DE102012210866A1 - Nichtlinearer beobachter zur batterieladezustandsschätzung - Google Patents

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Abstract

Ein Verfahren zum Steuern eines Elektrofahrzeugs mit einem Verbrennungsmotor, einer Batterie mit einem Ladezustand (SOC – State of Charge) und einer Leerlaufspannung (OCV – Open Circuit Voltage) wird bereitgestellt. Das Verfahren beinhaltatterie-SOC. Das System enthält ein OCV-Schätzungsteilsystem mit einem adaptiven Beobachter zum Schätzen der Batterie-OCV. Die geschätzte Batterie-OCV steht durch eine nichtlineare Abbildung zu dem geschätzten Batterie-SOC in Beziehung. Eine Ausgabe wird auf der Basis des geschätzten Batterie-SOC generiert.

Description

  • ERFINDUNGSGEBIET
  • Die Erfindung betrifft einen nichtlinearen adaptiven Beobachteransatz zur Schätzung des Batterieladezustands (SOC – State of Charge).
  • ALLGEMEINER STAND DER TECHNIK
  • Hybridfahrzeuge gibt es in verschiedenen Formen, sie können verschiedene Energiespeichereinrichtungen verwenden und verschiedenen Kundenbedürfnissen dienen. Existierende Hybridfahrzeuge beinhalten hybridelektrische Fahrzeuge (HEV – Hybrid Electric Vehicles), die Batterien als das Energiespeichersystem verwenden. Das hybridelektrische Plug-In-Fahrzeug (PHEV – Plug-in Hybrid Electric Vehicle) ist eine Erweiterung der existierenden Technologie der hybridelektrischen Fahrzeuge (HEV). Ein PHEV nutzt ein Batteriepaket mit größerer Kapazität als ein Standardhybridfahrzeug und besitzt die zusätzliche Fähigkeit zum Wiederaufladen der Batterie von einer Standardstromsteckdose, um den Kraftstoffverbrauch zu reduzieren und die Kraftstoffökonomie in einem elektrischen Fahrmodus oder in einem Mischfahrmodus weiter zu verbessern. Es gibt auch Batteriefahrzeuganwendungen (BEV – Batterie Electric Vehicle), bei denen eine elektrische Maschine den Verbrennungsmotor vollständig ersetzt. Der Batterieladezustand (SOC) wird definiert als ein Prozentsatz der verfügbaren Ladung im Vergleich zu der maximalen Ladekapazität. Für eine Batterie mit der Kapazität Q, der Lade-Entlade-Effizienz η und einen Strom I gilt: dSOC / dt = ηI / Q (1)
  • Nach Konvention ist ein Strom positiv, wenn er herausströmt (Entladung). Beispielsweise ist beim Ladebetrieb der Strom negativ (Einströmen), und der SOC-Wert würde auf der Basis von Gleichung (1) ansteigen.
  • Ein existierendes Verfahren des Berechnens des SOC besteht in einer Amperestundenintegration. Aufgrund der Natur des Verfahrens kann der SOC, wie berechnet, von dem realen SOC abweichen.
  • Hintergrundinformationen finden sich in WO06057468A1 , EP1873542B1 , US56534954 , und US20080054850A1 .
  • KURZE DARSTELLUNG DER ERFINDUNG
  • Bei einer Ausführungsform wird ein Verfahren zum Steuern eines Elektrofahrzeugs, das einen Verbrennungsmotor, eine Batterie mit einem Ladezustand (SOC) und einer Leerlaufspannung (OCV – Open Circuit Voltage) aufweist, bereitgestellt. Das Verfahren umfasst das Etablieren eines Systems zum Schätzen des Batterie-SOC, mit einem OCV-Schätzungsteilsystem mit einem adaptiven Beobachter zum Schätzen der Batterie-OCV. Die geschätzte Batterie-OCV steht durch eine nichtlineare Abbildung zu dem geschätzten Batterie-SOC in Beziehung. Eine Ausgabe auf der Basis der geschätzten Batterie-SOC wird generiert.
  • Es versteht sich, dass Ausführungsformen der Erfindung ein oder mehrere zusätzliche Merkmale, individuelle oder in verschiedenen Kombinationen, enthalten können. Außerdem können Ausführungsformen der Erfindung in Elektrofahrzeugen verwendet werden, einschließlich beispielsweise hybridelektrischen Fahrzeugen (HEVs), hybridelektrischen Plug-In-Fahrzeugen (PHEVs), Batteriefahrzeugen (BEVs) oder anderen Elektrofahrzeuganwendungen. Bei einem Merkmal ist die Batterie-OCV eine monoton ansteigende eineindeutige Funktion des Batterie-SOC. Bei einem weiteren Merkmal ist die Batterie-VOC bezüglich dem Batterie-SOC differenzierbar. Bei einem weiteren Merkmal schätzt der adaptive Beobachter die Batterie-OCV teilweise auf der Basis von dVOC/dSOC, wobei VOC die Leerlaufspannung (OCV) der Batterie ist.
  • Bei einem Aspekt der Erfindung is dVOC/dSOC eine nichtlineare Funktion von VOC. Bei einem weiteren Aspekt ist dVOC/dSOC eine stückweise lineare Funktion von VOC.
  • Der adaptive Beobachter kann die Batterie-OCV teilweise auf der Basis einer vorausgegangenen Schätzung der Batterie-OCV schätzen. Der adaptive Beobachter kann ferner teilweise auf der Basis identifizierter Batterieparameter die Batterie-OCV schätzen.
  • Bei einer weiteren Ausführungsform wird ein Elektrofahrzeug, enthaltend einen Verbrennungsmotor, eine Batterie mit einem Ladezustand (SOC) und einer Leerlaufspannung (OCV), bereitgestellt. Das Fahrzeug umfasst weiterhin einen Controller zum Schätzen des Batterie-SOC, enthaltend ein OCV-Schätzungsteilsystem mit einem adaptiven Beobachter zum Schätzen der Batterie-OCV. Die geschätzte Batterie-OCV steht durch eine nichtlineare Abbildung zu dem geschätzten Batterie-SOC in Beziehung. Der Controller ist konfiguriert, auf der Basis des geschätzten Batterie-SOC eine Ausgabe zu generieren.
