用于运行电池组单元的方法技术

本发明专利技术涉及一种用于运行具有至少两个串联的电池组电池的电池组单元的方法，其中为了均衡电池组电池的充电状态而执行至少一个电池组电池通过可接通的放电电阻的放电过程。在此，在所述至少一个电池组电池的放电过程中确定所述放电电阻的值，并且在电池组电池的随后放电过程中考虑放电电阻的之前确定的值。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于运行电池组单元的方法
本专利技术涉及一种用于运行具有至少两个串联的电池组电池的电池组单元的方法。本专利技术还涉及用于运行电池组单元的方法在电动车辆（EV）、混合动力车辆（HEV）或插电式混合动力车辆（PHEV）中的应用。
技术介绍
呈现出：在今后不仅在静止应用、如风力发电设施中、在设计成混合动力车辆或电动机动车的机动车中，而且在电子设备、如笔记本电脑或移动电话中使用新型电池组系统，对所述新型电池组系统在可靠性、安全性、功率能力和寿命方面提出很高的要求。在这种情况下特别是使用所谓的锂离子电池组电池。锂离子电池组电池的特征特别是在于高的能量密度、热稳定性和极少的自放电。锂离子电池组电池具有正电极和负电极，在其上锂离子可以在充电过程中以及在放电过程中可逆地换入以及重新换出。在现代机动车的发展中，减少机动车的燃料消耗扮演着越来越重要的角色。用于降低机动车的消耗的可能的措施是将内燃机与电驱动装置在混合动力车辆中组合或者通过纯电驱动装置来代替。混合动力车辆中的电驱动装置通常包括也可以作为发电机运行的电动机、作为储能器的电池组单元和控制电子装置，由该储能器给电驱动装置供电。此外，插电式混合动力车辆提供通过外部能量源给电池组单元充电的可能性。在此，外部能量源例如可以是通过公共供电网馈电的充电站。纯电动车辆相对于混合动力车辆不具有可以驱动机动车的内燃机，而是仅仅具有电驱动装置。因此，在所述机动车中，所述电池组单元通过外部能量源的充电是必需的。如今，电池组单元在此通常构造为锂离子蓄电池并且也称为牵引电池组。这样的电动车辆中的电池组单元通常模块化地构造。在此多个电池组电池彼此互连并且例如形成各一个电池组模块。多个电池组模块例如综合成各一个子单元并且例如共享一个冷却装置。完整的电池组单元例如由多个子单元构造。为了控制和监视电池组单元，设置有电池组控制设备。属于一个电池组单元的电池组电池通常由于制造公差或由于老化而具有不同的容量以及不同的自放电速率。在运行电池组单元时需要将各个串联的电池组电池的充电状态彼此均衡。从DE102009002466A1已知一种用于均衡电池组电池的充电状态的方法。在此，相较于其他电池组电池具有较高的充电状态的电池组电池借助与该电池组电池并联的放电电阻部分地放电。在US2007/0046260中公开了另一种用于均衡电池组电池的充电状态的方法。在此设置多个可并联的电阻。控制单元计算，现有电阻中的多少和哪些电阻并联来对电池组电池进行放电。从US2012/256592得出另一种用于均衡电池组电池的充电状态的方法。在此，也借助待与电池组电池并联的电阻来执行该电池组电池的部分放电。
技术实现思路
提出一种用于运行具有至少两个串联的电池组电池的电池组单元的方法，其中为了均衡电池组电池的充电状态而执行至少一个电池组电池通过可接通的放电电阻的放电过程。根据本专利技术，在此在至少一个电池组电池的放电过程中确定放电电阻的值，并且在电池组电池的随后放电过程中考虑放电电阻的之前确定的值。根据经验，不同放电电阻的值即特别是由制造决定地不总是相同，而是分布在公差范围内。此外，放电电阻的值由于老化而改变。但是，放电电阻的值是电池组电池的放电过程中的重要参数。因此，知道放电电阻的值能够实现电池组电池的放电过程的优化。有利地，放电电阻的所确定的值存储在电池组控制设备中。因此，放电电阻的值在随后的放电过程中已知。在制造电池组单元时，在此首先将放电电阻的已知的近似值存储在电池组控制设备中。在电池组电池的每次放电过程之后，以放电电阻的新值覆写放电电阻的所存储的值。在此，可以以放电电阻的所确定的值来覆写放电电阻的所存储的值。也可以设想，以所计算的值来覆写放电电阻的所存储的值，所计算的值处于放电电阻的所存储的值与放电电阻的所确定的值之间。根据本专利技术的一种有利的设计方案，电池组电池的放电过程的持续时间通过放电电阻的所确定的值来确定。放电过程的持续时间也是电池组电池的放电过程中的重要参数。因此，放电过程的合适的持续时间的确定能够实现电池组电池的放电过程的优化。放电过程的持续时间有利地通过借助以下方程的计算来确定：在此各个符号的含义是：T：放电过程的持续时间[s]△Q：所述电池组电池与其他电池组电池的电荷差，单位[As]R:放电电阻的值[V/A]U：电池组电池的电压[V]。优选地，在电池组电池的放电过程开始之前设置平静阶段。在平静阶段期间既不发生充电过程又不发生放电过程，最多发生自放电，然而自放电的效果可忽略不计。平静阶段允许电池组电池的运行参数、例如电压和充电状态的随后更精确的确定。优选地，电池组电池的放电过程的持续时间在平静阶段期间通过根据上述方程的计算来确定。在此，在平静阶段期间测量所述电池组电池的电荷和其他电池组电池的电荷，并且计算所述电池组电池与其他电池组电池的电荷差△Q。此外，在平静阶段期间测量所述电池组电池的电压U。放电电阻的值R已知并且特别是存储在电池组控制设备中。根据本专利技术的一种有利的改进方案，在放电过程开始时确定电池组电池的运行参数、特别是电池组电池的电压和充电状态。在放电过程结束时也确定电池组电池的运行参数、特别是电池组电池的电压和充电状态。所述运行参数的确定优选地由电池组控制设备来执行。优选地，电池组电池的在放电过程开始时确定的电压和在放电过程开始时确定的充电状态在确定放电电阻的值时予以考虑。同样，电池组电池的在放电过程结束时确定的电压和在放电过程结束时确定的充电状态在确定放电电阻的值时予以考虑。特别是放电电阻的值借助以下方程来确定：在此各个符号的含义是：R：放电电阻的值[V/A]U3：在放电过程开始时电池组电池的电压[V]U4：在放电过程结束时电池组电池的电压[V]T：放电过程的持续时间[s]S3：在放电过程开始时电池组电池的充电状态[%]S4：在放电过程结束时电池组电池的充电状态[%]C：电池组电池的容量[As]。有利地，如果放电电阻的所确定的值超过上极限值，则识别出电池组单元上的故障。超过上极限值例如表明印制导线的中断或有故障的焊点。有利地，如果放电电阻的所确定的值低于下极限值，则也识别出电池组单元上的故障。低于下极限值例如表明短路。根据本专利技术的方法有利地应用于运行电动车辆（EV）、混合动力车辆（HEV）或插电式混合动力车辆（PHEV）中的电池组单元。本专利技术的优点通过根据本专利技术的方法能够执行电池组电池到所期望的充电状态上的精确放电。在此，根据本专利技术的方法与电池组单元的电池组电池经历的行驶概况或功率概况无关的起作用。放电电阻的值在公差范围内的由制造决定的散布可以被补偿。由此可以使用具有较大的由制造决定的散布的较便宜的放电电阻。此外，在持续的批量生产中可以使用具有其他额定值的较便宜的放电电阻。放电电阻的值的由老化决定的变化同样可以被补偿。所需要的放电过程的数量被减少。由此提高其中使用了根据本专利技术的方法的电动车辆（EV）、混合动力车辆（HEV）以及插电式混合动力车辆（PHEV）的活动半径。由此也可以降低电池组单元的所需的再充电的成本。此外，在运行电池组单元期间可以诊断电池组单元上的故障、特别是电池组控制设备上的硬件故障。附图说明借助附图和以下描述详细解释本专利技术的实施方式。其中：图1示出了一种电池组单元，其利用根据本专利技术的方法来本文档来自技高网...

