CN110816444A - 车辆及其控制方法以及电力管理装置 - Google Patents

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Abstract

一种车辆可以包括：发电机，被配置为生成电力；电池，被配置为存储由发电机生成的电力；电池传感器，被配置为检测电池的电压、电流和荷电状态(SOC)值；和电力管理装置，被配置为：从电池传感器接收电池的电压、电流和SOC值；基于电池的SOC值，识别电池是否是低充电；以及基于电池的电压和电流，识别电池的低充电的原因。

Description

车辆及其控制方法以及电力管理装置
技术领域
本发明涉及车辆及其控制方法，更具体地涉及能够识别车辆中的低充电(lowcharge)电池的原因的车辆及其控制方法以及电力管理装置。
背景技术
一般而言，车辆表示使用化石燃料、电力等作为动力源，在道路或火车轨道上行驶的交通工具。
车辆可以包括被配置为用于起动的起动电动机，并且车辆设置有各种汽车电子设备以保护驾驶员并为驾驶员提供方便和乐趣。此外，车辆可以包括用于产生供应到起动电动机和汽车电子设备的电力的发电机，以及用于存储由发电机产生的电力的电池。
重要的是保持车辆中的电池的荷电状态恒定以确保汽车电子设备的稳定操作。如果电池的荷电状态没有保持恒定，则车辆可能无法起动，或者汽车电子设备可能发生故障。
特别地，随着自动驾驶车辆和拼车变得受欢迎，驾驶员难以检查电池状况，包括车辆是否起动良好或者汽车电子设备是否无故障地操作。
在本发明的背景部分中公开的信息仅用于增强对本发明的一般背景的理解并且可不被认为是对本信息形成本领域技术人员已知的现有技术的承认或任何形式的暗示。
发明内容
本发明的各个方面涉及提供被配置为用于识别车辆中的低充电电池的原因的车辆及其控制方法以及电力管理装置。
本发明的另外的各个方面将在下面的描述中部分地阐述，并且将部分地从该描述中显而易见，或者可由本发明的实践来获知。
根据本公开的一方面，车辆可以包括：发电机，被配置为生成电力；电池，被配置为存储由发动机生成的电力；电池传感器，被配置为检测电池的电压、电流和荷电状态(SOC)值；和电力管理装置，被配置为：从电池传感器接收电池的电压、电流和SOC值；基于电池的SOC值，识别电池是否是低充电；以及基于电池的电压和电流，识别电池的低充电的原因。
电力管理装置可以基于停车开始时的电池的SOC值与行驶开始时的电池的SOC值之间的差值，识别车辆停车期间电池是否是低充电，并且基于行驶开始时的电池的SOC值与停车开始时的电池的SOC值之间的差值，识别车辆行驶时电池是否是低充电。
电力管理装置可以基于车辆停车期间的平均暗电流是否大于基准暗电流，识别电池的低充电是否是由车辆的暗电流引起的。
电力管理装置可以基于车辆的停车时间是否大于基准停车时间，识别电池的低充电的原因是过度的停车时间。
电力管理装置可以基于车辆的再生制动中的电池的平均电压，识别电池的低充电的原因是发电机的故障。
电力管理装置可以基于车辆的再生制动中的电池的平均电流，识别电池的低充电的原因是电池的劣化。
电力管理装置可以基于车辆的除再生制动之外的其他行驶中的电池的平均电流，识别电池的低充电的原因是车辆中所包含的电气负载的故障或行驶时间不足。
根据本公开的另一方面，一种车辆的控制方法，该车辆包括被配置为生成电力的发电机和被配置为存储由发电机生成的电力的电池，该控制方法可以包括：检测电池的电压、电流和荷电状态(SOC)值；基于电池的SOC值，识别电池是否处于低充电；以及基于电池的电压和电流，识别电池的低充电的原因。
根据本公开的另一方面，电力管理装置可以包括：通信部，被配置为与被配置为检测电池的电压、电流和荷电状态(SOC)值的电池传感器通信；存储装置，被配置为存储电池的电压、电流和SOC值的状态；和控制器，被配置为：通过通信部从电池传感器接收电池的电压、电流和SOC值；基于电池的SOC值，识别电池是否处于低充电；以及基于电池的电压和电流，识别电池的低充电的原因。
本发明的方法和装置具有其他特征和优点，这些特征和优点将从并入本文的附图和以下详细描述中显而易见或者在附图和以下详细描述中更详细地阐述，附图和以下详细描述一起用于解释本发明的某些原理。
附图说明
图1是示例性地示出根据本发明的示例性实施例的车辆的主要配置的视图；
图2是示例性地示出根据本发明的示例性实施例的车辆的汽车电子设备的视图；
图3是示例性地示出根据本发明的示例性实施例的车辆的动力系统的视图；
图4是示例性地示出根据本发明的示例性实施例的车辆的电力管理装置的视图；
图5是示例性地示出根据本发明的示例性实施例的用于识别在车辆中电池是否是低充电的时间点的视图；
图6是示例性地示出根据本发明的示例性实施例的用于在车辆的停车期间识别低充电电池的方法的视图；
图7是示例性地示出根据本发明的示例性实施例的在车辆的再生制动区间中的数据收集方法的视图；
图8是示例性地示出根据本发明的示例性实施例的在车辆的再生制动期间的制动信号、再生制动电压、和再生制动电流的视图；
图9是示例性地示出根据本发明的示例性实施例的用于在车辆运行期间识别低充电电池的方法的视图；
图10是示例性地示出根据本发明的示例性实施例的基于车辆行驶期间的低充电电池的原因的电池的电压和电流的视图。
可理解，附图不一定按比例绘制，提供了对说明本发明的基本原理的各种特征的某种简化表示。如本文公开的本发明的包括例如具体尺寸、取向、位置、和形状的具体设计特征将由特别预期的应用和使用环境部分地确定。
在图形中，贯穿附图的若干图形，附图标记指本发明的相同的或等效的零件。
具体实施方式
现在将详细参考本发明的各种实施例，其示例在附图中示出并且在下面描述。虽然结合本发明的示例性实施例描述本发明，但是应当理解，本描述不旨在将本发明限制到这些示例性实施例。另一方面，本发明旨在不仅涵盖本发明的示例性实施例，而且涵盖可包括在如所附权利要求限定的本发明的精神和范围内的各种替代方案、修改、等效方案、和其他实施例。
提供以下详细描述以帮助读者获得对本文描述的方法、装置和/或系统的全面理解。因此，本领域技术人员将会想到本文描述的方法、装置、和/或系统的各种改变、修改、和等效方案。描述的处理操作的进程是示例；然而，操作的序列不限于本文阐述的序列并且可如本领域已知的那样进行改变，除了必须以某一顺序出现的操作外。此外，为了增加清晰性和简洁性，可省略众所周知的功能和构造的相应描述
