用于操作蓄电池组的系统和方法
【技术领域】
[0001] 本申请涉及操作向车辆供应动力的蓄电池组。
【背景技术】
[0002] 混合动力车辆和电动车辆可以通过蓄电池组驱动或部分地驱动。蓄电池组可以 由多个蓄电池单元组成，蓄电池单元以串联和/或并联的方式彼此电连通。当蓄电池组在 预先确定的温度范围内时，蓄电池组可以最有效地操作和/或提供较长的使用周期。如果 蓄电池组的温度大于预先确定的温度范围，蓄电池组可能衰减。另一方面，如果蓄电池组的 温度小于预先确定的温度范围，随着蓄电池的内阻增加，蓄电池组的输出容量可能衰减。此 夕卜，当蓄电池在低温下操作时，它的使用周期可能由于在蓄电池单元内部可能发生的不可 逆的化学反应而降低。因此，取得高可信度的蓄电池的实际温度可能是可取的。
[0003] 确定蓄电池组的温度的一种方法是在蓄电池组里面安装一个或多个温度传感器。 然而，温度传感器和温度传感器接线可能随着时间的推移而衰减。蓄电池温度传感器衰减 的一种模式可能是指示蓄电池组温度在所需的蓄电池组操作范围内，然而实际的蓄电池组 温度高于或低于所需的蓄电池组操作温度范围。如果蓄电池组是在所需的蓄电池组操作 范围外的温度下并且蓄电池组温度传感器指示蓄电池组温度在所需的蓄电池组操作温度 范围内，要求比基于蓄电池组温度传感器输出的所需的更多的来自蓄电池组的输出是可能 的。因此，蓄电池组的操作可能衰减。
【发明内容】
[0004] 发明者这里已经开发出一种用于操作车辆的蓄电池组的系统，其包含：包括温度 传感器的蓄电池组；以及包括永久性指令的控制器，该永久性指令响应于估计的蓄电池组 温度和通过温度传感器确定的蓄电池组温度的比较而用于调整蓄电池组的输出功率。
[0005] 通过将蓄电池组温度传感器的输出与估计的蓄电池组温度相比较，当蓄电池组温 度传感器在衰减状态中时提供限制蓄电池组输出功率的技术结果是可能的。尤其，如果在 基于温度传感器输出的蓄电池组温度和估计的蓄电池组温度之间存在超过预先确定的温 度的差异，可以限制蓄电池组的输出，以便降低蓄电池组衰减的可能性。
[0006] 本说明可以提供几个优势。尤其，该方法规定一种降低从蓄电池组要求超过所需 电流量的可能性的方法。此外，该方法可以在没有多余的温度传感器的情况下执行。此外， 该方法可以降低蓄电池组衰减的可能性。
[0007] 当单独从下面的【具体实施方式】领会或连同附图领会时，本说明的上述优势和其它 优势，以及特征将是显而易见的。
[0008] 应该理解的是，提供上述总结以简化的形式引入在【具体实施方式】中进一步地描述 的构思的选择。不意味着确认声明的主题的关键或基本特征，其范围是由【具体实施方式】后 面的权利要求唯一地限定。此外，声明的主题不限于解决上面提到的或在该公开的任何部 分中提到的的任何缺点的实施方式。
【附图说明】
[0009] 图1表明车辆蓄电池组的示意图；
[0010] 图2表明车辆中的车辆蓄电池组的示意图；
[0011] 图3表明示例性蓄电池组操作顺序；以及
[0012] 图4表明用于操作蓄电池组的方法的流程图。
【具体实施方式】
[0013] 本说明与确定衰减的蓄电池温度传感器的状态相关。蓄电池温度传感器可以包括 在如图1所示的蓄电池组中。蓄电池组可以供应动力以推动如图2所示的车辆。蓄电池组 可以根据图3中所示的操作顺序操作。图4中显示了用于操作蓄电池组并且估计蓄电池组 温度的流程图。
[0014] 现在参考图1，表明了示例蓄电池组100。蓄电池组100包括由多个蓄电池单元 103组成的蓄电池单元堆102。蓄电池组100可以通过风扇112空气冷却，或可选地通过可 选的冷却剂回路104和泵105液体冷却。蓄电池单元103可以是锂离子、镍镉或其它已知 的化学组成。蓄电池单元103可以以串联和/或并联的方式电连接。以串联方式电连接的 蓄电池单元增加蓄电池组的输出电压。以并联方式电连接的蓄电池单元增加蓄电池的容量 或安培小时额定值。蓄电池组的温度可以通过蓄电池组温度传感器108检测或测量。在一 些示例中，可以为每个/或几个蓄电池单元103供应蓄电池温度传感器。
[0015] 蓄电池风扇112和/或泵105可以响应于蓄电池组温度传感器108而有选择地激 活和停用。此外，蓄电池风扇112和/或泵105的旋转速度可以响应于蓄电池组温度传感 器108而改变。例如，如果蓄电池组温度接近高的温度阈值，蓄电池风扇112和/或泵105 的速度可以提高。可选地，如果蓄电池组温度下降并且接近低的温度阈值，蓄电池风扇112 和/或泵105的速度可以降低。
[0016] 在蓄电池组100在低温时的状态期间，蓄电池组加热元件122可以激活以提高蓄 电池组100的温度。在一示例中，如果蓄电池温度传感器108指示低的蓄电池温度，加热元 件122被激活以提高蓄电池温度，因此可以提高蓄电池效率。
