用于控制和/或调节电能蓄能器的运行参数方法和设备技术

本发明专利技术涉及用于控制和/或调节电能蓄能器的运行参数方法和设备。方法包括以下步骤：确定电能蓄能器的实际老化状态；确定电能蓄能器的额定老化状态；并且(i)如果比较实际老化状态与额定老化状态得出，实际老化状态相比于额定老化状态显示出提高的老化，调整对至少一个运行参数允许的运行参数范围，其中，运行参数范围如此调整：电能蓄能器的运行在调整的运行参数范围内以降低的老化速度进行；和/或(ii)如果比较实际老化状态与额定老化状态得出，实际老化状态相比于额定老化状态显示出降低的老化，调整对至少一个运行参数允许的运行参数范围，其中，运行参数范围如此调整：电能蓄能器的运行在调整的运行参数范围内以提高的老化速度进行。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种用于控制和/或调节电能蓄能器的影响机动车的电能蓄能器的老化状态的至少一个运行参数的方法和设备。
技术介绍
轻度混合动力车辆、混合动力车辆或电动车的电能蓄能器、尤其牵引电池或高压电池经受不同的老化效应并且应在老化效应方面根据机动车的计划的寿命、优选计划的产品寿命来设计。在机动车技术的领域中，为了监测电能蓄能器的运行状态和老化效应，已知由电能蓄能器的当前的运行变量(尤其电能蓄能器的电压、电流和温度)算出电能蓄能器的充电状态(英文：state of charge (SOC))或老化状态(英文：state of health (SOH))。用于确定车辆电池的老化状态的方法例如由US 6103 408、DE 197 50 309 A或DE 37 12 629 C2、DE100 49 495 A已知。用于预测电能蓄能器的剩余寿命的方法例如由DE 103 28 721 A1已知。尤其由实践已知电能蓄能器的老化收到温度、电流负载和环化作用影响。因此在现有技术中尝试通过确定电能蓄能器的运行参数的预定的许可的范围避免电能蓄能器的损坏。为了限制由温度引起的老化，由现有技术(例如DE 102007 063 178 A1、DE 10 2007 010751 A1或WO 2010/121831 A1)已知此类高压电池借助于冷却系统和由流体流经的冷却板来调节温度，以引出产生的损耗热量，以便不违反电能蓄能器的温度的许可的运行范围。此外，由实践已知电能蓄能器通过过载和负载防护部或通过电压限制部防止过强的加载且因此防止过快的老化。然而，已知的方法的缺点是，老化电能蓄能器即使在遵守用于蓄能器的运行参数的这种固定预定的运行范围的情况下仍在实际的运行中(例如根据车辆的各种要求、驾驶行为和使用场地)极其不同地进行并且因此可与计划的老化走向由偏差。
技术实现思路
因此，本专利技术的目的是提供一种用于机动车的电能蓄能器的经改善的运行方法，利用该方法可避免传统的运行方法的缺点。本专利技术的目的尤其是提供一种用于电能蓄能器的这样的运行方法，利用该方法可避免在计划的寿命期满之前由于老化效应的与蓄能器的计划的寿命的过于严重的偏差并且尤其避免电能蓄能器的失灵或提前的更换。另一目的是，提供一种用于调节和/或控制电能蓄能器的设备，利用该设备可避免传统的设备的缺点。该目的通过具有独立权利要求所述特征的设备和方法实现。本专利技术的有利的实施方式和应用为从属权利要求的对象并且在随后的说明中部分地参考附图进行详细阐述。根据本专利技术的第一着眼点，所述目的通过用于控制和/或调节电能蓄能器的影响机动车的电能蓄能器的老化状态的至少一个运行参数的方法实现。根据该方法，监测并且确定电能蓄能器的实际的老化状态SOHIst以及确定电能蓄能器的额定老化状态SOHSoll。额定老化状态SOHSoll在此通过关于时间的限定的老化曲线预定。根据本专利技术，如果比较实际的老化状态SOHIst与额定老化状态SOHSoll得出，实际的老化状态相比于额定老化状态SOHSoll显示出提高的老化和/或更低的老化，此时调整用于至少一个运行参数的允许的运行参数范围。在确定提高的老化时，如此调整运行参数范围，即，电能蓄能器的运行在调整的运行参数范围内以降低的老化速度进行，使得返回到达额定老化曲线上或至少接近额定老化曲线的实际的老化状态SOHIst。