CN106842034A - 估计电动车辆中的电池容量 - Google Patents

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Abstract

本公开涉及估计电动车辆中的电池容量。使用电力作为动力的车辆可使用用于多种目的(例如，电池特性、电池荷电状态、车辆的剩余行驶距离等)的电池电力的准确测量。应在电池完全松弛时进行牵引电池测量，即，当电池既不充电也不提供电力时并且在电池化学成分达到稳态一段时间之后进行。控制器或方法可确定电池是否是松弛的以及电池是否是未松弛的，延迟对牵引电池充电或放电以允许准确的电池容量的确定。控制器可控制电池充电器，以在感测电池特性之前确保电池是完全松弛的。

Description

估计电动车辆中的电池容量
技术领域
本公开总体上涉及估计电动车辆中的电池容量。
背景技术
使用电力作为动力的车辆依赖于电池容量的准确测量，以用于多种目的(例如电池特性、电池荷电状态、剩余的车辆行驶距离等)。用于电池电动车辆(BEV)和插电式混合动力电动车辆(PHEV)的牵引电池的充电和放电的控制策略持续发展以提升电池寿命和车辆性能。施加给电池的充电电流和放电电流引起电池内的化学反应。在电池化学成分稳定下来之前进行的电池测量可导致多种电池特性的不准确的确定。
发明内容
为了提高电池容量估计的准确度，可在电池完全松弛时(即当在充电电流或放电电流终止之后电池化学成分达到稳态时)进行电池测量。在一个实施例中，控制器被配置为基于存储的电池概况和/或电池松弛定时器确定电池是否是松弛的。如果电池未松弛，则延迟对牵引电池充电或延迟从牵引电池回收电力以提高电池测量准确度。控制器可控制电池充电器停止电流流至电池或从电池流出电流，以基于在感测电池特性前的相关的松弛时间到期而确保电池完全松弛。控制器可被配置为在牵引电池被确定为松弛的情况下立即开始对牵引电池充电。控制器可被配置为存储电池概况，以用于确定牵引电池是否完全松弛。控制器可被配置为：当控制器确定牵引电池未松弛时将充电延迟一定时间段。当不可在可操作地连接至控制器的存储器中获得电池容量信息时，控制器可在松弛时间段过去之后估计电池容量。
在代表性的实施方式中，控制器使用公式Ce＝∫idt/(SOC1-SOC2)估计电池容量，其中，SOC1是获知开始时的荷电状态，SOC2是获知结束时的荷电状态。SOC1和SOC2可在时间上分开至少最小松弛时间，以确保在控制器估计电池容量之前电池处于松弛状态。控制器可在电池温度低于电池温度阈值时停止电池容量的估计。
根据本发明，提供一种车辆，所述车辆包括：牵引电池；充电器，对所述牵引电池充电；控制器，被配置为：在响应于电池电流下降到阈值以下而开始的电池松弛时间段期间控制所述充电器延迟对所述牵引电池充电，并在所述延迟之后且在牵引电池充电之前测量所述牵引电池的第一开路电压以更新电池容量值。
可使用方法来执行控制器的任意上述特征。例如，方法可包括：如果通过存储的电池概况或相关的松弛时间到期而确定了电池是松弛的，则对牵引电池充电。如果电池是未松弛的，则电池的充电被延迟松弛时间段。所述方法可包括基于充电开始时的荷电状态、充电电流和充电结束时的荷电状态设置电池容量。如果牵引电池被确定为是松弛的，则充电可立即开始。所述方法可包括将具有最小松弛时间的电池概况存储为电池温度的函数。当不可在车辆存储器中获得电池容量信息时，所述方法可在已经过去一段时间之后设置电池容量。
在一个示例中，电池容量设置包括使用公式Ce＝∫idt/(SOC1-SOC2)，其中，SOC1是获知开始时的荷电状态，SOC2是获知结束时的荷电状态。SOC1和SOC2可在时间上分开至少最小松弛时间，以确保电池在设置电池容量之前处于松弛状态。所述方法可包括当电池温度低于电池温度阈值时停止电池容量的设置。
