用于调节电池系统的输出电压的方法以及被构造用于执行所述方法的电池系统技术方案

本发明专利技术涉及一种用于调节具有多个电池单池（2）的电池系统（1）的输出电压的方法，电池单池如此地电连接，使得电池系统（1）的电池单池（2）相应地按照第一开关状态被接入电池系统（1）中和按照第二开关状态被电跨接，其中为了使电池系统（1）的实际输出电压（3）与额定输出电压相匹配，产生至少一种接通概率（5）并且具有所述至少一种产生的接通概率（5）的电池单池（1）被接入电池系统（1）中并且额外地产生一种转换概率（15）并且具有至少一种产生的转换概率（15）的电池单池（2）改变相应的开关状态。此外，本发明专利技术涉及一种被构造用于执行按照本发明专利技术的方法的电池系统（1），该电池系统包括多个电连接的电池单池（2）、多个控制电路（10）和调节单元（16），其中电池单池（2）可以分别借助于控制电路（10）被接入电池系统（1）中或者可以被电跨接。

Method for regulating an output voltage of a battery system and a battery system configured to perform the method

The invention relates to a method for adjusting a plurality of cells with single cell (2) battery system (1) of the output voltage of the battery, so a single pool of electrical connection, so that the battery system (1) the cell unit (2) corresponding to the first switch state is in accordance with the access cell system (1) and in second the switch state is electrically connected across the battery, in order to make the system (1) the actual output voltage (3) matched with the rated output voltage, generating at least one completion probability (5) and the at least one generated through probability (5) of the battery cell (1) is a battery system (access 1) and additional to produce a transition probability (15) and at least a transition probability (15) of the cell unit (2) changes the switch state. In addition, the invention relates to a battery system is designed in accordance with the implementation of the method of the present invention (1), the battery system includes a plurality of electrical connection of the battery cell (2) and a control circuit (10) and a control unit (16), the cell unit (2) can help in the control circuit (10) access battery system (1) or can be electrically connected across.

