用于与温度相关地限制电能储能器的电流的方法和设备技术

本发明专利技术涉及一种用于与温度相关地限制电能储能器的电流的方法和设备。按照根据本发明专利技术的方法，取决于储能器的温度调整储能器的最大允许的充电电流和/或放电电流，其中，实施以下步骤：在当前的时间间隔(S1)期间确定在时间上相继的多个储能器温度值；在当前的时间间隔由确定的储能器温度值(S2)确定储能器温度值的当前的平均值；比较确定的当前的平均值与预定的温度额定值(S3)；并且如果确定的当前的平均值大于温度额定值(S4)，限制储能器的最大允许的充电电流和/或放电电流。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术涉及一种用于与温度相关地限制电能储能器的电流的方法和设备。按照根据本专利技术的方法，取决于储能器的温度调整储能器的最大允许的充电电流和/或放电电流，其中，实施以下步骤：在当前的时间间隔(S1)期间确定在时间上相继的多个储能器温度值；在当前的时间间隔由确定的储能器温度值(S2)确定储能器温度值的当前的平均值；比较确定的当前的平均值与预定的温度额定值(S3)；并且如果确定的当前的平均值大于温度额定值(S4)，限制储能器的最大允许的充电电流和/或放电电流。【专利说明】用于与温度相关地限制电能储能器的电流的方法和设备
本专利技术涉及一种用于与温度相关地限制电能储能器的电流的方法和设备。
技术介绍
由现有技术已知的轻度混合动力汽车、混合动力汽车或电动车的高压电池(还被称为电池包)包括串联和/或并联的多个单个电池单元，例如锂离子电池单元。已知电池单元的温度不仅在运行中而且在车辆停车期间影响高压电池的寿命，其中，尤其过高的温度不利于寿命。为了限制由温度引起的老化，由现有技术(例如DE 10 2007 063 178 AUDE 102007 010 751 Al或WO 2010/121831 Al)已知，此类高压电池借助于冷却系统和流体流经的冷却板调节温度，以引出产生的热损失，以便没有损害电储能器的温度的可靠的运行范围。为了限制储能器的热负载，由实践还已知，预定储能器的最大允许的充电电流和/或放电电流，即，确定允许的电流的上限，储能器可以该电流充电预定的时间间隔的持续时间，或可从储能器取出该电流预定的时间间隔的持续时间，以便没有超过确定的温度极限值。这种极限值可关于储能器的期望的寿命来设计或确定。然而，不利的事，预定用于储能器的充电电流和/或放电电流的这种固定的温度极限值在处理短期高的功率请求方面伴随着降低的效率和柔性。
技术实现思路
因此，本专利技术的目的是，提供一种用于电能储能器的改善的运行方法，利用该方法可避免常规的运行方法的缺点。本专利技术的目的尤其是提供一种用于这种储能器的与温度相关地限制电流的方法，利用该方法可防止持久超过热运行界限并且同时柔性地对车辆侧的功率请求作出反应。另一目的是，提供一种用于储能器的与温度相关地限制电流的设备，利用该设备可避免常规设备的缺点。该目的通过具有独立权利要求的特征的设备和方法实现。本专利技术的有利的实施方式和应用为从属权利要求的对象，并且在随后的说明中部分地参考附图进行进一步阐述。根据本专利技术的第一着眼点，所提及的目的通过用于与温度相关地限制电能储能器的电流的方法实现。按照根据本专利技术的方法，取决于储能器的温度调整储能器的最大允许的充电电流和/或放电电流，其中，实施以下步骤:在当前的时间间隔期间确定在时间上相继的多个储能器温度值，即，对储能器温度值在相应当前的时间间隔中的不同的相继时刻进行测量;在当前的时间间隔期间由确定的储能器温度值确定储能器温度值的当前的平均值;比较确定的当前的平均值与预定的温度额定值;并且如果确定的当前的平均值大于温度额定值，限制储能器的最大允许的充电电流和/或放电电流。因此，本专利技术包括现有技术的教导:取决于储能器温度的平均值与预定的额定值的偏差或差确定充电电流和/或放电电流的上限。与温度相关地调整最大允许的充电电流和/或放电电流相比于固定不变的极限值提供这样的可能性，更宽地设计最大允许的充电电流和/或放电电流并且仅在需要时(即，如果平均的储能器温度超过临界的温度阈值)暂时进行限制。根据本专利技术，在此不仅比较储能器的各随时测得的温度值与临界的温度阈值，而且比较储能器的温度平均值(其说明在储能器中在限定的时间间隔内的过去的温度走向)与临界的温度阈值。