用于电池组管理的方法和电池组管理系统技术方案

本发明专利技术涉及一种用于对具有多个电池组电池的电池组进行电池组管理的方法，其中根据由电池组输出的平均平方电流强度的频数分布（44）调节可由电池组输出的电流强度的最大值。本发明专利技术还涉及一种电池组管理系统和一种用于执行该方法的计算机程序，以及涉及一种具有电池组的机动车，所述电池组具有这种电池组管理系统。

Method for managing battery pack and battery management system

The invention relates to a method for battery management for battery pack having a plurality of battery cells, which according to the frequency distribution of the mean square of current intensity output from the battery (44) can be adjusted by the strength of the current battery output maximum value. The invention also relates to a battery pack management system and a computer program for carrying out the method, and relates to a motor vehicle with a battery pack.

【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用于电池组管理的方法。本专利技术还涉及计算机程序和电池组管理系统，其被设立用于执行该方法，以及涉及一种具有电池组和这样的电池组管理系统的机动车。
技术介绍
在电驱动车辆中，如今通常使用基于锂化学品的蓄电池组作为电能量存储器（EES），因为所述蓄电池相对于基于镍或铅的蓄电池具有最大的至今可提供的能量密度。关于可用的能量含量、放电功率、冲/放电效率、使用寿命和可靠性方面对电池组系统提出很高的要求，所述电池组系统使用在电驱动的车辆中。对于该蓄电池要求15年的使用寿命。这种电池组系统的无干扰运行需要电池、模块和整个电池组包的安全和可靠的功能。为了达到这些功能，连续地控制物理变量、如电流强度、电压、温度、绝缘电阻和压力。借助于所述变量的测量值能够实现管理和运行功能，借助所述管理和运行功能能够遵守电池组系统的所保证的使用寿命、可靠性和安全性。为了避免蓄电池电池的过早老化，例如预设电池电压极限值和最大电流强度。对于老化绝对重要的参数为平均平方电流强度。该参数、即更确切地说，其方根也称作为IRMS值。在平均平方电流强度中，高的电流强度比低的电流强度占有更大权重。因此，IRMS值不仅考虑电池之内的温度梯度的发展而且考虑锂在电极上的沉积作用，所谓的锂电镀。平均平方电流强度也描述为。对于所述参数存在如下极限值，在现有技术中调节到该极限值上。从DE102011012818A1中例如已知：确定平均平方电流强度并且将其保持在预设的理论值之下，即。WO2012/091077公开一种方法，其中从平均平方电流强度中确定健康状态（SOH，StateOfHealth）。因为在低温下和在山上动态起动时平均平方电流强度的极限值很短暂地达到其极限，例如在10秒之后已经达到极限，所以本专利技术的任务是：寻求提高极限值，而不必在所保证的电池组使用寿命方面受到限制，所述电池组使用寿命例如为大约15年。
技术实现思路
在用于对具有多个电池组电池的电池组进行电池组管理的根据本专利技术的方法中规定：根据由电池组输出的平均平方电流强度的频数分布调节可由电池组输出的电流强度的最大值。本专利技术能够实现：通过分析平均平方电流强度的历史存储器来遵守电池老化的预先规定。这通过调节可由电池组输出的电流强度的最大值来实现。可由电池组输出的电流强度的最大值在此例如通知给电池组管理系统，使得相应地调节逆变器并且仅调用电流强度的该数值。借助根据本专利技术的方法，防止通过过高的功率输出引起蓄电池的损坏并且更好地满足电池组的所提出的使用寿命保证。这不仅防止通过电池组处的最大电流引起的可能的损坏，而且保证：电池组在期望的范围内工作和老化，进而不需要过早更换。尽管如此，有利地，例如对于电池组的小份额的总运行时间能够得到高的最大值。例如，能够为驾驶员暂时实现更大的功率，并且仅当驾驶员在整个运行持续时间上会极其逐渐加速行驶时，才调节功率。因此，本专利技术相对于当前的现有技术显著地改进。该方法尤其在如下电池组中是适合的，所述电池组被使用在电动车辆或混合动力车辆中。对所述电池组的要求例如包括：其提供50伏特和600伏特之间的电压。适当的电池组类型的实例包括全部类型的锂离子电池组。在应用该方法时，尤其一方面防止电池组中有害的温度梯度的发展，并且另一方面也防止锂沉积在电极上。根据一个优选的实施方式，仅在保障的运行时间之内进行调节，即直至所保证的运行时间到期。在调节的数学式中，该限制在计算可由电池组输出的电流强度的最大值时通过引入加权系数来实现，如果当前的时间点takt大于保障的运行时间tgw，则将所述加权系数置于零，即如果，则。尤其优选地，在保障的运行时间期间，保障的运行时间越接近结束，就越弱地根据当前的运行时间takt与保障的运行时间tgw之比进行调节。在调节函数的数学式中，这通过根据的加权系数来考虑，其中尤其优选适用的是和，如果takt>tgw的话。从由电池组输出的平均平方电流强度的频数分布中优选确定关于低电流强度范围中的份额、第一高电流强度范围中的第一份额和第二高电流强度范围中的第二份额的说明，其中第一高电流强度范围比第二高电流强度范围更低地来设置。优选地，第一高电流强度范围紧接着第二高电流强度范围。优选地，低电流强度范围同样紧接着第一高电流强度范围。可由电池组输出的电流强度的最大值的调节因此优选根据频数分布来进行，从所述频数分布中确定至少三个彼此分开的电流强度范围的相对份额。在此，根据高电流强度范围中的份额的理论预先规定、尤其第一高电流强度范围和第二高电流强度范围中的份额的理论预先规定来进行调节。第一高电流强度范围的第一理论预先规定优选地在总运行持续时间的10%和50%之间，尤其在20%和40%之间，并且尤其优选为大约35%。第二高电流强度范围的第二理论预先规定优选地在总运行持续时间的1%和10%之间，尤其在2%和5%之间，尤其优选为大约3%。对于低电流强度范围，在该实施方式中不存在限制，即电池组对于直至100%的总运行持续时间能够输出低电流强度范围中的平均平方电流强度。第一高电流强度范围例如在60A和100A之间。第二高电流强度范围例如在100A和130A之间。低电流强度范围例如低于60A。用于限制电流强度范围的极限值60A、100A和130A尽管是优选的数值，然而在实际中也能够不同地限定。在实际中，这通过相应的测试序列来确定。根据本专利技术，还提出一种计算机程序，根据该计算机程序，当在可编程的计算机装置上执行该计算机程序时，执行在此描述的方法之一。计算机程序例如能够为用于实现机动车中的电池组管理系统或其子系统的模块。计算机程序能够存储在机器可读的存储介质上，例如存储在永久的或又可写入的存储介质上，或者分配给计算机装置或存储在可擦除的CD-ROM、DVD、蓝光碟或USB棒上。附加地或替代地，计算机程序能够被提供在计算机装置上、诸如服务器或云系统上以用于下载，例如经由数据网络，如因特网，或通信连接，诸如电话线路或无线连接。此外，根据本专利技术提出一种电池组的电池组管理系统，所述电池组具有多个电池组电池，所述电池组管理系统具有：用于确定由电池组输出的平均平方电流强度的单元、用于分析由电池组输出的平均平方电流强度的频数分布的单元和用于根据用于分析频数分布的单元的结果来调节能够由电池组输出的电流强度的最大值的单元。优选地，电池组管理系统被构造和/或设立用于执行在此描述的方法。与之相应地，在方法的范围内描述的特征相应地适用于电池组管理系统，并且相反，在电池组管理系统的范围内描述的特征相应地适用于方法。电池组管理系统的单元能够理解为功能单元，所述功能单元不一定在物理上彼此分开。因此，例如当将软件中的多个功能在一个控制设备上实现时，可以在唯一的物理单元中实现电池组管理系统的多个单元。电池组管理系统的单元也能够以硬件组件、例如通过传感器单元、存储器单元和应用特定的集成电路（ASIC，专用集成电路）来实现。此外，根据本专利技术，提供一种具有电池组和这种电池组管理系统的电池组系统，所述电池组包括多个电池组电池。电池组尤其能够是锂离子电池组或镍金属混合物电池组，并且能够与机动车的驱动系统连接。术语“电池组”和“电池组单元”在本说明书中对于常用的语言表达习惯匹配地用于蓄电池或蓄电池单元。电池组包括一个或多个本文档来自技高网...

