用于调节电池系统的输出电压的方法以及被构造用于执行所述方法的电池系统技术方案

本发明专利技术涉及一种用于调节具有多个电池单池（2）的电池系统（1）的输出电压的方法，电池单池被如此地电连接，即电池系统（1）的电池单池（2）分别可以被接入电池系统（1）中和可以被电跨接，其中为了使电池系统（1）的实际输出电压（3）与额定输出电压相匹配，产生至少一种接通概率并且具有至少一种产生的接通概率的电池单池（1）被接入电池系统（1）中和附加地产生一种断开概率并且具有至少一种产生的断开概率的电池单池（1）被电跨接。此外，本发明专利技术涉及一种被构造用于执行按照本发明专利技术的方法的电池系统（1），该电池系统包括多个电连接的电池单池（2）、多个控制电路（10）和调节单元，其中电池单池（2）分别可以借助于控制电路（10）被接入电池系统（1）中或者可以被电跨接。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于调节电池系统的输出电压的方法以及被构造用于执行所述方法的电池系统
本专利技术涉及一种用于调节具有多个电池单池的电池系统的输出电压的方法，所述电池单池被如此地电连接，即电池系统的电池单池相应地可以被接入电池系统中和可以被电跨接，其中，为了使电池系统的实际输出电压与额定输出电压相匹配，产生至少一种接通概率并且具有所述至少一种产生的接通概率的电池单池被接入电池系统中。此外，本专利技术涉及一种电池系统，该电池系统包括多个电连接的电池单池、多个控制电路和用于调节电池系统的、通过电池单池提供的输出电压的调节单元，其中为电池单池分别分配控制电路中的一个控制电路并且所述电池单池可以相应地借助于所述控制电路被接入电池系统中或者可以被电跨接。
技术介绍
为了满足在电池系统的容量和/或功率方面对电池系统的要求，已知将电池单池彼此电连接起来。尤其在此已知，将多个电池单池电串联成一个电池串并且又将这些电池串彼此电并联起来。为了通过电池系统提供要求的输出电压，此外已知将电池系统的这样的电池串和/或各个电池单池接入电池系统中，使得这些电池单池为输出电压提供电压贡献。同样，为了提供所要求的输出电压，已知将电池系统的电池单池电跨接，用于通过这种方式将电池单池与电池系统分开，使得这些电池单池不为电池系统的输出电压提供电压贡献。在此成问题的尤其是，各个电池单池尤其出于制造技术的原因关于其容量和其内电阻具有偏差，因而电池单池一般来说具有彼此有别的充电状态。从公开文献KR2003-92464、KR2007-66293和US2005/053092中已知电池系统，电池系统包括多个电池单池，其中为了使电池系统的实际输出电压与电池系统的预先给定的额定输出电压相匹配而随机地接通或者切断各个电池单池并且由此要么为电池系统的输出电压做出电压贡献要么没有为其做出电压贡献。此外，在现有技术中已知，产生一种接通概率，其中具有这种接通概率的电池单池被接入电池系统中。如果电池系统例如被构造用于提供400伏特的最大的输出电压，其中所有电池单池为了提供输出电压而彼此相连接，并且如果要求300伏特的额定输出电压，那就预先给定75%的接通概率，用于达到预先给定的额定输出电压。这种输入电压有利地通过电池系统的中央的通信总线与电池单池或者电池单池的相应的控制电路进行通信。尤其在此已知，每个电池单池本身确定为电池单池分配的品质因数，该品质因数例如可能取决于这个电池单池的电池单池电压、电池单池的电池单池温度和/或电池单池的充电状态（SOC（充电状态）：StateofCharge）。而后在考虑电池单池的品质因数和预先给定的接通概率下，将电池单池接入电池系统中。在此，平均地设定额定输出电压。这种方法的缺点在于，可能出现这种情况，即电池单池被如此地切换，从而出现实际输出电压与额定输出电压的大的偏差。这一点而后通过调节机构通过以下方式修正，即对接通概率相应地进行调整。但是，在此可能出现实际输出电压的不希望的偏差值。
技术实现思路
针对这种背景，本专利技术的任务是，改进对电池系统的输出电压的调节。尤其应该实现使电池系统的实际输出电压更好地与额定输出电压相匹配。在此，应该有利地避免实际输出电压与额定输出电压的巨大的偏差。本专利技术的公开：为了解决所述任务，建议一种用于调节具有多个电池单池的电池系统的输出电压的方法，所述电池单池被如此地电连接，即所述电池系统的电池单池相应地可以被接入电池系统中和可以被电跨接，其中为了使电池系统的实际输出电压与额定输出电压相匹配，产生至少一种接通概率并且具有所述至少一种产生的接通概率的电池单池被接入电池系统中，并且其中，为了使所述电池系统的实际输出电压与所述额定输出电压相匹配，附加地产生至少一种断开概率并且具有所述至少一种产生的断开概率的电池单池被电跨接。也就是说，在按照本专利技术的方法中，有利地，为了将电池单池接入电池系统中和在电池系统内电跨接电池单池，即在一定程度上为了接通和断开电池系统的电池单池，传输两种不同的概率。所述接通概率在此是应该将被电跨接的电池单池接入电池系统中的概率。相反，断开概率是应该将被接入电池系统中的电池单池电跨接的概率。电池系统的电池单池有利地总是或者被接入电池系统中或者被电跨接，其中电池单池可以通过所述连接的变化、尤其是通过对开关元件的控制从一种连接状态转变为另一种连接状态，即例如可以从连接状态“被电跨接”转变为连接状态“被接入电池系统中”。如果电池系统的一个电池单池被接入电池系统中，那么这个电池单池有利地为电池系统的输出电压提供电压贡献。在给电池系统充电时，此外有利地给被接入电池系统中的电池单池再充电。如果电池系统的一个电池单池被电跨接，那么这个电池单池有利地没有为电池系统的输出电压提供电压贡献。在给电池系统充电时，此外有利地没有给被电跨接的电池单池再充电。如果接通概率或断开概率被传递到电池单池上，是否电池系统的电池单池被接入电池系统中或被电跨接，有利地依赖于被分配给电池单池的品质因数进行决定，该品质因数尤其可以取决于电池单池的充电状态和/或电池单池温度和/或电池单池电压。有利地，至少一种接通概率分别由一个接通概率函数产生。至少一种断开概率有利地分别由一个断开概率函数产生。接通概率函数和断开概率函数在此有利地分别是与电池系统的额定输出电压和实际输出电压的差相关的函数。也就是说，接通概率函数提供的接通概率或断开概率函数提供的断开概率取决于电池系统的实际输出电压与额定输出电压相偏差的程度。按照本专利技术的一个设计方案变型，接通概率函数和/或断开概率函数是非线性的函数。按照本专利技术的一个优选的设计方案，接通概率函数和断开概率函数是线性的函数。尤其规定，接通概率函数和断开概率函数关于一个对称轴线是镜像对称的，该对称轴线通过（这种）点延伸，在该点处，额定输出电压与实际输出电压相等。尤其规定，接通概率函数和断开概率函数在此是线性的函数。按照本专利技术的方法的另一个有利的设计方案规定，如果实际输出电压大于额定输出电压，则至少一种接通概率等于零，和/或如果实际输出电压小于额定输出电压，则至少一种断开概率等于零。按照这个有利的设计方案，因此规定，对于额定输出电压大于实际输出电压的情况，仅仅被电跨接的电池单池允许被接入电池系统中，但是不允许任何被接入的电池单池被跨接。相反，对于额定输出电压小于实际输出电压的情况，仅仅被接入电池系统中的电池单池允许被电跨接。按照本专利技术的方法的一个优选的设计方案变型，为了使电池系统的实际输出电压匹配于额定输出电压，分别产生一种接通概率和分别产生一种断开概率，其中，如果实际输出电压小于额定输出电压，则接通概率大于断开概率，和其中，如果实际输出电压大于额定输出电压，则断开概率大于接通概率。在该设计方案变型中尤其规定，电池单池分别通过半桥配置结构被连接到电池串上，其中，通过控制至少一个开关元件电池单池被接入电池系统中或电池单池被电跨接。按照本专利技术的方法的另一个有利的设计方案变型规定，电池单池到电池系统中的接入对于每个电池单池来说可以或者以正的极性或者以负的极性实施，其中，为了使实际输出电压匹配于额定输出电压，产生正的接通概率并且具有产生的正的接通概率的电池单池以正的极性被接入电池系统中和/或产生负的接通概率并且具有产生的负的接通概率的电池单池以负本文档来自技高网...

