CN111993914B - 用于管控车辆电网集成操作的智能机动车辆、充电系统和控制逻辑 - Google Patents
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Abstract
用于管控车辆电网集成操作的智能机动车辆、充电系统和控制逻辑。呈现了用于提供车辆电网集成（VGI）活动的车辆充电系统和控制逻辑、用于制造/使用此类充电系统的方法、以及具有智能车辆充电和VGI能力的电驱动车辆。控制电驱动车辆的充电操作的方法包含：车辆控制器检测车辆是否联接到电动车辆供电设备（EVSE）、以及确定车辆的当前里程数是否超过标定的里程数阈值。响应于车辆连接到EVSE且车辆的当前里程数超过标定的里程数阈值，控制器确定车辆的牵引电池组的当前剩余寿命和车辆的当前服务时间。车辆控制器确定当前剩余电池寿命是否超过对应于当前服务时间的预测的剩余电池寿命。如果是这样，则车辆控制器使得牵引电池组能够将电功率传输到EVSE。
Description
技术领域
本公开总体上涉及用于给机动车辆充电的电气系统。更具体地，本公开的各方面涉及用于提供智能车辆充电和车辆电网集成活动的系统、方法和装置。
背景技术
当前生产的机动车辆（诸如，现代汽车）最初配备有动力总成，该动力总成进行操作以推进车辆并为车辆的车载电子设备供电。在汽车应用中，例如，车辆动力总成总体上以原动机为代表，该原动机通过自动或手动换挡的动力变速器将驱动动力输送到车辆的最终驱动系统（例如，差速器、车轴、负重轮等）。历史上汽车一直由往复活塞式内燃发动机（ICE）组件供以动力，这是由于其随时可用性以及相对便宜的成本、轻便的重量和整体的效率所致。作为一些非限制性示例，此类发动机包含压缩点火（CI）柴油发动机、火花点火（SI）汽油发动机和旋转发动机。另一方面，混合动力车辆和纯电动车辆利用替代性动力源来推进车辆，且因此最小化或消除了对基于矿物燃料的发动机获得牵引动力的依赖。
纯电动车辆（FEV）（俗称“电动汽车”）是一种类型的电驱动车辆构型，其从动力总成系统完全去除了内燃发动机和附随的外围部件，仅依赖电动牵引马达来推进和支持附件负荷。基于ICE的车辆的发动机、燃料供应系统和排气系统被FEV中的电动马达、牵引电池组以及电池冷却和充电硬件所取代。相比之下，混合动力电动车辆（HEV）的动力总成采用多种牵引动力源来推进车辆，最常见的是结合以电池为动力或以燃料电池为动力的电动牵引马达来操作内燃发动机组件。由于混合动力车辆能够从除发动机以外的其他源获取其动力，因此，在由（一个或多个）电动马达推进车辆时，混合动力电动车辆的发动机可全部或部分地关闭。
大多数可商购的混合动力车辆和电动车辆（统称为“电驱动车辆”）采用可再充电的牵引电池组（也称为“电动车辆电池”或“EVB”）来存储和供应操作动力总成的（一个或多个）马达/发电机单元所必需的动力。与12伏启动、照明和点火（SLI）电池相比，牵引电池组明显更大、动力更强劲且容量更高，该牵引电池组将电池芯的堆叠分组成单独的电池模块，这些电池模块安装到车辆底盘上（例如，经由电池壳体或支撑托盘）。一些车辆电池系统采用多个独立可操作的高电压电池组，以通过增加的安培小时数来提供更高的电压输送和更大的系统容量。专用的电池组控制模块（BPCM）调节电池组接触器的断开和闭合，以管控在给定时间哪一个或哪一些电池组将为车辆的（一个或多个）牵引马达供电。高电压电力系统管控在电驱动车辆的（一个或多个）牵引马达和（一个或多个）电池组之间电的转移。
随着混合动力车辆和电动车辆变得更为普遍，正在开发和部署基础设施来使此类车辆的日常使用变得切实可行和方便。电动车辆供电设备（EVSE）有多种形式，包含由车辆所有者购买和操作的住宅电动车辆充电站（EVCS）（例如，安装在所有者的车库中）、由公用事业或私人零售商部署的公开可用的EVCS（例如，在加油站或市政充电站）、以及由制造商、经销商和服务站使用的复杂的高电压高电流充电站。例如，可以通过将EVCS的充电电缆物理地连接到车辆的互补充电端口来为插电式混合动力车辆和电动车辆再充电。通过比较，无线充电系统利用电磁场（EMF）感应或其他合适的技术来提供车辆充电能力，而无需充电电缆和电缆端口。通过充电基础设施和策略，车辆电气化提供了一个机会来促成公共电网的容量和可靠性。智能车辆可通过参与车辆电网集成（VGI）活动来做出贡献，这通过选择性地调整车辆充电并支持车辆电池系统和公用事业之间的双向反向功率流（RPF）来进行。
发明内容
本文中公开了用于提供车辆电网集成活动的车辆充电系统和附随的控制逻辑、用于制造此类车辆充电系统的方法和用于操作此类车辆充电系统的方法、以及具有智能车辆充电和VGI能力的电驱动车辆。通过示例而非限制，呈现了具有常驻电池系统控制模块（BCM）的智能电驱动车辆，该BCM利用电池寿命监测来管控车辆参与VGI活动。BCM在标定的预期操作寿命（例如，10年时间框架）内跟踪相对于预计车辆电池性能的实时车辆电池性能。在示例中，存储器存储的车辆标定数据将“恒定电池组寿命”信息维护为将允许车辆达到10年电池寿命的标称或预期使用寿命。当车辆被请求参与VGI时，BCM检索指示车辆电池的实际使用寿命的传感器数据并将其与车辆标定的预期使用寿命数据进行比较。如果BCM确定实际使用寿命低于标称使用寿命曲线上的匹配数据点，则允许或促进VGI参与。另一方面，如果实际使用寿命高于车辆标定的预期使用寿命，则BCM可禁止或抑制VGI参与。
继续以上示例，BCM可跟踪附加或替代的车辆操作参数，以确定允许车辆的牵引电池组用于VGI活动何时符合所有者的最大利益。更复杂的示例可包含：跟踪车辆特定的驾驶行为和充电行为，并且生成模拟标度，该模拟标度将实现增加对由具有大量未用电池寿命的车辆进行的VGI参与的补偿。该相同的模拟标度将规定：具有较短未用电池寿命的车辆将得到较少的补偿。可选特征可包含：向驾驶员呈现实际使用寿命和预期使用寿命信息，并且提示驾驶员批准或推翻车辆参与VGI活动。
所公开的车辆充电系统架构中的至少一些的附随益处包含：使得车辆所有者能够参与VGI活动，包含如RPF程序之类的需求响应（DR）举措，而不损害电池预期寿命。此类DR举措可包含：电力公用事业公司向车辆所有者或原始设备制造商（OEM）提供财务激励以：（1）准许第三方接入车辆；（2）在某些时间和/或某些日子给车辆充电；（3）例如在电网需求达到峰值时，将来自车辆的常驻电池系统的储能出售给电力公用事业公司。根据所公开的构思，密切调节车辆参与VGI活动将有助于增加电动续驶里程并提高电池预期寿命，同时伴随地减少对牵引电池组的保修索赔。
本公开的各方面针对用于制造所公开的电驱动车辆中的任一者的方法和用于使用所公开的电驱动车辆中的任一者的方法、和/或车载式（in-vehicle）电池控制系统。在示例中，呈现了一种用于控制电驱动机动车辆的充电操作的方法。该代表性方法包含以任何顺序并以与上文和下文所公开的选项和特征中的任一者的任何组合的以下各者：经由常驻或远程车辆控制器检测主车辆是否电气连接到EVSE；经由车辆控制器确定车辆的当前里程数是否超过标定的里程数阈值；响应于机动车辆电气连接到EVSE且车辆的当前里程数超过标定的里程数阈值，确定车辆的牵引电池组的当前剩余电池寿命以及机动车辆的当前服务时间；经由车辆控制器确定当前剩余电池寿命是否超过对应于当前服务时间的预测的剩余电池寿命；以及响应于当前剩余电池寿命超过预测的剩余电池寿命，车辆控制器使得牵引电池组能够将（AC和/或DC）电功率传输到EVSE。
