确定使用中的蓄电池容量的算法.pdf

摘要
申请专利号：	CN201110389503.9	申请日：	2011.11.30
公开号：	CN102479980A	公开日：	2012.05.30
当前法律状态：	授权	有效性：	有权
法律详情：	授权\|\|\|实质审查的生效IPC(主分类):H01M 10/42申请日:20111130\|\|\|公开
IPC分类号：	H01M10/42; G06F19/00(2011.01)I	主分类号：	H01M10/42
申请人：	通用汽车环球科技运作有限责任公司
发明人：	K. M. 约翰森; G. E. 史密斯; D. R. 弗里施; B. J. 科赫
地址：	美国密执安州
优先权：	2010.11.30 US 61/418265; 2011.02.16 US 13/028956
专利代理机构：	中国专利代理(香港)有限公司 72001	代理人：	崔幼平;杨楷
PDF下载：	PDF下载

内容摘要

本发明涉及确定使用中的蓄电池容量的算法。用于估计使用中的车辆蓄电池容量的方法，该方法包括提供先前蓄电池充电状态、蓄电池温度和积分蓄电池电流安培小时；以及确定在蓄电池接触器已经打开并从负载断开后所述接触器已经被闭合。该方法包括确定所述蓄电池是否已经在所述接触器打开的同时停止足够长的时间段，其中蓄电池停止时间是基于蓄电池温度的；以及从所述蓄电池停止时间期间所述接触器打开之前在所述蓄电池接触器闭合时的最后时间步确定初始蓄电池电压。该方法从所述初始蓄电池电压和所述蓄电池温度确定当前蓄电池充电状态；并且基于蓄电池积分电流安培小时除以所述当前蓄电池充电状态与所述先前蓄电池充电状态之间的差来计算蓄电池容量。

权利要求书

1：一种用于估计蓄电池的容量的方法，所述方法包括：提供蓄电池数据，包括先前蓄电池充电状态、蓄电池电压、蓄电池温度和积分蓄电池电流安培小时；确定在蓄电池接触器已经打开而从负载断开所述蓄电池后所述接触器已经被闭合；确定所述蓄电池是否已经在所述接触器打开的同时停止了足够长的时间段，其中蓄电池停止时间是基于蓄电池温度的；将初始蓄电池电压确定为来自在所述蓄电池停止时间期间所述接触器打开之前所述蓄电池接触器闭合时的最后时间步的蓄电池电压；从所述初始蓄电池电压和所述蓄电池温度确定当前蓄电池充电状态；以及基于所述积分蓄电池电流安培小时除以所述当前蓄电池充电状态与所述先前蓄电池充电状态之间的差来计算蓄电池容量。
2：根据权利要求 1 所述的方法，其中所述蓄电池是高压车辆蓄电池并且所述负载是车辆上的车辆负载。
3：根据权利要求 2 所述的方法，其中提供蓄电池数据包括提供针对所述车辆的先前驱动周期的所述先前蓄电池充电状态和所述积分蓄电池电流安培小时、所述驱动周期的平均蓄电池温度以及先前车辆驱动周期的时长。
4：根据权利要求 2 所述的方法，其中计算所述蓄电池容量包括确定所计算的容量是有效容量。
5：根据权利要求 4 所述的方法，其中确定所述蓄电池容量是否有效包括确定来自所述先前驱动周期的时间小于第一预定时间阈值、确定所述当前蓄电池充电状态和所述先前蓄电池充电状态之间的差大于预定最小阈值、确定所述蓄电池已经处于停止情况长于预定第二时间阈值以及确定所述蓄电池电流安培小时小于预定电流阈值。
6：根据权利要求 1 所述的方法，其中确定当前蓄电池充电状态包括确定所述当前蓄电池充电状态是否是有效充电状态，并且如果所述当前蓄电池充电状态是无效的，则阻止对所述蓄电池容量的计算。
7：根据权利要求 6 所述的方法，其中确定所述当前蓄电池充电状态是否有效包括确定所述蓄电池温度是有效温度、所述初始蓄电池电压是有效电压、所述蓄电池电流不处于故障工作情况、所述蓄电池电流小于预定电流校准值并且所述蓄电池已经处于停止情况长于预定时间阈值。
8：一种用于估计车辆中的高压车辆蓄电池的容量的方法，所述方法包括：提供蓄电池数据，包括所述车辆的先前驱动周期的先前蓄电池充电状态、所述车辆的所述先前驱动周期的积分蓄电池电流安培小时、蓄电池电压和蓄电池温度；确定在蓄电池接触器已经打开而从高压车辆总线断开所述蓄电池后所述接触器已经被闭合；确定所述蓄电池是否已经在所述接触器打开的同时停止了足够长的时间段，其中停止时间是基于蓄电池温度的；将初始蓄电池电压确定为来自在所述蓄电池停止时间期间所述接触器打开之前所述蓄电池接触器闭合时的最后时间步的蓄电池电压；从所述初始蓄电池电压和所述蓄电池温度确定当前蓄电池充电状态； 2 确定所述当前蓄电池充电状态是否是有效充电状态；以及如果所述当前蓄电池充电状态是有效的，则基于所述积分蓄电池电流安培小时除以所述当前蓄电池充电状态与所述先前蓄电池充电状态之间的差来计算蓄电池容量。
9：根据权利要求 8 所述的方法，其中计算所述蓄电池容量包括确定所计算的容量是有效容量。
10：一种用于估计蓄电池的容量的系统，所述系统包括：提供蓄电池数据的装置，所述蓄电池数据包括先前蓄电池充电状态、蓄电池电压、蓄电池温度和积分蓄电池电流安培小时；确定在蓄电池接触器已经打开而从负载断开所述蓄电池后所述接触器已经被闭合的装置；确定所述蓄电池是否已经在所述接触器打开的同时停止了足够长的时间段的装置，其中蓄电池停止时间是基于蓄电池温度的；将初始蓄电池电压确定为来自在所述蓄电池停止时间期间所述接触器打开之前所述蓄电池接触器闭合时的最后时间步的蓄电池电压的装置；从所述初始蓄电池电压和所述蓄电池温度确定当前蓄电池充电状态的装置；以及基于所述积分蓄电池电流安培小时除以所述当前蓄电池充电状态与所述先前蓄电池充电状态之间的差来计算蓄电池容量的装置。

