混合动力传动系统及车辆的制作方法【
技术领域：
】[0001]本公开涉及电池管理技术，其中，所述电池管理技术能够估计形成电池模型的组件的参数，以用于提供对相关电池的控制。【
背景技术：
】[0002]混合动力电动车辆（HEV)利用内燃发动机与电动马达的组合来提供动力。与仅具有内燃发动机的车辆相比，这种设置提高了燃料经济性。提高HEV中的燃料经济性的一种方法是在发动机低效运转且其他方面也不需要发动机驱动车辆的期间将发动机关闭。在这些情况下，电动马达被用于提供驱动车辆所需要的所有动力。当驾驶者动力需求增加以至于电动马达不再能够提供足够的动力以满足所述需求时，或者，在诸如电池荷电状态（SOC)下降到低于特定水平的其他情况下，所述发动机必须以对于驾驶者来说近乎一目了然的方式快速且平稳地起动。[0003]HEV包括电池管理系统，其中，所述电池管理系统对描述电池包和/或电池单体的当前运转状况的值进行估计。电池包和/或电池单体运转状况包括电池S0C、功率衰减、容量衰减和瞬时可用功率。在电池包的整个使用期，电池管理系统应能够在电池单体特性随着电池单体老化而改变的期间，对值进行估计。例如，计算电池系统的功率容量可帮助防止由过充电和过放电导致的电池损坏和/或其他失效模式。对一些参数进行精确估计将提高性能和鲁棒性，并将最终延长电池包的有效使用期。【
发明内容】[0004]一种混合动力传动系统包括电池单体和至少一个控制器。所述至少一个控制器基于由电池单体输出的电压的快速傅里叶变换（FFT)与输入到电池单体的电流的FFT的商来输出电池单体在滑动窗口时间段的平均电阻抗。所述至少一个控制器还根据所述平均电阻抗来控制电池单体的运转。[0005]根据本发明，提供一种车辆，所述车辆包括：电池包，具有一个或更多个电池单体；以及至少一个控制器。所述至少一个控制器被配置为：基于由所述一个或更多个电池单体输出的电压的快速傅里叶变换与输入到所述一个或更多个电池单体的电流的快速傅里叶变换的商，输出所述一个或更多个电池单体在滑动窗口时间段的平均电阻抗；如果所述平均电阻抗的虚分量与所述平均电阻抗的实分量的比率的量值小于或等于预定值，则基于所述实分量的量值来输出所述一个或更多个电池单体在所述滑动窗口时间段的平均内电阻；如果所述比率的量值大于所述预定值，则基于校正因子与所述实分量的量值的乘积来输出所述一个或更多个电池单体在所述滑动窗口时间段的平均内电阻；根据平均内电阻来控制电池包的运转。[0006]根据本发明的一个实施例，所述校正因子和所述平均电阻抗的量值与所述实分量的比率成比例。[0007]根据本发明的一个实施例，所述至少一个控制器被进一步配置为基于所述平均内电阻来输出可用的最大放电功率。[0008]根据本发明的一个实施例，所述至少一个控制器被进一步配置为基于所述平均内电阻来输出可用的最大充电功率。[0009]根据本发明的一个实施例，所述预定值的范围从0.1到0.5。[0010]根据本发明，提供一种方法，所述方法包括：基于由牵引电池输出的电压的快速傅里叶变换（FFT)与输入到牵引电池的电流的FFT的商来输出牵引电池在滑动窗口时间段的平均电阻抗；如果所述平均电阻抗的虚分量与所述平均电阻抗的实分量的比率的量值小于或等于预定值，则基于所述实分量的量值来输出牵引电池在所述滑动窗口时间段的平均内电阻；如果所述比率的量值大于所述预定值，则基于校正因子与所述实分量的量值的乘积来输出牵引电池在滑动窗口时间段的平均内电阻；根据平均内电阻来控制电池的运转。[0011]根据本发明的一个实施例，所述校正因子和所述平均电阻抗的量值与所述实分量的比率成比例。[0012]根据本发明的一个实施例，所述方法还包括：基于平均内电阻来输出在滑动窗口时间段可用的最大放电功率。[0013]根据本发明的一个实施例，所述方法还包括：基于平均内电阻来输出在滑动窗口时间段可用的最大充电功率。【附图说明】[0014]图1是混合动力电动车辆的示意图，其示出典型的动力传动与能量储存组件；[0015]图2A是电池的等效电路模型的示意图；[0016]图2B是示出电池单体的平均内电阻的计算的曲线图；[0017]图3是用于确定在电池管理方法中使用的一个或更多个电池参数的算法的流程图；[0018]图4是显示用于确定等效电路模型中的电池参数的输入电流波形（profile)和输出电压波形的曲线图；[0019]图5是显示在每个时间步，在滑动窗口内，通过对输入电流波形和输出电压波形进行快速傅里叶变换所计算出的电池的估计的内阻抗分布的曲线图；[0020]图6是显示在每个时间步，通过对内阻抗分布取平均值所计算出的估计的电池电化学阻抗的图表。【具体实施方式】[0021]根据需要，在此公开本发明的具体实施例；然而，将理解的是，所公开的实施例仅仅是本发明的示例，其中，本发明可被实现为各种替代形式。附图无需按比例绘制；可放大或最小化一些特征以示出特定组件的细节。因此，在此公开的特定结构和功能细节不会被解释为具有限制性，而仅仅作为用于教导本领域技术人员以多种形式使用本发明的代表性基础。[0022]图1示出典型的混合动力电动车辆。典型的混合动力电动车辆2可包括被机械连接到混合动力传动装置6的一个或更多个电动马达4。此外，混合动力传动装置6被机械连接到发动机8。混合动力传动装置6还被机械连接到驱动轴10,其中，驱动轴10被机械连接到车轮12。在另一个未在图例中示出的实施例中，混合动力传动装置可为非可选式(non-selectable)齿轮传动装置，其中，所述非可选式齿轮传动装置可包括至少一个电机。当发动机8被启动或关闭时，电动马达4可提供推进能力和减速能力。电动马达4还充当发电机，并可通过回收在摩擦制动系统中通常会作为热量流失的能量来在燃料经济性方面获益。由于在特定情况下，混合动力电动车辆2可在电动模式下运转，因此，电动马达4还可减少污染物排放。[0023]电池包14可包括一个或更多个电池单体，其中，所述一个或更多个电池单体储存可由电动马达4使用的能量。车辆电池包14一般提供高电压DC输出。电池包14被电气连接到电力电子模块16。电力电子模块可包括组成车辆计算系统的一个或更多个控制模块。车辆计算系统可控制若干车辆特征、系统和/或子系统。所述一个或更多个模块可包括但不限于电池管理系统。电力电子模块16还被电气连接到电动马达4,并提供在电池包14与电动马达4之间双向传递能量的能力。例如，典型的电池包14可提供DC电压，而电动马达4可能需要三相AC电流来运转。电力电子模块16可根据电动马达4的需求将DC电压转换为三相AC电流。在再生模式下，电力电子模块16将来自充当发电机的电动马达4的三相AC电流转换为电池包14所需要的DC电压。[0024]除了提供用于推进的能量之外，电池包14可为其他车辆电气系统提供能量。典型的系统可包括DC/DC转换器模当前第1页1 2