【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调节具有多个电池单池的电池系统的输出电压的方法，所述电池单池被如此地电连接，使得电池系统的电池单池相应地按照第一开关状态被接入电池系统中并且按照第二开关状态被电跨接，其中为了使电池系统的实际输出电压与额定输出电压相匹配，产生至少一种接通概率并且具有所述至少一种产生的接通概率的电池单池被接入电池系统中。此外，本专利技术涉及一种电池系统，该电池系统包括多个电连接的电池单池、多个控制电路和用于调节电池系统的、通过电池单池提供的输出电压的调节单元，其中为电池单池分别分配控制电路中的一个控制电路并且所述电池单池可以相应地借助于所述控制电路被接入电池系统中或者可以被电跨接。
技术介绍
为了满足在电池系统的容量和/或功率方面对电池系统的要求，已知将电池单池彼此电连接起来。尤其在此已知，将多个电池单池电串联成一个电池串并且又将这些电池串彼此电并联起来。为了通过电池系统提供要求的输出电压，此外已知将电池系统的这样的电池串和/或各个电池单池接入电池系统中，使得这些电池单池为输出电压提供电压贡献。同样，为了提供所要求的输出电压，已知将电池系统的电池单池电跨接，用于通过这种方式将电池单池与电池系统分开，使得这些电池单池不为电池系统的输出电压提供电压贡献。在此成问题的尤其是，各个电池单池尤其出于制造技术的原因而关于其容量和其内电阻具有偏差，因而电池单池一般来说具有彼此有别的充电状态。从公开文献KR2003-92464、KR2007-66293和US2005/053092中已知电池系统，电池系统包括多个电池单池，其中为了使电池系统的实际输出电压与电池系统的预先给定的额定输出电压相匹配而随机地接通或者切断各个电池单池并且由此或者为电池系统的输出电压做出电压贡献或者没有为其做出电压贡献。此外，在现有技术中已知，产生一种接通概率，其中具有这种接通概率的电池单池被接入电池系统中。如果电池系统比如被构造用于提供400伏特的最大的输出电压，其中所有电池单池为了提供输出电压而彼此相连接，并且如果要求300伏特的额定输出电压，那就预先给定75%的接通概率，用于达到预先给定的额定输出电压。这种接通概率有利地通过电池系统的中央的通信总线与电池单池或者电池单池的相应的控制电路进行通信。尤其在此已知，每个电池单池本身确定为电池单池分配的品质因数，该品质因数比如可能取决于这个电池单池的电池单池电压、电池单池的电池单池温度和/或电池单池的充电状态（SOC（充电状态）：StateofCharge）。而后在考虑到电池单池的品质因数和预先给定的接通概率的情况下，将电池单池接入电池系统中。在此，平均地设定额定输出电压。这种方法的缺点在于，可能出现这种情况，即电池单池被如此地切换，从而出现实际输出电压与额定输出电压的大的偏差。这一点而后通过调节机构通过以下方式修正，即对接通概率相应地进行调整。但是，在此可能出现实际输出电压的不希望的偏差值。如果为了避免这种问题而没有重新预先给定接通概率，则不利地不再实现自主的电量平衡。
技术实现思路
针对这种背景，本专利技术的任务是，改进对于电池系统的输出电压的调节。尤其应该实现使电池系统的实际输出电压更好地与额定输出电压相匹配。在此，应该有利地避免实际输出电压与额定输出电压的巨大的偏差。在此应该此外有利地实现自主的电量平衡。为了解决所述任务，建议一种用于调节具有多个电池单池的电池系统的输出电压的方法，所述电池单池如此地电连接，使得所述电池系统的电池单池相应地按照第一开关状态被接入电池系统中并且按照第二开关状态被电跨接，其中为了使电池系统的实际输出电压与额定输出电压相匹配，产生至少一种接通概率并且具有所述至少一种产生的接通概率的电池单池被接入电池系统中，并且其中为了使所述电池系统的实际输出电压与所述额定输出电压相匹配而额外地产生一种转换概率并且具有所述产生的转换概率的电池单池改变所述相应的开关状态。所述接通概率在此有利地是应该将被电跨接的电池单池接入电池系统中的概率。所述接通概率优选具有在0与1之间的值。所述转换概率有利地是电池单池完全改变其开关状态、也就是尤其从所述第一开关状态转变为所述第二状态或者从所述第二开关转变为所述第一开关状态的概率（可能性）。在此从原则上看可能的是，所述转换概率同样可以具有在0与1之间的值。电池系统的电池单池有利地总是或者被接入电池系统中或者被电跨接，其中电池单池可以通过所述连接的变化、尤其是通过对开关元件的控制从第一开关状态转变为另一种开关状态，也就是比如可以从所述开关状态“被电跨接”转变为所述开关状态“被接入电池系统中”。如果电池系统的一个电池单池被接入电池系统中，那么这个电池单池有利地为电池系统的输出电压提供电压贡献。在给电池系统充电时，此外有利地给被接入电池系统中的电池单池再充电。如果电池系统的一个电池单池被电跨接，那么这个电池单池有利地没有为电池系统的输出电压提供电压贡献。在给电池系统充电时，此外有利地没有给被电跨接的电池单池再充电。通过对于接通概率附加地产生一种转换概率并且将这种转换概率和接通概率集中地传输给电池系统的电池单池，有利地降低实际输出电压与额定输出电压之间的偏差。为此尤其规定，在实际输出电压与额定输出电压之间存在微小的偏差时转换概率具有小的值，从而在一定程度上电池单池改变其开关状态的预备程度较小并且在预先给定新的接通概率的情况下由此有利地避免与额定值的巨大的偏差。在实际输出电压与额定输出电压之间的微小的偏差在此尤其是小于百分之七的偏差。此外，尤其规定，转换概率在实际输出电压与额定输出电压之间的大的偏差时具有大的值，从而在一定程度上电池单池改变其开关状态的预备程度较大并且由此在预先给定新的接通概率的情况下由此可以有利地实现更快地并且更好地使实际输出电压与额定输出电压相匹配。实际输出电压与额定输出电压之间的大的偏差在此尤其是大于百分之二十的偏差。开关状态的变化有利地一如既往地取决于由相应的电池单池确定的品质因数，其中尤其如在现有技术中所熟知的那样来确定品质因数。品质因数在此尤其可以取决于电池单池的充电状态和/或电池单池的电池单池温度和/或电池单池的电池单池电压。通过在考虑相应的电池单池的相应的品质因数的情况下预先给定接通概率和转换概率，由此能够有利地在避免出现实际输出电压与额定输出电压之间的大的偏差的情况下有利地实现自主的电量平衡。尤其规定，依赖于由额定输出电压和实际输出电压构成的差，优选作为由额定输出电压和实际输出电压构成的差的函数，产生至少一种接通概率和/或至少一种转换概率。按照本专利技术的方法的另一种优选的设计方案，依赖于由额定输出电压和实际输出电压构成的差的绝对值产生转换概率。也就是说，在这种设计方案中，实际输出电压是大于还是小于额定输出电压，对于有待产生的转换概率的大小来说是不重要的。特别优选地，在与由额定输出电压和实际输出电压构成的差的绝对值成比例的情况下产生转换概率。尤其规定，产生的转换概率的大小随着由额定输出电压和实际输出电压构成的差的绝对值的增加而线性地上升。转换概率有利地大于零。也就是说，始终产生不同于零的转换概率，从而原则上始终能够在第一开关状态与第二开关状态之间来转换电池单池，即使可能地用于这样的转换的概率是微小的。由此也有利地尤本文档来自技高网...

