DE102017112297A1

DE102017112297A1 - System und verfahren für die online-diagnose der fahrzeugbatteriekapazität

Info

Publication number: DE102017112297A1
Application number: DE102017112297.4A
Authority: DE
Inventors: Xiaoguang Chang; Xu Wang; Chuan He
Original assignee: Ford Global Technologies LLC
Current assignee: Ford Global Technologies LLC
Priority date: 2016-06-08
Filing date: 2017-06-02
Publication date: 2017-12-14
Also published as: CN107472049A; US10899247B2; US20170355276A1; CN107472049B

Abstract

Ein Fahrzeug schließt eine Antriebsbatterie ein. Das Fahrzeug schließt ferner eine Steuerung ein, die programmiert ist, um eine Kapazitätsschätzung der Antriebsbatterie zu generieren und, als Reaktion darauf, dass eine während eines Ladezyklus der Antriebsbatterie zugeführte Energiemenge kleiner als eine geschätzte während des Ladezyklus in der Antriebsbatterie gespeicherte Energiemenge ist, zu erkennen, dass sich die Kapazität der Antriebsbatterie geändert hat, und eine Betriebsstrategie der Antriebsbatterie zu ändern, bis die Kapazitätsschätzung aktualisiert wurde.

Description

TECHNISCHES GEBIET
Diese Anmeldung betrifft allgemein ein System zum Schätzen der Batteriekapazität für eine Fahrzeugantriebsbatterie.
HINTERGRUND
Hybrid- und Elektrofahrzeuge schließen eine Hochspannungsantriebsbatterie ein, um gespeicherte elektrische Energie für den Antrieb und andere Fahrzeugfunktionen bereitzustellen. Die Leistung der Antriebsbatterie kann sich mit der Zeit ändern. Beispielsweise nimmt die maximale Energiemenge, die von der Antriebsbatterie gespeichert werden kann, mit der Zeit allgemein ab.
KURZDARSTELLUNG
Ein Fahrzeugantriebssystem schließt eine Steuerung ein, die programmiert ist, um eine Antriebsbatterie innerhalb eines ersten Ladestatusbereichs zu betreiben und, als Reaktion darauf, dass eine während eines Ladezyklus der Antriebsbatterie zugeführte Energiemenge kleiner als eine geschätzte während des Ladezyklus in der Antriebsbatterie gespeicherte Energiemenge ist, die Antriebsbatterie innerhalb eines zweiten Ladestatusbereichs zu betreiben, der schmaler als der erste Ladestatusbereich ist.
Ein Fahrzeug schließt eine Antriebsbatterie und eine Steuerung ein, die programmiert ist, um die Antriebsbatterie innerhalb eines Ladestatusbetriebsbereichs zu betreiben, der von einer Obergrenze und einer Untergrenze definiert wird, und als Reaktion darauf, dass eine während eines Ladezyklus der Antriebsbatterie zugeführte Energiemenge kleiner als eine geschätzte während des Ladezyklus in der Antriebsbatterie gespeicherte Energiemenge ist, die Obergrenze zu senken.
Ein Fahrzeug schließt eine Antriebsbatterie und eine Steuerung ein, die programmiert ist, um die Antriebsbatterie innerhalb eines Ladestatusbetriebsbereichs zu betreiben, der von einer Obergrenze und einer Untergrenze definiert wird, und als Reaktion darauf, dass eine während eines Ladezyklus der Antriebsbatterie zugeführte Energiemenge kleiner als eine geschätzte während des Ladezyklus in der Antriebsbatterie gespeicherte Energiemenge ist, die Obergrenze zu senken.
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1 ist eine Darstellung eines Hybridfahrzeugs, die typische Antriebsstrang- und Energiespeicherbestandteile zeigt.
2 ist eine Darstellung einer möglichen Batteriepackanordnung, die aus mehreren Zellen besteht und von einem Batterieenergiesteuermodul überwacht und gesteuert wird.
3 ist ein Diagramm, das einen möglichen Zusammenhang zwischen der Leerlaufspannung der Batterie und dem Ladestatus der Batterie darstellt.
4 ist eine Darstellung, die Ladestatusbetriebsfenster zeigt.
5 ist ein Flussdiagramm, das eine mögliche Abfolge von Vorgängen darstellt, die von einer Batteriesteuerung ausgeführt werden können.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
Hierin werden Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung beschrieben. Es versteht sich jedoch, dass die offenbarten Ausführungsformen lediglich beispielhaften Charakters sind und andere Ausführungsformen verschiedene und alternative Formen annehmen können. Die Figuren sind nicht zwingend maßstabsgetreu; einige Merkmale können vergrößert oder verkleinert dargestellt sein, um Einzelheiten von bestimmten Komponenten zu zeigen. Dementsprechend sind hierin offenbarte konkrete strukturelle und funktionelle Einzelheiten nicht als einschränkend auszulegen, sondern lediglich als repräsentative Grundlage, um einen Fachmann eine vielfältige Verwendung der vorliegenden Erfindung zu lehren. Einschlägige Durchschnittsfachleute verstehen, dass diverse Merkmale, wie sie unter Bezugnahme auf beliebige der Figuren dargestellt und beschrieben sind, mit Merkmalen kombiniert werden können, welche in einer oder mehreren Figuren dargestellt sind, um Ausführungsformen zu erzeugen, welche nicht explizit dargestellt oder beschrieben sind. Die veranschaulichten Kombinationen von Merkmalen stellen repräsentative Ausführungsformen für typische Anwendungen bereit. Verschiedene Kombinationen und Modifikationen der Merkmale, welche mit den Lehren dieser Offenbarung übereinstimmen, können jedoch für bestimmte Anwendungen oder Umsetzungen erwünscht sein.
1 stellt ein typisches Plug-in-Hybrid-Elektrofahrzeug (PHEV) dar. Ein typisches Plug-in-Hybrid-Elektrofahrzeug 112 kann eine oder mehrere elektrische Maschinen 114 umfassen, die mechanisch mit einem Hybridgetriebe 116 gekoppelt sind. Die elektrischen Maschinen 114 können in der Lage sein, als ein Motor oder ein Generator zu arbeiten. Außerdem ist das Hybridgetriebe 116 mechanisch mit einem Motor 118 gekoppelt. Das Hybridgetriebe 116 ist auch mechanisch mit einer Antriebswelle 120 gekoppelt, die mechanisch mit den Rädern 122 gekoppelt ist. Die elektrischen Maschinen 114 können Antriebs- und Abbremsfähigkeit bereitstellen, wenn der Motor 118 an- oder ausgeschaltet ist. Die elektrischen Maschinen 114 fungieren auch als Generatoren und können Vorteile im Kraftstoffverbrauch bereitstellen, indem Energie rückgewonnen wird, die normalerweise als Wärme in einem Reibungsbremssystem verloren gehen würde. Die elektrischen Maschinen 114 können auch Fahrzeugemissionen reduzieren, indem zugelassen wird, dass der Motor 118 bei effizienteren Geschwindigkeiten arbeitet, und zugelassen wird, dass das Hybrid-Elektrofahrzeug 112 in Elektrobetrieb betrieben wird, wobei der Motor 118 unter bestimmten Bedingungen aus ist.
