蓄电池系统和用于确定蓄电池系统的蓄电池单元或蓄电池模块的内阻的所属的方法技术方案

本发明专利技术提供一种用于确定蓄电池(101)的蓄电池单元或蓄电池模块(107、108)的内阻的方法，其中在第一时间测量蓄电池模块(107、108)的蓄电池单元的电压，在该第一时间蓄电池模块(107、108)不与蓄电池模块组(106)接通，蓄电池模块(107、108)与蓄电池模块组(106)接通，从而基于流过蓄电池模块(107、108)的电流实现至少一个蓄电池单元的电压变化，并且在第二时间测量至少一个蓄电池单元的电压，在该第二时间蓄电池模块(107、108)接通到蓄电池模块组(106)一个预定或选择的持续时间。此外，根据在所述第一时间测量的电压与在所述第二时间测量的电压的差以及流过所述蓄电池模块(107、108)的电流的电流值计算所述蓄电池单元的内阻的电阻值。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】蓄电池系统和用于确定蓄电池系统的蓄电池单元或蓄电池 模块的内阻的所属的方法
本专利技术涉及一种用于确定蓄电池的蓄电池单元或蓄电池模块的内阻的方法，所述 蓄电池具有包括多个串联连接的蓄电池模块的蓄电池模块组。特别是本专利技术涉及用于确 定这样的蓄电池的蓄电池单元或蓄电池模块的内阻的方法，所述蓄电池的蓄电池模块构成 为，借助于控制信号选择性地可切换到接通的状态或未接通状态，在所述接通状态下相应 的蓄电池模块引起所述蓄电池模块组的输出电压，在所述未接通状态下相应的蓄电池模块 与所述蓄电池模块组解耦。此外本专利技术还涉及一种蓄电池系统，其构成为实施按照本专利技术 的方法。
技术介绍
由现有技术已知用于混合动力和电动车辆中的蓄电池，该蓄电池称为牵引用蓄电 池，因为所述牵引用蓄电池用于电动驱动装置的供电。 在申请者的更早地专利申请中描述了驱动系统，所述驱动系统分别具有包括可逐 级调节的输出电压的蓄电池系统并且当今例如用于电动和混合动力车辆或者静止应用例 如风力发电设备的转子叶片调节装置中。在图1中示出了这样的蓄电池系统的例子。 蓄电池系统100包括蓄电池101，其连接到包括电容器103的直流电压中间电路 102。直流电压中间电路102集成在由蓄电池系统100包括的脉冲逆变器104中，通过脉冲 逆变器在三个输出端上分别借助于两个可开关的半导体阀（未表示）和两个二极管（未表 示）提供相对相移的正弦电压用于三相电机（电驱动电机）105的运行。电容器103的电 容在此设计得足够大，以便使得在直流电压中间电路103中的电压对于一个持续时间稳定 化，在一个持续时间中接通可开关的半导体阀中之一。 蓄电池101包括具有多个串联连接的蓄电池模块的蓄电池模块组106,其中在附 图中示出仅仅两个蓄电池模块107、108。在蓄电池模块107与蓄电池模块组106的正极109 之间连接充电和分离机构110,该正极在该情况下形成正的蓄电池端子。选择性地，能够附 加地在蓄电池模块108与蓄电池模块组106的负极111之间连接分离机构112,该负极在该 情况下形成负的蓄电池端子。蓄电池模块107U08能够具有耦合机构（未示出），借助于耦 合机构所述蓄电池模块选择性地独立地分别接通到蓄电池模块组106或与蓄电池模块组 106解耦，也就是说能够被桥接，以便通过这种方式实现具有逐级可调节的输出电压的蓄电 池系统。 为了确保这样的蓄电池系统的安全性，充分利用蓄电池单元的效率并且提高蓄电 池单元的寿命，在牵引用蓄电池中应用蓄电池管理系统。该蓄电池管理系统的核心功能是 所谓的蓄电池状态识别，该蓄电池状态识别确定蓄电池单元的当前状态。在此重要的信息 中之一是蓄电池单元的内阻，该内做确定为充电状态、蓄电池单元的温度及其老化状态的 函数。在德国汽车工业联合会提案EnergyStorageSystemforHEV中以及在ISO12405 的草案中描述了用于表征蓄电池单元的这样的方法。 在图2中示出了该方法的基本原理。在此图2示出了蓄电池电压UBatt地示例性的 电压变化，该电压变化在蓄电池的脉冲形的充电和放电电流IBatt期间被分析处理。在此电 流IBatt以电荷速率c-rate(currentrate）的单位应用。以附图标记表示蓄电池的放 电的时间间隔，并且以附图标记202表示蓄电池的充电的时间间隔。按照本方法直接由两 个相邻的时刻的电压和电流差确定蓄电池单元的内阻R。在此在图2中以罗马数字给用于 蓄电池电压UBatt的相应测量的测量时刻编号。在下文中提出的电压和电流值的索引涉及这 些测量时刻。