【技术保护点】
用于运行具有至少两个串联的电池组电池（2）的电池组单元（10）的方法，其中为了均衡电池组电池（2）的充电状态而执行至少一个电池组电池（2）通过可接通的放电电阻（12）的放电过程，其特征在于，在所述至少一个电池组电池（2）的放电过程中确定所述放电电阻（12）的值（R），并且在电池组电池（2）的随后放电过程中考虑放电电阻（12）的之前确定的值（R）。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.03.30 DE 102015205725.91.用于运行具有至少两个串联的电池组电池（2）的电池组单元（10）的方法，其中为了均衡电池组电池（2）的充电状态而执行至少一个电池组电池（2）通过可接通的放电电阻（12）的放电过程，其特征在于，在所述至少一个电池组电池（2）的放电过程中确定所述放电电阻（12）的值（R），并且在电池组电池（2）的随后放电过程中考虑放电电阻（12）的之前确定的值（R）。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，放电电阻（12）的所确定的值（R）存储在电池组控制设备（20）中。3.根据上述权利要求之一所述的方法，其特征在于，电池组电池（2）的放电过程的持续时间（T）通过放电电阻（12）的所确定的值（R）来确定。4.根据上述权利要求之一所述的方法，其特征在于，在电池组电池（2）的放电过程开始之前设置平静阶段。5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，在所述平静阶段期间确定...

【专利技术属性】
技术研发人员：J贝克，A伯姆，
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