CN111284474A - 车辆及控制该车辆的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及车辆及控制该车辆的方法。本发明公开了一种能够有效管理电池的车辆。所述车辆包括:电池、电池传感器以及电力管理装置;所述电池传感器配置为感测电池的输出电压和输出电流;所述电力管理装置配置为基于电池的电量状态(SoC)来控制电池的充电。所述电力管理装置可以基于电池的输出电流计算电池的估算SoC,基于与输出电压和输出电流的输入相对应的电池模型的输出来计算实际SoC,并且基于所述实际SoC与所述估算SoC之间的误差来启用发电控制和怠速起停(ISG),所述发电控制基于电池的SoC控制发电机,所述ISG在车辆停车期间关闭发动机。
Description
技术领域
本发明涉及车辆及控制该车辆的方法,更具体地,涉及能够有效管理电池的车辆及控制该车辆的方法。
背景技术
通常,车辆是指利用化石燃料、电力等作为动力源在道路或轨道上行驶的移动装置或运输装置。
车辆装备有各种保护驾驶员以及为驾驶员提供便利和娱乐的电子组件。例如,车辆装备有消耗大量电力的电子部件,例如,动力转向和座椅加热。
因此,向起动电机供电的电池的电能消耗增大,这引起起动电机不启动或电池寿命缩短的问题。
特别地,在过去铅酸电池已被广泛用作车辆电池,并且最近锂离子电池已被用作车辆电池。
已经开发出一种用于铅酸电池以有效地管理电池的电量状态(state of charge,SoC)的技术,但是用于锂离子电池的技术缺乏有效管理电池的SoC的技术。
发明内容
因此,本发明的目的是提供一种能够有效管理电池的车辆及控制该车辆的方法。
本发明的另一个目的是提供一种能够提高锂离子电池寿命的车辆及控制该车辆的方法。
本发明的其它方面将会在如下说明书中部分地陈述,并且根据说明书部分地显而易见,或者可通过实践本发明而获知。
根据本发明的一方面,一种车辆包括电池、电池传感器以及电力管理装置;所述电池传感器配置为感测所述电池的输出电压和输出电流;所述电力管理装置配置为基于电池的电量状态(state of charge,SoC)来控制电池的充电。所述电力管理装置可以基于电池的输出电流计算电池的估算SoC,基于与输出电压和输出电流的输入相对应的电池模型的输出来计算实际SoC,基于所述实际SoC与所述估算SoC之间的误差来启用发电控制和怠速起停(idle stop&go,ISG),所述发电控制基于电池的SoC控制发电机,所述ISG在车辆停车期间关闭发动机。
当电池的估算SoC处于电池的可用范围之外时,所述电力管理装置可以将输出电压和输出电流输入到电池模型,并且基于电池模型的输出计算第一参考SoC;将电池的估算SoC重置为第一参考SoC;基于第一参考SoC与估算SoC之间的差值来计算第一计算误差。
所述电力管理装置可以在对电池充电的同时计算电池的估算SoC的第一增量;将电池的输出电压达到目标电压并且电池的输出电流减小时所确定的SoC定义为第二参考SoC;基于第二参考SoC和第一参考SoC之间的差值与估算SoC的第一增量的差来计算第二计算误差。
所述电力管理装置可以在对电池充电的同时计算电池的估算SoC的第二增量;将电池的输出电压高于目标电压并且电池的输出电流低于参考电流时所确定的SoC定义为第三参考SoC;基于第三参考SoC和第二参考SoC之间的差值与估算SoC的第二增量的差来计算第三计算误差。
当第二计算误差小于预定的第一参考误差时,所述电力管理装置可以启用发电控制和ISG。
当第二计算误差大于或等于预定的第一参考误差时,所述电力管理装置可以确定第二计算误差和第一计算误差是否均大于第二参考误差。所述第二参考误差可以大于第一参考误差。
当第二计算误差和第一计算误差均大于第二参考误差时,所述电力管理装置可以停用发电控制和ISG。
当第二计算误差等于或大于预定的第一参考误差时,所述电力管理装置可以基于第三计算误差除以第三参考SoC与第二参考SoC之间的差值的商来计算第三计算误差率。
当第二计算误差大于估算SoC的第一增量与第三计算误差率的乘积时,所述电力管理装置可以停用发电控制并且启动ISG。
当第二计算误差小于或等于估算SoC的第一增量与第三计算误差率的乘积时,所述电力管理装置可以启用发电控制和ISG。
根据本发明的一方面,一种用于控制车辆的方法,其中,所述车辆包括电池以及感测电池的输出电压和输出电流的电池传感器,所述方法包括:基于电池的输出电流计算电池的估算SoC;基于与输出电压和输出电流的输入相对应的电池模型的输出来计算实际SoC;基于所述实际SoC与所述估算SoC之间的误差来启用发电控制和怠速起停(ISG),所述发电控制基于电池的SoC控制发电机,所述ISG在车辆停车期间关闭发动机。
启用发电控制和ISG可以包括:当电池的估算SoC处于电池的可用范围之外时,将输出电压和输出电流输入到电池模型,并且基于所述电池模型的输出计算第一参考SoC;将电池的估算SoC重置为第一参考SoC;基于所述第一参考SoC与所述估算SoC之间的差值来计算第一计算误差。
启用发电控制和ISG可以包括:在对电池充电的同时计算电池的估算SoC的第一增量;将电池的输出电压达到目标电压并且电池的输出电流减小时所确定的SoC定义为第二参考SoC;基于第二参考SoC和第一参考SoC之间的差值与估算SoC的第一增量的差来计算第二计算误差。
启用发电控制和ISG可以包括:在对电池充电的同时计算电池的估算SoC的第二增量;将电池的输出电压高于目标电压并且电池的输出电流低于参考电流时所确定的SoC定义为第三参考SoC;基于第三参考SoC和第二参考SoC之间的差值与估算SoC的第二增量的差来计算第三计算误差。
启用发电控制和ISG可以包括:当第二计算误差小于预定的第一参考误差时,启用发电控制和ISG。
启用发电控制和ISG可以包括:当第二计算误差大于或等于预定的第一参考误差时,确定第二计算误差和第一计算误差是否均大于第二参考误差。所述第二参考误差可以大于第一参考误差。
启用发电控制和ISG可以包括:当第二计算误差和第一计算误差均大于第二参考误差时,停用发电控制和ISG。
启用发电控制和ISG可以包括:当第二计算误差等于或大于预定的第一参考误差时,基于第三计算误差除以第三参考SoC与第二参考SoC之间的差值的商来计算第三计算误差率。
启用发电控制和ISG可以包括:当第二计算误差大于估算SoC的第一增量与第三计算误差率的乘积时,停用发电控制并且启动ISG。
启用发电控制和ISG可以包括:当第二计算误差小于或等于估算SoC的第一增量与第三计算误差率的乘积时,启用发电控制和ISG。
附图说明
通过随后结合附图的实施方案的描述,本发明的这些方面和/或其他方面将变得清晰和更容易理解,附图中:
图1为示出根据实施方案的车辆的电气配置的示意图;
图2为示出根据实施方案的电力管理***的配置的示意图;
图3为示出根据实施方案的根据电池的电量状态(State of Charge,SoC)的电池的可用范围的示意图;
图4为示出根据实施方案的电池的估算SoC与电池的实际SoC之间的误差的示意图;