根据本公开，提供一种方法，所述方法包括：通过车辆处理器分别在对牵引电池充电之前和在对牵引电池充电之后测量第一牵引电池开路电压和第二牵引电池开路电压，第一牵引电池开路电压和第二牵引电池开路电压在相关的第一电池松弛时间段和第二电池松弛时间段到期之后被测量；基于累积的电池充电电流以及分别与第一开路电压和第二开路电压相对应的第一荷电状态和第二荷电状态，设置电池容量。
根据本公开的一个实施例，所述方法还包括在第一电池松弛时间段到期之后对牵引电池充电。
根据本公开的一个实施例，所述方法还包括：通过车辆处理器从与车辆处理器相关的存储器中检索第一电池松弛时间段和第二电池松弛时间段，第一电池松弛时间段和第二电池松弛时间段作为电池温度的函数被存储在电池概况中。
根据本公开的一个实施例，设置电池容量的步骤响应于不能在车辆存储器中获得电池容量信息而发生。
根据本公开的一个实施例，设置电池容量的步骤：包括根据Ce＝∫idt/(SOC1-SOC2)设置电池容量，其中SOC1是与第一开路电压相关的第一荷电状态，SOC2是与第二开路电压相关的第二荷电状态。
根据本公开的一个实施例，第一电池松弛时间段和第二电池松弛时间段是基于牵引电池的存在时间的。
根据本公开，提供一种车辆，所述车辆包括：牵引电池；充电器，连接到所述牵引电池；控制器，被配置为：基于第一SOC、第二SOC以及累积的电池充电电流而更新电池容量，第一SOC与在电池充电之前的第一电池松弛时间段到期之后测量的电池开路电压相关，第二SOC与在电池充电之后的第二电池松弛时间段到期之后测量的电池开路电压相关。
根据本公开的一个实施例，所述控制器还被配置为：在电池电流下降到相应的阈值以下之后延迟电池充电达第一电池松弛时间段。
根据本公开的一个实施例，所述车辆还包括与控制器通信的显示屏幕，所述控制器还被配置为响应于延迟而产生用于在显示屏幕上显示的消息。
根据本公开的一个实施例，所述控制器还被配置为基于电池温度而从存储器中检索第一电池松弛时间段和第二电池松弛时间段。
根据本公开的一个实施例，第一电池松弛时间段和第二电池松弛时间段是基于电池存在时间的。
附图说明
图1是根据示例性实施例的充电站处的车辆的示意图；
图2是根据示例性实施例的车辆的示意图；
图3是根据示例性实施例的包括车辆的通信的示意图；
图4是根据示例性实施例的车辆界面的视图；
图5是根据示例性实施例的示出方法的流程图。
具体实施方式
根据需要，在此公开了详细实施例；然而，应该理解，所公开的实施例仅是代表性示例，其可以以各种替代形式来实现。附图不必按比例绘制；一些特征可被夸大或最小化以示出特定组件的细节。因此，在此公开的具体结构和功能细节不应被解释为具有限制性，而仅仅作为用于教导本领域技术人员以多种方式利用要求保护的主题的代表性基础。
车辆(BEV)可由电池电力以及包括电池电力的动力源的组合提供动力。例如，考虑混合动力电动车辆(HEV)，其中，动力传动系统由牵引电池和内燃发动机两者提供动力。在这些配置中，牵引电池是可重新充电的并且在放电之后车辆充电器提供电力以使牵引电池恢复。
参照图1，示出了根据一个或更多个实施例的车辆充电系统，所述车辆充电系统总体由标号110表示。有线充电或感应充电可被用于将来自车辆充电器112的电力提供给车辆100以使牵引电池恢复电力。在示出的代表性实施例中，示出了充电站116，充电站116调节将通过感应充电进行充电的车辆100。车辆100在容纳车辆充电器112的充电站116停靠。车辆充电器112可被连接以接收诸如在典型家庭车库中可用的家用电流。车辆100可包括充电端口130，来自充电站131的充电电缆可向充电端口130供应电力以对牵引电池充电。
