CN114643900A - 用于量化电池使用的系统和方法 - Google Patents

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Abstract

本公开提供“用于量化电池使用的系统和方法”。描述了用于估计车辆的牵引电池的电池使用量的方法和系统。牵引电池使用估计可以基于每加仑汽油当量的距离或作为其函数，使得车辆操作员可以更熟悉使用估计。另外，所述牵引电池使用估计还可以基于牵引电池电流和牵引电池电压。

Description

用于量化电池使用的系统和方法
技术领域
本说明书总体上涉及用于量化电池的使用的方法和系统。电池使用可以用于估计电池劣化和预期的剩余电池寿命。
背景技术
车辆可以包括向电机供应电力和从电机接收电力的牵引或推进电池。车辆的制造商可以在规定的时间量或规定的车辆行驶距离内对电池保修。然而，使用电池的时间量和车辆行驶的距离可能与电池劣化和剩余电池寿命不太相关。因此，可能希望提供更紧密地反映电池的操作状态的电池使用度量。
发明内容
发明人已经开发了用于估计车辆的牵引电池的电池使用量的方法和系统。牵引电池使用估计可以基于每加仑汽油当量的距离或作为其函数，使得车辆操作员可以更熟悉使用估计。另外，所述牵引电池使用估计还可以基于牵引电池电流和牵引电池电压。
应理解，提供以上发明内容来介绍在具体实施方式中进一步描述的简化形式的一系列概念。其并不意味着确定所要求保护的主题的关键或必要特征，主题的范围由具体实施方式之后的权利要求唯一地限定。此外，所要求保护的主题不限于解决上文或本公开的任何部分中提及的任何缺点的实现方式。
附图说明
图1是示出车辆传动系的示意图；
图2示出了说明电池的使用度量可能如何受到电池工况的影响的示例性序列；
图3示出了随时间推移量化电池使用的方法的第一流程图；
图4示出了随时间推移量化电池使用的方法的第二流程图；以及
图5示出了作为车辆使用和车辆行驶总天数的函数的示例性电池劣化图。
具体实施方式
以下描述涉及用于量化车辆的牵引或推进电池的使用的系统和方法。电池使用度量的定义方式可能使那些可能不太精通电池术语的人似乎更熟悉。具体地，电池使用度量可以根据电池已经推进车辆的总距离来描述。电池可以包括在如图1中所示的电动车辆中或混合动力车辆中。电池使用度量可以根据如图2所示的工况而增加。图3和图4中示出了用于确定电池使用度量的示例性方法。图5中示出了作为车辆使用和车辆行驶总天数的函数的示例性电池劣化图。
牵引或推进电池可以向电机供应电力和从电机接收电力以推进车辆。车辆的制造商可以在规定的时间量或规定的车辆行驶距离内对电池保修。例如，电池可以保修6年或160,000公里(km)。质保可以为车辆的所有者提供一定程度的安慰，但是电池寿命可能由于车辆所有者操作车辆的方式而与质保提供的不同。因此，当质保接近结束时，车辆的所有者可能会更换电池，但是电池可能还剩下大量的寿命。因此，可能希望提供一种以可以允许车辆所有者具有对预期电池寿命的改善估计的方式确定电池使用的方式。
本文的发明人已经认识到上述问题并且已经开发了一种用于电池的方法，所述方法包括：经由控制器基于每加仑汽油当量的距离、电池电流和电池电压来生成电池使用估计；以及将所述电池使用估计从所述控制器传送到所述控制器外部的装置。
通过生成基于每加仑汽油当量的距离的电池使用估计，可以提供生成对于一些用户来说可以更直观地理解的电池使用度量的技术结果。此外，电池使用度量可以允许车辆操作员做出关于是否应维修电池的更明智的决定。
本说明书可以提供若干优点。具体地，所述方法可以允许车辆操作员更好地了解电池使用和剩余电池寿命。此外，所述方法可以根据所需的准确度和复杂程度以不同的方式实现。更进一步地，所述方法可以应用于纯电动车辆或混合动力车辆。
图1示出了车辆121的示例性车辆推进系统100。车辆121的前部以110指示，并且车辆121的后部以111指示。车辆推进系统100包括至少两个推进源，所述至少两个推进源包括前电机125和后电机126。电机125和126可根据其操作模式消耗或产生电力。贯穿图1的描述，各种部件之间的机械连接被示为实线，而各种部件之间的电气连接被示为虚线。
