用于蓄电池管理的方法和蓄电池管理系统技术方案

本发明专利技术涉及一种用于蓄电池管理的方法，其中，根据状态参数的在预测时间段(△t)中的预测的可用的量(KR)来测定在预测时间段(△t)中由蓄电池提供的电流(IV)的量，其中，借助于状态参数的关于第一参考时间段(t1)所测定的允许的量(Kmax)和状态参数的关于第一参考时间段(t1)所测定的取样的量(K)的差值来测定状态参数的所预测的可用的量(KR)。本发明专利技术的主题还是适于实施该方法的计算机程序和蓄电池管理系统，以及具有这样的蓄电池管理系统的机动车。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种用于蓄电池管理的方法和一种蓄电池管理系统。 本专利技术的主题还是一种计算机程序和一种具有蓄电池管理系统的机动车。
技术介绍
在电驱动车辆之中越来越经常地使用蓄能池作为能量源。根据通常的语言习惯在 本说明书中将概念"蓄电池"和"蓄电池系统"适配至蓄能池或者蓄能池系统。在此越来越 多地使用基于锂的蓄能池单元，因为这样的蓄能池单元目前来说在较小的重量的情况下具 有最大可用的能量密度，尤其是相较于基于镍或者铅的蓄能池而言。对于这样的蓄能池来 说将会要求有10年或者更长的使用寿命。对于车辆之中的蓄能池的这样的要求然而与设 置在移动电话或者笔记本之中的蓄能池所提出的要求不同。在车辆之中的蓄能池与在建筑 模型之中的蓄能池更具有可比性。为了达到所要求的使用寿命，该蓄能池通常配属有所谓 的蓄电池管理系统，该蓄电池管理系统首先执行蓄电池状态识别并且提供该蓄电池的热管 理。
技术实现思路
在依据本专利技术的用于蓄电池管理的方法之中进行了如下设置，即根据状态参数KR 的在预测时间段Λt之中预测的可用的量来测定在该预测时间段Λt之中由该蓄电池所提 供的电流Iv的量，其中，借助于所述状态参数的关于第一参考时间段所测定的允许的量 κ_和所述状态参数的关于所述第一参考时间段ti所测定的取样的量K的差值来测定所预 测的可用的状态参数的量KR。 由所述蓄电池所提供的电流、的量能够被告知给蓄电池的合适的控制系统，从而 与之相对应地调节逆变器并且仅仅涉及该电流。通过依据本专利技术的方法能够避免由于过高 的功率输出而对蓄能池造成损害并且更好地满足对于蓄电池所给定的使用寿命的保障。所 述蓄电池管理不仅阻止可能的由于在蓄电池上的最大电流引起的损害，而且在确定的充电 以及放电状态时能够鉴于蓄能池单池参数方面提供功率输出的优化。依据本专利技术设置了用 于电流调节的监控算法，该电流调节尤其是能够确保使得蓄电池在所期望的范围之内工作 和老化并且由此不会提前需要更换该蓄电池。 该方法尤其是适于在电动车辆或者混合动力车辆之中使用的蓄电池中使用。对于 这样的蓄电池的要求包括例如应当提供在50V至600V之间的电压。例如合适的蓄电池类型 包括所有锂离子类型（例如磷酸铁锂、锂镍锰、钴、锂硫化铁、锂聚合物、铅酸、先进的铅酸、 镍金属氢化物、镍镉、溴化锌、镍氯化钠、锌-空气或者锂空气）。在使用该方法时尤其是一 方面能够在蓄电池之中阻止有损害的温度梯度的形成并且另一方面也能够识别在充电情 况下的离子的存储，在锂离子的情况下已知为所谓的锂电镀。 通过在从属权利要求之中所列出的措施实现在独立权利要求之中所给出的方法 的有利的改进方案和改善方案。 作为状态参数，考虑用于计算电流Iv的可提供的量，例如适合为电能。但是示出 了另一个状态参数的监控作为能量来说特别适于所给出的目的并且此外易于测量。 该状态参数优选地为在另一种意义上来说能量类型的状态参数并且以该蓄电池 的合适的欧姆式模型来具有单位J/Ω。在预测时间段Λt之中所提供的电流、的量在此 通过根据状态参数Iv的可提供的的量和该预测时间段Λt所形成的商并且接下来的求根 来测定得出，也就是说在优选地使用的状态参数和电流之间存在物理的关联，即： K=I2t， 其中，K描述了状态参数，I描述了以A为单位的测量的电流并且t描述了以s为 单位所测量的时间。该蓄电池电流I和时间的测量能够高性价比地进行并且将在许多蓄电 池管理系统之中相继地加以提供。相较于对于基于能量的监控和平衡来说根据模型形成的 不同，该模型形成基于蓄电池，在欧姆式的情况下例如观察通常复杂的、与温度、时间以及 电流相关的蓄电池电阻，其测定相较于附加的测量装置来说是必须的或者是容量的观察。 