车辆100包括容纳于感应充电板118中的副线圈，感应充电板118被设置在车辆100的底部。车辆的副感应充电板118电连接至车辆电池。车辆100还包括AC至DC电力转换器，以将从车辆充电器112接收的AC电力整流并滤波为将被电池接收的DC电力。车辆充电器112被设置在车辆100下方的地板中，并包括容纳在相应的主感应充电板120中的主充电线圈。主感应充电板120大体是水平的，并位于距车辆的副感应充电板118一定距离处。主感应充电板120在高度上可以是可调节的，以产生合适的间隙来帮助车辆100的充电。电流被提供至主线圈，产生围绕主感应充电板120的电磁场。当车辆的副感应充电板118接近上电的主感应充电板120时，车辆副感应充电板118通过处于产生的电磁场中而接收电力。在副线圈中感应出电流，随后电流被传输至车辆电池。板之间的间隙考虑到了车辆对准的差异，并且还考虑到了对具有不同的底盘高度的备选授权车辆的适应。
在可选的实施例(未示出)中，充电站的主感应充电板被配置为处于大体竖直的位置(例如，在竖直的墙上或附近)。车辆将在前方或后方的竖直部分上设置相应的副感应充电板(例如，作为前保险杠或后保险杠的一部分)。当车辆驶进充电站并停在指定的充电位置时，主感应充电板和副感应充电板相互靠近。
继续参照图1，车辆100设置有控制器122。尽管示出为单个控制器，但车辆控制器122可包括用于控制多个车辆系统的多个控制器。例如，车辆控制器122可以是车辆系统控制器/动力传动系统控制模块(VCS/PCM)。就此而言，VCS/PCM的车辆充电控制部分可以是嵌入VCS/PCM中的软件，或者可以是单独的硬件装置。车辆控制器122总体上包括任意数量的微处理器、ASIC、IC、存储器(例如FLASH、ROM、RAM、EPROM和/或EEPROM)以及软件代码，以相互协作来执行一系列的操作。车辆控制器122中的微处理器还包括定时器，以跟踪时间基准和选择的事件之间的流逝的时间间隔。指定的时间间隔被配置，使得处理器提供特定的命令信号，并以可选择的时间间隔监测指定的输入。车辆控制器与车辆电池进行电通信，并接收指示电池荷电水平的信号。车辆控制器22还通过使用公共总线协议(例如CAN)的有线车辆连接与其它控制器通信，并且还可使用无线通信。
车辆充电器112可设置有具备无线通信能力的充电器控制器124。类似地，充电器控制器124具有嵌入式软件，并被配置为调节由车辆充电器112提供的电力流。充电器控制器124包括的软件还包括定时器，以跟踪指定的事件之间流逝的时间。在选择的状况下，或当接收到指定的指令时，充电器控制器124可启用、禁用或减少通过充电器112的电力流。车辆充电器112被配置为从车辆控制器122接收指示充电指令的信号。
车辆控制器122被配置为与充电器控制器124无线通信。无线通信可通过RFID、NFC、蓝牙或其它无线方法完成。在至少一个实施例中，无线通信被用于在开始充电程序之前完成车辆100和车辆充电器112之间的关联程序。关联程序可包括车辆控制器122向充电器控制器124发送指示用于认证的请求的信号。控制器122随后从充电器控制器124接收响应信号，并使用响应信号来确定是否同意授予车辆充电器122初始认证的状态。认证可被多个指定因素(包括制造商、额定功率、安全密钥和/或其它认证因素)影响。基于充电器控制器124的合适的响应信号，车辆控制器122确定车辆100和车辆充电器112之间的肯定性关联。一旦检测到认证的充电器，车辆控制器122向充电器控制器124提供启用信号，以指示充电系统启用充电程序。初始的无线请求和随后的认证响应组成了两个装置之间的关联“握手”。关联还提供车辆100和车辆充电器112之间的进一步的安全通信和命令信号。如果车辆控制器122没有接收到肯定性认证响应，则可提供命令信号以阻止充电。