图5为示出根据实施方案的电池的SoC的示意图;
图6示出根据实施方案的计算电池的第一参考SoC的方法;
图7示出根据实施方案的计算电池的第二参考SoC的方法;
图8示出根据实施方案的计算电池的第三参考SoC的方法;
图9为示出根据一个实施方案的电力管理装置如何启动或停用发电控制和/或怠速起停控制的示例的示意图;以及
图10、图11、图12和图13为示出根据实施方案的电力管理装置的操作的示意图。
具体实施方式
提供以下详细描述以帮助阅读者获得对本文中描述的方法、装置和/或***的全面理解。因此,将对本领域普通技术人员暗示本文中描述的方法、装置和/或***的各种改变形式、修改形式和等价形式。所描述的处理操作的过程为一个示例;然而,操作的次序不限于本文所公开的次序,并且可以改变为如同本领域所公知的次序,除了必须以特定顺序发生的操作之外。另外,为了更加清楚和简明,可以省略对公知的功能和结构的相应描述。
另外,现在将在下文中参考附图更充分地描述示例性实施方案。然而,示例性实施方案可以实施为很多不同的形式,并且不应解释为限于在此公开的实施方案。提供这些实施方案是为了使本发明详尽并且完整,并且将示例性实施方案向本领域普通技术人员充分地表达。相同的附图标记始终表示相同的元件。
应当理解的是,虽然在本文中会使用术语第一、第二等等以描述各个元件,但是这些元件不应受到这些术语限制。这些术语仅用于将一个元件与另一个元件进行区分。正如本文所使用的,术语“和/或”包括一种或多种相关列举项的任意和所有组合。
应当理解的是,当元件被称为“连接”或“联接”到另一个元件时,其可以直接连接或联接到另一个元件,或者可以存在中间元件。相反,当元件被称为“直接连接”或“直接联接”到另一个元件时,不存在中间元件。
本文所使用的术语仅用于描述具体实施方案的目的,并且不旨在进行限制。正如本文所使用的,单数形式“一”、“一个”和“所述”旨在也包括复数形式,除非上下文另有明确指示。
现在将详细参考本发明的示例性实施方案,所述示例性实施方案的示例在附图中示出,其中,相同的附图标记始终表示相同的元件。
表述“a、b和c中的至少一个”应理解为仅包括a、仅包括b、仅包括c、包括a和b两者、包括a和c两者、包括b和c两者、或包括a、b和c全部。
下面将参考附图描述本发明的操作原理和实施方案。
图1为示出根据实施方案的车辆的电气配置的示意图。
车辆1包括车身、底盘以及电子组件;所述车身形成车辆的外观并且容纳驾驶员和/或行李;所述底盘包括除车身之外的车辆1的组件;所述电子组件保护驾驶员以及为驾驶员提供舒适性。
例如,电子组件可以包括发动机管理***(Engine Management System,EMS)11、变速器控制单元(Transmission Control Unit,TCU)12、电子制动控制模块(ElectronicBrake Control Module,EBCM)13、电机驱动动力转向(Motor-Driven Power Steering,MDPS)14、车身控制模块(body control module,BCM)15、音频装置16、加热/通风/空气调节(heating/ventilation/air conditioning,HVAC)17、导航装置18、电池传感器19以及电力管理装置100。并且,可以设置用于向电子组件供电的电池B。
EMS11可以响应于驾驶员通过加速踏板的加速命令来控制发动机的操作并且管理发动机。例如,EMS 11可以执行发动机扭矩控制、燃料消耗控制、发动机故障诊断和/或交流发电机控制。
TCU 12可以响应于驾驶员通过换挡杆的换挡命令来控制变速器的操作或车辆1的行驶速度。例如,TCU 12可以在换挡期间执行离合器控制、换挡控制和/或发动机扭矩控制。
EBCM 13可以响应于驾驶员通过制动踏板的制动命令来控制车辆1的制动装置并且保持车辆1的平衡。例如,EBCM 13可以执行自动泊车制动、制动期间的防滑和/或转向期间的防滑。
MDPS 14可以辅助驾驶员操作方向盘,使得驾驶员能够容易地操作方向盘。例如,MDPS 14可以辅助驾驶员的转向操作,例如,在低速行驶或泊车期间减小转向力以及在高速行驶期间增大转向力。
BCM 15可以控制为驾驶员提供舒适性或确保驾驶员安全的电子组件的操作。例如,BCM 15可以控制安装在车辆1中的车门锁装置、前照灯、雨刷、电动座椅、座椅加热器、组合仪表板、车内灯以及多功能开关。
音频装置16可以通过声音向驾驶员提供各种信息和娱乐。例如,音频装置16可以根据驾驶员的命令来再现内部存储介质或外部存储介质中存储的音频文件,并且输出再现的音频文件中包括的音频。另外,音频装置16可以接收音频广播信号并输出对应于接收到的音频广播信号的音频。
HVAC 17可以将来自车辆1外部的空气引入车辆1的内部,或者使车辆1内的空气循环。另外,HVAC 17可以根据车辆1的内部温度使内部空气加热或冷却。
导航装置18可以从驾驶员接收目的地、搜索至驾驶员所输入的目的地的路线,并且显示该路线。另外,导航装置18可以根据驾驶员的输入、与音频装置16一起输出音乐或图像。
电池B可以储存由发动机的动力所产生的电能,并且向车辆1中包含的各种电子组件供电。例如,在车辆1的行驶期间,交流发电机可以将发动机的旋转能量转换为电能,并且电池B可以接收并储存来自交流发电机的电能。而且,电池B可以向用于起动发动机的起动电机和用于驱动车辆1的车辆1的电子组件供电。
通常,根据电解质的类型,可以将电池分为铅酸电池和锂离子电池。可以假设安装在车辆1中的电池B是锂离子电池。
电池传感器19可以获取关于电池B的状态信息。例如,电池传感器19可以对电池B的输出电压、电池B的输出电流、电池B的温度、电池B的额定容量CB等进行测量并且输出。
电力管理装置100可以从电池传感器19获取电池B的输出电压、电池B的输出电流、电池B的温度、电池B的额定容量CB,并且计算电池B的电量状态(SoC)。
这里,电池B的SoC可以指示电池B中的电能的储存程度。SoC通常可以具有0到100%之间的数值,并且可以指示在完全放电状态(0%)与完全充电状态(100%)之间对电池B充电的程度。
电力管理装置100可以基于电池B的SoC、通过EMS 11来控制交流发电机。例如,电力管理装置100可以基于电池B的SoC来增大或减小由交流发电机产生的电力(或电压)。具体地,电力管理装置100可以控制交流发电机,使得电池B的SoC保持在预定水平或更高水平。
电子组件可以通过车辆通信网络NT彼此进行通信。例如,电子组件可以通过以太网、面向媒体的***传输(Media Oriented Systems Transport,MOST)、Flexray、控制器区域网络(CAN)、本地互连网络(LIN)等相互交换数据。
图2为示出根据实施方案的电力管理***的配置的示意图。
如图2所示,车辆1包括起动电机11b、发动机11a、交流发电机11c、电池B、电子组件10以及电力管理装置100。