说明书

确定使用中的蓄电池容量的算法
    相关申请的交叉引用本申请要求 2010 年 11 月 30 日提交的名称为 “Algorithm for Determining the Capacity of a Battery While in Service” 的美国临时申请 No.61/418,265 的提交日的权益。
     技术领域本发明大体涉及用于估计蓄电池容量的系统和方法，并且更具体地涉及在蓄电池正使用时估计蓄电池容量的系统和方法，其中该方法包括在蓄电池已经停止预定时间段之后使得来自先前驱动周期的积分电流安培小时（integrated current amp-hour）除以先前驱动周期和当前驱动周期之间的蓄电池充电状态（SOC）的变化，其中所述预定时间段基于温度。
     背景技术电动车辆变得越来越流行。这些车辆包括：混合动力车辆，例如增程式电动车（EREV），其结合了蓄电池和主功率源，例如内燃发动机、燃料电池系统等；以及仅使用电力的车辆，例如蓄电池电动车（BEV）。所有这些电动车类型均使用包括大量蓄电池单元的高压蓄电池。这些蓄电池能够是不同的蓄电池类型，例如锂离子、镍金属氢化物、铅酸等等。用于电动车辆的典型高压蓄电池系统可以包括大量蓄电池单元或大量包括多个蓄电池单元的模块以便满足车辆动力和能量需求。蓄电池系统能够包括各个蓄电池模块，其中每个蓄电池模块可包括特定数量的蓄电池单元，例如十二个单元。各个蓄电池单元可以串联地电联接，或者一系列单元可以并联地电联接，其中模块中的大量单元可以串联连接并且每个模块被并联地电联接到其他模块。不同的车辆设计包括针对具体应用采用各种折衷和优点的不同蓄电池设计。
     当蓄电池组相对新时，蓄电池组中的每个单元通常以大约相同的性能水平（即最大电荷或容量）工作。不过，因为蓄电池组随着时间老化，所以每个单元在性能上的退化通常与其他电池不同，其中蓄电池组的性能由最小性能单元的性能所限制。此外，蓄电池组中的蓄电池单元或蓄电池模块可能因为其他原因（例如内部短路、容量损失、大电阻、高温等）失效或者可能以其他方式在性能上受限。
     因为蓄电池寿命终结的蓄电池老化问题，所以电动车辆的控制算法通常需要了解蓄电池的容量来跟踪或确定蓄电池 SOC。估计蓄电池容量的已知算法迄今为止效率低于其应该具有的效率，因为通常难以在任意的具体时间点知道进行计算来确定蓄电池容量的各种输入是否有效或合适。
     发明内容根据本发明的教导，公开了用于估计车辆蓄电池的容量的系统和方法，其中该方法使用在蓄电池已经停止基于温度的预定时间段之后驱动周期之间蓄电池 SOC 的变化和
     积分电流安培小时。该方法包括提供蓄电池数据，其包括先前蓄电池充电状态、蓄电池温度和积分蓄电池电流安培小时，该方法还包括确定在蓄电池接触器已经打开并与负载断开之后已经被闭合。该方法确定蓄电池是否已经在接触器打开时停止了足够长的时间段，其中蓄电池停止时间是基于蓄电池温度的，并且该方法还从蓄电池停止时间期间接触器打开之前蓄电池接触器闭合时的最后时间步确定初始蓄电池电压。该方法从初始蓄电池电压和蓄电池温度确定当前蓄电池充电状态，并且基于蓄电池积分电流安排小时除以当前蓄电池充电状态和先前蓄电池充电状态之间的差来计算蓄电池容量。
     本发明还提供了以下技术方案。
     方案 1. 一种用于估计蓄电池的容量的方法，所述方法包括：提供蓄电池数据，包括先前蓄电池充电状态、蓄电池电压、蓄电池温度和积分蓄电池电流安培小时；确定在蓄电池接触器已经打开而从负载断开所述蓄电池后所述接触器已经被闭合；确定所述蓄电池是否已经在所述接触器打开的同时停止了足够长的时间段，其中蓄电池停止时间是基于蓄电池温度的；将初始蓄电池电压确定为来自在所述蓄电池停止时间期间所述接触器打开之前所述蓄电池接触器闭合时的最后时间步的蓄电池电压；从所述初始蓄电池电压和所述蓄电池温度确定当前蓄电池充电状态；以及基于所述积分蓄电池电流安培小时除以所述当前蓄电池充电状态与所述先前蓄电池充电状态之间的差来计算蓄电池容量。方案 2. 根据方案 1 所述的方法，其中所述蓄电池是高压车辆蓄电池并且所述负载是车辆上的车辆负载。
     方案 3. 根据方案 2 所述的方法，其中提供蓄电池数据包括提供针对所述车辆的先前驱动周期的所述先前蓄电池充电状态和所述积分蓄电池电流安培小时、所述驱动周期的平均蓄电池温度以及先前车辆驱动周期的时长。
     方案 4. 根据方案 2 所述的方法，其中计算所述蓄电池容量包括确定所计算的容量是有效容量。
     方案 5. 根据方案 4 所述的方法，其中确定所述蓄电池容量是否有效包括确定来自所述先前驱动周期的时间小于第一预定时间阈值、确定所述当前蓄电池充电状态和所述先前蓄电池充电状态之间的差大于预定最小阈值、确定所述蓄电池已经处于停止情况长于预定第二时间阈值以及确定所述蓄电池电流安培小时小于预定电流阈值。
     方案 6. 根据方案 1 所述的方法，其中确定当前蓄电池充电状态包括确定所述当前蓄电池充电状态是否是有效充电状态，并且如果所述当前蓄电池充电状态是无效的，则阻止对所述蓄电池容量的计算。
     方案 7. 根据方案 6 所述的方法，其中确定所述当前蓄电池充电状态是否有效包括确定所述蓄电池温度是有效温度、所述初始蓄电池电压是有效电压、所述蓄电池电流不处于故障工作情况、所述蓄电池电流小于预定电流校准值并且所述蓄电池已经处于停止情况长于预定时间阈值。
     方案 8. 一种用于估计车辆中的高压车辆蓄电池的容量的方法，所述方法包括：提供蓄电池数据，包括所述车辆的先前驱动周期的先前蓄电池充电状态、所述车辆的
     所述先前驱动周期的积分蓄电池电流安培小时、蓄电池电压和蓄电池温度；确定在蓄电池接触器已经打开而从高压车辆总线断开所述蓄电池后所述接触器已经被闭合；确定所述蓄电池是否已经在所述接触器打开的同时停止了足够长的时间段，其中停止时间是基于蓄电池温度的；将初始蓄电池电压确定为来自在所述蓄电池停止时间期间所述接触器打开之前所述蓄电池接触器闭合时的最后时间步的蓄电池电压；从所述初始蓄电池电压和所述蓄电池温度确定当前蓄电池充电状态；确定所述当前蓄电池充电状态是否是有效充电状态；以及如果所述当前蓄电池充电状态是有效的，则基于所述积分蓄电池电流安培小时除以所述当前蓄电池充电状态与所述先前蓄电池充电状态之间的差来计算蓄电池容量。
     方案 9. 根据方案 8 所述的方法，其中计算所述蓄电池容量包括确定所计算的容量是有效容量。
