用於汽車中電能存儲器件的實時壽命估計的方法和設備的製作方法
2023-05-08 18:43:41 2
專利名稱：用於汽車中電能存儲器件的實時壽命估計的方法和設備的製作方法
技術領域：
本發明一般涉及用於電能存儲器件的預期壽命估計。
背景技術：
各種系統使用能量存儲器件向電機提供電能，該電機可操作成提供動力轉矩。一種這樣的混合動力結構包括雙模式複合分離的電動機械傳動裝置，它利用了從原動機動力源接收動力的輸入構件和將動力從傳動裝置傳遞到汽車傳動系統的輸出構件，它們通常與內燃機相結合。第一和第二電動機/發電機可操作地與電能存儲器件連接，用於在該存儲器件和第一和第二電動機/發電機之間交換電能。提供一控制單元用於調節能量存儲器件和第一和第二電動機/發電機之間的電能交換。該控制單元還調節第一和第二電動機/發電機之間的電能交換。
在汽車動力系統中設計考慮的因素之一是能夠提供一致的汽車性能和元件/系統的使用壽命。混合動力汽車，更加特別地是其中採用了電池組系統的混合動力汽車給汽車系統的設計者提出了新的挑戰和權衡。已經發現，電能存儲器件如電池組系統的使用壽命隨著電池組的靜止溫度(resting temperature)的降低而延長。然而，較冷的工作溫度限制了電池的充電/放電性能，直到電池組的溫度升高。較暖的電池組更加容易向汽車推進系統提供所需的動力，但是持續的較暖的工作溫度會導致使用壽命縮短。
現代的混合動力汽車系統管理混合動力系統的工作的各個方面，以獲得改進的電池使用壽命。例如，控制電池放電深度，限制安培-小時(A-h)通過量，以及使用對流風扇冷卻電池組。汽車工作的周圍環境條件在很大程度上被忽略了。然而，周圍環境條件對電池的使用壽命有很大的影響。特別地，投放到整個北美的各個地理區域的同一型號的混合動力汽車不可能擁有相同的電池組壽命，即使所有汽車在同一循環下驅動。如果要導出有用的電池壽命的估計，就必須考慮汽車的環境。附加地，顧客預期、競爭和政府法規強加了必需滿足的多種性能標準，包括電池組的使用壽命。
電池組使用壽命終止可以用電池組的歐姆電阻來指示。典型地，電池組的歐姆電阻在汽車和電池組的大部分使用壽命期間是平的。然而，這會妨礙在大部分使用壽命中可靠地估計電池組的實時壽命狀態(『SOL』)。相反地，歐姆電阻對指示電池組的使用壽命的初始終止是極其有用的。
因此，需要一種方法和設備，用來對混合動力汽車的電能存儲器件提供可靠的實時壽命狀態。
發明內容
一種混合動力汽車動力系，包括可操作成與第一和第二電機交換電能的電能存儲器件，每一電機操作成將轉矩賦予給雙模式複合分離的電動機械傳動裝置，該傳動裝置具有四個固定的齒輪比和兩個連續的可變工作模式。一種確定電能存儲器件的壽命狀態的方法，包括監控經過電能存儲器件的電流，監控電能存儲器件的電荷狀態，監控在工作的活動周期中電能存儲器件的溫度，以及監控在工作的靜止周期中電能存儲器件的溫度。該方法還包括根據在工作的活動周期中和在工作的靜止周期中電能存儲器件的電流、電荷狀態以及溫度來確定電能存儲器件的壽命狀態。此外，根據在汽車的活動周期中和在汽車的不活動周期中電能存儲器件的電流、電荷狀態以及溫度來確定電能存儲器件的壽命狀態。
本發明在某些部件和部件的布置方面採用物理形式，並詳細地在隨附的附圖中描述和示出了這些部件的一個實施例，這些附圖構成本發明的一部分，其中圖1是根據本發明用於控制系統和動力系的一個示例性結構的示意圖；以及圖2是根據本發明的算法框圖。
具體實施例方式
