用于监测能量存储系统的方法技术方案

一种用于监测具有多个能量存储器线路的能量存储器系统的方法，所述能量存储器线路包括多个并联连接的电化学能量存储器，所述方法具以下步骤：连续监测当前的充电电流或放电电流对于确定的时间段是否高于至少一个预给定的电流阈值；将所检测的能量存储器线路电压和/或所述能量存储器线路电压的电压变化过程相互比较，和/或将其与之前的、可比较的充电电流或放电电流下的能量存储器线路电压和/或所述能量存储器线路的之前的电压变化过程进行比较；根据所述能量存储器线路中的电压变化的预定标准识别所述能量存储器线路中的故障，尤其通过将所述能量存储器线路的电压变化和所述能量存储器线路的所述电压变化的平均值的差值与预给定的阈值进行比较来识别接通故障。差值与预给定的阈值进行比较来识别接通故障。差值与预给定的阈值进行比较来识别接通故障。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于监测能量存储系统的方法


[0001]本专利技术从一种用于监测具有多个能量存储线路的能量存储系统的方法，能量存储线路包括多个并联连接的电化学能量存储装置，本专利技术还涉及一种电化学能量存储系统、一种该能量存储系统的应用以及根据独立权利要求的前序部分的方法的应用。

技术介绍

[0002]为了能够对电池系统尽可能灵活地匹配确定的要求，经常使用由多个电池单元的并联电路和串联电路构建的电池联合(Batterieverbunde)或模块。根据现有技术，在此在许多应用中使用圆柱形电池单元，例如18650型电池单元。除了电池单元外，模块还有自己的监测装置，例如测量电池单元电压的测量装置。
[0003]根据设计，可以附加地集成其他部件，尤其是用于执行其他功能、例如计算电池状态的控制设备。
[0004]所述模块既可以单独地集成在电驱动系统中，或者通过这些模块的并联电路和/或串联电路以更大的电池系统的形式来形成。
[0005]这种模块通常由多个单个电池单元组成。尤其是在存在并联连接的电池单元线路(下面称为并联线路)的情况下，则仅测量并联线路的电压用于监测。测量最初不能够实现以下检查：所有电池单元是否实际上低电阻地电连接到电池单元联合(Batteriezellverbund)并且仍然完全有工作能力。
[0006]这种模块的缺点是，根据现有技术，难以示出(darstellbar)并联线路内的可靠的单个电池单元监测。并联线路中的电池单元数越多，在这种的并联线路内识别所有电池单元是否还功能正常(intakt)且正确电连接就越困难。
[0007]如果控制设备未识别单个电池单元接通的故障，则在最坏的情况下，这可能会导致单个电池单元的热失控(英语Thermal Runaway)，因为并联线路中的总电流会分配到较少的电池单元上，并且因此电池单元可能未被识别地超规格运行。
[0008]文献US 2004/0001996公开一种电池组，该电池组包含多个并联块，所述并联块中的每个具有多个并联连接的电池单元，其中，在放电之前和之后确定该电池组的每个并联块的电压和容量，并且基于每个并联块的电压变化来确定电池单元的异常。
[0009]文献JP 2009/216448公开了一种用于电池组的异常识别设备，该异常识别设备识别电池单元连接的分离或断开。

