混合動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)及車(chē)輛的制作方法【
技術(shù)領(lǐng)域：
】[0001]本公開(kāi)涉及電池管理技術(shù)，其中，所述電池管理技術(shù)能夠估計(jì)形成電池模型的組件的參數(shù)，以用于提供對(duì)相關(guān)電池的控制?！?br>背景技術(shù)：
】[0002]混合動(dòng)力電動(dòng)車(chē)輛（HEV)利用內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)與電動(dòng)馬達(dá)的組合來(lái)提供動(dòng)力。與僅具有內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的車(chē)輛相比，這種設(shè)置提高了燃料經(jīng)濟(jì)性。提高HEV中的燃料經(jīng)濟(jì)性的一種方法是在發(fā)動(dòng)機(jī)低效運(yùn)轉(zhuǎn)且其他方面也不需要發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)車(chē)輛的期間將發(fā)動(dòng)機(jī)關(guān)閉。在這些情況下，電動(dòng)馬達(dá)被用于提供驅(qū)動(dòng)車(chē)輛所需要的所有動(dòng)力。當(dāng)駕駛者動(dòng)力需求增加以至于電動(dòng)馬達(dá)不再能夠提供足夠的動(dòng)力以滿足所述需求時(shí)，或者，在諸如電池荷電狀態(tài)（SOC)下降到低于特定水平的其他情況下，所述發(fā)動(dòng)機(jī)必須以對(duì)于駕駛者來(lái)說(shuō)近乎一目了然的方式快速且平穩(wěn)地起動(dòng)。[0003]HEV包括電池管理系統(tǒng)，其中，所述電池管理系統(tǒng)對(duì)描述電池包和/或電池單體的當(dāng)前運(yùn)轉(zhuǎn)狀況的值進(jìn)行估計(jì)。電池包和/或電池單體運(yùn)轉(zhuǎn)狀況包括電池S0C、功率衰減、容量衰減和瞬時(shí)可用功率。在電池包的整個(gè)使用期，電池管理系統(tǒng)應(yīng)能夠在電池單體特性隨著電池單體老化而改變的期間，對(duì)值進(jìn)行估計(jì)。例如，計(jì)算電池系統(tǒng)的功率容量可幫助防止由過(guò)充電和過(guò)放電導(dǎo)致的電池?fù)p壞和/或其他失效模式。對(duì)一些參數(shù)進(jìn)行精確估計(jì)將提高性能和魯棒性，并將最終延長(zhǎng)電池包的有效使用期?！?br/>發(fā)明內(nèi)容】[0004]一種混合動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)包括電池單體和至少一個(gè)控制器。所述至少一個(gè)控制器基于由電池單體輸出的電壓的快速傅里葉變換（FFT)與輸入到電池單體的電流的FFT的商來(lái)輸出電池單體在滑動(dòng)窗口時(shí)間段的平均電阻抗。所述至少一個(gè)控制器還根據(jù)所述平均電阻抗來(lái)控制電池單體的運(yùn)轉(zhuǎn)。[0005]根據(jù)本發(fā)明，提供一種車(chē)輛，所述車(chē)輛包括：電池包，具有一個(gè)或更多個(gè)電池單體；以及至少一個(gè)控制器。所述至少一個(gè)控制器被配置為：基于由所述一個(gè)或更多個(gè)電池單體輸出的電壓的快速傅里葉變換與輸入到所述一個(gè)或更多個(gè)電池單體的電流的快速傅里葉變換的商，輸出所述一個(gè)或更多個(gè)電池單體在滑動(dòng)窗口時(shí)間段的平均電阻抗；如果所述平均電阻抗的虛分量與所述平均電阻抗的實(shí)分量的比率的量值小于或等于預(yù)定值，則基于所述實(shí)分量的量值來(lái)輸出所述一個(gè)或更多個(gè)電池單體在所述滑動(dòng)窗口時(shí)間段的平均內(nèi)電阻；如果所述比率的量值大于所述預(yù)定值，則基于校正因子與所述實(shí)分量的量值的乘積來(lái)輸出所述一個(gè)或更多個(gè)電池單體在所述滑動(dòng)窗口時(shí)間段的平均內(nèi)電阻；根據(jù)平均內(nèi)電阻來(lái)控制電池包的運(yùn)轉(zhuǎn)。[0006]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，所述校正因子和所述平均電阻抗的量值與所述實(shí)分量的比率成比例。[0007]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，所述至少一個(gè)控制器被進(jìn)一步配置為基于所述平均內(nèi)電阻來(lái)輸出可用的最大放電功率。[0008]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，所述至少一個(gè)控制器被進(jìn)一步配置為基于所述平均內(nèi)電阻來(lái)輸出可用的最大充電功率。[0009]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，所述預(yù)定值的范圍從0.1到0.5。[0010]根據(jù)本發(fā)明，提供一種方法，所述方法包括：基于由牽引電池輸出的電壓的快速傅里葉變換（FFT)與輸入到牽引電池的電流的FFT的商來(lái)輸出牽引電池在滑動(dòng)窗口時(shí)間段的平均電阻抗；如果所述平均電阻抗的虛分量與所述平均電阻抗的實(shí)分量的比率的量值小于或等于預(yù)定值，則基于所述實(shí)分量的量值來(lái)輸出牽引電池在所述滑動(dòng)窗口時(shí)間段的平均內(nèi)電阻；如果所述比率的量值大于所述預(yù)定值，則基于校正因子與所述實(shí)分量的量值的乘積來(lái)輸出牽引電池在滑動(dòng)窗口時(shí)間段的平均內(nèi)電阻；根據(jù)平均內(nèi)電阻來(lái)控制電池的運(yùn)轉(zhuǎn)。