現在參考附圖，其中所示出的僅僅是為了說明本發明的目的，而不是為了限制本發明，圖1示出了控制系統和根據本發明的實施例構造的示例性混合動力系統。該示例性混合動力系統包括多個操作成向傳動裝置提供動力轉矩的轉矩產生裝置，該傳動裝置向傳動動力系統提供動力轉矩。該轉矩產生裝置優選包括內燃機14和第一和第二電機56、72，該第一和第二電機操作成將從電能存儲器件74提供的電能轉換成動力轉矩。該示例性傳動裝置10包括雙模式複合分離的電動機械傳動裝置，其具有四個固定的齒輪比，其還包括多個齒輪，該齒輪操作成通過包含在該傳動裝置中的多個轉矩傳遞裝置將動力轉矩傳遞到輸出軸64和傳動系統。示例性傳動裝置10的機械性質在標題為「具有四個固定比的雙模式複合分離的混合動力電動機械傳動裝置」的美國專利No.6,953,409中詳細公開，在此將該專利引入作為參考。
再次參考圖1，該控制系統包括通過局域通信網絡交互的分布式控制模塊結構，用於向動力系統提供行動控制(ongoing control)，該動力系統包括發動機14，電機56、72以及傳動裝置10。
根據本發明的一個實施例可以構造示例性的動力系統。由於來自存儲於電能存儲器件(ESD)74中的燃料或電勢的能量轉換，該混合傳動裝置10從轉矩產生裝置接收輸入轉矩，該轉矩產生裝置包括發動機14和電機56、72。典型地，該ESD74包括一個或多個電池。在不改變本發明的思想的條件下，可以使用能夠存儲電能並分配電能的其它電能存儲器件代替電池。該ESD74優選根據多種因素確定尺寸，該因素包括再生要求、與通常的道路坡度和溫度相關的應用問題、以及諸如排放物的推進要求、動力輔助和電灶(electric range)。該ESD74通過直流電線與傳動功率變換器模塊(TPIM)19高壓直流耦合，該直流電線表示為傳遞導線27。該TPIM19通過傳遞導線29將電能傳遞給第一電機56，類似地，該TPIM19通過傳遞導線31將電能傳遞給第二電機72。電流可根據ESD74是否被充電或放電而在電機56、72和ESD74之間傳遞。TPIM19包括一對功率變換器和相應的電動機控制模塊，該電動機控制模塊配置成接收電動機控制命令並由此控制變換器的狀態，從而提供電動機驅動或再生功能。
電機56、72優選包括已知的電動機/發電機裝置。在電動機控制中，相應的變換器從ESD接收電流，並通過傳遞導線29和31向相應的電動機提供交流電流。在再生控制中，相應的變換器通過相應的傳遞導線從電動機接收交流電流，並向直流電線27提供電流。提供給變換器或者從變換器提供的淨直流電流可確定電能存儲器件74的充電或放電工作模式。優選地，電機A56和電機B72是三相交流電機，並且變換器包括輔助性三相電力電子器件。
在圖1中示出的並在下文描述的部件包括整個汽車控制結構的附屬設備，這些部件操作成對這裡描述的動力系統提供協調的系統控制。該控制系統操作成收集和綜合相關的信息和輸入，然後執行算法以控制各個致動器進而獲得控制目標，包括一些參數，例如燃料經濟性、排放物、性能、驅動性能，以及硬體保護，該硬體包括ESD74的電池和電動機56、72。控制系統的分布式控制模塊結構包括發動機控制模塊(『ECM』)23、傳動裝置控制模塊(『TCM』)17、電池組控制模塊(『BPCM』)21，以及傳動功率變換器模塊(『TPIM』)19。混合動力控制模塊(『HCP』)5提供上述控制模塊的拱形(overarching)控制和協調。一用戶界面(『UI』)13可操作地與多個裝置連接，通常汽車駕駛員可通過這些裝置控制或調整動力系的操作，該動力系包括傳動裝置10。對用戶界面13的示例性汽車駕駛員的輸入包括油門踏板、剎車踏板、變速齒輪選擇器和車輛速度巡航控制。在控制系統內，每一上述控制模塊通過區域網(『LAN』)通信總線6與其他控制模塊、傳感器和致動器通信。該LAN總線6允許各個控制模塊之間的控制參數和命令進行結構化通信。所採用的特殊通信協議是應用特定的。作為實例，一個通信協議是汽車工程師學會J1939。LAN總線和合適的協議在上述的控制模塊和其他模塊之間提供健壯的消息傳送和多控制模塊接口，該其他模塊可提供諸如防鎖剎車、牽引控制和車輛穩定性的功能。