另外地，现在将参考附图在下文中更充分地描述各种示例性实施例。然而，示例性实施例可以各种形式体现并且可不被解释为受限于本文阐述的示例性实施例。提供这些实施例，使得本公开将彻底而完整并且将向本领域技术人员充分传达示例性实施例。相似的附图标记自始至终表示相似元件。
应当理解，虽然术语第一、第二等在本文可用于描述各种要素，但是这些要素可不受这些术语的限制。这些术语仅用于将一个要素与另一要素区别开。如本文所用的术语“和/或”包括关联的所列项中的一个或多个的任意组合和所有组合。
应当理解，当元件被称为“连接”或“耦合”到另一元件时，该元件可直接连接或耦合到另一元件或者可存在介于中间的元件。与此相反，当元件被称为“直接连接”或“直接耦合”到另一元件时，不存在介于中间的元件。
本文所用的术语仅用于描述各种示例性实施例并且不旨在限制。如本文所用的单数形式“一个/种”和“该”也旨在包括复数形式，除非上下文另外清楚地指示。
现在将详细参考本发明的示例性实施例，其示例在附图中示出，其中相似的附图标记自始至终指代相似的元件。
表达“a、b和c中的至少一个”可被理解为包括仅a、仅b、仅c、a和b两者，a和c两者、b和c两者，或者a、b和c全部。
现在将详细参考本发明的实施例，其示例在附图中示出。
图1是示例性地示出根据本发明的示例性实施例的车辆的主要配置的视图。图2是示例性地示出根据本发明的示例性实施例的车辆的汽车电子设备的视图。图3是示例性地示出根据本发明的示例性实施例的车辆的动力系统的视图。
参考图1、图2和图3，车辆1可以包括形成车辆1的外部并且容置驾驶员和/或货物的车身10、具有除车身以外的部件的底盘20、以及保护驾驶员并且为驾驶员提供方便的汽车电子设备30。
车身10可以形成驾驶员能够待在其中的内部空间、容纳发动机的发动机室、以及容纳货物的行李箱室。例如，车身10可以包括发动机罩、车顶板、车门和行李箱盖。此外，为了确保驾驶员的视野，车身10可以包括设置在车身10前面的前窗、设置在车身10侧面上的侧窗、以及设置在车身10后侧上的后窗。
底盘20可以包括被配置为根据驾驶员的控制生成动力以驱动车辆1的装置以及被配置为通过使用动力驱动/制动车辆/使车辆转向的装置。
例如，如图1所示，底盘20可以包括动力生成设备21、动力传送设备22、转向系统23、制动系统24以及车轮25。
动力生成设备21可以生成电力(即，用于驱动车辆1的扭矩和电礼)，并且可以包括发动机21a、加速器踏板21b、电池21c、燃料供应设备21d和排气设备21e。
动力传送设备22可以将在动力生成设备21中生成的动力传送到车轮25并且可以包括变速器22a、变速杆22b和驱动轴22c。
转向系统23可以调节行驶方向并且可以包括方向盘23a、转向致动器23b和转向连杆23c。
制动系统24可以使车轮25的旋转停止，并且可以包括制动器踏板24a、制动致动器24b、制动盘24c和制动垫24d。
车轮25可以通过经由动力传送设备22从动力生成设备21接收扭矩来使车辆1移动。车轮25可以包括设置在车辆前面的前轮和设置在车辆后面的后轮。
除上述机械部件之外，车辆1可以进一步包括用于驾驶员和乘客的安全和方便的汽车电子设备30。
例如，如图2和图3所示，车辆1可以包括发动机控制器31、变速器控制器32、转向控制器33、制动控制器34、车身控制器35、电池36、电池传感器37和电力管理装置100。
发动机控制器31可以控制发动机21a的操作并且响应于驾驶员的经由加速器踏板21b的加速命令而管理发动机21a。发动机控制器31可以执行发动机扭矩控制、燃料消耗控制和/或发动机故障诊断。例如，发动机控制器31可以被称为发动机管理系统(EMS)。
此外，发动机控制器31可以控制发电机21c的操作。
发电机21c可以从发动机21a接收扭矩并且从扭矩生成电力。如图3所示，发电机21c可以将电力供应到电池36以及包含在车辆1内的多个负载30a。
发电机21c可以包括被配置为取决于是否旋转而连接到发动机21a以进行旋转的转子，以及被配置为固定而不旋转的定子。发电机21c可以包括被配置为生成磁场的场磁体以及被配置为通过针对场磁体的电场相对地移动来生成电力的电枢。
场磁体可以包括场线圈，并且由场磁体生成的磁场的大小可以取决于流入场线圈中的电流的大小而变化。此外，由电枢生成的电压和/或电流的大小可以取决于由场磁体生成的磁场的大小而变化。
发动机控制器31可以基于车辆1的行驶状况以及电池36的荷电状态(SOC)值控制发电机21c。例如，发动机控制器31可以控制流入发电机21c的场线圈中的电流量，并且通过场线圈的电流控制来控制发电机21c的电力的生成。换句话说，发动机控制器31可以控制从发电机21c输出的电压和电流。
变速器控制器32可以基于车辆1的行驶速度或者响应于驾驶员通过变速杆22b的变速命令来控制变速器22a的操作。变速器控制器32可以在离合器控制、变速器控制、和/或换挡期间执行发动机扭矩控制。变速器控制器32可以被称为各种名称，诸如变速器控制单元(TCU)。
转向控制器33可以控制转向致动器23b以帮助驾驶员，使得驾驶员能够容易操作方向盘。例如，转向控制器33可以控制转向致动器23b以在低速行驶时或者在停车时减小转向力并且在高速行驶时增加转向力。转向控制器33可以被称为各种名称，诸如动力转向控制器。
制动控制器34可以基于车辆1的环境或者响应于驾驶员通过制动器踏板的制动命令来控制制动致动器24a。制动控制器34也可以保持车辆1的平衡。例如，制动控制器34可以执行自动停车制动控制、制动期间的防滑、和/或转向期间的防滑。制动控制器34可以被称为各种名称，诸如电子致动控制器。
车身控制器35可以控制车身10的汽车电子设备的操作，汽车电子设备为驾驶员提供方便或者确保驾驶员的安全。例如，车身控制器35可以控制设置在车辆1中的车门锁、前照灯、雨刮器、动力座椅、座椅加热器、仪表盘、车内灯、导航系统和多功能开关。车身控制器35可以被称为各种名称，诸如车身控制模块。
如图3所示，电池36可以存储由发电机21c生成的电力并且向包含在车辆1中的多个负载30a供应电力。例如，电池36可以通过发动机21a的旋转生成电力，并且从发电机21c接收电力，并且存储电力(电能)。此外，电池36可以向被配置为用于点火的起动电动机或车辆1的多个负载30a供应电力。