  • Bei einer weiteren Ausführungsform umfasst ein Elektrofahrzeug einen Controller, der konfiguriert ist zum Schätzen des Batterieladezustands (SOC) und Generieren einer Ausgabe auf der Basis des geschätzten Batterie-SOC. Der geschätzte Batterie-SOC ist gemäß einem adaptiven Beobachter zum Schätzen der Batterieleerlaufspannung (OCV). Die geschätzte Batterie-OCV steht durch eine nichtlineare Abbildung zu dem geschätzten Batterie-SOC in Beziehung.
  • KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
  • 1 zeigt die SOC-OCV-Beziehungskurven in einer Ausführungsform der Erfindung;
  • 2 zeigt ein äquivalentes Batteriekreismodell in einer Ausführungsform der Erfindung;
  • 3 ist ein Blockdiagramm, das eine Bestimmung des Steuerkreis-versus-Regelkreisbetriebs in einer Ausführungsform der Erfindung zeigt;
  • 4 zeigt eine generische Beobachterarchitektur in einer Ausführungsform der Erfindung;
  • 5 ist ein Blockdiagramm, das die Verstärkungsfaktorplanung auf der Basis von Betriebsmodi in einer Ausführungsform der Erfindung zeigt;
  • 6 zeigt eine Simulation einer Ausführungsform der Erfindung und
  • 7 ist eine schematische Darstellung des Antriebsstrangs eines hybridelektrischen Fahrzeugs, der die Erfindung verkörpern kann.
  • AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG
  • Wie erforderlich, werden hierin ausführliche Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung offenbart; es versteht sich jedoch, dass die offenbarten Ausführungsformen für die Erfindung, die in verschiedenen und alternativen Formen verkörpert werden kann, lediglich beispielhaft sind. Die Figuren sind nicht notwendigerweise maßstabsgetreu; einige Merkmale können übertrieben oder minimiert sein, um Details bestimmter Komponenten zu zeigen. Deshalb sind spezifische, hierin offenbarte strukturelle und funktionelle Details nicht als beschränkend anzusehen, sondern lediglich als eine repräsentative Basis, um einem Fachmann zu lehren, wie er die vorliegende Erfindung unterschiedlich einsetzen kann.
  • Die 1–6 zeigen ein Ausführungsbeispiel der Erfindung. Alle unten beschriebenen Merkmale können je nach der Anwendung in anderen Ausführungsformen der Erfindung variieren.
  • Bei dem Ausführungsbeispiel der Erfindung wird das Ladezustandsschätzungsproblem für Batterien betrachtet, die den folgenden Eigenschaften genügen: Lade- und Entladeeffizienzen sind bekannt; die Leerlaufspannung (OCV) ist eine monoton steigende, eineindeutige differenzierbare Funktion erster Ordnung von SOC; die SOC-OCV-Kurve kann von der Temperatur und der Batterielebensdauer abhängen; die SOC-OCV-Beziehung kann durch eine Kurvenschar (temperaturabhängig, Batteriealterung) dargestellt werden.
  • Für das Ausführungsbeispiel wird angenommen, dass das vollständige Wissen über die SOC-OCV-Beziehung, die Lade-/Entladeeffizienzen und die Batteriekapazität bekannt ist oder in Echtzeit adäquat in Erfahrung gebracht werden kann.
  • 1 zeigt die SOC-OCV-Beziehungskurven, die für die Familie von Batterien in der Ausführungsform repräsentativ sind. Die Beziehungskurven sind allgemein bei 10 angegeben.
  • Der Ladezustand und die Leerlaufspannung können durch eine monoton steigende, eineindeutige differenzierbare Funktion erster Ordnung in Beziehung stehen: VOC = f(SOC) (3)
  • 2 zeigt ein äquivalentes Batteriekreismodell in einer Ausführungsform der Erfindung. Das Kreismodell ist allgemein bei 20 angegeben. Ausführungsformen der Erfindung sind nicht auf irgendwelche bestimmte Kreismodelle beschränkt.
  • Die Zustandsraumgleichung für das äquivalente Batteriekreismodell in der gezeigten Ausführungsform kann wie folgt entwickelt werden. Die Ableitungen von VOC nach der Zeit können wie unten gezeigt zu denen der SOC versus Zeit in Beziehung stehen:
    Figure 00050001
  • Es sei
  • Figure 00050002
  • Gemäß dem äquivalenten Batteriekreismodell in 2:
    Figure 00050003
  • Auf der Basis von Gleichung (3) unter der angenommenen Eigenschaft, dass die Funktion f differenzierbar erster Ordnung ist:
    Figure 00050004
  • Durch Verknüpfen von Gleichungen (6) und (7):
    Figure 00060001
  • Unter Bezugnahme auf Gleichung (5):
    Figure 00060002
  • Auf der Basis von Gleichung (6) besteht eine Aufgabe in dem Identifizieren der Modellparameter und Schätzen des Ladezustands (über die Leerlaufspannung) zur gleichen Zeit:
    Bei einer Ausführungsform der Erfindung kann ein Beobachter auf der Basis der Gleichungen (10) und (11) ausgelegt sein:
    Figure 00060003
  • Bei der dargestellten Ausführungsform wird der oben beschriebene Beobachter genutzt, um ein Problem der indirekten adaptiven Beobachtung zu lösen. Es versteht sich, dass Details des Beobachters je nach der Anwendung variieren können. Bei der beschriebenen Ausführungsform gibt es eine Anzahl von Merkmalen, die je nach der Anwendung individuell oder in entsprechenden Kombinationen implementiert werden können. Zu beispielhaften technischen Merkmalen zählen der Steuerkreis- und Regelkreisbetrieb, die Verstärkungsfaktorplanung, modulare Architektur.