HCP5提供混合動力系統的全部控制，用於ECM23、TCM17、TPIM19以及BPCM21的協調工作。根據來自用戶界面13和動力系的各個輸入信號，HCP5產生各種命令，包括發動機轉矩命令，用於混合傳動裝置10的各離合器的離合器轉矩命令；以及分別用於電機A和B的電動機轉矩命令。
ECM23可操作地與發動機14連接，其功能是從各個傳感器獲取數據，和通過多個離散的電線控制發動機14的各個相應的致動器，該離散電線共同地示出為集合線35。ECM23從HCP5接收發動機轉矩命令，並產生軸向轉矩請求。為了簡單起見，示出的ECM23通常通過集合線35和發動機14雙向對接。由ECM23感測的各個參數包括發動機冷卻液溫度、傳動裝置的發動機輸入速度、歧管壓力、環境溫度和環境壓力。利用ECM2 3進行控制的各個致動器包括燃料噴射器、點火模塊和風門控制模塊。
TCM17可操作地與傳動裝置10連接，其功能是從各個傳感器獲取數據，和向傳動裝置的離合器提供命令控制信號，即離合器轉矩命令。
BPCM21與和ESD74相聯的各個傳感器交互，以便向HCP5導出有關ESD74的狀態的信息。該傳感器包括電壓傳感器和電流傳感器，以及可操作成測量ESD74的工作條件的氣溫傳感器，該工作條件例如包括在ESD74的終端(未示出)兩端測量的溫度和電阻。感測的參數包括ESD電壓VBAT、ESD電流IBAT以及ESD溫度TBAT。導出的參數優選包括ESD電流IBAT、如可在ESD的終端兩端測量的ESD內電阻RBAT、ESD電荷狀態SOC以及ESD的其他狀態，包括可獲得的電能PBAT_MIN和PBAT_MAX。
傳動功率變換器模塊(TPIM)19包括上述的功率變換器和機械控制模塊，該機械控制模塊配置成接收電動機控制命令並由此控制變換器的狀態，從而提供電動機驅動或再生功能。TPIM19可操作成根據來自HCP5的輸入給電機A和B產生轉矩命令，該HCP由通過UI 13的駕駛員輸入和系統工作參數驅動。電動機轉矩由包括TPIM19的控制系統實現，以控制電機A和B。各個電動機速度信號由TPIM19從電動機相位信息或傳統的轉動傳感器導出。該TPIM19確定和傳送電動機速度給HCP5。
控制系統的每一上述控制模塊優選是通用的數字計算機，其通常包括微處理器或中央處理單元、只讀存儲器(ROM)、隨機存儲器(RAM)、電可編程序只讀存儲器(EPROM)、高速時鐘、模數轉換(A/D)和數模轉換(D/A)電路，輸入/輸出電路和設備(I/O)以及合適的信號調節和緩衝電路。每一控制模塊具有一組控制算法，包括駐留的程序指令和校準，其存儲在ROM中並被執行以提供每一計算機的相應功能。各個計算機之間的信息傳遞優選使用上述的LAN6實現。
在每一控制模塊中用於控制和狀態估計的算法通常在預置的循環中執行，使得每一算法在每一循環中執行至少一次。利用預置的校準，存儲在非易失性存儲器件中的算法由一個中央處理單元執行，並操作成監控來自傳感器的輸入和執行控制和診斷例程，從而控制相應設備的操作。典型地以規則的間隔執行循環，例如在行進的發動機和汽車工作過程中為每隔3.125、6.25、12.5、25和100毫秒。可替換地，響應於發生的事件執行算法。
在汽車的活動工作期間即在當汽車駕駛員使發動機和電機工作時，發生下文描述的動作，典型地是通過一個『接通』動作。休止周期包括當汽車駕駛員使發動機和電機的工作停止時的時間周期，典型地是通過一個『切斷』動作。響應於通過用戶界面13捕獲的駕駛員的動作，HCP的監控控制模塊5和一個或多個其它控制模塊可確定所需的傳動輸出轉矩T0。混合傳動裝置10的選擇性操縱的部件是適當受控的，並操縱成響應於駕駛員的要求。例如，在圖1示出的示例性實施例中，當駕駛員已經選擇了前進的換檔位置並操縱油門踏板或剎車踏板時，HCP5確定汽車如何以及何時加速或減速。HCP5還監控轉矩產生裝置的參數狀態，並確定實現加速或減速的期望速度所需的傳動裝置輸出。在HCP5的指導下，傳動裝置10在從低到高的輸出速度範圍上操作以滿足駕駛員的要求。
