本发明专利技术涉及一种能够以改进的方式监测车辆电池(1)的各自单元电池(2)的温度的方法，具有以下步骤：确定(S1)测量值，所述测量值包括至少一个第一单元电池(11)的第一电压和至少一个第二单元电池(12)的第二电压以及流过所述单元电池(11,12)的至少一个相应电流；从所述测量值确定(S2)第一单元电池(11)的第一测量电阻和第二单元电池(12)的第二测量电阻；确定(S4)参考电阻；确定(S5)第一测量电阻与参考电阻之间的第一电阻比以及第二测量电阻与参考电阻之间的第二电阻比；确定(S6)第一单元电池(11)的测量温度；并且按照预定规定依据该测量温度以及第一电阻比和第二电阻比确定(S7)第二单元电池(12)的计算温度。第二单元电池(12)的计算温度。第二单元电池(12)的计算温度。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于通过测定温度外推确定车辆电池的多个单元电池的各自温度的方法、控制装置以及车辆电池
[0001]本专利技术涉及一种用于确定车辆电池的多个单元电池的各自温度的方法。本专利技术的第二方面涉及一种相应的控制装置。本专利技术的第三方面涉及一种尤其具有所述控制装置的车辆电池。
[0002]为了实现可电驱动的机动车的成功商业化，它们必须满足高度期待和严格要求，其通过传统的燃料驱动式机动车关于使用寿命、功率能力、行程距离和安全性已被满足。可电驱动的机动车的例子是只具有电蓄能器和一个或多个电动机的纯电动车，具有内燃发动机、电蓄能器和一个或多个电动机的混动车以及例如具有燃料电池、电蓄能器和一个或多个电动机的氢动力车。机动车的电蓄能器也可以被称为车辆电池和/或牵引电池。车辆电池由多个相互串联和/或并联连接的单元电池组成。这些单元电池设计用于共同储蓄电能或共同提供电力。车辆电池的单元电池可以全都串联。但有利地规定，多个单元电池相互串联连接并且得到一个组，其中，多个这种组并联连接。通过这些单独单元电池的标称电压以及串联的单元电池的数量得到车辆电池的标称电压水平。优选地，标称电压水平至少为80伏，优选至少为200伏，例如为400伏或800伏。
[0003]为了保证高效且安全的具有车辆电池的机动车或车辆电池的运行而尤其规定，车辆电池被连续监测。例如在此监测范围内检查各自温度、电压、电流、充电状态(荷电状态SoC)和/或折旧率或退化(健康状态SoH)。在此，可以任意组合所例举的参数。最有利的是在工作中连续检查或确定和监测每个单元电池的各自温度。这相似地适用于折旧率或退化(SoH)。
[0004]将各自温度传感器布置在每个单元电池上在此是极其复杂且成本密集的。因此缘故，通常利用上述参数与各自单元电池内电阻之间的关系。尤其是可以从内电阻推断出各自单元电池的温度和/或退化。
[0005]例如各自单元电池的内电阻可以借助充分利用对电流脉冲的电压响应关系的电流脉冲测量法来予以考虑。为此需要低的计算成本。但只能无序地提供这样确定的值。一种替代方法利用自适应模型例如所谓的开关电路模型(电路模型ECM)。这尤其基于卡尔曼滤波器。
[0006]本专利技术的任务是实现车辆电池的各自单元电池的改进的温度监测。
[0007]根据本专利技术，该任务通过独立权利要求的主题来完成。具有适当的改进方案的有利实施方式是从属要求的主题。
[0008]本专利技术的第一方面涉及用于确定车辆电池的多个单元电池的各自温度的方法。为了允许更好地监测各自温度，该方法具有以下步骤：
[0009]‑
确定测量值，该测量值包括至少一个第一单元电池的第一电压和至少一个第二单元电池的第二电压以及流过该单元电池的至少一个各自电流；
[0010]‑
从该测量值确定第一单元电池的第一测量电阻和第二单元电池的第二测量电阻；
[0011]‑
确定参考电阻；
[0012]‑
确定第一测量电阻与参考电阻的第一电阻比以及第二测量电阻与参考电阻的第二电阻比；
[0013]‑
确定第一单元电池的测量温度；
[0014]‑
按照预定规定依据该测量温度以及第一电阻比和第二电阻比确定第二单元电池的计算温度。
[0015]尤其是，通过借助测量装置的相应测量来进行测量值的确定。测量装置尤其可设计用于测量第一电压和/或第二电压和/或各自电流。尤其是，流过第一单元电池和第二单元电池的各自电流是相同的，因为两个单元电池串联连接。可以依据测量值来确定第一测量电阻和第二测量电阻。第一和第二测量电阻的确定尤其依据电流电压和电阻之间的数学关系进行。例如从测量值中确定第一单元电池的第一测量电阻和第二单元电池的第二测量电阻是借助欧姆定律进行的。在另一设计中，也可以采用如在本申请的下文中还将示出的更复杂的数学关系。
[0016]参考电阻可以例如是预定值。在此情况下，参考电阻的确定可以通过从存储器中调取预定值进行。或者，参考电阻可以作为关于多个单元电池的所有测量电阻例如第一测量电阻和第二测量电阻的平均值来形成。尤其是，参考电阻的确定是通过关于车辆电池的所有单元电池的所有测量电阻求平均或形成平均值来进行的。第一和第二测量电阻比可以如此形成，即，各自测量电阻、即第一或第二测量电阻除以参考电阻。或者，第一或第二电阻比可以通过将参考电阻除以第一或第二测量电阻来形成。
[0017]第一单元电池的测量温度的确定可以通过测量第一单元电池的温度进行。尤其是，测量温度的确定或测量借助温度传感器进行。温度传感器例如可以设计成NTC传感器或PTC传感器或包括这种传感器。或者也可以实现借助红外温度计的测量。也可以想到用于测量第一单元电池的温度的任何其它测量方法。一般，第一单元电池的测量温度可以借助测温单元来确定。
