机动车中的电蓄能器的运行制造技术

根据一种用于运行在机动车(2)中的电蓄能器(3)的方法，借助机动车(2)的测量系统(12)检测机动车(2)的运行数据，所述运行数据影响蓄能器(3)的老化。根据所检测的运行数据，确定用于蓄能器(3)的老化状态的特征参量，并且根据所确定的用于老化状态的特征参量，估计蓄能器(3)直至达到预定的目标老化状态的剩余的运行时长。借助于机动车(2)的电池管理系统(11)，根据所估计的剩余运行时长改变用于蓄能器(3)的至少一个运行和/或充电参数。至少一个运行和/或充电参数。至少一个运行和/或充电参数。

【技术实现步骤摘要】
机动车中的电蓄能器的运行


[0001]本专利技术涉及一种用于运行机动车中的电蓄能器的方法和一种用于调整用于机动车的电蓄能器的至少一个运行参数的系统。

技术介绍

[0002]文献US 2014/0214311 A1描述了用于模拟车辆的能量消耗的系统和方法。在此，可以设置用于对电动车辆的电池寿命进行建模的工具，以便应用相应的算法。电池寿命的建模例如对于车队经理或者称车队管理者来说可以是有价值的，以便估计电池更换的时间点。电池寿命建模可以基于诸如作为时间的函数的电池电流、电池内部温度或模拟结果等数据。可以外推电池的退化，以便执行寿命估计。

