用于运行电池的方法技术

本发明专利技术涉及一种用于运行具有至少两个电池单体的电池的方法，所述方法包括：平衡过程，在所述平衡过程中连续或重复地平衡电池单体的荷电状态；在所述平衡过程期间在预定的第一持续时间上进行的第一测量过程，在所述第一测量过程中重复地实施测量，其中，在所述测量中的每次测量中分别确定如下电池单体，所述电池单体在相应的测量中在各电池单体中具有最低稳定电压；确定在所述第一测量过程期间是否始终将相同的电池单体确定为具有最低稳定电压的电池单体；并且如果是这种情况：实施测试过程，在所述测试过程中，中断或结束平衡过程并且进行如下测试：如下电池单体是否具有对可能的故障进行指示的升高的电荷损耗，对于所述电池单体在先前的第一测量过程期间始终确定到最低稳定电压。本发明专利技术还涉及一种电池系统，所述电池系统具有电池和控制单元，所述控制单元构造成用于实施按照本发明专利技术的方法。构造成用于实施按照本发明专利技术的方法。构造成用于实施按照本发明专利技术的方法。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于运行电池的方法


[0001]本专利技术涉及一种用于运行具有至少两个电池单体的电池的方法，以及一种具有电池和控制单元的电池系统，所述控制单元构造成用于控制电池。

技术介绍

[0002]在电动车中使用包括大量相互连接的电化学单体的电池。为此，一方面必须确保各个单体的荷电状态(英语：State of Charge)相互协调。这通过单体的平衡或均衡来实现。另一方面，必须及时识别单体是否具有升高的电荷损耗，因为否则这可能导致内部的短路，或者甚至导致在该单体中的热事件。升高的电荷损耗的起因可能是在单体中的导电的污物，所述污物主要是在充电过程结束时(当在单体中的压力最大时)被压入到分离器中并引发在阳极与阴极之间的短路。然而对单体的平衡妨碍对在单体中升高的电荷损耗的确定，并因此也妨碍对故障的单体的识别。