起动电机11b可以在发动机11a处于停止状态时向发动机11a提供动力以起动发动机11a。起动电机11b可以从电池B接收电力。起动电机11b为起动发动机11a消耗大量电力,从而电池B要保持一定水平的SoC(例如,约30%或更多的SoC)以用于起动电机11b的操作。
交流发电机11c可以通过发动机11a的动力来产生电能(即,电力)。发动机11a可以利用燃料的***燃烧产生动力,并且发动机11a的动力可以通过变速器传递到车轮。此时,发动机11a所产生的旋转力的一部分可以提供给交流发电机11c,交流发电机11c可以通过发动机11a的动力产生电力。
例如,交流发电机11c可以包括具有转子线圈(励磁线圈)的转子和具有定子线圈(电枢线圈)的定子。转子可以通过发动机11a的旋转而旋转,并且定子可以固定。如果在通过发动机11a使转子旋转的同时向转子线圈供应电流,则产生旋转磁场,并且由于旋转磁场而在定子线圈中感应出感应电流。
因此,交流发电机11c可以产生电力。另外,由转子所产生的磁场的大小根据供应到转子线圈的电流的大小而变化,并且在定子线圈中产生的感应电流的大小可以变化。换句话说,可以根据供应到转子线圈的电流的大小来调节交流发电机11c的发电量。
由交流发电机11c产生的电力的一部分可以供应给车辆1的电子组件10,而其余部分可以储存在车辆1的电池B中。换句话说,由交流发电机11c产生的电力可以供应给电子组件10,并且其余电力可以储存在电池B中。
当发动机11a停止时,电池B还可以向起动电机11b供电以起动发动机11a,并且向车辆1的电子组件10供电。例如,如果在车辆1的行驶期间电子组件10所消耗的电力大于交流发电机11c所产生的电力,则电池B可以向电子组件10供电。当车辆1泊车时,电池B可以向电子组件10供电。
电力管理装置100可以从电池传感器19获取电池B的状态信息,并且根据电池B的状态信息、通过EMS11来控制由交流发电机11c产生的电量。
具体地,电池传感器19可以收集电池B的状态信息,例如,电池B的输出电压、电池B的输出电流、电池B的温度和电池B的额定容量CB,并且电力管理装置100可以通过车辆通信网络NT从电池传感器19接收电池B的状态信息。电力管理装置100可以根据电池B的状态信息来产生用于控制交流发电机11c的发电量的发电控制请求。电力管理装置100可以通过车辆通信网络NT将发电控制请求发送到EMS 11,并且EMS 11可以将发电控制请求发送到交流发电机11c。由此,能够增大或减小发电量。
电力管理装置100可以包括通信单元130、存储单元120以及控制器110。
通信单元130可以包括CAN收发器和通信控制器;所述CAN收发器经由车辆通信网络NT从电子组件10接收通信信号,并且向电子组件10发送该通信信号;所述通信控制器用于控制CAN收发器的操作。
CAN收发器可以经由车辆通信网络NT从电子组件10接收通信数据,并且向控制器110输出通信数据,从控制器110接收通信数据,并且通过通信网络(communicationsnetwork,CNT)向电子组件10发送通信数据。例如,CAN收发器可以经由车辆通信网络NT接收来自电池传感器19的电池B的状态信息和/或来自EMS 11/TCU 12的车辆1的行驶信息。CAN收发器还可以经由车辆通信网络NT向EMS 11发送发电控制请求。
通信单元130可以通过车辆通信网络NT与车辆1的电子组件10交换数据,并且电力管理装置100可以通过通信单元130与电子组件10(例如,EMS 11、电池传感器19等)进行通信。
存储单元120可以包括存储介质和存储控制器;所述存储介质用于存储用于控制电力管理装置100的控制数据;所述存储控制器用于控制存储在存储介质中的数据的存储/删除/加载。
存储介质可以包括固态驱动器(SSD)、硬盘驱动器(HDD)等,并且可以存储用于管理电池B的SoC的各种数据。
存储介质可以存储对应于电池B的输出电压、电池B的输出电流和电池B的温度的电池B的SoC。例如,存储介质可以存储电池模型(查询表),其包括电池B的输出电压、电池B的输出电流、电池B的温度以及相应的电池B的SoC。
存储单元120可以根据控制器110的存储信号将数据存储在存储介质中,并且根据控制器110的加载信号将存储介质中所存储的数据输出到控制器110。例如,存储控制器从控制器110接收对应于电池B的输出电压、电池B的输出电流和电池B的温度的电池B的SoC的检索请求,并且对存储介质中的对应于电池B的输出电压、电池B的输出电流和电池B的温度的电池B的SoC进行检索。存储控制器可以输出检索到的电池B的SoC。
控制器110可以包括存储器和处理器;所述存储器用于存储控制电力管理装置100的控制程序和/或控制数据;所述处理器用于根据存储器中存储的控制程序和控制数据来产生控制信号。
存储器可以临时存储经由通信单元130接收的通信数据和/或存储单元120中存储的存储数据。通信数据可以包括例如电池B的输出电压、电池B的输出电流和电池B的温度的状态信息,并且存储数据可以包括电池B的SoC。
存储器可以根据处理器的存储器控制信号向处理器提供程序和/或数据。
存储器可以包括易失性存储器,例如,用于临时存储数据的静态随机存取存储器(S-RAM)和动态随机存取存储器(D-RAM)。另外,存储器可以包括非易失性存储器,例如,只读存储器(ROM)、可编程只读存储器(EPROM)和电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)。
处理器可以包括各种逻辑电路和运算电路,根据从存储器提供的程序来处理数据,并且根据处理结果产生控制信号。
处理器可以基于电池B的输出电流,或者利用存储单元120中存储的基于电池B的输出电压、电池B的输出电流和电池B的温度的电池B的SoC的电池模型来估算电池B的SoC。例如,基于电池B的输出电流来估算电池B的SoC的处理器的计算负荷可能较小,但是估算出的电池B的SoC可能不等于电池B的实际SoC。利用存储单元120的电池模型来计算电池B的SoC的处理器的计算负荷可能较大,但是估算出的电池B的SoC可能不等于电池B的实际SoC。
处理器可以基于电池B的输出电流来估算电池B的SoC。处理器可以基于在适当时间利用存储单元120的电池模型所确定的电池B的SoC来校正电池B的估算SoC的误差。
以这种方式,控制器110可以基于电池传感器19的输出来计算电池B的SoC,并且基于电池B的SoC来产生用于控制交流发电机11c的发电控制信号。
在下文中,将描述用于通过电力管理装置100来确定电池B的SoC的方法。
图3为示出根据实施方案的根据电池的电量状态(State of Charge,SoC)的电池的可用范围的示意图。图4为示出根据实施方案的电池的估算SoC与电池的实际SoC之间的误差的示意图。图5为示出根据实施方案的电池的SoC的示意图。图6示出根据实施方案的计算电池的第一参考SoC的方法。图7示出根据实施方案的计算电池的第二参考SoC的方法。图8示出根据实施方案的计算电池的第三参考SoC的方法。另外,图9为示出根据一个实施方案的电力管理装置如何启用或停用发电控制和/或怠速起停控制的示例的示意图。