Eine Antriebsbatterie oder ein Batteriepack 124 speichert Energie, die von den elektrischen Maschinen 114 verwendet werden kann. Ein Fahrzeugbatteriepack 124 stellt typischerweise einen Hochspannungsgleichstromausgang (DC) bereit. Die Antriebsbatterie 124 kann elektrisch mit einem oder mehreren elektronischen Leistungsmodulen gekoppelt sein. Ein oder mehrere Schütze 142 können die Antriebsbatterie 124 von anderen Komponenten isolieren, wenn sie geöffnet sind, und die Antriebsbatterie 124 mit anderen Komponenten verbinden, wenn sie geschlossen sind. Das elektronische Leistungsmodul 126 kann auch elektrisch mit den elektrischen Maschinen 114 gekoppelt sein und stellt die Möglichkeit bereit, Energie bidirektional zwischen der Antriebsbatterie 124 und den elektrischen Maschinen 114 zu übertragen. Beispielsweise kann eine Antriebsbatterie 124 eine Gleichstromspannung bereitstellen, während die elektrischen Maschinen 114 mit einem 3-Phasen-Wechselstrom (AC) arbeiten können, um zu funktionieren. Das elektronische Leistungsmodul 126 kann die Gleichstromspannung in einen 3-Phasen-Wechselstrom umwandeln, um die elektrischen Maschinen 114 zu betreiben. In einem Regenerativmodus kann das elektronische Leistungsmodul 126 den 3-Phasen-Wechselstrom von den elektrischen Maschinen 114, die als Generatoren fungieren, in die Gleichstromspannung umwandeln, die mit der Antriebsbatterie 124 kompatibel ist. Die hier gemachte Beschreibung gilt gleichermaßen für ein rein elektrisches Fahrzeug. Für ein rein elektrisches Fahrzeug kann das Hybridgetriebe 116 ein Getriebekasten sein, der mit einer elektrischen Maschine 114 verbunden ist, und der Motor 118 kann nicht vorhanden sein.
Neben dem Bereitstellen von Energie für Antrieb kann die Antriebsbatterie 124 Energie für weitere elektrische Fahrzeugsysteme bereitstellen. Ein Fahrzeug 112 kann ein Gleichspannungswandlermodul 128 enthalten, das den Hochspannungsgleichstromausgang der Antriebsbatterie 124 zu einer Niederspannungsgleichstromversorgung umwandelt, die mit Niederspannungsfahrzeugladungen kompatibel ist. Ein Ausgang des Gleichspannungswandlermoduls 128 kann elektrisch mit einer Hilfsbatterie 130 (z. B. einer 12 V-Batterie) gekoppelt sein. Die Niederspannungssysteme können elektrisch mit der Hilfsbatterie gekoppelt sein. Andere Hochspannungslasten 146, wie etwa Verdichter und elektrische Heizgeräte, können mit dem Hochspannungsausgang der Antriebsbatterie 124 gekoppelt sein. Die elektrischen Lasten 146 können eine zugehörige Steuerung aufweisen, die die elektrischen Lasten 146 gegebenenfalls betreibt und steuert.
Das Fahrzeug 112 kann ein Elektrofahrzeug oder ein Plug-in-Hybridfahrzeug sein, in dem die Antriebsbatterie 124 von einer externen Stromquelle 136 wieder aufgeladen werden kann. Die externe Stromquelle 136 kann eine Verbindung zu einer Steckdose sein. Die externe Stromquelle 136 kann elektrisch mit einem Ladegerät oder Elektrofahrzeugversorgungsgerät (EVSE) 138 gekoppelt sein. Die externe Stromquelle 136 kann ein elektrisches Stromversorgungsnetz sein, wie es von einem elektrischen Versorgungsunternehmen bereitgestellt wird. Das EVSE 138 kann eine Schaltung und Steuerelemente bereitstellen, um die Übertragung von Energie zwischen der Stromquelle 136 und dem Fahrzeug 112 zu regulieren und zu verwalten. Die externe Stromquelle 136 kann dem EVSE 138 elektrische Energie als Gleichstrom oder Wechselstrom bereitstellen. Das EVSE 138 kann einen Ladestecker 140 zum Einstecken in einen Ladeport 134 des Fahrzeugs 112 aufweisen. Der Ladeport 134 kann jede Art von Port sein, der dazu ausgelegt ist, Energie vom EVSE 138 an das Fahrzeug 112 zu übertragen. Der Ladeport 134 kann elektrisch mit einem Ladegerät oder einem fahrzeugseitigen Leistungsumwandlungsmodul 132 gekoppelt sein. Das Leistungsumwandlungsmodul 132 kann die Energie konditionieren, die vom EVSE 138 zugeführt wird, um der Antriebsbatterie 124 die richtigen Spannungs- und Strompegel bereitzustellen. Das Leistungsumwandlungsmodul 132 kann mit dem EVSE 138 eine Schnittstelle bilden, um die Lieferung von Energie an das Fahrzeug 112 zu koordinieren. Der EVSE-Stecker 140 kann Stifte aufweisen, die mit entsprechenden Aussparungen des Ladeports 134 zusammenpassen. Alternativ können verschiedene Komponenten, die als elektrisch gekoppelt oder verbunden beschrieben sind, Energie unter Verwendung von drahtloser induktiver Kopplung übertragen.
Eine oder mehrere Radbremsen 144 können bereitgestellt werden, um das Fahrzeug 112 abzubremsen und Bewegung des Fahrzeugs 112 zu vermeiden. Die Radbremsen 144 können hydraulisch betätigt, elektrisch betätigt oder eine Kombination davon sein. Die Radbremsen 144 können ein Teil einer Bremsanlage 150 sein. Die Bremsanlage 150 kann weitere Komponenten enthalten, um die Radbremsen 144 zu betreiben. Der Einfachheit halber zeigt die Figur eine einzige Verbindung zwischen der Bremsanlage 150 und einer der Radbremsen 144. Eine Verbindung zwischen der Bremsanlage 150 und den weiteren Radbremsen 144 wird impliziert. Die Anschlüsse der Bremsanlage können hydraulisch und/oder elektrisch sein. Die Bremsanlage 150 kann eine Steuerung enthalten, um den Betrieb der Radbremsen 144 zu überwachen und zu koordinieren. Die Bremsanlage 150 kann die Bremskomponenten überwachen und die Radbremsen 144 zum Fahrzeugabbremsen steuern. Die Bremsanlage 150 kann auf Fahrerbefehle reagieren und kann auch autonom arbeiten, um Funktionen wie Stabilitätskontrolle umzusetzen. Die Steuerung der Bremsanlage 150 kann ein Verfahren zum Anwenden einer angeforderten Bremskraft umsetzen, wenn es von einer weiteren Steuerung oder einer Unterfunktion angefordert wird.
