用于計(jì)算綠色車輛的可能行駛距離的系統(tǒng)和方法
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種用于綠色車輛的可能行駛距離（DTE）的計(jì)算的系統(tǒng)和方法，其基于使用電池SOC對(duì)開(kāi)路電壓（OCV）表、電池溫度對(duì)能量效率表、能量效率對(duì)能量表等計(jì)算的可用能量來(lái)計(jì)算可能行駛距離（DTE），使得能夠考慮作為干擾因素之一的電池溫度而更準(zhǔn)確地計(jì)算DTE。該方法包括：由控制器基于電池的能量效率（η）、從能量效率對(duì)能量表中提取的充電狀態(tài)（SOC）為100%時(shí)的可用能量（E@SOC=100%）、和關(guān)于實(shí)時(shí)SOC（%）的信息，計(jì)算電池的當(dāng)前可用能量；由控制器基于所計(jì)算的可用能量計(jì)算DTE；以及在儀表板的顯示器上顯示所計(jì)算的DTE。
【專利說(shuō)明】用于計(jì)算綠色車輛的可能行駛距離的系統(tǒng)和方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及用于計(jì)算綠色車輛的可能行駛距離(distance to empty) (DTE)的系統(tǒng)和方法。更具體地，本發(fā)明涉及一種用于計(jì)算綠色車輛的DTE的系統(tǒng)和方法，其能夠計(jì)算電池的可用能量并且使用所計(jì)算的可用能量更準(zhǔn)確地計(jì)算DTE。
【背景技術(shù)】
[0002]綠色車輛被認(rèn)為是不排放廢氣的任何綠色車輛。這種類型的車輛包括使用電動(dòng)機(jī)的動(dòng)力驅(qū)動(dòng)的純電動(dòng)車輛、使用來(lái)自電動(dòng)機(jī)和發(fā)動(dòng)機(jī)的混合動(dòng)力驅(qū)動(dòng)的混合動(dòng)力車輛、通過(guò)由燃料電池內(nèi)產(chǎn)生的電力操作的電動(dòng)機(jī)的動(dòng)力驅(qū)動(dòng)的燃料電池車輛、或者比常規(guī)內(nèi)燃機(jī)車輛顯著降低排放的任何其他車輛。
[0003]在這種綠色車輛中通常安裝有作為驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)、轉(zhuǎn)換器等的電源的高壓電池。應(yīng)通過(guò)監(jiān)測(cè)電池的電壓、電流、溫度等并估算電池溫度和包括電池充電狀態(tài)(S0C) [%]的電池退化程度，使電池的當(dāng)前狀態(tài)維持在滿意的水平上。因此，在綠色車輛中安裝電池管理系統(tǒng)(BMS)，例如一種控制器，以便總體上管理電池的各種狀態(tài)、防止由于電池耐久性的退化導(dǎo)致電池壽命減少、估算電池的S0C，等等。
[0004]由此，在使用高壓電池的綠色車輛中檢測(cè)電池的S0C是非常重要的。特別是，需要開(kāi)發(fā)一種在行駛時(shí)通過(guò)檢測(cè)電池的S0C等經(jīng)由儀表板(cluster)通知駕駛者可能行駛距離(DTE)的技術(shù)。
[0005]通常，在汽油車和柴油車中，應(yīng)用這樣的系統(tǒng)和方法，其中以使用傳感器等測(cè)量燃料箱中的燃料量并且將累積燃料效率乘以剩余燃料量的方式預(yù)測(cè)當(dāng)前DTE。然而，在綠色車輛中，通過(guò)測(cè)量電池中每單位時(shí)間(例如，一秒鐘或一分鐘)使用的放電電流的量并由此估算電池的當(dāng)前S0C來(lái)預(yù)測(cè)當(dāng)前DTE。
[0006]以下，將參照?qǐng)D1和圖2說(shuō)明常規(guī)的綠色車輛的DTE計(jì)算方法。首先，通過(guò)控制器內(nèi)的S0C計(jì)算單元10估算電池的當(dāng)前S0C。
[0007]通過(guò)測(cè)量電池中每單位時(shí)間使用的放電電流的量并且累積所測(cè)量的量，然后通過(guò)對(duì)當(dāng)前累積的數(shù)據(jù)增加/減去關(guān)于干擾因素(例如，電池的溫度和退化程度)的數(shù)據(jù)和用于電池電壓補(bǔ)償?shù)拈_(kāi)路電壓(0CV)的數(shù)據(jù)來(lái)修正該S0C，而執(zhí)行電池的當(dāng)前S0C的估算。
[0008]接著，在DTE計(jì)算單元40中基于估算的S0C計(jì)算當(dāng)前DTE。在此情況下，所估算的S0C和計(jì)算的DTE被存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器60中。因此，通過(guò)對(duì)基于所估算的S0C計(jì)算的DTE加上/減去根據(jù)學(xué)習(xí)邏輯得到的DTE的初始值，而最終計(jì)算當(dāng)前DTE。然后，將最終計(jì)算的當(dāng)前DTE顯示在儀表板顯示器50上，以便駕駛者能夠識(shí)別當(dāng)前DTE。