电力管理装置100可以基于电池B的SoC来控制交流发电机11c和电子组件10。换句话说,电力管理装置100可以基于电池B的SoC来控制车辆1的发电和电力消耗。
电池B的SoC可以划分为可用范围以及可用范围之外。电池B的可用范围可以表示电池B在电池B的耐久性没有突然下降的情况下能够操作的区间。换句话说,如果电池B的SoC在可用范围内,则可以防止电池B的耐久性急剧降低(可以防止电池B迅速老化)。然而,如果电池B的SoC处于可用范围之外,则电池B的耐久性可能迅速恶化(电池B可能迅速老化)。例如,如图3所示,电池B的可用范围可以包括SoC大于或等于40%的范围。
电力管理装置100可以管理电池B的SoC,使得电池B的SoC在可用范围内。换句话说,电力管理装置100可以控制车辆1的发电和电力消耗,使得电池B的SoC在可用范围内。
电力管理装置100可以基于电池B的输出电流来确定电池B的SoC,或者利用电池模型来确定电池B的SoC。
电力管理装置100可以基于电池B的初始SoC、通过对电池B的输出电流(充电电流和放电电流)进行积分来估算电池B的SoC。例如,电力管理装置100可以利用等式(1)、根据电池B的输出电流估算电池B的SoC。
这里,SOC表示电池B的估算SoC,SOCini表示电池B的初始SoC,CB表示电池B的额定容量,η表示电池B的充电/放电效率,IB表示电池B的输出电流。
利用等式(1)估算的电池B的SoC可以定义为估算的SoC(SOCcalculation)。然而,等式(1)可能无法准确反映由电池B充电引起的物理现象。利用等式(1)估算电池B的SoC较长时间段可能导致电池B的估算SoC与电池B的实际SoC之间的误差。例如,估算的SoC(SOCcalculation)可能大于电池B的实际SoC,并且在一些情况下,电池B的实际SoC可能处于可用范围之外。因此,电池B的耐久性可能会迅速降低。
电力管理装置100可以通过对估算的SoC(SOCcalculation)进行校正来防止电池B的实际SoC偏离可用范围。
如果估算的SoC(SOCcalculation)接近可用范围,则电力管理装置100能够利用表示电池B的SoC的电池模型来确定电池B的SoC。在电池B放电期间,电池B的输出电压可以根据电池B的输出电流和电池B的SoC而变化。因此,电力管理装置100可以根据电池B的输出电压和电池B的输出电流来确定电池B的SoC。
例如,如图4所示,当电池B的估算SoC接近40%时,电力管理装置100可以利用电池模型确定电池B的实际SoC。电力管理装置100可以向电池模型输入电池B的输出电压、电池B的输出电流以及电池B的温度,并且根据电池模型的输出确定电池B的实际SoC。
电力管理装置100可以利用电池模型来限制用于确定电池B的SoC的范围,以减小处理器的计算量。例如,如果电池B的估算SoC在30%和40%之间,则电力管理装置100可以利用电池模型确定电池B的SoC。
电池B的SoC可以通过如图5所示的多个指标来限定。
例如,表示可用范围的下限(例如,40%)的SoC可以定义为下限SoC(SOCavailable_low),并且低于可用范围的最低可允许SoC(例如,30%)可以定义为最低SoC(SOCavailable_min)(例如,30%)。可以通过起动发动机所需的SoC(20%)与SoC操作误差(10%)之和来定义最低SoC(SOCavailable_min)(30%),并且可以通过最低SoC(SOCavailable_min)(30%)与SoC耐久性降低范围(10%)之和来定义下限SoC(SOCavailable_low)。
当电池B的SoC处于可用范围之外时,电力管理装置100可以利用电池模型来确定电池B的SoC,并且将所确定的电池B的SoC定义为第一参考SoC(SOCreset1)。
如图6所示,可以基于电池B的输出电压和电池B的输出电流来确定第一参考SoC(SOCreset1)。例如,如果电池B的输出电流是-40A(安培)(放电电流40A),并且电池B的输出电压是V140/30/20A,则第一参考SoC(SOCreset1)可以是40%。如果电池B的输出电流是-30A(安培)(放电电流30A),并且电池B的输出电压是V140/30/20A,则第一参考SoC(SOCreset1)可以是35%。如果电池B的输出电流是-20A(安培)(放电电流20A),并且电池B的输出电压是V140/30/20A,则第一参考SoC(SOCreset1)可以是32%。
由于基于电池模型来计算第一参考SoC(SOCreset1),因此第一参考SoC(SOCreset1)可以表示比估算的SoC(SOCcalculation)更准确的SoC。因此,如果估算的SoC(SOCcalculation)处于可用范围之外,则电力管理装置100可以将电池B的SoC重置(调整)为第一参考SoC(SOCreset1)。
另外,电力管理装置100可以将估算的SoC(SOCcalculation)与第一参考SoC(SOCreset1)之间的差值存储为如等式(2)所示的第一计算误差(SOCreset1_error)。
SOCreset1_error=SOCcalculation-SOCreset1 等式(2)
当电池B的SoC处于可用范围之外时,电力管理装置100可以控制交流发电机11c对电池B充电。另外,电力管理装置100可以在对电池B充电的同时,对估算的SoC(SOCcalculation)进行连续地估算。
交流发电机11c的操作使电池B的SoC增大,并且电池B的输出电压也可以一起增大。如图7所示,当在电池B充电期间电池B的输出电压达到目标电压(例如,近似14.4V)时,电池B的充电电流减小。电力管理装置100可以将这样的电压点定义为第二参考SoC(SOCreset2,90%<SOCreset2<100%):在电池B充电期间,该电压点处的电池B的输出电压达到目标电压并且电池B的充电电流减小。
估算的SoC(SOCcalculation)也可以随着交流发电机11c的操作而增大。从第一参考SoC(SOCreset1)到电池B的输出电压达到目标电压并且电池B的充电电流减小时的SoC的增加值可以定义为第一SoC增量(SOCcharge1)。电力管理装置100可以将电池B的输出电压达到目标电压并且电池B的充电电流减小时所确定的估算的SoC(SOCcalculation)与第一参考SoC(SOCreset1)之间的差值设置为第一SoC增量(SOCcharge1)。
如等式(3)所示,电力管理装置100可以将第二参考SoC(SOCreset2)和第一参考SoC(SOCreset1)之间的差值(SOCreset2-SOCreset1)与第一SoC增量(SOCcharge1)的差设置为第二计算误差(SOCreset2_error)。
SOCreset2_error=(SOCreset2-SOCreset1)-SOCcharge1 等式(3)
当电池B的输出电压达到目标电压并且电池B的充电电流在电池B正在充电的同时减小时,电力管理装置100还可以将估算的SoC(SOCcalculation)重置为第二参考SoC(SOCreset2)。
