專利名稱：用于控制車輛微混合系統(tǒng)中的能量存儲單元的方法
技術領域：
本發(fā)明通?？蓱糜跈C動車領域。更具體地，本發(fā)明涉及控制車輛微混合系統(tǒng)中的超級電容器能量存儲單元的方法，所述系統(tǒng)適合執(zhí)行車輛熱機的交流發(fā)電機、起動器和自動停止-重起動、再生制動和扭矩輔助的功能，所述能量存儲單元包括多個串聯(lián)連接的超級電容器單體。本發(fā)明還涉及為使用該方法而設計的微混合系統(tǒng)。
背景技術：
為減少機動車的燃料消耗及因此它們產(chǎn)生的污染，已知的實踐有用微混合系統(tǒng)裝備車輛，例如具有交流發(fā)電機-起動器的車輛，借助于所述系統(tǒng)再生制動模式是可能的。從本發(fā)明實體中還可以知道的是上述類型的微混合系統(tǒng)包括旋轉電機 (electrical rotating machine)、可逆交流-直流轉換器、超級電容器能量存儲單元和可逆直流-直流電壓轉換器。超級電容器能量存儲單元由多個被本領域技術人員稱為“超級電容器”、“超電容 (ultra-capacity) ”或者“UCAP”的電容非常大的電容器形成。借助旋轉電機回收的電能被存儲在超級電容器中，并且隨后被恢復用于各種不同用途，特別為耗電設備以大于電池電壓的浮動DC電壓供電。按照目前可用于超級電容器的電壓額定值，已知的實踐是串聯(lián)地組裝它們以形成超級電容器能量存儲單元，該單元適用于支持通常存在于如上指出的再生制動微混合系統(tǒng)中的電壓值。在該系統(tǒng)中，存在于超級電容器電容額定值和電壓額定值之間的不一致已使設計者提供了電子均衡電路。實質(zhì)上，這些電子均衡電路的功能是保護超級電容器免于受到過高的充電電壓， 該過高的充電電壓能夠致使電容單元的電壓擊穿或者過早老化。此外，因為這些均衡電路， 獲得了各種不同超級電容器充電電壓的一定程度的均衡，該均衡有助于電容單元的使用。 通過均衡電路的引入，在超級電容器組的可靠性和壽命方面的技術提升已有可能。申請人:，在其于2007年6月沘日申請的且名為“Method for controlling a vehicle micro-hybrid system and energy storage unit and micro-hybrid system for using the latter”的法國專利申請No. 0756124000中，定義了代表被包括在再生制動微混合系統(tǒng)中的電能存儲單元的狀態(tài)的一組信息。

發(fā)明內(nèi)容
提出了本發(fā)明利用可獲得的信息來改進能量存儲單元的控制，所述信息代表能量存儲單元的狀態(tài)。從第一方面，本發(fā)明涉及控制被包括在機動車微混合系統(tǒng)中的超級電容器能量存儲單元的方法，該系統(tǒng)適合執(zhí)行車輛熱機的交流發(fā)電機、起動器和自動停止-重起動、再生制動和扭矩輔助的功能，該能量存儲單元包括多個串聯(lián)連接的超級電容器單體 (elementary cell)并且傳送有關它的內(nèi)部狀態(tài)的信息。根據(jù)本發(fā)明，所述方法包括以下步驟將作為由能量存儲單元傳送的信息的溫度信息與至少一個溫度閾值比較，以及當溫度信息達到至少一個上文提到的溫度閾值時，決定限制功能的可用性。根據(jù)一具體的特征，功能可用性的該限制包括，當溫度信息到達第一溫度閾值時， 禁止再生制動功能和/或扭矩輔助功能。根據(jù)另一具體特征，功能可用性的該限制還包括，當溫度信息達到高于第一溫度閾值的第二溫度閾值時，禁止自動停止-重起動功能。