電里程影響因素的顯示和算法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本申請(qǐng)涉及針對(duì)包括能量轉(zhuǎn)換裝置(例如電機(jī))的車輛的滿電荷里程(range perfull charge)預(yù)測(cè)。
【背景技術(shù)】
[0002]車輛，例如電池電動(dòng)車輛(BEV)、插電式混合動(dòng)力電動(dòng)車輛(PHEV)、輕度混合動(dòng)力電動(dòng)車輛(MHEV)、或全混合動(dòng)力電動(dòng)車輛(FHEV)，包括能量存儲(chǔ)裝置，例如高壓(HV)電池，以用作車輛的推進(jìn)源。HV電池可包括部件和系統(tǒng)以輔助管理車輛的性能和運(yùn)轉(zhuǎn)。HV電池可包括電互連在電池單體端子與互連器母線之間的電池單體的一個(gè)或更多個(gè)陣列。HV電池和周圍環(huán)境可包括熱管理系統(tǒng)以輔助管理HV電池部件、系統(tǒng)和單個(gè)電池單體的溫度。具有一個(gè)或更多個(gè)HV電池的車輛可包括測(cè)量和/或估計(jì)描述HV電池、車輛部件、和/或電池單體當(dāng)前工況的電池管理系統(tǒng)。電池管理系統(tǒng)還可將與測(cè)量和估計(jì)相關(guān)的信息輸出至界面。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]—種用于估計(jì)車輛的滿電荷里程(RPC)的方法包括:響應(yīng)于檢測(cè)到影響車輛能量消耗的預(yù)定義狀況的存在，通過(guò)控制器向界面輸出RPC和指示預(yù)定義狀況影響RPC的程度的標(biāo)志。所述預(yù)定義狀況可包括輔助負(fù)載因素、由于駕駛類型導(dǎo)致的推進(jìn)因素、由于電池壽命導(dǎo)致的推進(jìn)因素、和由于環(huán)境狀況導(dǎo)致的推進(jìn)因素中的至少一個(gè)。RPC和所述標(biāo)志可基于說(shuō)明了所述預(yù)定義狀況的消耗率，且可基于車輛行駛的預(yù)選可校準(zhǔn)距離。RPC和所述標(biāo)志可基于說(shuō)明了所述預(yù)定義狀況的消耗率，且可當(dāng)所述預(yù)定義狀況存在時(shí)在駕駛周期的預(yù)定義間隔期間內(nèi)獲得。RPC和所述標(biāo)志還可基于與所述預(yù)定義間隔相關(guān)聯(lián)的平均能量消耗率和總車輛能量消耗。RPC和所述標(biāo)志還可基于所述平均能量消耗率與和所述預(yù)定義狀況相關(guān)聯(lián)的預(yù)選標(biāo)稱消耗狀況之間的差。所述間隔可為基于時(shí)間的間隔、基于行程的間隔、或基于距離的間隔。所述標(biāo)志中的至少一個(gè)可為顯示與車輛的能量存儲(chǔ)裝置的電荷狀態(tài)相關(guān)的里程距離的圖形元素。所述標(biāo)志中的至少一個(gè)可為顯示與車輛的能量存儲(chǔ)裝置的電荷狀態(tài)相關(guān)的功率消耗百分比的圖形元素。所述標(biāo)志中的至少一個(gè)為顯示在預(yù)選可校準(zhǔn)距離期間與RPC相關(guān)的能量消耗百分比的圖形元素。
[0004]—種電動(dòng)車輛包括一個(gè)或更多個(gè)車輛部件、用于將能量供應(yīng)至所述車輛部件的牽引電池、一個(gè)或更多個(gè)傳感器、控制器。一個(gè)或更多個(gè)傳感器監(jiān)控所述車輛部件、牽引電池和預(yù)選環(huán)境狀況?？刂破鞅慌渲脼?響應(yīng)于來(lái)自傳感器的輸入，向界面生成輸出，該輸出包括RPC和指示環(huán)境狀況與部件和電池的運(yùn)轉(zhuǎn)中的每個(gè)對(duì)RPC的影響程度的標(biāo)志。所述車輛部件中的至少一個(gè)可被配置為由駕駛員激活，且所述標(biāo)志可包括識(shí)別由于所述車輛部件中的至少一個(gè)的激活導(dǎo)致的RPC減少的指示符。所述車輛部件中的至少一個(gè)在被激活時(shí)可從電池引出電流，且所述標(biāo)志可包括識(shí)別由于所述車輛部件中的至少一個(gè)的激活導(dǎo)致的RPC減少的指示符。所述標(biāo)志可為顯示與預(yù)選的基于時(shí)間的間隔、基于行程的間隔、或基于距離的間隔相關(guān)的功率消耗百分比的圖形元素。