本公开的附加方面针对具有智能车辆充电和VGI能力（包含基于DR的RPF功能性）的电驱动车辆。如本文所使用的，术语“车辆”和“机动车辆”可包含任何相关的车辆平台，诸如乘用车辆（HEV、FEV、燃料电池、完全和部分自主等）、商用车辆、工业车辆、履带车辆、越野和全地形车辆（ATV）、摩托车、农场设备、船只、飞机等。在示例中，电驱动车辆包含车辆主体，该车辆主体具有多个负重轮和其他标准原始设备。一个或多个电动牵引马达安装在车辆主体上，所述电动牵引马达选择性地驱动负重轮中的一个或多个，由此推进车辆。一个或多个可再充电的牵引电池组也安装在车辆主体上，所述可再充电的牵引电池组选择性地存储和传输电流来为（一个或多个）牵引马达供电。
继续以上示例，电驱动车辆还包含车辆控制器，该车辆控制器调节（一个或多个）牵引马达和（一个或多个）牵引电池组的操作。车辆控制器被编程为检测车辆是否电气连接到EVSE，并且如果是这样，则确定车辆的当前里程数是否超过标定的里程数阈值。在确认机动车辆电气连接到EVSE且车辆的当前里程数大于标定的里程数阈值时，车辆控制器确定（一个或多个）牵引电池组的当前剩余电池寿命以及车辆的当前服务时间。然后，车辆控制器确定当前剩余电池寿命是否大于预测的剩余电池寿命，该预测的剩余电池寿命对应于车辆的当前服务时间。如果是这样，则控制器响应地命令牵引电池组将电功率传输到EVSE。
对于所公开的系统、方法和装置中的任一者，当前剩余电池寿命可对应于牵引电池组的当前健康状态（SOH），并且当前服务时间可对应于机动车辆的总服务天数（DiS）。对于此示例，预测的剩余电池寿命是从标定到机动车辆的存储器存储的标称SOH曲线提取的。以同样的方式，当前剩余电池寿命和当前服务时间可分别对应于牵引电池组的当前电池容量和机动车辆的总服务年限（YIS）。对于此示例，预测的剩余电池寿命是从标定到机动车辆标定的存储器存储的标称电池容量曲线提取的。
本发明还提供了以下技术方案：
1. 一种控制电驱动机动车辆的充电操作的方法，所述电驱动机动车辆包含：牵引马达，其可操作以推进所述机动车辆；牵引电池组，其可操作来为所述牵引马达供电；以及车辆控制器，其被编程为调节所述牵引马达和所述牵引电池组的操作，所述方法包括：
经由所述车辆控制器检测所述机动车辆是否电气连接到电动车辆供电设备（EVSE）；
经由所述车辆控制器确定所述机动车辆的当前车辆里程数是否大于标定的里程数阈值；
响应于所述机动车辆电气连接到EVSE且所述当前车辆里程数大于所述标定的里程数阈值，经由所述车辆控制器确定所述牵引电池组的当前剩余电池寿命以及所述机动车辆的当前服务时间；
经由所述车辆控制器确定所述当前剩余电池寿命是否大于对应于所述当前服务时间的预测的剩余电池寿命；以及
响应于所述当前剩余电池寿命大于所述预测的剩余电池寿命，经由所述车辆控制器使得所述牵引电池组能够将电功率传输到EVSE。
2. 根据技术方案1所述的方法，其中，确定所述当前剩余电池寿命和所述当前服务时间包含分别确定所述牵引电池组的当前健康状态（SOH）和所述机动车辆的总服务天数（DIS），并且其中，所述预测的剩余电池寿命是标定到所述机动车辆的存储器存储的标称SOH。
3. 根据技术方案1所述的方法，其中，确定所述当前剩余电池寿命和所述当前服务时间包含分别确定所述牵引电池组的当前电池容量和所述机动车辆的总服务年限（YIS），并且其中，所述预测的剩余电池寿命是标定到所述机动车辆的存储器存储的标称电池容量。
4. 根据技术方案1所述的方法，其还包括接收利用所述牵引电池组以反向功率流（RPF）程序执行车辆电网集成（VGI）操作的请求，其中，确定所述当前车辆里程数是否大于所述标定的里程数阈值是响应于对执行VGI操作的所述请求的接收。
5. 根据技术方案4所述的方法，其中，经由所述车辆控制器通过EVSE从电力公用事业公司来接收所述请求。
6. 根据技术方案4所述的方法，其还包括：经由所述车辆控制器确认所述机动车辆被注册以参与RPF程序，其中，确定所述当前车辆里程数是否大于所述标定的里程数阈值是进一步响应于对所述机动车辆被注册以参与RPF程序的确认。
7. 根据技术方案1所述的方法，其还包括：
经由所述车辆控制器从常驻感测装置接收传感器信号，所述传感器信号指示以下各者：电池控制系统发生故障、所述牵引电池组的电池温度大于阈值电池温度、和/或所述牵引电池组的电荷状态（SOC）小于最小标定的SOC；以及
响应于对所述传感器信号的接收，经由所述车辆控制器禁止所述牵引电池组将电功率传输到EVSE。
8. 根据技术方案1所述的方法，其还包括：
经由所述车辆控制器从存储器装置检索所述牵引电池组的最小电荷状态（SOC）和/或最大功率转移速率；以及
经由所述车辆控制器传输命令信号以将电功率从所述牵引电池组传输到EVSE，而不超过所述最大功率转移速率和/或下降到低于所述牵引电池组的最小SOC。
9. 根据技术方案1所述的方法，其还包括：
经由所述车辆控制器向所述机动车辆的用户传输提示，以批准利用所述牵引电池组以反向功率流（RPF）程序执行车辆电网集成（VGI）操作；以及
响应于接收到来自用户的批准，经由所述车辆控制器传输命令信号以将电功率从所述牵引电池组传输到EVSE。
10. 根据技术方案1所述的方法，其还包括：响应于所述当前剩余电池寿命不大于所述预测的剩余电池寿命和/或所述当前车辆里程数不大于所述标定的里程数阈值，经由所述车辆控制器禁止所述牵引电池组将电功率传输到EVSE。
11. 根据技术方案1所述的方法，其还包括：响应于所述当前剩余电池寿命不大于所述预测的剩余电池寿命和/或所述当前车辆里程数不大于所述标定的里程数阈值，经由所述车辆控制器将通知传输到所述机动车辆的用户，所述通知指示拒绝将电功率从所述牵引电池组传输到EVSE。
12. 根据技术方案11所述的方法，其还包括：
经由所述车辆控制器从用户接收推翻请求，所述推翻请求命令所述机动车辆将电功率从所述牵引电池组传输到EVSE；以及
响应于接收到所述推翻请求，经由所述车辆控制器传输命令信号以将电功率从所述牵引电池组传输到EVSE。
13. 根据技术方案1所述的方法，其还包括：
经由所述车辆控制器从所述机动车辆的用户接收所述牵引电池组的用户选择的最小电荷状态（SOC）和/或最大功率转移；以及
经由所述车辆控制器传输命令信号以将电功率从所述牵引电池组传输到EVSE，而不超过用户选择的最大功率转移和/或下降到低于用户选择的最小SOC。
14. 根据技术方案1所述的方法，其还包括：
响应于所述当前剩余电池寿命超过所述预测的剩余电池寿命，经由所述车辆控制器将通知传输到所述机动车辆的用户，所述通知指示使得所述牵引电池组能够将电功率传输到EVSE的意图；以及
响应于接收到来自用户的推翻请求，经由所述车辆控制器传输命令信号以禁止电功率从所述牵引电池组传输到EVSE。
15. 一种电驱动机动车辆，其包括：
车辆主体，其具有多个负重轮；