     方案 10. 根据方案 9 所述的方法，其中确定所述蓄电池容量是否有效包括确定来自所述先前驱动周期的时间小于第一预定时间阈值、确定所述当前蓄电池充电状态和所述先前蓄电池充电状态之间的差大于预定最小阈值、确定所述蓄电池已经处于停止情况长于第二预定时间阈值以及确定所述蓄电池电流安培小时小于预定电流阈值。
     方案 11. 根据方案 8 所述的方法，其中确定所述当前蓄电池充电状态是否有效包括确定所述蓄电池温度是有效温度、所述初始蓄电池电压是有效电压、所述蓄电池电流不处于故障工作情况、所述蓄电池电流小于预定电流校准值并且所述蓄电池已经处于停止情况长于预定时间阈值。
     方案 12. 一种用于估计蓄电池的容量的系统，所述系统包括：提供蓄电池数据的装置，所述蓄电池数据包括先前蓄电池充电状态、蓄电池电压、蓄电池温度和积分蓄电池电流安培小时；确定在蓄电池接触器已经打开而从负载断开所述蓄电池后所述接触器已经被闭合的装置；确定所述蓄电池是否已经在所述接触器打开的同时停止了足够长的时间段的装置，其中蓄电池停止时间是基于蓄电池温度的；将初始蓄电池电压确定为来自在所述蓄电池停止时间期间所述接触器打开之前所述蓄电池接触器闭合时的最后时间步的蓄电池电压的装置；从所述初始蓄电池电压和所述蓄电池温度确定当前蓄电池充电状态的装置；以及基于所述积分蓄电池电流安培小时除以所述当前蓄电池充电状态与所述先前蓄电池充电状态之间的差来计算蓄电池容量的装置。
     方案 13. 根据方案 12 所述的系统，其中所述蓄电池是高压车辆蓄电池并且所述负载是车辆上的车辆负载。
     方案 14. 根据方案 13 所述的系统，其中提供蓄电池数据的装置提供针对所述车辆的先前驱动周期的所述先前蓄电池充电状态和所述积分蓄电池电流安培小时、所述驱动周期的平均蓄电池温度以及先前车辆驱动周期的时长。
     方案 15. 根据方案 13 所述的系统，其中计算所述蓄电池容量的装置确定所计算的容量是有效容量。
     方案 16. 根据方案 15 所述的方法，其中计算所述蓄电池容量的装置通过以下方式确定所述蓄电池容量是否有效：确定来自所述先前驱动周期的时间小于第一预定时间阈值、确定所述当前蓄电池充电状态和所述先前蓄电池充电状态之间的差大于预定最小阈值、确定所述蓄电池已经处于停止情况长于第二预定时间阈值以及确定所述蓄电池电流安培小时小于预定电流阈值。
     方案 17. 根据方案 12 所述的系统，其中确定当前蓄电池充电状态的装置确定所述当前蓄电池充电状态是否是有效充电状态，并且如果所述当前蓄电池充电状态是无效的，则阻止对所述蓄电池容量的计算。
     方案 18. 根据方案 17 所述的系统，其中确定当前蓄电池充电状态的装置通过如下方式确定所述当前蓄电池充电状态是否是有效充电状态：确定所述蓄电池温度是有效温度、所述初始蓄电池电压是有效电压、所述蓄电池电流不处于故障工作情况、所述蓄电池电流小于预定电流校准值并且所述蓄电池已经处于停止情况长于预定时间阈值。
     结合附图从下述说明和所附权利要求将显而易见到本发明的其他特征。附图说明
     图 1 是电动混合动力车辆的图释；图 2 是示出估计蓄电池容量的方法的流程图；图 3 是示出当蓄电池接触器闭合时获取蓄电池电压的操作的逻辑框图；图 4 是示出了确定蓄电池 SOC 的操作的逻辑框图；图 5 是示出了确定蓄电池 SOC 是否有效的操作的逻辑框图；图 6 是示出了确定蓄电池数据是否对于计算蓄电池容量有效的操作的逻辑框图；以及图 7 是示出估计蓄电池容量的操作的逻辑框图。具体实施方式
     涉及估计蓄电池容量的系统和方法的本发明实施例的下述讨论实质上仅是示例性的，并且不以任何方式限制本发明或其应用或用法。例如，本发明具有用于估计高压车辆蓄电池的具体应用。不过，如本领域技术人员将意识到的，这里讨论的用于估计蓄电池容量的方法将具有针对其他类型蓄电池和其他应用的应用。
     图 1 是用来呈现电动车辆或电动混合动力车辆的车辆 10 的俯视图。车辆 10 包括安装于车辆 10 内的适当支架的高压蓄电池 12，其中蓄电池 12 包括多个蓄电池单元 14。蓄电池 12 能够是适于电动车辆的任意蓄电池，例如铅酸蓄电池、锂离子蓄电池、金属氢化物蓄电池等。车辆 10 还可以包括单独的功率源 16，例如内燃发动机、燃料电池系统等。
     图 2 是示出了用于估计蓄电池 12 停止预定时间段之后的蓄电池容量的算法的过程的流程图 30，其中该时间是基于蓄电池温度的。算法开始于框 32 并且在框 34 处从存储器中读取并分别存储来自车辆 10 的先前驱动周期的数据和信息，这是进行这里讨论的各种蓄电池容量确定和计算所必须的。这个数据包括蓄电池电流和电压、随驱动周期以安培小时为单位的蓄电池电流的积分（即先前驱动周期期间所用的蓄电池电流的量）、驱动周期开始时先前蓄电池 SOC、驱动周期的平均蓄电池温度、驱动周期的时长、以及确定驱动周期是否针对一时间帧使用不能有效地准确估计蓄电池容量的小电流的各种电流比。使用电流比是因为机动车电流传感器通常在小电流时不足够准确，这会提供不适于蓄电池容量估计的电流读数。关于这点，在先前驱动周期之后蓄电池接触器已经被打开而使蓄电池与车辆 10 断开，且车辆熄火。
     算法在决定菱形框 36 处监控接触器是否在预定时间间隔处针对车辆 10 的下一驱动周期已经被闭合以便确定蓄电池 12 是否已经连接到高压总线。当在决定菱形框 36 处接触器被闭合来运转车辆 10 时，在框 38 处算法确定从先前驱动周期开始蓄电池 12 已经处于接触器打开的开路情况的时间，从而确定蓄电池 12 是否已经停止了足够长的时间来实现平衡并且稳定（其中蓄电池电压将与蓄电池 SOC 相同），从而提供准确的蓄电池容量计算。该时间和存储的蓄电池温度与之前贮存的查找表中的值进行比较，其中该查找表基于温度给出蓄电池 12 的适当平衡时间。蓄电池温度越低，则蓄电池 12 到达平衡的时间越长。如果蓄电池 12 已经 “停止” 了足够长的时间从而在特定蓄电池温度到达平衡，则蓄电池停止标记（rest flag）被设定为真，这允许进行蓄电池容量估计。如果蓄电池 12 没有停止足够长的时间来到达平衡，则针对这个驱动周期不执行用于估计蓄电池容量的计算，因为所述计算将不足够准确。在框 40，当接触器已经被闭合时，算法从接触器闭合之前的时间步获取蓄电池电压并且将其设定为用于蓄电池容量估计的当前驱动周期的初始蓄电池电压。图 3 是示出这种操作的逻辑框图 42。当在逻辑框 44 处接触器闭合时，框 46 处的上升边沿触发（rising edge trigger）变高，并且之后返回低。边沿触发的输出仅在触发的输入转变为真时为真，并且之后触发返回假直到下一转变。被触发的接触器闭合信号在框 48 处反转，在框 50 处锁存并且在框 52 处延迟一个时间步。反转且延迟的接触器闭合信号以及实际接触器闭合信号在框 54 处进行 “逻辑与（logically AND） ” 操作从而在线 56 上设定结束开路标记（end open circuit flag）为真以指示出接触器闭合。蓄电池电压在框 58 处被延迟一个时段，并且当结束开路标记被设定为真时，算法在框 60 处获取延迟蓄电池电压作为用于容量估计的线 62 上提供的初始蓄电池电压。
