混合動力傳動系統(tǒng)及車輛的制作方法【
技術(shù)領(lǐng)域：
】[0001]本公開涉及電池管理技術(shù)，其中，所述電池管理技術(shù)能夠估計形成電池模型的組件的參數(shù)，以用于提供對相關(guān)電池的控制?！?br>背景技術(shù)：
】[0002]混合動力電動車輛（HEV)利用內(nèi)燃發(fā)動機與電動馬達的組合來提供動力。與僅具有內(nèi)燃發(fā)動機的車輛相比，這種設(shè)置提高了燃料經(jīng)濟性。提高HEV中的燃料經(jīng)濟性的一種方法是在發(fā)動機低效運轉(zhuǎn)且其他方面也不需要發(fā)動機驅(qū)動車輛的期間將發(fā)動機關(guān)閉。在這些情況下，電動馬達被用于提供驅(qū)動車輛所需要的所有動力。當(dāng)駕駛者動力需求增加以至于電動馬達不再能夠提供足夠的動力以滿足所述需求時，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)動機必須以對于駕駛者來說近乎一目了然的方式快速且平穩(wěn)地起動。[0003]HEV包括電池管理系統(tǒng)，其中，所述電池管理系統(tǒng)對描述電池包和/或電池單體的當(dāng)前運轉(zhuǎn)狀況的值進行估計。電池包和/或電池單體運轉(zhuǎn)狀況包括電池S0C、功率衰減、容量衰減和瞬時可用功率。在電池包的整個使用期，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，對值進行估計。例如，計算電池系統(tǒng)的功率容量可幫助防止由過充電和過放電導(dǎo)致的電池?fù)p壞和/或其他失效模式。對一些參數(shù)進行精確估計將提高性能和魯棒性，并將最終延長電池包的有效使用期?！?br/>發(fā)明內(nèi)容】[0004]一種混合動力傳動系統(tǒng)包括電池單體和至少一個控制器。所述至少一個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的商來輸出電池單體在滑動窗口時間段的平均電阻抗。所述至少一個控制器還根據(jù)所述平均電阻抗來控制電池單體的運轉(zhuǎn)。[0005]根據(jù)本發(fā)明，提供一種車輛，所述車輛包括：電池包，具有一個或更多個電池單體；以及至少一個控制器。所述至少一個控制器被配置為：基于由所述一個或更多個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或更多個電池單體的電流的快速傅里葉變換的商，輸出所述一個或更多個電池單體在滑動窗口時間段的平均電阻抗；如果所述平均電阻抗的虛分量與所述平均電阻抗的實分量的比率的量值小于或等于預(yù)定值，則基于所述實分量的量值來輸出所述一個或更多個電池單體在所述滑動窗口時間段的平均內(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分量的量值的乘積來輸出所述一個或更多個電池單體在所述滑動窗口時間段的平均內(nèi)電阻；根據(jù)平均內(nèi)電阻來控制電池包的運轉(zhuǎn)。[0006]根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，所述校正因子和所述平均電阻抗的量值與所述實分量的比率成比例。[0007]根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，所述至少一個控制器被進一步配置為基于所述平均內(nèi)電阻來輸出可用的最大放電功率。[0008]根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，所述至少一個控制器被進一步配置為基于所述平均內(nèi)電阻來輸出可用的最大充電功率。[0009]根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，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的商來輸出牽引電池在滑動窗口時間段的平均電阻抗；如果所述平均電阻抗的虛分量與所述平均電阻抗的實分量的比率的量值小于或等于預(yù)定值，則基于所述實分量的量值來輸出牽引電池在所述滑動窗口時間段的平均內(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分量的量值的乘積來輸出牽引電池在滑動窗口時間段的平均內(nèi)電阻；根據(jù)平均內(nèi)電阻來控制電池的運轉(zhuǎn)。[0011]根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，所述校正因子和所述平均電阻抗的量值與所述實分量的比率成比例。[0012]根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，所述方法還包括：基于平均內(nèi)電阻來輸出在滑動窗口時間段可用的最大放電功率。[0013]根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，所述方法還包括：基于平均內(nèi)電阻來輸出在滑動窗口時間段可用的最大充電功率?！靖綀D說明】[0014]圖1是混合動力電動車輛的示意圖，其示出典型的動力傳動與能量儲存組件；[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或更多個電池參數(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是顯示在每個時間步，在滑動窗口內(nèi)，通過對輸入電流波形和輸出電壓波形進行快速傅里葉變換所計算出的電池的估計的內(nèi)阻抗分布的曲線圖；[0020]圖6是顯示在每個時間步，通過對內(nèi)阻抗分布取平均值所計算出的估計的電池電化學(xué)阻抗的圖表?！揪唧w實施方式】[0021]根據(jù)需要，在此公開本發(fā)明的具體實施例；然而，將理解的是，所公開的實施例僅僅是本發(fā)明的示例，其中，本發(fā)明可被實現(xiàn)為各種替代形式。附圖無需按比例繪制；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，在此公開的特定結(jié)構(gòu)和功能細(xì)節(jié)不會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示出典型的混合動力電動車輛。典型的混合動力電動車輛2可包括被機械連接到混合動力傳動裝置6的一個或更多個電動馬達4。此外，混合動力傳動裝置6被機械連接到發(fā)動機8?；旌蟿恿鲃友b置6還被機械連接到驅(qū)動軸10,其中，驅(qū)動軸10被機械連接到車輪12。在另一個未在圖例中示出的實施例中，混合動力傳動裝置可為非可選式(non-selectable)齒輪傳動裝置，其中，所述非可選式齒輪傳動裝置可包括至少一個電機。當(dāng)發(fā)動機8被啟動或關(guān)閉時，電動馬達4可提供推進能力和減速能力。電動馬達4還充當(dāng)發(fā)電機，并可通過回收在摩擦制動系統(tǒng)中通常會作為熱量流失的能量來在燃料經(jīng)濟性方面獲益。由于在特定情況下，混合動力電動車輛2可在電動模式下運轉(zhuǎn)，因此，電動馬達4還可減少污染物排放。[0023]電池包14可包括一個或更多個電池單體，其中，所述一個或更多個電池單體儲存可由電動馬達4使用的能量。車輛電池包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輛計算系統(tǒng)的一個或更多個控制模塊。車輛計算系統(tǒng)可控制若干車輛特征、系統(tǒng)和/或子系統(tǒng)。所述一個或更多個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馬達4,并提供在電池包14與電動馬達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，而電動馬達4可能需要三相AC電流來運轉(zhuǎn)。電力電子模塊16可根據(jù)電動馬達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將來自充當(dāng)發(fā)電機的電動馬達4的三相AC電流轉(zhuǎn)換為電池包14所需要的DC電壓。[0024]除了提供用于推進的能量之外，電池包14可為其他車輛電氣系統(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1 2