【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种用于求取电池中缺陷电池单池的份额的方法、电池控制器、计算机程序、计算机可读的存储介质、电池和机动车。
技术介绍
1、电池能够包括健康的和缺陷的电池单池。随着时间的推移和/或由于环境影响和/或由于制造缺陷和/或制造公差，电池的电池单池会以不同的速度老化。因此，健康的电池单池会过早老化并且变成有缺陷的。缺陷电池单池具有提高的内部电阻并且具有与电池中健康的电池单池不同的充电行为。
2、缺陷电池单池会导致在电池的充电过程或在放电过程中提高的热量产生，还会导致电池内部的健康电池单池到缺陷电池单池的不希望的平衡电流。因此，缺陷电池单池会损坏电池中的健康电池单池，并且尤其损坏互相并联的电池单池的组中的健康电池单池。
3、因此，电池单池能够具有断开开关，所述断开开关将所述电池电池与电池单池的组中的其他电池单池电断开，其中，断开开关然而不向电池管理系统提供反馈消息。因此，需要估算电池中缺陷的、且尤其断开的电池单池的份额，并对具有过多缺陷的电池单池的电池部分与电池电气断开。
4、由ep 3 951 411 a1已知一种用于识别并联单池的连接故障的方法和系统。由ep2 343 768 a2已知一种电池系统和一种用于确定电池系统中电流限制状态的方法。由us2019/0198945 a1已知一种次级电池系统和用于诊断电池组中异常的方法。us2021/0165054 a1已知一种用于识别可充电电池组中触点故障的方法和一种用于执行该方法的系统。由ep 2 306 214 a3已知一种用于确定电池的直流电阻
技术实现思路
1、从已知的现有技术出发，本专利技术的任务是提供一种用于确定缺陷电池单池的份额的改进方法，以及相应的电池控制器、计算机程序、计算机可读的存储介质、电池和机动车。
2、该任务借助具有权利要求1和/或2所述特征的方法来解决。本方法的有利的扩展方案由从属权利要求以及本说明书和附图得到。
3、因此，提出了一种用于确定在电池中电式并联的电池单池的组中缺陷电池单池份额的方法，其中，在环境条件下关于充电过程和/或关于电池的弛豫确定所述组的端电压的电压状态，并计算所确定的端电压的电压状态与在相同环境条件下同一组的来自先前的充电过程和/或先前的弛豫的端电压的电压状态之间的偏差和补充地偏差的变化率，其中，由所计算出的偏差和补充地由偏差的变化率确定组中缺陷电池单池的份额。
4、补充地或替代地，提出了一种用于确定在电池中电式并联的电池单池的组中缺陷电池单池份额的方法，其中，在环境条件下关于充电过程和/或关于电池的弛豫确定所述组的端电压的电压状态，并计算所确定的端电压的电压状态与电池的至少一个另外的组的端电压的电压状态和/或与电池的至少两个组的相应端电压的电压状态的平均值之间的偏差以及补充地偏差的变化率，其中，由所计算的偏差以及补充地由偏差的变化率确定所述组中缺陷电池单池的份额。例如，借助于将偏差与存储的偏差阈值进行比较，能够确定所述组中缺陷电池单池的份额。
5、补充地，能够借助于关于当前充电过程所计算的偏差与由至少一个先前的充电过程所计算的偏差(尤其是关于来自先前的充电过程的参考值所计算的偏差)的比较来确定偏差的变化率。例如，由先前的充电过程所计算的偏差能够分别用作变化率的确定的参考值。例如，如果变化率超过了关于所述参考值的阈值，尤其是如果检测到变化率中出现跳变，则能够确定发生了从旧的组到新的组的替换。在这种情况下，能够将所计算的偏差作为新的参考值存储起来，其中，在变化率超过所述阈值时，相应的组保持连接。如果变化率低于阈值，尤其没有检测到变化率的跳变，则能够确定关于充电过程所计算的偏差是由组中电池单池的老化和/或制造公差引起的。
6、由此产生下述优点，在电池系统中用新的组更换旧的组时，能够避免错误报警和组的错误断开。因此，上述方法也能够用于由新的和用过的组构成的电池系统，即所谓的二次寿命电池系统。
7、环境条件能够仅限于可再现情况的环境条件。换言之，环境条能够选择为在另外的充电过程中能够重现。
8、仅限于可重现情况的环境条件能够将端电压的电压状态的确定限制在一参数上。例如，所述参数能够是再充电流或放电电流和/或温度和/或电池的充电状态。端电压的电压状态能够关于所述参数来确定。
9、所述电池能够构造用于在机动车中使用，并且尤其设置为分布式电池系统。因此，电池或电池系统能够包括至少一组分别电式并联的电池单池。在电池中的所述组能够相互电式串联。电池中的相应组能够具有测量装置，用于测量电压(例如端电压)和/或再充电流或放电电流，该测量装置通过数据线与电池控制器连接。
10、充电过程的充电开始时间能够借助于测量再充电流或放电电流和/或借助于接收用户输入来识别，其中，充电开始时间能够确定为测量到的再充电流或放电电流不为零的时间点。
