用于电池组管理的方法和电池组管理系统技术方案

技术编号:12311981 阅读:48 留言:0更新日期:2015-11-11 19:56
本发明专利技术涉及用于电池组管理的方法和电池组管理系统。提供一种用于电池组的电池组管理的方法,所述电池组具有多个电池组模块,所述电池组模块分别具有多个电池组电池、传感器和至少一个传感器控制设备。在此规定:传感器控制设备和/或传感器的失效至少暂时通过如下方式来补偿:根据另一传感器控制设备的测量值(46)和所涉及的传感器控制设备与所述另一传感器控制设备的相关值来计算所涉及的传感器控制设备的不存在的测量值(46)。此外说明被设立用于执行该方法的计算机程序、电池组管理系统、电池组系统和机动车。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种用于电池组的电池组管理的方法,所述电池组包括多个电池组电 池。此外,本专利技术涉及被设立用于执行该方法的一种计算机程序、一种电池组管理系统、一 种电池组系统和一种机动车。
技术介绍
电子控制设备在汽车领域中目前以增加的数量被使用,针对此的例子是发动机控 制设备和用于ABS或者安全气囊的控制设备。对于电驱动的车辆,目前的研究重点是开发 高效的具有相关的电池组管理系统的电池组包,即配备有用于监控电池组功能性的软件的 控制设备。电池组管理系统尤其确保所使用的电池组电池和电池组包的安全且可靠的功 能。所述电池组管理系统监控和控制各个电池和/或完整的电池组包的电流、电压、温度、 绝缘电阻和其他量。借助这些量可以实现管理功能,所述管理功能提高电池组系统的使用 寿命、可靠性和安全性。 电池组管理系统由多个控制设备构成,在所述控制设备上运行各个软件功能性。 在此,根据电池组电池的数目、传感器的数目和电池组模块在机动车中的不同结构空间上 的分布得到控制设备拓扑结构,该控制设备拓扑结构具有主控制设备和多个下级的传感器 控制设备,用于直接在各个电池组电池和电池组模块处检测测量值。所检测的数据在控制 设备之间经由通信信道来交换。 US 2008/0048619示出一种电池组系统,其具有多个蓄电池,所述蓄电池被设置用 于驱动车辆,其中设置有错误确定单元,所述错误确定单元监控电流和电压传感器的失效。 US 2010/0136390示出多个电池组模块,所述电池组模块并联和串联连接,其中设 置有第一控制单元,所述第一控制单元根据电池组模块的传感器的电流和电压值来确定, 能够从电池组模块提取并输送多少功率,并且其中设置有第二控制单元,所述第二控制单 元监控第一控制单元的功能并且在传感器异常时必要时操作分离设备。 US 2012/0221172示出一种用于处理传感器数据和用于控制车辆的方法,其中在 传感器数据失效时经由通信单元替代地使用其他车辆的传感器的数据。
技术实现思路
在根据本专利技术的用于具有多个电池组电池、传感器和传感器控制设备的电池组的 电池组管理的方法中,规定:传感器控制设备和/或传感器的失效至少暂时通过如下方式 补偿:所涉及的传感器控制设备的不存在的测量值根据另一传感器控制设备的测量值和所 涉及的传感器控制设备与所述另一传感器控制设备的至少一个相关值来计算。 为了提高电池组的可用性,尽管传感器或传感器控制设备失效但至少暂时提供受 限制的运行,其方式是:失效的测量值的特性基于以前测量的值和与其他的控制设备的相 关性来模仿。通过确定测量值彼此间的表征特性模式可以补偿所涉及的传感器控制设备的 失效。 由此,电池组在传感器或控制设备失效时不必完全中止运行,而是可以被置于应 急运行中。在应急运行中,限制电池组的运行,例如其方式是:设置或缩小可调用的功率的 极限。也可以规定,确定的电池组功能不能利用或只还能受限制地利用,譬如支持机动车中 的起动停止系统或用电器的运行。 "至少暂时"被理解为,失效可能持久地或仅暂时存在,其中"暂时"意味着持续确 定的时间。失效及其持续时间优选地此外被通知给上级的控制设备、例如电池组管理系统, 使得可以进行相应的反应。 该方法可以涉及任意测量值,通过测量值实现电池组管理功能、譬如电池组系统 的预期的使用寿命或电池组的健康状态(SOH,State Of Health)的确定。这样的测量值尤 其包括电池电压、电池温度、电流强度、模块电压、模块温度。通常通过传感器控制设备检测 并且传送给传感器控制设备的其他测量值例如是电池或模块的绝缘电阻或充电状态。