车辆控制器122还可被配置为引起多个警告信号的产生。车辆100可设置有在乘客舱内部的用户显示器126。用户显示器126作为对操作者的警告机构。控制器122可引起多个不同的车内显示消息的产生。例如，可产生显示警告以指示对电池容量的增强的获知正在被启用。增强的获知警告可通知操作者电池充电将被延迟电池松弛时间。可提供其它类型的警告(例如，诸如灯光或点亮的图形标记)，例如根据特定应用和实施方式来提供。
如前所述，电池容量可被用于电池监测系统的多种监测和控制功能。电池容量确定在电池中存储了多少能量，并因此确定电气化车辆的纯电动或EV可行驶距离。电池容量可随着电池老化而改变，特别是当电池在PHEV/BEV应用中被密集使用时。因此，提供获知或适应随着时间变化的电池容量值的方法或系统是合意的。然而，由于电池化学成分的相关的变化，导致相对于电池充电/放电电流的变化的测量的时间可能影响用于确定电池容量的电池测量的准确度。
可根据下式获知或计算电池容量：
其中SOC1是开始容量获知的初始荷电状态(SOC)(即恰好在分子中的安培小时积分采集之前的SOC)，并且SOC2是完成电池容量获知的最终SOC(即恰好在分子中的安培小时积分采集之后的SOC)。可在车辆行驶中(例如PHEV中的荷电消耗模式)且满足进入条件时或者当电池从电网被充电时应用使用等式1的电池容量获知。代表性的进入条件可包括SOC1和SOC2之间的差大于40％、使SOC的变化大于40％的驾驶时间不多于1小时等。
开路电压是锂离子电池(经常用作车辆牵引电池)的电池SOC的准确指示。因此，可根据电池单元电压估计SOC1和SOC2。当电池完全松弛以达到最佳精度时，应进行开路电压测量。然而，操作者使用模式以及PHEV和BEV的相关的电池控制可能不利于基于完全松弛的牵引电池的测量和容量确定。例如，车辆的操作者可驾驶车辆并到达充电站116。车辆100与无线充电系统对准，或者立即接入有线充电系统131。在另一使用情况下，车辆正在充电并且操作者在与充电系统断开连接后立即开始驾驶车辆，例如，驾驶离开无线充电器或者将有线充电系统131的插头拔出车辆并立即驾驶车辆。在这些使用情况下，牵引电池的化学成分可能不具有充足的时间达到稳态(即电池没有完全松弛)，并且如果基于在电池完全松弛以前获得的测量结果，则牵引电池的估计的容量可能是不准确的。
图2描绘了电动车辆(例如，插电式混合动力电动车辆)的示例。插电式混合动力电动车辆202可包括与混合动力传动装置206机械地连接的一个或更多个电动马达204。此外，混合动力传动装置206机械地连接至发动机208(例如内燃发动机)。混合动力传动装置206还可机械地连接至驱动轴210，驱动轴210机械地连接至车轮212。当发动机208关闭时，电动马达204可提供推进力，并当发动机208开启时，电动马达204可提供减速能力。电动马达204可被配置为发电机，并可通过回收在摩擦制动系统中通常将作为热量损失的能量来提供燃料经济效益。
牵引电池214存储可被电动马达204使用的能量。车辆电池包214通常提供高电压DC输出。牵引电池214可包括具有多个电池单元的电池包。可通过可重新充电的电池(例如铅酸电池、镍镉电池、镍氢电池、锂离子电池、锂离子聚合物电池、以及较不普遍的锌-空气电池和熔盐电池)实现牵引电池。
电池214电连接至电力电子模块216。电力电子模块216还电连接至电动马达204，并提供在电池214和电动马达204之间双向传输能量的能力。例如，电池214可提供DC电压，而电动马达204可能需要三相AC电流来运转。电力电子模块216可例如通过使用逆变器模块将DC电压转换为电动马达204所需的三相AC电流。在再生模式下，电力电子模块216也使用逆变器模块或其它电路将来自作为发电机的电动马达204的三相AC电流转换为电池214所需的DC电压。这里描述的方法同样适用于纯电动车辆或使用电池包的任意其它装置或车辆。