可以通过交流发电机11c的操作使电池B的SoC额外地增加。如图8所示,在电池B充电期间,电池B的输出电压近似等于目标电压(例如,14.4V),并且电池B的充电电流可以低于参考电流。电力管理装置100可以将电池B的输出电压基本上等于或高于目标电压(例如,14.4V)、同时电池B的充电电流等于或低于电池B充电期间的参考电流时的点设置为第三参考SoC(SOCreset3)。第三参考SoC(SOCreset3)可以表示近似100%的SoC。
估算的SoC(SOCcalculation)也可以随着交流发电机11c的操作而增大。
从第二参考SoC(SOCreset2)到电池B的输出电压近似等于或高于目标电压(例如,14.4V)并且电池B的充电电流等于或低于电池B充电期间的参考电流时的SoC的增加值可以定义为第二SoC增量(SOCcharge2)。
如等式(4)所示,电力管理装置100可以将第三参考SoC(SOCreset3)和第二参考SoC(SOCreset2)之间的差值(SOCreset3-SOCreset2)与第二SoC增量(SOCcharge2)的差设置为第三计算误差(SOCreset3_error)。
SOCreset3_error=(SOCreset3-SOCreset2)-SOCcharge2 等式(4)
然后,电力管理装置100可以基于第一计算误差(SOCreset1_error)、第二计算误差(SOCreset2_error)和第三计算误差(SOCreset3_error)来确定电池B的老化,并且电力管理装置100可以根据电池B的老化程度来启用或停用发电控制和/或怠速起停(ISG)。发电控制表示基于电池B的SoC来控制交流发电机11c的发电,并且ISG可以表示车辆1的发动机在车辆1的停车期间关闭。
例如,电力管理装置100可以基于第二计算误差(SOCreset2_error)来确定电池B是否老化。
如果电池B没有老化,则第一SoC增量(SOCcharge1)可以和第二参考SoC(SOCreset2)与第一参考SoC(SOCreset1)之间的差值相同。换句话说,第二计算误差(SOCreset2_error)可以具有“0”等数值。
然而,如果电池B老化,则第一SoC增量(SOCcharge1)可以小于第二参考SoC(SOCreset2)与第一参考SoC(SOCreset1)之间的差值。换句话说,第二计算误差(SOCreset2_error)可以具有相对较大的数值。
电力管理装置100可以将第二计算误差(SOCreset2_error)与第一参考误差(β)进行比较。如果第二计算误差(SOCreset2_error)小于第一参考误差(β),则电力管理装置100可以确定电池B没有老化。电力管理装置100还可以启用发电控制和ISG。
如果第二计算误差(SOCreset2_error)等于或大于第一参考误差(β),则电力管理装置100可以确定第二计算误差(SOCreset2_error)是由于电池B的老化还是由于SoC估算中的误差引起的。
具体地,当第二计算误差(SOCreset2_error)等于或大于第一参考误差(β)时,电力管理装置100可以将第二计算误差(SOCreset2_error)与第二参考误差(α)进行比较,并且将第一计算误差(SOCreset1_error)与第一参考误差(β)进行比较。此时,第二参考误差(α)可以是大于第一参考误差(β)的数值。
如果第一计算误差(SOCreset1_error)和第二计算误差(SOCreset2_error)均大于第二参考误差(α),则电力管理装置100可以确定第二计算误差(SOCreset2_error)是由于电池B的老化引起的。换句话说,电力管理装置100可以确定电池B老化并且停用发电控制和ISG两者。
如果第一计算误差和第二计算误差(SOCreset1_error和SOCreset2_error)均不大于第二参考误差(α),则电力管理装置100可以确定电池B的老化程度较小。
如等式(5)所示,电力管理装置100可以将这样的数值设置为第三计算误差率(SOCreset3_error_ratio):其为第三计算误差(SOCreset3_error)除以第三参考SoC(SOCreset3)与第二参考SoC(SOCreset2)之间的差值(SOCreset3-SOCreset2)的商。
SOCreset3_error_rate=SOCreset3_error/(SOCreset3-SOCreset2) 等式(5)电力管理装置100可以将第二计算误差(SOCreset2_error)与第一SoC增量(SOCcharge1)和第三计算误差率(SOCreset3_error_ratio)的乘积进行比较。
如果第二计算误差(SOCreset2_error)大于第一SoC增量(SOCcharge1)与第三计算误差率(SOCreset3_error_ratio)的乘积,则电力管理装置100可以确定电池B的老化程度是中等的,并且第二计算误差(SOCreset2_error)是由于电池B的老化和SoC估算的误差引起的。另外,电力管理装置100可以停用发电控制并且启动ISG。
电力管理装置100可以基于第一计算误差(SOCreset1_error)对可用范围进行重置。例如,电力管理装置100可以将电池B的可用范围的下限重置(调整)为当前的下限SoC(SOCavailable_low)与第一计算误差(SOCreset1_error)之和。
如果第二计算误差(SOCreset2_error)小于或等于第一SoC增量(SOCcharge1)与第三计算误差率(SOCreset3_error_ratio)的乘积,则电力管理装置100可以确定电池B的老化程度非常小,并且第二计算误差(SOCreset2_error)是由于SoC估算的误差引起的。另外,电力管理装置100可以启用发电控制和ISG。
电力管理装置100可以基于第一计算误差(SOCreset1_error)对可用范围进行重置。例如,电力管理装置100可以将电池B的可用范围的下限重置(调整)为当前的下限SoC(SOCavailable_low)与第一计算误差(SOCreset1_error)之和。
总之,如图9所示,如果第二计算误差(SOCreset2_error)小于第一参考误差(β),则电力管理装置100可以启动发电控制和ISG两者。
如果第二计算误差(SOCreset2_error)等于或大于第一参考误差(β),则电力管理装置100可以将第二计算误差(SOCreset2_error)和第一计算误差(SOCreset1_error)与第二参考误差进行比较(α)。
如果第一计算误差(SOCreset1_error)和第二计算误差(SOCreset2_error)均大于第二参考误差(α),则电力管理装置100可以停用发电控制和ISG两者。