Elektronische Module im Fahrzeug 112 können über ein oder mehrere Fahrzeugnetzwerke kommunizieren. Das Fahrzeugnetzwerk kann eine Mehrzahl von Kommunikationskanälen enthalten. Ein Kanal des Fahrzeugnetzwerks kann ein serieller Bus wie ein Controller Area Network (CAN) sein. Einer der Kanäle des Fahrzeugnetzwerks kann ein Ethernetnetzwerk enthalten, das von der Standardgruppe des Institute of Electrical and Electronics Engineers (IEEE) 802 definiert ist. Zusätzliche Kanäle des Fahrzeugnetzwerks können diskrete Verbindungen zwischen Modulen enthalten und können Energiesignale von der Hilfsbatterie 130 enthalten. Unterschiedliche Signale können über unterschiedliche Kanäle des Fahrzeugnetzwerks übertragen werden. Beispielsweise können Videosignale über einen Hochgeschwindigkeitskanal (z. B. Ethernet) übertragen werden, während Steuerungssignale über ein CAN oder diskrete Signale übertragen werden können. Das Fahrzeugnetzwerk kann jedwede Hardware- und Software-Komponenten enthalten, die dabei helfen, Signale und Daten zwischen Modulen zu übertragen. Das Fahrzeugnetzwerk ist in 1 nicht gezeigt, aber es kann impliziert werden, dass sich das Fahrzeugnetzwerk mit jedem elektronischen Modul verbinden kann, das im Fahrzeug 112 vorhanden ist. Eine Fahrzeugsystemsteuerung (VSC) 148 kann vorhanden sein, um den Betrieb der verschiedenen Komponenten zu koordinieren.
Eine Antriebsbatterie 124 kann aus einer Vielzahl chemischer Formulierungen konstruiert sein. Typische Batteriepackchemikalien können Bleisäure, Nickel-Metallhybride (NiMH) oder Lithium-Ionen sein. 2 zeigt einen typischen Antriebsbatteriepack 124 in einer einfachen Reihenkonfiguration aus N-Batteriezellen 202. Andere Batteriepacks 124 können jedoch aus einer beliebigen Anzahl einzelner Batteriezellen bestehen, die in Reihe oder parallel oder in einer Kombination davon verbunden sind. Ein Batterie-Management-System kann eine oder mehrere Steuerungen, wie etwa ein Batterieenergiesteuermodul (BECM) 206, aufweisen, die die Leistung der Antriebsbatterie 124 überwachen und steuern. Der Batteriepack 124 kann Fühler enthalten, um verschiedene Packpegelkenndaten zu messen. Das Batteriepack 124 kann einen oder mehrere Messfühler für den Packstrom 208, Messfühler für die Packspannung 210 und Messfühler für die Packtemperatur 212 enthalten. Das BECM 206 kann eine Schaltung enthalten, um mit den Packstromfühlern 208, den Packspannungsfühlern 210 und den Packtemperaturfühlern 212 eine Schnittstelle zu bilden. Das BECM 206 kann einen nichtflüchtigen Speicher aufweisen, sodass Daten gespeichert werden können, wenn das BECM 206 in einem ausgeschalteten Zustand ist. Gespeicherte Daten können beim nächsten Startzyklus verfügbar sein.
Zusätzlich zu den Packpegelkenndaten kann es Pegelkenndaten der Batteriezelle 202 geben, die gemessen und überwacht werden. Beispielsweise können die Klemmenspannung, der Strom und die Temperatur jeder Zelle 202 gemessen werden. Ein System kann ein oder mehrere Sensormodule 204 verwenden, um die Kenndaten der Batteriezelle 202 zu messen. Je nach den Fähigkeiten können die Sensormodule 204 die Kenndaten einer oder mehrerer der Batteriezellen 202 messen. Das Batteriepack 124 kann bis zu N_c Sensormodule 204 verwenden, um die Kenndaten aller Batteriezellen 202 zu messen. Jedes der Sensormodule 204 kann die Messwerte zur weiteren Verarbeitung und Koordinierung an das BECM 206 übertragen. Die Sensormodule 204 können Signale in analoger oder digitaler Form an das BECM 206 übertragen. In einigen Konfigurationen kann die Funktionalität der Sensormodule 204 intern in das BECM 206 integriert sein. Das heißt, die Hardware der Sensormodule 204 können als Teil der Schaltung in das BECM 206 integriert sein und das BECM 206 kann die Verarbeitung von Rohsignalen übernehmen. Das BECM 206 kann außerdem eine Schaltung enthalten, um mit einem oder mehreren Schützen 142 eine Schnittstelle zu bilden, um die Schütze 142 zu öffnen und zu schließen.
Es kann hilfreich sein, verschiedene Kenndaten des Batteriepacks zu berechnen. Größen, wie etwa die Batterieenergiefähigkeit, die Batteriekapazität und der Ladestatus der Batterie können für das Steuern des Betriebs der Antriebsbatterie 124 sowie jeder beliebigen elektrischen Last, die Energie aus der Antriebsbatterie 124 erhält, hilfreich sein. Die Batterieenergiefähigkeit ist ein Maß für die maximale Menge an Energie, die die Antriebsbatterie 124 bereitstellen kann, oder die maximale Menge an Energie, die die Antriebsbatterie 124 aufnehmen kann. Die Kenntnis der Batterieenergiefähigkeit ermöglicht, dass die elektrischen Lasten derart verwaltet werden können, dass die benötigte Energie innerhalb der Grenzen liegt, die die Antriebsbatterie 124 verkraftet.
Die Batteriekapazität ist ein Maß für eine Gesamtmenge an Energie, die in der Antriebsbatterie 124 gespeichert werden kann. Die Batteriekapazität kann in Amperestunden ausgedrückt werden. Die mit der Batteriekapazität verbundenen Werte können als Amperestundenwerte bezeichnet werden. Die Batteriekapazität der Antriebsbatterie 124 kann während der Lebensdauer der Antriebsbatterie 124 abnehmen.
