專利名稱：實時確定可充電蓄電池設備狀態(tài)的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明大體上涉及實時確定可充電蓄電池設備狀態(tài)的方法。
背景技術(shù)：
混合動力電動和蓄電池供電車輛通常使用存儲在可充電蓄電池中的能量來操作車輛的一個或以上的系統(tǒng)?？沙潆娦铍姵乜梢允褂脼槔缗c內(nèi)燃機組合來推進車輛(例如混合動力電動車輛)，或者可以單獨使用來推進車輛(例如蓄電池供電車輛)。在一些情況中，混合動力電動或蓄電池供電車輛包括估計器，其可以使用來確定可充電蓄電池的至少充電狀態(tài)(SOC)和功率狀態(tài)(SOP)。這個信息可以用來通知車輛操作者蓄電池的當時狀態(tài)。

發(fā)明內(nèi)容
一種實時確定可充電蓄電池設備狀態(tài)的方法包括實時測量可充電蓄電池的電流和電壓，以及輸入測量的電流和電壓到算法中。所述算法包括基于將可充電蓄電池的等價 RC電路描述為時間的函數(shù)的至少一個微分方程的直接解法的第一數(shù)學模型。第一數(shù)學模型構(gòu)造成產(chǎn)生多個可用于預測可充電蓄電池設備狀態(tài)的參數(shù)。所述算法還包括構(gòu)造成使上述參數(shù)隨時間回歸的第二數(shù)學模型，以及構(gòu)造成估計可充電蓄電池設備狀態(tài)的第三數(shù)學模型。所述方法仍然還包括使用算法來確定可充電蓄電池設備的狀態(tài)。本發(fā)明還公開了以下方案
方案1. 一種實時確定和預測可充電蓄電池設備狀態(tài)的方法，包括 經(jīng)由相應的測量設備，實時測量可充電蓄電池的電流和電壓； 經(jīng)由可操作地聯(lián)接到存儲器和編碼有用于實時確定可充電蓄電池設備狀態(tài)的算法的計算機可讀介質(zhì)的處理器，在算法中使用測量的電流和電壓，其中該算法包括
基于將可充電蓄電池的等價RC電路表征為時間的函數(shù)的至少一個微分方程的直接解法的第一數(shù)學模型，其中第一數(shù)學模型構(gòu)造成產(chǎn)生可用于確定可充電蓄電池的狀態(tài)的多個參數(shù)；以及
構(gòu)造成隨時間回歸所述多個參數(shù)的第二數(shù)學模型，以及構(gòu)造成估計可充電蓄電池的狀態(tài)的第三數(shù)學模型；以及經(jīng)由處理器，應用所述算法來確定可充電蓄電池的狀態(tài)。方案2.如方案1所述的方法，其中第一數(shù)學模型表示為
權(quán)利要求
1.一種實時確定和預測可充電蓄電池設備狀態(tài)的方法，包括 經(jīng)由相應的測量設備，實時測量可充電蓄電池的電流和電壓；經(jīng)由可操作地聯(lián)接到存儲器和編碼有用于實時確定可充電蓄電池設備狀態(tài)的算法的計算機可讀介質(zhì)的處理器，在算法中使用測量的電流和電壓，其中該算法包括基于將可充電蓄電池的等價RC電路表征為時間的函數(shù)的至少一個微分方程的直接解法的第一數(shù)學模型，其中第一數(shù)學模型構(gòu)造成產(chǎn)生可用于確定可充電蓄電池的狀態(tài)的多個參數(shù)；以及構(gòu)造成隨時間回歸所述多個參數(shù)的第二數(shù)學模型，以及構(gòu)造成估計可充電蓄電池的狀態(tài)的第三數(shù)學模型；以及經(jīng)由處理器，應用所述算法來確定可充電蓄電池的狀態(tài)。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其中第一數(shù)學模型表示為
3.如權(quán)利要求2所述的方法，其中多個參數(shù)包括R、R。t。、R。td、C。、Cd和V。。。
4.如權(quán)利要求1所述的方法，其中第二數(shù)學模型包括構(gòu)造成隨時間利用測量的電流和電壓回歸所述模型參數(shù)的加權(quán)遞歸最小二乘法。
5.如權(quán)利要求1所述的方法，其中可充電蓄電池的狀態(tài)是充電狀態(tài)(S0C)，并且其中第三數(shù)學模型表示為
6.如權(quán)利要求5所述的方法，其中在可充電蓄電池的充電狀態(tài)(S0C。)期間的充電狀態(tài)表示為
7.如權(quán)利要求1所述的方法，其中可充電蓄電池的狀態(tài)是功率狀態(tài)(S0P)，并且其中第 數(shù)學模型構(gòu)造成i)估計蓄電池的充電功率能力P。，其表示為
8.如權(quán)利要求1所述的方法，其中可充電蓄電池的狀態(tài)是功率狀態(tài)(S0P)，并且其中第 數(shù)學模型構(gòu)造成i)估計可充電蓄電池的放電功率能力Pd，其表示為
9.如權(quán)利要求1所述的方法，其中算法的應用包括對于可充電蓄電池的充電狀態(tài)通過僅使用充電狀態(tài)數(shù)據(jù)作為輸入進行求解；或者，其中算法的應用包括對于可充電蓄電池的放電狀態(tài)通過僅使用放電狀態(tài)數(shù)據(jù)作為輸入進行求解。
10.一種用于車輛的控制系統(tǒng)，包括 模塊，其包括至少一個可充電蓄電池；第一設備，用于測量流動通過所述至少一個可充電蓄電池的電流的幅度和方向； 第二設備，用于測量至少一個蓄電池的電壓，以及控制器，其可操作地與所述模塊相關(guān)聯(lián)，該控制器包括可操作地聯(lián)接到存儲器和聯(lián)接到編碼有算法的計算機可讀介質(zhì)的處理器，該處理器構(gòu)造成執(zhí)行該算法，該算法利用分別從第一和第二設備獲得的測量的電流和電壓預測至少一個可充電蓄電池的狀態(tài)，該算法包括基于將至少一個可充電蓄電池的等價RC電路表征為時間的函數(shù)的至少一個微分方程的直接解法的第一數(shù)學模型，其中第一數(shù)學模型構(gòu)造成產(chǎn)生可用于預測至少一個可充電蓄電池的狀態(tài)的多個參數(shù)；以及構(gòu)造成隨時間回歸所述多個參數(shù)的第二數(shù)學模型，以及構(gòu)造成估計至少一個可充電蓄電池的狀態(tài)的第三數(shù)學模型。
全文摘要
一種實時確定可充電蓄電池設備狀態(tài)的方法，包括實時測量可充電蓄電池電流和電壓；輸入測量的電流和電壓到算法；以及應用該算法來確定可充電蓄電池的狀態(tài)。該算法包括基于將蓄電池的等價RC電路表征為時間的函數(shù)的至少一個微分方程的直接解法的第一數(shù)學模型。第一數(shù)學模型產(chǎn)生可用來確定蓄電池狀態(tài)的多個參數(shù)。該算法還包括構(gòu)造成隨時間回歸參數(shù)的第二數(shù)學模型，以及構(gòu)造成估計蓄電池狀態(tài)的第三數(shù)學模型。
文檔編號B60W20/00GK102540084SQ201110329060
公開日2012年7月4日 申請日期2011年10月26日 優(yōu)先權(quán)日2010年10月26日
發(fā)明者J.S.王, M.W.費爾布呂格, P.劉, S.王 申請人:通用汽車環(huán)球科技運作有限責任公司