牵引马达，其附接到所述车辆主体并且被构造成驱动所述负重轮中的一个或多个，由此推进所述机动车辆；
牵引电池组，其附接到所述车辆主体并且被构造成为所述牵引马达供电；以及
车辆控制器，其被构造成调节所述牵引马达和所述牵引电池组的操作，所述车辆控制器被编程为：
检测所述机动车辆是否电气连接到电动车辆供电设备（EVSE）；
确定所述机动车辆的当前车辆里程数是否大于标定的里程数阈值；
响应于所述机动车辆电气连接到EVSE且所述当前车辆里程数大于所述标定的里程数阈值，确定所述牵引电池组的当前剩余电池寿命以及所述机动车辆的当前服务时间；
确定所述当前剩余电池寿命是否大于对应于所述当前服务时间的预测的剩余电池寿命；以及
响应于所述当前剩余电池寿命大于所述预测的剩余电池寿命，命令所述牵引电池组将电功率传输到EVSE。
16. 根据技术方案15所述的电驱动车辆，其中，确定所述当前剩余电池寿命和所述当前服务时间包含分别确定所述牵引电池组的当前健康状态（SOH）和所述机动车辆的总服务天数（DIS），并且其中，所述预测的剩余电池寿命是标定到所述机动车辆的存储器存储的标称SOH。
17. 根据技术方案15所述的电驱动车辆，其中，确定所述当前剩余电池寿命和所述当前服务时间包含分别确定所述牵引电池组的当前电池容量和所述机动车辆的总服务年限（YIS），并且其中，所述预测的剩余电池寿命是标定到所述机动车辆的存储器存储的标称电池容量。
18. 根据技术方案15所述的电驱动车辆，其中，所述车辆控制器还被编程为接收利用所述牵引电池组以反向功率流（RPF）程序执行车辆电网集成（VGI）操作的请求，并且其中，确定所述当前车辆里程数是否大于所述标定的里程数阈值是响应于对执行VGI操作的所述请求的接收。
19. 根据技术方案15所述的电驱动车辆，其中，所述车辆控制器还被编程为：
从常驻感测装置接收传感器信号，所述传感器信号指示以下各者：所述机动车辆的车辆电池控制系统中发生系统故障、所述牵引电池组的电池温度大于阈值电池温度、和/或所述牵引电池组的电荷状态（SOC）小于最小标定的SOC；以及
响应于对所述传感器信号的接收，禁止所述牵引电池组将电功率传输到EVSE。
20. 根据技术方案15所述的电驱动车辆，其中，所述车辆控制器还被编程为：
从存储器装置检索所述牵引电池组的最小电荷状态（SOC）和/或最大功率转移速率；以及
传输命令信号以将电功率从所述牵引电池组传输到EVSE，而不超过所述最大功率转移速率和/或下降到低于所述牵引电池组的最小SOC。
以上发明内容并非旨在代表本公开的每个实施例或每个方面。相反，前面的发明内容仅仅提供了本文中所阐述的新颖构思和特征中的一些的举例说明。当结合附图和所附权利要求书时，从对用于实施本公开的所图示的示例和代表性模式的以下详细描述中，本公开的以上特征和优点、以及其他特征和附随优点将容易显而易见。此外，本公开明确包含上文和下文所呈现的元件和特征的任何和所有组合和子组合。
附图说明
图1是根据本公开的各方面的代表性电驱动机动车辆的局部示意性侧视图说明，该电驱动机动车辆具有车载式控制器、感测装置和通信装置的网络以用于执行智能车辆充电和VGI操作。
图2是根据所公开的构思的各方面的图示用于管控VGI操作的代表性智能车辆充电算法的流程图，VGI算法可对应于存储器存储的指令，这些指令由车载或远程控制器、控制逻辑电路、可编程电子控制单元或其他集成电路（IC）装置或装置的网络来执行。
图3是根据所公开的构思的各方面的电池健康状态（SOH）与服务时间（TIS）（天数）关系的曲线图，其图示了与代表性牵引电池组的实际使用寿命相比较的预期使用寿命。
图4是根据所公开的构思的各方面的电池容量（BC）（安培小时百分比）与服务时间（TIS）（年数）关系的曲线图，其图示了与代表性牵引电池组的实际使用寿命相比较的预期使用寿命。
本公开易于作出各种修改和替代形式，并且一些代表性实施例已通过示例的方式在附图中示出并且在本文中将进行详细描述。然而，应理解，本公开的新颖方面不限定于上文枚举的附图中所图示的特定形式。相反，本公开将覆盖落入如由所附权利要求书涵盖的本公开的范围内的所有修改、等同物、组合、子组合、排列、分组以及替代方案。
具体实施方式
本公开容许许多不同形式的实施例。本公开的代表性实施例在附图中示出并且将在本文中进行详细描述，应理解这些实施例被提供作为所公开的原理的举例说明，对本公开的广泛方面无限制。在一定程度上，例如在摘要、引言、发明内容和具体实施方式部分中描述但权利要求书中并未明确阐述的元件和限制不应单独地或共同地通过隐含、推断或其他方式并入到权利要求书中。
为了本具体实施方式的目的，除非明确地放弃保护，否则：单数包含复数且反之亦然；词语“和”和“或”应两者都为联合的和非联合的；词语“任何”和“所有”应两者都意指“任何和所有”；并且词语“包含（including）”、“含有（containing）”、“包括（comprising）”、“具有”等等应各自意指“包含但不限于”。此外，例如，诸如“约”、“几乎”、“基本上”、“总体上”、“大约”等等近似词语在本文中可各自在“为……、接近……或接近为……”或“在……的0％到5％以内”或“在可接受制造公差内”或其任何逻辑组合的意义上使用。最后，方向性形容词和副词（诸如，前侧、后侧、内侧、外侧、右舷、左舷、竖直、水平、向上、向下、前、后、左、右等）可相对于机动车辆，诸如当机动车辆操作性地定向在正常驾驶表面上时该车辆的向前驾驶方向。
现在参考附图，其中，相似的附图标记贯穿若干视图指代相似的特征，图1中示出了代表性汽车的示意性说明，该汽车总体上被标示在10处并且为了讨论的目的而被描绘为轿车式混合动力电动或纯电动（“电驱动”）乘用车辆。牵引电池组14被封装在汽车10的车辆主体12内（例如，在乘客室、行李箱室或专用电池室内部），该电池组为一个或多个电动马达-发电机16供电，所述电动马达-发电机驱动车辆的负重轮18中的一个或多个并由此推进车辆10。所图示的汽车10（本文中也简称为“机动车辆”或“车辆”）仅仅是一种可对本公开的方面和特征进行实践的示例性应用。以同样的方式，用于图1中所图示的特定电动车辆供电设备（EVSE）的本构思的实现应被了解为所公开的构思和特征的示例性应用。因而，将理解的是，本公开的各方面和特征可被应用于其他类型的EVSE，并且可针对任何逻辑上相关类型的机动车辆来实现。此外，仅示出了车辆和EVSE的所选部件，并且本文中将以附加的细节来描述这些所选部件。尽管如此，下文所讨论的机动车辆和EVSE架构可以包含众多附加和替代特征，以及其他可商购的外围部件，例如，以实施本公开的各种协议和算法。
图1是停靠在车辆充电站20处并且可操作地联接到该车辆充电站的电驱动车辆10的简化说明，该车辆充电站用于给车载可再充电能量源（诸如，高电压直流（DC）牵引电池组14）再充电。牵引电池组14可采取许多合适的构型，包含铅酸、锂离子或其他适用类型的可再充电电动车辆电池（EVB）的阵列。为了在牵引电池组14和车辆充电站20之间提供可操作的联接，车辆10可包含安装到车辆主体12的感应式充电部件22，例如具有集成感应线圈。该感应式充电部件22用作与车辆充电站20的无线充电板或平台24（例如，具有内部EMF线圈）兼容的无线充电接口。在所图示的示例中，无线充电板/平台24位于车辆充电站20的地板上、根据用作所期望的停放位置的“目标位置”进行定位以达到车辆10的高效和有效无线充电的目的。特别地，图1描绘了停放在有助于确保感应式充电部件22与无线充电板24在侧向和纵向两个维度上基本上对齐的位置中的车辆10。换句话说，图1中的车辆10被视为处于正确的前后对齐，并且与标示的目标位置进行正确的右舷-左舷对齐以完成针对车辆10的感应式充电事件。