[0009]當(dāng)駕駛者在室內(nèi)停車狀態(tài)下啟動(dòng)車輛并將車輛駕駛到戶外或?qū)④囕v停放在戶外時(shí)，外界溫度降低。然而，由于在DTE的計(jì)算中未考慮干擾因素當(dāng)中的電池溫度，所以電池溫度也降低。因此，沒(méi)有準(zhǔn)確計(jì)算而是過(guò)度(即，過(guò)高)計(jì)算了 DTE。此外，在長(zhǎng)距離行駛期間，在低電池S0C下DTE迅速減少。
[0010]在本【背景技術(shù)】部分中公開(kāi)的上述信息只是用于增強(qiáng)對(duì)本發(fā)明背景的理解，因此其可能包含不構(gòu)成本國(guó)內(nèi)本領(lǐng)域普通技術(shù)人員已知的現(xiàn)有技術(shù)的信息。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0011]本發(fā)明已努力解決與現(xiàn)有技術(shù)相關(guān)的上述問(wèn)題。相應(yīng)地，本發(fā)明提供了一種用于綠色車輛的可能行駛距離(DTE)的計(jì)算的系統(tǒng)和方法，其未采用基于電池的充電狀態(tài)(S0C)計(jì)算DTE的常規(guī)系統(tǒng)和方法，而是采用了基于使用電池S0C對(duì)開(kāi)路電壓(0CV)表、電池溫度對(duì)能量效率表、能量效率對(duì)能量表等計(jì)算的可用能量來(lái)計(jì)算DTE的方法，使得能夠考慮電池溫度而更準(zhǔn)確地計(jì)算DTE，而電池溫度是影響電池效率的多個(gè)干擾因素之一。
[0012]一方面，本發(fā)明提供了一種用于綠色車輛的DTE計(jì)算的方法，該方法包括:由控制器基于電池的能量效率(n)、從能量效率對(duì)能量表中提取的充電狀態(tài)(soc)為ιοο%時(shí)的可用能量和有關(guān)實(shí)時(shí)soc (%)的信息，計(jì)算電池的當(dāng)前可用能量；由控制器基于所計(jì)算的可用能量計(jì)算DTE ；以及在儀表板的顯示器上顯示所計(jì)算的DTE。
[0013]在一個(gè)示例性實(shí)施例中，能量效率(η )可通過(guò)以下方式計(jì)算:由控制器估算電池放電的負(fù)載狀態(tài)中的S0C ；由控制器從電池S0C對(duì)開(kāi)路電壓(0CV)表中提取與估算的當(dāng)前S0C相應(yīng)的開(kāi)路電壓和電流；以及由控制器通過(guò)將所提取的開(kāi)路電壓和電流代入以下等式中來(lái)計(jì)算電池的能量效率:
[0014]
【權(quán)利要求】
1.一種用于綠色車輛的可能行駛距離(DTE)的計(jì)算的方法，所述方法包括:由控制器基于電池的能量效率(n )、從能量效率對(duì)能量表中提取的充電狀態(tài)(soc)為100%時(shí)的可用能量(e@sqc=1.)、和關(guān)于實(shí)時(shí)soc (%)的信息，計(jì)算所述電池的當(dāng)前可用能量；由所述控制器基于所計(jì)算的可用能量計(jì)算DTE ;以及在儀表板的顯示器上顯示所計(jì)算的DTE。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述能量效率(Π)通過(guò)以下處理計(jì)算:估算所述電池放電的負(fù)載狀態(tài)中的SOC ;從電池SOC對(duì)開(kāi)路電壓(OCV )表中提取與估算的當(dāng)前SOC相應(yīng)的開(kāi) 路電壓和電流；以及通過(guò)將所提取的開(kāi)路電壓和電流代入以下等式中來(lái)計(jì)算所述電池的能量效率:
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其中，在估算所述S0C的處理中，將所估算的當(dāng)前S0C存儲(chǔ)在soc存儲(chǔ)器中，以便用于所述可用能量的計(jì)算。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述能量效率(Π)通過(guò)以下處理計(jì)算:測(cè)量所述電池放電的非負(fù)載狀態(tài)中的電池溫度；以及通過(guò)將所測(cè)量的電池溫度代入電池溫度對(duì)能量效率表中來(lái)提取與所測(cè)量的電池溫度相應(yīng)的能量效率。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述可用能量通過(guò)以下處理計(jì)算:將所述電池的能量效率代入所述能量效率對(duì)能量表中，從而提取所述充電狀態(tài)(S0C)為100%時(shí)的可用能量(Ε@?Μ);以及通過(guò)將所述電池的能量效率(n )、所述充電狀態(tài)(soc)為100%時(shí)的可用能量(E_e=1.)、和關(guān)于從S0C存儲(chǔ)器中提取的實(shí)時(shí)S0C (%)的信息代入以下等式中來(lái)計(jì)算所述可用能量:
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中通過(guò)將電池電效率(km/kwh)與可用能量相乘來(lái)計(jì)算所述DTE。
7.一種包含由處理器或控制器執(zhí)行的程序指令的非暫時(shí)性計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)，所述計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)包括:基于電池的能量效率(n)、從能量效率對(duì)能量表中提取的充電狀態(tài)(soc)為ιοο%時(shí)的可用能量和關(guān)于實(shí)時(shí)soc (%)的信息，計(jì)算所述電池的當(dāng)前可用能量的程序指令；基于所計(jì)算的可用能量計(jì)算DTE的程序指令；和在儀表板中顯示所計(jì)算的DTE的程序指令。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的非暫時(shí)性計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)，其中所述能量效率(η)通過(guò)以下處理計(jì)算:估算所述電池放電的負(fù)載狀態(tài)中的S0C ;從電池S0C對(duì)開(kāi)路電壓(0CV)表中提取與估算的當(dāng)前soc相應(yīng)的開(kāi)路電壓和電流；以及通過(guò)將所提取的開(kāi)路電壓和電流代入以下等式中來(lái)計(jì)算所述電池的能量效率:能量效率(η) = il-邊,1 -100^o
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的非暫時(shí)性計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)，其中，在估算所述S0C的處理中，將所估算的當(dāng)前S0C存儲(chǔ)在S0C存儲(chǔ)器中，以便用于所述可用能量的計(jì)算。
10.根據(jù)權(quán)利要求7所述的非暫時(shí)性計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)，其中所述能量效率(η)通過(guò)以下處理計(jì)算:測(cè)量所述電池放電的非負(fù)載狀態(tài)中的電池溫度；以及通過(guò)將所測(cè)量的電池溫度代入電池溫度對(duì)能量效率表中來(lái)提取與所測(cè)量的電池溫度相應(yīng)的能量效率。
11.根據(jù)權(quán) 利要求7所述的非暫時(shí)性計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)，其中所述可用能量通過(guò)以下處理計(jì)算:將所述電池的能量效率代入所述能量效率對(duì)能量表中，從而提取所述充電狀態(tài)(S0C)為100%時(shí)的可用能量(E_c=.);以及通過(guò)將所述電池的能量效率(η )、所述充電狀態(tài)S0C)為100%時(shí)的可用能量(E_e=1.)、和關(guān)于從S0C存儲(chǔ)器中提取的實(shí)時(shí)S0C (%)的信息代入以下等式中來(lái)計(jì)算所述可用能量:可用能量={50C - (100 - 4^ο
12.根據(jù)權(quán)利要求7所述的非暫時(shí)性計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)，其中通過(guò)將電池電效率(km/kwh)與可用能量相乘來(lái)計(jì)算所述DTE。
【文檔編號(hào)】G01R31/36GK103713262SQ201210567076
【公開(kāi)日】2014年4月9日 申請(qǐng)日期:2012年12月24日 優(yōu)先權(quán)日:2012年9月28日
【發(fā)明者】許相珍, 洪懿善, 卞榮燦, 樸宣映, 閔炳淳 申請(qǐng)人:現(xiàn)代自動(dòng)車株式會(huì)社, 起亞自動(dòng)車株式會(huì)社