[0017] 蓄电池组100还包括含有输入和输出132的蓄电池控制器130。蓄电池控制器 130还包括用于储存可执行的指令的永久性存储器或只读存储器134。蓄电池控制器130 还包括用于储存变量和指令的易失性存储器136。蓄电池控制器130还包括与易失性存储 器136、只读存储器134以及输入和输出132电通信的中央处理单元138。输入和输出132 与蓄电池组传感器和驱动器（例如，温度传感器108)电通信。蓄电池控制器130与用于指 示蓄电池组衰减的用户显示器或灯150电通信。蓄电池控制器130还可以通过限制通过电 流限制装置145 (例如，晶体管、半导体闸流管、FET(场效应晶体管）、M0SFET(金属氧化物 半导体场效应晶体管）等）的电流来限制蓄电池组的输出功率。蓄电池控制器130还与比 如在图2中描述的车辆或动力系统控制器以及电动机控制器、变速器控制器等这样的其它 车辆控制器通信。蓄电池控制器130可以与这些其它的控制器通信以限制蓄电池的输出功 率。
[0018] 现在参考图2,表明了示例车辆202,蓄电池组100可以包括在其中。车辆202可 以包括推动车辆202的马达206和车辆控制器204。可选地，车辆202可以包括马达206、 发动机（未示出）和变速器（未示出）。马达206可以机械地耦接至发动机和变速器。在 一些示例中，车辆控制器204可以是马达控制器、变速器控制器等。车辆控制器204响应于 车辆状态和驾驶员要求的扭矩而控制马达206或马达206和发动机。马达206通过蓄电池 组100被供应电能。在一些示例中，车辆控制器204可以控制马达206和可选的内燃发动 机（未示出）两者。
[0019] 车辆控制器204还包括输入和输出232。车辆控制器204还包括用于储存可执行 的指令的永久性存储器或只读存储器234。车辆控制器204还包括用于储存变量和指令的 易失性存储器236。车辆控制器204还包括与易失性存储器236、只读存储器234以及输入 和输出232电通信的中央处理单元238。输入和输出232例如通过CAN(控制器局域网络） 总线与蓄电池组控制器130电通信。
[0020] 因此，图1和2的系统提供用于操作车辆的蓄电池组，其包含：包括温度传感器的 蓄电池组；以及包括永久性指令的控制器，该永久性指令响应于估计的蓄电池组温度和通 过温度传感器确定的蓄电池组温度的比较而用于调整蓄电池组的输出功率。系统进一步地 包含附加指令，该附加指令响应于比较而用于指示蓄电池组的衰减。
[0021] 在一些示例中，系统包括，比较包括从通过温度传感器确定的蓄电池组温度减去 估计的蓄电池组温度或反之亦然的情况。系统包括估计的蓄电池组温度是基于蓄电池组风 扇速度的情况。系统包括估计的蓄电池组温度是进一步地基于蓄电池电流和电压的情况。 系统还包括估计的蓄电池组温度是进一步地基于蓄电池组热容量的情况。系统包括蓄电池 组输出功率是通过电流限制装置调整的情况。
[0022] 此外，图1和2的系统提供用于操作车辆的蓄电池组，其包含：包括温度传感器的 蓄电池组；以及包括永久性指令的控制器，该永久性指令响应于估计的蓄电池组温度和通 过温度传感器确定的蓄电池组温度的比较而用于调整蓄电池组风扇的速度或冷却泵的速 度。系统进一步地包含附加指令，该附加指令响应于比较而用于调整蓄电池组的输出功率。 系统包括，比较包括从通过温度传感器确定的蓄电池组温度减去估计的蓄电池组温度或反 之亦然的情况。系统包括蓄电池组风扇速度或冷却泵速度随着估计的蓄电池组温度接近蓄 电池组操作范围的较高的温度阈值而增加的情况。系统包括蓄电池组风扇速度或冷却泵速 度随着估计的蓄电池组温度接近蓄电池组操作范围的较低的温度阈值而降低的情况。系统 包括估计的蓄电池组温度是基于开路蓄电池电压的情况。
[0023] 现在参考图3,表明了一示例性预示的蓄电池组操作顺序。图3的蓄电池操作顺 序可以由图1和2所示的系统提供。此外，蓄电池操作顺序可以是图4的方法的输出。图 3包括垂直标记T0-T4,其表示在顺序中特别关注的时间。
[0024] 自图3的顶部的第一曲线是检测的蓄电池组温度对时间的曲线。X轴代表时间并 且时间从图3的左侧至右侧增加。Y轴代表蓄电池组温度并且蓄电池组温度在Y轴箭头的 方向上增加。蓄电池温度可以通过蓄电池温度传感器检测或测量。水平线302代表较高的 蓄电池温度范围阈值。水平线304代表较低的蓄电池温度范围阈值。所需的蓄电池操作范 围在高阈值302和低阈值304之间。
[0025]自图3的顶部的第二曲线是估计的蓄电池组温度对时间的曲线。X轴代表时间并 且时间从图3的左侧至右侧增加。Y轴代表估计的蓄电池组温度并且估计的蓄电池组温度 在Y轴箭头的方向上增加。水平线306代表较高的蓄电池温度范围阈值。水平线308代表 较低的蓄电池温度范围阈值。所需的蓄电池操作范围在高阈值306和低阈值308之间。
[0026] 自图3的顶部的第三曲线是蓄电池衰减状态对时间的曲线。X轴代表时间并且时 间从图3的左侧至右侧增加。Y轴代表蓄电池组衰减的状态。当蓄电池衰减轨迹在较高水 平时，指示蓄电池组衰减的状态。当蓄电池衰减轨迹在较低水平时，不指示蓄电池组衰减。
[0027] 自图3的顶部的第四曲线是蓄电池风扇速度对时间的曲线。X轴代表时间并且时 间从图3的左侧至右侧增加。Y轴代表蓄电池风扇速度并且蓄电池风扇速度在Y轴箭头的 方向上增加。可选地，第