  • Bei der gezeigten Ausführungsform wird der folgende Ansatz für die Parameteridentifikation verwendet. Aus Gleichungen (6) und (7):
    Figure 00070001
  • Durch Erhalten einer Beziehung zwischen den Parametern und Systemvariablen und dann Diskretisieren der Beziehung:
    Figure 00070002
  • Die diskretisierte Form:
    Figure 00070003
  • Ein Verfahren, dass breite Anwendung findet, ist der Kalman-Filteransatz zum langsamen Variieren der Parameteridentifikation. Es ist Teil der Familie der Verfahren zur rekursiven Parameterschätzung.
  • Zuerst wird Gleichung (16) umgeschrieben zu: Y(k) = ΦT(k)·Θ(k) (17)
  • Dann kann das auf dem Kalman-Filter basierende Verfahren der rekursiven Parameterschätzung ausgedrückt werden als:
    Figure 00080001
  • Wobei Θ ^(k + 1) der geschätzte Parametervektor ist, K, Q, P verwandte Zwischenvariablen (Matrizen) sind und R1 und R2 Konstante sind (kalibrierbare Variablen).
  • Es versteht sich, dass der Kalman-Filter-Ansatz zur Parameteridentifikation ein möglicher Ansatz ist, der verwendet werden kann. Alternativ kann jedes Verfahren zur rekursiven Schätzung verwendet werden, mit variierender Robustheit und Genauigkeit, wie der Durchschnittsfachmann versteht.
  • Nun unter Bezugnahme auf die SOC-Schätzung schätzt ein nichtlinearer Beobachter die Zustände (VOC, VC), nachdem ein Algorithmus zur rekursiven Schätzung gewählt ist und die Schaltungsparameter gut erfahren worden sind. In der dargestellten Ausführungsform kann unter der Annahme, dass die verwandten Parameter aus Gleichung (16) identifiziert worden sind, der Beobachter unter Verwendung der identifizierten Parameter realisiert werden:
    Figure 00080002
  • Es sei
    Figure 00080003
    Figure 00090001
  • Unter der Annahme einer präzisen Schätzung von Schaltungsparametern ist der oben gezeigte Beobachter insofern stabil, als durch entsprechendes Wählen des Verstärkungsfaktors L das Beobachtersystem stabil gemacht werden kann, wie der Durchschnittsfachmann versteht. Schließlich würde für diesen Beobachter ein fester Verstärkungsfaktor (L-Matrix) für die ganze, durch die Gleichungen (10) und (11) dargestellte Familie von Li-Ionen-Batterien funktionieren. Schließlich kann der Beobachterverstärkungsfaktor L derart gewählt werden, dass L1 > 0, L2 = 0, so dass die Fehlerdynamik für die ganze Familie der Batterie unter beliebigen Betriebsbedingungen immer stabil ist.
  • In einem Aspekt der Erfindung wird der nichtlineare Term dVOC/dSOC als eine stückweise lineare Funktion ausgedrückt:
    Figure 00090002
  • Es versteht sich, dass der nichlineare Term dVOC/dSOC durch eine nichtlineare Abbildung aus VOC bestimmt wird. Die stückweise lineare Abbildung ist eine Möglichkeit, andere Abbildungen sind möglich.
  • Es versteht sich, dass der beschriebene Beobachter nur ein Beispiel ist und dass in anderen Ausführungsformen der Erfindung andere Beobachter verwendet werden können.
  • Um Gleichung (16) verwenden zu können, muss der Wert VOC bekannt sein, der nicht direkt verfügbar ist, wenn ein Regelkreisidentifikationsverfahren verwendet wird. Vielmehr muss VOC durch den Beobachter erhalten werden. Der Beobachter hängt jedoch von geschätzten Parametern ab. Zur Behandlung dieser Situation kann für die betrachtete Batterie in dem Ausführungsbeispiel, wenn das Schlüssel-Ein nach der Batterie für eine ausreichend lange Zeit geruht hat, die Messung der Anschlussspannung als die Leerlaufspannung angesehen werden. Dies wiederum ergibt einen Anfangsmesswert von SOC. Zudem funktioniert eine Amperestundenintegration adäquat, wenn der Zeithorizont relativ kurz ist. Während des Steuerkreisbetriebs sollten die Parameter und die geschätzten Zustandsvariablen jeweils auf eine kleine Nachbarschaft der wahren Werte konvergieren.
  • Gemäß einem Aspekt der Erfindung wird ein kombinierter Steuerkreis-/Regelkreisbetrieb durchgeführt. 3 zeigt bei 60 die Bestimmung des Steuerkreisbetriebs gegenüber dem Regelkreisbetrieb.
  • Bei der dargestellten Ausführungsform beginnt der Fluss bei Block 62 (Zeit = 0). Die Zeit wird durch Tsample bei jedem Abtastintervall bei Block 64 inkrementiert. Bei dieser Ausführungsform arbeitet das System beim Entscheidungsblock 66 für eine Anfangszeitdauer T_calibration in einem Steuerkreismodus. Danach arbeitet das System im Regelkreismodus. Der Steuerkreismodussystembetrieb ist bei Block 68 angegeben. Der Regelkreismodussystembetrieb ist bei Block 70 angezeigt.
  • In den Steuerkreismodus wird bei Block 68 ein auf der Amperestundenintegration basierender SOC zum Bestimmen der Leerlaufspannung (OCV) VOC zur Parameteridentifikation verwendet; die identifizierten Parameter werden zum Ansteuern des Beobachters verwendet und der auf der Amperestundenintegration basierende SOC wird als die Batteriesteuerausgabe für das System verwendet.
  • Der ausgegebene SOC-Wert wird von einem Fahrzeugsystemcontroller zum Steuern des Fahrzeugs verwendet, wie der Durchschnittsfachmann versteht. Ausführungsformen der Erfindung sind auf keine bestimmte SOC-basierte Steuerung des Fahrzeugs beschränkt; vielmehr betreffen Ausführungsformen der Erfindung Verfahren zum Schätzen des SOC für die Verwendung durch solche Steuerungen.