     如果蓄电池停止标记在流程图 30 中的框 38 处被设定为真并且当接触器闭合时初始蓄电池电压在框 40 处被确定，则算法在框 70 处使用查找表从初始蓄电池电压和当前蓄电池温度来确定蓄电池 SOC。图 4 是示出确定蓄电池 SOC 的操作的逻辑框图 72，其中在线 74 上提供蓄电池温度并且在线 76 上提供初始蓄电池电压。在框 78 处蓄电池组电压被连接到蓄电池单元电压，并且温度和蓄电池单元电压被应用到框 80，该框 80 基于温度提供对于蓄电池 SOC 的校准。在框 84 处被校准的蓄电池 SOC 乘以框 82 处提供的 100 从而在线 86 上从查找表得到蓄电池 SOC 的百分比。
     图 5 是用于确定蓄电池 SOC 是否有效且是否能用于准确确定蓄电池容量的逻辑框图 68。算法通过确定五个输入值是否有效或被设定为真来确定蓄电池 SOC 的百分比是否有效，其中所述值在框 88 处被 “逻辑与” 。这些有效性确定输入包括：在线 90 上温度是否有效、在线 92 上初始蓄电池电压是否有效、在线 94 上蓄电池电流没有故障工作（fault active）且其在框 96 处反转、在线 98 上蓄电池电流小于在框 100 处的电流校准、以及在线 102 上停止标记为高。在框 104 处提供线 98 上蓄电池电流的绝对值，并且在框 106 处提供用于在框 100 处的逻辑确定的电流阈值。如果应用到 “与” 框（AND box） 88 的所有这些信号均为高，
     则蓄电池 SOC 有效，此时在线 108 上有效 SOC 标记（valid SOC flag）被设定为高。
     返回流程图 30，之后在决定菱形框 110 处算法使用所有这些有效性标记以及先前确定的有效性值来确定估计蓄电池容量所需的各信号是否有效。图 6 是使用上文讨论的输入通过 “逻辑与” 框 114 进行这种有效性确定的逻辑框图 112。在线 116 上提供来自先前驱动周期的来自最后容量估计过程的先前可用蓄电池 SOC，并且在线 118 上提供来自线 108 的当前可用蓄电池 SOC。在线 120 上提供来自先前驱动周期的最后蓄电池积分电流安培小时，并且在框 122 处的其绝对值被提供给框 124 来确定其是否大于框 126 处提供的校准值，如果是，则在线 130 上设定有效标记从而确保为了准确的容量估计已经足够地改变了积分电流安培小时。
     在线 132 上提供先前计数值，并且在框 134 处提供计数校准值，并且如果在框 136 处先前计数值小于校准计数值，则在线 138 上计数有效标记（count valid flag）被设定为高。从先前驱动周期累积的先前时间量需要小于预定校准值，以便计数在单次中不会过长。在框 144 处从线 142 上的当前蓄电池 SOC 减去线 140 上的先前蓄电池 SOC，并且来自框 146 的这个差的绝对值在框 150 处与框 148 处提供的最小德尔塔 / 变化量（minimum delta）蓄电池 SOC 进行比较从而确保为了准确的容量估计，蓄电池 SOC 中已经存在足够大的改变。如果两个蓄电池 SOC 之间的差大于预定阈值，则在线 152 上德尔塔蓄电池 SOC 标记（delta battery SOC flag）被设定为高。在线 154 上蓄电池停止标记被提供给 “与” 框 114。在线 156 上提供先前小电流安培小时比（previous low current amp-hour ratio），并且其在框 160 处与框 158 处提供的阈值安培小时比进行比较，如果先前积分电流安培小时小于阈值，则在线 162 上先前积分安培小时比有效信号被设定为高。如果输入到 “逻辑与” 框 114 的所有输入均为高，则计算蓄电池容量所必须的所有值均有效，这在线 166 上通过高的值来指示。
     在框 170 处通过流程图中的算法将蓄电池容量计算为先前驱动周期的蓄电池积分电流安培小时除以当前蓄电池 SOC 和先前蓄电池 SOC 之间的差。如果输入到 “与” 框 114 的所有这些输入均为高或为真，则线 166 上的有效标记被设定为允许在框 168 处进行容量计算。这种操作在逻辑图 112 中被示出，其中在线 174 上提供最后积分电流安培小时，在线 176 上提供先前蓄电池 SOC，并且在线 178 上提供当前蓄电池 SOC。在线 180 上从框 168 输出估计的蓄电池容量。如果输入到 “与” 框 114 的所有输入未均被设定为高，则算法放弃过去的驱动信息（past drive information），并且在流程图 30 内的框 182 处将当前信息存储为过去信息（past information）。
     图 7 是逻辑框图 200，其示出了将蓄电池容量确定为积分电流安培小时除以当前蓄电池 SOC 和过去蓄电池 SOC （past battery SOC）之间的差的逻辑操作。最后积分电流安培小时被提供于线 202 上并且在框 206 处乘以线 204 上提供的 100。在框 212 处从线 210 上的当前蓄电池 SOC 减去线 208 上的先前蓄电池 SOC，并且在框 214 处最后积分电流安培小时除以蓄电池 SOC 的变化。在框 216 处提供蓄电池容量的绝对值，且其之后被用于在流程图 30 的框 218 处更新车辆存储器中的容量值。之后算法在框 220 处结束。
     当在决定菱形框 36 处闭合接触器时，算法还在框 190 处累积新驱动周期期间的蓄电池电流和温度，并且将其存储在存储器中以用于下一驱动周期，在框 34 处其将从存储器中被读取从而用于蓄电池容量估计的新一轮计算。上述讨论仅公开和描述了本发明的示例性实施例。本领域的技术人员将从这样的讨论以及附图和权利要求中容易地意识到能够在不背离所附权利要求所限定的本发明的精神和范围的情况下对其进行的各种修改、改进和改变。