电池传感器37可以获取与电池36有关的状态信息。电池传感器37可以包括测量电池36的输出电压的电压传感器、测量电池36的输入和输出电流的电流传感器、以及测量电池36的温度的温度传感器。电池传感器37可以基于电池36的电压/电流/温度来确定电池36的荷电状态(SOC)值和/或电池36的健康状态(SoH)，并且输出电池36的电压、电池36的电流、电池36的SOC值、以及电池36的SoH。
电力分配器38可以将来自发电机21c和/或电池36的电力分配/供应到多个负载30a。例如，电力分配器38可以允许从发动机21c和/或电池36到多个电荷30a的电力供应或者切断电力供应。
电力管理装置100可以检测电池36的低电压和/或低充电，并且识别电池36的低电压和/或低充电的原因。例如，电力管理装置100可以基于发动机控制器31的输出来识别车辆1是否行驶，并基于制动控制器34的输出来识别车辆1是否制动。电力管理装置100可以监测在车辆1行驶时的电池36的电压、电流和/或SOC值。此外，电力管理装置100可以基于在车辆1行驶时的电池36的电压、电流和/或SOC值来识别电池36的低电压和/或低充电的原因。
将详细描述电力管理装置100的配置和操作。
汽车电子设备30可以经由车辆通信网络(CNT)彼此通信。例如，汽车电子设备30可以通过以太网、面向媒体系统传输(MOST)、FlexRay、控制器局域网(CAN)和局域互连网络(LIN)发送和接收数据。
图4是示例性地示出根据本发明的示例性实施例的车辆的电力管理装置的视图。图5是示例性地示出根据本发明的示例性实施例的用于识别在车辆中电池是否是低充电的时间点的视图。
参考图4，电力管理装置100可以包括通过CNT与汽车电子设备30交换数据的通信部110、存储与在车辆1行驶时的电池36的电压、电流和/或SOC值有关的信息的存储装置、以及基于在车辆1行驶时的电池36的电压、电流和/或SOC值来识别电池36的低电压和/或低充电的原因的控制器130。
通信部110可以包括通过CNT从其他汽车电子设备30接收通信信号并且将通信信号传送到其他汽车电子设备30的CAN收发器111，以及被配置为用于控制CAN收发器111的操作的CAN控制器。
CAN收发器111可以经由CNT从汽车电子设备30接收通信信号并且将通信信号输出到控制器130。CAN收发器111可以经由CNT从电力管理控制器130接收通信信号并且将通信信号传送到汽车电子设备30。例如，CAN收发器111可以从电池传感器37接收与电池36的电压、电流和/或SOC值有关的通信数据，并且将通信数据传送到控制器130。CAN收发器111可以将从控制器130传送的电力分配控制信号传送到电力分配器38。
存储装置120包括存储与电池36的电压、电流和/或SOC值有关的信息的存储介质121，以及被配置为用于控制存储在存储介质121中的数据的存储/删除/加载的存储控制器。
存储介质121可以存储电池36的电压的曲线(profile)、电池36的电流的曲线、和电池36的SOC值的曲线。电池36的电压的曲线可以包括电池36随时间的电压值、在车辆1的再生制动期间的电池36的平均电压值、以及在车辆1的除再生制动以外的行驶时的电池36的平均电压值。电池36的电流的曲线可以包括电池36随时间的电流值、在车辆1的再生制动期间的电池的平均电流值、以及在车辆1的除再生制动以外的行驶时的电池36的平均电流值。电池36的SOC值的曲线可以包括当车辆1开始停车(或者终止行驶)时的电池36的SOC值，以及当车辆1开始行驶(或者终止停车)时的电池36的SOC值。
存储介质121可以包括闪速存储器、固态驱动器(SSD)和硬盘驱动器(HDD)。
控制器130可以包括处理通信部110的通信数据和存储装置120的存储数据的一个或两个或更多个微处理器131，以及临时存储通信部110的通信数据以及存储装置120的存储数据的一个或两个或更多个存储器132。控制器130可以包括硬件(例如，处理器131和存储器132)和软件(例如，程序(一系列指令)和存储在存储器132中的数据)。
存储器132可以存储用于控制电力管理装置100的操作的控制程序和控制数据。例如，存储器132可以存储用于允许处理器131处理在车辆1行驶期间的电池36的电压、电流和/或SOC值的控制程序和控制数据。
存储器132可以临时存储通信部110的通信数据和存储装置120的存储数据。
例如，存储器132可以从通信部110接收与电池36的电压、电流和/或SOC值有关的数据，以及存储与电池36的电压、电流和/或SOC值有关的信息。此外，响应于处理器131的负载命令，存储器132可以将与电池36的电压、电流和/或SOC值有关的信息发送到处理器。
存储器132可以临时存储由处理器131生成的电力分配控制信号。响应于处理器131的通信命令，存储器132可以将电力分配控制信号发送到通信部110。
存储器132可以包括用于长期存储数据的非易失性存储器(例如，只读存储器(ROM)和闪速存储器)，以及用于临时存储数据的易失性存储器(例如，静态随机存取存储器(S-RAM)和动态随机存取存储器(D-RAM))。
处理器131可以根据存储在存储器132中的程序(指令集)处理存储在存储器132中的数据，并且再次向存储器132供应处理后的数据。
例如，处理器131可以从存储器132加载与电池36的电压、电流和SOC值有关的信息，基于电池36的SOC值识别电池36是否是低充电，并基于电池36的电压和电流识别电池36的低充电的原因。处理器131可以生成与电池36的低充电的原因对应的电力分配控制信号，或者用于限制每个汽车电子设备30的电力消耗的控制信号。此外，处理器131可以基于电池36的低充电的原因向驾驶员生成用于电池36的可靠充电的消息。
处理器131可以包括用于执行此类逻辑运算和算术运算的运算电路，以及存储所运算的数据的存储器电路。
如上所述，控制器130可以处理来自存储器132的与电池36的电压、电流和SOC值有关的信息，识别电池36是否是低充电，并识别电池36的低充电的原因。
电池36的低充电可以表示在某一时间段期间或在某一操作期间，电池36的SOC值的降低等于或大于阈值。