[0005]一種車輛牽引電池系統(tǒng)包括牽引電池、被配置為從牽引電池引出電流的車輛部件、界面、控制器?？刂破鞅慌渲脼?響應(yīng)于檢測(cè)到由于電流導(dǎo)致的能量消耗變化狀況，向界面輸出滿電荷里程(RPC)和指示由于電流導(dǎo)致的RPC減少的程度的標(biāo)志。所述標(biāo)志中的至少一個(gè)可為顯示與預(yù)選的基于時(shí)間的間隔、基于行程的間隔、或基于距離的間隔相關(guān)的功率消耗百分比的圖形元素。所述車輛還可包括被配置為由駕駛員激活的另一車輛部件?？刂破鬟€可被配置為:響應(yīng)于檢測(cè)到所述另一車輛部件的激活狀況，向界面輸出指示由于所述另一車輛部件的激活所導(dǎo)致的RPC減少的程度的標(biāo)志?？刂破鬟€可配置為:響應(yīng)于檢測(cè)到由于環(huán)境狀況導(dǎo)致的能量消耗變化狀況，向界面輸出指示由于環(huán)境狀況導(dǎo)致的RPC減少的程度的標(biāo)志。
【附圖說(shuō)明】
[0006]圖1為說(shuō)明了電池電動(dòng)車輛的示意圖。
[0007]圖2為說(shuō)明了車輛的示例的方框圖。
[0008]圖3為說(shuō)明了用于使?jié)M電荷里程(RPC)預(yù)測(cè)架構(gòu)運(yùn)轉(zhuǎn)的算法的示例的流程圖。
[0009]圖4為說(shuō)明了用于使RPC預(yù)測(cè)架構(gòu)運(yùn)轉(zhuǎn)的基于時(shí)間的算法的示例的流程圖。
[0010]圖5A為對(duì)界面的輸出的配置的示例的說(shuō)明圖，其可包括與RPC預(yù)測(cè)算法相關(guān)的能量消耗類別的指示符。
[0011 ] 圖5B為對(duì)界面的輸出的另一配置的示例的說(shuō)明圖，其可包括與RPC預(yù)測(cè)算法相關(guān)的能量消耗類別的指示符。
[0012]圖5C為對(duì)界面的輸出的另一配置的示例的說(shuō)明圖，其可包括與RPC預(yù)測(cè)算法相關(guān)的能量消耗類別的指示符。
[0013]圖f5D為對(duì)界面的輸出的另一配置的示例的說(shuō)明圖，其可包括與RPC預(yù)測(cè)算法相關(guān)的能量消耗類別的指示符。
[0014]圖5E為對(duì)界面的輸出的另一配置的示例的說(shuō)明圖，其可包括與RPC預(yù)測(cè)算法相關(guān)的能量消耗類別的指示符。
[0015]圖6為說(shuō)明了用于使RPC預(yù)測(cè)架構(gòu)運(yùn)轉(zhuǎn)的基于行程的算法的示例的流程圖。
[0016]圖7A和圖7B為說(shuō)明了用于使RPC預(yù)測(cè)架構(gòu)運(yùn)轉(zhuǎn)的基于距離的算法的示例的流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0017]本說(shuō)明書中描述了本申請(qǐng)的多個(gè)實(shí)施例。然而，應(yīng)當(dāng)理解的是，公開的實(shí)施例僅僅為示例且其它實(shí)施例可采取各種和可選的形式。附圖不需要按比例繪制；一些特征可被放大或縮小以顯示特定部件的細(xì)節(jié)。因此，本說(shuō)明書中公開的具體結(jié)構(gòu)和功能細(xì)節(jié)不應(yīng)被認(rèn)為是限制，但僅僅被認(rèn)為是用于教導(dǎo)本領(lǐng)域技術(shù)人員以多種形式利用本發(fā)明的代表性基礎(chǔ)。如本領(lǐng)域技術(shù)人員將理解的，參考任一【附圖說(shuō)明】和描述的各種特征可與一幅或更多其它附圖中說(shuō)明的特征結(jié)合以形成未明確說(shuō)明或描述的實(shí)施例。說(shuō)明的特征的組合提供了用于典型應(yīng)用的代表性實(shí)施例。然而，可能需要與本公開的教導(dǎo)一致的特征的各種組合和變型以用于特定應(yīng)用或?qū)嵤?br>[0018]圖1繪不了典型的插電式混合動(dòng)力電動(dòng)車輛(PHEV)的不意圖。典型的插電式混合動(dòng)力電動(dòng)車輛12可包括機(jī)械連接至混合動(dòng)力變速器16的一個(gè)或更多個(gè)電機(jī)14。電機(jī)14可以能夠作為馬達(dá)或發(fā)電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)。此外，混合動(dòng)力變速器16機(jī)械連接至發(fā)動(dòng)機(jī)18。混合動(dòng)力變速器16還機(jī)械連接至驅(qū)動(dòng)軸20，驅(qū)動(dòng)軸20機(jī)械連接至車輪22。當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)18被發(fā)動(dòng)或關(guān)閉時(shí)，電機(jī)14可提供推進(jìn)能力和減速能力。電機(jī)14還用作發(fā)電機(jī)且可通過(guò)回收通常將在摩擦制動(dòng)系統(tǒng)中作為熱損失的能量而提供燃料經(jīng)濟(jì)性收益。電機(jī)14還可提供減少的污染物排放，這是由于在一定狀況下混合動(dòng)力電動(dòng)車輛12可以以電動(dòng)模式或混合動(dòng)力模式運(yùn)轉(zhuǎn)以降低車輛12的整體燃料消耗。