资源描述

《确定使用中的蓄电池容量的算法.pdf》由会员分享，可在线阅读，更多相关《确定使用中的蓄电池容量的算法.pdf（16页珍藏版）》请在专利查询网上搜索。

1、(10)申请公布号 CN 102479980 A(43)申请公布日 2012.05.30CN102479980A*CN102479980A*(21)申请号 201110389503.9(22)申请日 2011.11.3061/418265 2010.11.30 US13/028956 2011.02.16 USH01M 10/42(2006.01)G06F 19/00(2011.01)(71)申请人通用汽车环球科技运作有限责任公司地址美国密执安州(72)发明人 K. M. 约翰森 G. E. 史密斯D. R. 弗里施 B. J. 科赫(74)专利代理机构中国专利代理(香港)有限公司 72001。

2、代理人崔幼平杨楷(54) 发明名称确定使用中的蓄电池容量的算法(57) 摘要本发明涉及确定使用中的蓄电池容量的算法。用于估计使用中的车辆蓄电池容量的方法，该方法包括提供先前蓄电池充电状态、蓄电池温度和积分蓄电池电流安培小时；以及确定在蓄电池接触器已经打开并从负载断开后所述接触器已经被闭合。该方法包括确定所述蓄电池是否已经在所述接触器打开的同时停止足够长的时间段，其中蓄电池停止时间是基于蓄电池温度的；以及从所述蓄电池停止时间期间所述接触器打开之前在所述蓄电池接触器闭合时的最后时间步确定初始蓄电池电压。该方法从所述初始蓄电池电压和所述蓄电池温度确定当前蓄电池充电状态；并且基于蓄电池积分电流安培小。

3、时除以所述当前蓄电池充电状态与所述先前蓄电池充电状态之间的差来计算蓄电池容量。(30)优先权数据(51)Int.Cl.权利要求书2页说明书7页附图6页(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请权利要求书 2 页说明书 7 页附图 6 页1/2页21.一种用于估计蓄电池的容量的方法，所述方法包括：提供蓄电池数据，包括先前蓄电池充电状态、蓄电池电压、蓄电池温度和积分蓄电池电流安培小时；确定在蓄电池接触器已经打开而从负载断开所述蓄电池后所述接触器已经被闭合；确定所述蓄电池是否已经在所述接触器打开的同时停止了足够长的时间段，其中蓄电池停止时间是基于蓄电池温度的；将初始蓄电池电压确。

4、定为来自在所述蓄电池停止时间期间所述接触器打开之前所述蓄电池接触器闭合时的最后时间步的蓄电池电压；从所述初始蓄电池电压和所述蓄电池温度确定当前蓄电池充电状态；以及基于所述积分蓄电池电流安培小时除以所述当前蓄电池充电状态与所述先前蓄电池充电状态之间的差来计算蓄电池容量。2.根据权利要求1所述的方法，其中所述蓄电池是高压车辆蓄电池并且所述负载是车辆上的车辆负载。3.根据权利要求2所述的方法，其中提供蓄电池数据包括提供针对所述车辆的先前驱动周期的所述先前蓄电池充电状态和所述积分蓄电池电流安培小时、所述驱动周期的平均蓄电池温度以及先前车辆驱动周期的时长。4.根据权利要求2所述的方法，其中计算所述蓄电池。

5、容量包括确定所计算的容量是有效容量。5.根据权利要求4所述的方法，其中确定所述蓄电池容量是否有效包括确定来自所述先前驱动周期的时间小于第一预定时间阈值、确定所述当前蓄电池充电状态和所述先前蓄电池充电状态之间的差大于预定最小阈值、确定所述蓄电池已经处于停止情况长于预定第二时间阈值以及确定所述蓄电池电流安培小时小于预定电流阈值。6.根据权利要求1所述的方法，其中确定当前蓄电池充电状态包括确定所述当前蓄电池充电状态是否是有效充电状态，并且如果所述当前蓄电池充电状态是无效的，则阻止对所述蓄电池容量的计算。7.根据权利要求6所述的方法，其中确定所述当前蓄电池充电状态是否有效包括确定所述蓄电池温度是有效温。

6、度、所述初始蓄电池电压是有效电压、所述蓄电池电流不处于故障工作情况、所述蓄电池电流小于预定电流校准值并且所述蓄电池已经处于停止情况长于预定时间阈值。8.一种用于估计车辆中的高压车辆蓄电池的容量的方法，所述方法包括：提供蓄电池数据，包括所述车辆的先前驱动周期的先前蓄电池充电状态、所述车辆的所述先前驱动周期的积分蓄电池电流安培小时、蓄电池电压和蓄电池温度；确定在蓄电池接触器已经打开而从高压车辆总线断开所述蓄电池后所述接触器已经被闭合；确定所述蓄电池是否已经在所述接触器打开的同时停止了足够长的时间段，其中停止时间是基于蓄电池温度的；将初始蓄电池电压确定为来自在所述蓄电池停止时间期间所述接触器打开之前。

7、所述蓄电池接触器闭合时的最后时间步的蓄电池电压；从所述初始蓄电池电压和所述蓄电池温度确定当前蓄电池充电状态；权利要求书CN 102479980 A2/2页3确定所述当前蓄电池充电状态是否是有效充电状态；以及如果所述当前蓄电池充电状态是有效的，则基于所述积分蓄电池电流安培小时除以所述当前蓄电池充电状态与所述先前蓄电池充电状态之间的差来计算蓄电池容量。9.根据权利要求8所述的方法，其中计算所述蓄电池容量包括确定所计算的容量是有效容量。10.一种用于估计蓄电池的容量的系统，所述系统包括：提供蓄电池数据的装置，所述蓄电池数据包括先前蓄电池充电状态、蓄电池电压、蓄电池温度和积分蓄电池电流安培小时。

8、；确定在蓄电池接触器已经打开而从负载断开所述蓄电池后所述接触器已经被闭合的装置；确定所述蓄电池是否已经在所述接触器打开的同时停止了足够长的时间段的装置，其中蓄电池停止时间是基于蓄电池温度的；将初始蓄电池电压确定为来自在所述蓄电池停止时间期间所述接触器打开之前所述蓄电池接触器闭合时的最后时间步的蓄电池电压的装置；从所述初始蓄电池电压和所述蓄电池温度确定当前蓄电池充电状态的装置；以及基于所述积分蓄电池电流安培小时除以所述当前蓄电池充电状态与所述先前蓄电池充电状态之间的差来计算蓄电池容量的装置。权利要求书CN 102479980 A1/7页4确定使用中的蓄电池容量的算法0001 相关申请的交。