例如，电池36的低充电可以包括在停车期间的电池36的低充电以及在行驶时的电池36的低充电。例如，电池36的低充电可以表示当车辆1开始停车时的电池36的SOC值与当车辆1终止停车(或者开始行驶)时的电池36的SOC值之间的差值等于或大于阈值。此外，电池36的低充电可以表示当车辆1开始行驶时的电池36的SOC值与当车辆1终止行驶(或者开始停车)时的电池36的SOC值之间的差值等于或大于阈值。
控制器130可以从发动机控制器31接收与车辆1的启动有关的信号，以识别它是在停车期间的电池36的低充电还是在行驶时的电池36的低充电。控制器130可以响应于与车辆1的启动有关的信号，从电池传感器37接收与电池36的SOC值有关的信息。
例如，如图5所示，控制器130可以基于发动机控制器31的启动信号，识别车辆1的开始运行(或者终止停车)以及开始停车(或者终止行驶)。
控制器130可以存储在车辆1开始行驶时从电池传感器37发送的电池的SOC值(SOC_run)。此外，控制器130可以存储在车辆1终止行驶(或者开始停车)时从电池传感器37发送的电池36的SOC值(SOC_parking)。控制器130可以基于行驶终止时的电池36的SOC值(SOC_parking)与行驶开始时的电池36的SOC值(SOC_run)之间的差值(SOC_parking-SOC_run)，确定行驶期间的电池36的改变量(增加量/减小量)。此外，当行驶期间的电池36的SOC值的减小率的绝对值大于行驶期间的阈值减小率时，控制器130可以识别出电池36的低充电。行驶期间的阈值减小率可以根据车辆1的生成控制以及电池36的类型而变化。
行驶期间的电池36的低充电可能由发电机21c的故障、电池36的劣化、驾驶员的驾驶模式、或者汽车电子设备30的故障引起。控制器130可以基于从电池传感器37接收的电池36的电压和电流，来识别行驶期间的电池36的低充电的原因。
控制器130可以存储在车辆1开始停车(终止行驶)时从电池传感器37发送的电池36的SOC值(SOC_parking)。此外，控制器130可以存储在车辆1终止停车(或者开始行驶)时从电池传感器37发送的电池的SOC值(SOC_run)。控制器130可以基于停车终止时的电池36的SOC值(SOC_run)与停车开始时的电池36的SOC值(SOC_parking)之间的差值(SOC_run-SOC_parking)，确定停车期间的电池36的改变量(增加量/减小量)。此外，当停车期间的电池36的SOC值的减小率的绝对值大于停车期间的阈值减小率时，控制器130可以识别出停车期间的电池36的低充电。停车期间的阈值减小率可以根据电池36的类型而变化。
停车期间的电池36的低充电可能由过度的停车时间或异常的暗电流引起。控制器130可以基于从电池传感器37接收的电压和电流，识别停车期间的电池36的低充电的原因。暗电流可以表示停车期间由车辆1的汽车电子设备30消耗的电流。
如上所述，电力管理装置100可以基于从发动机控制器31接收的启动信号以及从电池传感器37接收的电池36的SOC值，识别电池36在行驶期间是否是低充电和/或电池36在停车期间是否是低充电。
图6是示例性地示出根据本发明的示例性实施例的用于识别车辆停车期间的低充电电池的方法的视图。
将参考图6描述用于识别车辆1的停车期间的电池的低充电的方法(1000)。
电力管理装置100识别出车辆1开始行驶(终止停车)(1010)。
电力管理装置100可以经由CNT从发动机控制器31接收启动信号。电力管理装置100可以经由通信部110接收启动信号。此外，电力管理装置100可以基于启动信号识别车辆1是否开始行驶(或者终止停车)。
在开始行驶之后，电力管理装置100识别电池36是否是低充电(1020)。
电力管理装置100可以从电池传感器37接收与电池36的SOC值有关的信息，并且存储接收到的与电池36的SOC值有关的信息。例如，电力管理装置100可以接收在车辆1开始停车(终止行驶)时的电池36的SOC值以及在车辆1终止停车(开始行驶)时的电池36的SOC值。
电力管理装置100的控制器130可以基于停车终止时的电池36的SOC值(SOC_run)与停车开始时的电池36的SOC值(SOC_parking)之间的差值(SOC_run-SOC_parking)，来确定停车期间的电池36的改变量。此外，当停车期间的电池36的SOC值的减小率(SOC_run-SOC_parking)的绝对值大于停车期间的阈值减小率(SOC_threshold)时，电力管理装置100可以识别出电池36的低充电。停车期间的阈值减小率(SOC_threshold)可以根据电池36的类型而变化。
电力管理装置100可以确定平均暗电流(I_avg)(1030)。
电力管理装置100可以基于停车期间的电池36的SOC值的减小率(SOC_run-SOC_parking)以及停车时间(T_parking)，来确定停车期间的电池36的平均暗电流(I_avg)。
例如，电力管理装置100的控制器130可以基于通过将停车期间的电池36的SOC值的减小率(SOC_run-SOC_parking)除以停车时间(T_parking)而获取的值，来确定停车期间的电池36的平均暗电流(I_avg)。
电力管理装置100可以检查与停车时间(T_parking)对应的阈值暗电流(I_threshold)(1040)。
随着停车时间更长时，车辆1可以在停车期间限制功能，以减小暗电流。换句话说，当电池36的SOC值减小时，车辆1可以依次切断供应到停车期间操作的汽车电子设备的电力。因此，当停车时间(T_parking)更长时，可以减小平均暗电流。
因此，为了识别暗电流是否发生异常，阈值暗电流(I_threshold)可以改变为与停车时间(T_parking)对应。电力管理装置100可以将阈值暗电流查找表存储在存储装置120中，其中，阈值暗电流查找表包括多个停车时间(T_parking)和与多个停车时间(T_parking)对应的多个阈值暗电流(I_threshold)。
电力管理装置100识别平均暗电流(I_avg)是否大于阈值暗电流(I_threshold)(1050)。
电力管理装置100的控制器130可以将平均暗电流(I_avg)与根据停车时间(T_parking)选择的阈值暗电流(I_threshold)进行比较，并且识别平均暗电流(I_avg)是否大于根据停车时间(T_parking)选择的阈值暗电流(I_threshold)。