現在參考圖2，該顯示的示意圖示出了一種示例性的方法，該方法用於根據監控的輸入實時地估計ESD74的壽命狀態。該方法優選作為控制系統的一個控制模塊典型地是HCP5中的一個或多個算法執行。該ESD74的估計的壽命狀態(『SOLK』)優選作為純量值存儲在非易失性存儲器的位置中，用於參考、更新和重置，這些操作的每一個在汽車和ESD74的壽命中的合適點被執行。
總之，確定SOL的參數值包括實時地監控ESD電流IBAT(安培)、ESD溫度TBAT、ESD電壓VBAT、ESD電阻RBAT以及ESD的電荷狀態。這些參數IBAT、TBAT、VBAT、RBAT用於確定隨時間而積分的ESD電流110的參數值，放電深度因數112的參數值，驅動溫度因數114的參數值，以及靜止溫度因數116的參數值。優選地，可通過求和運算使每一上述因數即積分的ESD電流、放電深度、驅動溫度因數以及靜止溫度因數與前面確定的壽命狀態因數SOLK組合，從而確定SOL的參數值即SOLK+1，其示出為方框120的輸出。優選地，在每一次行程(trip)(限定為發動機的開關周期)中多次執行確定壽命狀態因數SOLK的算法。
當汽車駕駛員使發動機和電機工作時，典型地是通過一個「接通」動作，開始啟動發動機，此時存在一個初始壽命狀態因數SOLK，該因數用於計算SOL的隨後的值，其示出為SOLSAVED128。在每一個行程中僅使用該SOLSAVED因數128一次，然後該行程期間在以後的計算中用SOLK+1因數替代，該SOLK+1因數輸出自方框120、122和124，並示出為方框130。類似地，在發動機/汽車被初始啟動或開動之後在第一次執行計算SOL的算法的過程中僅使用從方框116輸出的靜止溫度因數，正如用INIT方框126所表示的。在隨後執行計算SOL的算法時，從SOL的計算中省略靜止溫度因數。
在算法的每次執行中，估計方框120的輸出即SOLK+1以確定其是否已經達到飽和值，如方框122所示。當ESD內電阻RBAT指示ESD74接近壽命終止時，如從方框118輸出的，該算法進一步用於『鎖定』或固定SOL的參數值。在任何情況下，都將從方框124輸出的SOL值保存在非易失性存儲器件中作為SOLK，以便在以後的SOL計算中使用，如用方框130所表示的。下文更詳細地描述了該操作。
計算包括放電深度(『DOD』)的ESD電荷狀態(『SOC』)包括監控在ESD工作的活動和休止周期中的ESD溫度。ESD工作的休止周期的特徵在於ESD的功率通量微乎其微，而ESD工作的活動周期的特徵在於ESD的功率通量不是微乎其微。也就是說，ESD工作的休止周期通常的特徵在於沒有或者有最小的電流流入或流出ESD。關於與混合動力汽車推進系統相聯的ESD，例如ESD工作的休止周期可以和汽車的不活動周期(例如，包括電機的動力系例如在汽車未被驅動以及附屬負載斷開的周期期間不工作，該周期可以包括這樣的周期，即其特徵是繼續某種控制器操作所需的寄生電流移動，該操作例如包括與本發明相關聯的操作)相聯。相反地，ESD操作的活動周期與汽車活動的周期(例如，附屬負載接通和/或包括電機的動力系例如在汽車被驅動時的周期期間工作，其中電流可以流入或流出ESD)相聯。
按照下面的方式導出發動機在起動後初始執行算法的過程中所用的SOLk因數，其在圖2中示出為SOLSAVED因數128。當在汽車裝配廠最初啟動汽車時，將SOLK的參數值初始化為基準值，在該實施例中該基準值等於零。當更換ESD74時，該SOLK的值也可以設定成零。在某些可確認的情況下，該SOLK因數可以減小到非零值，即大於基準值，如在汽車維修的過程中。在這種情況下，使用校準以允許維修區域的構件偏離現有的SOLK因數。這種可確認的情況包括ESD74內模塊的部分更換；利用已知的方法刷新ESD74，以便延長ESD的工作壽命；用具有已知SOLK因數的已知系統替換ESD。此外，如圖2所示，當ESD在相鄰的發動機工作周期之間的休止周期中經受低於校準值的靜止溫度時，SOLK因數的大小可以減小SOL靜止溫度因數。
