[發明專利]用于電池組狀態監視的裝置

在審

• 申請號: 201480018304.9
• 申請日: 2014-03-06
• 公開（公告）號: CN105103000A
• 公開（公告）日: 2015-11-25
• 發明（設計）人: J.莫茨;E.肖赫;M.H.克尼希斯曼
• 申請（專利權）人: 羅伯特·博世有限公司
• 主分類號: G01R31/36
• 分類號: G01R31/36
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 張濤;胡莉莉

技術領域

本發明涉及用于監視電池組狀態的一種裝置以及一種電池組傳感器、尤其一種智能電池組傳感器。利用該裝置和該電池組傳感器能夠執行用于監視電池組的一種方法。

背景技術

在利用內燃機驅動的機動車中，電池組被用于給耗電器供電以及為內燃機的起動器提供電能。已知為了監視運行和功能能力而采用檢測并轉發所屬電池組在運行中的運行參量的電池組傳感器。這些電池組傳感器實現了電池組狀態監視。

為了改善機動車的燃料消耗并從而改善CO₂排放和行駛動態性，提供了不同的策略。其例如是啟-停策略、智能發電機調節和回收。對于這些不同的策略或概念共同的是，它們需要能量管理以便可靠地運行。從而例如總是必須保證車輛還能啟動，也即所使用的電池組還能夠提供足夠的電能。

該能量管理需要與所使用電池組的當前狀態有關的盡可能精確的信息。目前這些信息借助所謂的電池組狀態識別來加以確定，該電池組狀態識別例如可以在電池組傳感器中被計算。該電池組傳感器然后把這些信息轉發到主控制設備，例如發動機控制設備或車身計算機，在該發動機控制設備或車身計算機中還執行其他的能量管理。

文獻EP1271170A2闡述了用于電池組狀態識別的一種方法和一種設備。在該方法中借助第一電池組狀態識別系統來獲取與電池組狀態有關的判斷。在該第一電池組狀態識別系統故障運行或失效時，借助第二電池組狀態識別系統來獲取與電池組狀態有關的判斷。

在電池組傳感器中的電池組狀態識別需要與所使用電池組有關的某些基本信息，以能夠以足夠的精確度來確定電池組狀態。不同容量、技術或制造商的電池組可能具有基本不同的特性。目前由于在電池組傳感器中對用作狀態識別基礎的特征性電池組參數的編碼而遇到該問題。

在鉛酸啟動電池組領域中，這例如是電池組類型（富液式、AGM、改進富液式以及專業人員已知的其他實施）、例如以Ah（以I20來放電）為單位的容量以及靜止電壓特征線的精確變化（相對于SOC=充電狀態的靜止電壓、例如通過說明最大靜止電壓以及斜率或最小靜止電壓）。利用這些特征性的特性數據，該電池組狀態識別可以以足夠的精確度為能量管理來確定電池組特性。

電池組狀態通常通過特定的特性數、諸如SOC或SOF（功能狀態）而被轉發到該能量管理。另外，還可以確定關于電池老化、即SOH（健康狀態）的信號。該能量管理對這些數據連同其他的車輛數據——例如發動機溫度、所使用的離合器踏板進行分析，并從而能夠例如在等紅燈時自動關閉車輛。

該方法的缺點一方面是，電池組參數必須首先耗費地、例如通過在實驗臺上的測量而被確定。另一方面，需要在電池組更換時對新電池組的正確參數重新進行編碼。當最終用戶自己更換電池組并且不具有技術能力來對新參數編碼時，這是耗費的和容易出錯的或甚至不可能的。因此諸如停-啟的CO₂減排功能的可用性是大大受限的，或甚至不可用。這可能給客戶帶來煩惱，或者違反關于燃料消耗的特定監管要求（例如美國的CARB、中國的激勵政策）。在一種特別臨界的情況下，電池組被驅動到深放電情況下，并且車輛失去了啟動能力。

對于OEM來說，特別不利的是其他或新的電池組的事后引入，這按照概念僅能夠通過新的軟件來實現。但尤其在全球平臺情況下，力爭僅一款相同的軟件，以節省成本并避免在不同車輛模型上不同部分/軟件版本的協調。

發明內容

在此背景下，推薦了具有權利要求1所述特征的用于電池組狀態監視的一種裝置以及根據權利要求8所述的一種電池組傳感器。實施方式由從屬權利要求和說明書得到。

所推薦的方法能夠實現典型的能量管理功能，例如停-啟和回收，而不需要電池組參數。由此省略了對這些參數的耗費的確定。在生產中以及在使用中不同電池組和傳感器的所有處理被大大簡化，由最終用戶現場遇到的所有可能臨界的電池組更換情況變得完全沒有問題。同時在典型的標準循環、例如NEFZ（歐洲新行駛循環）中例如啟-停的可用性與具有電池組編碼的當前系統相當。

另外整個系統對于不同的極端電池組更換情況而變得更魯棒，所述極端電池組更換情況通常被定義為錯誤的使用，例如安裝較小的或老化的電池組。

另外對于應該事后引入新的或附加的電池組的情況，也不需要附加耗費。一種傳感器可以廣泛地應用于幾乎全部的車輛。此外，通過諸如停-啟的能量管理功能對CO₂的減排變得更簡單、造價更合理和更魯棒。

本發明的其他優點和實施方式由說明書和附圖得到。