技术实现思路

[0003]因此，本专利技术的目的是提供一种方法，利用所述方法能在具有两个或更多个电化学单体的电池中安全地并且可靠地识别在单体中的升高的电荷损耗。
[0004]所述目的按照权利要求1的教导来实现。本专利技术的不同实施方式和进一步改进方案是从属权利要求2至9的技术方案。
[0005]此外，本专利技术的目的是提供一种具有两个或更多个电化学单体的电池，在所述电池中最大程度地排除热事件的发生。
[0006]所述目的按照权利要求10的教导来实现。
[0007]此外，本专利技术的目的是提供一种具有高电压存储器的车辆，所述车辆具有提高的安全性。
[0008]所述目的按照权利要求12的教导来实现。
[0009]本专利技术的第一方面涉及一种用于运行具有至少两个电池单体的电池的方法，所述方法包括：
[0010]平衡过程，在所述平衡过程中连续或重复地平衡电池单体的荷电状态；
[0011]在所述平衡过程期间在预定的第一持续时间上进行的第一测量过程，在所述第一测量过程中重复地实施测量，其中，在所述测量中的每次测量中分别确定如下电池单体，所述电池单体在相应的测量中在各电池单体中具有最低稳定电压；
[0012]确定在所述第一测量过程期间是否始终将相同的电池单体确定为具有最低稳定电压的电池单体；并且如果是这种情况：
[0013]实施测试过程，在所述测试过程中，中断或结束平衡过程并且进行如下测试：如下电池单体是否具有对可能的故障进行指示的升高的电荷损耗，对于所述电池单体在先前的第一测量过程期间始终确定到最低稳定电压。
[0014]由此可以在电池中安全并且可靠地识别在电池单体中的升高的电荷损耗，并且因
此防止在电池中发生热事件，所述电池具有两个或更多个电化学单体并且所述电化学单体的荷电状态通过控制单元均衡(平衡)。
[0015]可以在预定的第一持续时间开始或结束时确定具有最低稳定电压的电池单体。也可以在预定的第一持续时间之内多次确定，哪个电池单体具有最低稳定电压。特别是，可以在预定的第一持续时间上(基本上)均匀分布地进行对具有最低稳定电压的电池单体的确定。有利的是，对电池单体的荷电状态的平衡不是直接在确定具有最低稳定电压的电池单体前进行。所述电池单体可以是锂离子单体。
[0016]在本专利技术的意义上，术语“均衡”和“平衡”同义地使用。均衡或平衡应当确保在电池内的所有电化学单体的均匀的电荷分布。
[0017]下文描述按照本专利技术的固态电池的优选的实施方式，所述实施方式可以分别任意相互组合并与进一步描述的本专利技术的其他方面任意组合，只要这没有被明确排除或者在技术上是不可行的。
[0018]在一种优选的实施方式中，在唤醒控制所述电池的控制单元时实施第一测量过程的测量，并且通过唤醒所述控制单元，所述控制单元从其休眠模式切换到激活模式。
[0019]由此能以简单的方式实现重复地实施第一测量过程的测量。
[0020]优选地，循环地唤醒控制单元。所述控制单元可以是电池的运行管理系统。
[0021]在一种优选的实施方式中，在唤醒所述控制单元后，首先实施第一测量过程的测量，并且然后才进行对电池单体的荷电状态的可能的平衡。
[0022]由此能够降低平衡对单体的荷电状态的进行均衡的影响并且由此能够更容易地探测到具有升高的电荷损耗的单体。
[0023]在一种优选的实施方式中，每次实施第一测量过程的测量都包含：测量包含在电池中的所有电池单体的稳定电压；并且查明在所有电池单体上测量的稳定电压中的最低稳定电压。
[0024]由此能够以简单的方式实现对最低稳定电压的确定。
[0025]在一种优选的实施方式中，在每次实施第一测量过程的测量后，将表征具有最低稳定电压的电池的标识登记到历史中，
[0026]所述历史包含如下电池单体的标识，对于所述电池单体确定到最低稳定电压，并且
[0027]基于在所述历史中在预定的第一持续时间内登记的标识来确定，在各电池单体中是否存在如下电池单体，所述电池单体在预定的第一持续时间期间始终具有最低稳定电压，并且确定其是哪个电池单体。
[0028]由此能够高效地确定在预定的第一持续时间期间始终具有最低稳定电压的运行单体。
[0029]在一种优选的实施方式中，所述测试过程具有：至多在预定的第二持续时间上进行的第二测量过程，在所述第二测量过程中实施一个或多个测量，其中，在所述测量中的每个测量中分别确定：在各电池单体的稳定电压中的最小稳定电压U1；在其上确定到所述最小稳定电压U1的电池单体；在各电池单体的稳定电压中的第二小的稳定电压U2；以及相应于所有电池单体的稳定电压的平均值的平均稳定电压U
m
；并且
[0030]确定在如下电池单体上的升高的电荷损耗，对于所述电池单体在第一测量过程期
间始终确定到最低稳定电压，如果在所述电池单体上测量到最小稳定电压U1并且如下关系适用的话：
[0031]|U1‑
U2|<U
S1
并且|U1‑
U
m
|<U
S2
，
[0032]其中，U
S1
和U
S2
分别代表正的电压阈值，且U
S1
小于或等于U
S2
；并且
[0033]其中，预定的第二持续时间衔接到预定的第一持续时间上。
[0034]由此能以大的概率确定，在预定的第一持续时间期间始终具有最低稳定电压的电池单体也具有升高的功率损失。
[0035]在一种优选的实施方式中，每次实施第二测量过程的测量都包含：测量包含在电池中的所有电池单体的稳定电压；并且
[0036]查明在所有电池单体上测量的稳定电压中的最低稳定电压U1和第二低的稳定电压U2，以及查明在使用在所有电池单体上测量的稳定电压的情况下的平均稳定电压U
m
；并且
[0037]确定具有最低稳定电压U1的电池单体。
[0038]由此能够以简单的方式实现对稳定电压U1,U2和U
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种用于运行具有至少两个电池单体的电池的方法，所述方法包括：平衡过程，在所述平衡过程中连续或重复地平衡电池单体的荷电状态；在所述平衡过程期间在预定的第一持续时间上进行的第一测量过程，在所述第一测量过程中重复地实施测量，其中，在所述测量中的每次测量中分别确定如下电池单体，所述电池单体在相应的测量中在各电池单体中具有最低稳定电压；确定在所述第一测量过程期间是否始终将相同的电池单体确定为具有最低稳定电压的电池单体；并且如果是这种情况：实施测试过程，在所述测试过程中，中断或结束平衡过程并且进行如下测试：如下电池单体是否具有对可能的故障进行指示的升高的电荷损耗，对于所述电池单体在先前的第一测量过程期间始终确定到最低稳定电压。2.按照权利要求1所述的方法，其中，在唤醒控制所述电池的控制单元时实施第一测量过程的测量，并且通过唤醒所述控制单元，所述控制单元从其休眠模式切换到激活模式。3.按照权利要求2所述的方法，其中，在唤醒所述控制单元后，首先实施第一测量过程的测量，并且然后才进行对电池单体的荷电状态的可能的平衡。4.按照前述权利要求之一所述的方法，其中，每次实施所述第一测量过程的测量都包含：测量包含在电池中的所有电池单体的稳定电压；并且查明在所有电池单体上测量的稳定电压中的最低稳定电压。5.按照前述权利要求之一所述的方法，其中，在每次实施所述第一测量过程的测量后，将表征具有最低稳定电压的电池的标识登记到历史中，所述历史包含如下电池单体的标识，对于所述电池单体确定到最低稳定电压，并且基于在所述历史中在预定的第一持续时间内登记的标识来确定，在各电池单体中是否存在如下电池单体，所述电池单体在预定的第一持续时间期间始终具有最低稳定电压，并且确定其是哪个电池单体。6.按照前述权利要求之一所述的方法，其中，所述测试过程具有：至多在预定的第二持续时间上进行的第二测量过程，在所述第二测量过程中实施一个或多个测量，在所述测量中的每个测量中分别确定：在各电池单体的稳定电压中的最小稳定电压U1；在其上确定到所述最小稳定电压U1的电池单体；在各电池单体的稳定电压中的第...

【专利技术属性】
技术研发人员：S，
申请(专利权)人：宝马股份公司，
类型：发明
国别省市：