作为一些非限制性示例，车辆充电站20可采用任何迄今为止以及后期开发的类型的有线和/或无线充电技术，包含感应式充电、无线电充电和谐振充电。根据电磁感应式充电技术，图1的代表性无线充电板24可用电流激活以在感应式充电部件22附近产生交变电磁场。该磁场继而在车辆10的感应式充电部件22中引发电流。该感应电流可通过车载式电气调整电路进行滤波、降压和/或移相，以给车辆10的牵引电池组14或其他能源（例如，标准12V铅酸启动、照明和点火（SLI）电池、辅助功率模块等）充电。当车辆10与充电站20对齐使得最大可用的EMF力通过无线充电板24转移到感应式充电部件22时，可获得最佳的无线充电性能。
牵引电池组14存储可以用于由（一个或多个）电机16推进并且用于操作其他车辆电气系统的能量。牵引电池组14由电子控制单元（ECU）26通信地连接（有线或无线）到图1中所代表的一个或多个车辆控制器，该ECU调节各种车载车辆部件的操作。例如，由ECU 26控制的接触器可在断开时将牵引电池组14与其他部件隔离，并且在闭合时将牵引电池组14连接到其他部件。ECU 26还通信地连接到每个电动马达-发电机单元（MGU）16，以控制例如牵引电池组14和MGU 16之间的双向能量转移。例如，牵引电池组14可提供DC电压，而（一个或多个）马达-发电机16可使用三相AC电流进行操作；在此类情况下，ECU 26将DC电压转换为供（一个或多个）马达-发电机16使用的三相AC电流。在（一个或多个）电机16充当发电机的再生模式中，ECU 26可将来自（一个或多个）马达-发电机16的三相AC电流转换为与牵引电池组14兼容的DC电压。代表性ECU 26还被示为与充电部件22进行通信，例如以调节从车辆充电站20供应到电池组14的功率来有助于确保合适的电压和电流水平。例如，ECU 26也可与充电站20对接以协调去往/来自车辆10的功率输送。
图1的车辆充电站20还经由“插电式”电连接器32为电动车辆10提供有线充电，该“插电式”电连接器可以是许多种不同的可商购的电连接器类型中的一种。通过非限制性示例，电连接器32可以是具有在120到240伏特（V）且交流电（AC）高达80安培（A）峰值电流下操作以进行传导式车辆充电的单相或分相模式的汽车工程师协会（SAE）J1772（类型1）或J1772-2009（类型2）电连接器。此外，充电连接器32还可以被设计为满足国际电工委员会（IEC）62196-3 Fdis和/或IEC 62196-2中阐述的标准、以及任何其他目前可用或后期开发的标准。在车辆主体12的外部上可接入的充电端口34是用作电气入口的有线充电接口，电连接器32可插入或以其他方式配合到该电气入口中。该端口34使得用户能够经由充电站20轻易地将电动车辆10连接到容易获得的AC或DC源（诸如，公用事业电网）/与其断开。图1的充电端口34不限于任何特定的设计，并且可以是实现传导式或其他类型的电气连接的任何类型的入口、端口、连接、插座、插头等。车辆主体12上的铰接充电端口门（CPD）36可以选择性地打开和关闭以分别接入和覆盖充电端口34。
作为车辆充电过程的一部分，电驱动车辆10可监测有线/无线充电可用性、无线功率质量以及可能影响车辆充电的其他相关问题。根据所图示的示例，图1的车辆ECU 26与监测系统通信并从监测系统接收传感器信号，该监测系统在本文中由车辆10的一个或多个车载“常驻”感测装置28和/或车辆充电站20的一个或多个车外“远程”感测装置30代表。在实践中，该监测系统可包含单个传感器，或者其可包含分布式传感器架构，其中各式各样的传感器被封装在与附图中所示的位置类似或替代的位置处。由充电端口34安装的CPD传感器38可感测车辆的ECU 26并且被该ECU轮询或读取以确定CPD 36的门状态（打开/关闭）。作为另一个选项，有助于将电连接器32物理地附接和固定到充电端口34的闩锁按钮40可包含内部开关（例如，SAE S3型开关），该内部开关用作感测装置以检测电连接器32是否操作性地连接到充电端口34。存在还可以使用的众多其他类型的感测装置，包含例如热感测装置（诸如，无源热红外传感器）、光学感测装置（诸如，基于光和激光的传感器）、声波感测装置（诸如，表面声波（SAW）和超声波传感器）、电容式感测装置（诸如，基于电容的接近传感器）等。
图1的代表性车辆10可最初配备有车辆电信和信息（“远程信息处理”）单元42，该单元与远程定位或“车外”云计算系统44无线地通信（例如，经由小区塔、基站和/或移动交换中心（MSC）等）。用作用户输入装置和车辆输出装置两者的是，远程信息处理单元42可配备有电子视频显示装置46和各式各样的输入控件48（例如，按钮、旋钮、开关、轨迹板、键盘、触摸屏等）。这些远程信息处理硬件部件可至少部分地用作常驻车辆导航系统，例如以使得能够进行辅助和/或自动化车辆导航，并且用作人/机接口（HMI），例如以使得用户能够与车辆10的远程信息处理单元42以及其他系统和系统部件通信。可选的外围硬件可包含向车辆乘员提供输入言语或其他听觉命令的能力的麦克风；车辆10可配备有编程有计算语音识别软件模块的嵌入式语音处理单元。具有一个或多个扬声器部件的车辆音频系统可向车辆乘员提供听觉输出，并且可以是专用于与远程信息处理单元42一起使用的独立装置，抑或可以是一般音频系统的系统。
继续参考图1，远程信息处理单元42是车载计算装置，其既单独地又通过其与其他联网装置的通信来提供服务的混合。远程信息处理单元42可总体上由一个或多个处理器组成，所述处理器中的每一个可被体现为分立微处理器、专用集成电路（ASIC）、专用控制模块等。车辆10可经由操作性地联接到一个或多个电子存储器装置50的ECU 26来提供集中式车辆控制，所述电子存储器装置中的每一个可采取具有实时时钟（RTC）的CD-ROM、磁盘、IC装置、半导体存储器（例如，各种类型的RAM或ROM）等的形式。可经由蜂窝芯片组/部件、导航和定位芯片组/部件（例如，全球定位系统（GPS）收发器）或无线调制解调器（所有这些都在52处被共同地代表）中的一个或多个或全部来提供与远程车外联网装置的远程车辆通信能力。可经由近程无线通信装置（例如，Bluetooth®单元或近场通信（NFC）收发器）、专用近程通信（DSRC）部件和/或双天线（所有这些都在54处被共同地代表）来提供近距离无线连接性。上文所描述的各种通信装置可被构造成在车辆到车辆（V2V）通信系统或车辆到万物（V2X）通信系统（例如，车辆到基础设施（V2I）、车辆行人（V2P）、车辆到装置（V2D）等）中交换数据作为周期性广播的一部分。