11、例如，只有在当前充电过程的环境条件与先前的充电过程的环境条件相同或相似时，电池控制器才能确定相应的组的端电压的电压状态。
12、关于充电过程和/或弛豫，能够意味着充电过程和/或弛豫之前和/或期间和/或之后。弛豫能够包括电池的非活动的时间或休眠时间。
13、平均值能够是电池的至少两个组或所有组的端电压的电压状态的平均值，尤其是电压水平和/或电压降的平均值。
14、补充地，充电开始时间能借助于充电设备的再充电流或放电电流来计算，例如借助于电池控制器来计算，从而使借助于用户输入接收到的充电目标始终在充电目标时间到达，例如在早上06:00到达。在此，充电目标能够预给定充电过程后电池的充电额定状态。通过在休眠时间后开始充电过程能够减少由于电池单池在放电和充电过程中的滞后而造成的估算失真。
15、在充电过程期间，例如在起动阶段期间，尤其是充电过程的恒流阶段期间，能够借助于测量装置每隔一段时间对相应组的端电压进行测量，而测量值能够连同测量时间一起存储在存储器中。
16、例如能够借助于处理器单元，由测量值和组的端电压的测量时间的相应数据对来确定充电过程期间的端电压的电压状态。时间间隔能构造为周期性的，或者在起动阶段期间、尤其在充电过程的恒流阶段期间根据数据对的预给定的数量进行调整。在起动阶段期间、尤其在恒流阶段期间，预给定的数据对的数量能够高于充电过程的其他阶段。例如，在充电过程的起动阶段期间，时间间隔(如采样率)能够缩短，以更好地收集数据。
17、补充地，端电压的电压状态能够在端电压上升期间借助参考梯度确定。
18、端电压的电压状态能够在充电开始时间之后确定，例如在充电开始时间之后的前半部分或前四分之一充电时间内确定。
19、相应组的端电压的电压状态能够在至少一种环境条件下确定。
20、环境条件能够是例如温度和/或电池的充电状态和/或电池的休眠时间的参数。如果环境条件的相应参数分别本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种用于确定电式并联在电池(4)中的电池单池(2)的组(1)中缺陷电池单池(3)的份额的方法，其中，在一环境条件下关于充电过程(8)、尤其再充过程和/或关于所述电池(4)的弛豫确定所述组(1)的端电压(U,U1,U2)的电压状态(t1,t2,t3)，并且计算所述端电压(U,U1,U2)的所确定的电压状态(t1,t2,t3)与在相同环境条件下同一组(1)的来自先前的充电过程(8)、尤其先前的再充过程和/或先前的弛豫的所述端电压(U,U1,U2)的所述电压状态(t1,t2,t3)的偏差(ΔU1,ΔU2,ΔU3,ΔR)以及补充地所述偏差(ΔU1,ΔU2,ΔU3,ΔR)的变化率，其中，由所计算的偏差和补充地由所述偏差(ΔU1,ΔU2,ΔU3,ΔR)的变化率确定在所述组(1)中所述缺陷电池单池的所述份额。
2.一种用于确定电式并联在电池(4)中的电池单池(2)的组(1)中缺陷电池单池(3)的份额的方法，其中，在一环境条件下关于充电过程(8)、尤其再充过程和/或关于所述电池(4)的弛豫确定所述组(1)的端电压(U,U1,U2)的电压状态(t1,t2,t3)，并且计算所述端电压
3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述组(1)的所述端电压(U,U1,U2)的所述电压状态(t1,t2,t3)一方面在所述充电过程(8)期间，尤其在放电过程期间/或在所述弛豫期间确定，和/或另一方面分别在所述充电过程(8)之前和/或之后，尤其在所述放电过程和/或所述弛豫之前和/或之后确定。
4.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，所述端电压(U,U1,U2)的所述电压状态(t1,t2,t3)的确定包括在所述充电过程(8)结束时和/或在所述放电过程结束时的电压降的确定。
5.根据前述权利要求之一所述的方法，其特征在于，由所计算出的偏差借助决策函数、尤其决策矩阵来确定所述组(1)中的所述缺陷电池单池(3)的份额，和/或，其中，借助将所计算出的偏差与存储的偏差阈值进行比较来确定所述组(1)中的所述缺陷电池单池的份额。
6.根据前述权利要求之一所述的方法，其特征在于，在所述偏差(ΔU1,ΔU2,ΔU3,ΔR)超过与所述环境条件相关的偏差阈值时，确定所述组(1)中的所述缺陷电池单池(3)的份额，尤其是与所述组(1)电断开的电池单池(3)的份额。
7.根据前述权利要求之一所述的方法，其特征在于，在缺陷电池单池(3)的份额超过一份额阈值时，借助于开关组件(13)将所述组(1)与所述电池(4)电式断开，和/或限制再充电流或放电电流，和/或发出警告消息。