同 样,测量值可以包括由这样的量导出的量,例如时间上累加的或积分的量、彼此相乘的或以 另外方式聚集的量。在最小和最大状态之间的差值可以被包含于导出的测量值中。 为了实施电池组功能性、尤其是电池组电池的监控和用于优化电池组利用的计 算,对各个测量值、如电池电压、电流和温度的同步检测是有利的。优选地因此周期性地、例 如每隔50ms检测测量值。 电池组优选地配备有用于监控电池组功能性的电池组管理系统。该电池组管理系 统包括传感器控制设备和主控制设备,其中传感器控制设备与主控制设备经由通信信道彼 此连接。优选地,传感器的测量值被传感器控制设备接收,必要时被预处理并且经由通信信 道被发送给主控制设备。测量值由主控制设备进一步处理,以便完成监控电池组功能性的 功能。 优选地,电池组具有多个电池组模块,其分别具有多个电池组电池、传感器和至少 一个传感器控制设备。术语"电池组"和"电池组单元"在本说明书中与常用语言使用匹配 地被用于蓄电池或蓄电池单元。电池组包括一个或多个电池组单元,用此可以表示电池组 电池、电池组模块、模块串或电池组包。在电池组中,电池组电池优选地在空间上被联合并 且以连接技术彼此连接,例如串联或并联布线成模块。多个模块可以形成所谓的电池组直 接转换器(BDC,Battery Direct Converter),并且多个电池组直接转换器可以形成一个电 池组直接逆变器(BDI,Battery Direct Inverter)。 根据一种优选的实施方式,针对每个电池组模块将确定的电池组电池定义为相关 伙伴。计算和保存每个单个测量值与所有其他的测量值的相关值被视为是花费大的。有利 地,补偿多个传感器控制设备的失效,然而为此的花费被保持为低的,其方式是确定与电池 组中存在的电池组模块的数目对应的相关伙伴的数目。这例如可以是每个所连接的电池组 模块处的第一电池,但也可以是每个任意的另外的电池。每个测量周期计算和存储所有测 量的电压与相关伙伴的相关值。由此将相关值的存储器需求保持为小的。 相关伙伴可以动态地被改变。相关伙伴的重新选择例如可以周期性地进行,并且 通过如下方式进行:确定电池组模块中具有典型特性的电池,其中该典型特性可以通过电 池组电池测量值的平均值来确定或通过模块之内的大部分电池组电池的值来确定。相关伙 伴也可以针对不同的测量值而彼此不同。 根据一种实施方式,对相关值的计算包括平均值形成或确定数目的之前所计算的 相关值的中值的形成。平均值例如可以是几何或算术平均值。被用于平均值形成的相关值 的确定数目在权衡存储器需求的情况下被确定。 根据一种优选的实施方式,相关值在每个测量周期中被确定。相关值的连续检测 确保:测量值的由老化决定的特性差别可以如实地被模仿。对相关值的频繁的测量和确定 允许精确地重构测量值。 根据一种优选的实施方式,第一相关值针对上升的测量值来确定,而第二相关值 针对下降的测量值来确定。由老化决定地,在电池组的使用寿命的过程中,电池将在放电过 程或充电过程中展现出强度不同的波动。两个用于电池组的充电和放电的相关值的使用因 此能够实现更精确地重构失效的传感器控制设备的测量值。 根据一种优选的实施方式,相关值在行驶周期结束时被存放在非易失性存储 器中。非易失性存储器例如是所谓的EEPROM (Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory (可电擦除可编程只读存储器)),也就是说,非易失性电子存储器组件, 其所存储的信息可以被电擦除。当前第1页1 2&n本文档来自技高网
...

【技术保护点】
一种用于电池组(16)的电池组管理的方法,所述电池组具有多个电池组电池(19)、传感器(22,23)和传感器控制设备(17),其特征在于,传感器控制设备(17)和/或传感器(22,23)的失效至少暂时通过如下方式来补偿:根据另一传感器控制设备(17)的测量值(46)和所涉及的传感器控制设备(17)与所述另一传感器控制设备(17)的至少一个相关值来计算所涉及的传感器控制设备(17)的不存在的测量值(46)。

【技术特征摘要】
...

【专利技术属性】
技术研发人员:C布罗赫豪斯
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

网友询问留言 已有0条评论
  • 还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。

1