優(yōu)選地，功能可用性的該限制還包括將交流發(fā)電機功能供應的電壓調(diào)節(jié)在預先確定的固定值。根據(jù)另一具體特征，該功能可用性的該限制還包括，當溫度信息達到高于第二溫度閾值的第三溫度閾值時，給車輛用戶發(fā)出關于所有功能可能禁止的警告。優(yōu)選地，第一溫度閾值為55°C量級和/或第二溫度閾值為65°C量級和/或第三溫度閾值為70°C量級。根據(jù)一具體實施例，能量存儲單元傳送的信息包括來自最大充電單體的最大單體電壓信息，并且所述方法還包括下列步驟將最大單體電壓信息與第一電壓閾值比較，以及當最大單體電壓信息達到第一電壓閾值有一預定時間時，決定限制功能的可用性。優(yōu)選地， 所述方法還包括，當最大單體電壓信息下降并達到低于第一電壓閾值的第二電壓閾值時中斷功能可用性的限制的步驟。根據(jù)又一具體特征，能量存儲單元傳送的信息包括基于能量存儲單元的最大充電單體和最小充電單體之間的電壓差的健康狀態(tài)信息，并且該方法包括將所述健康狀態(tài)信息與第三電壓閾值比較的步驟，以及當健康狀態(tài)信息達到第二電壓閾值時通知車輛用戶需要更換能量存儲單元和/或增加第一電壓閾值和/或第二電壓閾值和/或預定時間的步驟。從另一方面，本發(fā)明還涉及機動車微混合系統(tǒng)，其包括能量存儲單元，該單元具有多個串聯(lián)連接的超級電容器單體并且傳送關于它的內(nèi)部狀態(tài)的信息。根據(jù)本發(fā)明，能量存儲單元包括適合使用上面簡要描述的方法的裝置。


當參考附圖閱讀多個具體實施例的以下描述時，本發(fā)明的其他優(yōu)勢及特征將更清晰地顯現(xiàn)，在附圖中圖1是根據(jù)本發(fā)明的微混合系統(tǒng)的具體實施例的概要框圖，圖2示出了被包括在圖1的系統(tǒng)中的并由多個超級電容器單體形成的能量存儲單元的內(nèi)部結構，圖3示出了用于控制圖2中的能量存儲單元的模塊的內(nèi)部結構，圖4A至4C是示出了在最大充電超級電容器單體的端子處的電壓發(fā)展的各種不同情況的曲線，以及圖5示出了圖1中的系統(tǒng)的各種不同運行模式，引入了隨溫度的功能限制。
具體實施方式
參考圖1，描述了根據(jù)本發(fā)明的再生制動微混合系統(tǒng)的具體實施例1。如圖1所示，在該具體實施例中，根據(jù)本發(fā)明的微混合系統(tǒng)1主要包括旋轉電機 10、可逆交流-直流(AC/DC)轉換器11、能量存儲單元12、直流-直流(DC/DC)電壓轉換器 13和微控制器14。微混合系統(tǒng)1連接到車輛的雙電壓車載供電系統(tǒng)，能夠供應低的直流電壓Vb和高的浮動直流電壓Vb+x。 低直流電壓Vb通常是安裝到車輛的鉛蓄電池2的12V直流電壓。優(yōu)選地，在車輛中，電壓Vb能夠用于為需要相對穩(wěn)定電壓值的耗電設備供電，例如照明和信號設備。在該具體實施例中，直流電壓Vb+X在例如12V和60V之間變化并且在能量存儲單元12的端子處可獲得，其充電特別依賴于旋轉電機10的再生制動運行。電壓Vb+X能夠被優(yōu)先用于為接收可變電壓的耗電設備供電，例如，除霜設備。然而，在某些應用中，通過專用的DC-DC轉換器(未示出)，電壓Vb+X還可以用于為需要穩(wěn)定直流電壓的耗電設備供電，例如以12V供電的汽車無線電設備。此外，在某些應用中，電壓 Vb+X還可用于以高于12V的電壓為運行在起動器或馬達模式中的旋轉電機10供電。