车辆推进系统100具有前车桥133和后车桥122。在一些示例中，后车桥可以包括两个半轴，例如第一半轴122a和第二半轴122b。同样，前车桥133可以包括第一半轴133a和第二半轴133b。车辆推进系统100还具有前轮130和后轮131。在该示例中，前轮130可以经由电机125选择性地驱动。后轮131可以经由电机126驱动。
后车桥122联接到电机126。后驱动单元136可将来自电机126的动力传递到车桥122，从而导致驱动轮131旋转。后驱动单元136可包括经由后电机126的输出轴126a联接到电机126的低挡位组175和高挡位177。低挡位175可经由完全闭合低挡位离合器176接合。高挡位177可经由完全闭合高挡位离合器178接合。高挡位离合器178和低挡位离合器176可以经由由后驱动单元136的控制器136c(例如，后驱动单元控制器136c)通过控制器局域网(CAN)199接收的命令来断开和闭合。替代地，可以经由通过控制系统14提供的数字输出或脉冲宽度来断开和闭合高挡位离合器178和低挡位离合器176。后驱动单元136可包括差速器128，使得可向车桥122a和车桥122b提供扭矩。在一些示例中，电控差速器离合器(未示出)可包括在后驱动单元136中。
前车桥133联接到电机125。前驱动单元137可将来自电机125的动力传递到车桥133，从而导致驱动轮130旋转。前驱动单元137可包括经由前电机125的输出轴125a联接到电机125的低挡位组170和高挡位173。低挡位170可经由完全闭合低挡位离合器171接合。高挡位173可经由完全闭合高挡位离合器174接合。高挡位离合器174和低挡位离合器171可以经由控制器133c通过CAN 199接收的命令来断开和闭合。替代地，可以经由通过控制系统14提供的数字输出或脉冲宽度来断开和闭合高挡位离合器174和低挡位离合器171。前驱动单元137可以包括差速器127，使得可向车桥133a和车桥133b提供扭矩。在一些示例中，电控差速器离合器(未示出)可以包括在后驱动单元137中。
电机125和126可以从车载电能存储装置132(例如牵引或推进电池)接收电力。此外，电机125和126可提供发电机功能以将车辆的动能转换成电能，其中电能可存储在电能存储装置132处以供电机125和/或电机126稍后使用。第一逆变器系统控制器(ISC1)134可将由后电机126产生的交流电转换为直流电以便存储在电能存储装置132处，反之亦然。第二逆变器系统控制器(ISC2)147可将由前电机125产生的交流电转换为直流电以存储在电能存储装置132处，反之亦然。电能存储装置132可以是电池、电容器、电感器或其他电能存储装置。
在一些示例中，电能存储装置132可以被配置为存储电能，所述电能可以被供应给驻留在车辆上的其他电负载(除了马达)，包括车厢供暖和空调、发动机起动、前照灯、车厢音频和视频系统等。此外，在一些示例中，仅前车桥或仅后车桥包括用于推进车辆的电机。
控制系统14可以经由CAN 199与电机125、电机126、能量存储装置132等中的一者或多者通信。控制系统14可以从电机125、电机126、能量存储装置132等中的一者或多者接收感测反馈信息。此外，控制系统14可以响应于该感测反馈向电机125、电机126、能量存储装置132等中的一者或多者发送控制信号。控制系统14可以从人类操作员102或自主控制器接收车辆推进系统的操作员请求的输出的指示。例如，控制系统14可从与踏板192通信的踏板位置传感器194接收感测反馈。踏板192可以示意性地指代推进力踏板。类似地，控制系统14可以经由人类操作员102或自主控制器接收操作员所请求的车辆制动的指示。例如，控制系统14可以从与制动踏板156通信的踏板位置传感器157接收感测反馈。控制系统14还可以经由车辆对车辆(V2V)通信系统6与其他车辆通信。控制系统14还可以经由车辆对基础设施(V2I)通信系统7与基础设施8通信。基础设施8可以包括但不限于外部计算机服务器、车辆服务中心处的计算机服务器和交通控制基础设施计算机服务器。