Der Ladestatus (SOC) zeigt an, wie viel Ladung in der Antriebsbatterie 124 verbleibt. Der SOC kann als ein prozentualer Anteil der Gesamtladung im Verhältnis zur Batteriekapazität, die in der Antriebsbatterie 124 verbleibt, ausgedrückt werden. Der SOC-Wert kann ausgegeben werden, um den Fahrer, ähnlich einer Kraftstoffanzeige, darüber zu informieren, wie viel Ladung in der Antriebsbatterie 124 verbleibt. Der SOC kann außerdem verwendet werden, um den Betrieb eines Elektro- oder Hybrid-Elektrofahrzeugs zu steuern. Die Berechnung des SOC kann durch eine Vielzahl von Verfahren erreicht werden. Ein mögliches Verfahren zur Berechnung des SOC ist es, im Verlauf der Zeit eine Integration des Antriebsbatteriestroms durchzuführen. Dies ist auf dem Gebiet hinreichend als Amperestundenintegration bekannt.
Für eine Lithium-Ionenbatteriezelle kann ein anfänglicher SOC-Wert für einen Fahrzyklus auf Grundlage einer Messung der Leerlaufspannung (OCV) geschätzt werden, bevor die Batteriezelle mit der Last gekoppelt wird. Nach einer Ruhephase sind eine Klemmenspannung der Batteriezelle und die Leerlaufspannung unter Nulllastbedingungen gleichwertig. Es besteht ein Zusammenhang zwischen dem SOC und der Leerlaufspannung der Batteriezelle. Ein möglicher Zusammenhang ist in 3 als eine charakteristische Kurve 300 dargestellt, die den SOC mit der Leerlaufspannung (V_oc oder OCV) in Zusammenhang bringt. Die charakteristische Kurve 300 kann während eines Batteriezelltests erhalten werden und kann für die Speicherung in einem nichtflüchtigen Speicher des BECM 206 in eine Tabelle übersetzt werden. Der anfängliche SOC kann durch Messen der Klemmenspannung der Batteriezelle und Einstellen des anfänglichen SOC auf den SOC-Wert aus der charakteristischen Kurve 300, der dem gemessenen Spannungswert entspricht, bestimmt werden.
Die beschriebenen Komponenten können Teil eines Fahrzeugantriebssystems sein, das konfiguriert ist, Energie in die und aus der Antriebsbatterie 124 zu verwalten und zu steuern. Das Fahrzeugantriebssystem kann eine Steuerung einschließen, die programmiert ist, um die Antriebsbatterie 124 zu betreiben und den Ladestatus der Antriebsbatterie 124 zu verwalten. Die Antriebsbatterie 124 kann entsprechend einem Zielladestatus im Vergleich zu einem aktuellen Ladestatus geladen oder entladen werden. Beispielsweise kann die Antriebsbatterie 124 entladen werden, wenn der aktuelle Ladestatus größer als der Zielladestatus ist. Der Betrieb der Antriebsbatterie 124 kann durch Befehlen eines Drehmoments der elektrischen Maschinen 114 erreicht werden, um Strom aus der Antriebsbatterie 124 zu ziehen oder ihr diesen bereitzustellen. Der Betrieb der Antriebsbatterie 124 kann ferner das Befehlen eines Betriebs des Motors 118 beinhalten, um den elektrischen Maschinen 114 Strom bereitzustellen, um die Antriebsbatterie 124 zu laden.
Die Kapazität der Antriebsbatterie 124 kann mit der Zeit und durch die Fahrzeugnutzung abnehmen. Dies kann als Alterung der Antriebsbatterie 124 bezeichnet werden. Der Batterieverfall oder die Batteriealterung wird als eine Abnahme der Batteriekapazität und der Energie-Lade-/Entlade-Fähigkeit beschrieben. Der Batterieverfall kann die Leistung und die Kraftstoffeinsparung von Hybridfahrzeugen beeinträchtigen, wenn die Steuerstrategien nicht aktualisiert werden, um der Batteriealterung Rechnung zu tragen. Um das Fahrzeug 112 ordnungsgemäß zu steuern, ist es hilfreich, die Kapazität während des Alterns der Antriebsbatterie 124 zu kennen.
Es sind verschiedene selbstlernende Algorithmen zum Schätzen der Batteriekapazität verfügbar. Das BECM 206 kann programmiert sein, um die Kapazität der Antriebsbatterie während des Betriebs des Fahrzeugs 112 zu schätzen. Die Batteriekapazität-Lernstrategie kann ein beliebiger Algorithmus oder eine beliebige Strategie sein, der oder die auf dem Stand der Technik bekannt sind. Beispielsweise kann die Batterieladekapazität als Batteriestromdurchsatz, der durch eine Differenz zwischen den Ladestatus-(SOC)-werten geteilt wird, geschätzt werden. Dieser Ansatz beruht auf der Kenntnis von zwei separaten SOC-Werten, die unabhängig von der Batteriekapazität erhalten wurden. Die Batteriekapazität kann wie folgt berechnet werden:
wobei SOC_i und SOC_f die Ladestatuswerte zu den Zeitpunkten T_i bzw. T_f sind und i der Strom ist, der in die oder aus der Batterie fließt. Der Batteriestromdurchsatz kann als das Integral des Batteriestroms während einer Zeitdauer definiert werden. Wenn es in einer Steuerung 206 umgesetzt wird, kann das Integral durch eine Summierung der Stromwerte, multipliziert mit der Messwertaufnahmezeit, ersetzt werden.
Die Ladestatuswerte SOC_i und SOC_f können auf gemessenen Spannungen beruhen, die während zwei Start-/Ausschaltzyklen genommen wurden. Für eine Lithium-Ionenbatterie ist hinreichend bekannt, dass die Klemmenspannung, nachdem die Batterie für eine ausreichende Dauer geruht hat, ungefähr gleich der Leerlaufspannung der Batterie ist (d. H. V_t = V_oc). Die Klemmenspannung kann beim Einschalten des Systems gemessen werden und der Ladestatus kann von der Leerlaufspannung abgeleitet werden. Ein Zusammenhang zwischen Ladestatus und Leerlaufspannung kann über Testdaten oder Herstellerdaten erhalten werden (siehe 3). Der Durchsatzwert kann während jedes Zündzyklus gesammelt und in einem nichtflüchtigen Speicher zur Verwendung im nächsten Zündzyklus gespeichert werden. Beim Einschalten in einem unmittelbar nachfolgenden Zündzyklus kann die Klemmenspannung abgefragt und die Batteriekapazität kann berechnet werden. Andere Verfahren für die Batteriekapazität können gleichermaßen auf hier beschriebene Verfahren und Systeme anwendbar sein.