9、叉引用本申请要求2010年11月30日提交的名称为“Algorithm for Determining the Capacity of a Battery While in Service”的美国临时申请No.61/418,265的提交日的权益。技术领域0002 本发明大体涉及用于估计蓄电池容量的系统和方法，并且更具体地涉及在蓄电池正使用时估计蓄电池容量的系统和方法，其中该方法包括在蓄电池已经停止预定时间段之后使得来自先前驱动周期的积分电流安培小时（integrated current amp-hour）除以先前驱动周期和当前驱动周期之间的蓄电池充电状态（SOC）的变化，其中所述预定时间段基于。

10、温度。背景技术0003 电动车辆变得越来越流行。这些车辆包括：混合动力车辆，例如增程式电动车（EREV），其结合了蓄电池和主功率源，例如内燃发动机、燃料电池系统等；以及仅使用电力的车辆，例如蓄电池电动车（BEV）。所有这些电动车类型均使用包括大量蓄电池单元的高压蓄电池。这些蓄电池能够是不同的蓄电池类型，例如锂离子、镍金属氢化物、铅酸等等。用于电动车辆的典型高压蓄电池系统可以包括大量蓄电池单元或大量包括多个蓄电池单元的模块以便满足车辆动力和能量需求。蓄电池系统能够包括各个蓄电池模块，其中每个蓄电池模块可包括特定数量的蓄电池单元，例如十二个单元。各个蓄电池单元可以串联地电联接，或者一系列单元可以并。

11、联地电联接，其中模块中的大量单元可以串联连接并且每个模块被并联地电联接到其他模块。不同的车辆设计包括针对具体应用采用各种折衷和优点的不同蓄电池设计。0004 当蓄电池组相对新时，蓄电池组中的每个单元通常以大约相同的性能水平（即最大电荷或容量）工作。不过，因为蓄电池组随着时间老化，所以每个单元在性能上的退化通常与其他电池不同，其中蓄电池组的性能由最小性能单元的性能所限制。此外，蓄电池组中的蓄电池单元或蓄电池模块可能因为其他原因（例如内部短路、容量损失、大电阻、高温等）失效或者可能以其他方式在性能上受限。0005 因为蓄电池寿命终结的蓄电池老化问题，所以电动车辆的控制算法通常需要了解蓄电池的容量来。

12、跟踪或确定蓄电池SOC。估计蓄电池容量的已知算法迄今为止效率低于其应该具有的效率，因为通常难以在任意的具体时间点知道进行计算来确定蓄电池容量的各种输入是否有效或合适。发明内容0006 根据本发明的教导，公开了用于估计车辆蓄电池的容量的系统和方法，其中该方法使用在蓄电池已经停止基于温度的预定时间段之后驱动周期之间蓄电池SOC的变化和说明书CN 102479980 A2/7页5积分电流安培小时。该方法包括提供蓄电池数据，其包括先前蓄电池充电状态、蓄电池温度和积分蓄电池电流安培小时，该方法还包括确定在蓄电池接触器已经打开并与负载断开之后已经被闭合。该方法确定蓄电池是否已经在接触器打开时停止了足够。

13、长的时间段，其中蓄电池停止时间是基于蓄电池温度的，并且该方法还从蓄电池停止时间期间接触器打开之前蓄电池接触器闭合时的最后时间步确定初始蓄电池电压。该方法从初始蓄电池电压和蓄电池温度确定当前蓄电池充电状态，并且基于蓄电池积分电流安排小时除以当前蓄电池充电状态和先前蓄电池充电状态之间的差来计算蓄电池容量。0007 本发明还提供了以下技术方案。0008 方案1. 一种用于估计蓄电池的容量的方法，所述方法包括：提供蓄电池数据，包括先前蓄电池充电状态、蓄电池电压、蓄电池温度和积分蓄电池电流安培小时；确定在蓄电池接触器已经打开而从负载断开所述蓄电池后所述接触器已经被闭合；确定所述蓄电池是否已经在所述接触器。

14、打开的同时停止了足够长的时间段，其中蓄电池停止时间是基于蓄电池温度的；将初始蓄电池电压确定为来自在所述蓄电池停止时间期间所述接触器打开之前所述蓄电池接触器闭合时的最后时间步的蓄电池电压；从所述初始蓄电池电压和所述蓄电池温度确定当前蓄电池充电状态；以及基于所述积分蓄电池电流安培小时除以所述当前蓄电池充电状态与所述先前蓄电池充电状态之间的差来计算蓄电池容量。0009 方案2. 根据方案1所述的方法，其中所述蓄电池是高压车辆蓄电池并且所述负载是车辆上的车辆负载。0010 方案3. 根据方案2所述的方法，其中提供蓄电池数据包括提供针对所述车辆的先前驱动周期的所述先前蓄电池充电状态和所述积分蓄电池电流安。

15、培小时、所述驱动周期的平均蓄电池温度以及先前车辆驱动周期的时长。0011 方案4. 根据方案2所述的方法，其中计算所述蓄电池容量包括确定所计算的容量是有效容量。0012 方案5. 根据方案4所述的方法，其中确定所述蓄电池容量是否有效包括确定来自所述先前驱动周期的时间小于第一预定时间阈值、确定所述当前蓄电池充电状态和所述先前蓄电池充电状态之间的差大于预定最小阈值、确定所述蓄电池已经处于停止情况长于预定第二时间阈值以及确定所述蓄电池电流安培小时小于预定电流阈值。0013 方案6. 根据方案1所述的方法，其中确定当前蓄电池充电状态包括确定所述当前蓄电池充电状态是否是有效充电状态，并且如果所述当前蓄电。

16、池充电状态是无效的，则阻止对所述蓄电池容量的计算。0014 方案7. 根据方案6所述的方法，其中确定所述当前蓄电池充电状态是否有效包括确定所述蓄电池温度是有效温度、所述初始蓄电池电压是有效电压、所述蓄电池电流不处于故障工作情况、所述蓄电池电流小于预定电流校准值并且所述蓄电池已经处于停止情况长于预定时间阈值。0015 方案8. 一种用于估计车辆中的高压车辆蓄电池的容量的方法，所述方法包括：提供蓄电池数据，包括所述车辆的先前驱动周期的先前蓄电池充电状态、所述车辆的说明书CN 102479980 A3/7页6所述先前驱动周期的积分蓄电池电流安培小时、蓄电池电压和蓄电池温度；确定在蓄电池接触器已经。

17、打开而从高压车辆总线断开所述蓄电池后所述接触器已经被闭合；确定所述蓄电池是否已经在所述接触器打开的同时停止了足够长的时间段，其中停止时间是基于蓄电池温度的；将初始蓄电池电压确定为来自在所述蓄电池停止时间期间所述接触器打开之前所述蓄电池接触器闭合时的最后时间步的蓄电池电压；从所述初始蓄电池电压和所述蓄电池温度确定当前蓄电池充电状态；确定所述当前蓄电池充电状态是否是有效充电状态；以及如果所述当前蓄电池充电状态是有效的，则基于所述积分蓄电池电流安培小时除以所述当前蓄电池充电状态与所述先前蓄电池充电状态之间的差来计算蓄电池容量。0016 方案9. 根据方案8所述的方法，其中计算所述蓄电池容量包括确定所。