能量存储装置132可以定期地从驻留在车辆外部(例如，不是车辆的一部分)的电源(诸如固定电网5)接收电能。作为非限制性示例，车辆推进系统100可以被配置为插电式电动车辆(EV)，由此可以经由电网5将电能供应给能量存储装置132。
电能存储装置132包括电能存储装置控制器139和配电模块138。电能存储装置控制器139可以提供能量存储元件(例如，电池单元)之间的电荷平衡、电池使用估计、以及与其他车辆控制器(例如，控制器12)的通信。电能存储装置控制器139可以经由电池传感器10监测电池电流、电池电压和电池温度。电能存储装置控制器139包括非暂时性存储器(例如，只读存储器)139a、随机存取存储器139b、数字输入/输出139d和微控制器139c。配电模块138控制电能存储装置132的电力流入和流出。
一个或多个车轮转速传感器(WSS)195可以联接到车辆推进系统100的一个或多个车轮。所述车轮转速传感器可检测每个车轮的转速。WSS的这种示例可以包括永磁体类型的传感器。
车辆推进系统100还可以包括马达电子器件冷却剂泵(MECP)146。MECP 146可以用于使冷却剂循环以扩散至少通过车辆推进系统100的电机120和电子器件系统产生的热量。作为示例，MECP可以从车载能量存储装置132接收电力。
控制器12可以构成控制系统14的一部分。在一些示例中，控制器12可以是车辆的单个控制器。控制系统14被示出为从多个传感器16(本文描述了其各种示例)接收信息并且将控制信号发送到多个致动器81(本文描述了其各种示例)。作为一个示例，传感器16可以包括胎压传感器(未示出)、车轮转速传感器195等。在一些示例中，与电机125、电机126、车轮转速传感器195等相关联的传感器可向控制器12传送关于电机操作的各种状态的信息。控制器12包括非暂时性存储器(例如，只读存储器)165、随机存取存储器166、数字输入/输出168和微控制器167。控制器12还可以执行可以经由电能存储装置控制器139执行的计算和任务。
车辆推进系统100还可以包括仪表板19上的车载导航系统17(例如，全球定位系统)，车辆的操作员可与所述车载导航系统交互。导航系统17可以包括用于辅助估计车辆的位置(例如，地理坐标)的一个或多个位置传感器。例如，车载导航系统17可以从GPS卫星(未示出)接收信号，并且从所述信号识别车辆的地理位置。在一些示例中，地理位置坐标可以被传送到控制器12。
仪表板19还可以包括显示系统18，所述显示系统被配置为向车辆操作员显示信息。作为非限制性示例，显示系统18可以包括触摸屏或人机界面(HMI)，即，使得车辆操作员能够查看图形信息以及输入命令的显示器。在一些示例中，显示系统18可以经由控制器(例如，12)无线地连接到互联网(未示出)。因此，在一些示例中，车辆操作员可以经由显示系统18与互联网网站或软件应用(app)通信。
仪表板19还可以包括操作员接口15，车辆操作员可以经由所述操作员接口调整车辆的操作状态。具体地，操作员接口15可被配置为基于操作员输入来启动和/或终止车辆传动系(例如，电机125和电机126)的操作。操作员点火接口15的各种示例可以包括需要物理设备的接口，诸如有源钥匙，所述物理设备可插入操作员接口15中以起动电机125和126并接通车辆，或者可被移除以关闭电机125和126以关断车辆。其他示例可以包括无源钥匙，所述无源钥匙通信地耦合到操作员接口15。无源钥匙可被配置为电子钥匙扣或智能钥匙，所述电子钥匙扣或智能钥匙不必插入接口15或从接口移除即可操作车辆电机125和126。而是，无源钥匙可能需要位于车辆内部或车辆附近(例如，在车辆的阈值距离内)。其他示例可另外或任选地使用由操作员手动按压以起动或关闭电机125和126以接通或关断车辆的起动/停止按钮。在其他示例中，远程电机起动可以经由远程计算装置(未示出)发起，所述远程计算装置例如蜂窝电话或者基于智能手机的系统，其中用户的蜂窝电话将数据发送到服务器，并且服务器与车辆控制器12进行通信以起动发动机。包括在仪表板19中的装置可以经由CAN 199与控制器12通信。
