[發明專利]用于確定蓄電池模塊的歐姆內阻的方法、蓄電池管理系統和機動車

有效

• 申請號: 201380029474.2
• 申請日: 2013-05-24
• 公開（公告）號: CN104379391A
• 公開（公告）日: 2015-02-25
• 發明（設計）人: H·芬克
• 申請（專利權）人: 羅伯特·博世有限公司;三星SDI株式會社
• 主分類號: B60L11/18
• 分類號: B60L11/18;G01R31/36;G01R31/00
• 代理公司: 北京市金杜律師事務所 11256
• 代理人: 鄭立柱

技術領域

本發明涉及一種用于確定蓄電池模塊的歐姆內阻的方法，該蓄電池模塊具有至少一個蓄電池單元，例如鋰離子蓄電池單元，如其例如應用在電動車或混合動力車輛的牽引用蓄電池中，也應用在具有至少部分或有時電驅動的驅動裝置的機動車中應用。本發明因此也涉及機動車和蓄電池管理系統。

背景技術

通過改善的蓄能能力、更經常的可再充電性和更高的能量密度蓄電池越來越廣泛地得以應用。具有較小的蓄能能力的蓄電池例如用于小的可攜帶的電子裝置例如移動電話、膝上電腦、攝像機以及諸如此類，而具有高的蓄能能力的蓄電池用作用于驅動混合動力或電動車輛等的電機驅動的能源，或者用作靜止的蓄電池。

蓄電池能夠例如通過蓄電池模塊的串聯連接形成，其中部分地也能夠實現蓄電池模塊的并聯連接并且蓄電池模塊在其側由串聯和/或并聯連接的蓄電池單元組成。

對于混合動力或電動車輛的電機的驅動特別適用的是蓄電池模塊組，其也稱為蓄電池轉換器(BDC)。蓄電池模塊組包括至少兩個串聯連接的蓄電池模塊，其中另外的蓄電池模塊能夠并聯連接。蓄電池模塊在此具有耦合單元并且借助于該耦合單元可單獨地接通和斷開。因此能夠通過相應地接通和斷開模塊來應用蓄電池模塊組，以便產生振蕩的電壓曲線。在相應的設計中例如能夠產生具有接近正弦曲線的電壓輪廓，該正弦曲線可用于驅動電動或混合動力車輛。

蓄電池管理系統用于蓄電池管理，例如用于原則上控制模塊，用于提高蓄電池安全性，用于效率提高并且用于延遲蓄電池模塊和有蓄電池模塊組合的蓄電池系統的壽命。蓄電池管理系統的任務是確定蓄電池模塊的當前狀態。屬于對此重要的信息的是蓄電池模塊或包含在蓄電池模塊中的蓄電池單元的阻抗、歐姆內阻，其中阻抗依賴于蓄電池單元的充電狀態、溫度和老化程度。

根據現有技術除了蓄電池的正常運行之外也實現了所屬的測量。例如在ISO?12405中提出，給待測試蓄電池在秒范圍中的時間間隔的測試環境中施加脈沖形充電和放電電流并且在電流脈沖之前和之后測量在蓄電池上的電壓。電抗隨后作為測量的電壓與電流脈沖強度的差的比例產生。

因為電流脈沖在一或多秒內存在，所以兩個電壓測量也在該時間間隔中相互存在。

發明內容

按照本發明提供一種根據權利要求1用于根據對電壓強度的測量確定蓄電池模塊的歐姆電阻的方法。蓄電池模塊在此是具有至少一個另一蓄電池模塊的蓄電池模塊組的一部分。

該方法的特征在于重復接通和斷開所述蓄電池模塊與至少一個另一蓄電池模塊，其中該至少一個另一蓄電池模塊在負載電流下并且該方法包括在接通之前和斷開之后測量蓄電池模塊的電壓強度。

這實現了在連續運行中在蓄電池模塊組的蓄電池模塊上阻抗譜。

在一個實施形式中，實現基本上與接通所述蓄電池模塊的同時斷開另一蓄電池模塊，其中如此選擇所述另一蓄電池模塊，使得蓄電池模塊組的輸出電壓、蓄電池模塊組的充電和放電電流強度以及蓄電池模塊組的溫度中至少之一不受基本上同時的開關的影響。

這樣的同時接通和斷開特別小地影響連續運行。

在另一實施形式中，以在相繼的接通之間的預定的持續時間和在一個接通與緊接著的斷開之間的變化的持續時間實現重復的接通和斷開。

在另一實施形式中，以在相繼的接通之間的變化的持續時間和在一個接通與緊接著的斷開之間的預定的持續時間實現重復的接通和斷開。

在另一實施形式中，以在相繼的接通之間的第一變化的持續時間和在一個接通與緊接著的斷開之間的第二變化的持續時間實現重復的接通和斷開，其中預定第一與第二變化的持續時間的比例。

按照本發明，還提出根據權利要求6的用于具有至少兩個可接通和可斷開的蓄電池模塊的蓄電池模塊組的蓄電池管理系統，其中蓄電池模塊組包括用于測量蓄電池模塊電壓強度的裝置并且還包括用于將測量的模塊電壓強度傳送到所述蓄電池管理系統的裝置。

蓄電池管理系統設置為，確定由于重復接通和斷開至少兩個蓄電池模塊中之一與至少兩個蓄電池模塊中在負載電流下的至少另一的至少兩個蓄電池模塊中之一的傳送的蓄電池模塊電壓強度的變化并且用于確定所述至少兩個蓄電池模塊中之一的阻抗，其中在接通之前和斷開之后確定蓄電池模塊的電壓強度的測量的變化。

在一個實施形式中，蓄電池管理系統設置為，如此控制蓄電池模塊組的蓄電池模塊的耦合單元和如此進一步處理確定的變化，以使得根據本方法的其他實施形式之一來確定一個蓄電池模塊的歐姆內阻。