技术实现思路

[0003]本专利技术所要解决的技术问题在于，能够灵活地根据目标预设调整机动车中的电蓄能器的预计使用寿命。
[0004]根据本专利技术，所述技术问题通过一种用于运行在机动车中的电的蓄能器的方法解决，其中，
[0005]‑
借助所述机动车的测量系统检测所述机动车的运行数据，所述运行数据影响所述蓄能器的老化；
[0006]‑
借助于至少一个计算单元根据所检测到的运行数据确定用于所述蓄能器的老化状态的特征参量；
[0007]‑
借助于所述至少一个计算单元根据所确定的用于老化状态的特征参量来估计所述蓄能器直至达到预先给定的目标老化状态的剩余运行时长；和
[0008]‑
借助于所述机动车的电池管理系统根据所估计的剩余运行时长改变用于所述蓄能器的至少一个运行和/或充电参数。
[0009]根据本专利技术的一个方面，提出了一种用于在机动车中运行电蓄能器的方法。在此，借助于机动车的测量系统检测机动车的运行数据，所述运行数据影响蓄能器的老化。借助于至少一个计算单元，根据所检测的运行数据确定用于蓄能器的老化状态的特征参量，并且根据所检测的运行数据估计蓄能器直至达到蓄能器的预设的目标老化状态的剩余的运行时长。借助机动车的、尤其蓄能器的电池管理系统，根据所估计的剩余运行时长改变用于蓄能器的至少一个运行参数和/或充电参数。
[0010]也可以称为电池、尤其是高压电池、HV电池或牵引电池的蓄能器尤其设计和布置用于，给机动车的驱动马达供应电能。因此，机动车尤其是电动车辆，也被称为BEV(英文：“Battery Electric Vehicle”)，或者是混合动力电动车辆，也被称为HEV(英文：“Hybrid Electric Vehicle”)，尤其是插电式混合动力车辆，也被称为PHEV(英文：“Plug
‑
in Hybrid Electric Vehicle”)。
[0011]用于老化状态的特征参量也可以称为健康状态(SOH)(英文：State of Health)。
在BEV和HEV中，牵引电池，即电蓄能器通常是车辆最有价值的部件之一。电蓄能器的老化进而使用寿命和功率取决于许多影响，例如充电过程和放电过程的频率，放电过程的类型，尤其是充电速度、充电电流、行驶方式以及外部条件，例如外部温度。与此相应地，影响蓄能器老化的运行数据例如可以包含所提到的参量、值和信息。相应的参量可以利用测量系统的不同传感器测量，例如借助电流传感器、温度传感器等。
[0012]运行数据也可以包含如下说明：电池在特定的(例如通过温度、电流、电流梯度和/或充电状态限定的)运行状态中运行了多长时间。所述说明也可以涉及多个运行状态的范围，即尤其是温度范围、电流范围、电流梯度范围和/或充电状态范围。这些区域尤其也可以彼此组合，使得例如温度和电流分别位于确定的区域或运行状态空间内。这些运行状态可以针对充电阶段、放电阶段、能量回收阶段和/或暂停阶段来检测，在所述暂停阶段中电池既不充电也不放电。
[0013]蓄能器的老化例如表现为总充电容量下降到原始充电容量或额定充电容量的一小部分和/或表现为蓄能器的内阻的增加。如果充电容量下降到确定的值，例如在额定充电容量的60％和80％之间的范围内，那么蓄能器的内阻可能急剧上升，从而可能出现高度非线性的老化效应和在行驶期间失效的风险。与此相应地，在本专利技术的范围内可以如此选择目标老化状态，使得避免这种风险，所述目标老化状态例如对应于用于老化状态的特征参量的目标值。
[0014]用于老化状态的特征参量的确定尤其可以通过根据老化模型或电池模型估计用于老化状态的特征参量来进行。老化模型或电池模型可以基于经验模型或分析模型和/或借助机器学习训练的模型。为了估计剩余的运行时长，可以根据目标老化状态外推出用于老化状态的确定的特征参量，其中，必要时可以考虑用于老化状态的特征参量的历史曲线。替代地或附加地，在此也可以考虑基于模型的预测。例如，剩余的运行时长也可以通过与已经老化到目标老化状态的其他蓄能器的可供使用的数据进行比较而存在。
[0015]用于蓄能器的至少一个运行和/或充电参数尤其包括至少一个参数，通过所述至少一个参数规定或限制蓄能器的运行，即放电过程和/或充电过程。因此，运行和/或充电参数例如可以包括用于充电电流或放电电流的一个或多个极限值、电池温度或电池的环境温度、充电行程或放电行程等等。所述至少一个运行和/或充电参数在此影响蓄能器的老化，尤其可以通过改变所述至少一个运行和/或充电参数来增大或减小预期的老化速率，即用于老化状态的特征值下降的速率。由此可以实现，目标老化状态，即例如在期望的和可任意预设的时间点出现蓄能器必须或应该更换的状态。
[0016]因此，以这种方式可以直接影响：储能器何时可用于能量回收(例如通过再循环)、废弃或在另一情境中的使用，其也称为第二生命或第三生命等。因为蓄能器必要时被新的电池蓄能器替换，所以也可以相应地协调用于蓄能器的生产计划。同样，对于在第二生命或第三生命等意义上使用能量储存器的产品，可以相应地调整生产计划。
[0017]可选地，剩余的运行时长可以根据用于老化状态的特征参量并且根据至少一个运行和/或充电参数来估计，尤其是根据至少一个运行和/或充电参数在其通过电池管理系统改变之前，即在检测运行数据期间的至少一个运行和/或充电参数来估计。
[0018]因此，根据本专利技术，可以有针对性地影响目标老化状态的实现，从而可以灵活地考虑生产计划的要求以及用于规划再循环设备的要求。特别是在将本专利技术应用于多个车辆，
例如车队的情况下，可以对生产设备和再循环设备的最佳利用率和能源效率做出相关贡献。
[0019]计算单元尤其可以理解为数据处理设备，因此计算单元尤其可以处理用于执行计算操作的数据。这必要时也包括用于执行对数据结构，例如转换表LUT(英文：look
‑
up table“查找表”)的索引访问的操作。
[0020]计算单元尤其可以包括计算机，微控制器或集成电路，例如专用集成电路，ASIC(英文：“Application
‑
Specific Integrated Circuit”)，现场可编程门阵列，FPGA，和/或单芯片系统，SOC(英文：“System on a Chip”)。计算单元也可以包括本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于运行在机动车(2)中的电的蓄能器(3)的方法，其中，
‑
借助所述机动车(2)的测量系统(12)检测所述机动车(2)的运行数据，所述运行数据影响所述蓄能器(3)的老化；
‑
借助于至少一个计算单元(4、10)根据所检测到的运行数据确定用于所述蓄能器(3)的老化状态的特征参量；
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借助于所述至少一个计算单元(4、10)根据所确定的用于老化状态的特征参量来估计所述蓄能器(3)直至达到预先给定的目标老化状态的剩余运行时长；和
‑
借助于所述机动车(2)的电池管理系统(11)根据所估计的剩余运行时长改变用于所述蓄能器(3)的至少一个运行和/或充电参数。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：
‑
所述老化状态的特征值取决于所述蓄能器(3)的充电容量与参考充电容量的比率；和/或
‑
所述老化状态的特征值取决于所述蓄能器(3)的内阻与参考内阻的比率。3.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于：
‑
借助于所述机动车(2)的第一计算单元(4)根据所确定的用于所述老化状态的特征参量来估计剩余的运行时长；和
‑
所估计的剩余运行时长由所述第一计算单元(4)传输给外部的第二计算单元(10)。4.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于：
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要么将检测到的运行数据从机动车(2)的第一计算单元(4)传输给外部的第二计算单元(10)并且借助于第二计算单元(10)确定用于老化状态的特征参量，要么借助于第一计算单元(4)确定用于老化状态的特征参量并且传输给第二计算单元(10)；
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借助于所述第二计算单元(10)根据所确定的用于所述老化状态的特征参量来估计所述剩余的运行时长。5.根据权利要求3或4所述的方法，其特征在于：
‑
根据所估计的剩余运行时长生成更新数据；
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将所述更新数据从所述第二计算单元(10)传输给所述第一计算单元(4)；和
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根据所述更新数...

【专利技术属性】
技术研发人员：F冯布洛，F海因里希，
申请(专利权)人：大众汽车股份公司，
类型：发明
国别省市：