本专利技术还包括常用的技术教导，监测电能蓄能器的实际的老化状态SOHIst，并且在实际的老化状态SOHIst相比于对于蓄能器的当前阶段预期的额定老化状态SOHSoll恶化时如此调整影响蓄能器的老化的一个或多个运行参数的许可的运行参数范围，即，蓄能器直至其预定的额定寿命结束仍保持可运转。在此，实际的老化状态SOHIst与期望的额定老化状态SOHSoll的相对偏差用于调节器或控制部的输入变量，其根据相对偏差改变影响蓄能器的老化状态的一个或多个运行参数的许可的值域，以便引起作为调节变量的SOHIst接近作为预定变量的SOHSoll。如果实际的老化状态SOHIst与额定老化状态SOHSoll的比较得出，实际的老化状态相比于额定老化状态SOHSoll显示出降低的老化，可如此调整运行参数范围，即，电能蓄能器的运行在调整的运行参数范围内以提高的老化速度进行，从而在这种情况下也达到返回到额定老化曲线上或至少接近额定老化曲线的实际的老化状态SOHIst。因此，根据该变体，至少一个运行参数的运行参数范围不仅在确定过快的老化时进行调整，而且在过慢的老化时也进行调整。这提供的优点是，将一个或多个运行参数范围调整成提高蓄能器的容量，直至实际的老化状态SOHIst再次相应于基于蓄能器的当前寿命期望的额定老化状态SOHSoll。如果实际的老化状态(SOHIst)和额定老化状态(SOHSoll)的差额超过预定的阈值，可发现提高的和/或降低的老化。阈值可确定成值为零，从而在任何偏差的情况下进行对于至少一个运行参数允许的运行参数范围的调整。然而，特别有利的是，阈值确定到适宜地确定的大于零的值上，从而只有在最小偏差的情况下才进行干涉，并且调整用于至少一个运行参数的许可的值域。此外，为了确定提高的老化和确定降低的老化，可相应确定不同的阈值。措辞“电能蓄能器”(下面还简称为蓄能器)尤其包括用于轻度混合动力车辆、混合动力车辆或电动车的牵引电池或高压电池。将牵引电池或高压电池理解为用来提供用于实施为混合动力车辆、混合动力车辆或电动车的机动车的纯粹用电动马达驱动的驱动部或至少用电动马达辅助的驱动部的电能的电池或电池包。对于还被称为使用能力的措辞“老化状态”，通常并且尤其在文献中还使用英文表达“state of health”或相应的缩略语“SOH”。如开头提到的那样，用于确定实际的老化状态SOHIst的方法从现有技术中是已知的。在此，老化状态通常以百分数来表示，以原始状态为100%为起点，在其中蓄能器具有其满的容量，直至以0%表示的最终状态。就此而言，0%意味着蓄能器恰好还具有预定的最低容量，例如原始容量的80%，而不是意味着蓄能器完全不再可运转。原始状态还被称为生命开始状态或BoL(Beginning of Life)状态，而最终状态还被称为生命结束或EoL(EndofLife)状态。在达到0%的EoL状态之后应更换蓄能器。根据一种优选的设计方式，方法包括还确定电能蓄能器的剩余寿命(英语：remainingmission time)，直至其预期地达到EoL状态。根据该设计方式，取决于确定的剩余寿命调整对于至少一个运行参数允许的运行参数范围如此进行，即，调整成大于变小的剩余寿命。该变体提供的优点是，运行参数范围的调整的程度(例如调节器干预的程度)自动匹配于仍留来补偿在实际老化状态SOHIst与额定老化状态SOHSoll之间的偏差的时间(剩余寿命)。代替剩余寿命还可类似地使用剩余使用距离(英语：remainingmission distance)。剩余寿命确定为直至达到用于最小功率或最低存储容量的可任意确定的极限值的时间，即，直至达到EoL状态的预期持续时间。剩余寿命通常通过借助于蓄能器的数学模型的外推法确定，例如参考DE 103 28 721 A1。