电驱动车辆10配备有必需的电子硬件和软件以参与车辆电网集成（VGI）活动，包含具有反向功率流（RPF）操作的需求响应（DR）举措。基于DR的RPF操作可包含车辆到电网（V2G）功率交换，其中电力公用事业公司汲取车辆的牵引电池组14中的储能的计量部分，例如以在电网需求达到峰值时满足短期的电气负荷。作为交换，车辆所有者以及可潜在地车辆OEM可由于向电力公用事业公司提供这种接入/灵活性而得到补偿。如下文将以广泛的细节所解释的，车辆智能在牵引电池组的寿命内跟踪电池使用情况，以便确定参加VGI活动是否/何时符合所有者的最大利益。参与VGI活动可仅基于电池组寿命；对于至少一些实现方式，参与可以全部或部分地基于对电池组的保修影响或成本影响。一般来说，系统试图在没有不必要地损害电池寿命的情况下实现RPF和其他VGI活动，同时确保适当的报酬。对参与RPF操作的补偿可以设置评分器，或者可选择地改变（例如，与可用电池寿命成比例）。
现在参考图2的流程图，根据本公开的各方面，总体上在100处描述了一种用于使用可商购的EVSE（诸如，EVCS 20）来执行电驱动车辆（诸如，图1的车辆10）的正反向功率流充电操作的改进的方法或控制策略。图2中所图示且下文进一步详细描述的操作中的一些或全部可代表对应于可存储在例如主或辅助或远程存储器中并且例如由车载或远程控制器、处理单元、控制逻辑电路或其他模块或装置执行的处理器可执行指令的算法，以执行上文或下文所描述的与所公开的构思相关联的功能中的任一者或全部。应认识到，可改变所图示的操作框的执行顺序，可添加附加的框，并且可修改、组合或消除所描述的框中的一些。
方法100开始于图2的输入/输出框101处，其具有用于可编程控制器或控制模块或类似地合适的处理器的处理器可执行指令，以调用用于VGI参与协议的初始化过程。该例程可在有源或无源车辆操作期间实时地、连续地、系统地、偶发地和/或以规则的时间间隔执行。作为又一选项，框101可响应于来自用户的命令提示或来自负责收集、分析、分类、存储和分配车辆数据的后端或中间件计算节点的广播提示信号进行初始化。为实施此协议，车辆控制系统或者一个或多个子系统的任何组合可以是可操作的，以接收、处理和合成相关信息和输入，并且执行控制逻辑和算法来调节各种电池系统、动力总成、启动器系统、和/或制动系统部件以实现所期望的控制目标。
根据所图示的示例，用于输入/输出框101的推动力可包括车辆的常驻ECU 26接收到表示机动车辆10已经由有线或无线电气连接到充电站20而被操作性地联接的一个或多个传感器信号、用户输入和/或系统指示器。如上文所指示的，例如，可经由连接器的闩锁按钮40中的内部开关来检测电连接器32到充电端口34中的正确插入；二进制ON信号同时从开关传输到ECU 26。用于初始化VGI参与协议的其他选项可包含：从驾驶员接收到启动提示（例如，经由远程信息处理单元42）、从中间件或后端服务器计算节点（例如，云计算系统44）接收到初始化提示、或常驻BCM检测到开始有来自EVCS 20的充电电流。
在确认主车辆操作性地连接到合适的EVSE（VehicleState=ChargeStart）之前、同时或之后，在过程框103处，由以下各者产生并从以下各者发送RPF参与请求：双向EVSE、公用事业公司通过EVSE、或车载式无线连接的支持服务（例如，ONSTAR®）。当得以正确连接时，图1的车辆ECU 26和EVCS 20例如开始彼此通信，以作为标准车辆充电过程的一部分。对于快速充电型DC车辆充电站，交易可基于与电力公用事业公司60的后端服务器级计算机的高级通信技术，诸如电力线通信（PLC）数据交换。RpfStart请求的通知可同时传输到车辆驾驶员，或者在车辆被除所有者以外的人驾驶或未被占据的情况下传输到车辆所有者。
嵌入于框103的RPF参与请求的数据有效负荷内的可以是与RPF操作有关的细节，诸如接收者、时间戳、类型、大小和所期望的转移的定时。考虑到VGI活动可使准许第三方接入车辆的电池系统和车载式计算网络成为必需、可将车辆充电限制到受约束的日期、时间和/或转移速率、并且可能需要将储能从车辆传输到EVCS 20和/或电力公用事业公司60，该特征提供了附加的安全性。所预想的是，VGI活动可采取众多替代形式，诸如来自插电式电动车辆（PEV）的RPF用于为非车载（off-vehicle）设备、住宅或商业物业或其他电动化车辆供电。作为示例，在自然灾害之后，可使用RPF操作来为应急设备供电。还值得注意的是，从主车辆到非车载负荷的反向功率流可以是AC电抑或DC电。
在允许聚合商实体（诸如，电力公用事业公司60）从牵引电池组14汲取功率之前，机动车辆10评定RPF操作是否符合车辆/所有者的最大利益。作为初始步骤，方法100可首先进行到具有存储器存储的指令的决策框105，以确定主车辆是否被注册以参与所期望的RPF程序。对RPF注册的确认可以以各式各样的形式出现，包含ECU26命令远程信息处理单元42将视觉或听觉提示传输到驾驶员，请求他们以用户输入做出响应来验证登记情况。作为又一另外的选项，可将请求确认的数字文本消息或推送通知传输到车辆乘员的智能手机或手持式计算装置；可提议通过合适的无线接口（诸如，BLUETOOTH®或近场通信（NFC）链路）来进行确认。
代替提示所有者/驾驶员针对每个单独RPF参与请求来确认登记，对VGI活动的注册可由所有者或OEM一次完成并由车辆智能单独地确认。可通过由电力公用事业公司60或OEM托管的网络门户来登记车辆10；然后，在决策框105处，经由标准化远程信息处理链路将对预登记的验证存储到本地存储器，以便经由ECU 26进行检索。作为又一另外的选项，车辆所有者可经由车载式电子输入装置来加入RPF程序，诸如视频显示装置46的触摸屏输入。在决策框105处验证车辆RPF注册可以是完全自动化的，而不要求人工确认。通过示例而非限制，可通过经由电力公用事业公司60或第三方网站托管服务托管的智能电网应用编程接口（API）来提供RPF登记。响应于确定主车辆未被注册以参与所期望的RPF程序（框105=否），方法100进行到输入/输出框117。
在确认主车辆被正确注册以参与RPF程序时（框105＝是），方法100进行到图2的决策框107以确定车辆的当前总里程数是否大于标定的里程数阈值。可经由ECU 26从发动机控制单元的本地缓存软件部件实时检索当前车辆里程数，该本地缓存软件部件内存储了由车辆10所行驶的整体总距离。相比之下，预设的里程数阈值可对应于车辆标定的里程数，在该车辆标定的里程数下，估计牵引电池组14处于“磨合期”并且车辆智能已有足够的机会来获悉车辆电池系统和动力总成行为。一般而言，在决策框107处实施的查询旨在至少在初始磨合期内不允许车辆RPF参与且同时允许算法聚合关于车辆性能（与预期的电池使用寿命随时间下降有关）的足够数据。如果主车辆被转移到另一个所有者，则可加上补充延迟时段以允许算法时间按新的所有者的驾驶模式进行重新调整。
所预想的是，当确定是否启用RPF操作时，存在代替总里程数或除了总里程数之外还可实施的其他基线阈值。例如，如果车辆10不在适当位置中以执行RPF功能而不负面地影响电池组寿命，则ECU 26可拒绝RPF参与请求。作为一些代表性示例，在以下情况下可自动拒绝RPF参与请求：（1）实时电池组电荷状态（SOC）低于预设的最小SOC值；（2）实时电池组温度超过预设的最高温度；和/或（3）在车辆的控制系统中的一个内检测到故障。响应于确定主车辆的当前总里程数尚未超越标定的里程数阈值（框107=否），方法100进行到输入/输出框117。
