用于控制或调节至少一个影响蓄电器的老化状态的工作参数的方法技术

一种用于控制或调节蓄电器的影响蓄电器老化状态的至少一个工作参数的方法，其特征在于包括以下步骤：确定蓄电器的实际老化状态，将实际老化状态与为蓄电器当前年龄预给定的额定老化状态进行比较，如果实际老化状态比额定老化状态差则限制对于所述至少一个工作参数允许的工作参数范围。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种根据权利要求1前序部分的用于控制或调节影响蓄电器老化状态(Alterungszustand)的工作参数的方法。
技术介绍
混合动力车辆配备有存储电能以为电动机供电的高电压存储器(电池)。这样的高电压存储器非常昂贵，并且因此应当尽可能设计为能用完车辆的使用寿命。已知电池经受物理老化，该老化取决于多个参数，例如电池随时的工作温度、充电和放电循环的数量、 充电或放电行程(EntladehUbe)等。例如JP11165540公开了通过限压或过充电和欠充电保护来保护电池不会受到过强的负荷并因此不会经受过快的老化。CN101222077或JP2005012929公开了用于冷却或对电池限流的方法。作为本专利技术的
技术介绍
的还有DE102008009568. 0、US5672951、 JP6140080、W007114410、JP2007216707、JP2005125916、JP2008196852、US2005001625、 DE102007023901、DE102007012127 以及 JP2004186087。在现有技术中试图通过例如为峰值功率和持续功率、允许的电压或者充电状态等确定恒定的或略微动态的极限值来避免蓄电器的损坏。但是蓄电器即使在固定地或动态地预给定的工作极限内也老化，尤其是在充电时、在放电时以及通过高的热负荷。
技术实现思路
本专利技术的任务在于提供一种用于控制或调节至少一个影响蓄电器老化状态的工作参数的方法，该方法使得能够在预给定的额定使用寿命上尽可能好地利用蓄电器。该任务通过权利要求1的特征来实现。从属权利要求中给出了本专利技术的有利实施方式和扩展方案。本专利技术的基本原理在于监视蓄电器的老化状态并将其与预给定的额定老化状态比较并且在“需要时”限制蓄电器的至少一个能影响的工作参数的允许的数值范围或允许的工作参数范围，目的是使蓄电器直至其预给定的额定使用寿命结束时都保持为是能工作的，即满足预给定的最低标准直至预给定的额定使用寿命结束时。术语“蓄电器”尤其包括电动车辆或混合动力车辆的电池或蓄电池。对允许值或允许的工作参数范围的限制只在需要时进行，即只在蓄电器的实际老化状态比为蓄电器的“当前年龄”预给定或期望的额定老化状态差时才进行。在本申请文件中还使用术语“健康状态”或相应的缩略词“SoH”来代替术语“老化状态”。根据本专利技术的一扩展方案，根据蓄电器的内电阻和/或根据蓄电器的容量来确定蓄电器的实际老化状态。有利地，根据蓄电器的所测得的实际内电阻和所确定的实际容量来确定蓄电器的实际老化状态。用于确定蓄电器的容量的方法在现有技术中是已知的(例如 EP1962099A2)，并且因此在这里不需要详细解释。内电阻及容量二者或者这两个特性的联系(Verknilpfimg)可以被用作为对于内电阻的老化状态的标志或量度或重要的决定因素。随着老化状态的恶化，蓄电器的内电阻增大。而蓄电器的容量随着老化状态的恶化而降低。蓄电器的热负荷对蓄电器老化具有决定性影响，蓄电器的热负荷又取决于环境温度、在充电和放电时所产生的热以及对蓄电器的冷却。对于根据本专利技术所规定的“基于SoH的调节”，例如可以使用蓄电器的放电深度 (DoD =Depth of Discharge)和周期性负荷之间的关系作为“调节量”，以便在需要时减缓老化速度。因此例如可以在充电和放电时对“能量行程(EnergiehUbe) ”产生影响。已知地， 与较大的能量行程相比，在较小的能量行程中蓄电器劣化、并因此还有老化速度更小。