在车辆运转期间或当从电源充电时，电池处于充电电流流入电池或从电池流出放电电流的活性状态，所述活性状态造成电池化学成分的逐渐改变。电池特性(诸如开路电压)的测量不同程度地受到这些改变的影响。电池214转换至松弛状态，其中，在没有电流流入电池或从电池流出的时间段之后，化学成分已经达到稳态。如上所述，在电池化学成分达到针对当前状况和电池存在时间(age)的稳态之后(例如，当电池完全松弛时)获得的用于确定电池SOC的开路电压测量结果更为准确。电池化学成分达到稳态以及电池完全松弛所需的松弛时间可基于例如电池的SOC、温度和电池化学成分而变化。一个或更多个电池概况(profile)可被存储在存储器中，并用于响应于当前的电池和环境状况确定相关的电池松弛时间或时间段。
除了提供用于推进的能量以外，电池214可提供用于其它车辆电系统的能量。这种系统可包括DC/DC转换器模块218，DC/DC转换器模块218将电池包214的高电压DC输出转换成与其它车辆负载兼容的低电压DC供应。其它高电压负载(诸如压缩机和电热器)可直接连接至来自电池214的高电压总线。在车辆中，低电压系统可电连接至12V电池220。纯电动车辆可具有相似的结构，但不具有发动机208。由牵引电池214提供的用于电气附件的电力使电池214处于活性状态或非松弛状态。
电池214可通过外部电源226重新充电。外部电源226可通过经由充电端口224的电连接向车辆202提供AC或DC电力。充电端口224可以是被配置为将电力从外部电源226传输至车辆202的任何类型的端口。充电端口224可电连接至电力转换模块222。电力转换模块222可调节来自外部电源226的电力，以提供合适地电压和电流水平来为电池214充电。在一些应用中，电力转换模块222的功能可存在于外部电源226中。车辆发动机、传动装置、电动马达、电池、电力转换和电力电子器件可被动力传动系统控制模块(PCM)228控制。如上所述，充电期间电流流入电池，使电池214处于活性状态。电池214在没有电流流至电池214或从电池214流出的时间段之后转换至松弛状态。根据本公开的多个实施例的电池容量获知在电池松弛时测量开路电压以更准确地确定荷电状态(SOC)。存储的电池概况可被用于确定与当前的电池和/或外界状况对应的适合的松弛时间，所述电池概况可包括电池SOC、温度和电池化学成分的特定类型。
除了示出插电式混合动力车辆以外，图2还代表去除了发动机208的电池电动车辆(BEV)。类似地，图2可示出去除了组件222、224和226的传统的混合动力电动车辆(HEV)或动力分流式混合动力电动车辆。图2还示出包括电动马达、电力电子模块216、DC/DC转换器模块218、电力转换模块222和电池214的高电压系统。高电压系统和电池包括高电压组件、高电压组件包括汇流条、高电压连接器、高电压线和电流中断装置。这些高电压组件对电池的电阻做出了贡献。
图3示出了N个电池单元模块302简单串联配置成的电池包214。电池单元模块302可包含单个电池单元或并联电连接的多个电池单元。然而，电池包可由串联或并联或它们的一些组合形式连接的任意数量的单个电池单元和电池单元模块组成。每个电池单元具有内部电池电阻。系统可具有一个或更多个控制器，诸如监测和控制电池包214的性能的电池控制模块(BCM)308。BCM 308可监测多个电池包水平特性，诸如由电流传感器306测量的电池包电流、电池包电压310和电池包温度312。电流传感器306可被用于确定是否有电流流至电池或从电池流出，例如，确定电池何时处于活性状态。活性状态可在电流超过相应的非零阈值时被确定。