如圖1所示，旋轉電機10經(jīng)由連接件101機械地聯(lián)接到車輛的熱機MT。這里電機 10是交流發(fā)電機-起動器類型的三相電機，除作為起動器和交流發(fā)電機的運行模式之外， 該電機還適合運行于再生制動模式和扭矩輔助模式。在扭矩輔助模式中，電機10為車輛的牽引供應額外的機械扭矩，補充由熱機MT供應的扭矩。AC/DC轉換器11是可逆設備，并且-當旋轉電機10要在馬達/起動器模式中運行時-使得可以用從存在于能量存儲單元12端子處的直流電壓獲得的三相交流電壓為電機10供電，并且-當旋轉電機10要在交流發(fā)電機模式運行時-使得可以實現(xiàn)從電機10提供的三相電壓整流獲得直流電壓的形式的整流。該整流的直流電壓為能量存儲單元12以及-通過DC-DC轉換器13-為蓄電池2充電。這里能量存儲單元12主要由一組串聯(lián)連接的超級電容器以及恰當?shù)碾娮与娐沸纬?。能量存儲單?2在下文參考圖2被詳細描述，并且在本實施例中，其包括十個串聯(lián)連接的超級電容器元件Cl到C10。當旋轉電機10在再生制動模式或交流發(fā)電機模式中運行時，能量存儲單元12通過用AC/DC轉換器11傳送的直流電壓為自己充電使得可以存儲電能。存儲于能量存儲單元12的能量可以被恢復(restore)到電壓Vb+X供電系統(tǒng)，以為各種不同耗電設備供電，以及-在某些情況下-通過DC/DC轉換器13被恢復到電壓Vb供電系統(tǒng)，例如當電機10沒有傳送并且蓄電池2不能響應對電壓Vb供電系統(tǒng)的電流峰值需求時。此外，能量存儲單元12 中存儲的能量，如上已經(jīng)指出的，可以通過明顯高于常規(guī)的12V的電壓Vb+X用來啟動熱機或用于該熱機的扭矩輔助，由此通過旋轉電機10來輔助大型熱機情形下需要的大機械扭矩的供應。DC/DC轉換器13是可逆設備，并且_ 一方面_使得可以傳遞能量至電壓Vb供電系統(tǒng)用于為耗電設備供電和為蓄電池2充電，以及-另一方面-使得可以當旋轉電機10作為馬達/起動器運行時從蓄電池2的12V電壓開始沿相反方向傳遞能量用于必要時為能量存儲單元12充電和為AC/DC轉換器11供電。
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微處理器14根據(jù)代表微混合系統(tǒng)1的內(nèi)部狀態(tài)和車輛狀態(tài)的信息來管理微混合系統(tǒng)1的運行?？刂撇呗阅K140在微控制器14中被執(zhí)行并且與控制模塊141協(xié)作，該控制模塊 141也在微控制器14中被執(zhí)行并且專用于能量存儲單元12，以便控制微混合系統(tǒng)1。狀態(tài)信息和命令可以通過信號交換連接件在微混合系統(tǒng)1的微控制器14和各種不同功能元件之間交換。在微控制器14和元件10、11、12及13之間的信號交換連接件Li、L2、L3及L4 在圖1中示出。還如圖1所示，還設置有數(shù)據(jù)通信總線3用于在車輛的微混合系統(tǒng)1和一個或多個電子控制單元(ECUs) 4之間的信息交換，該數(shù)據(jù)通信總線3例如是模擬-數(shù)字轉換器類型的。由此像剎車踏板上或油門踏板上的壓力這樣的信息可以被ECU4通過數(shù)據(jù)通信總線 3傳輸?shù)轿⒒旌舷到y(tǒng)1。更具體地參考圖2，以下是能量存儲單元12以及信號Vmax、Temp和DeltaV的詳細描述，這些信號在所述單元中產(chǎn)生并且用微控制器14通過信號交換連接件L3供應到控制模塊141。