Für die besten Ergebnisse sollten die Spannungsmessungen erfolgen, wenn die Batterie vollständig in Ruhe ist. Bei einem Plug-in-Hybridfahrzeug (PHEV) oder einem batteriegetriebenen Elektrofahrzeug (BEV) kann der Zustand vollständiger Ruhe jedoch seltener eintreten. Bei Plug-in-Fahrzeugen ist es wahrscheinlich, dass ein Betreiber das Fahrzeug parkt und umgehend ein Ladegerät anschließt, um den Ladevorgang zu starten. Ferner kann der Betreiber den Stecker des Ladegeräts herausziehen und unmittelbar beginnen, zu fahren. Unter diesen Bedingungen kann die Antriebsbatterie einen vollständig entspannten Zustand für eine optimale Spannungsmessung nicht erreichen. Die Verwendung der Spannungen beim Start eines Zündzyklus kann dafür sorgen, dass Schätzungen der Batteriekapazität ungenau sind. Mit der Zeit kann die geschätzte Batteriekapazität vom wahren Wert in einem Fahrzeug, das diesem Muster folgt, abweichen. Ein Verfahren zum Bestimmen der Genauigkeit der aktuellen Schätzung der Batteriekapazität könnte angewandt werden, um die Schätzung der Batteriekapazität zu verbessern.
Durch Umstellen der Gleichung (1) kann ein endgültiger SOC-Wert wie folgt berechnet werden:
Es kann beobachtet werden, dass die Amperestundenintegration auf Grundlage des SOC-Werts nicht genau ist, wenn die aktuell geschätzte Batteriekapazität (C_bat) nicht genau ist. Jedwede Ungenauigkeit kann die Bestimmung der elektrischen Reichweite, die Schätzung der Ladedauer und die Bestimmung der Leistungsgrenze beeinträchtigen. Daher führt die Verbesserung der Schätzung der Batteriekapazität zu Verbesserungen jener Schätzungen, die auf der Schätzung der Batteriekapazität beruhen.
Die ermittelte Batteriekapazität kann vom wahren Kapazitätswert aufgrund von Faktoren, wie etwa Rauschen des Messfühlers und Fahrzeugbetriebsbedingungen, abweichen. Wenn der Batteriekapazitätswert periodisch ermittelt wird, ist ein Verfahren zum Bestimmen der Qualität des geschätzten Kapazitätswerts wünschenswert. Eine Schätzung der Batteriekapazität, die als hochwertig eingestuft wird, kann dann zum Berechnen zugehöriger abhängiger Parameter verwendet werden. Eine Schätzung der Batteriekapazität, die als minderwertig eingestuft wird, kann die Berechnung einer aktualisierten Batteriekapazität auslösen.
Der SOC kann während eines Fahrzyklus auf Grundlage des anfänglichen SOC auf Grundlage der Klemmenspannung, des Stromdurchsatzes während des Fahrzyklus und der geschätzten Batteriekapazität, wie es in Gleichung (2) beschrieben wird, geschätzt werden. Der anfängliche SOC (SOC_init) kann bei der Initiierung des Zündzyklus wie beschrieben bewertet werden. Während des Fahrzyklus kann der Batteriestrom gemessen und integriert werden, um den Stromdurchsatz zu erhalten. Die aktuelle Schätzung der Batteriekapazität kann verwendet werden, um die Änderung des SOC während des Fahrzyklus zu bestimmen. Der Fahrzyklus kann den Zeitraum von der Initiierung eines Zündzyklus bis zur Beendigung des Zündzyklus einschließen. Bei der Beendigung des Zündzyklus kann der SOC-Wert (SOC_final) in einem nichtflüchtigen Speicher zur Verwendung bei einem nachfolgenden Zündzyklus gespeichert werden.
Bei der Initiierung des nächsten Zündzyklus kann der anfängliche SOC wie beschrieben abgeleitet werden. Der End-SOC des vorangegangenen Zündzyklus kann aus dem nichtflüchtigen Speicher abgerufen werden. Ein Vergleich kann zwischen dem anfänglichen SOC und dem End-SOC des unmittelbar vorangegangenen Zündzyklus angestellt werden. Ist der anfängliche SOC des aktuellen Zündzyklus größer als der End-SOC des vorangegangenen Zündzyklus, kann dies darauf hinweisen, dass die Schätzung der Batteriekapazität kleiner als der wahre Wert ist. Ist der anfängliche SOC des aktuellen Zündzyklus kleiner als der End-SOC des vorangegangenen Zündzyklus, kann dies darauf hinweisen, dass die Schätzung der Batteriekapazität größer als der wahre Wert ist.
Die Genauigkeit des Batteriekapazitätswerts kann außerdem auf Grundlage der in die Batterie fließenden Energie und der nach dem Ladezyklus in der Antriebsbatterie gespeicherten Energie bestimmt werden.
Die nach dem Laden in der Antriebsbatterie gespeicherte Energie kann wie folgt geschätzt werden:
wobei C_bat die aktuelle Batteriekapazitätsschätzung ist und der Integralfaktor vom Bereich unter der OCV-v.-SOC-Kurve (siehe 3) über einem SOC-Bereich von SOC₁ bis SOC₂ während des Ladezyklus abgeleitet wird. Die während eines Ladezyklus in der Antriebsbatterie gespeicherte Energiemenge kann als ein Produkt einer Kapazitätsschätzung und eines Bereichs unter der Kurve dargestellt werden, die Leerlaufspannung als eine Funktion des Ladestatus während eines Ladestatusintervalls darstellt, das einem Ladezyklus entspricht. Die Gesamtladeenergie, die aus der externen Stromquelle in die Batterie fließt, kann als die Integration der Batterieladeenergie (z. B. als das Produkt der Batterieklemmenspannung und des Batterieladestroms) wie folgt geschätzt werden: E_chg = ∫V_t|i|dt (4)
Die in der Antriebsbatterie gespeicherte Energie und die der Antriebsbatterie zugeführte Energie hängen wie folgt zusammen: E_chg = E_chgBat + H (5) wobei H die Wärmeableitung während des Ladens ist. Aufgrund der Wärmeableitung während des Ladens wird erwartet, dass die der Antriebsbatterie zugeführte Energie (E_chg) größer als die in der Antriebsbatterie gespeicherte Energie (E_chgBat) ist. Es wird dann erwartet, dass die folgende Bedingung eingehalten werden sollte: E_chg > E_chgBat (6)
Wenn die Schätzung der Batteriekapazität (C_bat) korrekt ist, sollte die folgende Gleichung erfüllt sein:
Wird der Zusammenhang nicht erfüllt, kann die Schätzung der Batteriekapazität als ungenau betrachtet werden. Wenn der Zusammenhang nicht erfüllt wird, weist dies darauf hin, dass die Antriebsbatterie bei der aktuellen Batteriekapazitätsschätzung mehr Energie gespeichert hat als zugeführt wurde. Ein solches Ergebnis ist äußerst unwahrscheinlich. Daher ist es möglich, dass die Schätzung der Batteriekapazität falsch ist, wenn der Zusammenhang nicht erfüllt wird. Als Reaktion darauf, kann eine Aktualisierung der Batteriekapazität angesetzt oder initiiert werden. Darüber hinaus kann der Betrieb der Steuerstrategien, die die Schätzung der Batteriekapazität verwenden, geändert werden, bis die Batteriekapazität geschätzt wurde.
