CN110816318A - 充电期间的车辆能量消耗 - Google Patents

充电期间的车辆能量消耗 Download PDF

Info

Publication number
CN110816318A
CN110816318A CN201910722208.7A CN201910722208A CN110816318A CN 110816318 A CN110816318 A CN 110816318A CN 201910722208 A CN201910722208 A CN 201910722208A CN 110816318 A CN110816318 A CN 110816318A
Authority
CN
China
Prior art keywords
charging
charge
start time
time
battery
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.)
Pending
Application number
CN201910722208.7A
Other languages
English (en)
Inventor
纳维德·拉赫巴里·阿斯
杰弗里·R·格兰姆斯
查尔斯·埃弗雷特·巴杰二世
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.)
Ford Electric Mach Technology Nanjing Co ltd
Ford Global Technologies LLC
Original Assignee
Ford Global Technologies 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 Ford Global Technologies LLC filed Critical Ford Global Technologies LLC
Publication of CN110816318A publication Critical patent/CN110816318A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

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
    • B60L1/00—Supplying electric power to auxiliary equipment of vehicles
    • 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
    • B60L53/00—Methods of charging batteries, specially adapted for electric vehicles; Charging stations or on-board charging equipment therefor; Exchange of energy storage elements in electric vehicles
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K6/00—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00
    • B60K6/20—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs
    • B60K6/42—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs characterised by the architecture of the hybrid electric vehicle
    • B60K6/48—Parallel type
    • 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
    • B60L53/00—Methods of charging batteries, specially adapted for electric vehicles; Charging stations or on-board charging equipment therefor; Exchange of energy storage elements in electric vehicles
    • B60L53/60—Monitoring or controlling charging stations
    • B60L53/62—Monitoring or controlling charging stations in response to charging parameters, e.g. current, voltage or electrical charge
    • 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]
    • 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
    • H02J7/00032—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries characterised by data exchange
    • 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
    • H02J7/0047—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries with monitoring or indicating devices or circuits
    • 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
    • H02J7/0068—Battery or charger load switching, e.g. concurrent charging and load supply
    • 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
    • H02J7/007—Regulation of charging or discharging current or voltage
    • H02J7/0071—Regulation of charging or discharging current or voltage with a programmable schedule
    • 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
    • H02J7/007—Regulation of charging or discharging current or voltage
    • H02J7/00712—Regulation of charging or discharging current or voltage the cycle being controlled or terminated in response to electric parameters
    • 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
    • H02J7/007—Regulation of charging or discharging current or voltage
    • H02J7/007188—Regulation of charging or discharging current or voltage the charge cycle being controlled or terminated in response to non-electric parameters
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K6/00—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00
    • B60K6/20—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs
    • 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
    • B60L2240/60—Navigation input
    • B60L2240/66—Ambient conditions
    • B60L2240/662—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
    • B60L2240/80—Time limits
    • 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
    • B60L2250/00—Driver interactions
    • B60L2250/14—Driver interactions by input of vehicle departure time
    • 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
    • B60L2250/00—Driver interactions
    • B60L2250/16—Driver interactions by display
    • 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
    • B60L2260/40—Control modes
    • B60L2260/50—Control modes by future state prediction
    • B60L2260/54—Energy consumption estimation
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60Y—INDEXING SCHEME RELATING TO ASPECTS CROSS-CUTTING VEHICLE TECHNOLOGY
    • B60Y2200/00—Type of vehicle
    • B60Y2200/90—Vehicles comprising electric prime movers
    • B60Y2200/91—Electric vehicles
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60Y—INDEXING SCHEME RELATING TO ASPECTS CROSS-CUTTING VEHICLE TECHNOLOGY
    • B60Y2200/00—Type of vehicle
    • B60Y2200/90—Vehicles comprising electric prime movers
    • B60Y2200/92—Hybrid vehicles
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60Y—INDEXING SCHEME RELATING TO ASPECTS CROSS-CUTTING VEHICLE TECHNOLOGY
    • B60Y2300/00—Purposes or special features of road vehicle drive control systems
    • B60Y2300/91—Battery charging
    • 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
    • Y02T10/62—Hybrid vehicles
    • 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
    • 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
    • Y02T90/00—Enabling technologies or technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02T90/10—Technologies relating to charging of electric vehicles
    • Y02T90/12—Electric charging stations
    • 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
    • Y02T90/00—Enabling technologies or technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02T90/10—Technologies relating to charging of electric vehicles
    • Y02T90/14—Plug-in electric vehicles
    • 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
    • Y02T90/00—Enabling technologies or technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02T90/10—Technologies relating to charging of electric vehicles
    • Y02T90/16—Information or communication technologies improving the operation of electric vehicles

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Sustainable Energy (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)
  • Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)

Abstract

本公开提供了“充电期间的车辆能量消耗”。一种车辆系统，包括：电池和充电控制器，所述充电控制器被配置为对于第一次循环，在从定义的充电完成时间和非充电负载的第一次能量估计确定的第一次开始时间对所述电池发起充电，并且对于下一次充电循环和相同定义的充电完成时间，在从所述相同定义的充电完成时间和由所述非充电负载在所述第一次循环期间消耗的实际能量识别的下一次开始时间对所述电池发起充电，所述下一次开始时间晚于所述第一次开始时间。

