【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及用于并联电连接一组电池组的方法、电子控制单元、计算机程序产品、计算机可读存储介质、电池系统和车辆。
技术介绍
1、已知为电动车辆提供高压电池系统，其包括至少两个电池组，每个电池组可以包括一个或一组电池模块，其中每个电池模块包括一组电池单元。电池组一起形成电池系统，并为车辆的电驱动装置或其它辅助部件提供电能。电池组通常放置在车辆的不同位置。
2、为了例如在启动时将几个电池组安全地电连接在一起，电池组应该具有相同的操作参数，例如电压、温度和充电状态(soc)。否则，与一个参数有关的不平衡会导致连接的电池组之间的大平衡电流，这将导致电池组中的接触器和电池单元的寿命缩短甚至损坏。
3、特别地，连接几个电池组将导致高平衡电流。由于各个电池组之间的温度、充电状态和电压差异，这可能导致电池单元、特别是锂离子电池单元的快速容量衰减。这总体上导致电池系统的能量吞吐量较低，因为当连接不均匀的电池组时，每个电池组中的能量容量仍未被使用。在极端情况下，较大的电流不平衡可能会导致电池系统中的高压部件损坏，如接触器或预充电电阻器。
4、ep 3 078 073 b1描述了一种用于平衡由多个电池单元组成的电池的方法，其中从一组随机选择的待平衡的电池单元中挑选出被充电至完全充电状态(soc)的第一组电池单元和被部分充电至低于完全充电状态的优选充电状态的第二组电池单元。为了提供平衡，第一组中的电池单元被旁路以对第二组的电池单元充电，直到两组的电池单元都达到优选充电状态。电池内的电池单元的选择可以被置换，以使充电状
5、de 10 2009 000 055 a1示出了由多个电池单元组成的电池，其中电池单元通过能量转换电路来平衡。选择具有高于平均阈值充电状态的较高充电状态的第一组电池单元，其将经由能量转换电路将其过剩电能转移到充电状态低于平均阈值充电状态的第二组电池单元，直到第一组和第二组电池单元达到平均阈值充电状态。
6、de 10 2018 000 581 a1描述了一种用于平衡由多个电池单元组成的电池的方法，其中借助于通过电子控制单元对相应电池单元的单独充电或放电，每个电池单元通过电子控制单元被调整到在所有电池单元的平均充电状态范围内的充电状态。此外，考虑关于相应电池单元的健康状态的诊断信息，其中有缺陷的电池单元被完全放电。
技术实现思路
1、本专利技术的目的是提供一种用于在包括一组并联电连接的电池组的电池系统中保持低平衡电流的方法。
2、本专利技术涉及一种用于借助于开关装置将一组电池组电连接到输出以形成优选地用于车辆的电池系统的方法，其中，各电池组均包括多个电池单元，每个电池组的电压值借助于传感器装置测量。所述方法包括以下步骤：
3、-从所述一组电池组中选择第一电池组，所述第一电池组具有最高测量电压值或最低测量电压值；
4、-将所述第一电池组连接到输出；
5、-设定最大允许偏差阈值，用于从所述一组电池组中连接第二电池组；
6、-从所述一组电池组中选择第二电池组，使得第二电池组的测量电压值与第一电池组的测量电压值之间的差低于或等于偏差阈值；以及-将所述第二电池组连接到输出。
7、换句话说，电池系统可以包括一组电池组，所述一组电池组借助于开关装置连接到电池系统的输出，以经由输出向车辆的高压部件提供电能或者从充电装置(例如车辆的车载充电器)接收电能。经由输出接收电能可以是电池系统的充电操作，而经由输出将电能传输到高压部件可以是电池系统的放电操作。
8、电池组可以布置在车辆中的不同位置。
9、电池组中的电池单元可以被组织在电池组内的电池模块中。电池模块可以包括在电池模块中串联或并联连接的多个电池单元，以提供期望的电压和/或容量。
10、电池组中的电池模块可以串联或并联或以串并联组合连接，以便提供电池组的期望电压和/或容量，例如400v或800v布置。
11、电池组可以包括容纳电池单元和/或电池模块的壳体。壳体优选地提供密封的包封，使得电池组能够以安全的方式布置在车辆中。
12、车辆的电池组可以优选地并联连接，以便实现电池系统的期望总容量，但是如果通过组合来实现电池系统的期望输出电压，则也可以串联连接。
13、已知提供一种用于电动车辆的高压电池系统，其包括至少两个电池组，每个电池组可以包括一个或一组电池模块，其中每个电池模块包括一组电池单元。电池组一起形成电池系统，并为车辆的电驱动装置或其它辅助部件提供电能。电池组通常放置在车辆的不同位置中。
14、电池组或电池模块可以包括例如锂离子或锂聚合物电池单元。电池组还可以包括至少一个电池模块，其中每个电池模块包括一组电池单元。
15、电池组可以经由开关装置并联连接到输出，其中每个电池组可以包括一组串联和/或并联连接的电池模块和/或电池单元。
16、电池系统还可以包括传感器装置、特别是测量探针，其连接到电子控制单元并且适于测量相应电池组中的每个电池组和/或每个电池模块和/或每个电池单元的电压值。电子控制单元可以借助于传感器装置测量相应电池组中的每个电池组和/或每个电池模块和/或每个电池单元的电压值。例如，电子控制单元可以通过对所述电池组中的每个电池单元或每个电池模块的测量电压值求和来计算相应电池组的电压值。每个电池组和/或每个电池模块和/或每个电池单元的电压值可以优选地在每个循环中测量，特别是在选择第一电池组之前。
17、补充地，如果已经连接到输出的电池组的数量为零，则电子控制单元可以在选择第一电池组之前测量每个电池组的电压。如果已经连接到输出的电池组的数量大于零，则电子控制单元可以在每个连接循环中跳过将第一电池组连接到输出的步骤。
