补偿电池单元的充电状态的方法和执行该方法的电池系统技术方案

本发明专利技术涉及补偿电池单元的充电状态的方法和执行该方法的电池系统。本发明专利技术涉及一种用于补偿多个电池单元的充电状态的方法，其具有如下方法步骤：a）确定用于算出多个电池单元的充电状态的补偿需求的第一方法的潜在误差；b）确定用于算出多个电池单元的充电状态的补偿需求的第二方法的潜在误差，其中第二方法与第一方法不同；c）比较在方法步骤a）和b）中所确定的潜在误差；以及d）基于通过具有较低的潜在误差的方法所算出的需求补偿多个电池单元的充电状态。这样的方法允许非常精确的并且对于电池系统的部件而言非常谨慎的对充电状态的补偿。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术设及一种用于补偿（Ausgleichen)多个电池单元、尤其是在一个电池模块 中的多个电池单元的充电状态的方法，尤其是用于改进地补偿电池单元的充电状态的方 法。此外，本专利技术还设及一种电池系统，该电池系统被构建为实施运样的方法。
技术介绍
电化学蓄能器、譬如裡离子电池在许多日常应用中广泛流行。运些电化学蓄能器 例如在如膝上型电脑的计算机、移动电话、智能电话中和在其他应用中被采用。即使在车 辆巧日机动车辆）电动化目前迅猛向前推进的情况下，比方说在电动车辆或者混合动力车辆 中，运样的电池也显现出优点。 裡离子电池、例如比方说用于汽车使用范围的裡离子电池常常包括多个单个电池 单元。为了提高电压水平或者电流水平，运些单元彼此并联地或者串联地接线并且W机械 方式被联合成模块。此外，电池管理系统还用于监控电池并且除了安全监控之外还要能够 实现尽可能长的使用寿命。 例如，为了延长使用寿命，公知的是，使电池单元的充电状态彼此匹配或彼此 补偿，使得电池单元具有相同的充电状态。该过程也被称为单元对称化或单元平衡化 (Zell-B曰1曰ncing)c 阳0化]从文献US 2013/0099746 A1中公知了一种用于单元对称化的系统和方法。在运 样的方法中，单元对称化基于对充电状态的测量来执行。此外在此还设置，在进行单元对称 化时，关于对称化需求所算出的（ermittelt)误差在边界值之下。 此外，文献CN 102231546A还描述了一种用于单元对称化的方法，该方法基于对 充电状态的测量，并且其中在算出充电状态时应修正误差。
技术实现思路
本专利技术的主题是一种用于补偿多个电池单元的充电状态的方法，其中所述电池单 元可W存在于一个电池模块中。该方法包括如下方法步骤： a) 确定用于算出多个电池单元的充电状态的补偿需求的第一方法的潜在误差 (Fehlerpotential)； b) 确定用于算出多个电池单元的充电状态的补偿需求的第二方法的潜在误差，其中第 二方法与第一方法不同； C)比较在方法步骤a)和b)中所确定的潜在误差；化及 d)基于通过具有较低的潜在误差的方法已算出的需求补偿多个电池单元的充电状态。 在此，前面所描述的方法步骤原则上可W按前面所描述的顺序进行，其中然而该 方法在本专利技术的意义下不必限于上面提到的顺序。 通过前面所描述的方法能够实现的是，基于电池单元的充电状态的单元对称化在 未知晓尤其是串联连接的电池单元的容量的情况下也能够实现，使得由于单元对称化引起 的充电时的损耗特别小。 前面所描述的方法因此用于补偿多个电池单元的充电状态或使所述多个电池单 元的充电状态彼此匹配。运些电池单元在此尤其是W本身已知的方式被布置在一个电池模 块中或构造运个，并且在此比方说串联地或者并联地接线。在此，该方法可W设及多个电池 单元的组，即设及电池模块的电池单元的一部分，或者设及所有的多个电池单元、即所有的 布置在一个电池模块中的电池单元。 对电池单元彼此间的单元对称化的要求有根据地例如可在于，运些单元可W具有 不同的自放电率并且由此在一定的时间段内可W改变单元彼此间的充电状态。此外，各个 电池单元的容量也可W比方说由于生产分散性（Pro化ktionsstreuung)而彼此偏差。该效 应可能可W在使用寿命开始时被忽略，但是在使用寿命的过程中由于单元老化中的差异而 被增大，并且导致电池单元之间的若干百分比的容量差异。 为了防止运一点，通过借助前面所描述的方法执行的单元对称化可W实现，各个 电池单元的充电状态（state of charge, S0C)尽管自放电不同并且如果有运种情况则容量 不同还彼此相协调。