【技术保护点】
用于调节具有多个电池单池（2）的电池系统（1）的输出电压的方法，电池单池被如此地电连接，即电池系统（1）的电池单池（2）相应地按照第一开关状态被接入电池系统（1）中和按照第二开关状态被电跨接，其中为了使电池系统（1）的实际输出电压（3）与额定输出电压（4）相匹配，产生至少一种接通概率（5）并且具有所述至少一种产生的接通概率（5）的电池单池（1）被接入电池系统（1）中，其特征在于，为了使电池系统（1）的实际输出电压（3）与额定输出电压（4）相匹配，额外地产生一种转换概率（15）并且具有所述产生的转换概率（15）的电池单池（2）改变所述相应的开关状态。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.07.07 DE 102014213167.71.用于调节具有多个电池单池（2）的电池系统（1）的输出电压的方法，电池单池被如此地电连接，即电池系统（1）的电池单池（2）相应地按照第一开关状态被接入电池系统（1）中和按照第二开关状态被电跨接，其中为了使电池系统（1）的实际输出电压（3）与额定输出电压（4）相匹配，产生至少一种接通概率（5）并且具有所述至少一种产生的接通概率（5）的电池单池（1）被接入电池系统（1）中，其特征在于，为了使电池系统（1）的实际输出电压（3）与额定输出电压（4）相匹配，额外地产生一种转换概率（15）并且具有所述产生的转换概率（15）的电池单池（2）改变所述相应的开关状态。2.按权利要求1所述的方法，其特征在于，所述至少一种接通概率（5）和/或所述转换概率（15）依赖于由额定输出电压（4）和实际输出电压（3）构成的差产生。3.按前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，所述转换概率（15）依赖于由额定输出电压（4）和实际输出电压（3）构成的差的绝对值产生。4.按前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，所述转换概率（15）与由额定输出电压（4）和实际输出电压（3）构成的差的绝对值成比例地产生。5.按前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，所述转换概率（15）大于零。6.按前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，如果由额定输出电压（4）和实际输出电压（3）构成的差的绝对值超过一个预定义的值，则限制所述转换概率（15）和/或所述转换概率（15）的增加。7.按前述...

【专利技术属性】
技术研发人员：S布茨曼，
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