18、如果已经连接到输出的电池组的数量为零，则可以从电池系统的所有电池组的组中选择具有最高或最低测量电压值的第一电池组，并将其连接到输出。最大允许偏差阈值用于限制已经连接到输出的电池组之间的平衡电流，所述电池组包括第一电池组和最近连接的第二电池组。偏差阈值可以是固定的电压值，例如低于或等于10v的电压值。
19、为了限制平衡电流，可以选择第二电池组或一组第二电池组，使得第二电池组的测量电压值与第一电池组的测量电压值之间的偏差量低于或等于偏差阈值。对于选择具有最高测量电压值的第一电池组的情况，这可以通过下面的等式表示
20、0≤|(ugrp,max-uk)|≤δulim (1)
21、而选择具有最低测量电压值的第一电池组的情况可以通过下式表示
22、0≤|(ugrp,min-uk)|≤δulim (2)
23、其中ugrp，max表示包括一组串联和/或并联连接的电池单元的第一电池组的最高电压，u本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种用于借助于开关装置(11)将一组电池组(5)并联电连接到输出(8)以形成优选地用于车辆(1)的电池系统(4)的方法，其中，各电池组(6)均包括多个电池单元(7)，每个电池组(6)的电压值(Uk)借助于传感器装置测量，所述方法包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，选择所述第二电池组(10)，使得所述第二电池组(10)的测量电压值(Uk)和所述第一电池组(9)的测量电压值(Ugrp,max,Ugrp,min)之间的差是所有对第一电池组(9)和第二电池组(10)中最小的。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述偏差阈值(ΔUlim)借助于决策矩阵(18)来确定，所述决策矩阵(18)基于已经连接到输出(8)的电池组(6)的数量(N)和/或电压(UN)、和/或电池系统(4)的平均充电状态(SOCavg)和/或平均温度(Tavg)、和/或流入或流出电池系统(4)的电流量(|I|)来记录相应的偏差阈值(ΔUlim)。
4.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，基于已经连接到输出(8)的电池组(6)的数量(N)
5.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，在电池系统(4)的放电操作的情况下，具有最高测量电压值(Ugrp,max)的第一电池组(9)被选择为借助于开关装置(11)连接到输出(8)，和/或在电池系统(4)的充电操作的情况下，具有最低测量电压值(Ugrp,min)的第一电池组(9)被选择为借助于开关装置(11)连接到输出(8)。
6.一种用于电池系统(4)、优选电池管理系统的电子控制单元(3)，其包括适于执行根据权利要求1-6中任一项所述的方法的步骤的装置。
7.一种计算机程序产品，其包括使根据权利要求6所述的电子控制单元(3)执行根据权利要求1-5中任一项所述的方法的步骤的指令。
8.一种计算机可读存储介质，其上存储有根据权利要求7所述的计算机程序产品。
9.一种优选地用于车辆(1)的电池系统(4)，其包括根据权利要求6所述的电子控制单元(3)。
10.一种车辆(1)，其包括根据权利要求10所述的电池系统(4)和/或根据权利要求6所述的电子控制单元(3)。
...【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】
1.一种用于借助于开关装置(11)将一组电池组(5)并联电连接到输出(8)以形成优选地用于车辆(1)的电池系统(4)的方法，其中，各电池组(6)均包括多个电池单元(7)，每个电池组(6)的电压值(uk)借助于传感器装置测量，所述方法包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，选择所述第二电池组(10)，使得所述第二电池组(10)的测量电压值(uk)和所述第一电池组(9)的测量电压值(ugrp,max,ugrp,min)之间的差是所有对第一电池组(9)和第二电池组(10)中最小的。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述偏差阈值(δulim)借助于决策矩阵(18)来确定，所述决策矩阵(18)基于已经连接到输出(8)的电池组(6)的数量(n)和/或电压(un)、和/或电池系统(4)的平均充电状态(socavg)和/或平均温度(tavg)、和/或流入或流出电池系统(4)的电流量(|i|)来记录相应的偏差阈值(δulim)。
4.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，基于已经连接到输出(8)的电池组(6)的数量(n)和/或电压(un)、和/或电池系统(4)的平均充电状态(socavg)和/或平均温度(tavg)、和...
【专利技术属性】
技术研发人员：A·卢卡斯马里斯卡尔，Y·达萨帕加里，A·阿金万德，
申请(专利权)人：韦巴斯托股份公司，
类型：发明
国别省市：
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