计算的电流量增加到当前SOC或者从当前SOC中减去所计算的电流量来计算。
[等式2]
SOC[n+1]＝SOC[n]+k·∫Idt
在此，为了校正SOC，使用电池的电流和电压之间的关系、电阻等计算电池的实际SOC(在下文中，称为‘SOCreal’)减去SOC[n]，乘以过对应于k的比例，使得接着SOCreal的SOC[n+1]如通过以下等式3所表示。
[等式3]
SOC[n+1]＝SOC[n]-∫Idt+k·(SOCreal-SOC[n])
图1是用于描述根据本公开内容的用于重置混合动力车辆中的电池的电量状态(SOC)的方法的流程图。
参考图1，在混合动力车辆启动之后，电池管理系统(BMS)测量高压电池的单元电压(cell voltage)、电流和温度，然后使用所测量的单元电压、电流和温度的平均值计算电池的电量状态(SOC)值。
电池管理系统(BMS)将通过从电池管理系统(BMS)的SOC值中减去所计算的电池的SOC值而获得的值与特定值(预定值，例如，10％)进行相互比较(S100)。在此，特定值指的是电池管理系统(BMS)的SOC值的重置条件。
当通过从电池管理系统(BMS)的SOC值中减去所计算的电池的SOC值而获得的值大于特定值时，电池管理系统(BMS)使用电池的开路电压(OCV)计算或者重置电池的SOC(S110)。
然而，当通过从电池管理系统(BMS)的SOC值中减去所计算的电池的SOC值而获得的值小于特定值时，电池管理系统(BMS)结束电池的SOC的重置。
在此，电池的SOC值是从通过实验获得的测量数据，即OCV对SOC图计算得出。
然后，电池管理系统(BMS)将所计算的电池的SOC值与车辆可启动的SOC值进行比较(S120)。在此，车辆可启动的SOC值指的是用于启动车辆的最小SOC值，并且可以是电池的最大可用容量的10％至15％。
当所计算的电池的SOC值小于车辆可启动的SOC值(不是车辆可启动的区域)时，电池管理系统(BMS)的SOC值被重置为车辆可启动的SOC值(S130)。
然而，当所计算的电池的SOC值大于车辆可启动的SOC值(是车辆可启动的区域)时，电池管理系统(BMS)的SOC值被重置为电池的SOC值(S140)。
接下来，电池管理系统(BMS)将充电请求位传输至车辆控制器(诸如，电子控制单元(ECU)(S150))，以便在电池管理系统(BMS)的SOC值被重置为车辆可启动的SOC值的情况下，对未被重置的电池的SOC值进行充电。
电池管理系统(BMS)然后确认未被重置的电池的SOC值的充电是否完成(S160)。
接下来，当未被重置的电池的SOC值的充电完成时，电池管理系统(BMS)停止将充电请求位传输至车辆控制器(S170)。
然而，当未被重置的电池的SOC值的充电没有完成时，电池管理系统(BMS)将充电请求位重新传输至车辆控制器(上控制器或混合控制器)，以便对未被重置的电池的SOC值充电。
如上所述，根据本发明构思的示例性实施方式，可以防止由于电池管理系统(BMS)的SOC重置所导致的混合动力车辆的启动故障。
此外，根据本发明构思的示例性实施方式，额外的充电请求位被传输至车辆控制器，使得可启动车辆，从而防止电池被过度使用。
在上文中，尽管已经参考限制构造和附图描述了本公开内容，但是本公开内容不限于此，而是在不偏离本公开内容的精神和下面权利要求的等同物的情况下，可由本公开内容所属的本领域技术人员进行各种修改和改变。
附图中各元件的符号
S100：BMS的SOC-电池的SOC>特定值
S110：基于电池的OCV计算电池的SOC
S120：电池的SOC<车辆启动中的SOC
S130：BMS的SOC＝车辆启动的SOC
S140：BMS的SOC＝电池的SOC
S150：将充电请求位传输至车辆控制器
S160：未被重置的电池的SOC容量的充电完成？
S170：停止充电请求位至车辆控制器的传输

Claims (5)

1.一种用于重置混合动力车辆中的电池的电量状态(SOC)的方法，所述方法包括以下步骤：
计算所述电池在所述混合动力车辆启动之后的第一电量状态值；
使用所述电池的开路电压(OCV)计算所述电池的第二电量状态值；
其特征在于，所述方法还包括以下步骤：
将所述电池的所述第二电量状态值与用于车辆启动的第三电量状态值进行比较，当所述电池的所述第二电量状态值小于所述第三电量状态值时，将电池管理系统(BMS)的电量状态值重置为所述第三电量状态值，并且当所述电池的所述第二电量状态值大于所述第三电量状态值时，将所述电池管理系统(BMS)的所述电量状态值重置为所述电池的所述第二电量状态值；
当所述电池管理系统(BMS)的所述电量状态值被重置为所述第三电量状态值时，将充电请求位传输至车辆控制器，以便充电尚未重置的所述电池的第四电量状态值；以及
确认所述电池的所述第四电量状态值的充电是否完成。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，在计算所述电池的所述第二电量状态值的步骤之前，当通过从所述电池管理系统(BMS)的所述电量状态值中减去所述电池的所述第一电量状态值而获得的值小于特定值时，用于重置所述电池的电量状态的所述方法结束。
3.根据权利要求1所述的方法，其中，用于所述车辆启动的所述第三电量状态值是所述电池的最大可用容量的10％至15％，所述第三电量状态值是用于启动车辆的最小电量状态值。
4.根据权利要求1所述的方法，进一步包括：当所述电池的所述第四电量状态值的充电完成时，停止所述充电请求位向所述车辆控制器的传输。
5.根据权利要求1所述的方法，进一步包括：当所述电池的所述第四电量状态值的充电没有完成时，将所述充电请求位重新传输至所述车辆控制器。
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