在确认主车辆操作性地联接到EVSE（框101）、接收RpfStart请求（框103）、确认RpfEnrolled（框105）和/或确保遵守MileageLimitStartOfLife基线（框107）之后，方法100继续到过程框109以查明主车辆的当前总服务时间。可从通信地连接到ECU 26的基于IC的实时时钟（RTC）来读取该控制器变量。替代地，可由常驻ECU 26从中间件计算节点（例如，云计算系统44）、车载式连接的支持服务或另一个合适的时间信息源来实时检索实际服务时间数据。车辆服务时间可采取各种形式，包含计算机动车辆的总服务天数（DIS）（calculate:DisNow）或总服务年限（YIS）（calculate:YisNow）。术语“服务天数”和“服务年限”可分别定义为从车辆保修开始时的有效保修日期起的总天数或总年数。可选的变化可将服务时间衡量为牵引电池组的总操作时间或总有源放电时间。
图2的方法100前进到过程框111以确定牵引电池组的当前剩余电池寿命和牵引电池组的预测的剩余电池寿命。电池寿命可由许多不同的牵引电池组参数代表，这些牵引电池组参数包含：计算电池健康状态（SOH）（calculate:SohNow），如图3中所示；或者计算电池容量（BC）（calculate:BcNow），如图4中所示。牵引电池组的容量可定义为可以安全地存储在电池组中以及从电池组中提取的电能的最大量（总体上以安培小时（A•h）为单位测得）。BC是主要的健康指标，其可用于确定电池运行时间和预测电池寿命终止。尽管新电池的额定值可为100％ BC，但服务中的电池组很可能输送减小的量：可工作的容量带宽可在约70％至约100％的范围内。电池SOH也是电池组与新电池相比存储和输送电能的能力的测量表示。可使用多种度量来确定SOH，这些度量包含电池组的SOC和放电深度（DOD）的数学和、最大可释放容量（C max ）与额定容量（C rate ）的比率、通过将测得的阻抗与初始阻抗进行比较来跟踪内部电阻、或其他合适的手段。
除了确定牵引电池组的实际剩余电池寿命之外，过程框111还基于在过程框109处确定的服务时间来估计电池组的预测的剩余电池寿命。对于其中由电池SOH代表电池寿命的实现方式（图3），可从标定到主车辆/电池组的存储器存储的标称SOH曲线来提取牵引电池组的预测的剩余电池寿命（calculate:SohNowLimit=f(DisNow)）。替代地，在由BC代表电池寿命的情况下（图4），可从标定到车辆/电池组的存储器存储的标称BC曲线来提取牵引电池组的预测的剩余电池寿命（calculate:BcNowLimit=f(DisNow)）。在任一情况下，方法100都可基于自车辆的电池组最初处于保修状态以来它已服务的天数/年数来计算BcNowLimit或SohNowLimit。对于至少一些实现方式，可期望利用以下简单的线性函数来进行此计算：
。
下文将关于图3的讨论以附加的细节来解释上述变量中的每一个。
继续参考图2，决策框113提供存储器存储的、处理器可执行的指令，以将牵引电池组的当前剩余电池寿命和预测的剩余电池寿命进行比较，以作为决定是否准予RPF参与的关键里程碑。可基于二进制算法对RPF参与进行授权（VehicleState=RpfAllowed），在推断电池组的当前剩余电池寿命大于预测的剩余电池寿命（SohNow>SohNowLimit or BcNow>BcNowLimit）时，该二进制算法被设置为真。在过程框115处，来自前述查询的肯定结果（框113＝是）实现启用（VehicleState=RpfAllowed），并且如果需要，实现所请求的RPF活动的初始化（VehicleState=RpfStart）。在启用之后但在初始化RPF之前，可经由电子通知使所有者/驾驶员警惕实施RPF操作的意图，并且可选择地向所有者/驾驶员提供推翻或限制RPF活动的选项。例如，所有者可批准反向功率流，但限制可以提取的功率的最大量或提取功率的最大速率。按照如此方法，车辆所有者和/或OEM可限制所有VGI活动，以确保固定的最小可允许SOC或固定的最小可允许车辆里程。还可由常驻BCM或其他合适的控制器基于例如电池组和车辆硬件的局限性来实时调整提取速率。
如果在决策框105、107和113处实施的评定中的任一者返回了错误的确定（框105或框107或框113=否）从而指示主车辆很可能不应参与VGI活动，则方法100进行到过程框117并通知所有者/驾驶员拒绝所请求的RPF操作的意图，并且如果需要，通知该否认的基础。就本公开中邀请用户反馈的情况中的任一者来说，人机接口可通过与所有者/驾驶员的智能手机交换（例如，文本、应用程序、推送通知、电子邮件、网络浏览器等），经由中央堆栈远程信息处理单元的触摸屏显示器46、经由车载式连接的支持服务或其他适当的方法。所预想的是，可从图2的方法100中完全消除框117、119和121中阐述的操作。例如，在不认为用户反馈是必要的或不准许用户反馈的用例中。
在获悉RPF参与请求已被拒绝时，用户可能希望无视并驳回车辆电池系统的结论。顺便提及，决策框119检查所有者/驾驶员输入，以查明他们是否执行了推翻选项以撤消拒绝RPF参与的决策。偶尔，可存在认为车辆的牵引电池组的预期操作寿命要服从所有者/驾驶员的其他需求的情况。通过示例的方式，在自然灾害或其他灾难之后，图1的机动车辆10可参加RPF操作以提供关键服务。为了避免滥用该项用户选择的推翻特征，所有者/驾驶员可因每次使用或超过预设的最大使用次数而受到处罚（例如，电池组保修可缩短或可征收特殊的“使用费”）。如果所有者/驾驶员确实推翻了车辆的拒绝RPF参与的决策（框119=是），则方法100进行到过程框121，递增推翻计数器（OverrideeCounter++），并且如果推翻计数器尚未达到预设的最大推翻次数，则其后该方法前进到过程框115以启用/初始化RPF。响应于确定未执行推翻选项（框119=否）、或者推翻计数器事实上已达到预设的最大推翻次数、或者处于不提供推翻选项的算法构型中，方法100进行到过程框123并且拒绝RPF参与请求。在这个当口，方法100可从框115或框123进行到终止框125并终止，或者可循环回到框101并连续循环地运行。
图3是描绘电池SOH（％）作为服务时间（天数）的函数的曲线图，以证明代表性牵引电池组的预期或“标称”电池使用寿命201与实际电池使用寿命（第一和第二（当前）SOH指标203和205）进行比较的结果以用于评估参与VGI活动的程度。在图3中，SohStartOfLife是存储器存储的、预设的标定值，其指示在电池组的保修期（warranty life）开始时该电池组的健康状态（例如，设置为100％）。另一方面，SohEndOfLife是存储器存储的、预设的标定值，其指示在电池组的保修期结束时该电池组的健康状态（例如，设置为40％）。此外，DisStartOfLife是存储器存储的、预设的标定值，其指示在主题电池组的操作寿命开始时的总DIS（例如，设置为50天），而DisEndOfLife是存储器存储的、预设的标定值，其指示在主题电池组的操作寿命结束时的DIS（例如，设置为3650天）。