Description

充电期间的车辆能量消耗
技术领域
本公开涉及用于在预定义开始时间发起充电以使牵引电池在定义的充电完成时间之前充满电的系统及方法。
背景技术
混合动力或电动车辆可以配备有被配置为提供推进能量的至少一个牵引电池。牵引电池还可以为其他车辆电气部件提供能量。例如，牵引电池可以将能量传输给高电压负载，诸如压缩机和电加热器。在另一个示例中，牵引电池可以为低电压负载提供能量。
发明内容
一种车辆系统包括：电池和充电控制器，所述充电控制器被配置为对于第一次循环，在从定义的充电完成时间和非充电负载的第一次能量估计确定的第一次开始时间对所述电池发起充电，并且对于下一次充电循环和相同定义的充电完成时间，在从所述相同定义的充电完成时间和由所述非充电负载在所述第一次循环期间消耗的实际能量识别的下一次开始时间对所述电池发起充电，所述下一次开始时间晚于所述第一次开始时间。
一种方法包括通过控制器对于第一次循环，在从预定义完成时间识别的第一次开始时间对电池充电，并且对于下一次循环和与所述第一次循环相同的预定义完成时间，在从所述相同预定义完成时间和由非充电负载在所述第一次循环期间消耗的实际能量识别的下一次开始时间对所述电池充电，所述下一次开始时间晚于所述第一次开始时间。
一种车辆系统包括电池和充电控制器，所述充电控制器被配置为对于第一次循环，以从定义的充电完成时间识别的第一次速率对所述电池充电，并且对于下一次充电循环和相同定义的充电完成时间，以从所述相同定义的充电完成时间和由非充电负载在所述第一次循环期间消耗的实际能量识别的下一次速率对所述电池充电，所述下一次速率小于所述第一次速率。
附图说明
图1是示出插电式混合动力电动车辆(PHEV)的框图；
图2A是示出牵引电池充电时间确定系统的框图；
图2B是示出牵引电池充电时间显示系统的框图；
图3是示出用于在第一次开始时间发起充电的输入参数的框图；
图4是示出用于在第二次开始时间发起充电的反馈回路的框图；并且
图5A至图5B是示出用于在预定义开始时间发起充电以使牵引电池在定义的充电完成时间之前充满电的算法的流程图。
具体实施方式
本文描述了本公开的实施例。然而，应当理解，所公开的实施例仅仅是示例并且其他实施例可以采用各种形式和替代形式。附图不一定按比例绘制；一些特征可能被放大或最小化以示出特定部件的细节。因此，本文公开的具体结构和功能细节并不解释为限制性，而仅仅解释为用于教导所属领域技术人员以各种方式采用本发明的代表性基础。如所属领域普通技术人员将理解，参考任何一个附图示出并描述的各个特征可以结合一个或多个其他附图中示出的特征以产生未明确示出或描述的实施例。所示特征的组合提供用于典型应用的代表性实施例。然而，与本公开的教导一致的特征的各个组合和修改可能是特定应用或实施方式所期望的。
混合动力或电动车辆可以包括被配置为对一个或多个电气负载供电的主电气总线和辅助电气总线两者。电气负载可以是推进电气负载，其被配置为主动地传输能量以使车辆改变位置或使车辆准备改变位置。推进负载的示例可以包括但不限于电机、发动机和牵引电池。另外或替代地，车辆的电气负载可以包括非推进电气负载，其被配置为对车辆的一个或多个支持操作(诸如内部气候控制、附件照明、用户界面、导航子系统、音频和视频子系统、车内网络操作等等)供电。车辆电气负载的其他示例可以包括但不限于一个或多个辅助电源、信息娱乐和导航系统部件、气候控制系统部件，以及将车辆部件的温度维持在预定义范围内的冷却和加热系统部件。
在通过车外充电器对牵引电池充电期间，一个或多个车辆电气负载(推进或非推进)可以是活动的。当电动车辆(EV)插电并充电时，充电能量的一部分可以专用于为非充电负载(诸如但不限于一个或多个冷却剂泵、加热器、辅助电池、车厢气候控制负载等等)供电。换句话说，通过车外充电器传输给车辆以对牵引电池再充电的至少一些能量可以被转移以对除牵引电池本身之外的电气负载供电。在一些情况下，这些非充电负载可以使用相当大一部分的充电负载，但在充电开始时它们是不可观察的。这与主充电负载(例如，牵引电池)形成对比，在一些情况下，所述主充电负载可以在充电阶段开始时基于高电压(HV)牵引电池的当前荷电状态(SOC)来估计。
非充电负载所使用的能量的不精确估计可能导致在估计完成充电阶段所需的能量方面有误差，且因此导致充电时间估计和充电计划有误差。计算由非充电负载在充电阶段期间使用的能量的量可能具有挑战性，因为可能涉及多个相互作用的因素。
作为一个示例，发起充电以使牵引电池在定义的充电完成时间之前充满电的开始时间可以取决于以下一者或多者：HV电池的SOC(SOC越低，充电时间就越长)；充电站的可用功率；用户已经计划的目标SOC；车辆的充电计划，其可以取决于本身取决于客户充电模式的充电价值设置以及当日时间和当年时间两者；低电压(LV)电池的SOC(SOC越低，LV负载就越高)；HV电池的容量，其可能会随着时间/使用而降低；LV电池的容量，其可能会随着时间/使用而降低并取决于客户的驾驶模式。作为另一个示例，充电期间的一些热负载(诸如但不限于HV电池、充电器和DC/DC转换器中的每一者的工作温度)在开始充电之前可能是未知的。
自适应非充电负载能量控制器可以被配置为基于由充电器输出的相应电流与牵引电池的输入之间的差值来获知充电期间的非充电负载。在一些情况下，自适应非充电负载能量控制器还可以被配置为考虑多个可观察因素，诸如但不限于HV和LV电池的SOC、来自充电站的可用功率以及当前日期或当日时间。自适应非充电负载能量控制器可以被配置为基于可观察因素与HV电池的最终充电时间之间的比较来获知不可观察因素对非充电负载的影响。
在一个示例中，自适应非充电负载能量控制器可以被配置为基于可观察因素来估计充电开始时的非充电负载能量。在另一个示例中，可以通过在一段时间内对非充电负载能量进行积分来计算充电阶段期间的实际非充电负载能量。在一些情况下，非充电负载消耗的能量可以是电压和相应充电器电流与HV电池电流之间的差值的乘积。在又一个示例中，可以使用反馈系统将实际值与估计值之间的差值传输到估计器以更新所估计的能量消耗值。
自适应非充电负载能量控制器可以被配置为基于由一个或多个先前充电事件产生的功耗值来估计该充电阶段的非充电负载能量。在一个示例中，在充电事件的发起期间，自适应非充电负载能量控制器可以接收指示可用充电功率、LV电池SOC、HV电池SOC、目标SOC、当前日历日期、当日时间和环境温度的输入。自适应非充电负载能量控制器可以被配置为输出基于所接收的输入估计的并与所接收的输入相对应的非充电负载能量。
可以基于实际非充电负载能量与估计的非充电负载能量之间的差值来更新估计的非充电负载能量。因此，在充电期间估计的非充电负载能量可以改善对充电所需的能量的估计，并且可以导致更准确的充电开始时间、充电计划和充电时间估计。因此，自适应非充电负载能量控制器可以被配置为识别多个相互作用的因素当中有助于在充电期间不容易计算的非充电负载能量的量的模式。然后，自适应非充电负载能量控制器可以基于不同状态(诸如但不限于客户的驾驶/充电模式以及由电池老化引起的HV和LV电池的劣化、充电效率、环境温度变化等)来确定充电开始时间和估计的充电时间。
图1示出了用于混合动力电动车辆(下文称为车辆)102的示例性系统100。车辆102包括能够充当电动马达和发电机中的一者或两者的一个或多个电机104、牵引电池106、发动机108和多传动比自动变速器112。车辆102还包括混合动力传动系统控制器110，其被配置为监测和控制116车辆102的一个或多个部件的操作。