如果第一计算误差(SOCreset1_error)和第二计算误差(SOCreset2_error)均不大于第二参考误差(α),则电力管理装置100可以将第二计算误差(SOCreset2_error)与第一SoC增量(SOCcharge1)和第三计算误差率(SOCreset3_error_ratio)的乘积进行比较。
如果第二计算误差(SOCreset2_error)等于或小于第一SoC增量(SOCcharge1)与第三计算误差率(SOCreset3_error_ratio)的乘积,则电力管理装置100可以确定电力管理装置100启动发电控制和ISG两者,并且对电池B的SoC的可用范围进行重置(调整)。
如果第二计算误差(SOCreset2_error)大于第一SoC增量(SOCcharge1)与第三计算误差率(SOCreset3_error_ratio)的乘积,则电力管理装置100可以停用发电控制并且启动ISG。另外,电力管理装置100可以对电池B的SoC的可用范围进行重置(调整)。
图10、图11、图12和图13为示出根据实施方案的电力管理装置的操作的示意图。
参考图10、图11、图12和图13,电力管理装置100在车辆1的行驶期间估算电池B的SoC(操作1010)。
电力管理装置100可以基于电池B的初始SoC、通过对电池B的输出电流(充电电流和放电电流)进行积分来估算电池B的SoC。电池B的估算SoC可以定义为估算的SoC(SOCcalculation)。
电力管理装置100确定电池B是否正在放电(操作1020)。
在电池B放电期间,电池B的输出电压可以根据电池B的输出电流和电池B的SoC而变化,并且电力管理装置100可以根据电池B的输出电压和电池B的输出电流来确定电池B的SoC。
电力管理装置100可以确定电池B是否正在放电,以确定正确的电池B的SoC。
如果电池B没有正在放电(操作1020中的否),则电力管理装置100可以估算电池B的SoC。
如果电池B正在放电(操作1020中的是),则电力管理装置100确定电池B的输出电流是否在预定时间内恒定(操作1030)。
电力管理装置100可以在电池B的输出电流稳定之后基于电池B的输出电流和输出电压确定电池B的SoC,以确定正确的电池B的SoC。
如果电池B的输出电流在预定时间内不是恒定的(操作1030中的否),则电力管理装置100可以估算电池B的SoC。
如果电池B的输出电流在预定时间内是恒定的(操作1030中的是),则电力管理装置100确定电池B的SoC是否处于可用范围之外(操作1040)。
电力管理装置100可以利用表示电池B的SoC的电池模型来确定电池B的SoC,并且确定电池B的SoC是否处于可用范围之外(例如,40%或更多)。
如果电池B的SoC在可用范围内(操作1040中的否),则电力管理装置100可以估算电池B的SoC。
如果电池B的SoC处于可用范围之外(操作1040中的是),则电力管理装置100计算第一计算误差(SOCreset1_error)(操作1050)。
当电池B的SoC处于可用范围之外时,电力管理装置100可以利用电池模型来确定电池B的SoC,并且将所确定的电池B的SoC定义为第一参考SoC(SOCreset1)。
可以基于电池B的输出电压和电池B的输出电流来确定第一参考SoC(SOCreset1)。
电力管理装置100可以将估算的SoC(SOCcalculation)与第一参考SoC(SOCreset1)之间的差值定义为第一计算误差(SOCreset1_error)。
然后,电力管理装置100将电池B的SoC重置(校正)为第一参考SoC(SOCreset1)(操作1060)。
电力管理装置100可以将估算的SoC(SOCcalculation)重置为第一参考SoC(SOCreset1)。
然后,电力管理装置100对电池B充电(操作1070)。
当电池B的SoC处于可用范围之外时,电力管理装置100可以控制交流发电机11c对电池B充电。另外,电力管理装置100可以在对电池B充电的同时始终对估算的SoC(SOCcalculation)进行估算。
然后,电力管理装置100确定电池B的输出电压是否已达到目标电压(例如,近似14.4V)(操作1080)。
电池B的SoC通过交流发电机11c的操作来增大,并且电池B的输出电压也可以一起上升。
如果电池B的输出电压还没有达到目标电压(操作1080中的否),则电力管理装置100可以继续对电池B充电。
当电池B的输出电压达到目标电压时(操作1080中的是),电力管理装置100确定电池B的充电电流是否减小(操作1090)。
当电池B充电期间,电池B的输出电压达到目标电压时,电池B的充电电流开始减小。
电力管理装置100可以确定充电电流是否在发动机11a的每分钟转数(rpm)增加的同时减小,以准确地确定充电电流是否正在减小。
如果电池B的充电电流没有减小(操作1090中的否),则电力管理装置100可以继续对电池B充电。
如果电池B的充电电流减小(操作1090中的是),则电力管理装置100计算第一SoC增量(SOCcharge1)(操作1100)。
将从第一参考SoC(SOCreset1)开始直到电池B的输出电压达到目标电压并且电池B的充电电流减小的增加值定义为第一SoC增量(SOCcharge1)。
电力管理装置100可以将电池B的输出电压达到目标电压并且电池B的充电电流减小时所确定的估算的SoC(SOCcalculation)与第一参考SoC(SOCreset1)之间的差值计算为第一SoC增量(SOCcharge1)。
然后,电力管理装置100计算第二计算误差(SOCreset2_error)(操作1110)。
电力管理装置100可以将这样的电压点定义为第二参考SoC(SOCreset2):在电池B充电期间,该电压点处的电池B的输出电压达到目标电压并且电池B的充电电流减小。
电力管理装置100可以计算第二参考SoC(SOCreset2)和第一参考SoC(SOCreset1)之间的差值(SOCreset2-SOCreset1)与第一SoC增量(SOCcharge1)的差。
电力管理装置100可以将第二参考SoC(SOCreset2)和第一参考SoC(SOCreset1)之间的差值(SOCreset2-SOCreset1)与第一SoC增量(SOCcharge1)的差计算为第二计算误差(SOCreset2_error)。
然后,电力管理装置100将电池B的SoC重置(校正)为第二参考SoC(SOCreset2)(操作1120)。
电力管理装置100可以将估算的SoC(SOCcalculation)重置为第二参考SoC(SOCreset2)。
然后,电力管理装置100对电池B进一步充电(操作1130)。
电力管理装置100可以控制交流发电机11c对电池B充电。另外,电力管理装置100可以在对电池B充电的同时始终对估算的SoC(SOCcalculation)进行估算。
然后,电力管理装置100确定电池B的输出电压是否等于或高于目标电压(例如,近似14.4V)(操作1140)。
如果电池B的输出电压不高于目标电压(操作1140中的否),则电力管理装置100可以继续对电池B充电。
