[发明专利]估计混合电动车的电池的SOC的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种估计电池的充电状态的方法，尤其是关于一种估计混合电动车的电池的充电状态的方法，其能在考虑到车辆行驶中与车辆停止时，对于充电的状态具有影响的参数的变化充电，而更精准地估计电池的充电状态。

背景技术

一般而言，电动车辆使用锂离子电池作为驱动电力来源，该锂离子电池为二次电池，并使用来自电池的电能来驱动动力产生装置。驱动功率经由动力传输系统而传输到驱动轮，从而旋转驱动轮胎，由此使得车辆驱动。

在电池中，当介于正电极与负电极之间的终端电压在放电过程中逐渐降低到特定限制时，此终端电压快速地降低到一放电停止电压，使得电池丧失放电能力。当电池具有低于放电停止电压以下的电话的状况下继续放电时，产生电力的电极板与电解质产生化学反应并且被损坏，使得电池失去其作为电容器的功能。

因此，与电池的充电电容量成正比地驱动电动车辆。在驱动时，电动车辆利用驱动轮的旋转力量产生电力，并重新对电池充电。同时，如果在驱动电动车辆期间将电池完全放电，则难以再次对电池充电。因此，在电动车辆处于行驶中状态时，测量电池的充电的精确状态是非常重要的。然而，难以像传统车辆的油表那样测量电池的充电的精确状态，因为电池的不规律特性(其会随着温度以及放电等等而发生改变)。

检测电池的充电状态的方法包括利用电池的电压来确认电池的充电状态的方法，以及利用放电性能来确认电池的充电状态的方法，此二种方法均已商用化。

在第一个方法的情况下，电压根据电池的放电而下降。尤其是，当车辆快速加速时，无论充电状态如何，电压瞬间下降。因此，对于检查汽车内的电池的充电状态有限制。在第二个方法的情况下，由于电池可获得的充电状态随着负载状态而改变，例如车辆行驶的恒定速度Km/h，或车辆是否在城市中行驶，用以确认电池的充电状态的算法变得相当复杂。

另一方面，在驱动车辆之前，通常参照开路电压(OCV)来估计此电池的充电状态。电池充电状态的这种估计预先假设开路电压并不会随着环境而改变。然而，由于开路电压根据温度而实质地改变，所以无法准确地估计电池的充电状态。

此外，在油电混合车辆中，反复地充电和放电高电流。因此，充电电流与放电电流在期望的时间内被积分，然后积分的数值除以电池的总电容量，因而可以获得电池的改变的充电状态。此时，由于电池的输出与总电容量随着充电和放电循环而降低，因此电池的充电状态也被改变。然而，一种考虑到总电容量的改变以及电池输出，来估计电池的充电状态的方法，迄今仍未被开发出来。

发明内容

因此，本发明是用以解决上述先前技术中的问题，且本发明的目的是在提供一种用以估计电池的准确充电状态的装置与方法，其能够测量温度与开路电压的变化，以在尚未驱动车辆时的初始时间估计充电状态，并在驱动车辆时依据电池的充电和放电而测量电池的电容量的衰减。

为达成本发明的上述目的，根据本发明的方面，提供一种用以估计电池的充电状态的方法，其包括下列步骤：在充电状态时的起始估计中测量温度；测量开路电压；获得代表开路电压随温度变化的的变化的参数；以及利用这些参数以及此开路电压来计算充电状态，其中所述开路电压是根据所获得的参数而测量。

根据本发明，此方法更包括下列步骤：测量电流值，用以在初始时间之后的充电状态的估计期间积分(integrate)此电流；根据循环计算电池的电容量的衰减；以及将通过积分此电流所获得的数值除以根据循环的电池电容的衰减，而估计充电状态。

为了达成本发明的目的，根据本发明的另外方面，提供了一种用以估计电池的充电状态的装置，包括：温度传感器，用以测量温度；存储器，用以储存参数，这些参数表明根据温度变化的开路电压的变化；电压计，用以测量开路电压；以及控制器，其通过温度传感器与开路电压计，在电池的充电状态的初步估计期间测量温度与开路电压，并从存储器获得表明此开路电压随温度变化的改变的参数，从而利用这些参数以及根据所获得的参数而测量的开路电压，来计算电池的充电状态。

此装置进一步包括电流计，用以测量电流，其中，控制器通过此电流计测量电流，以在初始时间之后的充电状态的估计期间积分此电流、根据循环而计算此电池的电容量的衰减、并通过将由积分此电流所获得的数值除以根据循环的电池容量衰减值，而估计充电状态。

附图说明

图1是充电状态与开路电压的关系的图。

图2是示出S型曲线的图。

图3是示出根据温度变化的充电状态与开路电压的关系的变化的图。

图4至图7是示出根据温度变化的参数特性的图。

图8是示出根据循环的电池电容量的衰减的图。