  • In dem Regelkreismodus wird bei Block 70 der zuletzt geschätzte VOC-Wert für die Parameteridentifikation verwendet. Die identifizierten Parameter werden zum Ansteuern des Beobachters verwendet; der gegenwärtig geschätzte SOC wird als die Batteriesteuerausgabe verwendet.
  • Es versteht sich, dass die Bestimmung der Länge des Steuerkreisbetriebs auf anderen Weisen erfolgen kann. Beispielsweise kann die Bestimmung der Länge eines Steuerkreisbetriebs entweder auf einem Zeitgeber basieren oder über eine Eingabestrombeurteilung dahingehend, wie reich die Eingabe war und wie lang. Beispielsweise kann das System |dl/dt| überwachen und die Umschaltung auf die Regelkreissteuerung verhindern, bis |dl/dt| > Schwellwert für eine gewisse vorbestimmte Zeitdauer T_threshold.
  • 4 zeigt eine generische Beobachterarchitektur, einschließlich Parameteridentifikationsblock 82, OCV-Schätzungsblock 84, Eingaben 90, SOC-Berechnungsblock 92 und verschiedene Verzögerungsblocks 94.
  • Während des Regelkreisbetriebs schätzt der OCV-Schätzungsblock 84 die OCV (VOC, Schaltung 20, 2). Der Batterieladezustand (SOC) wird beim SOC-Berechnungsblock 92 aus der nichtlinearen Abbildung von VOC auf SOC bestimmt (1). Der Beobachter im OCV-Schätzungsblock 84 wird mit durch den Parameteridentifikationsblock 82 identifizierten Parametern angesteuert. Der zuletzt geschätzte OCV-Wert wird für die Parameteridentifikation verwendet. Zusätzlich zu dem Empfangen des zuletzt geschätzten OCV-Werts empfängt der Parameteridentifikationsblock 82 Eingaben 90, als Spannung, Strom und Temperatur dargestellt.
  • Um die Robustheit und Stabilität des Regelkreissystems weiter zu verbessern, können Identifiziererverstärkungsfaktor und Beobachterverstärkungsfaktor beide eingestellt werden, so dass der Regelkreissystemgesamtverstärkungsfaktor im Vergleich zu dem Gegenstück im Steuerkreis reduziert ist. Dies ist in 6 gezeigt. Der Fluss beginnt bei Block 100. Der Arbeitsmodus wird beim Entscheidungsblock 102 bestimmt. Der Steuerkreismodusbetrieb ist bei 104 angegeben. Der Regelkreisbetrieb ist bei Block 106 angegeben. Bei Block 104 werden im Steuerkreisbetrieb aggressivere Verstärkungsfaktorwerte für den Identifizierer und den Beobachter verwendet. Bei Block 106 werden im Regelkreisbetrieb weniger aggressive Verstärkungsfaktorwerte für den Identifizierer und den Beobachter verwendet.
  • Zusammengefasst beinhaltet der beschriebene Gesamtansatz in der dargestellten Ausführungsform mehrere Schritte. Beim Schlüssel-Ein sollte eine SOC-OCV-Nachschlagetabelle nach einer ausreichend langen Ruhezeit der Batterie eine ausreichend präzise SOC-Schätzung liefern. Die auf der Amperestundenintegration basierende SOC-Schätzung (und SOC-OCV-Abbildung) kann für die Parameteridentifikation verwendet werden (Steuerkreismodus). Gleichzeitig führt der Zustandsbeobachter (Schätzer) unter Verwendung identifizierter Parameter eine OCV-Schätzung durch. Mit Verstreichen der Zeit divergiert die Amperestundenintegration im Allgemeinen von dem realen SOC-Wert (somit OCV-Wert). Schließlich schaltet das System in den Regelkreismodus. Nachdem es sich im Regelkreismodus befindet, werden die identifizierten Parameter dem OCV-Schätzer zugeführt. Der OCV-Schätzer wiederum erzeugt einen OCV-Wert, der (nach einer einstufigen Verzögerung) dem Parameteridentifizierer zugeführt wird. Der geschätzte OCV-Wert wird auf der Basis einer bekannten SOC-OCV-Kurve in einen SOC-Wert umgesetzt. Beim Betrieb im Steuerkreis wird der hinsichtlich der Amperestunden integrierte SOC-Wert als die Batteriesteuerausgabe verwendet.
  • Ausführungsformen der Erfindung können viele Vorteile besitzen. Beispielsweise nutzt ein kombiniertes Steuerkreis-/Regelkreisverfahren mit Parameterschätzungs- und OCV-Schätzungsteilsystemen, besser die intrinsischen Eigenschaften von betrachteten Batterien. Die modulare Natur der Architektur gestattet die Verwendung von verschiedenen Identifizierern und Beobachtern. Beispielsweise können je nach den Arbeitsmodi verschiedene Identifizierer/Beobachter verwendet werden. Die beschriebene Ausführungsform zieht auch einen Verstärkungsplanungsansatz in Betracht, der verwendet wird, um sowohl ein schnelles Lernen in einem Steuerkreis und eine stabile Adaptation in einem Regelkreis zu erzielen.
  • 6 zeigt eine Simulation einer Ausführungsform der Erfindung. Ein VOC-Fehler ist bei 110 angegeben. Ein VOC-Schätzwert ist bei 112 angegeben. Ein Widerstandswert ist bei 114 angegeben. Ein Widerstandsschätzfehler ist bei 116 angegeben. Eine Stromeingabe ist bei 118 angegeben. Der Regelkreisschalter, bei 120 angegeben, wechselt von 0 zu 1, wenn das System vom Regelkreisarbeitsmodus zum Steuerkreisarbeitsmodus umschaltet. Ausführungsformen der Erfindung sind nicht auf jene hierin beschriebenen beschränkt. Innerhalb des Schutzbereichs der Erfindung sind verschiedene andere Ausführungsformen möglich. Beispielsweise können Ausführungsformen der Erfindung auf ein beliebiges äquivalentes Kreismodell höherer Ordnung erweitert werden, wo eine Spannungsquelle (OCV), ein Widerstand und eine Anzahl von Reihen-RC-Netzwerken, die in Reihe geschaltet sind, zum Modellieren der Batterie verwendet werden.
