[發(fā)明專利]用于確定蓄電池的最大可用恒定電流的方法、用于實(shí)施這樣的方法的裝置、與這樣的裝置結(jié)合的蓄電池及具有這樣的蓄電池的機(jī)動(dòng)車

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201380016608.7
• 申請(qǐng)日: 2013-02-06
• 公開（公告）號(hào): CN104204831B
• 公開（公告）日: 2017-06-20
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: A·伯姆;M·魯格;A·霍伊布納;S·維克特
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 羅伯特·博世有限公司;三星SDI株式會(huì)社
• 主分類號(hào): G01R31/36
• 分類號(hào): G01R31/36
• 代理公司: 北京市金杜律師事務(wù)所11256
• 代理人: 鄭立柱

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種用于確定蓄電池的最大可用的恒定電流的方法、一種用于實(shí)施這樣的方法的裝置、一種結(jié)合這樣的裝置的蓄電池及一種具有這樣的蓄電池的機(jī)動(dòng)車，它們尤其是能夠被用于避免可用的電流限制的不期望的大的改變并且用于與蓄電池的老化狀態(tài)無關(guān)地提供最大可使用的變化率。

背景技術(shù)

在尤其是在機(jī)動(dòng)車中使用蓄電池時(shí)存在以下問題，即該蓄電池在確定的預(yù)測(cè)時(shí)間段上能夠持續(xù)地以何種恒定的電流來最大化地進(jìn)行放電或者充電，而不會(huì)損壞對(duì)于蓄電池的運(yùn)行參數(shù)尤其是對(duì)于單池電壓的限制。由現(xiàn)有技術(shù)已知兩種用于確定這種蓄電池在預(yù)測(cè)時(shí)間段上的最大可用的恒定電流的方法。

在第一種由現(xiàn)有技術(shù)已知的方法中，最大可用的恒定電流借助于等效電路迭代地加以確定。其中，該蓄電池在每次迭代中在總的預(yù)測(cè)時(shí)間段上持續(xù)地以假設(shè)確定的恒定的電流來進(jìn)行模擬。以相對(duì)低的電流值開始該迭代。如果在模擬中未達(dá)到該蓄電池的電壓邊界，那么將提高用于下次迭代的電流值；如果達(dá)到了電壓邊界，那么該迭代結(jié)束。然后，最后的、在該電流值的情況下在模擬中未曾達(dá)到該蓄電池的電壓邊界的電流值能夠用作最大可用的恒定電流。在該方法中的缺點(diǎn)在于迭代和模擬需要巨大的計(jì)算開銷。

在第二種由現(xiàn)有技術(shù)已知的方法中，最大可用的恒定電流借助于取決于溫度和充電狀態(tài)的組合特征曲線(Kennfelder)加以確定。在該方法中的缺點(diǎn)在于該組合特征曲線需要巨大的存儲(chǔ)器開銷。此外缺點(diǎn)還在于，由于在離散地存儲(chǔ)的組合特征曲線的應(yīng)用中的固有的近似而必須設(shè)置一個(gè)安全余量，該安全余量將使得該系統(tǒng)的尺寸過大。

這也是已知的，通過借助于等效電路的分析性運(yùn)算來確定最大電流。

由DE 10 2008 004 368 A1已知用于確定蓄電池在每個(gè)時(shí)刻可提供的功率和/或電的做功和/或可提取的電荷量的方法，在該方法中作為電荷預(yù)測(cè)組合特征曲線針對(duì)多個(gè)溫度特性中的一個(gè)與多個(gè)功率需求特性中的一個(gè)或者多個(gè)電流需求特性中的一個(gè)的每個(gè)結(jié)合存儲(chǔ)時(shí)間上的電荷量曲線。

所有已知的方法的缺點(diǎn)在于未考慮蓄電池的老化狀態(tài)。缺點(diǎn)同樣還在于為了存儲(chǔ)組合特征曲線必須提供大量的存儲(chǔ)空間。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的特別的優(yōu)點(diǎn)在于，尤其是在電動(dòng)或者混合動(dòng)力車輛運(yùn)行時(shí)將電流限制的變化保持在可預(yù)先給定的邊界之內(nèi)。這能夠通過在依據(jù)本發(fā)明的用于確定蓄電池在(第一)預(yù)測(cè)時(shí)間段T上最大可用的第一恒定電流I_lim的方法中考慮對(duì)于之后的第二預(yù)測(cè)時(shí)間段的最大可用的第二恒定電流來實(shí)現(xiàn)。當(dāng)所述最大可用的第一恒定電流I_lim如此地確定，使得在所述最大可用的第一恒定電流I_lim和所述最大可用的第二恒定電流之間的差、尤其是差值或者所述差值的量不會(huì)達(dá)到或者不會(huì)超過可預(yù)先給定的量時(shí)是有利的。當(dāng)在預(yù)先給定用于限制在所述最大可用的第一恒定電流I_lim和所述最大可用的第二恒定電流之間的差的所述量時(shí)考慮所述蓄電池的充電狀態(tài)是有利的。

在一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施形式之中設(shè)置，除了對(duì)于所述第一預(yù)測(cè)時(shí)間段T來說最大可用的第一恒定電流I_lim之外還確定所述蓄電池在所述預(yù)測(cè)時(shí)間段T之中的最大可調(diào)用的功率P_lim，其中，將限制在所述預(yù)測(cè)時(shí)間段T之后的所述功率的最大的變化。為此例如設(shè)置通過確定所述蓄電池對(duì)于所述預(yù)測(cè)時(shí)間段T最大可用的恒定電流I_lim并且確定在所述預(yù)測(cè)時(shí)間段T上的與所述最大可用的恒定電流I_lim相對(duì)應(yīng)的電壓曲線來確定平均的電壓的方式來確定在所述預(yù)測(cè)時(shí)間段T上最大可用的恒定功率P_lim。然后，將在所述預(yù)測(cè)時(shí)間段T上的最大可用的恒定功率P_lim確定為對(duì)于所述第一預(yù)測(cè)時(shí)間段T最大可用的第一恒定電流I_lim和所確定的電壓的乘積。

一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施形式設(shè)置了如此地確定對(duì)于所述第一預(yù)測(cè)時(shí)間段T最大可用的第一恒定電流I_lim，使得在由所述最大可用的第一恒定電流I_lim所形成的第一恒定功率P_lim和由所述最大可用的第二恒定電流所形成的第二恒定功率之間的差不會(huì)達(dá)到或者不會(huì)超過預(yù)先給定的量。

當(dāng)所述最大可用的第一恒定電流I_lim的確定考慮了功率電子器件的測(cè)量公差、慣性和/或其他誤差諸如將通過調(diào)節(jié)算法來加以平衡的偏移時(shí)將是有利的。