從方框112輸出的DOD因數優選包括在控制系統中對於每一ESD74都周知的和可確定的值。DOD的每一參數值包括100％DOD循環的數量測量，即單個ESD被100％放電的次數。例如，已知的是混合動力汽車中典型的鎳氫(NiMh)電池系統在700次100％-DOD循環後會失效。當放電的幅度(按％-DOD的方式測量)減小時，已知的是ESD的預期壽命和性能會按指數規律提高。為了說明性的目的，SOL因數的參數值範圍與DOD因數在同一數量級內，即0至1000個單位。該SOL因數優選具有足夠的解析度，以捕獲每一循環的作用以及有效的靜止或休止周期。
優選地在汽車工作過程中確定放電深度(DOD)因數的參數值。該DOD因數包含和合併了大於校準值的所有DOD事件，例如總ESD容量的0.5％。DOD事件包括ESD放電和隨後對電荷初始狀態的充電的循環。對於每個100％-DOD事件來說，該實施例的DOD因數設定在0.5％的值，因此對於小於100％-DOD的其它DOD事件來說是按比例確定的。DOD因數的參數值的計算包括使用電荷的實際狀態SOC作為輸入值。SOS的確定是已知的，這裡不再描述。
該DOD因數112包括計算延長的靜止周期對ESD的SOL的影響。已知的在汽車和其它應用上使用的ESD系統具有可確定的自放電速率。通常已知的自放電速率是每天0.5％，並可根據設備溫度即TBAT進行調節。較高的溫度通常會導致較高的自放電速率。本發明在汽車停機時確定ESD的SOC，並在隨後的啟動操作時重新計算SOC，從而確定DOD因數作為來自112的輸出，其反映了自放電速率。得到的從方框輸出的DOD因數112可在SOL計算中使用，如120所示。
作為實例，可以這樣確定DOD因數112的參數值。具有新式ESD的新製造的混合動力汽車的汽車駕駛員會忽略在汽車中放置燃料，並使ESD74從100％完全放電到0％。DOD因數監控器傳遞為1的值，該值被添加到現有的為0的SOL上，從而獲得的SOL近似為1。由於其它計算對SOL因數的貢獻，該SOL因數可以略微更大。
作為實例，利用與延長的靜止或休止狀態有關的特徵，可以這樣確定DOD因數112的參數值。汽車駕駛員到達機場並關閉當前具有70％SOC的混合動力汽車系統。當消費者返回並啟動汽車時，DOD因數監控器檢測到60％的SOC。該DOD因數監控器可增加0.2％的值到計算的SOL，該SOL可通過受控的模塊校準表獲得，該校準表包括與從汽車靜止狀態導出的壽命成函數關係的％DOD。
監控ESD的電流優選包括在每次實際的充電和放電事件中測量和積分作為時間的函數的電流IBAT的幅度。通常在汽車工作中執行的安培-小時(A-h)監控器110包括測量通過ESD74的電能的累積量。用於追蹤電能存儲器件的使用的標準方法典型地是通過A-h/mile計算，其利用了IBAT、經過的時間和驅動的汽車裡程作為輸入參數。特別設計的ESD的投料前生產試驗可產生滿足ESD74的預期壽命目標所需的典型的平均A-h/mile的量。示例性的A-h監控器實時地計算對SOL120的貢獻。A-h貢獻可實時地傳遞數據以更新SOL，或者可替換地，在每一驅動循環的結束時更新SOL。使用追蹤ESD用途的A-h/mile方法使得SOL的確定120對靜止在零速度的汽車的延長周期更健壯，並在其對SOL的計算的貢獻之前調節A-h/mile參數。
作為實例，這樣確定A-h監控器110的參數值。駕駛員具有裡程為50000英裡以及現有的SOL因數為195.987的ESD的混合動力汽車。驅動汽車工作，其中累積計算的A-h/mile值是6.52A-h/mile。利用預先校準的查詢表，該監控器為該計算繪圖，並確定A-h監控器因數為0.003。將該A-h監控器因數加到SOL，從而變成195.990。