除了电池包的水平特性以外，系统还可监测和控制电池单元的水平特性。例如，每个电池单元或电池单元的代表性子集的端电压、电流和温度可被测量。系统可使用传感器模块304测量一个或更多个电池单元模块302的特性。特性可包括电池单元电压、温度、存在时间、充电/放点周期的数量等。在示例中，传感器模块将测量电池单元电压。电池单元电压可以是单个电池的电压或者是并联或串联电连接的一组电池的电压。电池单元电压可至少部分基于将电池单元互相连接以及将电池单元连接至其它组件的电连接。电池214可利用多至Nc个传感器模块304来测量电池单元302的代表性样本或所有电池单元302的特性。每个传感器模块304可将测量结果传输至BCM 308以用于进一步处理和协调。传感器模块304可将模拟或数字形式的信号传输至BCM 308。电池214还可包含电池分配模块(BDM)314，电池分配模块(BDM)314控制电流流入和流出电池214。
图4示出了用于将车辆的状态发送给操作者的车辆100的代表性用户界面400，所述状态包括SOC、充电状态、电池电流、电池的松弛状态等。根据本公开的实施例，用户界面400还可通知操作者延迟将电流提供至电池或提供来自电池的电流，以有助于增强的电池容量确定。可通过车辆100中的车辆控制系统经由显示器401(例如，触摸屏或LCD显示器)呈现用户界面400。用户界面400可包括消息提示402，消息提示402通知操作者增强的电池容量确定是推荐的。取决于特定的应用和实施方式，可允许操作者经由用户界面延迟或取消所述确定。在一些实施方式中，消息可能仅为告知性质的，并且不允许车辆操作者中断处理。如示出的，消息提示402被包括在用户界面400中，作为在用户界面400的其它内容之上的消息。应注意，在其它示例中，消息提示402可以以其它形式(例如，诸如经由全屏幕用户界面、灯或点亮的图形)提供。
用户界面400还可包括被配置为接收来自用户的表明用户是否同意允许车辆时间用于电池松弛以更新电池容量的指示的控制件406、408和410。作为示例，用户界面400可包括：“是”控制件406，用于从用户接收用户同意电池容量更新的指示；“否”控制件408，用于从用户接收用户不同意电池容量更新的指示；以及“稍后询问我”控制件410，用于将电池容量更新延迟到以后的日期或以后的时间。
用户界面400还可被用于通过显示器401向用户指示电池容量更新是被建议的或者已经成功完成。用户界面400可向用户指示将在电池处于松弛状态的下一个适合的时间段启动电池容量更新。用户界面400还可给用户提供输入控制件，以使车辆中的模块启动电池容量更新。
图5示出了用于更新电动车辆或电动辅助车辆的牵引电池容量的系统或方法500的操作。电池容量是牵引电池监测系统中使用的参数。例如，电池容量被用于产生荷电状态(SOC)的准确估计值，所述估计值可作为电池容量的百分比来被提供(例如，基于电压测量)。电池容量还被用于车辆中确定电池中存储了多少能量，并由此确定当仅由电池供电时车辆的可行驶距离。然而，如上所述，电池容量可随着操作状况和存在时间的变化而改变。因此，获知随着时间变化的容量值的方法和系统可用于电动车辆。可通过以上提出的等式1获知电池容量。
在501，车辆确定期望进行电池容量更新。可从外部控制器命令车辆，以通过存储在存储器中的相应的消息或标志开始电池容量更新。在一个示例中，车辆确定车辆的电池容量应被更新。多种触发因素可向车辆指示电池容量应被更新。在一个实施例中，BECM可基于相关的诊断程序确定电池容量、SOC和/或开路电压的报告值偏离预期值。车辆可基于时间段的推移来更新电池容量。时间段可取决于多种因素(诸如电池存在时间、充电/放电循环的次数等)而变化。在一个示例中，电池控制模块可保持定时器，以记录自从电池容量更新之后已经过去了多长时间。在电池寿命开始时和在寿命结束时(预期此时有更多的变化)，BECM可设置更短的阈值。例如，对于电池容量的另一触发条件可以是存储的电池容量的减少或损失(诸如当电池或控制模块被替换时)。