Änderungen der Steuerstrategie können jene Strategien einschließen, die die Schätzung der Batteriekapazität verwenden. Beispielsweise kann der SOC als ein gewichteter Durchschnitt separat abgeleiteter SOC-Schätzungen berechnet werden. Eine erste SOC-Schätzung kann auf der Leerlaufspannung beim Start, wie beschrieben, beruhen. In einigen Konfigurationen kann die erste SOC-Schätzung auf einer Schätzung der Leerlaufspannung beruhen. Die Schätzung der Leerlaufspannung kann von der Batterieklemmenspannung abgeleitet werden. Beispielsweise kann die Leerlaufspannung (V_oc) als eine Summe aus der Batterieklemmenspannung (V_t) und dem Spannungsabfall durch den der Batterie gleichwertigen Innenwiderstand, der als das Produkt aus dem Batteriestrom und einem Widerstandswert (i·R) ausgedrückt wird, geschätzt werden. Eine zweite SOC-Schätzung kann auf der Amperestundenintegration beruhen. Eine solche SOC-Berechnung kann wie folgt beschrieben werden: SOC_Final = W_volt-basedSOC_volt-based + W_amp-basedSOC_amp-based (8) wobei SOC_volt-based eine SOC-Schätzung ist, die von der Leerlaufspannung abgeleitet wird, die beim Start gemessen oder anhand der Batterieklemmenspannung unter Lastbedingungen geschätzt wird, SOC_amp-based eine SOC-Schätzung ist, die von der Amperestundenintegration abgeleitet wird, und W_volt-based / W_amp-based Gewichtungsfaktoren sind. Die Gewichtungsfaktoren können Bruchteile sein, sodass die Summe der Gewichtungsfaktoren eins ergibt. Wie erläutert, beruht die Amperestundenintegration auf Grundlage der SOC-Schätzung auf dem Batteriekapazitätswert. Wenn bestimmt wird, dass die Batteriekapazitätsschätzung nicht mehr genau ist, können die Gewichtungsfaktoren angepasst werden, um weniger Gewicht auf die Amperestundenintegration auf Grundlage des SOC-Werts zu legen.
Das BECM 206 kann eine Steuerstrategie für das Anpassen der SOC-Fenstergrenzen umsetzen. Das BECM 206 kann die Antriebsbatterie 124 innerhalb einer Spanne von SOC-Werten zwischen einer SOC-Obergrenze und einer SOC-Untergrenze betreiben. Der SOC-Bereich kann konfiguriert sein, die Lebensdauer der Batterie mit einem Betriebsbereich auszugleichen, der so groß wie möglich ist. Ändert sich die Batteriekapazität, können die Fenstergrenzen entsprechend angepasst werden. Beispielsweise können die Fenstergrenzen die erwarteten Betriebsanforderungen nicht mehr erfüllen, wenn die Batteriekapazität abgenommen hat.
4 stellt verschiedene SOC-Betriebsfenster dar, die im Laufe der Zeit während des Betriebs der Antriebsbatterie verwendet werden können. Beispielsweise kann die Antriebsbatterie anfänglich innerhalb der SOC-Grenzen betrieben werden, die von einem ersten Fenster 400 (W1) definiert werden, das von einem ersten maximalen SOC 402 (SOCmax1) und einem ersten minimalen SOC 404 (SOCmin1) definiert wird. Es kann erwartet werden, dass die Batteriekapazität während des Betriebs abnimmt. Die Batteriekapazitätsschätzung kann mit der Zeit größer als der tatsächliche Wert werden. In diesem Fall kann die geschätzte Änderung des SOC, die anhand der Gleichung (2) berechnet wurde, kleiner als die tatsächliche Änderung des SOC sein. Das Ergebnis ist, dass die geschätzten SOC-Änderungen tatsächlich kleiner als die tatsächlichen SOC-Änderungen sind. In dieser Situation kann ein als der erste maximale SOC 402 geschätzter SOC tatsächlich größer als der erste maximale SOC 402 sein. Ebenso kann ein als der erste minimale SOC 404 geschätzter SOC tatsächlich kleiner als der erste minimale SOC 404 sein. Die Abnahme der tatsächlichen Batteriekapazität im Verhältnis zur geschätzten Batteriekapazität kann einen Betrieb außerhalb des ersten SOC-Fensters 400 verursachen.
Um dies zu kompensieren, kann das SOC-Betriebsfenster zu einem zweiten SOC-Fenster 410 (W2) geändert werden, das von einem zweiten maximalen SOC 412 (SOCmax2) und einem zweiten minimalen SOC 414 (SOCmin2) definiert wird. Der zweite maximale SOC 412 kann kleiner als der erste maximale SOC 402 sein und der zweite minimale SOC 414 kann größer als der erste minimale SOC 404 sein, sodass die Antriebsbatterie, im Vergleich zum ersten SOC-Fenster 400, innerhalb einer reduzierten Spanne von SOC-Werten betrieben wird. Die Änderung zum zweiten SOC-Fenster 410 kann als Reaktion auf das Bestimmen erfolgen, dass die Batteriekapazität nicht mehr genau ist. Der Effekt ist, dass das SOC-Betriebsfenster geschmälert sein kann, bis die Batteriekapazität wieder geschätzt wird.
Nachdem die Batteriekapazität geschätzt und wieder als genau bestimmt wurde, kann das SOC-Betriebsfenster verbreitert werden. In einigen Konfigurationen kann die Antriebsbatterie zum Betrieb innerhalb des ersten SOC-Fensters 400 zurückkehren. In einigen Konfigurationen kann das SOC-Betriebsfenster zu einem dritten SOC-Fenster 420 (W3) geändert werden, das von einem dritten maximalen SOC 422 (SOCmax3) und einem dritten minimalen SOC 424 (SOCmin3) definiert wird. Der dritte maximale SOC 422 kann größer als der erste maximale SOC 402 sein und der dritte minimale SOC 424 kann kleiner als der erste minimale SOC 404 sein, um einen breiteren Betriebsbereich zu definieren. Der dritte maximale SOC 422 und der dritte minimale SOC 424 können derart definiert sein, den gleichen Energieverbrauch aus der Antriebsbatterie wie das anfängliche SOC-Fenster beizubehalten. Es ist zu beachten, dass der maximale Fensterwert auf einen maximalen Wert 450 (MAX) begrenzt werden kann und der minimale Fensterwert auf einen minimalen Wert 452 (MIN) begrenzt werden kann, um die Antriebsbatterie dafür zu schützen, außerhalb der empfohlenen Betriebsbereiche zu arbeiten.