如圖2所示，在本實施例中，能量存儲單元12主要包括十個串聯(lián)連接的超級電容器元件Cl到ClO以及電子電路120。這些超級電容器元件Cl到ClO形成了串聯(lián)連接并被包括在單元12中的相同數(shù)量的超級電容器單體。因此設置有集成在電路120中的均衡電路，以便均衡在超級電容器元件端子處的電壓并且由此來防止過壓，所述過壓可能致使這些元件過早擊穿或老化。用于超級電容器元件組件的均衡電路為本領域技術人員所知并且這些不會在本申請中描述。電路120還包括測量和接口電路1201，其適于產(chǎn)生單元12的健康和控制信號，即具體是信號Vmax、Temp和DeltaV，其將會在下列段落中描述。借助信號VmaxJemp和DeltaV，控制模塊141可以以最適宜的方式管理能量存儲單元12。信號DeltaV攜帶涉及能量存儲單元12健康狀態(tài)的信息。對它們來說，信號Vmax、 Vmin和Temp攜帶涉及能量存儲單元12內(nèi)部狀態(tài)的信息，并且輔助該能量存儲單元的控制。存在于每一個超級電容器元件Cl至ClO的端子處的單體電壓被讀取。借助信號Vmax，控制模塊141能夠知道存在于超級電容器元件中的最大充電元件 (圖2例子中的C2)的端子處的電壓值。知道該Vmax值，控制模塊141可以影響單元12的充電電壓最大值，以免致使在單元12的其中一個元件上有破壞性過壓或者致使它們中的一個或多個過早老化的風險。正如下列段落中對信號DeltaV的描述更清楚地呈現(xiàn)的，信號Vmax還使得模塊141 可以精確地知道超級電容器元件的最小充電元件(圖2中C9)的端子處的電壓值，Vmin，該電壓值影響兩個信號Vmax和DeltaV之間的差。該Vmin信息是有用的，特別是在放電階段期間。事實上，在這些階段期間，期望的是不使一開始未被良好充電的超級電容器元件的端子處出現(xiàn)負電壓，因為這會導致有關元件的過早老化或測量電子器件的退化。從存在于超級電容器元件之間且從超級電容器元件Cl到ClO的端子處讀取的單體電壓推導出的電壓偏移，獲得健康狀態(tài)信息，也就是代表超級電容器能量存儲單元在微混合系統(tǒng)中執(zhí)行它的功能的適當性的信息。關于單元12的健康狀態(tài)的該信息被信號DeltaV攜帶，該信號指示了最大充電和最小充電的超級電容器元件之間的電壓差。作為例子，在圖2中，元件C2，其端子處有電壓Vmax，是最大充電超級電容器元件；并且元件C9，其端子處有電壓Vmin，是最小充電超級電容器元件。由發(fā)明實體施行的測試示出了超級電容器元件使用年限越長，它們的電特性差別越大，特別是漏電流的值和電容值。能量存儲單元壽命終結時，這些差別損害了單元12的性能。信號DeltaV使得控制模塊141能夠通知車輛系統(tǒng)關于能量存儲單元需要被更換的事實，以及能夠基于對單元性能的損害在其壽命終結時可以減緩的了解以最佳的方式?jīng)Q定在能量存儲單元的整個壽命中使用其的方式。信號Temp使得模塊141能夠知道能量存儲單元12的溫度并且限定適于最佳保持能量存儲單元12的健康的運行模式，該能量存儲單元通常不能很好地經(jīng)受過高的溫度(老化或毀壞)。信號Vmax、Temp和DeltaV在適當電子裝置的輔助下在能量存儲單元12中產(chǎn)生。 例如，信號Vmax和Vmin可以通過包括在電路1201中的電壓比較電路(未示出)來獲得。 例如，信號DeltaV和Temp例如可以通過也包括在電路1201中的減法電路(subtracting circuit)和溫度測量電路(未示出)來獲得。