根据本专利技术，根据蓄电器的实际老化状态相对于对于蓄电器当前年龄所期望的老化状态的所谓“相对偏差”dS0Hrel来控制或调节至少一个影响蓄电器老化状态的工作参数， 蓄电器当前年龄所期望的老化状态在本说明书中以及在权利要求书中也被称为“额定老化状态”。其当然不是指力争达到的老化状态，而是指蓄电器的实际老化状态至多应如额定老化状态那样差，但是优选应该优于额定老化状态。根据本专利技术，相对偏差dSoHMl被用作为在需要时限制至少一个影响蓄电器老化状态的工作参数的允许数值范围以便直至蓄电器的预给定的额定使用寿命结束时都确保一定的最低功能性。根据本专利技术的一扩展方案，该至少一个工作参数是也被称为“荷电状态(State of charge)”或以缩略词“SoC”表示的蓄电器的充电状态。可以规定如果实际SoH下降到额定老化状态SoHstjll以下的话，则蓄电器允许被充电到的最大电荷极限被控制装置或调节装置降低。通过降低最大电荷极限，相应地降低了可能的放电深度，这降低了蓄电器的老化速度。通过降低最大电荷极限，虽然实际提供的存储在蓄电器中的能量减少了。但是有意以此为代价，以便能够实现预给定的额定使用寿命。根据本专利技术的一扩展方案可以规定最大电荷极限被降低的改变速度(即梯度) 被限制，以便使蓄电器的客户或使用者逐渐地而非突然地适应最大电荷极限的减小。作为降低最大电荷极限SoCmax的补充或替代，可以在低于额定老化状态的情况下提高蓄电器允许被放电到的允许电荷下限SoCmin，以便即使对于老化的蓄电器也始终保持车辆冷启动所需要的电能。可以规定与老化程度以及对于SoCmax的SoH调节无关地进行对最低电荷极限SoCmin的提高。根据本专利技术，可以规定附加地扩展现有技术中已知的用于保护蓄电器的方法的工作策略。蓄电器尤其是在高电流或高功率输出的情况下老化。为了限制或控制蓄电器的老化，可以规定根据当前老化状态SoHakt相对于额定老化状态SoHs。n的相对偏差dS0Hrel，允许的或能提供的最大充电功率和放电功率被限制。为此，也可以作为动态功率极限(即例如取决于时间的功率极限或取决于电压水平的功率极限)而被预给定的预定功率极限与零和一之间的加权因子相乘。为了使控制或调节的干预对于客户或使用者不被察觉，可以限制加权因子的最大梯度及其下限。通过该干预，在需要时避免了功率峰值。相应地，存储器的热负荷也降低。作为附加的干预可能性，可以规定温度极限被动态地调整。现有技术中已知的静态极限值限定从哪个温度起对存储器冷却或从哪个温度起又取消冷却。这样的静态温度极限将存储器温度保持在一定值之下。但是如果蓄电器的老化以显著的方式由热负荷确定 (例如如果车辆在“炎热地带”使用)，则对温度极限的调整可能是有意义的。根据蓄电器的实际老化状态，可以改变、尤其是降低该温度极限。通过降低温度极限，蓄电器的平均温度将更低，并且蓄电器的冷却时间在车辆停放的情况下被缩短。为了使调节对于客户是不被察觉的，在这里还可以规定温度极限的降低梯度被限制。以下结合附图详细地介绍本专利技术。在附图中附图说明图1所示出的图表说明了根据本专利技术的一种老化调节的基本原理；图2示出了描述用于限制SoC极限的算法的流程图；图3示出了其中考虑多个工作参数的一种老化调节的基本原理。具体实施例方式在图1中，横坐标上表示时间t或车辆的高电压电池的“使用寿命”，而纵坐标上表示蓄电器的老化状态SoH。以1表示的虚线描述蓄电器随着时间的允许的老化。从100%的初始状态BoL(在该初始状态下，蓄电器具有其完全的工作能力)开始，蓄电器老化，即其工作能力下降到 0%的老化状态EoL。0%在本专利技术中意味着蓄电器刚好还具有预给定的最低工作能力，而并不意味着蓄电器完全本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：G·穆梅尔特，F·乔纳斯，H·霍夫梅尔，M·波克尔，S·罗格，
申请(专利权)人：宝马股份公司，
类型：发明
国别省市：