当平均暗电流(I_avg)大于阈值暗电流(I_threshold)(在1050中为“是”)时，电力管理装置100可以识别出汽车电子设备30的暗电流有异常(1060)。
当平均暗电流(I_avg)大于阈值暗电流(I_threshold)时，电力管理装置100的控制器130可以识别出因汽车电子设备30的暗电流异常而发生电池36的低充电。
当平均暗电流(I_avg)不大于阈值暗电流(I_threshold)(在1050中为“否”)时，电力管理装置100可以识别停车时间(T_parking)是否大于阈值停车时间(T_threshold)(1070)。
电力管理装置100的控制器130可以将停车时间(T_parking)与阈值停车时间(T_threshold)进行比较，并且识别停车时间(T_parking)是否大于阈值停车时间(T_threshold)。阈值停车时间(T_threshold)可以被设定为可能引起电池36的低充电的过度停车时间。
当停车时间(T_parking)大于阈值停车时间(T_threshold)(在1070中为“是”)时，电力管理装置100识别出停车时间过度(1080)。
当停车时间(T_parking)大于阈值停车时间(T_threshold)时，电力管理装置100的控制器130可以识别出因过度的停车时间而发生电池36的低充电。
当平均暗电流(I_avg)不大于阈值暗电流(I_threshold)并且停车时间(T_parking)不大于阈值停车时间(T_threshold)(在1070中为“否”)时，电力管理装置100可以推迟识别电池36的低充电的原因(1090)。
如上所述，电力管理装置100可以基于平均暗电流(I_avg)和停车时间(T_parking)来识别电池36的低充电的原因。
在下文中，将描述电力管理装置100识别车辆1行驶期间的电池36的低充电的原因的情况。
为了识别电池36的低充电的原因，电力管理装置100可以将车辆1的行驶分为用于充电的再生制动区间和除再生制动区间之外的行驶区间(在下文中被称为“非再生制动区间”)，并且电力管理装置100可以识别再生制动区间中的汽车电子设备30的充电和放电并且识别非再生制动区间中的汽车电子设备30的充电和放电。
图7是示例性地示出根据本发明的示例性实施例的在车辆的再生制动区间中的数据收集方法的视图。图8是示例性地示出根据本发明的示例性实施例的在车辆的再生制动期间的制动信号、再生制动电压、和再生制动电流的视图。
将参考图7和图8描述在车辆1的再生制动区间中的数据收集方法(1100)。
电力管理装置100识别出车辆1开始行驶(1110)。
电力管理装置100可以经由CNT从发动机控制器31接收启动信号。控制器130可以经由通信部110接收启动信号。此外，电力管理装置100可以基于启动信号识别车辆是否开始行驶(或终止停车)。
电力管理装置100接收制动信号(1120)。
驾驶员可能踩下制动器踏板24a以便对车辆1进行制动，并且制动控制器34可以基于制动器踏板24a的位置控制制动致动器24b。此外，制动控制器34可以经由CNT将制动信号发送到电力管理装置100。
电力管理装置100可以经由CNT从制动控制器34接收制动信号。
电力管理装置100可以确定在终止接收制动信号以前的电池36的平均电压(V_regen_cur)、电池36的平均电流(I_regen_cur)和电池36的SOC值的改变量(ΔSOC_regen_cur)以及再生制动时间(T_regne_cur)(1130)。
电力管理装置100可以在再生制动期间从电池传感器37接收电池36的电压、电池36的电流和电池36的SOC值。
至于再生制动时间，制动控制器34发送制动信号时的时间可以与执行再生制动时的时间不同。例如，为了向驾驶员提供制动器踏板的稳定感，如图8所示，当从驾驶员踩下制动器踏板24起经过预定延迟时间(T_delay)时，制动控制器34可以执行再生制动。
当在从制动控制器34接收到制动信号之后经过预定延迟时间(T_delay)时，电力管理装置100的控制器130可以识别出再生制动开始。
控制器130可以基于电池36的电压、电池36的电流、电池36的SOC值以及再生制动时间(T_regen_cur)，确定电流再生制动期间的电池36的平均电压(V_regen_cur)、电流再生制动期间的电池36的平均电流(I_regen_cur)以及电流再生制动期间的电池36的SOC值的改变量(ΔSOC_regen_cur)。
控制器130可以基于再生制动期间(T_regen_cur)从电池传感器37接收到的电池36的电压的平均值，确定电池36的平均电压(V_regen_cur)，并基于再生制动期间(T_regen_cur)从电池传感器37接收到的电池36的电流的平均值，确定电池36的平均电流(I_regen_cur)。此外，控制器130可以基于再生制动开始时的电池36的SOC值与再生制动终止时的电池36的SOC值之间的差值，确定电池的SOC值的改变量(ΔSOC_regen_cur)。
电力管理装置100可以确定在车辆1终止行驶以前的电池36的累积平均电压(V_regen_acc)、电池36的累积平均电流(I_regen_acc)、电池36的SOC值的累积改变量(ΔSOC_regen_acc)、以及累积再生制动时间(T_regne_acc)(1130)。
电力管理装置100的控制器130可以基于前一累积平均电压(V_regen_pre)、前一累积再生制动时间(T_reg_pre)、当前平均电压(V_regen_cur)和当前再生制动时间(T_regen_cur)，确定累积平均电压(V_regen_acc)。
例如，控制器130可以通过使用公式1确定电池36的累积平均电压(V_regen_acc)。
[公式1]
Figure BDA0001886084440000161
V_regen_acc表示在车辆1终止行驶以前的电池36的累积平均电压，V_regen_pre表示电池36的前一累积平均电压，T_regen_pre表示前一再生制动时间，V_regen_cur表示电池36的当前平均电压，T_regen_cur表示当前再生制动时间。
控制器130可以基于前一累积平均电流(I_regen_pre)、前一累积再生制动时间(T_regen_pre)、当前平均电流(I_regen_cur)以及当前再生制动时间(T_regen_cur)，确定累积平均电流(I_regen_acc)。