18、计算的容量是有效容量。0017 方案10. 根据方案9所述的方法，其中确定所述蓄电池容量是否有效包括确定来自所述先前驱动周期的时间小于第一预定时间阈值、确定所述当前蓄电池充电状态和所述先前蓄电池充电状态之间的差大于预定最小阈值、确定所述蓄电池已经处于停止情况长于第二预定时间阈值以及确定所述蓄电池电流安培小时小于预定电流阈值。0018 方案11. 根据方案8所述的方法，其中确定所述当前蓄电池充电状态是否有效包括确定所述蓄电池温度是有效温度、所述初始蓄电池电压是有效电压、所述蓄电池电流不处于故障工作情况、所述蓄电池电流小于预定电流校准值并且所述蓄电池已经处于停止情况长于预定时间阈值。0019 方案。

19、12. 一种用于估计蓄电池的容量的系统，所述系统包括：提供蓄电池数据的装置，所述蓄电池数据包括先前蓄电池充电状态、蓄电池电压、蓄电池温度和积分蓄电池电流安培小时；确定在蓄电池接触器已经打开而从负载断开所述蓄电池后所述接触器已经被闭合的装置；确定所述蓄电池是否已经在所述接触器打开的同时停止了足够长的时间段的装置，其中蓄电池停止时间是基于蓄电池温度的；将初始蓄电池电压确定为来自在所述蓄电池停止时间期间所述接触器打开之前所述蓄电池接触器闭合时的最后时间步的蓄电池电压的装置；从所述初始蓄电池电压和所述蓄电池温度确定当前蓄电池充电状态的装置；以及基于所述积分蓄电池电流安培小时除以所述当前蓄电池充电状态与。

20、所述先前蓄电池充电状态之间的差来计算蓄电池容量的装置。0020 方案13. 根据方案12所述的系统，其中所述蓄电池是高压车辆蓄电池并且所述负载是车辆上的车辆负载。0021 方案14. 根据方案13所述的系统，其中提供蓄电池数据的装置提供针对所述车辆的先前驱动周期的所述先前蓄电池充电状态和所述积分蓄电池电流安培小时、所述驱动周期的平均蓄电池温度以及先前车辆驱动周期的时长。0022 方案15. 根据方案13所述的系统，其中计算所述蓄电池容量的装置确定所计算说明书CN 102479980 A4/7页7的容量是有效容量。 0023 方案16. 根据方案15所述的方法，其中计算所述蓄电池容量的装置通。

21、过以下方式确定所述蓄电池容量是否有效：确定来自所述先前驱动周期的时间小于第一预定时间阈值、确定所述当前蓄电池充电状态和所述先前蓄电池充电状态之间的差大于预定最小阈值、确定所述蓄电池已经处于停止情况长于第二预定时间阈值以及确定所述蓄电池电流安培小时小于预定电流阈值。0024 方案17. 根据方案12所述的系统，其中确定当前蓄电池充电状态的装置确定所述当前蓄电池充电状态是否是有效充电状态，并且如果所述当前蓄电池充电状态是无效的，则阻止对所述蓄电池容量的计算。0025 方案18. 根据方案17所述的系统，其中确定当前蓄电池充电状态的装置通过如下方式确定所述当前蓄电池充电状态是否是有效充电状态：确定所。

22、述蓄电池温度是有效温度、所述初始蓄电池电压是有效电压、所述蓄电池电流不处于故障工作情况、所述蓄电池电流小于预定电流校准值并且所述蓄电池已经处于停止情况长于预定时间阈值。0026 结合附图从下述说明和所附权利要求将显而易见到本发明的其他特征。附图说明0027 图1是电动混合动力车辆的图释；图2是示出估计蓄电池容量的方法的流程图；图3是示出当蓄电池接触器闭合时获取蓄电池电压的操作的逻辑框图；图4是示出了确定蓄电池SOC的操作的逻辑框图；图5是示出了确定蓄电池SOC是否有效的操作的逻辑框图；图6是示出了确定蓄电池数据是否对于计算蓄电池容量有效的操作的逻辑框图；以及图7是示出估计蓄电池容量的操作的逻辑。

23、框图。具体实施方式0028 涉及估计蓄电池容量的系统和方法的本发明实施例的下述讨论实质上仅是示例性的，并且不以任何方式限制本发明或其应用或用法。例如，本发明具有用于估计高压车辆蓄电池的具体应用。不过，如本领域技术人员将意识到的，这里讨论的用于估计蓄电池容量的方法将具有针对其他类型蓄电池和其他应用的应用。0029 图1是用来呈现电动车辆或电动混合动力车辆的车辆10的俯视图。车辆10包括安装于车辆10内的适当支架的高压蓄电池12，其中蓄电池12包括多个蓄电池单元14。蓄电池12能够是适于电动车辆的任意蓄电池，例如铅酸蓄电池、锂离子蓄电池、金属氢化物蓄电池等。车辆10还可以包括单独的功率源16，例如。

24、内燃发动机、燃料电池系统等。0030 图2是示出了用于估计蓄电池12停止预定时间段之后的蓄电池容量的算法的过程的流程图30，其中该时间是基于蓄电池温度的。算法开始于框32并且在框34处从存储器中读取并分别存储来自车辆10的先前驱动周期的数据和信息，这是进行这里讨论的各种蓄电池容量确定和计算所必须的。这个数据包括蓄电池电流和电压、随驱动周期以安培小时为单位的蓄电池电流的积分（即先前驱动周期期间所用的蓄电池电流的量）、驱动周期开始时先前蓄电池SOC、驱动周期的平均蓄电池温度、驱动周期的时长、以及确定驱动周期说明书CN 102479980 A5/7页8是否针对一时间帧使用不能有效地准确估计蓄电池。

25、容量的小电流的各种电流比。使用电流比是因为机动车电流传感器通常在小电流时不足够准确，这会提供不适于蓄电池容量估计的电流读数。关于这点，在先前驱动周期之后蓄电池接触器已经被打开而使蓄电池与车辆10断开，且车辆熄火。0031 算法在决定菱形框36处监控接触器是否在预定时间间隔处针对车辆10的下一驱动周期已经被闭合以便确定蓄电池12是否已经连接到高压总线。当在决定菱形框36处接触器被闭合来运转车辆10时，在框38处算法确定从先前驱动周期开始蓄电池12已经处于接触器打开的开路情况的时间，从而确定蓄电池12是否已经停止了足够长的时间来实现平衡并且稳定（其中蓄电池电压将与蓄电池SOC相同），从而提供准确的。