发动机108和电机104是车辆102的驱动源。尽管本文中没有单独示出，但是在一些情况下，发动机108可以通过分离离合器连接到电机104，使得发动机输出轴可连接到马达输入轴，由此发动机108和电机104可以串联连接。电机104可以经由例如变矩器选择性地连接到发动机108。
变速器112经由对应的输出轴连接到差速器126，并且驱动轮114通过相应的车桥128连接到差速器126。从发动机108和/或电机104施加的驱动力(例如，通过变矩器和/或变速器112)被传输到驱动轮114，由此推进车辆102。变速器112可以包括行星齿轮组，所述行星齿轮组具有可选择性地接合以实现多个齿轮比的多个摩擦元件。摩擦元件可以通过换挡计划来控制，所述换挡计划连接和断开行星齿轮组的某些元件以控制变速器输出扭矩与变速器输入扭矩之间的比率。在一个示例中，变速器112可以基于车辆102的需求自动地从一个比率换挡到另一个比率。
在示例性布置中，发动机108可以是车辆102的主要动力源。发动机108可以是内燃发动机，诸如汽油、柴油或天然气动力发动机。当发动机108和电机104彼此连接时，发动机108产生被供应给电机104的发动机扭矩。为了用发动机108驱动车辆102，发动机扭矩的至少一部分从发动机108传递到电机104，然后从电机104传递到变速器112。
在一些布置中，牵引电池106可以是车辆102的另一个推进动力源。牵引电池106可以包括多个电池单元(未示出)，例如电化学电池，所述多个电池单元电连接到多个连接器和开关，从而实现和禁止向电池单元供应电能和从电池单元回收电能。多个连接器和开关可以是电动开关、继电器或其他电动、电子或电磁部件，其被配置为选择性地建立、中断或转移牵引电池106的一个或多个部分与其他车辆部件之间的电流。被配置为在HEV中操作的电控开关的示例是高电压接触器。
电池控制器118可以被配置为监测和控制牵引电池106的操作。在一个示例中，电池控制器118被配置为控制电池106的多个连接器和开关，例如接触器。在此类示例中，电池控制器118可以命令一个或多个接触器断开或闭合，从而将牵引电池106与其他车辆102部件连接或断开。
电池控制器118可以与一个或多个其他车辆控制器(诸如但不限于车身控制器、气候控制控制器、制动控制器等等)电连接并通信，并且可以响应于从其他车辆控制器接收到信号而命令断开或闭合一个或多个接触器。另外或替代地，电池控制器118可以与混合动力传动系统控制器110通信，并且可以响应于来自混合动力传动系统控制器110的一个或多个信号而命令对牵引电池106充电和放电。如至少参考图2A进一步详细描述的，动力传动系统控制器110、电池控制器118和其他车辆控制器可以经由一个或多个车内网络(作为一些示例，诸如但不限于车辆控制器局域网(CAN)、以太网和面向媒体的系统传输(MOST)中的一者或多者)彼此通信并与车辆102的其他部件通信。
电池控制器118还可以被配置为从多个车辆102传感器(未示出)(诸如但不限于电池电压传感器、电池电流传感器、电池温度传感器、环境温度传感器等等)接收信号。电池控制器118可以响应于从一个或多个车辆传感器接收到信号而命令将能量传输到牵引电池106和从牵引电池106传输能量。尽管牵引电池106被描述为包括电化学电池，但是也可以设想其他类型的能量存储装置实施方式，诸如电容器。
车辆102可以被配置为经由与电网的连接对牵引电池106再充电。车辆102可以例如与充电站的电动车辆供电装备(EVSE)134配合以协调从电网到牵引电池106的电荷转移。在一个示例中，EVSE 134可以具有充电连接器以用于诸如经由与充电连接器136的对应凹槽配合的连接器引脚插入到车辆102的充电连接器136中。充电连接器136可以电连接到车载充电器(以下称为充电器)138。充电器138可以调节从EVSE 134供应的功率以向牵引电池106提供适当的电压和电流水平。充电器138可以与EVSE 134电连接并通信以协调向车辆102的电力输送。
车辆102可以被配置为接收一种或多种电力类型，诸如但不限于单相或三相AC电和DC电。车辆102可以被配置为接收不同级别的AC和DC电压，包括但不限于1级120伏(V)AC充电、2级240V AC充电、1级200V至450V和80安培(A)DC充电、2级200V至450V和高达200A DC充电、3级200V至450V和高达400A DC充电等等。接收给定量的电荷所需的时间在不同的充电方法之间可以是不同的。在一些情况下，如果使用单相AC充电，则牵引电池106可能需要几个小时来补充电荷。作为另一个示例，在类似状态下使用其他充电方法可以在几分钟内传输相同电荷量。
在一个示例中，充电连接器136和EVSE 134两者都可以被配置为符合关于电动化车辆充电的行业标准，诸如但不限于汽车工程师协会(SAE)J1772、J1773、J2954、国际标准组织(ISO)15118-1、15118-2、15118-3、德国DIN规范70121等等。在一个示例中，充电连接器136的凹槽可以包括多个端子，使得第一端子和第二端子可以被配置为分别使用1级和2级AC充电来传输电力，并且第三端子和第四端子可以是DC充电端子且可以被配置为使用1级、2级或3级DC充电来传输电力。
还可以设想具有更多或更少端子的不同布置的连接器。在一个示例中，充电连接器136可以包括被配置为建立接地连接、向EVSE 134发送和从EVSE 134接收控制信号、发送或接收接近检测信号等等的端子。接近信号可以是指示车辆102的充电连接器136与EVSE134的对应连接器之间的接合状态的信号。控制信号可以是用于监测和控制充电过程的低电压脉冲宽度调制(PWM)信号。充电器138可以被配置为响应于从EVSE 134接收到对应信号而发起向车辆102的能量传输。在一个示例中，充电器138可以被配置为响应于请求信号的占空比大于预定义阈值而发起充电。
牵引电池106电连接124到电机104，使得存储在牵引电池106中的能量可以由电机104使用和/或补充。牵引电池106与电机104之间的连接(通常以虚线示出)124可以是被配置为传输大于50伏(V)的电压的高电压连接。在一个示例中，电机104可以电连接到逆变器(未示出)，从而在电机104与牵引电池106之间提供双向能量传输。当电机104以马达模式操作时，逆变器可以将由牵引电池106提供的高电压直流(DC)输出转换为电机104的适当功能性可能所需的三相交流(AC)。当电机104以再生模式操作时，逆变器可以将来自用作发电机的电机104的三相AC输出转换为牵引电池106所需的DC输入。除了提供推进能量之外，牵引电池106还可以为使用大于50V的电压进行操作的其他车辆电气部件(诸如一个或多个压缩机和电加热器)提供能量。
牵引电池106可以被配置为向与车辆102的其他电气负载兼容的低电压DC电源提供能量。DC/DC转换器120可以连接在由一个或多个低电压子系统或部件使用的低电压连接122与由例如电机104和牵引电池106使用的高电压连接124之间。高电压连接124和低电压连接122可以是操作以传输彼此不同的相应电流量、承受彼此不同的相应电压差等等的电路连接。作为一个示例，高电压连接124可以被配置为传输大于由低电压连接122传输的电流的电流。作为另一个示例，高电压连接124可以连接到需要大于与连接到低电压连接122的部件相关联的工作电压的工作电压的部件。
