[发明专利]用于确定车辆中的电池的能量状态的值的方法及设备

说明书

本发明涉及用于确定车辆(1；1)中的可再充电电池(5)的能量状态(SOE)的值的方法，所述电池(5)连接至电消耗装置(4)；所述方法包括：将充电状态(SOC)确定为所述电池(5)的当前容量的量度；以及将所述能量状态(SOE)确定为所述电池(5)的至少剩余充电和放电能量的指示。根据本发明的方法还包括：基于与所述电消耗装置(4)的操作相关的至少一个参数(I，R，SOCmax，SOCmin)来计算并确定所述能量状态(SOE)的值，其中，所述至少一个参数(I，R，SOCmax，SOCmin)根据在所述电池(5)的充电或放电期间用于操作所述车辆(1；1)或电消耗装置(4)的模式而变化。本发明还涉及用于确定车辆(1；1)中的可再充电电池(5)的能量状态(SOE)的值的设备。

技术领域

本发明涉及一种用于确定车辆中的可再充电电池的能量状态(SOE)的值的方法，所述电池连接至电消耗装置；所述方法包括：将充电状态(SOC)确定为所述电池的当前容量的量度；以及将所述能量状态确定为所述电池的至少剩余充放电能量的指示。

本发明还涉及用于确定连接到所述车辆中的电消耗装置的可再充电电池的能量状态(SOE)的值的车辆中的设备；所述设备包括控制单元，控制单元连接到所述电池并且被配置为将所述充电状态(SOC)确定为所述电池的当前容量的量度，并且用于将所述能量状态(SOE)确定为所述电池的至少剩余的充电和放电能量的指示。

背景技术

在车辆领域，与具有替代动力源——即用作常规内燃机的替代方案的动力源——的车辆的推进有关的研究与开发有所增加。

例如具有汽油发动机或柴油发动机的形式的内燃机在相当低的燃料消耗的情况下提供高效率。然而，环境问题使对车辆的更环保的动力源进行的开发有所增加。特别地，电动车辆的发展已经成为有前途的替代方案。

存在包括电机的各种类型的车辆推进系统。例如，车辆可以单独借助于电机或借助于包括电机和内燃机二者的设备来进行操作。后一种替代方案通常被称为混合动力车辆(HEV)并且例如可以以下述方式来使用：内燃机用于在城市地区外驾驶时操作车辆，而电机可以在城市地区或需要限制有害污染物——例如一氧化碳和氮氧化物等——的排放的环境中使用。根据已知技术，电机借助于布置在车辆中的电能存储系统来操作，该电能存储系统通常具有由多个可再充电电池单元和相关联的控制单元形成的电池单元的形式。

在本公开内容的上下文中，术语“电动车辆”既指纯电动车辆，也指混合动力车辆。

此外，借助于内燃机以及从可再充电电能存储系统供电的电机进行操作的车辆通常被称为插电式混合动力电动车辆(PHEV)。插电式混合动力电动车辆使用具有可再充电电池的能量存储系统或可以通过与外部电源的连接恢复到包括充满电的状态的另一适当的能量源。

电动车辆涉及的技术与可再充电电池的发展密切相关。现今，锂离子电池被认为是路程、电力和充电时间的最佳电池技术。

对于电动车辆的驾驶员而言，需要获得与电池容量有关的信息。这样的信息例如可以用于确定在电池被放电成不能操作车辆的低水平之前可以使车辆行驶的剩余距离。在电动车辆中的这种剩余距离等效于在供应有柴油或汽油燃料的内燃机的常规车辆中使用剩余量的燃料能够行驶的距离。

为了估计车辆的牵引用电池的容量，确定电池的所谓的充电状态(SOC)是有用的。SOC参数通常以百分比表示并且与作为电池额定容量的百分比的当前电池能量容量对应。可以通过基于起始SOC以及随时间变化的电池容量随时间对电池电流进行积分来确定SOC。可以通过随时间对电流进行积分并将其联系到积分过程开始时的SOC和结束时的SOC来确定电池容量。

SOC参数例如用于防止电池的过度充电或防止过度放电，即可以用于指示电池是否需要充电。例如，对于给定的车辆而言，当在驾驶期间SOC值下降至20％时，可推荐对电池进行充电。因此，监控SOC参数对于防止电池的过度放电很重要。