例如，控制器130可以通过使用公式2确定电池36的累积平均电流(I_regen_acc)。
[公式2]
I_regen_acc表示在车辆1终止行驶以前的电池36的累积平均电流，I_regen_pre表示电池36的前一累积平均电流，T_regen_pre表示前一累积再生制动时间、I_regen_cur表示电池36的当前平均电流，T_regen_cur表示当前再生制动时间。
控制器130可以基于SOC的前一累积改变量(ΔSOC_regen_pre)以及SOC的当前累积改变量(ΔSOC_regen_cur)，确定SOC的累积改变量(ΔSOC_regen_acc)。
例如，控制器130可以通过使用公式3确定电池36的SOC值的累积改变量(ΔSOC_regen_acc)。
[公式3]
ΔSOCregen_acc＝ΔSOCregen_pre+ΔSOCregen_cur
ΔSOC_regen_acc表示在车辆1终止行驶以前的电池36的SOC值的累积改变量，ΔSOC_regen_pre表示电池36的SOC值的前一累积改变量，△SOC_regen_cur表示电池36的SOC值的当前累积改变量。
控制器130可以基于当前再生制动时间(T_regne_cur)和前一再生制动时间(T_regne_pre)，确定累积再生制动时间(T_regne_acc)。
例如，控制器130可以通过使用公式4确定累积再生制动时间(T_regne_acc)。
[公式4]
Tregen_acc＝Tregen_pre+Tregen_cur
T_regne_acc表示在车辆1终止行驶以前的累积再生制动时间，T_regne_pre表示前一再生制动时间，T_regne_cur表示当前再生制动时间。
电力管理装置100可以基于电池36的累积平均电压(V_regen_acc)、累积平均电流(I_regen_acc)和SOC的累积改变量(ΔSOC_regen_acc)，识别电池36是否是低充电并且识别电池36的低充电的原因。
图9是示例性地示出根据本发明的示例性实施例的用于识别在车辆行驶期间的低充电电池的方法的视图。图10是示例性地示出根据本发明的示例性实施例的根据在车辆行驶期间的低充电电池的原因的电池的电压和电流的视图。
将参考图9和图10描述用于识别在车辆1行驶时的电池的低充电的方法(1200)。
电力管理装置100识别出车辆1终止行驶(1210)。
电力管理装置100可以经由CNT从发动机控制器31接收启动信号。控制器130可以经由通信部110接收启动信号。此外，电力管理装置100可以基于启动信号识别车辆1是否终止行驶。
电力管理装置100可以识别是否设定用于识别电池36是否是低充电并且用于识别电池36的低充电的原因的基准值(1220)。
电力管理装置100的控制器130可以基于用于识别电池36是否是低充电并且用于识别低充电的原因的基准值是否存储在存储装置120中来识别是否设定了基准值。
当未设定基准值(在1220中为“否”)时，电力管理装置100可以设定再生制动区间中的电压的基准值(V_regen_ref)、再生制动区间中的电流的基准值以及其他区间中的电流的基准值(I_other_ref)(1225)。
电力管理装置100的控制器130可以将车辆1的前三次行驶的累积平均电压(V_regen_acc)设定为再生制动区间中的电压的基准值(V_regen_ref)。电力管理装置100的控制器130可以将车辆1的前三次行驶的累积平均电流(I_regen_acc)设定为再生制动区间中的电流的基准值(I_regen_ref)。
控制器130可以基于车辆1的除前三次行驶的再生制动区间之外的其他区间中的电池36的平均电流(I_other)，设定其他区间中的电流的基准值(I_other_ref)。
控制器130可以通过使用公式5确定除再生制动区间之外的其他区间中的电池36的平均电流(I_other)。
[公式5]
I_other表示除再生制动区间之外的其他区间中的电池36的平均电流，C_bat表示电池36的容量，SOC_parking表示在停车开始时间处的电池36的SOC值，SOC_run表示在行驶开始时间处的电池36的SOC值，ΔSOC_regen表示在车辆1行驶时的电池36的SOC值的改变量，T_run表示车辆1的行驶时间，T_regen表示车辆1的再生制动时间。
当设定了基准值(在1220中为“是”)时，电力管理装置100可以识别电池36是否是低充电(1230)。
电力管理装置100的控制器130可以基于在行驶终止时的电池36的SOC值(SOC_parking)与在行驶开始时的电池36的SOC值(SOC_run)之间的差值，确定停车期间的电池36的改变量(SOC_parking-SOC_run)。此外，当停车期间的电池36的SOC值的减小率(SOC_parking-SOC_run)的绝对值大于在行驶期间的阈值减小率时，控制器130可以识别电池36的低充电。行驶期间的阈值减小率可以根据车辆1的再生控制以及电池36的类型而变化。
当没有发生电池36的低充电(在1230中为“否”)时，电力管理装置100可以推迟识别电池36的低充电的原因(1235)。
当发生电池36的低充电(在1230中为“是”)时，电力管理装置100可以识别再生制动区间中的电池36的电压(V_regen_acc)是否正常(1240)。
电力管理装置100的控制器130可以基于再生制动区间中的电池36的累积平均电压(V_regen_acc)与再生制动区间中的电池36的电压的基准值(V_regen_ref)之间的差值，识别再生制动区间中的电池36的电压是否正常。例如，当电池36的累积平均电压(V_regen_acc)与电池36的电压的基准值(V_regen_ref)之间的差值小于误差范围(V_regen_var)时，控制器130可以识别出再生制动区间中的电池36的电压不正常。此外，当电池36的累积平均电压(V_regen_acc)与电池36的电压的基准值(V_regen_ref)之间的差值(V_regen_acc-V_regen_ref)等于或大于误差范围(V_regen_var)时，控制器130可以识别出再生制动区间中的电池36的电压正常。
当再生制动区间中的电池36的电压不正常(在1240中为“否”)时，电力管理装置100可以识别出发电机21c发生故障(1245)。
