[發(fā)明專(zhuān)利]用于監(jiān)控電池組的方法以及監(jiān)控裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201580073138.7
• 申請(qǐng)日: 2015-12-23
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN107110917B
• 公開(kāi)（公告）日: 2021-01-26
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: F.施蒂姆
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 羅伯特·博世有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): G01R31/3835
• 分類(lèi)號(hào): G01R31/3835;G01R31/367;G01R31/396;H01M10/42;H01M10/48
• 代理公司: 中國(guó)專(zhuān)利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 盧江;杜荔南

本發(fā)明公開(kāi)了一種用于監(jiān)控電池組的方法，其中該方法包括以下步驟：在電流脈沖期間測(cè)量電池電壓值，在超出電池電壓值的預(yù)先給定的重要的值的情況下，利用已知的最大可能的測(cè)量精度修正電池電壓值來(lái)計(jì)算修正的電池電壓值，修正的電池電壓值被遞交到數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器中的表格，以及在針對(duì)預(yù)先給定數(shù)量的測(cè)量和電流脈沖持續(xù)時(shí)間的所測(cè)量的電池電壓下最小出現(xiàn)的電池溫度和電流值的值被存儲(chǔ)在表格中，計(jì)數(shù)器在表格中的分配給電池電壓值測(cè)量的行/列組合中被提高了預(yù)先給定的值，針對(duì)預(yù)先給定數(shù)量的測(cè)量和電流脈沖持續(xù)時(shí)間的計(jì)數(shù)器值的總和與預(yù)先給定的參考計(jì)數(shù)器值進(jìn)行比較，并且在達(dá)到或超出預(yù)先給定的閾值時(shí)輸出信號(hào)。此外公開(kāi)了一種相應(yīng)的監(jiān)控裝置。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及用于監(jiān)控電池組的方法。此外，公開(kāi)了一種用于電池組的監(jiān)控裝置。

背景技術(shù)

在電驅(qū)動(dòng)的車(chē)輛中增多地使用包括多個(gè)電池組電池的蓄電池或電池組作為能量源。在這種情況下，經(jīng)常使用基于鋰化學(xué)的電池組電池、所謂的鋰離子電池組，因?yàn)樗鲣囯x子電池組相較于基于鎳或鉛的電池組具有在最小重量的情況下的最大的迄今可用的能量密度。為了達(dá)到所需的功率和能量數(shù)據(jù)，在此典型地多個(gè)電池組電池串聯(lián)。由于對(duì)能含量增加的要求或由于所需的更高的功率，電池組電池也增加地附加地并聯(lián)。

鋰離子電池組相對(duì)于例如基于鎳或鉛的電池組具有許多優(yōu)點(diǎn)，但是鋰離子電池組也顯著比基于鎳或鉛的電池組更貴。用于汽車(chē)的電池組可以?xún)r(jià)值幾千歐元。這導(dǎo)致，客戶(hù)要求電池組具有相應(yīng)長(zhǎng)的壽命和相對(duì)于錯(cuò)誤的魯棒性或者駕駛員在出現(xiàn)缺陷時(shí)相應(yīng)地通過(guò)汽車(chē)來(lái)警示，例如通過(guò)車(chē)輛內(nèi)部空間中的指示燈警示。

在鋰離子電池組中已知的是，鋰離子電池組不僅相對(duì)于深度放電、過(guò)充電、過(guò)高的溫度而且相對(duì)于很低的溫度敏感。由于深度放電、過(guò)充電和過(guò)高的溫度而向外的危害或危險(xiǎn)在實(shí)踐中通過(guò)相應(yīng)的調(diào)節(jié)和控制系統(tǒng)以及報(bào)警系統(tǒng)來(lái)防止。

此外使用監(jiān)控系統(tǒng)、所謂的電池組管理系統(tǒng)，以便監(jiān)控電池組的危險(xiǎn)狀態(tài)、諸如過(guò)充電或深度放電并且引入合適的應(yīng)對(duì)措施。這些系統(tǒng)也可以用于監(jiān)控在低溫或高電壓下的電池組。

特別在從大約-10℃起的很低的溫度下和在高電壓下，電池組中的金屬鋰析出，由此可能減小電池組的壽命。此外，在很低的溫度、諸如-10℃的情況下，相對(duì)于在大約0-40℃的正常溫度范圍內(nèi)的大約2-5安培，僅僅施加大約300毫安的低充電電流。鋰離子電池組的最優(yōu)的溫度范圍處于大約18-25℃。正常的和最優(yōu)的溫度范圍在此依賴(lài)于另外的因素、諸如針對(duì)陽(yáng)極、陰極和隔板所使用的材料或者所打算的應(yīng)用目的和因此電池組的設(shè)計(jì)并且由相應(yīng)的制造商來(lái)規(guī)定。

在苛刻條件、如過(guò)充電下壽命減小的上述問(wèn)題也在DE 10 2010 040 031 A1中被針對(duì)。DE 10 2010 040 031 A1公開(kāi)了一種用于監(jiān)控電池組儲(chǔ)能器的電池的電壓的電路。在此測(cè)量電壓的電平，并且在超過(guò)或低于參考值的情況下產(chǎn)生一個(gè)信號(hào)，通過(guò)該信號(hào)來(lái)改變輸入級(jí)的運(yùn)行狀態(tài)。因此應(yīng)該優(yōu)化器材的花費(fèi)，因?yàn)闇?zhǔn)確了解電池電壓值通常被視為不必需的。更確切地說(shuō)，假設(shè)參考值的超出或低于的監(jiān)控足以保證電池組的安全狀態(tài)。

此外，DE 100 45 622 A1公開(kāi)了一種用于監(jiān)控氣密的堿性蓄電池的充電的方法，其中所確定的測(cè)量值、特別是在不同溫度下的充電電壓在電池組管理系統(tǒng)中作為參數(shù)字段來(lái)存儲(chǔ)。關(guān)鍵的充電狀態(tài)可以通過(guò)測(cè)量作為參考值的溫度和充電電流來(lái)計(jì)算并且與當(dāng)前的電壓值進(jìn)行比較并且因此被用于控制蓄電池。

此外，從文獻(xiàn)EP 2 345 904 A1中已知一種具有監(jiān)控單元的電池組管理系統(tǒng)，該監(jiān)控單元在出現(xiàn)確定的事件時(shí)遞減計(jì)數(shù)器。如果計(jì)數(shù)器狀態(tài)低于預(yù)先給定的值，則可以觸發(fā)警報(bào)。該監(jiān)控系統(tǒng)用于，當(dāng)電池組的狀態(tài)變得關(guān)鍵時(shí)，特別是當(dāng)電池組的壽命走到盡頭時(shí)（這通過(guò)充電狀態(tài)來(lái)測(cè)量），警示客戶(hù)。此外，通過(guò)設(shè)置計(jì)數(shù)器和利用已經(jīng)導(dǎo)致計(jì)數(shù)器遞減的數(shù)據(jù)，服務(wù)人員可以在客戶(hù)服務(wù)中在錯(cuò)誤提示的情況下通過(guò)讀取電池組管理系統(tǒng)相對(duì)快速地識(shí)別，電池組的真實(shí)狀態(tài)如何。