  • 7 ist eine schematische Darstellung eines Antriebsstrangs eines hybridelektrischen Fahrzeugs, der zum Verkörpern der Erfindung in der Lage ist. Das hybridelektrische Fahrzeug (HEV) mit Leistungsverzweigung ist ein parallelhybridelektrisches Fahrzeug. 7 zeigt die HEV-Antriebsstrangkonfiguration mit Leistungsverzweigung und das Steuersystem. Bei dieser Antriebsstrangkonfiguration gibt es zwei Leistungsquellen, die mit dem Triebstrang verbunden sind: 1) eine Kombination aus Verbrennungsmotor- und Generatorteilsystemen unter Verwendung eines Planetenradsatzes zum Verbinden miteinander und 2) das Elektroantriebssystem (Motor-, Generator- und Batterieteilsysteme). Das Batterieteilsystem ist ein Energiespeichersystem für den Generator und den Elektromotor.
  • Bei der ersten Leistungsquelle kann die Verbindungsmotorausgabeleistung in zwei Wege aufgeteilt werden, indem ein generatormechanischer Weg trωr (von dem Verbrennungsmotor zu dem Träger zum Außenrad zur Vorgelegewelle) und ein elektrischer Weg τgωg zu τmωm (von dem Verbrennungsmotor zu dem Generator zu dem Elektromotor zu der Vorgelegewelle) gesteuert wird. Der Weg zum Verteilen der Verbrennungsmotorleistung besteht darin, die Verbrennungsmotordrehzahl auf einen Sollwert zu steuern, was zu einer bestimmten Generatordrehzahl für eine gegebene Außenraddrehzahl (oder Fahrzeuggeschwindigkeit) führt, und zwar wegen der kinematischen Eigenschaft eines Planetenradsatzes.
  • Die Generatordrehzahl ändert sich gemäß der Fahrzeuggeschwindigkeit für eine bestimmte Verbrennungsmotorsolldrehzahl, und die Verbrennungsmotordrehzahl kann von der Fahrzeuggeschwindigkeit entkoppelt werden. Die sich ändernde Generatordrehzahl variiert die Verbrennungsmotorausgabeleistungsverteilung zwischen einem elektrischen Weg und einem mechanischen Weg. Zusätzlich führt die Steuerung der Verbrennungsmotordrehzahl zu einem Generatordrehmoment zum Reagieren gegen das Verbrennungsmotorausgabedrehmoment. Es ist dieses Generatorreaktionsdrehmoment, das das Verbrennungsmotorausgabedrehmoment auf das Außenrad des Plantenradsatzes und schließlich auf die Räder überträgt. Dieser Arbeitsmodus wird als ”positive Verteilung” bezeichnet. Es wird angemerkt, dass wegen der erwähnten kinematischen Eigenschaft des Planetenradsatzes der Generator sich möglicherweise in der gleichen Richtung seines Drehmoments drehen kann, das gegen das Verbrennungsmotorausgabedrehmoment reagiert. In diesem Betrieb gibt der Generator Leistung (wie der Verbrennungsmotor) zu dem Planetenradsatz ein, um das Fahrzeug anzutreiben. Dieser Arbeitsmodus wird als ”negative Verteilung” bezeichnet.
  • Wie in dem Fall des positiven Verteilungsmodus reagiert das aus der Generatordrehzahlsteuerung während einer negativen Verteilung resultierende Generatordrehmoment auf das Verbrennungsmotorausgabedrehmoment und überträgt das Verbrennungsmotorausgabedrehmoment auf die Räder. Diese Kombination aus Generator, Elektromotor und Planetenradsatz ist analog zu einem elektromechanischen CVT-Getriebe. Wenn die in 7 gezeigte Generatorbremse betätigt wird (Parallelmodusbetrieb) wird das Sonnenrad verriegelt, damit es sich nicht dreht, und das Generatorbremsdrehmoment liefert das Reaktionsdrehmoment auf das Verbrennungsmotorausgabedrehmoment. In diesem Arbeitsmodus wird alle Verbrennungsmotorausgabeleistung mit einem festen Untersetzungsverhältnis durch den mechanischen Weg zu dem Triebstrang übertragen.
  • Bei einem Antriebsstrangsystem mit Leistungsverzweigung erfordert der Verbrennungsmotor im Gegensatz zu herkömmlichen Fahrzeugen, dass das aus der Verbrennungsmotordrehzahlsteuerung resultierende Generatordrehmoment oder das Generatorbremsdrehmoment seine Ausgangsleistung sowohl durch den elektrischen als auch den mechanischen Weg (Verzweigungsmodus) oder durch den vollmechanischen Weg (Parallelmodus) zu dem Triebstrang zur Vorwärtsbewegung überträgt.
  • Bei der zweiten Leistungsquelle zieht der Elektromotor Strom von der Batterie und liefert den Antrieb unabhängig von dem Verbrennungsmotor an das Fahrzeug zur Vorwärts- und Rückwärtsbewegung. Dieser Arbeitsmodus wird als ”Elektroantrieb” bezeichnet. Außerdem kann der Generator Strom von der Batterie ziehen und gegen eine Einwegkupplung antreiben, die an die Verbrennungsmotorausgabewelle koppelt, um das Fahrzeug nach vorne anzutreiben. Wenn erforderlich, kann der Generator das Fahrzeug alleine nach vorwärts antreiben. Dieser Betrieb wird als der Generatorantriebsmodus bezeichnet.