这提供的优点是，如果在其他时刻在储能器中展示出更低的温度，在储能器中的短暂更高的温度(其众所周知地严重降低寿命)是允许的。由此可更宽地设计允许的电流极限并且提高储能器的效率，而不必考虑相比于现有技术加速的老化。措辞“电能储能器”(下面还简称为储能器)尤其包括用于轻度混合动力汽车、混合动力汽车或电动车的牵引电池或高压电池。牵引电池或高压电池理解成由优选地锂离子电池单元构成的电池或电池包以提供用于实施为轻度混合动力汽车、混合动力汽车或电动车的机动车的纯粹用电马达驱动的驱动器或至少一个电马达支持的驱动器的电能。措辞“寿命”表示储能器的第一次开始使用(在其中储能器具有的老化状态(英语:State of Health，SoH)为100%并且因此具有其满的容量。)至到达最后老化状态(其以0%来说明)的时间。就此而言，0%意指储能器刚好还具有预定的最低容量，并且并不意味着储能器完全不再可运转。对于包括多个串联和/或并联的单个电池单元(例如锂离子电池单元)的储能器而言，储能器温度值说明了在电池单元中存在的温度值的测度，温度值可利用由现有技术本身已知的测量设备确定。优选地，最大允许的充电电流和/或放电电流在平均值与预定的温度额定值逐渐增加的偏差的情况下更大地受到限制，从而储能器温度在超过温度额定值尽可能快地再次降到该温度额定值上或降到该温度额定值之下。根据一种特别优选的设计方式，储能器温度的当前的平均值作为加权的平均值确定，其中，高的储能器温度比低的储能器温度更大地加权。利用该变体可自动考虑到和补偿:更高的储能器温度比更低的温度更严重地降低储能器的寿命，由此实现改善的寿命优化。在该设计方式的一种有利的变体中，提供查找表，借助其可为每个储能器温度值分配加权系数。此外，根据该变体，为了确定加权的平均值，使当前的时间间隔的储能器温度值与为其分配的加权系数相乘并且紧接着相加。产生的总和随后通过分配的加权系数的和来除。储能器温度的当前的平均值和因此储能器的最大允许的充电电流和/或放电电流的调整优选地连续或定期地确定。如果在进行限制最大允许的充电电流和/或放电电流之后紧接着确定的从现在起当前的平均值不再大于温度额定值，减弱或取消最大允许的充电电流和/或放电电流的限制。在此，根据本专利技术的变体，将用于连续形成平均值的储能器温度值Tl至Tn写进存储装置中并且由最后存储的储能器温度值Tl至Tn的确定的数目连续地形成移动的平均值，其中，相应存储在存储装置中的最老的储能器温度值通过最新的储能器温度值替代。因此，始于当前的时刻，相应η个最后测量的储能器温度值用于形成移动的并且因此通常关于时间变化的平均值，由此实现可靠地连续地确定在储能器中的之前的平均的温度走向。最大允许的充电电流通过允许的电流的上限确定，储能器可以该电流充电新开始的时间间隔预定的长度的持续时间。以类似的方式，最大允许的放电电流通过这样的电流的上限确定，可从储能器获得该电流新开始的时间间隔预定的长度的持续时间。储能器的允许的充电电流和/或放电电流的调整通过调整上限进行。在本专利技术的范围中还存在这样的可能性，S卩，储能器的最大允许的充电电流和放电电流相应关于不同长度的至少两个时间间隔来确定。例如，第一时间间隔的长度可在一位数的秒范围中，而第二时间间隔的长度在两位数的秒范围中。在不同的时间跨度确定用于储能器的充电和放电的电流极限提供的优点是，例如对于短的功率请求(其例如在第一时间间隔内)可比对于更长的功率请求确定更高的可靠的充电和/或放电电流。仅仅示例性地例如可将储能器的最大允许的充本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于与温度相关地限制电能储能器的电流的方法，具有：取决于所述储能器的温度调整储能器的最大允许的充电电流和/或放电电流，其中，调整包括以下步骤：在当前的时间间隔期间确定在时间上相继的多个储能器温度值(S1)；在当前的时间间隔由确定的储能器温度值确定储能器温度值的当前的平均值(S2)；比较确定的当前的平均值与预定的温度额定值(S3)；并且如果确定的当前的平均值大于温度额定值，限制储能器的最大允许的充电电流和/或放电电流(S4)。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：S克拉策尔，S比舍尔，B米勒，
申请(专利权)人：曼卡车和巴士股份公司，
类型：发明
国别省市：德国;DE