8.根据前述权利要求之一所述的方法，其特征在于，在所述充电过程(8)期间，确定在所述环境条件下同一组(1)的和/或至少一个另外的组(1)的所述端电压(U,U1,U2)的所述电压状态(t1,t2,t3)，并且所述端电压(U,U1,U2)的所确定的电压状态(t1,t2,t3)与所述环境条件一起存储在存储器中。
9.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，在所述充电过程(8)的起始阶段期间、尤其在所述充电过程(8)开始时确定在所述环境条件下的同一组(1)的和/或至少一个另外的组(1)的所述端电压(U,U1,U2)的所述电压状态(t1,t2,t3)。
10.根据前述权利要求之一所述的方法，其特征在于，所述环境条件包括再充电流或放电电流和/或温度和/或所述电池(4)的充电状态(Ul)和/或所述电池(4)的休眠时间(9)，尤其是再充电流间隔或放电电流间隔和/或温度间隔和/或充电状态间隔和/或休眠时间间隔。
11.一种电池控制器(5)，尤其是电池管理系统，所述电池控制器设置用于确定电式并联在电池(4)中的电池单池(2)的组(1)中缺陷电池单池(3)的份额，其中，设置有处理器单元用于借助于测量装置(15)在一环境条件下关于充电过程(8)和/或关于所述电池(4)的弛豫确定所述组(1)的端电压(U,U1,U2)的电压状态(t1,t2,t3)，并计算所述端电压(U,U1,U2)的借助于所述测量装置确定的电压状态(...
【技术特征摘要】
1.一种用于确定电式并联在电池(4)中的电池单池(2)的组(1)中缺陷电池单池(3)的份额的方法，其中，在一环境条件下关于充电过程(8)、尤其再充过程和/或关于所述电池(4)的弛豫确定所述组(1)的端电压(u,u1,u2)的电压状态(t1,t2,t3)，并且计算所述端电压(u,u1,u2)的所确定的电压状态(t1,t2,t3)与在相同环境条件下同一组(1)的来自先前的充电过程(8)、尤其先前的再充过程和/或先前的弛豫的所述端电压(u,u1,u2)的所述电压状态(t1,t2,t3)的偏差(δu1,δu2,δu3,δr)以及补充地所述偏差(δu1,δu2,δu3,δr)的变化率，其中，由所计算的偏差和补充地由所述偏差(δu1,δu2,δu3,δr)的变化率确定在所述组(1)中所述缺陷电池单池的所述份额。
2.一种用于确定电式并联在电池(4)中的电池单池(2)的组(1)中缺陷电池单池(3)的份额的方法，其中，在一环境条件下关于充电过程(8)、尤其再充过程和/或关于所述电池(4)的弛豫确定所述组(1)的端电压(u,u1,u2)的电压状态(t1,t2,t3)，并且计算所述端电压(u,u1,u2)的所确定的电压状态(t1,t2,t3)与所述电池(4)的至少一个另外的组(1)的所述端电压(u,u1,u2)的电压状态(t1,t2,t3)和/或与所述电池(4)的至少两个组(1)的相应的端电压(u,u1,u2)的所述电压状态(t1,t2,t3)的平均值的偏差(δu1,δu2,δu3,δr)以及补充地所述偏差(δu1,δu2,δu3,δr)变化率，其中，由所计算出的偏差和补充地由所述偏差(δu1,δu2,δu3,δr)的所述变化率确定所述组中的所述缺陷电池单池的所述份额。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述组(1)的所述端电压(u,u1,u2)的所述电压状态(t1,t2,t3)一方面在所述充电过程(8)期间，尤其在放电过程期间/或在所述弛豫期间确定，和/或另一方面分别在所述充电过程(8)之前和/或之后，尤其在所述放电过程和/或所述弛豫之前和/或之后确定。
4.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，所述端电压(u,u1,u2)的所述电压状态(t1,t2,t3)的确定包括在所述充电过程(8)结束时和/或在所述放电过程结束时的电压降的确定。
5.根据前述权利要求之一所述的方法，其特征在于，由所计算出的偏差借助决策函数、尤其决策矩阵来确定所述组(1)中的所述缺陷电池单池(3)的份额，和/或，其中，借助将所计算出的偏差与存储的偏差阈值进行比较来确定所述组(1)中的所述缺陷电池单池的份额。
6.根据前述权利要求之一所述的方法，其特征在于，在所述偏差(δu1,δu2,δu3,δr)超过与所述环境条件相关的偏差阈值时，确定所述组(1)中的所述缺陷电池单池(3)的份额，尤其是与所述组(1)电断开的电池单池(3)的份额。
7.根据前述权利要求之一所述的方法，其特征在于，在缺陷电池单池(3...
【专利技术属性】
技术研发人员：D·本内茨，S·齐姆尼克，
申请(专利权)人：韦巴斯托股份公司，
类型：发明
国别省市：
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