电池组系统和用于运行电池组系统的方法技术方案

本发明专利技术涉及运行电动车辆的具有多个并联的电池组模块的电池组系统的方法，其中向每个电池组模块规定额定电流；对每个电池组模块，根据规定额定电流计算工作电流；流经每个电池组模块的传感器电流分别由分配给电池组模块的电流传感器测量；将多个电池组模块的所测量传感器电流彼此比较；其中当所测量传感器电流中最低传感器电流与其它电池组模块的至少一个传感器电流至少偏差了阈值时，实施步骤：将具有最低传感器电流的电池组模块的工作电流与所述最低传感器电流比较；当工作电流与所述最低传感器电流至多偏差了极限值时，识别出在具有最低传感器电流的电池组模块中有故障。本发明专利技术也涉及电动车辆的电池组系统，其设立用于实施按照本发明专利技术的方法。

【技术实现步骤摘要】
电池组系统和用于运行电池组系统的方法
本专利技术涉及一种用于运行针对电动车辆的具有多个并联的电池组模块的电池组系统的方法，其中流经每个电池组模块的传感器电流分别由被分配给该电池组模块的电流传感器来测量。本专利技术也涉及一种用于电动车辆、尤其是用于诸如挖土机那样的建筑机械的电池组系统，该电池组系统被设立用于实施按照本专利技术的方法。
技术介绍
呈现出在将来将越来越多地使用电驱动机动车、尤其是也包括诸如挖土机那样的建筑机械。在这种电动车辆的情况下，使用可充电的电池组系统，主要为了给电驱动装置供应电能。具有锂电池组电池的电池组系统尤其适合于这种应用。锂电池组电池的特点尤其在于高的能量密度、热稳定性和极其低的自放电。多个这种锂电池组电池彼此电串联以及彼此电并联并且连接成电池组模块。电动车辆的电池组系统包括多个这样构造的并且彼此串联以及并联的电池组模块。建筑机械、诸如挖土机，需要如下电池组系统，这些电池组系统具有被提高的电压以及被提高的容量，用于存储与用于载客车的电池组系统相比量更高的电能。这种用于电动车辆的电池组系统包括多个并联的电池组模块和多个电流传感器，其中这些电池组模块中的每个电池组模块都分别分配有电流传感器。分别被分配的电流传感器用于测量相应的电池组模块的充电电流以及放电电流。在电动车辆运行时，这些电池组模块的电池组电池放电，用来驱动电动车辆并且用来给其它耗电器供电。在电动车辆在较长的时间段内运行期间，发生电池组电池的老化，这能在电池容量的降低方面被注意到。在此，电池的内阻增加，由此该电池在电流保持不变的情况下更剧烈地被加热。因而，电池组管理系统逐渐地往回调节电池组模块的放电电流以及充电电流。除了温度升高之外，容量降低还导致功率输出减小，这能在减小的放电电流方面、尤其是在时间更长的预测时长方面被注意到。在电池组模块中的电池组电池、尤其是在并联的电池支路中的电池组电池的损坏尤其也能在该电池组模块的充电电流以及放电电流的降低方面被注意到。具有老化得过于强烈的电池组电池以及具有损坏的电池组电池的电池组模块应该被替换。视老化或损坏的程度而定，该电池组模块应立即被切断，以便防止对电池组系统的进一步损坏。然而，可设想的是：所有电池组模块都能运行，而电流传感器损坏，并且因而提供了电池组模块的充电电流以及放电电流的有错误的测量值。在电流传感器损坏的情况下，不需要切断所属的电池组模块；更确切地说，该电池组系统可以继续运行，而损坏的电流传感器可以在稍后的时间点被更换。从文献US2014/0152261A1公知一种用于监视电池组系统的设备。所提及的设备包括：电流传感器，用于测量在电池组系统中流动的充电电流以及放电电流；和电压传感器，用于测量电池组系统的总电压。文献JP2013094032A公开了用于电池组系统的监视设备和具有这种监视设备的蓄能设备。在此，该监视设备包括电压传感器，用于测量电池组系统的各个电池组电池的电压。
技术实现思路
提出了一种用于运行电动车辆、尤其是诸如挖土机那样的建筑机械的电池组系统的方法。该电池组系统包括多个并联的电池组模块。这些电池组模块中的每个电池组模块都包括电池组控制设备。在电动车辆运行时，向这些电池组模块中的每个电池组模块规定额定电流。对额定电流的规定例如根据电动车辆的用户的相对应的要求来进行。对于这些电池组模块中的每个电池组模块来说，根据所规定的额定电流来计算工作电流。在此，电池组模块的所计算出的工作电流可以小于所规定的额定电流。例如当电池组模块的充电状态低而且过高的工作电流会造成电池组模块的过快的放电时，该电池组模块的工作电流可以小于额定电流。流经每个电池组模块的电流都分别由被分配给该电池组模块的电流传感器来测量。在下文，由电流传感器来测量的电流被称作传感器电流。传感器电流可以是用于给相应的电池组模块充电的充电电流以及用于使相应的电池组模块放电的放电电流。执行多个电池组模块的所测量的传感器电流彼此间的比较。这意味着：由各个电流传感器测量的各个传感器电流都在数值和方向上彼此进行比较。在此，尤其是确定所提及的电流传感器中的哪个电流传感器测量到最低的传感器电流。如果所测量的传感器电流中的最低的传感器电流与其它电池组模块的至少一个传感器电流至少偏差了一个阈值，则实施随后提到的步骤。借助于该阈值，尤其是考虑所使用的电流传感器的系统固有的测量误差。如果所测量的传感器电流中的最低的传感器电流与所有其它传感器电流都至多偏差了该阈值，则所有传感器电流都被视为大致相等，而且出发点是在该电池组系统中没有故障。首先，将具有最低的传感器电流的电池组模块的事先计算出的工作电流与所提及的最低的传感器电流进行比较，该最低的传感器电流由被分配给该电池组模块的电流传感器来测量。如果工作电流与所提及的最低的传感器电流至多偏差了一个极限值，则识别出在具有该最低的传感器电流的电池组模块中有故障。借助于该极限值，尤其是考虑所使用的电流传感器的系统固有的测量误差。如果工作电流与最低的传感器电流至多偏差了该极限值，则两个电流被视为大致相等，而且出发点是在该电池组模块中有故障。按照本专利技术的一个有利的设计方案，如果具有最低的传感器电流的电池组模块的工作电流与所提及的最低的传感器电流至少偏差了该极限值，则将具有最低的传感器电流的电池组模块的工作电流与其它电池组模块的传感器电流进行比较。在此，如果工作电流与其它电池组模块的传感器电流至多偏差了该极限值，则识别出在被分配给具有最低的传感器电流的电池组模块的电流传感器中有故障。此外，如果工作电流与至少一个其它的电池组模块的传感器电流至少偏差了该极限值，则识别出在具有该最低的传感器电流的电池组模块中有故障。按照本专利技术的另一有利的设计方案，如果具有最低的传感器电流的电池组模块的工作电流与所提及的最低的传感器电流至少偏差了该极限值，则将具有最低的传感器电流的电池组模块的工作电流与其它电池组模块的工作电流进行比较。在此，如果工作电流与其它电池组模块的工作电流至多偏差了该极限值，则识别出在被分配给具有最低的传感器电流的电池组模块的电流传感器中有故障。此外，如果工作电流与至少一个其它的电池组模块的工作电流至少偏差了该极限值，则识别出在具有该最低的传感器电流的电池组模块中有故障。优选地，由中央控制单元向该电池组系统的电池组模块中的每个电池组模块规定相同的额定电流。例如，所提及的额定电流对应于电动车辆的用户所要求的总电流除以并联的电池组模块的数目。在此，所提及的额定电流由中央控制单元来计算并且被传输给这些电池组模块的电池组控制设备。按照本专利技术的一个优选的扩展方案，这些电池组模块中的每个电池组模块都具有电池组控制设备，该电池组控制设备具有管理系统，该管理系统根据所规定的额定电流和至少一个其它参量来计算工作电流。该其它参量例如是电池组模块的充电状态。提出了一种用于电动车辆、尤其是诸如挖土机那样的建筑机械的电池组系统。该电池组系统包括多个并联的电池组模块。在此，每个电池组模块都具有多个电池组电池。这些本文档来自技高网...