26、蓄电池容量计算。该时间和存储的蓄电池温度与之前贮存的查找表中的值进行比较，其中该查找表基于温度给出蓄电池12的适当平衡时间。蓄电池温度越低，则蓄电池12到达平衡的时间越长。如果蓄电池12已经“停止”了足够长的时间从而在特定蓄电池温度到达平衡，则蓄电池停止标记（rest flag）被设定为真，这允许进行蓄电池容量估计。如果蓄电池12没有停止足够长的时间来到达平衡，则针对这个驱动周期不执行用于估计蓄电池容量的计算，因为所述计算将不足够准确。0032 在框40，当接触器已经被闭合时，算法从接触器闭合之前的时间步获取蓄电池电压并且将其设定为用于蓄电池容量估计的当前驱动周期的初始蓄电池电压。图3是示出这。

27、种操作的逻辑框图42。当在逻辑框44处接触器闭合时，框46处的上升边沿触发（rising edge trigger）变高，并且之后返回低。边沿触发的输出仅在触发的输入转变为真时为真，并且之后触发返回假直到下一转变。被触发的接触器闭合信号在框48处反转，在框50处锁存并且在框52处延迟一个时间步。反转且延迟的接触器闭合信号以及实际接触器闭合信号在框54处进行“逻辑与（logically AND）”操作从而在线56上设定结束开路标记（end open circuit flag）为真以指示出接触器闭合。蓄电池电压在框58处被延迟一个时段，并且当结束开路标记被设定为真时，算法在框60处获取延迟蓄电池电。

28、压作为用于容量估计的线62上提供的初始蓄电池电压。0033 如果蓄电池停止标记在流程图30中的框38处被设定为真并且当接触器闭合时初始蓄电池电压在框40处被确定，则算法在框70处使用查找表从初始蓄电池电压和当前蓄电池温度来确定蓄电池SOC。图4是示出确定蓄电池SOC的操作的逻辑框图72，其中在线74上提供蓄电池温度并且在线76上提供初始蓄电池电压。在框78处蓄电池组电压被连接到蓄电池单元电压，并且温度和蓄电池单元电压被应用到框80，该框80基于温度提供对于蓄电池SOC的校准。在框84处被校准的蓄电池SOC乘以框82处提供的100从而在线86上从查找表得到蓄电池SOC的百分比。0034 图5是用。

29、于确定蓄电池SOC是否有效且是否能用于准确确定蓄电池容量的逻辑框图68。算法通过确定五个输入值是否有效或被设定为真来确定蓄电池SOC的百分比是否有效，其中所述值在框88处被“逻辑与”。这些有效性确定输入包括：在线90上温度是否有效、在线92上初始蓄电池电压是否有效、在线94上蓄电池电流没有故障工作（fault active）且其在框96处反转、在线98上蓄电池电流小于在框100处的电流校准、以及在线102上停止标记为高。在框104处提供线98上蓄电池电流的绝对值，并且在框106处提供用于在框100处的逻辑确定的电流阈值。如果应用到“与”框（AND box）88的所有这些信号均为高，说明书C。

30、N 102479980 A6/7页9则蓄电池SOC有效，此时在线108上有效SOC标记（valid SOC flag）被设定为高。0035 返回流程图30，之后在决定菱形框110处算法使用所有这些有效性标记以及先前确定的有效性值来确定估计蓄电池容量所需的各信号是否有效。图6是使用上文讨论的输入通过“逻辑与”框114进行这种有效性确定的逻辑框图112。在线116上提供来自先前驱动周期的来自最后容量估计过程的先前可用蓄电池SOC，并且在线118上提供来自线108的当前可用蓄电池SOC。在线120上提供来自先前驱动周期的最后蓄电池积分电流安培小时，并且在框122处的其绝对值被提供给框124来确定其是。

31、否大于框126处提供的校准值，如果是，则在线130上设定有效标记从而确保为了准确的容量估计已经足够地改变了积分电流安培小时。0036 在线132上提供先前计数值，并且在框134处提供计数校准值，并且如果在框136处先前计数值小于校准计数值，则在线138上计数有效标记（count valid flag）被设定为高。从先前驱动周期累积的先前时间量需要小于预定校准值，以便计数在单次中不会过长。在框144处从线142上的当前蓄电池SOC减去线140上的先前蓄电池SOC，并且来自框146的这个差的绝对值在框150处与框148处提供的最小德尔塔/变化量（minimum delta）蓄电池SOC进行比较从而。

32、确保为了准确的容量估计，蓄电池SOC中已经存在足够大的改变。如果两个蓄电池SOC之间的差大于预定阈值，则在线152上德尔塔蓄电池SOC标记（delta battery SOC flag）被设定为高。在线154上蓄电池停止标记被提供给“与”框114。在线156上提供先前小电流安培小时比（previous low current amp-hour ratio），并且其在框160处与框158处提供的阈值安培小时比进行比较，如果先前积分电流安培小时小于阈值，则在线162上先前积分安培小时比有效信号被设定为高。如果输入到“逻辑与”框114的所有输入均为高，则计算蓄电池容量所必须的所有值均有效，这在线16。

33、6上通过高的值来指示。0037 在框170处通过流程图中的算法将蓄电池容量计算为先前驱动周期的蓄电池积分电流安培小时除以当前蓄电池SOC和先前蓄电池SOC之间的差。如果输入到“与”框114的所有这些输入均为高或为真，则线166上的有效标记被设定为允许在框168处进行容量计算。这种操作在逻辑图112中被示出，其中在线174上提供最后积分电流安培小时，在线176上提供先前蓄电池SOC，并且在线178上提供当前蓄电池SOC。在线180上从框168输出估计的蓄电池容量。如果输入到“与”框114的所有输入未均被设定为高，则算法放弃过去的驱动信息（past drive information），并且在流程。

34、图30内的框182处将当前信息存储为过去信息（past information）。0038 图7是逻辑框图200，其示出了将蓄电池容量确定为积分电流安培小时除以当前蓄电池SOC和过去蓄电池SOC（past battery SOC）之间的差的逻辑操作。最后积分电流安培小时被提供于线202上并且在框206处乘以线204上提供的100。在框212处从线210上的当前蓄电池SOC减去线208上的先前蓄电池SOC，并且在框214处最后积分电流安培小时除以蓄电池SOC的变化。在框216处提供蓄电池容量的绝对值，且其之后被用于在流程图30的框218处更新车辆存储器中的容量值。之后算法在框220处结束。0039 当在决定菱形框36处闭合接触器时，算法还在框190处累积新驱动周期期间的蓄电池电流和温度，并且将其存储在存储器中以用于下一驱动周期，在框34处其将从存储器中被读取从而用于蓄电池容量估计的新一轮计算。说明书CN 102479980 A7/7页100040 上述讨论仅公开和描述了本发明的示例性实施例。本领域的技术人员将从这样的讨论以及附图和权利要求中容易地意识到能够在不背离所附权利要求所限定的本发明的精神和范围的情况下对其进行的各种修改、改进和改变。说明书CN 102479980 A10。

展开阅读全文