更具體地參考圖3、4A至4C和5，以下是關于信號Vmax、Temp和DeltaV對能量存儲單元12的控制的描述。如圖3所示，控制模塊141包括處理模塊1410、Vmax最大電壓管理模塊1411、Temp 溫度管理模塊1412、DeltaV壓差管理模塊1413以及故障檢測模塊1414。通常地，處理模塊1410的功能是從各種不同的可用模式中限定微混合系統(tǒng)1的運行模式，以及特別是從各種不同的可用模式中限定能量存儲單元12的運行模式。更具體地將參考圖4A到4C描述Vmax管理模塊1411的運行。由圖4A至4C所示，兩個電壓閾值，也就是Vmaxl和Vmax2，在模塊1411中被限定。 在該實施例中，這些電壓閾值具有值Vmaxl = 2. 7V和Vmax2 = 2. 55V。閾值Vmaxl = 2. 7V 大致上表示能量存儲單元12的超級電容器單體的最大額定電壓，該最大額定電壓實際上稍稍大于Vmaxl。電壓閾值VmaX2是為根據(jù)本發(fā)明的方法的需要而限定的閾值。如圖4A所示情況下，對于從t0到tl的一段時間，電壓Vmax增加直到在tl時刻達到Vmax = Vmaxl。根據(jù)本發(fā)明，在事件Vmax = Vmaxl的tl時刻使延遲時間T起動。在本實施例中該延遲時間T等于1秒。只要電壓Vmax保持高于Vmaxl，延遲時間T保持有效并且執(zhí)行計時。如圖4A所示，在延遲時間T結束(電壓Vmax還沒有落至Vmaxl以下)時， 執(zhí)行步驟(限制微混合系統(tǒng)1的功能的可用性的形式)，致使電壓Vmax下降，禁止微混合系統(tǒng)1的可能進一步向單元12的單體充電的運行模式。因為連接到Vb+X供電系統(tǒng)的耗電設備或隨著微混合系統(tǒng)1中設置的放電裝置(未示出)的觸發(fā)，電壓Vmax隨后下落。一旦 (t2'時刻)電壓Vmax已充分下落達到閾值VmaX2，功能可用性的限制被取消并且所有這些功能被再次許可。仍在圖4A的情況下，在tl時刻，當Vmax = Vmaxl時，模塊1411傳輸信息IV1，向處理模塊1410指出禁止可能進一步為單元12的單體充電的所有運行模式的緊迫性。在t2 時刻，信息IV2被傳輸?shù)教幚砟K1410并且命令式地要求禁止進一步為單元12的單體充電的模式。在t2'時刻，信息IV4被傳輸?shù)教幚砟K1401并且指示后者所有運行模式被再次許可。在圖4B的情況下，對于從t0到tl的一段時間，電壓Vmax增加直到在tl時刻達到Vmax = Vmaxl，如圖4A —樣。在事件Vmax = Vmaxl的tl時刻使延遲時間T起動。在t3 時刻，當延遲時間T還未過去時，電壓Vmax下降并達到閾值Vmaxl。于是延遲時間T被暫停但仍保持起動，并且保存由時間t3-tl得出的計時。如圖4B所示，在t3時刻和隨后的t4 時刻之間，電壓Vmax在兩個閾值Vmaxl和VmaX2之間發(fā)展但不會跨過它們中的任一個。在 t4時刻，電壓Vmax再次到達閾值Vmaxl之上，并且連續(xù)地恢復延遲時間T的計時且繼續(xù)直到t5時刻，電壓Vmax在t4和t5之間保持高于Vmaxl。在t5時刻，計時(t3_tl) + (t5_t4) 達到延遲時間T的期限，功能可用性被限制以致使電壓Vmax的下落。如圖4A的情況一樣， 該限制包括禁止微混合系統(tǒng)1的可能進一步為單元12的單體充電的所有運行模式。因為連接到Vb+X供電系統(tǒng)的耗電設備或隨著微混合系統(tǒng)1中設置的放電裝置(未示出)的觸發(fā)，隨后電壓Vmax下降。