如图10A所示，处于正常状态的电池36可以输出正常电压和电流。当发电机21c发生故障时，从发电机21c输出的电压可能减小，并因此电池36的电压也可能减小，如图10B所示。
当电池36的累积平均电压(V_regen_acc)显著小于电池36的电压的基准值(V_regen_ref)，即当电池36的累积平均电压(V_regen_acc)与电池36的电压的基准值(V_regen_ref)之间的差值(V_regen_acc-V_regen_ref)小于误差范围(V_regen_var)时，电力管理装置100的控制器130可以识别出电池36的低充电是由发电机21c的故障引起的。
当再生制动区间中的电池36的电压正常(在1240中为“是”)时，电力管理装置100可以识别再生制动区间中的电池36的电流(I_regen_acc)是否正常(1250)。
电力管理装置100的控制器130可以基于再生制动区间中的电池36的累积平均电流(I_regen_acc)与再生制动区间中的电池36的电流的基准值(I_regen_ref)之间的差值，识别再生制动区间中的电池36的电流是否正常。例如，当电池36的累积平均电流(I_regen_acc)与电池36的电流的基准值(I_regen_ref)之间的差值(I_regen_acc-I_regen_ref)小于误差范围(I_regen_var)时，控制器130可以识别出再生制动区间中的电池36的电流不正常。此外，当电池36的累积平均电流(I_regen_acc)与电池36的电流的基准值(I_regen_ref)之间的差值(I_regen_acc-I_regen_ref)等于或大于误差范围(I_regen_var)时，控制器130可以识别出再生制动区间中的电池36的电流正常。
当再生制动区间中的电池36的电流不正常(在1250中为“否”)时，电力管理装置100可以识别出电池36的劣化(1255)。
如图10A所示，处于正常状态的电池36可以输出正常电压和电流。当电池36劣化时，从发电机21c输出的电压可能处于基准范围，但是电池36的电流可能减小，如图10C所示。
当电池36的累积平均电流(I_regen_acc)显著小于电池36的电流的基准值(I_regen_ref)时，即当电池36的累积平均电流(I_regen_acc)与电池36的电流的基准值(I_regen_ref)之间的差值(I_regen_acc-I_regen_ref)小于误差范围(I_regen_var)时，电力管理装置100的控制器130可以识别出电池36的低充电是由电池36的劣化引起的。
当再生制动区间中的电池36的电流不正常(在1250中为“是”)时，电力管理装置100可以识别在其他行驶区间中的电池36的电流(I_other)是否正常(1260)。
电力管理装置100的控制器130可以基于其他行驶区间中的电池36的平均电流(I_other)与其他行驶区间中的电流的基准值(I_other_ref)之间的差值，识别其他行驶区间中的电池36的电流是否正常。例如，当电池36的平均电流(I_other)与其他行驶区间中的电流的基准值(I_other_ref)之间的差值(I_other-I_other_ref)小于误差范围(I_other_var)时，控制器130可以识别出再生制动区间中的电池36的电流不正常。此外，当电池36的平均电流(I_other)与其他行驶区间中的电流的基准值(I_other_ref)之间的差值(I_other-I_other_ref)等于或大于误差范围(I_other_var)时，控制器130可以识别出其他行驶区间中的电池36的电流正常。
当其他行驶区间中的电池36的电流不正常(在1260中为“否”)时，电力管理装置100可以识别汽车电子设备30和/或布线(1265)。
当再生制动区间中的电池36的电压和电流正常时，电力管理装置100的控制器130可以识别出发电机21c和电池36正常操作。此外，当再生制动区间中的电池36的电压和电流正常时并且当其他行驶区间中的电池36的电流不正常时，控制器130可以识别出电池36的低充电是由汽车电子设备30的故障和/或布线断开/缺少布线中的任一个引起。
当其他行驶区间中的电池36的电流正常(在1260中为“是”)时，电力管理装置100可以识别出行驶时间不足(1270)。
当车辆1行驶期间的电池36的电压和电流正常时，电力管理装置100的控制器130可以识别出发电机21c、电池36和汽车电子设备30正常操作。因此，控制器130可以识别出电池36的低充电是由对电池36充电的时间不足引起的。
如上所述，电力管理装置100可以基于电池36的SOC值识别电池36是否是低充电，并且基于电池36的电压和电流识别电池36的低充电的原因。
因此，车辆1可以通过使用简单的控制逻辑而无需另外的管理器自己就能识别电池36是否是低充电并且识别电池36的低充电的原因。因此，驾驶员和/或检查员可以根据电池36是否是低充电以及电池36的低充电的原因采取适当的行动，并且因此可以防止由电池36的低充电生成的问题。
如从以上描述显而易见，根据所提供的车辆及其控制方法以及电力管理装置，可以识别电池的低充电的原因。此外，车辆可以提前检查车辆中的电力系统并且根据检查结果执行适当的响应。
通过主动识别电池的低充电的原因，可以延长电池寿命并且改善电力系统的性能。
虽然已经示出和描述本发明的一些实施例，但是本领域技术人员应当明白，在不偏离本公开的原理和精神的情况下可对这些实施例作出改变，本公开的范围在权利要求和他们的等效方案中被限定。
以上描述了本发明的示例性实施例。在上述示例性实施例中，一些部件可被实施为“模块”。在此，术语“模块”设备，但是不限于执行某些任务的软件和/或硬件部件，诸如现场可编程门阵列(FPGA)或专用集成电路(ASIC)。模块可有利地被配置为驻留在可寻址存储介质上并且被配置为在一个或多个处理器上执行。
因此，通过示例的方式，模块可包括部件(诸如，软件部件、面向对象的软件部件、类部件、和任务部件)、过程、功能、属性、程序、子例程、程序代码段、驱动器、固件、微码、电路、数据、数据库、数据结构、表格、排列、以及变量。在部件和模块中提供的操作可组合为更少的部件和模块或者进一步分离为另外的部件和模块。此外，部件和模块可被实施为使得他们执行设备中的一个或多个CPU。