  • Die Operation dieses Antriebsstrangsystems mit Leistungsverzweigung integriert im Gegensatz zu herkömmlichen Antriebsstrangsystemen die beiden Leistungsquellen, so dass sie nahtlos zusammenarbeiten, um die Anforderung des Fahrers zu erfüllen, ohne die Systemgrenzen (wie etwa Batteriegrenzen) zu übersteigen, während die Antriebsstrangsystemeffizienz und -leistung insgesamt optimiert werden. Eine Koordinationssteuerung zwischen den beiden Leistungsquellen wird benötigt. Wie in 1 gezeigt, gibt es einen hierarchischen Fahrzeugsystemcontroller (VSC – Vehicle System Controller), der in diesem Antriebsstrangsystem mit Leistungsverzweigung die Koordinationssteuerung durchführt. Unter normalen Antriebsstrangbedingungen (keine Teilsysteme/Komponenten fehlerhaft) interpretiert der VSC die Anfragen des Fahrers (z. B. PRND und Beschleunigungs- oder Verlangsamungsbefehl) und bestimmt dann den Raddrehmomentbefehl auf der Basis der Fahrernachfrage und der Antriebsstranggrenzen. Außerdem bestimmt der VSC, wann jede Leistungsquelle wie viel Drehmoment liefern muss, um die Drehmomentanfrage des Fahrers zu erfüllen und den Arbeitspunkt (Drehmoment und Drehzahl) des Verbrennungsmotors zu erreichen.
  • Unter weiterer Bezugnahme auf 7 werden ein Fahrzeugsystemcontroller (VSC) 250, ein Batterie- und Batterieenergiesteuermodul (BCM – Batterie Energy Control Module) 252 und ein Getriebe 254 gezeigt. Ein Verbrennungsmotor 256 verteilt das Drehmoment an das Getriebe 254. Das Getriebe 254 enthält eine Planetenradeinheit 260, die ein Außenrad 262, ein Sonnenrad 264 und eine Planetenträgerbaugruppe 266 umfasst. Das Außenrad 262 verteilt Drehmoment zu Stufenverhältniszahnrädern, die kämmende Zahnradelemente 268, 270, 272, 274 und 276 umfassen. Eine Drehmomentabgabewelle 278 für das Getriebe 254 ist über einen Differenzial- und Achsenmechanismus 282 antreibbar mit Fahrzeugtraktionsrädern 280 verbunden.
  • Zahnräder 270, 272 und 274 sind auf einer Vorgelegewelle montiert, wobei das Zahnrad 272 ein vom Elektromotor angetriebenes Zahnrad 284 in Eingriff nimmt. Der Elektromotor 286 treibt das Zahnrad 284 an, das als eine Drehmomenteingabe für die Vorgelegewelleverzahnung dient.
  • Die Batterie liefert elektrischen Strom an den Elektromotor. Der Generator 290 ist auf bekannte Weise elektrisch mit der Batterie und dem Elektromotor 286 verbunden.
  • Ebenfalls in 1 sind ein Getriebesteuergerät (TCM – Transmission Control Module) 300 und ein Bremssystemsteuergerät (BSCM – Brake System Control Module) 302 gezeigt. Das TCM 300 liefert die Generatorbremssteuerung an die Generatorbremse 304, liefert die Generatorsteuerung an den Generator 290 und liefert die Elektromotorsteuerung an den Elektromotor 286. Das BSCM 302 liefert einen Befehl zum regenerativen Bremsen an das VSC 250. Das VSC 250 erhält auch eine Fahrpedalpositionssensoreingabe (APPS – Acceleration Pedal Position Sensor) und eine PRND-Eingabe (Park-Reverse-Neutral-Drive). Der VSC 250 liefert auch Ausgaben für: Verbrennungsmotorsolldrehmoment an Verbrennungsmotor/Steuerung 256; Radsolldrehmoment, Verbrennungsmotorsolldrehzahl und Generatorbremsbefehl an das TCM 300 und eine Schaltschützsteuerung an die Batterie/BCM 252.
  • Die Betankung wird auf der Basis von Fahrer- und anderen Eingaben geplant. Der Verbrennungsmotor 256 liefert Leistung an die Planetenradeinheit 260. Die verfügbare Verbrennungsmotorbremsleistung wird durch Höchstlasten reduziert. Leistung wird von dem Planetenaußenrad an die Vorgelegezahnräder 270, 272, 274 geliefert. Von dem Getriebe ausgegebene Leistung treibt die Räder an. Ebenfalls in 1 gezeigt, empfängt die Batterie 252 periodisch elektrische Wechselstromenergie von dem Netz über einen an das Netz angeschlossenen Ladeport 306. Ein Bordladegerät 308 empfängt die elektrische Wechselstromenergie vom Ladeport 306. Das Ladegerät 308 ist ein Wechselstrom-Gleichstrom-Wandler, der die empfangene elektrische Wechselstromenergie in für das Laden der Batterie 252 geeignete elektrische Gleichstromenergie umwandelt. Das Ladegerät 308 wiederum liefert die elektrische Gleichstromenergie an die Batterie 252, um die Batterie 252 während der Wiederaufladeoperation zu laden.
  • Ausführungsformen der Erfindung sind nicht auf jene hierin beschriebenen beschränkt. Innerhalb des Schutzbereichs der Erfindung sind verschiedene andere Ausführungsformen möglich.
  • Wenngleich oben Ausführungsbeispiele beschrieben werden, ist nicht beabsichtigt, dass diese Ausführungsformen alle möglichen Formen der Erfindung beschreiben. Vielmehr sind die in der Patentschrift verwendeten Wörter Wörter der Beschreibung statt der Beschränkung, und es versteht sich, dass verschiedene Änderungen vorgenommen werden können, ohne von dem Gedanken und Schutzbereich der Erfindung abzuweichen. Außerdem können die Merkmale verschiedener implementierender Ausführungsformen kombiniert werden, um weitere Ausführungsformen der Erfindung auszubilden.
  • Bezugszeichenliste
  • Fig. 1
    • OCV nach vier Stunden
    Fig. 3
    1
    Zeit = 0
    64
    Zeit = Zeit + Tsample
    66
    Zeit > T_calibration
    68
    System im Steuerkreisbetrieb: 1. Verwenden des auf der Amperestundenintegration basierenden SOC → OCV zur Parameteridentifikation; 2. Verwenden der identifizierten Parameter zum Ansteuern des Beobachters; 3. Verwenden des auf der Amperestundenintegration basierenden SOC als Batteriesteuerausgabe.
