車輛和用于控制車輛中的電池的方法
【技術領域】
[0001]本公開涉及一種車輛以及用于控制車輛中的電池的方法。
【背景技術】
[0002]電池組的衰減率可取決于當電池組處于空閑(idle)時間段(尤其是在炎熱的氣候下)時電池組的荷電狀態(tài)(SOC)。例如，電池的日歷壽命的衰減率可因取決于電池是否在0% S0C,50% SOC或100% SOC下空閑的多個因素而不同。在電池包含鋰鎳鈷錳氧化物(NCM)和鋰錳氧化物(LM0或尖晶石)的混合陰極材料的情況下，已經發(fā)現(xiàn)在40% -80%的SOC范圍內衰減率是最高的。因此，需求一種車輛以及用于控制車輛中的電池的方法，所述方法當確定不是立刻需要電池(例如，當車輛在長時間內處于點火開關關閉狀態(tài)時)并且進一步確定電池SOC處于指示高衰減率的范圍內時修改電池S0C。

【發(fā)明內容】

[0003]本公開的至少一些實施例包括一種用于控制車輛中的電池的方法，所述方法包括以下步驟:基于車輛空閑狀態(tài)和具有至少預定衰減率的電池，修改電池中的至少一些電池單元的荷電狀態(tài)(SOC)。所述至少一些電池單元的SOC被修改為使得在SOC被修改之后電池具有小于所述預定衰減率的衰減率。如在此所使用的，術語“車輛空閑狀態(tài)”不是指車輛“怠速”(即，當車輛停止時運轉)，相反地，“車輛空閑狀態(tài)”指的是車輛處于點火開關關閉狀態(tài)(即，不運行)。
[0004]所述車輛空閑狀態(tài)可以由駕駛員發(fā)起信號指示。所述車輛空閑狀態(tài)可以由車輛空閑超過預定時間指示。修改至少一些電池單元的SOC可包括:通過升高一些電池單元的SOC并降低一些其它電池單元的S0C，而使電池的SOC失去平衡。所述方法還可包括:當車輛在車輛空閑并且電池的SOC失去平衡之后運行時，平衡電池的S0C。所述電池可包括多種成分材料，并且所述預定衰減率基于至少電池的SOC以及所述多種成分材料中的至少一種。
[0005]本公開的至少一些實施例包括一種用于控制車輛中的電池的方法，所述方法包括以下步驟:基于預定事件和具有至少預定衰減率的電池，修改電池中的至少一些電池單元的荷電狀態(tài)(SOC)。所述至少一些電池單元的SOC被修改為使得在SOC被修改之后電池具有小于所述預定衰減率的衰減率。
[0006]所述預定事件可以是指示車輛將空閑超過預定時間的駕駛員發(fā)起信號。所述預定事件可以是車輛空閑超過預定時間。修改至少一些電池單元的SOC可包括:通過升高一些電池單元的SOC并降低一些其它電池單元的S0C，而使電池的SOC失去平衡。所述預定事件與車輛空閑超過預定時間相關，所述方法還可包括:當車輛在電池的SOC已經失去平衡之后運行時，平衡電池的S0C。所述電池可包括多種成分材料，并且所述預定衰減率基于至少電池的SOC以及所述多種成分材料中的至少一種。修改至少一些電池單元的SOC可包括升高電池單元的SOC或降低電池單元的SOC中的一種。
[0007]本公開的至少一些實施例包括一種車輛，所述車輛具有包括多個電池單元電池和包括至少一個控制器的控制系統(tǒng)，所述控制系統(tǒng)被配置為:基于預定事件和具有至少預定衰減率的電池，修改至少一些電池單元的SOC。所述控制系統(tǒng)被配置為:修改SOC，使得在所述至少一些電池單元的SOC被修改之后電池具有小于所述預定衰減率的衰減率。
[0008]所述控制系統(tǒng)被配置為:通過升高一些電池單元的SOC并降低一些其它電池單元的S0C，來修改至少一些電池單元的S0C，從而使電池的SOC失去平衡。所述預定事件與車輛空閑超過預定時間相關，所述控制系統(tǒng)還可被構造為:當車輛在電池的SOC失去平衡之后運行時，平衡電池的S0C。所述控制系統(tǒng)還可被配置為:接收駕駛員發(fā)起信號，所述預定事件是指示車輛將空閑超過預定時間的駕駛員發(fā)起信號。所述控制系統(tǒng)還可被配置為接收與車輛空閑時間相關的信號，其中，所述預定事件是車輛空閑超過預定時間。所述電池可包括多種成分材料，并且所述預定衰減率基于至少電池的SOC以及所述多種成分材料中的至少一種。所述車輛還可包括與所述電池分開的電氣存儲裝置，其中，所述控制系統(tǒng)可被配置為通過執(zhí)行下列操作中的一種來修改至少一些電池單元的SOC:通過將電荷從電池轉移到電氣存儲裝置而降低電池的SOC;或者通過將電荷從電氣存儲裝置轉移到電池而升高電池的 SOC。