如果电池B的输出电压等于或高于目标电压(操作1140中的是),则电力管理装置100确定电池B的充电电流是否小于或等于参考电流(操作1150)。
当电池B充电期间电池B的输出电压达到目标电压时,电池B的充电电流减小,并且电池B的充电电流可以变为小于参考电流。
电力管理装置100可以确定充电电流在发动机11a的rpm增加的同时是否小于或等于参考电流,以准确地确定充电电流是否小于或等于参考电流。
如果电池B的充电电流并不小于或等于参考电流(操作1150中的否),则电力管理装置100可以继续对电池B充电。
如果电池B的充电电流小于参考电流(操作1150中的是),则电力管理装置100计算第二SoC增量(SOCcharge2)(操作1160)。
从第二参考SoC(SOCreset2)到电池B的输出电压近似等于或高于目标电压(例如,14.4V)并且电池B的充电电流等于或低于电池B充电期间的参考电流时的SoC的增加值可以定义为第二SoC增量(SOCcharge2)。
电力管理装置100可以将电池B的输出电压近似等于或高于目标电压并且电池B的充电电流等于或低于电池B充电期间的参考电流时所确定的估算的SoC(SOCcalculation)与第二参考SoC(SOCreset2)之间的差值计算为第二SoC增量(SOCcharge2)。
然后,电力管理装置100计算第三计算误差(SOCreset3_error)(操作1170)。
电力管理装置100可以将这样的电压点定义为第三参考SoC(SOCreset3):在电池B充电期间,该电压点处的电池B的输出电压高于目标电压,同时电池B的充电电流低于参考电流。第三参考SoC(SOCreset3)可以表示近似100%的SoC。
电力管理装置100可以将第三参考SoC(SOCreset3)和第二参考SoC(SOCreset2)之间的差值(SOCreset3-SOCreset2)与第二SoC增量(SOCcharge2)的差设置为第三计算误差(SOCreset3_error)。
然后,电力管理装置100将电池B的SoC重置(校正)为第三参考SoC(SOCreset3)(操作1180)。
电力管理装置100可以将估算的SoC(SOCcalculation)重置为第三参考SoC(SOCreset3)。
然后,电力管理装置100确定第二计算误差(SOCreset2_error)是否等于或大于第一参考误差(β)(操作1190)。
电力管理装置100可以将第二计算误差(SOCreset2_error)与第一参考误差(β)进行比较。
如果第二计算误差(SOCreset2_error)等于或大于第一参考误差(β)(操作1190中的是),则电力管理装置100确定第二计算误差(SOCreset2_error)和第一计算误差(SOCreset1_error)是否均大于第二参考误差(α)(操作1200)。
电力管理装置100可以将第二计算误差(SOCreset2_error)与第二参考误差(α)进行比较,并且将第一计算误差(SOCreset1_error)与第二参考误差(α)进行比较。此时,第二参考误差(α)可以是大于第一参考误差(β)的数值。
如果第一计算误差(SOCreset1_error)和第二计算误差(SOCreset2_error)均大于第二参考误差(α)(操作1200中的是),则电力管理装置100确定电池B老化,并且停用发电控制和ISG两者(操作1210)。
如果第一计算误差(SOCreset1_error)和第二计算误差(SOCreset2_error)均大于第二参考误差(α),则电力管理装置100可以确定第二计算误差(SOCreset2_error)是由于电池B的老化引起的。
如果第一计算误差(SOCreset1_error)和第二计算误差(SOCreset2_error)均不大于第二参考误差(α)(操作1200中的否),则电力管理装置100计算第三计算误差率(SOCreset3_error_ratio)(操作1220)。
电力管理装置100可以将这样的数值设置为第三计算误差率(SOCreset3_error_ratio):其为第三计算误差(SOCreset3_error)除以第三参考SoC(SOCreset3)与第二参考SoC(SOCreset2)之间的差值(SOCreset3-SOCreset2)的商。
然后,电力管理装置100确定第二计算误差(SOCreset2_error)是否大于第一SoC增量(SOCcharge1)与第三计算误差率(SOCreset3_error_ratio)的乘积(操作1230)。
电力管理装置100可以将第二计算误差(SOCreset2_error)与第一SoC增量(SOCcharge1)和第三计算误差率(SOCreset3_error_ratio)的乘积进行比较。
如果第二计算误差(SOCreset2_error)大于第一SoC增量(SOCcharge1)与第三计算误差率(SOCreset3_error_ratio)的乘积(操作1230中的是),则电力管理装置100停用发电控制并且启动ISG(操作1240)。
如果第二计算误差(SOCreset2_error)大于第一SoC增量(SOCcharge1)与第三计算误差率(SOCreset3_error_ratio)的乘积,则电力管理装置100可以确定电池B的老化程度是中等的,并且第二计算误差(SOCreset2_error)是由于电池B的老化和SoC估算的误差引起的。
如果第二计算误差(SOCreset2_error)不大于第一SoC增量(SOCcharge1)与第三计算误差率(SOCreset3_error_ratio)的乘积(操作1230中的否),则电力管理装置100启用发电控制和ISG(操作1250)。
如果第二计算误差(SOCreset2_error)小于或等于第一SoC增量(SOCcharge1)与第三计算误差率(SOCreset3_error_ratio)的乘积,则电力管理装置100可以确定电池B的老化程度非常小,并且第二计算误差(SOCreset2_error)是由于SoC估算的误差引起的。
另外,如果第二计算误差(SOCreset2_error)小于第一参考误差(β)(操作1190中的否),则电力管理装置100启用发电控制和ISG(操作1250)。
如果第二计算误差(SOCreset2_error)小于第一参考误差(β),则电力管理装置100可以确定电池B没有老化。
通过上述操作,可以减小电池B的SoC的计算误差,并且可以防止电池B的老化。
从以上描述显而易见的是,本发明的实施方案可以提供能够有效地管理电池的车辆,以及用于控制该车辆的方法。
此外,本发明可以提供能够改善锂离子电池寿命的车辆,以及用于控制该车辆的方法。
上面已经描述了本发明的示例性实施方案。在上述示例性实施方案中,一些组件可以实现为“模块”。这里,术语“模块”表示执行特定任务的软件和/或硬件组件(但不限于此),例如,现场可编程门阵列(FPGA)或专用集成电路(ASIC)。所述模块可以有利地配置为存在于可寻址存储介质上并且配置为在一个或多个处理器上执行。