在一些情况下，DC/DC转换器120可以是双向升降压转换器，其被配置为转换流入和流出高电压连接124和低电压连接122的功率。例如，在降压模式中，DC/DC转换器120可以将牵引电池106的高电压DC输出降低(“降压”)到低电压连接122部件所需的低电压DC输入。在另一个示例中，以升压模式操作的DC/DC转换器120可以将低电压连接122部件的低电压DC输出增加(“升压”)到与牵引电池106兼容的高电压DC输入。
电池控制器118可以监控和控制DC/DC转换器120和低电压子系统或部件的操作，诸如激活转换器120以对低电压连接122部件充电或放电、激活低电压连接122部件以传输电力以当发动机108关闭时辅助推进、对低电压连接122部件进行激励或去激励、允许或禁止激活转换器120等等。另外或替代地，DC/DC转换器120和一些或所有低电压连接122部件可以被配置为从混合动力传动系统控制器110接收命令信号。在一些情况下，经由低电压连接122彼此电连接并与车辆102配电网络的其他部分电连接的低电压子系统或部件通常可以被称为低电压总线。
低电压总线可以是将一个或多个低电压连接122部件(诸如但不限于附件负载电源130和附件负载132)连接在一起的电气总线。连接到低电压连接122的附件负载电源130可以被配置为向附件负载132(诸如但不限于车厢和推进系统气候控制、车厢照明、车辆音频系统等等)提供能量。为附件负载132供电的其他示例可以是在熄火和/或发动机关闭状态期间为车辆102的一个或多个电气负载供电。
图2A示出了车辆102的示例性充电系统200-A。充电器138可以包括一个或多个处理器202，所述处理器与存储器204和计算机可读存储介质206两者连接并且被配置为执行指令、命令和支持本文中描述的过程的其他程序。例如，充电器138可以被配置为执行电池充电应用的指令208以在充电期间和/或紧接着在充电完成后提供诸如一次性或循环充电计划、充满电剩余时间、充电完成警报和车厢调节偏好的特征。可以使用多种类型的计算机可读存储介质206以非易失性方式维持此类指令208和其他数据。计算机可读介质206(也被称为处理器可读介质或存储装置)包括参与提供可以由充电器138的处理器202读取的指令或其他数据的任何非暂时性(例如，有形)介质。可以根据使用多种编程语言和/或技术创建的计算机程序来编译或解译计算机可执行指令208，所述多种编程语言和/或技术包括但不限于以下单一形式或组合形式：Java、C、C++、C#、Objective C、Fortran、Pascal、JavaScript、Python、Perl和PL/SQL。
充电器138可以例如经由车内网络142与电池控制器118通信。作为一些示例，车内网络142可以包括车辆控制器局域网(CAN)、以太网和面向媒体的系统传输(MOST)。例如，响应于检测到EVSE 134已经经由连接器136连接到车辆102，充电器138可以向电池控制器118发送指示对发起向车辆102的能量传输的请求的信号。然后，充电器138和/或电池控制器118可以发起操作，例如，断开或闭合多个开关等等，以允许电能从EVSE 134传输到车辆102。在一个示例中，发起从EVSE 134到车辆102的能量流可以包括发起从EVSE 134到车辆102的所有电气负载的能量流。在给定充电阶段期间接收电力的车辆102的电气负载可以包括充电负载(例如，牵引电池106)和非充电负载，即，除了被充电的牵引电池106之外的所有电气负载。作为一些示例，在给定电池充电阶段期间接收电力的非充电负载可以包括高电压电气负载(诸如但不限于压缩机和电加热器)以及低电压电气负载(诸如但不限于附件负载)。在一些情况下，发起向车辆102的充电流可以发起向连接122到一个或多个附件负载电源130的DC/DC转换器120的能量流，所述附件负载电源继而为附件负载132供电。
图2B示出了用于估计对车辆102的牵引电池106充电的充电时间的示例性数字用户界面可视化200-B。显示器220可以与充电器138和/或电池控制器118电连接并通信。在一些情况下，显示器220可以与车辆102的其他系统、子系统和控制器(诸如但不限于信息娱乐、内部气候控制、车辆102导航和调制解调器)连接并通信。显示器220可以包括被配置为接收触觉输入的输入接口，以及执行和存储与所接收的输入一致的指令的对应的处理器、存储器以及易失性和非易失性存储系统。另外或替代地，显示器220可以包括输出界面，所述输出接口被配置为根据与其连接的音频/视频输入装置呈现与来自一个或多个车辆控制器的信号、所接收的用户触觉或按钮输入相对应的一个或多个数字可视化等等。作为一些示例，显示器220可以被配置为呈现与车辆102功能性(诸如信息娱乐、内部气候控制、车辆导航和调制解调器)相关的数字可视化。
作为一个示例，数字可视化200-B可以指示车辆充电应用218并且可以响应于检测到对应的用户选择和/或车辆系统信号或命令而被呈现。在一些情况下，响应于检测到EVSE134已经连接到车辆102，可以呈现数字可视化200-B。充电应用218可以被配置为接收输入并提供与计划和/或发起向车辆102的电能传输有关的输出，例如，对牵引电池106充电和/或对车辆102的其他非充电电气负载供电。充电应用218可以包括与计划和/或发起向车辆102的电能传输有关的多个用户或系统可修改的或不可修改的、用户输入的或系统确定的值。
作为一个示例，下一次充电显示区域210可以包括指示即将到来的充电开始和/或结束日期和时间的一个或多个值，并且可以基于先前定义的充电计划、用户优选的充电时间等等来确定和呈现。作为另一个示例，行驶时间(go-time)显示区域212可以包括指示车辆102可以行驶的预期日期和时间的一个或多个值，并且可以基于先前定义的或系统检测到的用户驾驶计划来确定和呈现。作为又一个示例，电荷水平显示区域214可以包括指示基于由电池控制器118和/或充电器138检测到的牵引电池106的SOC确定和呈现的牵引电池106的当前电荷水平的一个或多个值。作为又一示例，充满电时间显示区域216可以包括指示使牵引电池106充满电的时间段的一个或多个值，并且可以基于牵引电池106的SOC、电荷转移速率(例如，慢速或快速充电)以及其他当前系统参数、工况等等来确定和呈现。
在一些情况下，显示区域210、212、214和216的一个或多个值可以基于指示由充电器138和电池控制器118接收的一个或多个系统操作参数的信号，所述系统操作参数诸如已连接EVSE 134的当前可用充电功率、从已连接EVSE 134到车辆102的当前输入电流和/或电压、附件电源130的SOC、牵引电池106的当前SOC、在下一次充电事件期间实现的牵引电池106的目标SOC等等。在一些其他情况下，显示区域210、212、214和216的一个或多个值可以基于指示车辆102外部的一个或多个参数的信号，所述参数诸如但不限于车辆102附近的当前环境空气温度、日历季节、当年时间和当前充电事件的当日时间等等。
数字可视化200-B可以包括多个用户或系统控件222，例如，软按钮、按键等，所述控件被配置为接收输入或命令以修改显示区域210、212、214和216的值，电荷可以根据所述值转移到车辆102。控件222可以被配置为接收命令以立即或在稍后日期和时间发起EVSE134对牵引电池106的充电。尽管控件222被示出为在显示器220上呈现的软键，但是也可以设想其他控件类型，包括软件或硬件控件。