【技术保护点】
1. 一种用于运行电动车辆的电池组系统（10）的方法，/n所述电池组系统具有多个并联的电池组模块（5），其中/n向所述电池组模块（5）的每个电池组模块都规定额定电流；/n对于所述电池组模块（5）中的每个电池组模块来说，根据所规定的额定电流来计算工作电流；/n流经每个电池组模块（5）的传感器电流都分别由被分配给所述电池组模块（5）的电流传感器（15）来测量；而且/n执行多个电池组模块（5）的所测量的传感器电流彼此间的比较；其中/n如果所测量的传感器电流中的最低的传感器电流与其它电池组模块（5）的至少一个传感器电流至少偏差了一个阈值，则实施如下步骤：/n- 将具有所述最低的传感器电流的电池组模块（5）的工作电流与所提及的最低的传感器电流进行比较；/n- 如果所述工作电流与所提及的最低的传感器电流至多偏差了一个极限值，则识别出在具有所述最低的传感器电流的电池组模块（5）中有故障。/n

【技术特征摘要】
20190104 DE 102019200032.01.一种用于运行电动车辆的电池组系统（10）的方法，
所述电池组系统具有多个并联的电池组模块（5），其中
向所述电池组模块（5）的每个电池组模块都规定额定电流；
对于所述电池组模块（5）中的每个电池组模块来说，根据所规定的额定电流来计算工作电流；
流经每个电池组模块（5）的传感器电流都分别由被分配给所述电池组模块（5）的电流传感器（15）来测量；而且
执行多个电池组模块（5）的所测量的传感器电流彼此间的比较；其中
如果所测量的传感器电流中的最低的传感器电流与其它电池组模块（5）的至少一个传感器电流至少偏差了一个阈值，则实施如下步骤：
-将具有所述最低的传感器电流的电池组模块（5）的工作电流与所提及的最低的传感器电流进行比较；
-如果所述工作电流与所提及的最低的传感器电流至多偏差了一个极限值，则识别出在具有所述最低的传感器电流的电池组模块（5）中有故障。


2.根据权利要求1所述的方法，其中
如果具有所述最低的传感器电流的电池组模块（5）的工作电流与所提及的最低的传感器电流至少偏差了所述极限值，
则将具有所述最低的传感器电流的电池组模块（5）的工作电流与所述其它电池组模块（5）的传感器电流进行比较。


3.根据权利要求2所述的方法，其中
如果所述工作电流与所述其它电池组模块（5）的传感器电流至多偏差了所述极限值，
则识别出在被分配给具有所述最低的传感器电流的电池组模块（5）的电流传感器（15）中有故障。


4.根据权利要求2至3之一所述的方法，其中
如果所述工作电流与至少一个其它的电池组模块（5）的传感器电流至少偏差了所述极限值，
则识别出在具有所述最低的传感器电流的电池组模块（5）中有故障。

【专利技术属性】
技术研发人员：C沃尔，O德米尔，
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