因此,模块可以包括例如组件(诸如,软件组件、面向对象的软件组件、类组件和任务组件)、过程、功能、属性、程序、子例程、程序代码段、驱动程序、固件、微码、电路、数据、数据库、数据结构、表格、数组和变量。组件和模块中设置的操作可以结合成更少的组件和模块,或者进一步分为附加的组件和模块。另外,可以将组件和模块实现为在装置中执行一个或多个CPU。
综上所述,除了上述示例性实施方案之外,能够通过介质(例如,计算机可读介质)中/上的计算机可读代码/指令来实现实施方案,以控制至少一个处理元件实现任意上述示例性实施方案。所述介质可以对应于允许存储和/或传输计算机可读代码的任何介质媒介。
计算机可读代码能够记录在介质上或通过互联网传输。所述介质可以包括只读存储器(ROM)、随机存取存储器(RAM)、光盘只读存储器(CD-ROM)、磁带、软盘和光学记录介质。而且,所述介质可以是非易失性计算机可读介质。所述介质也可以是分布式网络,从而以分布式方式存储或传输和执行计算机可读代码。此外,仅作为示例,处理元件可以包括至少一个处理器或至少一个计算机处理器,并且处理元件可以分布和/或包括在单个装置中。
尽管已经关于有限数量的实施方案描述了示例性实施方案,但是受益于本发明的本领域技术人员应当理解的是,可以设计出不脱离本文所公开的范围的其他实施方案。因此,所述范围应仅由所附权利要求来限制。
Claims (20)
1.一种车辆,其包括:
电池;
电池传感器,其配置为感测电池的输出电压和输出电流;以及
电力管理装置,其配置为基于电池的电量状态控制电池的充电;
其中,所述电力管理装置配置为:
基于电池的输出电流计算电池的估算电量状态;
基于与输出电压和输出电流的输入相对应的电池模型的输出来计算实际电量状态;
基于所述实际电量状态与所述估算电量状态之间的误差来启用发电控制和怠速起停,所述发电控制基于电池的电量状态控制发电机,所述怠速起停在车辆停车期间关闭发动机。
2.根据权利要求1所述的车辆,其中,所述电力管理装置配置为:
当电池的估算电量状态处于电池的可用范围之外时,将输出电压和输出电流输入到所述电池模型,并且基于所述电池模型的输出来计算第一参考电量状态;
将电池的估算电量状态重置为第一参考电量状态;
基于所述第一参考电量状态与估算电量状态之间的差值来计算第一计算误差。
3.根据权利要求2所述的车辆,其中,所述电力管理装置配置为:
在对电池充电的同时计算电池的估算电量状态的第一增量;
将电池的输出电压达到目标电压并且电池的输出电流减小时所确定的电量状态定义为第二参考电量状态;
基于第二参考电量状态和第一参考电量状态之间的差值与估算电量状态的第一增量的差来计算第二计算误差。
4.根据权利要求3所述的车辆,其中,所述电力管理装置配置为:
在对电池充电的同时计算电池的估算电量状态的第二增量;
将电池的输出电压高于目标电压并且电池的输出电流低于参考电流时所确定的电量状态定义为第三参考电量状态;
基于第三参考电量状态和第二参考电量状态之间的差值与估算电量状态的第二增量的差来计算第三计算误差。
5.根据权利要求4所述的车辆,其中,所述电力管理装置配置为:当第二计算误差小于预定的第一参考误差时,启用发电控制和怠速起停。
6.根据权利要求4所述的车辆,其中,所述电力管理装置配置为:当第二计算误差大于或等于预定的第一参考误差时,确定第二计算误差和第一计算误差是否均大于第二参考误差;
其中,所述第二参考误差大于第一参考误差。
7.根据权利要求6所述的车辆,其中,所述电力管理装置配置为:当第二计算误差和第一计算误差均大于第二参考误差时,停用发电控制和怠速起停。
8.根据权利要求4所述的车辆,其中,所述电力管理装置配置为:当第二计算误差等于或大于预定的第一参考误差时,基于第三计算误差除以第三参考电量状态与第二参考电量状态之间的差值的商来计算第三计算误差率。
9.根据权利要求8所述的车辆,其中,所述电力管理装置配置为:当第二计算误差大于估算电量状态的第一增量与第三计算误差率的乘积时,停用发电控制并且启动怠速起停。
10.根据权利要求8所述的车辆,其中,所述电力管理装置配置为:当第二计算误差小于或等于估算电量状态的第一增量与第三计算误差率的乘积时,启用发电控制和怠速起停。
11.一种用于控制车辆的方法,所述车辆包括电池以及感测电池的输出电压和输出电流的电池传感器,所述方法包括:
基于电池的输出电流计算电池的估算电量状态;
基于与输出电压和输出电流的输入相对应的电池模型的输出来计算实际电量状态;
基于所述实际电量状态与所述估算电量状态之间的误差来启用发电控制和怠速起停,所述发电控制基于电池的电量状态控制发电机,所述怠速起停在车辆停车期间关闭发动机。
12.根据权利要求11所述的方法,其中,启用发电控制和怠速起停包括:
当电池的估算电量状态处于电池的可用范围之外时,将输出电压和输出电流输入到所述电池模型,并且基于所述电池模型的输出来计算第一参考电量状态;
将电池的估算电量状态重置为第一参考电量状态;
基于所述第一参考电量状态与估算电量状态之间的差值来计算第一计算误差。
13.根据权利要求12所述的方法,其中,启用发电控制和怠速起停包括:
在对电池充电的同时计算电池的估算电量状态的第一增量;
将电池的输出电压达到目标电压并且电池的输出电流减小时所确定的电量状态定义为第二参考电量状态;
基于第二参考电量状态和第一参考电量状态之间的差值与估算电量状态的第一增量的差来计算第二计算误差。
14.根据权利要求13所述的方法,其中,启用发电控制和怠速起停包括:
在对电池充电的同时计算电池的估算电量状态的第二增量;
将电池的输出电压高于目标电压并且电池的输出电流低于参考电流时所确定的电量状态定义为第三参考电量状态;
基于第三参考电量状态和第二参考电量状态之间的差值与估算电量状态的第二增量的差来计算第三计算误差。
15.根据权利要求14所述的方法,其中,启用发电控制和怠速起停包括:当第二计算误差小于预定的第一参考误差时,启用发电控制和怠速起停。
16.根据权利要求14所述的方法,其中,启用发电控制和怠速起停包括:当第二计算误差大于或等于预定的第一参考误差时,确定第二计算误差和第一计算误差是否均大于第二参考误差;
其中,所述第二参考误差大于第一参考误差。
17.根据权利要求16所述的方法,其中,启用发电控制和怠速起停包括:当第二计算误差和第一计算误差均大于第二参考误差时,停用发电控制和怠速起停。
18.根据权利要求14所述的方法,其中,启用发电控制和怠速起停包括:当第二计算误差等于或大于预定的第一参考误差时,基于第三计算误差除以第三参考电量状态与第二参考电量状态之间的差值的商来计算第三计算误差率。
19.根据权利要求18所述的方法,其中,启用发电控制和怠速起停包括:当第二计算误差大于估算电量状态的第一增量与第三计算误差率的乘积时,停用发电控制并且启动怠速起停。
20.根据权利要求18所述的方法,其中,启用发电控制和怠速起停包括:当第二计算误差小于或等于估算电量状态的第一增量与第三计算误差率的乘积时,启用发电控制和怠速起停。
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