图1的系统提供了一种车辆系统，所述车辆系统包括：牵引电池；以及控制器，所述控制器包括存储在非暂时性存储器中的可执行指令，所述可执行指令使所述控制器基于每加仑汽油当量的距离、牵引电池电流、牵引电池电压和加权因子来生成电池使用估计，所述控制器包括使所述控制器将所述电池使用估计传送到所述控制器外部的装置的附加指令。所述车辆系统包括：其中所述加权因子是基于牵引电池荷电状态、牵引电池电流脉冲持续时间、牵引电池温度和牵引电池电流。所述车辆系统包括：其中所述装置是人/机界面。所述车辆系统包括：其中所述装置是第二控制器。所述车辆系统包括：其中所述牵引电池电流是放电电流。所述车辆系统包括：其中所述牵引电池电流是充电电流。所述车辆系统还包括用于对所述牵引电池电流乘以所述牵引电池电压进行积分的附加可执行指令。
现在参考图2，示出了根据图4的方法的预示性车辆操作序列。图2中所示的车辆和电池操作序列可经由图4的方法与图1中所示的系统结合来提供。图2中所示的曲线图在同一时间发生并按时间对齐。在t0至t6处的垂直线表示序列期间的感兴趣时间。
从图2顶部起的第一曲线图是牵引电池电流与时间的曲线图。竖直轴线表示电池电流，并且电池电流沿竖直轴线箭头方向增加。水平轴线表示时间，并且时间从图的左侧向图的右侧增加。迹线202表示电池电流。
从图2顶部起的第二曲线图是牵引电池电压与时间的曲线图。竖直轴线表示电池电压，并且电池电压沿竖直轴线箭头方向增加。水平轴线表示时间，并且时间从图的左侧向图的右侧增加。线204表示电池电压。
从图2顶部起的第三曲线图是加权因子的值与时间的曲线图。竖直轴线表示加权因子的值，并且加权因子值沿竖直轴线箭头方向增加。水平轴线表示时间，并且时间从图的左侧向图的右侧增加。迹线206表示加权因子值。
从图2顶部起的第四曲线图是电池使用值(例如，根据经由来自电池的电力推进的车辆假设行驶的总距离描述的值，其可以被称为电动里程或E里程)与时间的曲线图。竖直轴线表示电池使用值，并且电池使用沿竖直轴线箭头方向增加。水平轴线表示时间，并且时间从图的左侧向图的右侧增加。迹线208表示电池使用值。
从图2顶部起的第五曲线图是每加仑汽油当量值的距离与时间的曲线图。竖直轴线表示每加仑汽油当量的距离，并且每加仑汽油当量值的距离沿竖直轴线箭头方向增加。水平轴线表示时间，并且时间从图的左侧向图的右侧增加。迹线210表示每加仑汽油当量值的距离(例如，每加仑汽油当量的英里数MPGe)。
在时间t0，电池电流为零并且电池电压处于较高水平。加权因子处于较低水平，并且电池使用值不改变。每加仑汽油当量值的距离处于较高的恒定水平。
在时间t1，电池电流增加并且电池电压保持在其先前水平。加权因子保持在其先前水平，并且电池使用值开始以第一速率增加。每加仑汽油当量值的距离保持在其先前水平。
在时间t2，电池电流再次增加并且电池电压保持在其先前水平。加权因子不变，并且电池使用值开始以第二速率增加，第二速率大于第一速率。电池使用量根据电池电流而增加。每加仑汽油当量值的距离保持在其先前水平。
在时间t3，电池电流减小并且电池电压保持在其先前水平。加权因子不变，并且电池使用值以第三速率改变，第三速率小于第二速率且大于第一速率。每加仑汽油当量值的距离保持在其先前水平。
在时间t4，电池电流从其在时间t3的值保持不变，并且电池电压不变。加权因子增加，这继而导致电池使用值以第四速率增加。例如，加权因子可能由于电池温度变化或电池荷电状态(SOC)变化而增加。每加仑汽油当量值的距离保持不变。
在时间t5，电池电流第三次增加并且电池电压保持在其先前水平。加权因子不变，并且电池使用值开始以第五速率增加，第五速率大于第二速率。由于电池电流已经增加并且由于加权因子处于较大值，因此电池使用量以更高的速率增加。每加仑汽油当量值的距离保持在其先前水平。