技术实现思路

[0010]本专利技术的目的是进一步改善现有技术。该任务通过独立权利要求的特征来解决。
[0011]本专利技术的优点
[0012]具有独立权利要求的区别特征的根据本专利技术的方法的优点在于，借助根据本专利技术的用于监测、尤其车载监测能量存储系统的方法实现可靠的监测电化学能量存储。如果各个能量存储器例如由于能量存储器之间的电连接的机械负载而发生故障，如此能够识别。
[0013]为此，根据本专利技术的方法具有以下步骤：
[0014]a.连续地监测当前的充电或放电电流是否对于确定的时间段高于至少一个预给定的电流阈值；
[0015]b.将检测到的能量存储器线路电压和/或能量存储器线路电压的电压变化过程进行相互比较，和/或将检测到的能量存储器线路电压和/或能量存储器线路电压的电压变化过程与在可比较的充电或放电电流下能量存储器线路的之前的能量存储器线路电压和/或能量存储器线路的之前的电压变化过程进行比较；
[0016]c.根据能量存储器线路中的电压变化的预给定的标准来识别能量存储器线路中的故障，尤其通过将能量存储器线路的电压变化和能量存储器线路的电压变化的平均值的差值与预给定的阈值进行比较来识别接通故障。
[0017]其他有利的实施方式是从属权利要求的主题。
[0018]根据本专利技术的方法还包括以下步骤：
[0019]d.采取多个措施，尤其是降低最大允许的充电或放电电流，以确保能量存储系统在允许的运行界限内运行。
[0020]由此能够将能量存储系统置于安全的运行状态，并且例如能够抵消能量存储器的增强的老化。
[0021]根据本专利技术的方法还包括以下步骤：
[0022]e.当能量存储器线路之间的电荷平衡要求(Ladungsausgleichsbedarf)高于预给定的阈值和/或电荷平衡要求突然变化时，识别出故障。
[0023]由此，能够对根据本专利技术的方法的步骤a至c所识别的故障进行可信度检验(plausibilisieren)。
[0024]根据本专利技术的方法不限于所示的实施方式的顺序。更准确地说，步骤c至e可以以任何顺序、重复地、时间上依次地和/或同时进行。
[0025]根据电阻式、电容式和/或和电感式的电荷平衡方法来求取能量存储器线路之间的电荷平衡要求。
[0026]根据专利技术的具有多个能量存储器线路的电化学能量存储系统包括多个并联连接的电化学能量存储器、用于检测电压的至少一个传感器，以及至少一个装置、尤其是电子电池管理控制设备，该电子电池管理控制设备设置用于执行根据专利技术的方法的步骤。
[0027]电池管理控制设备有利地包括一种计算机程序，该计算机程序包括指令，该指令使得电化学能量存储系统执行根据本专利技术的方法。优选地，计算机程序存储在机器可读的存储介质上。
[0028]根据本专利技术的电化学能量存储系统有利地用于电动车辆、混合动力车辆、插电式混合动力车辆、例如具有用于增压(Boosten)的能量存储器的燃料电池车辆、电动助力车(Pedelec)或电动自行车，用于用于远程通信或数据处理的便携式装置，用于电动工具或厨房机器，以及在固定型存储器中用于存储尤其可再生获得的电能。
[0029]根据本专利技术的用于监测能量存储系统的方法有利地用于电化学能量存储系统的带末端控制(Band
‑
Ende
‑
Kontrolle)。由此能够对电化学能量存储系统的制造过程进行质量控制，例如检查电化学能量存储系统之间的电连接的焊接过程。
附图说明
[0030]本专利技术的实施例如图所示，并在下面的描述中更详细地解释。
[0031]通过附图说明根据本专利技术的主题的其他的优点和有利的构型，并且在下面的描述中对其进行阐述。应注意，附图仅用于描述目的，并且不旨在以任何方式限制本专利技术。此外，除非上下文另有明确说明，否则下述特征可单独或以任何组合表示专利技术的主题。附图示出：
[0032]图1示出根据现有技术的能量存储系统的示意图；
[0033]图2示出电流变化过程的示意图；
[0034]图3a示出无故障情况下的能量存储器线路电压的示意图；
[0035]图3b示出故障情况下的能量存储器线路电压的示意图；
[0036]图4a示意性示出无故障情况下在充电或放电过程期间的能量存储器线路电压；
[0037]图4b示意性示出故障情况下在充电或放电过程期间的能量存储器线路电压。
具体实施方式
[0038]相同的附图标记在所有附图中表示相同的设备部件。
[0039]图1示出根据现有技术的能量存储器系统的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种用于监测具有多个能量存储器线路(101)的能量存储器系统(100)的方法，所述能量存储器线路包括多个并联连接的电化学能量存储器(102)，所述方法具以下步骤：a.连续地监测当前的充电电流或放电电流是否对于确定的时间段高于至少一个预给定的电流阈值；b.将检测的能量存储器线路电压和/或所述能量存储器线路电压的电压变化过程进行相互比较，和/或将所检测的能量存储器线路电压和/或所述能量存储器线路电压的电压变化过程与在可比较的充电电流或放电电流下所述能量存储器线路(101)的之前的能量存储器线路电压和/或所述能量存储器线路(101)的之前的电压变化过程进行比较；c.根据所述能量存储器线路(101)中的电压变化的预给定的标准来识别所述能量存储器线路(101)中的故障，尤其通过将由所述能量存储器线路(101)的电压变化和所述能量存储器线路(101)的电压变化的平均值构成的差值与预给定的阈值进行比较来识别接通故障。2.根据权利要求1所述的用于监测具有多个能量存储器线路(101)的能量存储器系统(100)的方法，其中，所述方法所述还包括以下步骤：d.采取多个措施，尤其是降低最大允许的充电电流或放电电流，以便确保在允许的运行界限内运行所述能量存储系统(100)。3.根据以上权利要求中任一项所述的用于监测具有多个能量存储器线路(101)的能量存储器系统(100)的方法，其中，所述方法所述还包括以下步骤：f.当所述能量存储器线路(101)之间的电荷平衡要求高于预给定的阈值和/或所...

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