图3示出了用于在第一次开始时间T第一次310对牵引电池106发起充电以使牵引电池106在定义的充电完成时间312之前充满电的示例性系统300。充电器138可以包括非充电负载估计控制器302和充电开始时间控制器304。非充电负载估计控制器302可以被配置为接收指示一个或多个系统操作参数以基于所接收的信号、在牵引电池106上实现充满电的时间段来发起充电的多个信号。在一个示例中，非充电负载估计控制器302可以与EVSE 134电连接并通信，并且可以被配置为从EVSE 134接收指示当前可用充电功率的信号。在一些情况下，非充电负载估计控制器302可以基于流向车辆102的当前输入电流和/或电压来检测当前可用充电功率。
非充电负载估计控制器302可以接收指示附件电源130的SOC、牵引电池106的当前SOC、在当前充电事件期间要实现的牵引电池106的目标SOC的一个或多个信号306。还可以设想从EVSE 134和/或车辆102控制器接收的其他输入、信号和操作参数。在一些情况下，由非充电负载估计控制器302接收的信号306中的一者或多者可以指示充电系统外部的一个或多个参数，诸如但不限于车辆102附近的当前环境空气温度、日历季节、当年时间和当前充电事件的当日时间等等。
非充电负载估计控制器302可以被配置为基于所接收的信号306来输出第一次估计的非充电负载能量E非充电，估计的308，其指示被估计为由非充电负载在第一次(当前)充电阶段期间消耗的能量。在一个示例中，非充电负载估计控制器302可以将第一次估计的非充电负载能量E非充电，估计的308输出到充电开始时间控制器304，所述充电开始时间控制器继而在第一次开始时间T第一次310发起从EVSE 134到车辆102的能量传输。充电开始时间控制器304可以被配置为基于以下项来确定发起向车辆102的能量传输的第一次开始时间T第一次310：所接收的第一次估计的非充电能量值E非充电，估计的308和定义的充电完成时间312。
图4示出了用于在第二次开始时间T第二次414对牵引电池106发起充电以使牵引电池106在定义的充电完成时间312之前充满电的示例性系统400。充电器138可以包括自适应非充电负载估计控制器(以下称为自适应控制器)402和差值控制器404。自适应控制器402可以被配置为接收信号306，包括附件电源130的SOC、牵引电池106的当前SOC、在当前充电事件期间要实现的牵引电池106的目标SOC，以及充电系统外部的一个或多个参数，诸如但不限于车辆102附近的当前环境空气温度、日历季节、当年时间和当前充电事件的当日时间等等。
自适应控制器402可以被配置为从差值控制器404接收非充电负载能量410差值信号。差值信号410可以指示第一次估计的非充电负载能量E非充电，估计的，下一次406(即，被估计为由非充电负载在第一次充电阶段期间消耗的能量)与第一次实际非充电负载能量E非充电，实际的，下一次408(即，由非充电负载在第一次充电阶段期间实际消耗的能量)之间的差值。
充电器138可以被配置为基于由EVSE 134传输到车辆102的能量与由牵引电池106接收的能量之间的差值来确定在第一次充电阶段结束时的第一次实际非充电负载能量E非充电，实际的，下一次408。在一个示例中，充电器138可以通过在第一次充电阶段的整个时间段对由非充电电气负载消耗的能量进行积分来确定由非充电负载使用(或消耗)的第一次实际能量408。例如，充电器138可以根据以下等式来确定第一次实际非充电负载能量E非充电，实际的，下一次408：
Figure BDA0002157617850000151
其中V主总线指示主总线的电压，I充电器指示EVSE 134对车辆102的充电器138的电流输入，并且I牵引电池指示流向车辆102的牵引电池106的电流输入。在一些示例中，差值控制器404可以被配置为通过从第一次实际非充电负载能量E非充电，实际的，第一次408或由非充电负载在第一次充电阶段期间实际消耗的能量中减去第一次估计的非充电负载能量E非充电，估计的，第一次406或被估计为由非充电负载在第一次充电阶段期间消耗的能量来确定差值信号410。
自适应控制器402可以被配置为基于所接收的信号306和410来输出下一次估计的非充电负载能量E非充电，估计的，第一次412，其指示被估计为由非充电负载在下一次充电阶段期间消耗的能量。在一个示例中，自适应控制器402可以将下一次估计的非充电负载能量E非充电，估计的，下一次412输出到充电开始时间控制器304，所述充电开始时间控制器继而在第二次开始时间T第二次414发起从EVSE 134到车辆102的能量传输。充电开始时间控制器304可以被配置为基于以下项来确定发起向车辆102的能量传输的第二次开始时间T第二次414：所接收的下一次估计的非充电能量值E非充电，估计的，下一次412和定义的充电完成时间312。
因此，对于当前充电事件，充电开始时间控制器304基于被估计为由非充电负载在前一(第一次)充电阶段消耗期间消耗的能量与由非充电负载在前一(第一次)充电阶段期间实际消耗的能量的组合来估计使牵引电池106在定义的充电完成时间312之前充满电的开始时间。第一次充电阶段可以是包括紧接在下一次充电事件发起之前发生的一对充电发起和完成信号的充电阶段。
图5A和图5B分别示出了用于在预定义开始时间发起充电以使牵引电池106在定义的充电完成时间312之前充满电的示例性过程500-A和500-B。在一些情况下，过程500的一个或多个框可以是存储在对应的易失性或非易失性存储器和数据存储装置中并由车辆102的一个或多个控制器(诸如但不限于充电器138、充电开始时间控制器304、自适应控制器402和差值控制器404)的对应处理器执行的指令。还可以设想执行过程500的一个或多个框的不同布置和配置。
过程500-A可以在框502处开始，其中充电器138检测到对车辆102的牵引电池106充电的请求。在一个示例中，充电器138可以检测到EVSE 134的电连接器引脚已经插入车辆充电连接器136的对应狭槽中。在框504处，充电器138检测充电阶段的一个或多个输入参数。输入参数的示例包括但不限于指示附件电源130的SOC、牵引电池106的SOC、在充电阶段期间要实现的牵引电池106的目标SOC以及充电系统外部的一个或多个参数的信号，所述参数诸如但不限于车辆102附近的当前环境空气温度、日历季节或当年时间(例如，冬季、春季、夏季或秋季)以及当天时间。
在框506处，充电器138从输入参数识别第一次估计的非充电负载能量E非充电，估计的，第一次。在框508处，充电器138基于以下项在第一次开始时间T第一次对牵引电池106发起充电：第一次估计的非充电负载能量E非充电，估计的，第一次和定义的充电完成时间312。在框510处，充电器138可以检测到牵引电池106已经充满电。在充电完成时，充电器138在框512处确定第一次实际非充电负载能量E非充电，实际的，第一次408。在一个示例中，充电器138可以根据基于以下项来确定第一次实际非充电负载能量E非充电，实际的，下一次408：由EVSE134传输到车辆102的能量与由牵引电池106接收的能量之间的差值。在另一个示例中，充电器138可以通过以下操作来确定第一次实际非充电负载能量E非充电，实际的，下一次408：在第一次充电阶段的整个时间段内对由非充电电气负载消耗的能量进行积分。
在框514处，充电器138可以确定第一次估计的非充电负载能量E非充电，估计的，下一次406或被估计为由非充电负载在第一次充电阶段期间消耗的能量与第一次实际非充电负载能量E非充电，实际的，下一次408或由非充电负载在第一次充电阶段期间实际消耗的能量之间的差值是否大于阈值。在一个示例中，充电器138可以将第一次估计的非充电负载能量E非充电，估计的，下一次406从第一次实际非充电负载能量E非充电，实际的，下一次408中减去并且确定所述差值是否大于阈值。如果所述差值小于阈值，则充电器138可以返回到框502，其中其可以等待检测到对牵引电池106充电的请求。
