用于控制针对电池管理系统的单池电流边界值的方法、电池管理系统技术方案

本发明专利技术涉及控制针对电池管理系统的单池电流边界值的方法，包括：针对测得温度确定针对不同时长的电池单池的平方参考电流；针对每个参考电流依据模型计算参考时间常数，模型借助持续电流计算单池电流的RMS值，持续电流对应充电或放电方向上不发生热损伤的最小电流；依据参考时间常数和平方参考电流针对每个温度构成关于参考时间常数和平方参考电流之间关系的图表；通过将单池电流的平方测量值与平方参考电流比较获知预测时间常数；基于持续电流、预测时长和预测时间常数计算单池电流的预测RMS边界值；基于预测RMS边界值计算针对短、长、持久预测时长的第一、第二、第三预测边界值；依据电池单池的最大允许温度和测得温度计算单池电流的附加RMS边界值。算单池电流的附加RMS边界值。算单池电流的附加RMS边界值。

【技术实现步骤摘要】
用于控制针对电池管理系统的单池电流边界值的方法、电池管理系统


[0001]本专利技术涉及一种用于控制针对电池管理系统的单池电流边界值的方法。
[0002]本专利技术还涉及一种电池管理系统，该电池管理系统被设立用于执行根据本专利技术的方法。
[0003]本专利技术也涉及一种具有一个或多个电池单池的电池，该电池被设立用于执行根据本专利技术的方法，且/或该电池包括根据本专利技术的电池管理系统。
[0004]本专利技术此外涉及一种车辆，该车辆被设立用于执行根据本专利技术的方法，且/或该车辆包括根据本专利技术的电池管理系统和/或根据本专利技术的电池。

技术介绍

[0005]正在变得明显的是，电驱动的机动车在未来将被更多地使用。在这类电驱动的机动车例如混动式车辆和电动车辆中使用可充电的电池，主要用以给电驱动装置供应电能。
[0006]由于存在不直接通过温度传感器监控的部件例如保险装置、继电器的过热或者电池单池的局部过热、和尤其集电器上及围绕集电器的密封材料上的过热的风险，所以电流的RMS值（平方均值，均方根"Root Mean Square"）是相关的。密封材料的过热在规律性地出现时会导致电池单池的泄露，该泄露然后会导致加速的老化。因为这直接与电池单池的损失功率相关联（P=Uloss I=RI2），所以该效应对可供使用的功率有直接影响且会缩短电池单池的寿命。
[0007]本专利技术的目标在于，在考虑电池单池的升温下计算充电方向和放电方向上的最大允许电流。