【技术保护点】
用于对具有多个电池组电池（19）的电池组（16）进行电池组管理的方法，其中根据由所述电池组（16）输出的平均平方电流强度的频数分布（44）调节能够由所述电池组（16）输出的电流强度的最大值。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.05.28 DE 102014210197.21.用于对具有多个电池组电池（19）的电池组（16）进行电池组管理的方法，其中根据由所述电池组（16）输出的平均平方电流强度的频数分布（44）调节能够由所述电池组（16）输出的电流强度的最大值。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，仅在所述电池组（16）的保障的运行时间之内进行调节。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，在所述电池组（16）的保障的运行时间期间，所述保障的运行时间越接近结束，就越弱地根据当前的运行时间与保障的运行时间之比进行调节。4.根据上述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，从所述频数分布（44）中确定关于低电流强度范围（36）中的份额、第一高电流强度范围（38）中的第一份额和第二高电流强度范围（40）中的第二份额的说明，其中所述第一高电流强度范围（38）比所述第二高电流强度范围（40）更低地设置。5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，根据所述第一高电流强度范围和所述第二高电流强度范围（38，40）中的份...

【专利技术属性】
技术研发人员：F施蒂姆，B曼戈尔德，C科恩，A莱姆克，T杜福克斯，
申请(专利权)人：罗伯特·博世有限公司，
类型：发明
国别省市：德国;DE