5 stellt ein Flussdiagramm dar, das eine mögliche Abfolge von Vorgängen beschreibt, die in einer Steuerung (z. B. BECM 206) umgesetzt werden können. Bei Vorgang 500 findet eine Kontrolle statt, um zu bestimmen, ob ein Ladezyklus initiiert wurde. Beispielsweise kann ein Ladezyklus initiiert werden, wenn ein Ladegerät an den Ladeport angeschlossen wird und Strom zur Antriebsbatterie 124 geleitet wird. Wird kein Ladezyklus initiiert, kann der Vorgang 500 in vorgegebenen Intervallen wiederholt werden. Wird ein Ladezyklus erkannt, kann dann der Vorgang 502 ausgeführt werden. Bei Vorgang 502 kann die in die Batterie fließende Energie, wie hier beschrieben, berechnet werden. Bei Vorgang 504 kann die in der Antriebsbatterie gespeicherte Energie, wie hier beschrieben, berechnet werden. Bei Vorgang 506 kann eine Kontrolle erfolgen, um zu bestimmen, ob der Ladezyklus beendet ist. Beispielsweise kann das Ladegerät vom Fahrzeug getrennt werden oder die Antriebsbatterie kann vollständig geladen sein. Ist der Ladezyklus nicht beendet, können die Vorgänge 502 und 504 während des Ladezyklus wiederholt werden. Ist der Ladezyklus beendet, kann der Vorgang 508 ausgeführt werden.
Bei Vorgang 508 wird ein Vergleich zwischen der Energiezufuhr in die Antriebsbatterie während des Ladens und der während des Ladezyklus gespeicherten Energiemenge angestellt. Ist die Energiezufuhr größer als oder gleich der gespeicherten Energie, kann die Ausführung ohne zusätzliche Vorgänge beendet sein. Ist die Energiezufuhr kleiner als die gespeicherte Energie, dann kann der Vorgang 510 durchgeführt werden. Bei Vorgang 510 können die Betriebsparameter der Antriebsbatterie geändert werden. Beispielsweise können die SOC-Fenstergrenzen geändert werden und/oder die SOC-Berechnung kann geändert werden, um die Gewichtungswerte zu ändern. Bei Vorgang 512 kann eine Batteriekapazitätsschätzungsfunktion ausgelöst werden.
Das System und die Verfahren, die hier beschrieben werden, können den Betrieb der Antriebsbatterie verbessern, indem eine Anzeige der Qualität der geschätzten Batteriekapazität bereitgestellt wird. Als Reaktion auf das Erkennen, dass die der Antriebsbatterie während eines Ladezyklus zugeführte Energie kleiner als eine geschätzte in der Antriebsbatterie während des Ladezyklus gespeicherte Energiemenge ist, erkennt das System, dass die Kapazität der Antriebsbatterie geändert wurde. Das heißt, der zuvor geschätzte Kapazitätswert ist nicht mehr auf den aktuellen Status der Antriebsbatterie anwendbar. Die Steuerung kann dann eine Betriebsstrategie der Antriebsbatterie ändern, bis die Kapazitätsschätzung aktualisiert wird. Durch Schätzen der Qualität der Batteriekapazitätsschätzung wird der Betrieb der Antriebsbatterie verbessert. Ferner wird die Lebensdauer und Leistung der Antriebsbatterie durch Ändern der Betriebsparameter der Antriebsbatterie verbessert, wenn die Batteriekapazitätsschätzung ungenau ist.
Die hierin offenbarten Verfahren, Methoden oder Algorithmen können einer Verarbeitungsvorrichtung, einer Steuerung oder einem Computer zuführbar sein/davon angewendet werden, die/der eine existierende programmierbare elektronische Steuerungseinheit oder eine spezielle elektronische Steuereinheit enthalten kann. Ebenso können die Verfahren, Methoden oder Algorithmen als Daten und Anweisungen gespeichert werden, die von einer Steuerung oder einem Computer in vielen Formen, einschließlich unter anderem Informationen, die permanent auf nicht beschreibbaren Speichermedien wie ROM-Vorrichtungen gespeichert sind, und Informationen, die veränderbar auf beschreibbaren Speichermedien wie Disketten, Magnetbändern, CDs, RAM-Vorrichtungen und weiteren magnetischen und optischen Medien gespeichert sind, ausführbar sind. Die Verfahren, Methoden und Algorithmen können auch in einem Softwareablaufobjekt angewendet werden. Alternativ können die Verfahren, Methoden oder Algorithmen in ganz oder teilweise unter Verwendung geeigneter Hardwarekomponenten ausgebildet werden, wie anwendungsspezifische integrierte Schaltungen (ASICs), feldprogrammierbare Gate-Anordnungen (FPGAs), Zustandsmaschinen, Steuerungen oder weitere Hardwarekomponenten oder Vorrichtungen oder eine Kombination von Hardware-, Software- und Firmware-Komponenten.
Während vorstehend beispielhafte Ausführungsformen beschrieben sind, sollen diese Ausführungsformen nicht alle möglichen Formen beschreiben, die durch die Patentansprüche umfasst werden. Die in der Patentschrift verwendeten Ausdrücke sind vielmehr beschreibende Ausdrücke als einschränkende Ausdrücke, und es versteht sich, dass verschiedene Änderungen vorgenommen werden können, ohne vom Geist und Umfang der Offenbarung abzuweichen. Wie zuvor beschrieben, können die Merkmale verschiedener Ausführungsformen miteinander kombiniert werden, um weitere Ausführungsformen der Erfindung zu bilden, die unter Umständen nicht ausdrücklich beschrieben oder veranschaulicht sind. Obwohl verschiedene Ausführungsformen so beschrieben sein können, dass sie Vorteile bereitstellen oder gegenüber anderen Ausführungsformen oder Umsetzungen auf dem Stand der Technik in Bezug auf eine oder mehrere erwünschte Eigenschaften bevorzugt sind, wird ein durchschnittlicher Fachmann erkennen, dass ein oder mehrere Merkmale oder eine oder mehrere Eigenschaften in Frage gestellt werden können, um die gewünschten Gesamtattribute des Systems zu erreichen, welche von der konkreten Anwendung und Umsetzung abhängig sind. Diese Attribute können unter anderem Folgendes einschließen: Kosten, Festigkeit, Lebensdauer, Lebenszykluskosten, Marktfähigkeit, Erscheinungsbild, Verpackung, Größe, Betriebsfähigkeit, Gewicht, Herstellbarkeit, bequeme Montage usw. Daher liegen Ausführungsformen, welche in Bezug auf eine oder mehrere Eigenschaften als weniger wünschenswert als andere Ausführungsformen oder Umsetzungen auf dem Stand der Technik beschrieben werden, nicht außerhalb des Geltungsbereichs der Offenbarung und können für bestimmte Anwendungen wünschenswert sein.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Nicht-Patentliteratur

Institute of Electrical and Electronics Engineers (IEEE) 802 [0017]

Claims

Fahrzeugantriebssystem, umfassend: eine Steuerung, welche programmiert ist, um eine Antriebsbatterie innerhalb eines ersten Ladestatusbereichs zu betreiben und, als Reaktion darauf, dass eine während eines Ladezyklus der Antriebsbatterie zugeführte Energiemenge kleiner als eine geschätzte während des Ladezyklus in der Antriebsbatterie gespeicherte Energiemenge ist, die Antriebsbatterie innerhalb eines zweiten Ladestatusbereichs zu betreiben, welcher schmaler als der erste Ladestatusbereich ist.