[0011]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，所述校正因子和所述平均電阻抗的量值與所述實(shí)分量的比率成比例。[0012]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，所述方法還包括：基于平均內(nèi)電阻來(lái)輸出在滑動(dòng)窗口時(shí)間段可用的最大放電功率。[0013]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，所述方法還包括：基于平均內(nèi)電阻來(lái)輸出在滑動(dòng)窗口時(shí)間段可用的最大充電功率?！靖綀D說(shuō)明】[0014]圖1是混合動(dòng)力電動(dòng)車(chē)輛的示意圖，其示出典型的動(dòng)力傳動(dòng)與能量?jī)?chǔ)存組件；[0015]圖2A是電池的等效電路模型的示意圖；[0016]圖2B是示出電池單體的平均內(nèi)電阻的計(jì)算的曲線圖；[0017]圖3是用于確定在電池管理方法中使用的一個(gè)或更多個(gè)電池參數(shù)的算法的流程圖；[0018]圖4是顯示用于確定等效電路模型中的電池參數(shù)的輸入電流波形（profile)和輸出電壓波形的曲線圖；[0019]圖5是顯示在每個(gè)時(shí)間步，在滑動(dòng)窗口內(nèi)，通過(guò)對(duì)輸入電流波形和輸出電壓波形進(jìn)行快速傅里葉變換所計(jì)算出的電池的估計(jì)的內(nèi)阻抗分布的曲線圖；[0020]圖6是顯示在每個(gè)時(shí)間步，通過(guò)對(duì)內(nèi)阻抗分布取平均值所計(jì)算出的估計(jì)的電池電化學(xué)阻抗的圖表。【具體實(shí)施方式】[0021]根據(jù)需要，在此公開(kāi)本發(fā)明的具體實(shí)施例；然而，將理解的是，所公開(kāi)的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明的示例，其中，本發(fā)明可被實(shí)現(xiàn)為各種替代形式。附圖無(wú)需按比例繪制；可放大或最小化一些特征以示出特定組件的細(xì)節(jié)。因此，在此公開(kāi)的特定結(jié)構(gòu)和功能細(xì)節(jié)不會(huì)被解釋為具有限制性，而僅僅作為用于教導(dǎo)本領(lǐng)域技術(shù)人員以多種形式使用本發(fā)明的代表性基礎(chǔ)。[0022]圖1示出典型的混合動(dòng)力電動(dòng)車(chē)輛。典型的混合動(dòng)力電動(dòng)車(chē)輛2可包括被機(jī)械連接到混合動(dòng)力傳動(dòng)裝置6的一個(gè)或更多個(gè)電動(dòng)馬達(dá)4。此外，混合動(dòng)力傳動(dòng)裝置6被機(jī)械連接到發(fā)動(dòng)機(jī)8?；旌蟿?dòng)力傳動(dòng)裝置6還被機(jī)械連接到驅(qū)動(dòng)軸10,其中，驅(qū)動(dòng)軸10被機(jī)械連接到車(chē)輪12。在另一個(gè)未在圖例中示出的實(shí)施例中，混合動(dòng)力傳動(dòng)裝置可為非可選式(non-selectable)齒輪傳動(dòng)裝置，其中，所述非可選式齒輪傳動(dòng)裝置可包括至少一個(gè)電機(jī)。當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)8被啟動(dòng)或關(guān)閉時(shí)，電動(dòng)馬達(dá)4可提供推進(jìn)能力和減速能力。電動(dòng)馬達(dá)4還充當(dāng)發(fā)電機(jī)，并可通過(guò)回收在摩擦制動(dòng)系統(tǒng)中通常會(huì)作為熱量流失的能量來(lái)在燃料經(jīng)濟(jì)性方面獲益。由于在特定情況下，混合動(dòng)力電動(dòng)車(chē)輛2可在電動(dòng)模式下運(yùn)轉(zhuǎn)，因此，電動(dòng)馬達(dá)4還可減少污染物排放。[0023]電池包14可包括一個(gè)或更多個(gè)電池單體，其中，所述一個(gè)或更多個(gè)電池單體儲(chǔ)存可由電動(dòng)馬達(dá)4使用的能量。車(chē)輛電池包14一般提供高電壓DC輸出。電池包14被電氣連接到電力電子模塊16。電力電子模塊可包括組成車(chē)輛計(jì)算系統(tǒng)的一個(gè)或更多個(gè)控制模塊。車(chē)輛計(jì)算系統(tǒng)可控制若干車(chē)輛特征、系統(tǒng)和/或子系統(tǒng)。所述一個(gè)或更多個(gè)模塊可包括但不限于電池管理系統(tǒng)。電力電子模塊16還被電氣連接到電動(dòng)馬達(dá)4,并提供在電池包14與電動(dòng)馬達(dá)4之間雙向傳遞能量的能力。例如，典型的電池包14可提供DC電壓，而電動(dòng)馬達(dá)4可能需要三相AC電流來(lái)運(yùn)轉(zhuǎn)。電力電子模塊16可根據(jù)電動(dòng)馬達(dá)4的需求將DC電壓轉(zhuǎn)換為三相AC電流。在再生模式下，電力電子模塊16將來(lái)自充當(dāng)發(fā)電機(jī)的電動(dòng)馬達(dá)4的三相AC電流轉(zhuǎn)換為電池包14所需要的DC電壓。[0024]除了提供用于推進(jìn)的能量之外，電池包14可為其他車(chē)輛電氣系統(tǒng)提供能量。典型的系統(tǒng)可包括DC/DC轉(zhuǎn)換器模當(dāng)前第1頁(yè)1 2