响应于第一次估计的非充电负载能量与实际非充电负载能量之间的差值大于阈值，充电器138在框516处更新与检测到的输入参数相对应的下一次估计的非充电负载能量E非充电，估计的，下一次。参考图5B，示出了用于在第二次开始时间发起充电以使牵引电池106在定义的充电完成时间312之前充满电的过程500-B。在框518处，充电器138检测对牵引电池106充电的下一次请求。
在框520处，充电器138检测下一次充电阶段输入参数。充电器138然后可以前进到框524，其中其基于以下项在第二次开始时间发起充电以使牵引电池106在定义的充电完成时间312之前充满电：下一次估计的非充电负载能量E非充电，估计的，下一次。在一些示例中，在检测到下一次充电阶段输入参数之后，充电器138可以前进到框522，其中充电器138将检测到的下一次充电阶段输入参数与第一次充电阶段的第一次输入参数进行比较。第一次和下一次阶段输入参数的示例包括但不限于指示附件电源130的SOC、牵引电池106的SOC、在充电阶段期间要实现的牵引电池106的目标SOC以及充电系统外部的一个或多个参数的信号，所述参数诸如但不限于车辆102附近的当前环境空气温度、日历季节或当年时间(例如，冬季、春季、夏季或秋季)以及当天时间。
在一个示例性实施方式中，如果下一次充电阶段参数和第一次充电阶段输入参数不相同，则充电器138可以返回到框506，其中其基于检测到的下一次充电阶段的输入参数来确定估计的非充电负载能量。另外或替代地，如果下一次充电阶段输入参数和第一次充电阶段输入参数相同，则充电器138在框524处基于以下项在第二次开始时间发起充电以使牵引电池106在定义的充电完成时间312之前充满电：下一次估计的非充电负载能量E非充电，估计的，下一次。在框526处，充电器138可以检测到牵引电池106已经充满电。然后，过程500-A和500-B可以结束。
在一些示例中，响应于检测到对牵引电池106充电的请求或者响应于另一个信号或请求，可以重复过程500。在一些其他情况下，响应于在框526处完成下一次充电阶段，充电器138可以被配置为基于以下项来确定下一次实际非充电负载能量E非充电，实际的，下一次：由EVSE134传输到车辆102的能量与由牵引电池106在下一次充电阶段期间接收的能量之间的差值。然后充电器138可以基于以下项来更新与下一次充电阶段的输入参数相对应的下一次估计的非充电负载能量E非充电，估计的，下一次：用于确定下一次充电阶段期间的第二次开始时间的下一次估计的非充电负载能量E非充电，估计的，下一次的值与在下一次充电阶段期间消耗的下一次实际非充电负载能量E非充电，实际的，下一次之间的差值。
本文所公开的过程、方法或算法可以交付给处理装置、控制器或计算机(其可以包括任何现有的可编程电子控制单元或专用电子控制单元)或者由其实施。类似地，所述过程、方法或算法可以存储为可由控制器或计算机执行的呈许多形式的数据和指令，所述形式包括(但不限于)永久地存储在诸如ROM装置的不可写存储介质上的信息以及可变地存储在诸如软盘、磁带、CD、RAM装置和其他磁性和光学介质的可写存储介质上的信息。所述过程、方法或算法还可以在软件可执行对象中实施。替代地，所述过程、方法或算法可以全部或部分使用合适的硬件部件(诸如专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)、状态机、控制器或其他硬件部件或装置)或者硬件、软件和固件部件的组合来实施。
用在说明书中的词汇是描述性词汇，而不是限制性的词汇，并且应当理解，可以在不脱离本公开的精神和范围的情况下做出各种改变。如前所述，各种实施例的特征可以组合以形成可能未明确描述或示出的本发明的另外的实施例。尽管各种实施例就一个或多个期望特性而言可能已经被描述为提供优点或优于其他实施例或现有技术实施方式，但是所属领域普通技术人员认识到，可以折衷一个或多个特征或特性以实现取决于具体应用和实施方式的期望整体系统属性。这些属性可以包括但不限于成本、强度、耐用性、生命周期成本、市场适销性、外观、包装、尺寸、服务能力、重量、可制造性、易组装性等。因此，就一个或多个特性而言，描述为期望性不及其他实施例或现有技术实施方式的实施例不在本公开的范围之外并且对于特定应用可以为所期望的。
根据本发明，提供了一种车辆系统，所述车辆系统具有电池和充电控制器，所述充电控制器被配置为对于第一次循环，在从定义的充电完成时间和非充电负载的第一次能量估计确定的第一次开始时间对所述电池发起充电，并且对于下一次充电循环和相同定义的充电完成时间，在从所述相同定义的充电完成时间和由所述非充电负载在所述第一次循环期间消耗的实际能量识别的下一次开始时间对所述电池发起充电，所述下一次开始时间晚于所述第一次开始时间。
根据实施例，所述充电控制器还被配置为对于所述第一次循环以从所述定义的充电完成时间识别的第一次速率对所述电池充电，并且对于所述下一次循环以从所述相同定义的充电完成时间和所述实际消耗能量识别的下一次速率对所述电池充电，所述下一次速率不同于所述第一次速率。
根据实施例，以相同速率执行所述第一次循环和下一次循环期间的充电。
根据实施例，所述充电控制器还被配置为基于环境温度或湿度来识别所述第一次开始时间和下一次开始时间。
根据实施例，所述充电控制器还被配置为基于日历日期或当日时间来识别所述第一次开始时间和下一次开始时间。
根据实施例，所述充电控制器还被配置为基于可用充电功率、测量的牵引电池荷电状态(SOC)、测量的辅助电池SOC或目标牵引电池SOC来识别所述第一次开始时间和下一次开始时间。
根据本发明，一种方法包括通过控制器对于第一次循环，在从预定义完成时间识别的第一次开始时间对电池充电，并且对于下一次循环和与所述第一次循环相同的预定义完成时间，在从所述相同预定义完成时间和由非充电负载在所述第一次循环期间消耗的实际能量识别的下一次开始时间对所述电池充电，所述下一次开始时间晚于所述第一次开始时间。
根据实施例，以从所述预定义完成时间识别的第一次速率进行对于所述第一次循环的充电，并且以从所述相同预定义完成时间和所述实际消耗能量识别的下一次速率进行对于所述下一次循环的充电，所述下一次速率小于所述第一次速率。
根据实施例，以相同速率执行所述第一次循环和下一次循环期间的充电。
根据实施例，以第一次速率进行所述第一次循环期间的充电，并且以大于所述第一次速率的下一次速率进行所述下一次循环期间的充电。
根据实施例，基于环境温度或湿度来进一步识别所述第一次开始时间和下一次开始时间。
根据实施例，基于日历季节或当日时间段来进一步识别所述第一次开始时间和下一次开始时间。
根据实施例，基于可用充电功率、测量的牵引电池荷电状态(SOC)、测量的辅助电池SOC或目标牵引电池SOC来进一步识别所述第一次开始时间和下一次开始时间。
根据本发明，提供了一种车辆系统，所述车辆系统具有电池和充电控制器，所述充电控制器被配置为对于第一次循环，以从定义的充电完成时间识别的第一次速率对所述电池充电，并且对于下一次充电循环和相同定义的充电完成时间，以从所述相同定义的充电完成时间和由非充电负载在所述第一次循环期间消耗的实际能量识别的下一次速率对所述电池充电，所述下一次速率小于所述第一次速率。
根据实施例，所述充电控制器还被配置为识别所述第一次循环和下一次循环中的每一者的充电开始时间。
根据实施例，所述充电开始时间是相同的。
根据实施例，所述充电控制器还被配置为基于环境温度、时间参数或车辆参数来识别所述第一次速率和下一次速率。