作為另一個實例，利用下面的例外可以確定A-h監控器110的參數值。駕駛員操縱處於空轉的示例性汽車，混合動力系統在內燃機運轉模式和ESD單獨的模式之間循環。該A-h監控器計算第一值，例如32A-h/mile，並利用汽車在零速度被操作的總時間的百分比來校正第一值。
確定在116所示出的靜止溫度因數的參數值包括在休止周期或靜止溫度監控中監控ESD的溫度，其稱為TREST。該靜止溫度因數優選在發動機/汽車啟動時確定，並且僅用於在每一發動機運轉循環中第一次執行SOL算法時計算SOLK+1，如用方框126所表示的。在每一發動機運轉循環中隨後計算SOL時，從計算中省略該靜止溫度因數。當汽車沒有工作時，在代理案號為No.GP-308129、標題為「用於確定溫度對混合動力電動汽車中電能存儲器件的壽命預期的影響的方法和設備」的美國專利申請No.__/______中詳細地公開了一種用於在靜止周期中確定ESD溫度的示例性方法和設備，在此將其引入作為參考。
影響ESD使用壽命的另一個貢獻包括在每個休止或者靜止的周期中ESD所經受的條件。本發明根據輸入參數TBAT確定ESD的靜止平均靜止溫度，並在此基礎上，每當汽車/發動機開始啟動時，向SOL施加一個偏差值。由於ESD的壽命數據通常是在大約25C的溫度下確定，因此在該水平向靜止溫度施加零偏差。對於更低和更高的靜止溫度來說該偏差值按指數規律施加。在一些應用中，由於難以合適地在以後幾天中估計汽車的靜止溫度，因此該算法包括處於大約25C的溫度下和處於大約25C的溫度附近的較大零偏差區域，同時禁用該監控器的輸入，例如靜止時間的長度。
確定從方框114輸出的驅動溫度因數TDRIVE的參數值包括在汽車工作中監控ESD溫度TBAT，並優選實時地執行。當操作汽車時，根據ESD溫度輸入參數TBAT，利用運行中平均溫度計算來計算SOL的小分量。這與靜止溫度監控器的應用類似，但是其幅度更小，並且在目前的應用中執行的計算速度比基準處理小。
從方框118輸出的壽命終止電阻監控器，包括監控ESD的電阻RBAT。ESD電阻RBAT的計算優選從ESD電流IBAT和ESD電壓VBAT的測量導出。在典型ESD的使用壽命終止附近，在測量到的電阻曲線上存在一個特徵『拐點』，如在119所示出的，該拐點可容易地利用在時間上監控RBAT並優選由控制系統執行的算法來確定。計算出的ESD電阻在其整個壽命期間通常沒有使用信息，因為它相對平緩並取決於溫度。但是，在壽命終止附近的點處，已知的是電阻RBAT的幅度會在相對短的時間長度上以不典型的方式發生變化。該變化是可通過隨時間監控電阻來檢測電阻，當電阻值變化的量大於最小量時，如在118所示出的，設定軟體標記，並通過鎖定或固定SOL的參數值改變算法的運算，如在124所示出的。
特徵『拐點』的檢測向汽車控制系統提供信息，這樣就允許改進地預測ESD的使用壽命終止(EOL)，並給控制系統充分的時間來調節汽車的控制，特別是當有必要時對發動機14和電機56、72的控制。響應於被設定為ESD性能變化結果的軟體標記，控制系統的典型動作包括減小對電機56、72的電能限制水平，以延長ESD的使用壽命，從而獲得更長的期限來維修/替換ESD。當ESD包括啟動發動機14的唯一電能源時，這在較低的環境溫度下就變得重要。示例性的電阻監控算法監控ESD的電阻，並且當檢測到『拐點』時，將確定的SOL值增箝位到已知的值，該已知的值由控制系統識別以指示接近或逼近ESD使用壽命終止，該終止是在方框124執行的動作。這裡將該值表示為「SOL因數鎖定」。
在工作中，當SOL值的參數值低於100％和低於「SOL因數鎖定」(例如95％)時，在達到指示使用壽命終止的電阻閾值之前，該參數值在已知的值(例如90％)122處飽和。這為控制系統提供清楚的指示，即ESD74的使用壽命終止快到了，同時顯示未知的ESD的殘餘使用壽命。