例如，当车辆处于插电式充电处理或感应式充电处理(不是从再生制动或从内燃发动机充电)中时，可执行当前增强的容量获知。如果车辆不处于插电式充电处理或感应式充电处理中，则方法500可进行至结束520。否则，如果期望进行电池容量更新(如501指示的)，并且电池准备好从插电式充电系统或感应式充电系统充电，则增强的电池容量更新或者获知程序被启动(如503指示的)。可在操作者驾驶车辆并随后将车辆停在感应充电站附近的充电位置或者将电源插头插入车辆之后启动电池容量更新。
在505，BECM或另一车辆控制器确定电池是否完全松弛。如上所述，例如，电池松弛与在电池电流下降到零或接近于零(诸如，毫安级)之后电池化学成分接近于稳态或平衡状态相关。松弛时间可取决于多个因素，诸如松弛之前的电池电流(较高的电流可能需要较长的松弛时间)、电池温度、电池单元电压、电池存在时间、充电和/或放电循环的数量等。在一个示例中，电池单元电压在5秒之内松弛至其最终稳定值的90％以内的值。可基于经验数据和相应阈值(诸如最终值的90％或95％)确定电池是完全松弛的。例如，可在电池概况或查找表中捕获经验数据和相应的阈值以确定相关的电池松弛时间，所述电池概况或查找表被存储在存储器中并且可通过一个或更多个电池参数、车辆参数或环境参数(诸如电池温度和最终电池电流)来访问。例如，不同的阈值可被用于确定电池松弛的程度(诸如最终电压值的80％与部分松弛相对应，最终电压值的95％与全部松弛相对应)。如果从电池电流为零或者低于最小阈值之后过去的时间超过最小电池松弛时间(例如，几分钟，或长达几十分钟)，则电池被视为完全松弛。
如上所述，开路电压测量可被用于推导SOC参数，SOC参数进而可被用于根据等式1确定电池容量。SOC1和SOC2的值可根据电池单元开路电压来估计，电池单元开路电压在电池被确定为完全松弛(505)之后被测量或以其它方式被确定。在一个实施例中，BECM或另一控制器基于响应于电池电流下降到对应的阈值以下而触发的松弛时间到期而确定电池是完全松弛的。松弛时间可根据存储的电池概况或查找表确定，可通过电池、车辆和/或环境操作参数(例如，诸如电池电流、电池温度、环境温度、电池单元电压等)访问(access)所述电池概况或查找表。
如果由电池概况和当前操作状况指定的电池松弛时间段尚未到期，使得电池没有完全松弛(如在505确定的)，则车辆可通过通信方式(例如，显示器400)通知操作者车辆的充电或其它操作将被延迟，以有助于增强的电池容量计算。在多个实施例中，操作者可忽略更新或确认电池容量更新。实施例还可包括告知消息，所述告知消息不允许操作者通过显示器或其它用户界面中止或延迟更新。在一个实施例中，给操作者的消息是“增强的容量获知将要运行。充电将在XX秒后开始。”。类似的报告性的消息可被提供。例如，显示器400可指示“电池诊断正在执行并将马上完成”。消息将向操作者传达电池操作附件的可用性或充电的延迟将发生。
用于充电或放电的电池电流可被延迟电池松弛时间段(如在509所表示的)，以允许电池化学成分稳定下来并执行增强的电池容量确定。电池充电(包括微电流充电)被延迟电池松弛时间段，并且处理返回到步骤505以确定电池松弛时间是否到期，以指示电池是否完全松弛。多个可编程的充电特征可允许在不告知操作者的情况下完成电池松弛。例如，电池充电可被配置为在夜间发生，以利用优惠的电费。在这种情况下，可以在安排的电池充电开始之前的预定时间或在安排的电池充电完成之后的预定时间开始增强的电池容量确定。