作为例子通过分析处理在测量时刻（i)--其中t= 0秒--和（iii)-- 其中t= 10秒--的电压和电流值产生对于持续10秒的放电的内阻为： 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于确定蓄电池(101)的蓄电池单元或蓄电池模块(107、108)的内阻的方法，所述蓄电池具有包括多个串联连接的蓄电池模块(107、108)的蓄电池模块组(106)，所述蓄电池模块分别构成为，借助于控制信号能够选择性地切换到接通的状态或未接通状态，在所述接通状态下相应的蓄电池模块(107、108)引起所述蓄电池模块组(106)的输出电压，在所述未接通状态下所述相应的蓄电池模块(107、108)与所述蓄电池模块组(106)解耦，其特征在于以下步骤：a)在第一时间测量蓄电池模块(107、108)或蓄电池模块(107、108)的至少一个蓄电池单元的电压，在所述第一时间所述蓄电池模块n(107、108)不与所述蓄电池模块组(106)接通；b)接通所述蓄电池模块(107、108)与所述蓄电池模块组(106)，从而基于流过所述蓄电池模块(107、108)的电流实现所述蓄电池模块(107、108)或所述至少一个蓄电池单元的电压变化；c)在第二时间测量所述蓄电池模块(107、108)的电压或所述至少一个蓄电池单元的电压，在所述第二时间所述蓄电池模块(107、108)接通到所述蓄电池模块组(106)一个预定的或选择的持续时间；以及d)根据在所述第一时间测量的电压与在所述第二时间测量的电压的差以及流过所述蓄电池模块(107、108)的电流的电流值计算所述蓄电池模块(107、108)或所述蓄电池模块(107、108)的所述至少一个蓄电池单元的内阻的电阻值。...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2012.06.08 DE 102012209660.41. 一种用于确定蓄电池（101)的蓄电池单元或蓄电池模块（107、108)的内阻的方法， 所述蓄电池具有包括多个串联连接的蓄电池模块（107U08)的蓄电池模块组（106)，所述 蓄电池模块分别构成为，借助于控制信号能够选择性地切换到接通的状态或未接通状态， 在所述接通状态下相应的蓄电池模块（107U08)引起所述蓄电池模块组（106)的输出电 压，在所述未接通状态下所述相应的蓄电池模块（107U08)与所述蓄电池模块组（106)解 耦，其特征在于以下步骤： a) 在第一时间测量蓄电池模块（107、108)或蓄电池模块（107、108)的至少一个蓄电 池单元的电压，在所述第一时间所述蓄电池模块n(107、108)不与所述蓄电池模块组（106) 接通； b) 接通所述蓄电池模块（107U08)与所述蓄电池模块组（106)，从而基于流过所述蓄 电池模块（107、108)的电流实现所述蓄电池模块（107、108)或所述至少一个蓄电池单元的 电压变化； c) 在第二时间测量所述蓄电池模块（107、108)的电压或所述至少一个蓄电池单元的 电压，在所述第二时间所述蓄电池模块（107U08)接通到所述蓄电池模块组（106) -个预 定的或选择的持续时间；以及 d) 根据在所述第一时间测量的电压与在所述第二时间测量的电压的差以及流过所述 蓄电池模块（107U08)的电流的电流值计算所述蓄电池模块（107U08)或所述蓄电池模块 (107U08)的所述至少一个蓄电池单元的内阻的电阻值。2. 根据权利要求1所述的方法，其中，在所述第二时间测量流过所述蓄电池模块（107、 108)的电流的电流值。3. 根据权利要求1或2所述的方法，其中，在所述蓄电池（101)的充电过程期间或在所 述蓄电池（101)的放电过程期间实施所述方法。4. 根据上述权利要求之一所述的方法，其中，还确定在将所述蓄电池模块（107U08) 接通到所述蓄电池模块组（106)的持续时间期间流过所述蓄电池模块（107U08)的电流变 化的大小是否超过预定的边界值，并且如果确定超过所述边界值，那么丢弃所测量的电压 和/或在步骤a)重新开始所述方法。5. 根据上述权利要求之一所述的方法，其中，还确定在所述预定的持续时间期间出现 的所述蓄电池模块（107U08)的空载电压或所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：H·芬克，
申请(专利权)人：罗伯特·博世有限公司，三星SDI株式会社，
类型：发明
国别省市：德国;DE