在此，尤其是运些单元的充电状态彼此相协调，包括电池单元的电池模 块的充电状态比方说可W被限定为在电池单元的所有充电状态上的最小值。 充电状态的补偿或对此的需求的算出在此可W按时间间隔根据电池单元的状态、 例如其寿命来进行。通常，可W按为一周或者W上、例如两周的间隔对充电状态进行补偿， 其中运些值绝对不是限制性的。原则上，当电池单元的充电状态的差异在阔值之上时，可W 对电池单元的充电状态进行补偿。 为了实现运一点，前面所描述的方法根据方法步骤a)包括确定用于算出多个电池 单元的充电状态的补偿需求的第一方法的潜在误差，并且此外根据方法步骤b)包括确定用 于算出多个电池单元的充电状态的补偿需求的第二方法的潜在误差，其中第二方法与第一 方法不同。在此，可W应用两种方法或大于两种的多种方法，或首先可W将其潜在误差彼此 相比较。进而，可是W非限制性的方式关于两种方法来描述本专利技术，其中随后的说明同样适 用于多于两种的方法。 所使用的用于确定单元对称化的需求的方法在此原则上也可从现有技术中公知。 单元对称化的需求在此尤其是可W根据具体的事件来选择并且原则上基于电池单元的不 同的充电状态。在此，该需求原则上可W是定性的W及尤其是定量的参数，使得不仅算出在 各个电池单元中是否必需单元对称化而且也算出在各个电池单元中必需单元对称化多少 量。 潜在误差在本专利技术的意义下此外还应被理解为在确定对单元对称化的需求时在 相对应的方法中存在的猜测的或估计的或者算出的模糊性或不精确性。换言之，通过潜在 误差可W确定，通过相对应的方法可多精确地算出对单元对称化的需求。在高潜在误差的 情况下，对单元对称化的需求因而可W相对地说不精确地被确定，而在相对地说低的潜在 误差的情况下可W相对地说精确地确定对单元对称化的需求。 相应的方法的潜在误差在此W本身已知的方式例如通过相应的所使用的参数的 误差增大而可算出，如运对本领域技术人员而言没有困难地可看出的那样。在此，在确定潜 在误差的情况下尤其是如下误差可W被一同包含在内：运些误差可为了确定对于相对应的 方法所需的参数而出现。 当潜在误差根据方法步骤a)和b)来确定时，现在根据方法步骤c)可W进行在方 法步骤a)和b)中所确定的潜在误差的比较。由此可W算出，相应的方法的所算出的潜在 误差、即第一方法或者第二方法的所算出的潜在误差中的哪个潜在误差是较低的潜在误差 或者较高的潜在误差，换言之通过方法步骤C)可算出，利用第一方法或者第二方法中的哪 种方法可W最精确地算出对单元对称化的需求。 基于该结果进而还可W执行单元对称化。详细而言根据方法步骤d)基于需求或激 活阔值执行单元对称化，该激活阔值通过具有相对地说最小的潜在误差的方法来算出。换 言之，单元对称化基于设及需求的数据来执行，所述需求W较高的精度或较低的误差概率 来算出。 前面所描述的方法因此基于选出用于计算或算出对单元对称化的需求的方法，该 方法最为适合于当前的应用情况或可最高精度实现单元对称化。由此，单元对称化或 其激活阔值可W动态地与在相应的时间点存在的条件匹配并且显著地提高精度。 因此可W防止，如对于现有技术而言公知的那样，对于单元对称化使用恒定的激 活阔值，所述激活阔值对于所有应用情况并且在整个使用寿命上是恒定的。与此相反，激活 阔值在前面所描述的方法中更确切地说动态地与相应的占主导的条件匹配并且根据相对 应的计算方法的计算精度来匹配。由此，可W抵制的是，在电池单元的整个使用寿命上或对 于任意应用情况所应用的激活阔值可能会导致单元本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于补偿多个电池单元的充电状态的方法，其具有如下方法步骤：a）确定用于算出多个电池单元的充电状态的补偿需求的第一方法的潜在误差；b）确定用于算出多个电池单元的充电状态的补偿需求的第二方法的潜在误差，其中第二方法与第一方法不同；c）比较在方法步骤a）和b）中所确定的潜在误差；以及d）基于通过具有较低的潜在误差的方法所算出的需求补偿多个电池单元的充电状态。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：J贝克，A伯姆，M吕格，
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