在时间t6，电池电流再次减小并且电池电压保持在其先前水平。加权因子不变，并且由于电池电流水平较小，因此电池使用值开始以较低速率增加。每加仑汽油当量值的距离保持在其先前水平。
以这种方式，电池使用率可以随电池工况而改变。当电池供应或接收电流时，电池使用增加。随着电池使用率增加和减少，电池使用可能会增加超过电池的寿命。
现在参考图3，示出了用于操作包括牵引电池的车辆的示例性方法。图3的方法可以并入图1的系统中并且可以与所述系统配合。此外，图3的方法的至少部分可以作为存储在控制器的非暂时性存储器中的可执行指令并入，而所述方法的其他部分可以经由变换物理世界中的装置和致动器的操作状态的控制器来执行。
在302处，方法300确定自从牵引电池安装在车辆中以来通过牵引电池的实际总充电电流(例如，Ah(安培小时))。可以经由电流传感器来确定实际总充电电流，所述电流传感器监测流入和流出牵引电池的电流。充电电流是进入牵引电池的电流。
替代地，方法300可以确定自从牵引电池安装在车辆中以来通过牵引电池的实际总放电电流。可以经由电流传感器来确定实际总放电电流，所述电流传感器监测流出牵引电池的电流。方法300前进到304。
在304处，方法300确定标称电池电压。在一个示例中，可以通过将串联的电池单元的总数乘以电池单元的额定电压(例如，3.7伏)来确定标称电池电压。替代地，当电池充满电而电流没有被供应到电池或没有从电池供应电流时，可以经由电池控制器中的电压表或A/D转换器来测量标称电池电压。方法300前进到306。
在306处，方法300确定车辆的每加仑汽油当量的距离。在一个示例中，可以针对以英里为单位的距离确定每加仑汽油当量的距离，但是可以使用其他距离。因此，每加仑汽油当量的距离可以被称为每加仑汽油当量的英里数。车辆的每加仑汽油值英里数可以存储在控制器存储器中并从存储器中检索。每加仑汽油当量的英里数可以根据通过燃烧一加仑汽油产生的115,000英热单位来确定。产生相同的热量需要33.7千瓦时的电力。因此，如果车辆可以以33.7千瓦行驶60英里，则车辆的额定值为每加仑汽油当量60英里。当量是行驶60英里的距离的电力。方法300前进到308。
在308处，方法300确定电池使用值。在一个示例中，电池使用值可以经由以下方程式确定：
Figure BDA0003418120210000111
其中E里程是电池使用值，Qd是自从电池安装在车辆中以来的实际总电池放电电流(Ah)，Vnom是标称牵引电池电压，并且MPGe是每加仑汽油当量的英里数。应当注意，尽管在该示例中使用英里、加仑和汽油来确定电池使用值，但是这些单位和燃料类型可以由类似的参数代替。例如，升可以替换加仑，柴油可以替换汽油，并且公里可以替换英里。
替代地，可以经由以下方程式确定电池使用值：
Figure BDA0003418120210000112
其中E里程是电池使用值，Qc是自从电池安装在车辆中以来的实际总电池充电电流(Ah)，Vnom是标称牵引电池电压，并且MPGe是每加仑汽油当量的英里数。再次，尽管在该示例中使用英里、加仑和汽油来确定电池使用值，但是这些单位和燃料类型可以由类似的参数代替。方法300前进到310。
在310处，方法300判断电池使用水平或量是否大于阈值。如果是这样，则答案为是，并且方法300前进到312。否则，答案为否，并且方法300前进到313。
在313处，方法300使电池使用值可用于电池劣化度量、向车辆乘员显示、车辆服务安排和基础设施。在一个示例中，电池控制器可以将电池使用值传输或传送到车辆上或车辆外的其他控制器。例如，电池控制器可以将电池使用值传送到控制器，所述控制器经由人/机界面向车辆乘员显示所述值。此外，电池控制器可以将电池使用值传送到基础设施，使得可以确定车辆的状态。另外，电池控制器可以从如图5所示并在下面进一步描述的根据电池使用和车辆行驶的总天数定义电池电荷容量保持百分比(例如，电池劣化的量度)的图来估计电池劣化。电池控制器可以经由将电池劣化值传送或传输到车辆中的另一个控制器以在人/机界面上显示来向车辆乘员显示电池劣化值。在又其他示例中，电池劣化值可以在车辆外传输到远程服务器，使得可以安排车辆服务。方法300前进到退出。