话虽如此，并且除本发明的上述示例性实施例外，实施例因此能够通过介质(例如，计算机可读介质)中/上的计算机可读代码/指令实施以控制至少一个处理元件以实施本发明的任何上述示例性实施例。介质能够与允许存储和/或传送计算机可读代码的任何介质/媒介相对应。
计算机可读代码可记录在介质上或者通过因特网传送。介质可包括只读存储器(ROM)、随机存取存储器(RAM)、光盘只读存储器(CD-ROM)、磁带、软盘、以及光学记录介质。此外，介质可为非暂时性计算机可读介质。媒介也可为分布式网络，使得计算机可读代码以分布方式存储或传输和执行。此外，仅作为示例，处理元件可包括至少一个处理器或至少一个计算机处理器，并且处理单元可分布和/或包括在单个设备中。
为了方便解释并且准确限定所附权利要求，术语“上部”、“下部”、“内”、“外”、“上”、“下”、“上部”、“下部”、“向上”、“向下”、“前面”、“后面”、“背面”、“内面的”、“外面的”、“向内地”、“向外地”“内部的”、“外部的”、“内”、“外”、“向前”、和“向后”用于参考如在附图中显示的此类特征的位置描述示例性实施例的特征。
为了说明和描述的目的已经提供了本发明的具体的示例性实施例的前述描述。他们不旨在为详尽的或者将本发明限制为所公开的精确形式，并且显然地，鉴于以上教导，许多修改和变型是可能的。示例性实施例被选择和描述为解释本发明的某些原理以及他们的实际应用以使本领域技术人员能够作出并且利用本发明的各种示例性实施例，以及他们的各种替代方案和修改。意图在于本发明的范围由所附权利要求及他们的等效方案限定。

Claims (20)

1.一种车辆，包括：
发电机，被配置为生成电力；
电池，连接到发电机并且被配置为存储由发电机生成的电力；
电池传感器，接合到电池并且被配置为检测电池的电压、电流和荷电状态(SOC)值；和
电力管理装置，接合到电池传感器，被配置为：
从电池传感器接收电池的电压、电流和SOC值；
基于电池的SOC值，识别电池是否处于低充电；以及
基于电池的电压和电流，识别电池的低充电的原因。
2.根据权利要求1所述的车辆，其中，所述电力管理装置基于车辆的停车开始时的电池的SOC值与行驶开始时的电池的SOC值之间的差值，识别车辆停车期间电池是否处于低充电，并且基于行驶开始时的电池的SOC值与停车开始时的电池的SOC值之间的差值，识别车辆行驶时电池是否处于低充电。
3.根据权利要求1所述的车辆，其中，所述电力管理装置基于在车辆停车期间的平均暗电流是否大于基准暗电流，识别电池的低充电是否是由车辆的暗电流引起的。
4.根据权利要求1所述的车辆，其中，所述电力管理装置基于车辆的停车时间是否大于基准停车时间，识别电池的低充电的原因是过度的停车时间。
5.根据权利要求1所述的车辆，其中，所述电力管理装置基于车辆再生制动中的电池的平均电压，识别电池的低充电的原因是发电机的故障。
6.根据权利要求1所述的车辆，其中，所述电力管理装置基于车辆再生制动中的电池的平均电流，识别电池的低充电的原因是电池的劣化。
7.根据权利要求1所述的车辆，其中，所述电力管理装置基于车辆的除再生制动之外的其他行驶中的电池的平均电流，识别电池的低充电的原因是车辆中所包含的电气负载的故障或行驶时间不足。
8.一种车辆的控制方法，所述车辆包括被配置为生成电力的发电机和被配置为存储由发电机生成的电力的电池，所述控制方法包括以下步骤：
检测电池的电压、电流和荷电状态(SOC)值；
基于电池的SOC值，识别电池是否处于低充电；以及
基于电池的电压和电流，识别电池的低充电的原因。
9.根据权利要求8所述的控制方法，其中，基于电池的SOC值识别电池是否处于低充电的步骤包括：
基于车辆的停车开始时的电池的SOC值与行驶开始时的电池的SOC值之间的差值，识别车辆停车期间电池是否处于低充电；以及
基于行驶开始时的电池的SOC值与停车开始时的电池的SOC值之间的差值，识别车辆行驶时电池是否处于低充电。
10.根据权利要求8所述的控制方法，其中，识别电池的低充电的原因的步骤包括：
基于车辆停车期间的平均暗电流是否大于基准暗电流，识别电池的低充电是否是由车辆的暗电流引起的。
11.根据权利要求8所述的控制方法，其中，识别电池的低充电的原因的步骤包括：
基于车辆的停车时间是否大于基准停车时间，识别电池的低充电的原因是过度的停车时间。
12.根据权利要求8所述的控制方法，其中，识别电池的低充电的原因的步骤包括：
基于车辆的再生制动中的电池的平均电压，识别电池的低充电的原因是发电机的故障。
13.根据权利要求8所述的控制方法，其中，识别电池的低充电的原因的步骤包括：
基于车辆的再生制动中的电池的平均电流，识别电池的低充电的原因是电池的劣化。
14.根据权利要求8所述的控制方法，其中，识别电池的低充电的原因的步骤包括：
基于车辆的除再生制动之外的其他行驶中的电池的平均电流，识别电池的低充电的原因是车辆中所包含的电气负载的故障或行驶时间不足。
15.一种电力管理装置，包括：
通信部，被配置为：与被配置为检测电池的电压、电流和荷电状态(SOC)值的电池传感器通信；
存储装置，被配置为：存储电池的电压、电流和SOC值；和
控制器，被配置为：
通过通信部从电池传感器接收电池的电压、电流和SOC值；
基于电池的SOC值，识别电池是否处于低充电；
基于电池的电压和电流，识别电池的低充电的原因。
16.根据权利要求15所述的电力管理装置，其中，所述控制器被配置为：
基于车辆停车期间的平均暗电流是否大于基准暗电流，识别电池的低充电的原因是车辆的暗电流。
17.根据权利要求15所述的电力管理装置，其中，所述控制器被配置为：
基于车辆的停车时间是否大于基准停车时间，识别电池的低充电的原因是过度的停车时间。
18.根据权利要求15所述的电力管理装置，其中，所述控制器被配置为：
基于车辆的再生制动中的电池的平均电压，识别电池的低充电的原因是发电机的故障。
19.根据权利要求15所述的电力管理装置，其中，所述控制器被配置为：
基于车辆的再生制动中的电池的平均电流，识别电池的低充电的原因是电池的劣化。
20.根据权利要求15所述的电力管理装置，其中，所述控制器被配置为：
基于车辆的除再生制动之外的其他行驶中的电池的平均电流，识别电池的低充电的原因是车辆中所包含的电气负载的故障或行驶时间不足。
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