以與圖4A的情況相似的方式，在tl時亥lj，當Vmax = Vmaxl時，模塊1411傳輸信息IV1，向處理模塊1410指出禁止可能進一步為單元12的單體充電的所有運行模式的緊迫性。在t5時刻，信息IV2被傳輸?shù)教幚砟K1410并且命令式地要求禁止進一步為單元12 的單體充電的模式。圖4B中的例子只示出了一個單一時間區(qū)間，從t3到t4，在此區(qū)間內(nèi)電壓Vmax在延遲時間T起動后保持在兩個閾值Vmaxl和VmaX2之間。根據(jù)本發(fā)明，可以有多個例如t3到t4這樣的時間區(qū)間，在此區(qū)間內(nèi)時間的計時被中斷但是延遲時間T保持起動，并且當電壓Vmax變得再次高于Vmaxl時計時恢復。如下文對圖4C中情況的描述更清晰地顯示的，延遲時間T的去起動可以以不同于在延遲時間T結束(計時等于T)時的方式只隨著跨過電壓閾值VmaX2而發(fā)生，電壓Vmax變得比該閾值更低。在圖4C的情況下，對于從t0到tl的一段時間，電壓Vmax增加直到在tl時刻達到Vmax = Vmaxl，如圖4A和4B 一樣。在事件Vmax = Vmaxl的tl時刻使延遲時間T起動。 在t6時刻，當延遲時間T還未過去時，電壓Vmax下降至閾值Vmaxl之下并且隨后，在t7時亥IJ，電壓Vmax下降至閾值VmaX2之下。在跨過閾值Vmaxl的時候，延遲時間T被暫停但保持起動并且保存由時間t6-tl得到的計時。在接著發(fā)生的跨過閾值VmaX2時，延遲時間T 去起動(de-actuate)。如前述段落中描述的，隨后的在跨過Vmaxl時進行的計時可以僅從零開始。以與圖4A和4B中情況相似的方式，在tl時亥lj，當Vmax = Vmaxl時，模塊1411傳輸信息IV1，向處理模塊1410指出禁止可能進一步為單元12的單體充電的所有運行模式的緊迫性。相反地，以與圖4A和4B不同的方式，在t7時刻，隨著延遲時間T的去起動，信息 IV3被傳輸?shù)教幚砟K1410并且向后者指出不再應用由IVl給出的警告。更具體地將參考圖3和圖5描述Temp管理模塊1412的運行。根據(jù)本發(fā)明，取決于能量存儲單元12的溫度，提供微混合系統(tǒng)1的各種不同的運行模式。在該具體實施例中，提供了四種模式，被指定為模式1到4。
當信號TEMP指示單元12的溫度低于STl = 55°C時，模式1作用。在該模式1中， 單元12沒有對微混合系統(tǒng)1的運行施加限制。因此，所有功能被許可。當信號Temp指示單元12的溫度在閾值STl = 55°C和閾值ST2 = 65°C之間時， 模式2作用。在該模式2中，只有交流發(fā)電機和起動器功能被許可，其也使熱機的自動停止-重起動功能可用。相反地，再生制動和扭矩輔助功能在微混合系統(tǒng)1中被禁止。當信號Temp指示單元12的溫度在閾值ST2 = 65°C和閾值ST3 = 70°C之間時，模式3作用。在該模式3中，除了交流發(fā)電機模式之外的所有功能被禁止。由機器10供應的直流電壓隨后被調(diào)節(jié)到一值，例如18V量級，該值應該足以維持電壓Vb = 14V。在該情況下，電壓Vb+X具有固定值，達到18V量級，等于被調(diào)節(jié)的由機器10供應的直流電壓?；趦蓚€電壓供電系統(tǒng)Vb及Vb+X的耗電設備，因此繼續(xù)被供電。當信號Temp指示單元12的溫度高于閾值ST3 = 70°C時，模式4作用。在該模式 4中，所有功能可以被禁止，但是只有當所有安全條件被滿足時，也就是車輛靜止時，該全部禁止可以作用。此外，車輛靜止時，借助適當負載，例如電阻負載，也可以在某些應用中進行單元12的放電。