在312处，方法300通知车辆用户(例如，人类)电池使用超出阈值。所述通知可以经由在人/机界面上显示消息来进行。另外，方法300可以经由向远程基础设施发送车辆服务请求来自动安排车辆进行电池维修。方法300前进到314。
在314处，方法300使电池使用值可用于电池劣化度量、向车辆乘员显示、车辆服务安排和基础设施，如在313处所述。方法300前进到316。
在316处，方法300判断电池使用水平或量是否大于第二阈值。如果是这样，则答案为是，并且方法300前进到318。否则，答案为否，并且方法300退出。
在318处，方法300任选地调整车辆操作。在一个示例中，方法300可以调整推进踏板位置与所请求的车轮扭矩之间的关系，使得可能需要更大程度地施加推进踏板来生成中间水平驾驶员需求扭矩。以这种方式，可以降低电机的响应性，使得可以较低速率从电池汲取电流，从而延长电池的寿命。当然，可以在推进力踏板的最大施加位置处获得完全驾驶员需求扭矩。
在另一个示例中，方法300可以降低电池可以接受的充电速率或电流以延长电池寿命。在又其他示例中，可能不允许选定的车辆模式，或者可以使通常不可用的其他模式可用。例如，可以仅使两轮驱动模式可用以进一步节省电池电荷容量并延长电池寿命。方法300前进到退出。
以这种方式，与图4中描述的方式相比，可以以不太复杂的方式确定电池使用。电池使用度量可以是用于向车辆乘员指示电池状态和安排车辆服务的基础。
现在参考图4，示出了用于操作包括牵引电池的车辆的第二方法。图4的方法可以并入图1的系统中并且可以与所述系统配合。此外，图4的方法的至少部分可以作为存储在控制器的非暂时性存储器中的可执行指令并入，而所述方法的其他部分可以经由变换物理世界中的装置和致动器的操作状态的控制器来执行。
在402处，方法400确定牵引电池电压和电流。牵引电池电压可以经由控制器内的A/D转换器来确定。牵引电池电流可以经由输入到控制器的电流传感器来确定。方法400前进到404。
在404处，方法400确定加权因子的值。在一个示例中，可以根据多个单独的权重W1、W2、W3和W4来确定加权因子。例如，加权因子可以根据以下方程式确定：
W＝W1×W2×W3×W4
其中W是加权因子，W1是基于牵引电池温度(T(t))的权重，W2是基于牵引电池电流(I(t))的权重，W3是基于牵引电池荷电状态(SOC(t))的权重，并且W4是基于电流脉冲P(t)持续时间的持续时间的权重。在一个示例中，如果牵引电池温度大于50℃，则W1的值可以为1.2。当I(t)>5安培时，W2的值可以为2.0。方法400前进到406。
在406处，方法400确定车辆的每加仑汽油当量的距离。每加仑汽油当量的距离可以如306处所述来确定。方法400前进到408。
在408处，方法400确定电池使用值。在一个示例中，电池使用值可以经由以下方程式确定：
Figure BDA0003418120210000141
其中E里程是电池使用值，f是返回电池使用值的函数，I是牵引电池电流，T是牵引电池温度，SOC是牵引电池SOC，V是牵引电池电压，P是牵引电池电流脉冲持续时间，t是时间，并且W是加权因子，如前所述。方法400前进到410。
在410处，方法400判断电池使用水平或量是否大于阈值。如果是这样，则答案为是，并且方法400前进到412。否则，答案为否，并且方法400前进到413。