【技术保护点】
用于调节具有多个电池单池（2）的电池系统（1）的输出电压的方法，电池单池被如此地电连接，即电池系统（1）的电池单池（2）分别可以被接入电池系统（1）中和可以被电跨接，其中，为了使电池系统（1）的实际输出电压（3）与额定输出电压相匹配，产生至少一种接通概率并且具有所述至少一种产生的接通概率的电池单池（1）被接入电池系统（1）中，其特征在于，为了使电池系统（1）的实际输出电压（3）与额定输出电压相匹配，附加地产生至少一种断开概率并且具有所述至少一种产生的断开概率的电池单池（1）被电跨接。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.07.07 DE 102014213161.81.用于调节具有多个电池单池（2）的电池系统（1）的输出电压的方法，电池单池被如此地电连接，即电池系统（1）的电池单池（2）分别可以被接入电池系统（1）中和可以被电跨接，其中，为了使电池系统（1）的实际输出电压（3）与额定输出电压相匹配，产生至少一种接通概率并且具有所述至少一种产生的接通概率的电池单池（1）被接入电池系统（1）中，其特征在于，为了使电池系统（1）的实际输出电压（3）与额定输出电压相匹配，附加地产生至少一种断开概率并且具有所述至少一种产生的断开概率的电池单池（1）被电跨接。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述至少一种接通概率分别由一个接通概率函数（4）产生和/或所述至少一种断开概率分别由一个断开概率函数（5）产生，其中，接通概率函数（4）和断开概率函数（5）分别是与由额定输出电压和实际输出电压构成的差相关的函数。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述接通概率函数（4）和所述断开概率函数（5）关于一个对称轴线（17）是镜像对称的，该对称轴线通过点延伸，在该点处额定输出电压与实际输出电压相等。4.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，如果实际输出电压(3)大于额定输出电压，则所述至少一种接通概率等于零，和/或如果实际输出电压(3)小于额定输出电压，则所述至少一种断开概率等于零。5.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，为了使电池系统(1)的实际输出电压匹配于额定输出电压，分别产生一种接通概率和分别产生一种断开概率，其中，如果实际输出电压小于额定输出电压，则接通概率大于断开概率，和其中，如果实际输出电压大于额定输出电压，则断开概率大于接通概率。6.根据权利要求1至4中任一项所述的方法，其特征在于，.电池单池(2)到电池系统(1)中的接入对于每个电池单池(2)来说可以或者以正的极性或...

【专利技术属性】
技术研发人员：S布茨曼，
申请(专利权)人：罗伯特·博世有限公司，
类型：发明
国别省市：德国,DE