[0019]牽引電池或電池組24存儲(chǔ)且提供可被電機(jī)14使用的能量。牽引電池24通常提供從牽引電池24內(nèi)的一個(gè)或更多個(gè)電池單體陣列(有時(shí)被稱為電池單體組)輸出的高壓直流電(DC)。電池單體陣列可包括一個(gè)或更多個(gè)電池單體。牽引電池24通過(guò)一個(gè)或更多個(gè)接觸器(未示出)電連接至一個(gè)或更多個(gè)電力電子模塊26。該一個(gè)或更多個(gè)接觸器當(dāng)被斷開時(shí)將牽引電池24與其它部件隔離且當(dāng)被閉合時(shí)將牽引電池24與其它部件連接。電力電子模塊26還電連接至電機(jī)14且提供在牽引電池24與電機(jī)14之間雙向轉(zhuǎn)移電能的能力。例如，典型的牽引電池24可提供DC電壓，而電機(jī)14可能需要三相交流電(AC)電壓以起作用。電力電子模塊26可根據(jù)電機(jī)14的需要將DC電壓轉(zhuǎn)換為三相AC電壓。在再生模式下，電力電子模塊26將來(lái)自電機(jī)14 (用作發(fā)電機(jī))的三相AC電壓轉(zhuǎn)換為牽引電池24需要的DC電壓。本說(shuō)明書中的描述同樣適于純電動(dòng)車輛。對(duì)于純電動(dòng)車輛，混合動(dòng)力變速器16可為連接至電機(jī)14的變速箱且可以不存在發(fā)動(dòng)機(jī)18。
[0020]除了提供用于推進(jìn)的能量之外，牽引電池24還提供用于其它車輛電子系統(tǒng)的能量。典型的系統(tǒng)可包括將牽引電池24的高壓DC輸出轉(zhuǎn)換為與其它車輛負(fù)載兼容的低壓DC供應(yīng)的DC/DC轉(zhuǎn)換模塊28。其它高壓負(fù)載，例如壓縮機(jī)和電加熱器，可不使用DC/DC轉(zhuǎn)換模塊28而直接連接至高壓。在典型的車輛中，低壓系統(tǒng)電連接至輔助電池30 (例如，12V電池)。
[0021]電池電控模塊(BECM) 33可與牽引電池24通信。BECM 33可用作用于牽引電池24的控制器且還可包括管理每個(gè)電池單體的溫度和電荷狀態(tài)的電子監(jiān)控系統(tǒng)。牽引電池24可具有溫度傳感器31，例如熱敏傳感器或其它溫度計(jì)。溫度傳感器31可與BECM 33通信以提供關(guān)于牽引電池24的溫度數(shù)據(jù)。溫度傳感器31還可設(shè)在牽引電池24內(nèi)的電池單體上或附近。還可以預(yù)期的是，可使用多于一個(gè)的溫度傳感器31以監(jiān)控電池單體的溫度。
[0022]車輛12可以為例如電動(dòng)車輛(比如PHEV、FHEV, MHEV或其中牽引電池24可由外部電源36再次充電的BEV)。外部電源36可為與電源插座的連接。外部電源36可電連接至電動(dòng)車輛供電設(shè)備(EVSE) 38。EVSE 38可提供電路和控制以調(diào)節(jié)和管理電源36與車輛12之間的電能轉(zhuǎn)移。外部電源36可將DC或AC電力提供至EVSE 38。EVSE 38可具有充電連接器40以用于插入車輛12的充電接口 34。充電接口 34可為配置為將來(lái)自EVSE 38的電力轉(zhuǎn)移至車輛12的任何類型的接口。充電接口 34可電連接至充電器或車載功率變換模塊32。功率變換模塊32可調(diào)節(jié)從EVSE 38供應(yīng)的電力以將適當(dāng)?shù)碾妷汉碗娏魉教峁┲翣恳姵?4。功率變換模塊32可與EVSE 38交互以調(diào)節(jié)對(duì)車輛12的電力傳輸。EVSE連接器40可具有與充電接口 34的對(duì)應(yīng)凹槽匹配的管腳。
[0023]說(shuō)明的各種部件可具有一個(gè)或更多個(gè)相關(guān)聯(lián)的控制器以控制和監(jiān)控部件的運(yùn)轉(zhuǎn)。控制器可通過(guò)串行總線(例如，控制器區(qū)域網(wǎng)(CAN)或通過(guò)離散導(dǎo)體(discreteconductor)通信。
[0024]電池單體，例如方型電池(prismatic cell)，可包括將存儲(chǔ)的化學(xué)能轉(zhuǎn)換為電能的電化學(xué)電池。方型電池可包括殼體、正極(陰極)和負(fù)極(陽(yáng)極)。在放電期間電解液可允許離子在陽(yáng)極與陰