[發明專利]基于表征蓄電池相應狀態的狀態值監視蓄電池狀態的方法

有效

• 申請號: 201410214918.6
• 申請日: 2014-05-21
• 公開（公告）號: CN104181469B
• 公開（公告）日: 2019-06-14
• 發明（設計）人: A.瓦爾特;P.魏斯;M.魏布勒
• 申請（專利權）人: 羅伯特·博世有限公司
• 主分類號: G01R31/382
• 分類號: G01R31/382
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 杜荔南;胡莉莉

基于表征蓄電池相應狀態的狀態值監視蓄電池狀態的方法。本發明涉及一種基于表征蓄電池的相應狀態的狀態值來監視蓄電池、尤其是鋰離子蓄電池的狀態的方法，其特征在于，在至少一個時間段期間檢測由蓄電池輸出的電能和由蓄電池接受的電能并且檢測蓄電池的瞬時充電狀態或瞬時空載電壓，其中對所檢測的由蓄電池輸出的電能、所檢測的由蓄電池接受的電能和相應檢測到的蓄電池瞬時充電狀態或相應檢測到的蓄電池瞬時空載電壓進行評估以產生狀態值。

技術領域

本發明涉及一種基于表征蓄電池的相應狀態的狀態值來監視蓄電池狀態的方法。

背景技術

蓄電池在不同的技術領域中被采用。已知的例如是蓄電池在電驅動汽車、尤其是電動汽車和混合動力汽車中的移動采用，以便利用蓄電池來為汽車的電驅動裝置供給電能。作為蓄電池常常采用鋰離子蓄電池。

常規的蓄電池可以通過兩個或者更多個蓄電池子單元（所謂的“Sub-Unit（子單元）”）來形成，這些蓄電池子單元可以分別通過兩個或者更多個彼此接線的蓄電池模塊的聯接來形成，而所述蓄電池模塊又可以分別具有兩個或者更多個彼此接線的蓄電池單池。在本發明范圍內，可以將術語“蓄電池”理解為對應地常規構建的蓄電池、蓄電池子單元、蓄電池模塊或者蓄電池單池。

蓄電池的容量和性能通過蓄電池的損害并且隨著蓄電池的每次充電放電循環而減小，而且一直減小，直至蓄電池由于性能和容量匱乏而必須被更換。蓄電池的降低的容量和性能與對應構造的汽車的活動范圍的減小并且與隨著這種汽車的運行而帶來的排放的提高相關聯。因此重要的是盡可能精確地監視蓄電池的狀態、尤其是老化狀態。尤其是，蓄電池狀態的知識對于電驅動汽車的最優運行是必需的并且在對應構造的汽車運行時需要所述蓄電池狀態的知識來遵守對車輛診斷系統（所謂的“On-Board-Diagnose（車載診斷）”；OBD）的法律要求。

老化的蓄電池不再能夠將存儲在其中的電能以嶄新的蓄電池所能夠的百分比輸出。此外，老化的蓄電池僅能以如下的百分比存儲輸送給其的電能，該百分比小于嶄新的蓄電池在其被輸送相同電能時所能存儲的百分比。

已知，能夠基于表征蓄電池的作用能力的健康狀態（所謂的“State of Health（健康狀態）”；SOH）來監視蓄電池的狀態。為了確定蓄電池的SOH，例如可以計算蓄電池的內電阻，該內電阻在特性曲線族中被評估，所述特性曲線族作為附加的輸入參量包含蓄電池的瞬時充電狀態（所謂的“State of Charge（充電狀態）”；SOC）和瞬時溫度。對蓄電池的SOH的相應確定例如在公開文件WO 2007/004817A1中找出。對于對蓄電池狀態的該常規類型的確定來說基礎的是，假設：蓄電池的狀態僅能通過蓄電池的提高的內電阻來描述并且所有電驅動汽車中的蓄電池的狀態都采取相似的變化曲線。因此在該狀態確定時僅僅考慮增大蓄電池的內電阻的效應。

此外從公開文件FR 2 955 670 A1中已知一種用于估計蓄電池的效率的方法，但是其中該方法不能應用在對應構造的、電驅動汽車的行駛運行中，從而這樣的方法也不能滿足對車輛診斷系統的法律要求。

發明內容

本發明的主題是一種基于表征蓄電池的相應狀態的狀態值來監視蓄電池、尤其是鋰離子蓄電池的狀態的方法，其特征在于，在至少一個時間段期間檢測由蓄電池輸出的電能和由蓄電池接受的電能并且檢測蓄電池的瞬時充電狀態或瞬時空載電壓，其中對所檢測的由蓄電池輸出的電能、所檢測的由蓄電池接受的電能和相應檢測到的蓄電池瞬時充電狀態或相應檢測到的蓄電池瞬時空載電壓進行評估以產生狀態值。

因為為了產生狀態值對檢測到的由蓄電池輸出的電能、檢測到的由蓄電池接受的電能和分別檢測到的蓄電池瞬時充電狀態或分別檢測到的蓄電池瞬時空載電壓進行評估，因此在產生狀態值時可以考慮例如在復的動態阻抗中表現出來的電化學和/或電效應，這在對蓄電池的SOH的常規確定的情況下是不可能的。此外可以通過本發明方法檢測狀態改變的效應，所述狀態改變的效應僅在動態負載下出現，但是不再蓄電池的提高的內阻中體現。本發明方法因此也可以滿足更嚴格的、要求考慮相應效應的法律要求。