    70
    System im Regelkreisbetrieb: 1. Verwenden der zuletzt geschätzten OCV zur Parameteridentifikation; 2. Verwenden identifizierter Parameter zum Ansteuern des Beobachters; 3. Verwenden des gegenwärtig geschätzten SOC als Batteriesteuerausgabe.
    Fig. 4
    84
    OCV-Schätzblock
    82
    Parameteridentifikationsblock
    90
    Eingang bzw. Eingabe
    Fig. 5
    102
    ArbModus = Regelkreis?
    104
    Verstärkungsfaktoreinstellung GAIN_Open für Identifzierer und Beobachter verwenden
    106
    Verstärkungsfaktoreinstellung GAIN_Closed für Identifzierer und Beobachter verwenden
    Fig. 6
    110
    VOC-Fehler
    112
    VOC geschätzt
    114
    Widerstandswert
    116
    Widerstandsschätzfehler
    118
    Stromeingabe
    120
    Regelkreisschalter
    Fig. 7
    (1)
    APPS
    Fahrpedalpositionssensor
    BPPS
    Bremspedalpositionssensor
    VSC
    Fahrzeugsystemcontroller
    TCM
    Getriebesteuergerät
    BCM
    Batteriesteuergerät
    BSCM
    Bremssystemsteuergerät
    O. W. C.
    Einwegkupplung
    256
    Motor/Steuerung
    252
    Batterie/BCM
    286
    Elektromotor
    262
    Außenzahnrad
    264
    Sonnenzahnrad
    308
    Bordladegerät
    306
    Ladeport
    (2)
    Verbrennungsmotor-Solldrehmoment
    (3)
    Rad-Solldrehmoment Verbrennungsmotor-Solldrehzahl Generatorbremsbefehl
    (4)
    Schaltschutzsteuerung
    (5)
    Regenerativer Bremsbefehl
    (6)
    Achsgetriebe
    (7)
    Planetengetriebe
    (8)
    Generatorbremssteuerung
    (9)
    Generatorsteuerung
    (10)
    Elektromotorsteuerung
    (11)
    Hochspannungsbus
    (12)
    Bremse
    (13)
    Wechselstromleistung
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • WO 06057468 A1 [0005]
    • EP 1873542 B1 [0005]
    • US 56534954 [0005]
    • US 20080054850 A1 [0005]

Claims (8)

  1. Elektrofahrzeug mit einem Verbrennungsmotor, einer Batterie mit einem Ladezustand (SOC) und einer Leerlaufspannung (OCV), wobei das Fahrzeug weiterhin Folgendes umfasst: einen Controller zum Schätzen des Batterie-SOC, einschließlich eines OCV-Schätzungsteilsystem mit einem adaptiven Beobachter zum Schätzen der Batterie-OCV, wobei die geschätzte Batterie-OCV durch eine nichtlineare Abbildung zu dem geschätzten Batterie-SOC in Beziehung steht; und wobei der Controller konfiguriert ist, auf der Basis des geschätzten Batterie-SOC eine Ausgabe zu generieren.
  2. Fahrzeug nach Anspruch 1, wobei die Batterie-OCV eine monoton ansteigende eineindeutige Funktion des Batterie-SOC ist.
  3. Fahrzeug nach Anspruch 2, wobei die Batterie-OCV eine monoton ansteigende differenzierbare eineindeutige Funktion des Batterie-SOC ist.
  4. Fahrzeug nach Anspruch 3, wobei der adaptive Beobachter die Batterie-OCV teilweise auf der Basis von dVOC/dSOC schätzt, wobei VOC die Leerlaufspannung (OCV) der Batterie ist.
  5. Fahrzeug nach Anspruch 7, wobei dVOC/dSOC eine nichtlineare Funktion von VOC ist.
  6. Fahrzeug nach Anspruch 5, wobei dVOC/dSOC eine stückweise lineare Funktionen von VOC ist.
  7. Fahrzeug nach Anspruch 1, wobei der adaptive Beobachter die Batterie-OCV teilweise auf der Basis einer vorausgegangenen Schätzung der Batterie-OCV schätzt.