Claims (15)

1.一种车辆系统，其包括：
电池；以及
充电控制器，其被配置为，
对于第一次循环，在从定义的充电完成时间和非充电负载的第一次能量估计确定的第一次开始时间对所述电池发起充电，并且，
对于下一次充电循环和相同定义的充电完成时间，在从所述相同定义的充电完成时间和由所述非充电负载在所述第一次循环期间消耗的实际能量识别的下一次开始时间对所述电池发起充电，所述下一次开始时间晚于所述第一次开始时间。
2.如权利要求1所述的车辆系统，其中所述充电控制器还被配置为对于所述第一次循环以从所述定义的充电完成时间识别的第一次速率对所述电池充电，并且对于所述下一次循环以从所述相同定义的充电完成时间和所述实际消耗能量识别的下一次速率对所述电池充电，所述下一次速率不同于所述第一次速率。
3.如权利要求1所述的车辆系统，其中以相同速率执行所述第一次循环和下一次循环期间的充电。
4.如权利要求1所述的车辆系统，其中所述充电控制器还被配置为基于环境温度或湿度来识别所述第一次开始时间和下一次开始时间。
5.如权利要求1所述的车辆系统，其中所述充电控制器还被配置为基于日历日期或当日时间来识别所述第一次开始时间和下一次开始时间。
6.如权利要求1所述的车辆系统，其中所述充电控制器还被配置为基于可用充电功率、测量的牵引电池荷电状态(SOC)、测量的辅助电池SOC或目标牵引电池SOC来识别所述第一次开始时间和下一次开始时间。
7.一种方法，其包括：
通过控制器，
对于第一次循环，在从预定义完成时间识别的第一次开始时间对电池充电，并且
对于下一次循环和与所述第一次循环相同的预定义完成时间，在从所述相同预定义完成时间和由非充电负载在所述第一次循环期间消耗的实际能量识别的下一次开始时间对所述电池充电，所述下一次开始时间晚于所述第一次开始时间。
8.如权利要求7所述的方法，其中以从所述预定义完成时间识别的第一次速率进行对于所述第一次循环的充电，并且以从所述相同预定义完成时间和所述实际消耗能量识别的下一次速率进行对于所述下一次循环的充电，所述下一次速率小于所述第一次速率。
9.如权利要求7所述的方法，其中以相同速率执行所述第一次循环和下一次循环期间的充电。
10.如权利要求7所述的方法，其中以第一次速率进行所述第一次循环期间的充电，并且以大于所述第一次速率的下一次速率进行所述下一次循环期间的充电。
11.如权利要求7所述的方法，其中基于环境温度或湿度来进一步识别所述第一次开始时间和下一次开始时间。
12.如权利要求7所述的方法，其中基于日历季节或当日时间段来进一步识别所述第一次开始时间和下一次开始时间。
13.如权利要求7所述的方法，其中基于可用充电功率、测量的牵引电池荷电状态(SOC)、测量的辅助电池SOC或目标牵引电池SOC来进一步识别所述第一次开始时间和下一次开始时间。
14.一种车辆系统，其包括：
电池；以及
充电控制器，其被配置为
对于第一次循环，以从定义的充电完成时间识别的第一次速率对所述电池充电，并且，
对于下一次充电循环和相同定义的充电完成时间，以从所述相同定义的充电完成时间和由非充电负载在所述第一次循环期间消耗的实际能量识别的下一次速率对所述电池充电，所述下一次速率小于所述第一次速率。
15.如权利要求14所述的车辆系统，其中所述充电控制器还被配置为识别所述第一次循环和下一次循环中的每一者的充电开始时间。
CN201910722208.7A 2018-08-10 2019-08-06 充电期间的车辆能量消耗 Pending CN110816318A (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US16/100,685 2018-08-10
US16/100,685 US11110809B2 (en) 2018-08-10 2018-08-10 Vehicle energy consumption during charging