已經具體參考了優選的實施例和其變型描述了本發明。在閱讀和理解了說明書時可以其作進一步的修改和替換。期望的是包括所有這樣的修改和替換，只要它們屬於本發明的範圍。
權利要求
1.一種確定電能存儲器件的壽命狀態的方法，該電能存儲器件操作成與包括第一和第二電機的混合動力汽車動力系交換電能，每一電機操作成將轉矩賦予給雙模式複合分離的電動機械傳動裝置，該傳動裝置具有四個固定的齒輪比和兩個連續的可變工作模式，該方法包括監控經過電能存儲器件的電流；監控電能存儲器件的電荷狀態；監控在汽車的活動周期中電能存儲器件的溫度；監控在汽車的不活動周期中電能存儲器件的溫度；以及根據在汽車的活動周期中和在汽車的不活動周期中電能存儲器件的電流、電荷狀態以及溫度來確定電能存儲器件的壽命狀態。
2.如權利要求1所述的方法，其中監控經過電能存儲器件的電流包括計算在工作的活動周期中電流的時間積分。
3.如權利要求1所述的方法，其中監控在汽車的活動周期中電能存儲器件的溫度包括當至少一個電機工作時監控所述溫度。
4.如權利要求3所述的方法，其中監控在汽車的不活動周期中電能存儲器件的溫度包括當兩個所述電機都不工作時監控所述溫度。
5.如權利要求1所述的方法，其中汽車活動由接通事件推斷。
6.如權利要求1所述的方法，其中汽車不活動由切斷事件推斷。
7.如權利要求1所述的方法，還包括監控電能存儲器件的內電阻，其中確定壽命狀態進一步以所述內電阻為基礎。
8.如權利要求7所述的方法，其中確定壽命狀態包括當所述內電阻指示電能存儲器件的壽命的初期終止時將壽命狀態固定成一個預定值。
9.如權利要求8所述的方法，還包括當指示電能存儲器件的壽命的初期終止時減小電能存儲器件的功率極限。
10.一種用於確定電能存儲器件的壽命狀態的設備，該電能存儲器件操作成與包括第一和第二電機的混合動力汽車動力系交換電能，每一電機操作成將轉矩賦予給雙模式複合分離的電動機械傳動裝置，該傳動裝置具有四個固定的齒輪比和兩個連續的可變工作模式，該裝置包括溫度傳感器，其適於感測電能存儲器件的溫度；和基於計算機的控制器，其適於接收表示感測到的電能存儲器件溫度的信號；所述基於計算機的控制器包括存儲介質，該存儲介質中具有被編碼的電腦程式，所述電腦程式包括用於監控經過電能存儲器件的電流的代碼；用於監控電能存儲器件的電荷狀態的代碼；用於監控在汽車的活動周期中電能存儲器件的溫度的代碼；用於監控在汽車的不活動周期中電能存儲器件的溫度的代碼；用於根據在汽車的活動周期中和在汽車的不活動周期中電能存儲器件的電流、電荷狀態以及溫度來監控電能存儲器件的壽命狀態的代碼；以及用於根據在汽車的活動周期中和在汽車的不活動周期中電能存儲器件的電流、電荷狀態以及電能存儲器件的溫度來確定電能存儲器件的壽命狀態的代碼。
11.如權利要求10所述的設備，其中用於監控電流的代碼包括用於在工作的活動周期中計算電流的時間積分的代碼。
12.如權利要求10所述的設備，其中該電腦程式還包括監控電能存儲器件的內電阻的代碼，其中確定壽命狀態的代碼進一步以所述內電阻為基礎。
13.如權利要求12所述的設備，其中確定壽命狀態的代碼包括當所述內電阻指示電能存儲器件的壽命的初期終止時將壽命狀態固定在一個預定值的代碼。
14.如權利要求13所述的設備，其中電腦程式還包括當指示電能存儲器件的壽命的初期終止時減小電能存儲器件的功率極限的代碼。
全文摘要
一種混合動力汽車動力系包括電能存儲器件。根據在工作的活動和靜止周期中電能存儲器件的電流、電荷狀態以及溫度來預先地確定電能存儲器件的壽命狀態。
文檔編號G01M17/00GK101086520SQ200710108260
公開日2007年12月12日 申請日期2007年6月7日 優先權日2006年6月7日
發明者A·M·策特爾, A·H·希普 申請人:通用汽車環球科技運作公司