在主车辆超越标定的里程数阈值207之后，当决定是否准许RPF时，监测主题牵引电池组以计算其当前SOH。根据图3的代表性示例，SohNow1和SohNow2是控制器变量，其分别指示牵引电池组针对当前SOH指标203和205的实际SOH。SohNowLimit1是控制器变量，其指示对应于当前TIS DisNow1（第一当前SOH指标203被评估为处于该当前TIS DisNow1）的预测的剩余电池寿命209。在这种情况下，当前SOH指标203超过预测的剩余电池寿命209；因而，可准予RPF参与。作为比较点，SohNowLimit2是控制器变量，其指示对应于当前TISDisNow2（第二当前SOH指标205被评估为处于该当前TIS DisNow2）的预测的剩余电池寿命211。在这种情况下，当前SOH指标203小于预测的剩余电池寿命211；因而，可拒绝RPF参与。
图4是描绘电池容量（安培小时百分比）作为服务时间（年数）的函数的曲线图，以证明代表性牵引电池组的预期或“标称”使用寿命301与实际或“当前”使用寿命303进行比较的结果以用于评估参与VGI活动的程度。在图4中，在主题电池组的寿命开始时的BC是存储器存储的、预设的标定值（例如，设置为100％），而在主题电池组的寿命结束时的电池容量是存储器存储的、预设的标定值（例如，设置为60％）。根据图4的代表性示例，实际BC 303贯穿其预期操作寿命连续地受到监测。对于线305左边的所有评估，当前BC 303超过预测的剩余电池寿命301；因而，可准予RPF参与。对于线305右边的所有评估，当前BC 303低于预测的剩余电池寿命301；因而，可拒绝RPF参与。
当评估针对RPF参与的要求时，所公开的控制逻辑可采用二进制（Y/N）输出，例如，如上文关于图2的方法100所描述的。该算法的另一种形式的输出可包括使用费，OEM将向请求方收取该使用费以允许进行V2G参与。例如，具有“显著的剩余寿命（excess life）”的车辆可被收取相对低的参与费，而具有“不足的剩余寿命”的车辆可被收取相对高的费用以出于对电池的保修影响来补偿OEM。该转换费可基于牵引电池组的成本以及在其寿命终止点的总计划里程数。作为另一个选项，当执行VGI/V2x时，可换取牵引电池组的保修。对于没有剩余寿命可用的车辆，OEM可通知所有者/驾驶员：如果他们执行V2G RPF，则电池保修将减少“x天”和/或电池保修里程数将减少“y等效英里数”。在这种情况下，所有者/驾驶员可基于对电池的保修影响来选择继续抑或取消V2x事件。车辆智能可使用例如标称能量消耗数（例如，根据标定轮廓为约250 Wh/mi）来将用于V2G电网服务的总功率（kWh）转换为等效的总英里数。作为又一选项，可将裕度加到“计划使用寿命”曲线，以提供对车辆使其达到目标寿命终止SOH的更高确定性。与示例性线性模型相比，可基于实际的现场表现来计算该裕度的大小。车辆特定的缓冲器可取决于单独的车辆使用情况来增加或减小RPF。
还预想的是，可计算实际电池寿命使用曲线的导数，并将该导数用于指导VGI/V2x的参与。例如，如果主车辆运行超过示例性线性曲线历时一段时间，但ΔSOH/ΔDIS比率变得太大，则算法可暂停VGI/V2x参与，直到比率恢复到对于该特定的品牌/型号/版本的车辆来说预定的“正常”水平。如果OEM将成为VGI活动的需求响应程序的聚合商，则OEM可选择哪些车辆提供参与任何给定的DR事件的选项。在此用例中，车辆智能计算被登记在DR程序中的每个电池组的“剩余寿命”值，并且选择具有最长剩余寿命的电池组。对于该示例性实施例，车辆可计算给定电池组的实际使用寿命和计划使用寿命之间的垂直距离。
所公开的控制逻辑可假设在主车辆的寿命中SOH持续下降。更复杂的算法还可监测对众多电池组工作参数（包含电池组温度和内部电阻）的长期影响。由于在持续高的环境温度中的牵引电池组比在较温和的气候中的电池组降级得更快，因此，当决定是否批准VGI活动时，车辆智能可监测和评定操作温度。还可监测总的RPF能量使用，以作为是否因过度RPF使用而导致EV的电池组保修无效的指示，例如在推翻过程期间。对于此用例，在给予用户推翻算法使得车辆仍可以执行RPF这一能力的情况下，将就车辆的数量和功率使用两者来跟踪推翻事件。然后，可全部或部分地关于在电池保修无效之前将允许多少次推翻来做出商业案例确定。
在一些实施例中，可通过计算机可执行的指令程序（诸如，程序模块）来实现本公开的各方面，所述程序模块总体上被称为由本文中所描述的控制器或控制器变型中的任一个执行的软件应用或应用程序。在非限制性示例中，软件可包含执行特定任务或实现特定数据类型的例程、程序、对象、部件和数据结构。软件可形成接口以允许计算机根据输入源做出反应。软件还可与其他代码段协作以响应于结合接收到的数据的源所接收到的数据来起始多种任务。软件可存储在多种存储器介质中的任一种上，所述多种存储器介质诸如为CD-ROM、磁盘、磁泡存储器和半导体存储器（例如，各种类型的RAM或ROM）。
此外，可利用多种计算机系统和计算机网络构型来实践本公开的各方面，所述计算机系统和计算机网络构型包含多处理器系统、基于微处理器或可编程消费电子设备、小型计算机、大型计算机等等。另外，可在分布式计算环境中实践本公开的各方面，在所述分布式计算环境中，由通过通信网络链接的常驻和远程处理装置来执行任务。在分布式计算环境中，程序模块可位于包含存储器存储装置的本地和远程计算机存储介质两者中。因此，可在计算机系统或其他处理系统中结合各种硬件、软件或其组合来实现本公开的各方面。
本文中所描述的方法中的任一种均可包含机器可读指令以供由以下各者执行：（a）处理器，（b）控制器和/或（c）任何其他合适的处理装置。本文中所公开的任何算法、软件、控制逻辑、协议或方法均可被体现为存储在诸如以下各者的有形介质上的软件：例如，快闪存储器、CD-ROM、软盘、硬盘驱动器、数字通用光盘（DVD）、或其他存储器装置。完整的算法、控制逻辑、协议或方法和/或其部分可替代地由除控制器之外的装置执行和/或以可用的方式被体现在固件或专用硬件中（例如，由专用集成电路（ASIC）、可编程逻辑装置（PLD）、现场可编程逻辑装置（FPLD）、离散逻辑等实现）。进一步地，尽管参考本文中所描绘的流程图描述了特定算法，但是可替代地使用许多其他方法来实现示例机器可读指令。
已参考所图示的实施例来详细描述本公开的各方面；然而，本领域技术人员将认识到，在不脱离本公开的范围的情况下可对其进行许多修改。本公开不限于本文中所公开的精确构造和组成；从前述描述显而易见的任何和所有修改、改变和变化均在如由所附权利要求限定的本公开的范围内。此外，本构思明确地包含前述元件和特征的任何和所有组合和子组合。
Claims (20)
1.一种控制电驱动机动车辆的充电操作的方法，所述电驱动机动车辆包含：牵引马达，其可操作以推进所述机动车辆；牵引电池组，其可操作来为所述牵引马达供电；以及车辆控制器，其被编程为调节所述牵引马达和所述牵引电池组的操作，所述方法包括：
经由所述车辆控制器检测所述机动车辆是否电气连接到电动车辆供电设备；
经由所述车辆控制器确定所述机动车辆的当前车辆里程数是否大于标定的里程数阈值；