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN110816318A true CN110816318A (zh) 2020-02-21

Family

ID=69186402

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201910722208.7A Pending CN110816318A (zh) 2018-08-10 2019-08-06 充电期间的车辆能量消耗

Country Status (3)

Country Link
US (1) US11110809B2 (zh)
CN (1) CN110816318A (zh)
DE (1) DE102019121331A1 (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113346592A (zh) * 2021-06-17 2021-09-03 宁波吉利汽车研究开发有限公司 一种电池充电控制方法、装置及车辆

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10737584B2 (en) * 2018-10-18 2020-08-11 Ford Global Technologies, Llc Battery state of charge reset
US11186191B2 (en) * 2018-12-07 2021-11-30 Delta Electronics, Inc. Charging device for electric vehicle
EP3798047A1 (en) * 2019-09-24 2021-03-31 Volvo Car Corporation Facilitating battery maintenance
EP3974243A1 (en) * 2020-09-28 2022-03-30 Hyundai Mobis Co., Ltd. Communication method between electric vehicle, supply equipment and power grid operation server
KR20220043989A (ko) * 2020-09-28 2022-04-06 현대모비스 주식회사 전기 차량, 전원 공급 장치 및 전력망 운용 서버 사이의 통신 방법
WO2023154391A1 (en) * 2022-02-11 2023-08-17 ENEL X Way S.r.l. Systems and methods for battery capacity tracking using vehicle charging metrics

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP4342723A1 (en) * 2008-08-18 2024-03-27 Christopher B. Austin Vehicular battery charger, charging system, and method
JP2011072067A (ja) 2009-09-24 2011-04-07 Toyota Motor Corp 車両の電源システムおよびそれを備える電動車両
DE102011109422A1 (de) 2011-08-04 2013-02-07 Daimler Ag Verfahren zum Aufladen einer Batterie eines Fahrzeuges
US8768549B2 (en) * 2011-11-04 2014-07-01 Tennant Company Battery maintenance system
US10328814B2 (en) 2016-04-05 2019-06-25 Ford Global Technologies, Llc Systems and methods to determine electric vehicle range based on environmental factors

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113346592A (zh) * 2021-06-17 2021-09-03 宁波吉利汽车研究开发有限公司 一种电池充电控制方法、装置及车辆
CN113346592B (zh) * 2021-06-17 2024-04-16 宁波吉利汽车研究开发有限公司 一种电池充电控制方法、装置及车辆

Also Published As

Publication number Publication date
DE102019121331A1 (de) 2020-02-13
US20200047622A1 (en) 2020-02-13
US11110809B2 (en) 2021-09-07

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US11110809B2 (en) Vehicle energy consumption during charging
US10737584B2 (en) Battery state of charge reset
US11014451B2 (en) Reconfigurable electrical power conversion system
US10675983B2 (en) Method and arrangement for determining a value of the state of energy of a battery in a vehicle
CN104640734B (zh) 车辆控制系统、车辆信息提供装置以及车辆信息提供方法
US10800284B2 (en) Charging strategies to mitigate lithium plating in electrified vehicle battery
CN107953780B (zh) 车辆电力供应控制
US11424636B2 (en) Micro-grid smart output adaptor
US20140132214A1 (en) Electrically powered vehicle and method for controlling electrically powered vehicle
EP2978626B1 (en) Techniques for enhanced battery pack recharging
CN110014935B (zh) 用于对电动车辆的电池充电的方法
US10714966B2 (en) Isolation switch operation
CN103568855A (zh) 电动车辆中的低压dc/dc转换器的主动控制系统
US9707855B1 (en) Battery overcurrent diagnostic system
CN102738537A (zh) 用于加热车辆蓄电池的方法和系统
CN110829862A (zh) 车载发电机逆变器输入功率的动态控制
CN109955707B (zh) 混合动力汽车及其发电控制方法与动力系统
CN110650863A (zh) 用于平衡电池组的方法和装置
CN114256949A (zh) 电动化车辆车载发电机功率限制仲裁
CN116068445A (zh) 电池组的劣化诊断装置及电池组的劣化诊断方法
US10906374B2 (en) A/C compressor control using refrigerant pressure
CN111619541A (zh) 用于车辆能量管理优化的单圈学习
US10703222B2 (en) Adjustable traction battery state of charge range
US11014461B2 (en) Charge port contactor operation
CN114248656A (zh) 用于电动化车辆电池的充电时间预测

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
TA01 Transfer of patent application right
TA01 Transfer of patent application right

Effective date of registration: 20221028

Address after: Dearborn, Michigan, USA

Applicant after: Ford Global Technologies, LLC

Applicant after: Ford Electric Mach Technology (Nanjing) Co.,Ltd.

Address before: Dearborn, Michigan, USA

Applicant before: Ford Global Technologies, LLC