技术实现思路

[0008]提出一种用于控制针对电池管理系统的单池电流边界值的方法。电池管理系统在此被设立用于监控和控制电池。电池在此可以包括一个或多个串联或并联的电池单池。电池单池优选被构造为锂离子单池。
[0009]根据本专利技术，首先针对所测得的温度T
sens
确定针对不同时长t
ref
的电池单池的平方参考电流。在此，参考电流i
ref
是在该测得的温度T
sens
中针对相应的时长t
ref
的最大允许单池电流。例如针对25℃的所测得的温度确定针对2s、10s和30s相应的时长t
ref
的平方参考电流、、。当单池数据表中限定的温度例如是20℃和30℃时，如果该单池数据表允许，可以内插得出这些平方参考电流。
[0010]接着针对每个参考电流i
ref
依据模型计算相应的参考时间常数τ
ref
，该模型借助持续电流i
cont
用于计算单池电流i
req
的RMS值i
RMS
，该持续电流对应充电方向或放电方向上不发生热损伤的最小电流。该模型的主要任务在于，针对从单池数据表中给出的时长，允许确定的电流。通过该模型以此对电流边界值的动态行为建模。例如当从单池数据表中得知
150A的电流仅允许持续2s时，那么该电流必须允许2s或更少。为此，参考时间常数τ
ref
被适配成，使得电流的边界值在2s或更早时达到。例如针对相应的参考电流i
ref2s
、i
ref10s
和i
ref30s
计算出相应的参考时间常数τ
ref2s
、τ
ref10s
和τ
ref30s
。
[0011]然后，借助所计算的参考时间常数τ
ref
和所确定的平方参考电流构成针对每个确定的温度的关于参考时间常数τ
ref
和平方参考电流之间的关系的图表。该图表同样地可以针对每个确定的充电状态构成。
[0012]接着通过将电池电流i
req
的平方测量值与平方参考电流比较来获知预测时间常数τ
pred
。当单池电流i
req
的平方测量值等于平方参考电流时，预测时间常数τ
pred
等于与该参考电流i
ref
对应的参考时间常数τ
ref
。在另外的情况中，预测时间常数τ
pred
通过内插（Interpolation）来获知。
[0013]然后，基于持续电流i
cont
、预测时长t
pred
和预测时间常数τ
pred
来计算单池电流i
req
的预测RMS边界值i
pred
。预测时长可以是客户特定的。
[0014]参考电流i
ref
和参考电流i
ref
的时长t
ref
是单池特定的且与温度相关的。这些可以直接从单池数据表中获取或通过测量获得。
[0015]优选用于计算RMS值i
RMS
的模型被构造为PT1环节，该PT1环节也被称为PT1滤波器。PT1环节被理解为调节技术中的LZI（线性时不变系统）传递环节，该LZI传递环节具有带有一阶延迟的比例传递行为。常见的示例为一阶低通器，该一阶低通器例如可以通过RC环节实现。PT1环节有利地易于实施。
[0016]借助于优选被构造为PT1环节的模型说明根据本专利技术的方法。在此，根据第一方程如下计算单池电流i
req
的RMS值i
RMS
：在此，i
RMS
(t)是单池电流i
req
的当前RMS值且是与时间相关的，i
RMS0
是电池电流i
req
的初始RMS值，t是时间，τ是PT1环节的时间常数且i
sens
(t)是单池电流i
req
的测量值。
[0017]然后将单池电流i
req
的RMS值i
RMS
(t)借助于第二方程如下与持续电流i
cont
比较，该持续电流与温度相关：该持续电流i
cont
对应不发生热损伤的最小电流，且可以从单池数据表中获取。持续电流i
cont
对于限界单池电流i
req
是相关的且确保不发生电池单池过热。持续电流i
cont
的值于是被减小，用以保护另外的部件例如保险装置和继电器不受热产生的影响。持续电流i
cont
的值的减小可以基于热测量或者可以是模拟结果。
[0018]在等于的前提下，预测RMS边界值i
pred
可以借助于第三方程如下来计算，该预测RMS边界值对应第一方程中的单池电流i
req
的测量值i
sens
：
在此，T是电池单池的温度。
[0019]针对确定的温度和确定的预测时长t
pred
例如0.5s、2s或10s可以如下导出新的第三方程：在该情况下，引入常数k。该常数k被如下限定：以此如下由新的第三方程导出简化的新的第三方程：初始本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.用于控制针对电池管理系统的单池电流边界值的方法，包括以下步骤：
‑ꢀ
针对所测得的温度T
sens
确定针对不同时长t
ref
的电池单池（34）的平方参考电流；
‑ꢀ
针对每个参考电流i
ref
依据模型计算相应的参考时间常数τ
ref
，所述模型借助持续电流i
cont
用于计算单池电流i
req
的RMS值i
RMS
，所述持续电流对应充电方向或放电方向上不发生热损伤的最小电流；
‑ꢀ
依据所计算的参考时间常数τ
ref
和所确定的平方参考电流，针对每个确定的温度T构成关于所述参考时间常数τ
ref
和所述平方参考电流之间的关系的图表；
‑ꢀ
通过将单池电流i
req
的平方测量值与所述平方参考电流比较来获知预测时间常数 τ
pred
；
‑ꢀ
基于所述持续电流i
cont
、预测时长t
pred
和所述预测时间常数τ
pred
，计算所述单池电流i
req
的预测RMS边界值i
pred
。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，用于计算所述单池电流i
req
的RMS值i
RMS
的模型被构造为PT1环节。3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，与所述单池电流i
req
的测量值i
sens
对应的预测时间常数τ
pred
的计算通过线性内插来实施。4.根据权利要求1至3中任一项所...

【专利技术属性】
技术研发人员：O，
申请(专利权)人：罗伯特，
类型：发明
国别省市：