  8. Fahrzeug nach Anspruch 1, wobei der adaptive Beobachter die Batterie-OCV teilweise auf der Basis von identifizierten Batterieparametern schätzt.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
AT520558B1 (de) * 2017-11-27 2019-05-15 Avl List Gmbh Rekursives, zeitreihenbasiertes Verfahren zur Zustandsermittlung eines elektrochemischen Reaktors
CN114252771A (zh) * 2021-12-13 2022-03-29 北京经纬恒润科技股份有限公司 一种电池参数在线辨识方法及***

Families Citing this family (27)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8890484B2 (en) * 2012-05-08 2014-11-18 GM Global Technology Operations LLC Battery state-of-charge estimator using robust H∞ observer
US9869725B2 (en) * 2012-05-16 2018-01-16 Robert Bosch Gmbh Battery system and method with capacity estimator
US9085238B2 (en) 2013-01-11 2015-07-21 Johnson Controls Technology Company Energy storage control system and method
AT512003A3 (de) * 2013-01-23 2014-05-15 Avl List Gmbh Verfahren zur Ermittlung eines regelungstechnischen Beobachters für den SoC
US9077182B2 (en) 2013-01-29 2015-07-07 Mitsubishi Electric Research Laboratories, Inc. Method for estimating state of charge for lithium-ion batteries
US9093940B2 (en) * 2013-02-14 2015-07-28 Deere & Company Methods of determining initial position of a rotor and systems thereof
US20140244193A1 (en) * 2013-02-24 2014-08-28 Fairchild Semiconductor Corporation Battery state of charge tracking, equivalent circuit selection and benchmarking
JP6214013B2 (ja) * 2013-02-28 2017-10-18 東莞賽微微電子有限公司Ｄｏｎｇｇｕａｎ Ｃｅｌｌｗｉｓｅ Ｍｉｃｒｏｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ Ｃｏ．，Ｌｔｄ． 電池の電量計量システム及び電池の電量計量方法
US9539912B2 (en) * 2014-02-20 2017-01-10 Ford Global Technologies, Llc Battery capacity estimation using state of charge initialization-on-the-fly concept
US9073547B1 (en) * 2014-05-22 2015-07-07 Ford Global Technologies, Llc Entering and exiting parallel operation of a powersplit hybrid powertrain
US10481210B2 (en) 2014-07-14 2019-11-19 Ford Global Technologies, Llc Methods to determine battery cell voltage relaxation time based on cell usage history and temperature
US9843069B2 (en) 2014-09-26 2017-12-12 Ford Global Technologies, Llc Battery capacity degradation resolution methods and systems
US20160103185A1 (en) * 2014-10-14 2016-04-14 Ford Global Technologies, Llc Electrified vehicle battery state-of-charge monitoring with aging compensation
US9731617B2 (en) 2014-12-04 2017-08-15 Ford Global Technologies, Llc Pattern based charge scheduling
CN104535932B (zh) * 2014-12-20 2017-04-19 吉林大学 一种锂离子电池荷电状态估计方法
US20160380460A1 (en) 2015-06-24 2016-12-29 Wind Inertia Technologies, S.L. Method and electrical energy storage unit for the of electrical power supply to a power grid node
DE102015222683B4 (de) * 2015-11-17 2018-06-21 Siemens Aktiengesellschaft Verfahren zum rechnergestützten Ermitteln von Parametern eines elektrochemischen Energiespeichers
CN105572596B (zh) * 2016-01-20 2019-02-19 上海交通大学 锂电池soc估算方法及***
US10118500B2 (en) 2016-03-09 2018-11-06 Ford Global Technologies, Llc Battery capacity estimation based on open-loop and closed-loop models
US10035426B2 (en) 2016-03-10 2018-07-31 Ford Global Technologies, Llc Battery power management in hybrid vehicles
US10370945B2 (en) 2016-04-08 2019-08-06 Khalifa University of Science and Technology Method and apparatus for estimating down-hole process variables of gas lift system
JP6871145B2 (ja) * 2017-12-14 2021-05-12 本田技研工業株式会社 電池状態推定装置
US10696181B2 (en) * 2018-08-06 2020-06-30 Ford Global Technologies, Llc Systems and methods for controlling charging of electrified vehicle auxiliary batteries
KR20200102927A (ko) * 2019-02-22 2020-09-01 주식회사 엘지화학 배터리 관리 시스템, 배터리 관리 방법, 배터리 팩 및 전기 차량
CN110346734B (zh) * 2019-06-19 2021-07-20 江苏大学 一种基于机器学习的锂离子动力电池健康状态估算方法
KR20210029878A (ko) * 2019-09-06 2021-03-17 주식회사 엘지화학 배터리 관리 장치, 배터리 관리 방법, 배터리 팩 및 전기 차량
CN113109712A (zh) * 2021-04-15 2021-07-13 上海交通大学宁波人工智能研究院 一种基于二分支等效电路的非线性观测器及soc估算方法

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6534954B1 (en) 2002-01-10 2003-03-18 Compact Power Inc. Method and apparatus for a battery state of charge estimator
WO2006057468A1 (en) 2004-11-29 2006-06-01 Lg Chem, Ltd. Method and system for battery state and parameter estimation
US20080054850A1 (en) 2006-09-05 2008-03-06 Samsung Sdi Co., Ltd. Battery management system and driving method thereof
EP1873542B1 (de) 2006-06-26 2010-09-01 Samsung SDI Co., Ltd. Einrichtung und Verfahren zur Schätzung des Ladungszustands einer Batterie

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6653817B2 (en) * 2001-06-26 2003-11-25 General Motors Corporation State-of-charge detection device for a battery
US7317300B2 (en) * 2003-06-23 2008-01-08 Denso Corporation Automotive battery state monitor apparatus
US7593821B2 (en) * 2004-11-23 2009-09-22 Lg Chem, Ltd. Method and system for joint battery state and parameter estimation
AT508307B1 (de) 2010-06-24 2015-01-15 Avl List Gmbh Verfahren zur bestimmung eines zustands von zellen einer energiespeichervorrichtung

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6534954B1 (en) 2002-01-10 2003-03-18 Compact Power Inc. Method and apparatus for a battery state of charge estimator
WO2006057468A1 (en) 2004-11-29 2006-06-01 Lg Chem, Ltd. Method and system for battery state and parameter estimation
EP1873542B1 (de) 2006-06-26 2010-09-01 Samsung SDI Co., Ltd. Einrichtung und Verfahren zur Schätzung des Ladungszustands einer Batterie
US20080054850A1 (en) 2006-09-05 2008-03-06 Samsung Sdi Co., Ltd. Battery management system and driving method thereof

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
AT520558B1 (de) * 2017-11-27 2019-05-15 Avl List Gmbh Rekursives, zeitreihenbasiertes Verfahren zur Zustandsermittlung eines elektrochemischen Reaktors
AT520558A4 (de) * 2017-11-27 2019-05-15 Avl List Gmbh Rekursives, zeitreihenbasiertes Verfahren zur Zustandsermittlung eines elektrochemischen Reaktors
CN114252771A (zh) * 2021-12-13 2022-03-29 北京经纬恒润科技股份有限公司 一种电池参数在线辨识方法及***
CN114252771B (zh) * 2021-12-13 2024-05-07 北京经纬恒润科技股份有限公司 一种电池参数在线辨识方法及***

Also Published As

Publication number Publication date
US20130006455A1 (en) 2013-01-03
CN102848930B (zh) 2015-09-30
CN102848930A (zh) 2013-01-02
DE102012210866B4 (de) 2018-03-29
US8706333B2 (en) 2014-04-22

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