當用于功能的全部禁止的安全條件沒有被全部滿足時，具有被調(diào)節(jié)在固定值(18V)的電壓輸出的交流發(fā)電機功能被保持，并且向車輛用戶給出警告以通知他單元12 的反常溫度、所有功能即將禁止以及盡快停車的必要。信息ITl到IT4，分別對應于模式1到4，通過Temp管理模塊1412被傳輸?shù)教幚砟K1410，以通知后者適合于微混合系統(tǒng)1的運行模式。關于DeltaV管理模塊1413，其將信號DeltaV與一電壓閾值SD比較，例如本具體實施例中SD = 0. 2V。如果超過閾值DeltaV > SD保持了至少一預定時間段DD，將決定能量存儲單元12停止使用。取決于應用改變預定時間DD段，并且其可以是幾分鐘、幾小時或者甚至幾天。當所述情況發(fā)生時，指示單元12 “停止使用”狀態(tài)的信息ID通過DeltaV管理模塊1413被傳輸?shù)教幚砟K1410。該信息ID被處理模塊1410傳達到車輛控制單元，該車輛控制單元來通知車輛用戶更換單元12的必要。相反地，沒有強加具體的對微混合系統(tǒng)1的功能的限制。為了不限制微混合系統(tǒng)1的可用性，所有功能仍然被許可。仍關于DeltaV管理模塊1413，在本發(fā)明的一些應用中，在模塊1413檢測單元12 的“停止使用”狀態(tài)時，可以提供Vmax信號的不同管理，例如，增加電壓閾值Vmaxl或Vmax2 中的一個或者延遲時間Τ。在一些應用中，這些安排可以補償一些性能的損失以便提高單元 12的可用性。關于故障檢測模塊1414，其實施監(jiān)控，特別是對管理模塊1411、1412及1413。當管理模塊的故障被模塊1414檢測到時，微混合系統(tǒng)1被運行以盡可能限制能量存儲單元12 中的電流，以防止該能量存儲單元的任何退化。在本實施例中，執(zhí)行的限制引起熱機自動停止-重起動、再生制動和扭矩輔助功能的禁止及交流發(fā)電機功能，該交流發(fā)電機功能具有固定直流電壓(例如18V)的調(diào)節(jié)，正如上面Temp管理模塊1412在模式3的情況下所處理的。當然，本發(fā)明不限于這里已通過示例描述的具體實施例。取決于所關注的應用，施行的不同變體可以通過本領域技術人員來實施。
權利要求
1.一種控制包括在機動車微混合系統(tǒng)中的超級電容器能量存儲單元(1 的方法，所述系統(tǒng)適合于執(zhí)行車輛熱機的交流發(fā)電機、起動器和自動停止-重起動、再生制動和扭矩輔助的功能，所述能量存儲單元(12)包括多個串聯(lián)連接的超級電容器單體(Cl到C10)并且傳送有關它的內(nèi)部狀態(tài)的信息(Vmax、Temp和DeltaV)，其特征在于，它包括下列步驟-將作為被所述能量存儲單元(12)傳送的所述信息的溫度(Temp)信息與至少一個溫度閾值(STl = 55°C, ST2 = 65°C和 ST3 = 70°C )比較，以及-當所述溫度(Temp)信息達到所述至少一個溫度閾值(STl = 55°C、ST2 = 65°C和ST3 =70°C )時，決定限制所述功能的可用性。
2.如權利要求1所述的方法，其特征在于，所述限制(模式幻包括，當所述溫度(Temp) 信息達到第一溫度閾值(STl = 550C )時，禁止所述再生制動功能和/或所述扭矩輔助功能。
3.如權利要求2所述的方法，其特征在于，所述限制(模式幻還包括，當所述溫度 (Temp)信息達到高于所述第一溫度閾值(STl = 55°C )的第二溫度閾值(ST2 = 65°C )時， 禁止所述熱機自動停止-重起動功能。