在413处，方法400使电池使用值可用于电池劣化度量、向车辆乘员显示、车辆服务安排和基础设施。在一个示例中，电池控制器可以将电池使用值传输或传送到车辆上或车辆外的其他控制器。例如，电池控制器可以将电池使用值传送到控制器，所述控制器经由人/机界面向车辆乘员显示所述值。此外，电池控制器可以将电池使用值传送到基础设施，使得可以确定车辆的状态。另外，电池控制器可以从如图5所示并在下面进一步描述的根据电池使用和车辆行驶的总天数定义电池电荷容量保持百分比(例如，电池劣化的量度)的图来估计电池劣化。电池控制器可以经由将电池劣化值传送或传输到车辆中的另一个控制器以在人/机界面上显示来向车辆乘员显示电池劣化值。在又其他示例中，电池劣化值可以在车辆外传输到远程服务器，使得可以安排车辆服务。方法300前进到退出。
在412处，方法400通知车辆用户(例如，人类)电池使用超出阈值。所述通知可以经由在人/机界面上显示消息来进行。另外，方法400可以经由向远程基础设施发送车辆服务请求来自动安排车辆进行电池维修。方法400前进到414。
在414处，方法300使电池使用值可用于电池劣化度量、向车辆乘员显示、车辆服务安排和基础设施，如在413处所述。方法400前进到416。
在416处，方法400判断电池使用水平或量是否大于第二阈值。如果是这样，则答案为是，并且方法400前进到418。否则，答案为否，并且方法400退出。
在418处，方法400任选地调整车辆操作。在一个示例中，方法400可以调整推进踏板位置与所请求的车轮扭矩之间的关系，使得可能需要更大程度地施加推进踏板来生成中间水平驾驶员需求扭矩。以这种方式，可以降低电机的响应性，使得可以较低速率从电池汲取电流，从而延长电池的寿命。当然，可以在推进力踏板的最大施加位置处获得完全驾驶员需求扭矩。
在另一个示例中，方法400可以降低电池可以接受的充电速率或电流以延长电池寿命。在又其他示例中，可能不允许选定的车辆模式，或者可以使通常不可用的其他模式可用。例如，可以仅使两轮驱动模式可用以进一步节省电池电荷容量并延长电池寿命。方法400前进到退出。
以这种方式，可以以可能比图3的方法更准确的更复杂的方式确定电池使用。电池使用度量可以是用于向车辆乘员指示电池状态和安排车辆服务的基础。
因此，图3和图4的方法可以提供一种用于电池的方法，所述方法包括：经由控制器基于每加仑汽油当量的距离、电池电流和电池电压来生成电池使用估计；以及将所述电池使用估计从所述控制器传送到所述控制器外部的装置。所述方法包括：其中所述装置是显示器或用户界面。所述方法包括：其中所述装置是第二控制器。所述方法还包括：经由控制器局域网将所述电池使用估计传送到所述第二控制器。所述方法包括：其中将所述电池电流乘以所述电压。所述方法包括：其中所述电池电流是电池放电电流。所述方法包括：其中所述电池电流是电池充电电流。所述方法包括：其中所述加仑汽油当量是33.7千瓦时的电力。
图3和图4的方法还提供一种用于电池的方法，所述方法包括：经由控制器基于每加仑汽油当量的距离、电池电流和电池电压来生成电池使用估计；从所述电池使用估计和车辆使用的实际总天数生成电池容量保持值；以及将所述电池容量保持值或电池健康状态值从所述控制器传送到所述控制器外部的装置。所述方法包括：其中经由所述电池容量保持值来确定所述电池健康状态值。所述方法包括：其中所述电池容量保持值是车辆行驶的实际总距离的函数。所述方法包括：其中所述电池容量保持值是车辆行驶的实际总天数的函数。所述方法包括：其中所述每加仑汽油当量的距离是基于33.7千瓦时的电力。
现在参考图5，示出了用于估计电池的劣化的示例性图。图500包括如所指示的八行和如所指示的三列。第一行表示操作电动车辆行驶的实际总天数。第二行表示电池使用，在该示例中为E里程。第三列表示相对于电池是新的时电池电荷保持容量的电池电荷保持容量。
可以经由操作电动车辆的实际总天数或经由电池使用来参考所述图。例如，如果使用车辆的实际总天数为500天，则预期电荷保持是83％。如果电池使用为35,548，则预期电荷容量为76％。可以经由以下方程式来确定容量保持：
电荷_容量＝min(f(英里)，g(天))
其中电荷_容量是电池电荷容量，min是返回自变量f(英里)和g(天)中的较小值的函数，f是根据E里程返回牵引电池电荷容量的函数，g是根据使用车辆的实际总天数返回牵引电池电荷容量的函数。函数f和g可以访问类似于图500的图。可以经由将电池的当前电荷容量与最坏情况下的电池电荷容量进行比较来确定电池的健康状态。