备选地，根据该设计方式的变体，代替剩余寿命还可说明本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于控制和/或调节电能蓄能器的影响机动车的电能蓄能器(1)的老化状态的至少一个运行参数的方法，包括以下步骤：(a)确定所述电能蓄能器的实际的老化状态(SOHIst)；(b)确定所述电能蓄能器的额定老化状态(SOHSoll)；并且(c1)如果比较实际的老化状态(SOHIst)与额定老化状态(SOHSoll)得出，实际的老化状态相比于额定老化状态(SOHSoll)显示出提高的老化，则调整对于至少一个运行参数允许的运行参数范围，其中，运行参数范围如此调整，即，所述电能蓄能器(1)的运行在调整的运行参数范围内以降低的老化速度进行；和/或(c2)如果比较实际的老化状态(SOHIst)与额定老化状态(SOHSoll)得出，实际的老化状态相比于额定老化状态(SOHSoll)显示出降低的老化，则调整对于至少一个运行参数允许的运行参数范围，其中，运行参数范围如此调整，即，所述电能蓄能器(1)的运行在调整的运行参数范围内以提高的老化速度进行。

【技术特征摘要】
2015.01.29 DE 102015001050.61. 一种用于控制和/或调节电能蓄能器的影响机动车的电能蓄能器(1)的老化状态的至少一个运行参数的方法，包括以下步骤：(a)确定所述电能蓄能器的实际的老化状态(SOHIst)；(b)确定所述电能蓄能器的额定老化状态(SOHSoll)；并且(c1)如果比较实际的老化状态(SOHIst)与额定老化状态(SOHSoll)得出，实际的老化状态相比于额定老化状态(SOHSoll)显示出提高的老化，则调整对于至少一个运行参数允许的运行参数范围，其中，运行参数范围如此调整，即，所述电能蓄能器(1)的运行在调整的运行参数范围内以降低的老化速度进行；和/或(c2)如果比较实际的老化状态(SOHIst)与额定老化状态(SOHSoll)得出，实际的老化状态相比于额定老化状态(SOHSoll)显示出降低的老化，则调整对于至少一个运行参数允许的运行参数范围，其中，运行参数范围如此调整，即，所述电能蓄能器(1)的运行在调整的运行参数范围内以提高的老化速度进行。2. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于确定所述电能蓄能器(1)的剩余寿命或剩余使用距离，直至所述电能蓄能器预期地达到寿命结束的老化状态，其中，调整对于至少一个运行参数允许的运行参数范围取决于确定的剩余寿命或剩余使用距离(RMD)如此进行，即，调整成大于变小的留下的剩余寿命或剩余使用距离(RMD)。3. 根据上述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，如果实际的老化状态(SOHIst)和额定老化状态(SOHSoll)的差额超过预定的阈值，仅在此时才进行调整对于至少一个运行参数允许的运行参数范围。4. 根据上述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，(a)至少一个运行参数说明所述电能蓄能器(1)的许可的充电状态窗，其确定许可的充电状态下限(SOCMin)和许可的充电状态上限(SOCMax)；以及(b1)如果实际的老化状态相比于额定老化状态(SOHSoll)显示出提高的老化，提升许可的充电状态下限(SOCMin)和/或减小许可的充电状态上限(SOCMax)，和/或(b2)如果实际的老化状态相比于额定老化状态(SOHSoll)显示出降低的老化，减小许可的充电状态下限(SOCMin)和/或提高许可的充电状态上限(SOCMax)。5. 根据上述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，(a)至少一个运行参数说明最大许可的充电电流和/或放电电流和/或在可给定参数的时间间隔内的最大许可的充电电流和/或放电电流；并且(b1)如果实际的老化状态(SOHIst)相比于额定老化状态(SOHSoll)显示出提高的老化，减小最大许可的充电电流和/或放电电流；和/或(b2)如果实际的老化状态(SOHIst)相比于额定老化状态(SOHSoll)显示出降低的老化，提高最大许可的充电电流和/或放电电流。6. 根据上述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，(a)至少一个运行参数说明用于蓄能器的最大许可的温度的温度上限...

【专利技术属性】
技术研发人员：S克拉策尔，E基尔申斯泰纳，B米勒，
申请(专利权)人：曼卡车和巴士股份公司，
类型：发明
国别省市：德国;DE