当电池完全松弛(如505指示的)时，增强的电池容量获知可开始。电池开路电压可被确定(如511指示的)，以基于存储在存储器中的预定关系提供SOC1的准确值。电池控制模块随后将闭合充电接触器并开始对电池充电(如513表示的)，并计算等式1的分子中表示的电流积分。为了最小化电流积分∫idt中的误差，使用充电器可提供的最大可用充电电力，因为充电时间越短，累计电流积分误差越小。充电能量流入电池，直到电池达到电池充电电压阈值为止，并且充电处理停止。电池充电电压阈值因不同的电池类型而变化，并可被存储在与一个或更多个车辆处理器相关的存储器中。
在电池充电之后，电池控制模块从相关的非易失性存储器中读取以前存储的SOC1和∫idt。再次测量开路电压，并且基于开路电压测量结果而根据存储的开路电压和SOC的关系或查找表获得SOC2的值。利用这些参数，可随后计算电池容量，例如，在517使用等式1计算。之后，处理在520结束。
存在在电池容量确定完成之前电池可能未进行插入式充电或者充电处理终止的多种情况。在这种情况下，电池容量获知自动终止。如果电池容量获知终止，则电池控制模块将重新设置处理，并将基于以上描述的进入条件被满足而在稍后的时间尝试更新电池容量。在另一示例中，如果在电池完全充电之后基于开路电压的SOC2小于预定义值，则电池控制模块可拒绝电池容量更新。类似地，如果在电池充电之前基于开路电压的SOC1大于预定义值，则电池控制模块可拒绝电池容量更新。由于电池容量可能是温度的函数，因此例如如果电池温度低于温度阈值，则处理可终止。
虽然以上描述了示例性实施例，但这些实施例并不意在描述要求保护的主题的所有可能形式。更确切地，说明书中所使用的词语是描述性词语而非限制性词语，并且应理解的是，可在不脱离本公开的精神和范围的情况下做出各种改变。此外，可将各种实施的实施例的特征进行组合以形成权利要求范围内的没有明确示出或描述的进一步的实施例。

Claims (9)

1.一种车辆，包括：
牵引电池；
充电器，用于对所述牵引电池充电；
控制器，被配置为：在响应于电池电流下降到阈值以下而开始的电池松弛时间段期间控制所述充电器延迟对所述牵引电池充电，并在所述延迟之后且在牵引电池充电之前测量所述牵引电池的第一开路电压以更新电池容量值。
2.如权利要求1所述的车辆，其中，所述充电器被配置为：基于电池温度而检索针对所述电池松弛时间段的存储的值。
3.如权利要求1所述的车辆，其中，所述控制器被配置为：检索存储的电池概况以确定所述电池松弛时间段。
4.如权利要求1所述的车辆，其中，所述控制器被配置为：在牵引电池充电已经完成之后测量第二开路电压，并基于所述第一开路电压测量值和第二开路电压测量值而更新电池容量值。
5.如权利要求1所述的车辆，其中，所述控制器被配置为：基于与所述第一开路电压相关的第一电池荷电状态而更新电池容量值。
6.如权利要求1所述的车辆，其中，所述控制器响应于以前存储的电池容量信息是不可用的而更新电池容量值。
7.如权利要求1所述的车辆，其中，所述控制器被配置为：使用公式Ce＝∫idt/(SOC1-SOC2)更新电池容量，其中，SOC1是容量获知开始时的荷电状态，SOC2是容量获知结束时的荷电状态。
8.如权利要求7所述的车辆，其中，所述控制器在响应于所述牵引电池充电完成而开始的第二电池松弛时间段之后测量第二开路电压，并基于所述第二开路电压确定SOC2。
9.如权利要求1所述的车辆，其中，所述控制器响应于电池温度低于电池温度阈值而停止所述电池容量值的更新。
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