【附圖說明】
[0009]圖1示出了根據本公開的實施例的車輛的示意圖；
[0010]圖2示出了圖解根據本公開的實施例的方法的流程圖。
【具體實施方式】
[0011]根據需要，在此公開了本發(fā)明的具體實施例；然而，應理解的是，所公開的實施例僅為本發(fā)明的示例，本發(fā)明可以以多種和替代的形式實施。附圖不一定按比例繪制；可放大或縮小一些特征以示出特定組件的細節(jié)。因此，在此所公開的具體結構和功能性細節(jié)不應該解釋為限制，而僅為用于教導本領域技術人員以多種形式應用本發(fā)明的代表性基礎。
[0012]圖1示出了根據本公開的實施例的車輛10。車輛10包括具有高壓電源14的電氣系統(tǒng)12，在該實施例中，高壓電源14是高壓(HV)電池。電池14包括高壓電池單元陣列16和電池控制器18。電池控制器18經由控制器局域網絡(CAN)連接至其他控制器，這些控制器中的一些或所有控制器構成控制系統(tǒng)。如圖1中所示，所述控制系統(tǒng)包括車身控制模塊(BCM) 20。BCM20除了與電池14通信以外，BCM 20還與遍布車輛12中的如由“其他CAN節(jié)點”22示意性地表示的其他控制器和系統(tǒng)通信。BCM 20還與DC/DC轉換器24通信，DC/DC轉換器24被構造為從高壓電池14接收高壓輸入。轉換器24輸出低壓(LV)電力，低壓電力通往低壓電力配電箱或保險絲盒26。低壓車輛負載27和低壓電池28可連接至保險絲盒26。如有需要，低壓電池28可向保險絲盒26和低壓負載27提供電力。
[0013]虛線30被示出為將低壓電池28連接至BCM 20，并且表示了低壓電池28與BCM 20之間的通信。高壓電池14除了通過轉換器24向低壓負載27供應低壓電力以外，高壓電池14還向高壓負載32提供高壓電力，高壓負載32可以是例如電動車輛或混合動力電動車輛中的牽引電動機。圖1中還示出了可選擇的外部存儲裝置34，外部存儲裝置34可以是例如超級電容器、另一電池或其它電氣存儲裝置。下面詳細地解釋的外部存儲器34可在本公開的一些實施例中被使用，以提供這樣的機構:通過所述機構可以按照期望使電池14的SOC增大或減小。
[0014]根據本公開的實施例，車輛10的控制系統(tǒng)(尤其是電池控制器18)可被配置為執(zhí)行多個步驟以幫助延長高壓電池組16的壽命。通常，電池控制器18可被配置為:基于預定事件和具有至少預定的衰減率的電池，而修改高壓電池組16中的至少一些電池單元的SOC0例如，所述預定事件可以與車輛空閑(即，車輛關閉超過預定時間)相關。這將例如通過駕駛員發(fā)起信號被傳遞至電池控制器18，所述駕駛員發(fā)起信號可由駕駛員通過儀表盤或操作開關或者智能鑰匙鏈上的按鈕發(fā)出。這樣的信號可以例如被車輛控制系統(tǒng)中的控制器接收，并且經由圖1中所示的其它CAN節(jié)點22傳遞至電池控制器18。這樣，當車輛操作員知道車輛將在較長的時間段(例如，二十四小時或者更長)內空閑時，所述預定事件可包括操作員啟動所述開關以將該信息提供至電池控制器18。
[0015]可選地，可監(jiān)視車輛系統(tǒng)，并且當車輛10已經空閑預定時間量時，可通過控制系統(tǒng)中的其它系統(tǒng)中的一個(諸如另一控制器或GPS接收器)將該信息直接傳送到電池控制器18。在這種情況下，所述“預定事件”包括車輛10已經空閑超過預定時間，如上面的示例，所述預定時間可以是二十四小時，然而，也可以使用其它時間段。實際上，所述預定時間可以是可校準的參數(shù)，所述參數(shù)可以隨著電池的壽命的進程而變化。值得注意的是，自動地監(jiān)視車輛系統(tǒng)并不與車輛駕駛員指示信號相排斥；更確切地說，兩個選項可以均是可用的。按照這種方式，如果車輛操作員