应当注意，本文所包括的示例性控制和估计程序可以与各种发动机和/或车辆系统配置一起使用。本文公开的控制方法和程序可以作为可执行指令存储在非暂时性存储器中，并且可以由包括控制器的控制系统结合各种传感器、致动器和其他发动机硬件来执行。此外，所述方法的部分可以是在现实世界中采取的用于改变装置状态的物理动作。本文所述的具体程序可以表示任何数目的处理策略(诸如事件驱动的、中断驱动的、多任务的、多线程的等)中的一种或多种。因此，所示的各种动作、操作和/或功能可以按所示的顺序执行、并行执行，或者在一些情况下被省略。同样，处理顺序不一定是实现本文所述的示例性示例的特征和优点所必需的，而是为了便于说明和描述而提供的。所示的动作、操作和/或功能中的一者或多者可以根据所使用的特定策略而重复地执行。此外，所述动作、操作和/或功能可以以图形表示被编程到发动机控制系统中的计算机可读存储介质的非暂时性存储器中的代码，其中所述动作通过结合电子控制器执行包括各种发动机硬件部件的系统中的指令来执行。如果需要，可以省略本文中所描述的方法步骤中的一者或多者。
应当理解，本文所公开的配置和程序本质上是示例性的，并且这些具体示例不应被视为具有限制含义，因为众多变型是可能的。例如，上述技术可以应用于V-6、I-4、I-6、V-12、对置4缸和其他发动机类型。本公开的主题包括本文中公开的各种系统和配置以及其他特征、功能和/或性质的所有新颖的且非明显的组合和子组合。
所附权利要求特别地指出被视为新颖和非明显的某些组合和子组合。这些权利要求可以指代“一个”要素或“第一”要素或其等同物。这些权利要求应理解为包括一个或多个此类要素的结合，既不要求也不排除两个或更多个此类要素。所公开特征、功能、元件和/或性质的其他组合和子组合可通过修正本权利要求或通过在此申请或相关申请中呈现新的权利要求来要求保护。此类权利要求与原始权利要求相比无论在范围上更宽、更窄、等同或不同，都被视为包括在本公开的主题内。

Claims (15)

1.一种用于电池的方法，其包括：
经由控制器基于每加仑汽油当量的距离、电池电流和电池电压来生成电池使用估计；以及
将所述电池使用估计从所述控制器传送到所述控制器外部的装置。
2.如权利要求1所述的方法，其中所述装置是显示器或用户界面。
3.如权利要求2所述的方法，其中所述装置是第二控制器。
4.如权利要求3所述的方法，其还包括：经由控制器局域网将所述电池使用估计传送到所述第二控制器。
5.如权利要求1所述的方法，其中将所述电池电流乘以所述电池电压。
6.如权利要求1所述的方法，其中所述电池电流是电池放电电流。
7.如权利要求1所述的方法，其中所述电池电流是电池充电电流。
8.如权利要求1所述的方法，其中所述加仑汽油当量是33.7千瓦时的电力。
9.一种车辆系统，其包括：
牵引电池；以及
控制器，所述控制器包括存储在非暂时性存储器中的可执行指令，所述可执行指令使所述控制器基于每加仑汽油当量的距离、牵引电池电流、牵引电池电压和加权因子来生成电池使用估计，所述控制器包括使所述控制器将所述电池使用估计传送到所述控制器外部的装置的附加指令。
10.如权利要求9所述的车辆系统，其中所述加权因子是基于牵引电池荷电状态、牵引电池电流脉冲持续时间、牵引电池温度和牵引电池电流。
11.如权利要求9所述的车辆系统，其中所述装置是人/机界面。
12.如权利要求9所述的车辆系统，其中所述装置是第二控制器。
13.如权利要求9所述的车辆系统，其中所述牵引电池电流是放电电流。
14.如权利要求9所述的车辆系统，其中所述牵引电池电流是充电电流。
15.如权利要求9所述的车辆系统，其还包括用于对所述牵引电池电流乘以所述牵引电池电压进行积分的附加可执行指令。
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