System nach Anspruch 1, wobei ein maximaler Ladestatus, welcher mit dem zweiten Ladestatusbereich einhergeht, kleiner als ein maximaler Ladestatus ist, welcher mit dem ersten Ladestatusbereich einhergeht.
Verfahren, umfassend: das Betreiben einer Antriebsbatterie eines Fahrzeugs durch eine Steuerung derart, dass ein Ladestatus innerhalb eines Ladestatusbetriebsbereichs liegt; und Schmälern des Ladestatusbetriebsbereichs durch die Steuerung als Reaktion darauf, dass eine während eines Ladezyklus der Antriebsbatterie zugeführte Energiemenge kleiner als eine geschätzte während des Ladezyklus in der Antriebsbatterie gespeicherte Energiemenge ist.
Verfahren nach Anspruch 3, ferner umfassend das Schätzen einer Kapazität der Antriebsbatterie durch die Steuerung als Reaktion darauf, dass die zugeführte Energiemenge kleiner als die geschätzte gespeicherte Energiemenge ist.
Verfahren nach Anspruch 3, ferner umfassend das Schätzen der zugeführten Energiemenge durch die Steuerung als eine Integration eines Produkts einer Klemmenspannung und eines Batteriestroms der Antriebsbatterie während des Ladezyklus.
Verfahren nach Anspruch 3, ferner umfassend das Schätzen der während des Ladezyklus in der Antriebsbatterie gespeicherten Energiemenge durch die Steuerung als ein Produkt einer Kapazitätsschätzung und eines Bereichs unter einer Kurve, welche Leerlaufspannung als eine Funktion des Ladestatus während eines Ladestatusintervalls darstellt, welches dem Ladezyklus entspricht.
Verfahren nach Anspruch 3, ferner umfassend das Schätzen des Ladestatuts der Antriebsbatterie durch die Steuerung entsprechend einer gewichteten Funktion einer Schätzung des Ladestatus auf Grundlage der Spannung und einer Schätzung des Ladestatus auf Grundlage des Stroms.
Verfahren nach Anspruch 7 ferner umfassend, als Reaktion darauf, dass die zugeführte Energiemenge kleiner als die geschätzte gespeicherte Energiemenge ist, das Erhöhen eines ersten Gewichtungsfaktors, welcher mit der Schätzung des Ladestatus auf Grundlage der Spannung einhergeht, und das Senken eines zweiten Gewichtungsfaktors, welcher mit der Schätzung des Ladestatus auf Grundlage des Stroms einhergeht.
Fahrzeug, umfassend: eine Antriebsbatterie; und eine Steuerung, welche programmiert ist, um die Antriebsbatterie innerhalb eines Ladestatusbetriebsbereichs zu betreiben, welcher von einer Obergrenze und einer Untergrenze definiert wird, und, als Reaktion darauf, dass eine während eines Ladezyklus der Antriebsbatterie zugeführte Energiemenge kleiner als eine geschätzte während des Ladezyklus in der Antriebsbatterie gespeicherte Energiemenge ist, die Obergrenze zu senken.
Fahrzeug nach Anspruch 9, wobei die Steuerung ferner programmiert ist, um, als Reaktion darauf, dass die zugeführte Energiemenge kleiner als die geschätzte gespeicherte Energiemenge ist, die Untergrenze anzuheben.
Fahrzeug nach Anspruch 9, wobei die Steuerung ferner programmiert ist, um, als Reaktion auf die Beendigung eines Schätzungszyklus zur Aktualisierung einer Kapazitätsschätzung der Antriebsbatterie, die Obergrenze auf Grundlage der Batteriekapazitätsschätzung zu ändern.
System nach Anspruch 1 oder Fahrzeug nach Anspruch 9, wobei die Steuerung ferner programmiert ist, um die während des Ladezyklus in der Antriebsbatterie gespeicherte Energiemenge als ein Produkt einer Kapazitätsschätzung der Antriebsbatterie und eines Bereichs unter einer Kurve zu schätzen, welche Leerlaufspannung als eine Funktion des Ladestatus während eines Ladestatusintervalls darstellt, welches dem Ladezyklus entspricht.
System nach Anspruch 1 oder Fahrzeug nach Anspruch 9, wobei die Steuerung ferner programmiert ist, um die der Antriebsbatterie zugeführte Energiemenge als eine Integration eines Produkts einer Klemmenspannung und eines Batteriestroms der Antriebsbatterie während des Ladezyklus zu schätzen.
System nach Anspruch 1 oder Fahrzeug nach Anspruch 9, wobei die Steuerung ferner programmiert ist, um, als Reaktion darauf, dass die zugeführte Energiemenge kleiner als die geschätzte gespeicherte Energiemenge ist, einen Schätzungszyklus auszulösen, um eine Kapazitätsschätzung der Antriebsbatterie zu aktualisieren.
System nach Anspruch 1 oder Fahrzeug nach Anspruch 9, wobei die Steuerung ferner programmiert ist, um einen Ladestatus der Antriebsbatterie entsprechend einer gewichteten Funktion einer Ladestatusschätzung auf Grundlage der Spannung und einer Ladestatusschätzung auf Grundlage des Stroms zu schätzen, und, als Reaktion darauf, dass die zugeführte Energiemenge kleiner als die geschätzte gespeicherte Energiemenge ist, einen ersten Gewichtungsfaktor, welcher mit der Ladestatusschätzung auf Grundlage der Spannung einhergeht, zu erhöhen und einen zweiten Gewichtungsfaktor, welcher mit der Ladestatusschätzung auf Grundlage des Stroms einhergeht, zu senken.