该预测时间段在确定的时间段2s和200s之间、优选地在5s和100s之间例如10s 或者20s。第一参考时间段、在其中测定允许的和取样的状态参数的量的第一参考时间段 优选地大于在5s和1000s之间的、例如优选地在10s和200s之间、尤其是100s或者150s 的这样的时间段。第一参考时间段越大，所提供的电流的预测便能越是可靠地进行。反过 来，也必须考虑在蓄电池单池之中的特定的散热，从而不会对蓄电池形成较强的要求，即尤 其是在测定的时间段之上的高的电流，在一个确定的时间之后将不再重要。在此，在监控的 10s至200s之间以及在5s至20s的预测的时间段示出了有意义的解决方案。 根据一个优选的实施形式，状态参数的所预测的可用的量KR以相较于状态参数的 在第二参考时间段t2所测定的取样的量KN来增大。该第二参考时间段12在此优选地具有 预测时间段Λt的大小并且在第一参考时间段h开始时开始。如果在对于测定允许的以 及取样的状态参数的量是可测量的第一参考时间段tl开始时存在加速度事件，即已经持 续了测定的持续时间，那么需要非常低的功率需求，所以在测定的持续时间之后能够较强 地提高所预测的可用的状态参数的量并且能够有效地提供更大的电流。 根据本专利技术的一个改进方案将提供预防边界电流Ι1ιηι，所述预防边界电流iHi艮据 在所述预测时间段Λt之中可提供的电流Iv与另一个函数的乘积来测定，其中，所述另一 个函数与所取样的所述状态参数的量K相对于所允许的所述状态参数的量Kmax的比值k有 关。所述预防边界电流的值能够分配给合适的蓄电池控制系统，从而相应地调节逆变器并 且仅仅涉及这样的电流。在预防边界电流上的该电流的边界能够更强地阻止加速的老化并 且即便在这样的情况下仍允许单调的功率输出。 尤其有利地，当另一个函数在该取样的状态参数的量K与允许的状态参数的量 K_的比例k在临界的阈值之下时是基本上恒定的，例如等于一，并且在该临界的阈值之上 时是单调递减的。该临界的阈值为在0和1之间的确定的数字、优选地在0. 3至0. 7之间 或者在0. 4至0. 6之间、特别优选地为约0. 5。在该临界的阈值之下时该取样的状态参数的 量还远小于允许的状态参数的量，从而使得该电流限制不必增大。在该临界的阈值之上即 当所取样的状态参数的量在所允许的状态参数的量的附近时，较强地限制电流，并且越强 地限制，则相互间的量的比例越大。单调递减的属性能够例如通过在临界的阈值之上的另 一个函数的线性下降的特性来表示。借助于可调节的临界的阈值能够针对主动的蓄电池温 度管理提供另一个参数。 依据本专利技术此外提出了一种计算机程序，当所述计算机程序在可编程计算机装置 之上实施时所述计算机程序用于实施在此所描述的方法。该计算机程序能够例如涉及用于 在车辆之中实施蓄电池管理系统或者子系统的模块。该计算机程序能够存储在机器刻度的 存储介质之上，例如在永久性的或者可重写的存储介质之上或者与计算机装置相关联地或 者在可擦除的CD-R0M、DVD或者USB盘之上。附加地或者替代地，该计算机程序能够在计算 机装置例如在服务器或者用于下载的云系统之上提供，例如通过数据网络注入因特网或者 通信连接注入电话线或者无线连接来提供。 依据本专利技术此外设置了一种蓄电池管理系统，其用于提供关于蓄电池的温度和电 流的信息的诊断传感器、用于测定状态参数的关于第一参考时间段^的允许的量K_的模 块、用于测定状态参数的关于所述第一参考时间段h的取样的量Κ本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于蓄电池管理的方法，其中，根据状态参数的在预测时间段(△t)中的预测的可用的量(KR)来测定在所述预测时间段(△t)中由所述蓄电池提供的电流(IV)的量，其中，借助于所述状态参数的关于第一参考时间段(t1)所测定的允许的量(Kmax)和所述状态参数的关于所述第一参考时间段(t1)所测定的取样的量(K)的差值来测定所述状态参数的所预测的可用的量(KR)。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：S·特林克特，A·莱姆克，R·皮斯科尔，R·林克，
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