响应于所述机动车辆电气连接到电动车辆供电设备且所述当前车辆里程数大于所述标定的里程数阈值，经由所述车辆控制器确定所述牵引电池组的当前剩余电池寿命以及所述机动车辆的当前服务时间；
经由所述车辆控制器确定所述当前剩余电池寿命是否大于对应于所述当前服务时间的预测的剩余电池寿命；以及
响应于所述当前剩余电池寿命大于所述预测的剩余电池寿命，经由所述车辆控制器使得所述牵引电池组能够将电功率传输到电动车辆供电设备。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，确定所述当前剩余电池寿命和所述当前服务时间包含分别确定所述牵引电池组的当前健康状态和所述机动车辆的总服务天数，并且其中，所述预测的剩余电池寿命是标定到所述机动车辆的存储器存储的标称当前健康状态。
3.根据权利要求1所述的方法，其中，确定所述当前剩余电池寿命和所述当前服务时间包含分别确定所述牵引电池组的当前电池容量和所述机动车辆的总服务年限，并且其中，所述预测的剩余电池寿命是标定到所述机动车辆的存储器存储的标称电池容量。
4.根据权利要求1所述的方法，其还包括接收利用所述牵引电池组以反向功率流程序执行车辆电网集成操作的请求，其中，确定所述当前车辆里程数是否大于所述标定的里程数阈值是响应于对执行车辆电网集成操作的所述请求的接收。
5.根据权利要求4所述的方法，其中，经由所述车辆控制器通过电动车辆供电设备从电力公用事业公司来接收所述请求。
6.根据权利要求4所述的方法，其还包括：经由所述车辆控制器确认所述机动车辆被注册以参与反向功率流程序，其中，确定所述当前车辆里程数是否大于所述标定的里程数阈值是进一步响应于对所述机动车辆被注册以参与反向功率流程序的确认。
7.根据权利要求1所述的方法，其还包括：
经由所述车辆控制器从常驻感测装置接收传感器信号，所述传感器信号指示以下各者：电池控制系统发生故障、所述牵引电池组的电池温度大于阈值电池温度、和/或所述牵引电池组的电荷状态小于最小标定的电荷状态；以及
响应于对所述传感器信号的接收，经由所述车辆控制器禁止所述牵引电池组将电功率传输到电动车辆供电设备。
8.根据权利要求1所述的方法，其还包括：
经由所述车辆控制器从存储器装置检索所述牵引电池组的最小电荷状态和/或最大功率转移速率；以及
经由所述车辆控制器传输命令信号以将电功率从所述牵引电池组传输到电动车辆供电设备，而不超过所述最大功率转移速率和/或下降到低于所述牵引电池组的最小电荷状态。
9.根据权利要求1所述的方法，其还包括：
经由所述车辆控制器向所述机动车辆的用户传输提示，以批准利用所述牵引电池组以反向功率流程序执行车辆电网集成操作；以及
响应于接收到来自用户的批准，经由所述车辆控制器传输命令信号以将电功率从所述牵引电池组传输到电动车辆供电设备。
10.根据权利要求1所述的方法，其还包括：响应于所述当前剩余电池寿命不大于所述预测的剩余电池寿命和/或所述当前车辆里程数不大于所述标定的里程数阈值，经由所述车辆控制器禁止所述牵引电池组将电功率传输到电动车辆供电设备。
11.根据权利要求1所述的方法，其还包括：响应于所述当前剩余电池寿命不大于所述预测的剩余电池寿命和/或所述当前车辆里程数不大于所述标定的里程数阈值，经由所述车辆控制器将通知传输到所述机动车辆的用户，所述通知指示拒绝将电功率从所述牵引电池组传输到电动车辆供电设备。
12.根据权利要求11所述的方法，其还包括：
经由所述车辆控制器从用户接收推翻请求，所述推翻请求命令所述机动车辆将电功率从所述牵引电池组传输到电动车辆供电设备；以及
响应于接收到所述推翻请求，经由所述车辆控制器传输命令信号以将电功率从所述牵引电池组传输到电动车辆供电设备。
13.根据权利要求1所述的方法，其还包括：
经由所述车辆控制器从所述机动车辆的用户接收所述牵引电池组的用户选择的最小电荷状态和/或最大功率转移；以及
经由所述车辆控制器传输命令信号以将电功率从所述牵引电池组传输到电动车辆供电设备，而不超过用户选择的最大功率转移和/或下降到低于用户选择的最小电荷状态。
14.根据权利要求1所述的方法，其还包括：
响应于所述当前剩余电池寿命超过所述预测的剩余电池寿命，经由所述车辆控制器将通知传输到所述机动车辆的用户，所述通知指示使得所述牵引电池组能够将电功率传输到电动车辆供电设备的意图；以及
响应于接收到来自用户的推翻请求，经由所述车辆控制器传输命令信号以禁止电功率从所述牵引电池组传输到电动车辆供电设备。
15.一种电驱动机动车辆，其包括：
车辆主体，其具有多个负重轮；
牵引马达，其附接到所述车辆主体并且被构造成驱动所述负重轮中的一个或多个，由此推进所述机动车辆；
牵引电池组，其附接到所述车辆主体并且被构造成为所述牵引马达供电；以及
车辆控制器，其被构造成调节所述牵引马达和所述牵引电池组的操作，所述车辆控制器被编程为：
检测所述机动车辆是否电气连接到电动车辆供电设备；
确定所述机动车辆的当前车辆里程数是否大于标定的里程数阈值；
响应于所述机动车辆电气连接到电动车辆供电设备且所述当前车辆里程数大于所述标定的里程数阈值，确定所述牵引电池组的当前剩余电池寿命以及所述机动车辆的当前服务时间；
确定所述当前剩余电池寿命是否大于对应于所述当前服务时间的预测的剩余电池寿命；以及
响应于所述当前剩余电池寿命大于所述预测的剩余电池寿命，命令所述牵引电池组将电功率传输到电动车辆供电设备。
16.根据权利要求15所述的电驱动机动车辆，其中，确定所述当前剩余电池寿命和所述当前服务时间包含分别确定所述牵引电池组的当前健康状态和所述机动车辆的总服务天数，并且其中，所述预测的剩余电池寿命是标定到所述机动车辆的存储器存储的标称当前健康状态。
17.根据权利要求15所述的电驱动机动车辆，其中，确定所述当前剩余电池寿命和所述当前服务时间包含分别确定所述牵引电池组的当前电池容量和所述机动车辆的总服务年限，并且其中，所述预测的剩余电池寿命是标定到所述机动车辆的存储器存储的标称电池容量。
18.根据权利要求15所述的电驱动机动车辆，其中，所述车辆控制器还被编程为接收利用所述牵引电池组以反向功率流程序执行车辆电网集成操作的请求，并且其中，确定所述当前车辆里程数是否大于所述标定的里程数阈值是响应于对执行车辆电网集成操作的所述请求的接收。
19.根据权利要求15所述的电驱动机动车辆，其中，所述车辆控制器还被编程为：
从常驻感测装置接收传感器信号，所述传感器信号指示以下各者：所述机动车辆的车辆电池控制系统中发生系统故障、所述牵引电池组的电池温度大于阈值电池温度、和/或所述牵引电池组的电荷状态小于最小标定的电荷状态；以及
响应于对所述传感器信号的接收，禁止所述牵引电池组将电功率传输到电动车辆供电设备。
20.根据权利要求15所述的电驱动机动车辆，其中，所述车辆控制器还被编程为：
从存储器装置检索所述牵引电池组的最小电荷状态和/或最大功率转移速率；以及
传输命令信号以将电功率从所述牵引电池组传输到电动车辆供电设备，而不超过所述最大功率转移速率和/或下降到低于所述牵引电池组的最小电荷状态。
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