4.如權利要求3所述的方法，其特征在于，所述限制(模式3)還包括使交流發(fā)電機功能供應的電壓在預先確定的固定值(18V)的調(diào)節(jié)。
5.如權利要求3或4所述的方法，其特征在于，所述限制(模式4)還包括，當所述溫度(Temp)信息達到高于所述第二溫度閾值(ST2 = 65°C )的第三溫度閾值(ST3 = 70°C ) 時，給車輛用戶發(fā)出關于所有所述功能可能禁止的警告。
6.如權利要求5所述的方法，其特征在于，所述第一溫度閾值(STl)為55°C量級和/ 或所述第二溫度閾值(SD)為65°C量級和/或所述第三溫度閾值(SB)為70°C量級。
7.如權利要求1至6中的任一項所述的方法，其特征在于，所述能量存儲單元(12)傳送的所述信息包括來自最大充電單體(以)的最大單體電壓(Vmax)信息，所述方法包括下列步驟-將所述最大單體電壓(Vmax)信息與第一電壓閾值(Vmaxl)比較；以及-當所述最大單體電壓(Vmax)信息達到所述第一電壓閾值(Vmaxl)有預定時間(T) 時，決定限制所述功能的可用性。
8.如權利要求7所述的方法，其特征在于，它還包括，當所述最大單體電壓(Vmax)信息下落并且達到低于所述第一電壓閾值(Vmaxl)的第二電壓閾值(VmaX2)時中斷所述限制的步驟。
9 如權利要求1到8中的任一項和權利要求7所述的方法，其特征在于，所述能量存儲單元(12)傳送的所述信息包括健康狀態(tài)信息，該健康狀態(tài)信息基于所述能量存儲單元 (12)的最大充電單體(C2)和最小充電單體(C9)之間的電壓差(DeltaV)，所述方法包括下列步驟-將所述健康狀態(tài)(DeltaV)信息與第三電壓閾值(SD = 0. 2V)比較；以及-當所述健康狀態(tài)(DeltaV)信息達到所述第三電壓閾值(SD = 0. 2V)時，通知所述車輛的用戶需要更換所述能量存儲單元(12)和/或增加所述第一電壓閾值(Vmaxl)和/或所述第二電壓閾值(Vmax2)和/或所述預定時間(T)。
10.一種機動車微混合系統(tǒng)，包括能量存儲單元(12)，該能量存儲單元具有多個串聯(lián)連接的超級電容器單體(Cl到C10)并且傳送關于它的內(nèi)部狀態(tài)的信息(Vmax、Temp和 DeltaV)，其特征在于，所述能量存儲單元(1 包括裝置(141)，所述裝置適于使用根據(jù)權利要求1到9中的任一項所述的方法。
全文摘要
根據(jù)本發(fā)明的方法允許對包括在機動車微混合系統(tǒng)(1)中的超級電容器能量存儲單元(12)的控制，所述系統(tǒng)能夠執(zhí)行交流發(fā)電機、起動器、車輛內(nèi)燃機(MT)的自動停止-重起動、再生制動和扭矩輔助功能。所述能量存儲單元包括多個串聯(lián)安裝的超級電容器單體，并且傳送關于它的內(nèi)部狀態(tài)的數(shù)據(jù)(Vmax、Temp、DeltaV)。所述方法包括將單元(12)傳送的溫度信息(Temp)與至少一個溫度閾值比較，以及當所述溫度信息(Temp)達到所述至少一個溫度閾值時，決定限制所述系統(tǒng)的功能的可用性。
文檔編號B60L11/00GK102271954SQ201080004300
公開日2011年12月7日 申請日期2010年1月7日 優(yōu)先權日2009年1月12日
發(fā)明者B.德西里爾, B.索卡齊-吉勞斯, J-C.馬特, M.切明, M.拉尼爾, P.薩達特, P.馬森, S.尼維亞多米 申請人:法雷奧電機設備公司