[0018]计算温度的确定是基于第一电阻比和第二电阻比以及测量温度按照预定规定进行的。计算温度在此表明第二单元电池的温度，而测量温度表明第一单元电池的测定温度。之所以如此取名“计算温度”是因为其并非测量的，而是借助预定规定从给定参数中推导或确定的。
[0019]本专利技术基于以下构思：从第一单元电池的温度外推第二单元电池的温度。为了外推，使测量温度与第一和第二电阻比相关联。在此，本专利技术利用以下认识：各自单元电池的内电阻随相应单元电池的温度升高而减小。因此，基于第一和第二单元电池的各自内电阻、即第一和第二测量电阻，第一单元电池的温度可被外推至第二单元电池。在此尤其要考虑的是，在该温度与各自内电阻之间不存在线性关系。在各自内电阻与温度之间的关系例如可以通过分配函数和/或相应的值表可供使用。所述关系、尤其是分配函数或值表在此可被预先确定。尤其是，所述关系、尤其是分配函数或值表通过针对这种车辆电池或相应单元电池的相应试验来推导。在此可以规定值表的或分配函数的数值产生。总之由此表明可以如何实现车辆电池的各自单元电池的温度的改善监测。尤其是，仅少量的测温单元或温度传感器可能就足以通过本专利技术方法确定所有单元电池的各自温度。这一方面降低车辆电池构建时的复杂性，另一方面节约成本。
[0020]该方法在无需确定参考电阻和确定第一和第二电阻比的步骤的情况下一般可实
现。在此情况下，计算温度可以不同地依据测量温度以及第一测量电阻和第二测量电阻按照相应的预定规定进行。但此时事实表明，关于参考电阻的比例设定(又称为归一化)能提供更可靠的结果。在此，这尤其基于以下认识：绝对电阻并不重要，因为具有最低内电阻的各自单元电池通常也是单元电池中最热的，而具有最高内电阻的单元电池通常也是单元电池中最冷的。因为计算温度的确定也依据测量温度进行，故考虑各自关于参考电阻归一化的测量电阻、即第一或第二电阻比就够了。通过归一化来获得更一致数据基础。
[0021]根据一个改进方案而规定，预定规定包含该分配函数和/或值表，其依据测量温度以及第一电阻比给多个用于第二电阻比的值分配用于温度、即计算温度的各自值、尤其是正好一个相应值。在此可以规定，该分配函数和/或值表通过对车辆电池的相应试验或测量来产本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种用于确定车辆电池(1)的多个单元电池(2)的各自温度的方法，具有以下步骤：
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确定(S1)测量值，测量值包括至少一个第一单元电池(11)的第一电压和至少一个第二单元电池(12)的第二电压以及流过所述单元电池(11,12)的至少一个相应电流，
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从所述测量值确定(S2)该第一单元电池(11)的第一测量电阻和该第二单元电池(12)的第二测量电阻，
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确定(S4)参考电阻，
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确定(S5)该第一测量电阻与该参考电阻之间的第一电阻比以及该第二测量电阻与该参考电阻之间的第二电阻比，
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确定(S6)该第一单元电池(11)的测量温度，和
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按照预定规定依据该测量温度以及该第一电阻比和该第二电阻比确定(S7)该第二单元电池(12)的计算温度。2.根据权利要求1所述的方法，其特征是，该参考电阻是作为关于所述多个单元电池(2)的所有测量电阻、例如该第一测量电阻和该第二测量电阻的平均值来形成的。3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征是，该预定规定包含分配函数(19)和/或值表，该分配函数或值表依据该测量温度以及该第一电阻比给用于该第二电阻比的多个值分配用于温度的相应值、尤其是正好一个相应值。4.根据权利要求3所述的方法，其特征是，依据该第一电阻比和该测量温度，首先将该分配函数和/或值表归一化，随后从所述归一化的分配函数和/或值表依据该第二电阻比推导出该计算温度。5.根据前述权利要求之一所述的方法，其特征是，用于多个第二单元电池(12)的各自第二电阻比被确定，并且由此以及依据该预定规定、该测量温度和该第一电阻比来确定用于各自第二单元电池(12)的计算温度的相应值。6.根据前述权利要求之一所述的方法，其特征是，用于多个第一单元电池(11)的各自测量温度以及各自第一电阻比被确定，并由此依据该预定规定和该第二电阻比确定用于所述第二单元电池(1...
【专利技术属性】
技术研发人员：A，
申请(专利权)人：梅赛德斯奔驰集团股份公司，
类型：发明
国别省市：
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