[發明專利]用于監控電池狀態的方法、監控裝置以及機動車

有效

• 申請號: 201910676227.0
• 申請日: 2019-07-25
• 公開（公告）號: CN110780207B
• 公開（公告）日: 2022-03-18
• 發明（設計）人: C·蓋斯
• 申請（專利權）人: 奧迪股份公司
• 主分類號: G01R31/3828
• 分類號: G01R31/3828;G01R31/392;G01R31/396;G01R31/367
• 代理公司: 北京市中咨律師事務所 11247
• 代理人: 金林輝;吳鵬

本發明涉及一種用于監控電池(14)的狀態的方法，其中，在測量循環期間檢測電池電流(I)，并根據所檢測的電池電流(I)求得輸入給電池(14)和/或從電池(14)中提取的電荷量(ΔQ)。此外，根據所求得的電荷量(ΔQ)在確定的電池(14)松弛時間——在松弛時間期間，電池(14)在給電池(14)輸入能量和/或從電池(14)中提取能量的加載階段之后處于未被加載的狀態中——過去之前求得用于電池(14)容量(C)的估計值(CS、CS0、CS1、CS2、CSn)，并根據容量(C)的估計值(CS、CS0、CS1、CS2、CSn)確定：電池(14)的容量(C)是否高于可預給定的限值(G)。

技術領域

本發明涉及一種用于監控電池狀態的方法，其中，在測量循環期間檢測電池電流，并且根據所檢測的電池電流求得在該測量循環期間輸入給電池的和/或從電池中提取的電荷量，并且根據所求得的電荷量求得電池的參數。本發明也包括一種用于監控電池狀態的監控裝置，以及一種機動車。

背景技術

為了預防例如由于老化引起的電池功能故障和由此可能引起的危險情況，需要定期地檢查并由此監控電池狀態、尤其是電池的健康狀態。這尤其適用于機動車中的高壓電池。為此，從現有技術中已知不同的方法。例如，專利文獻DE 10 2013 010 311 A1描述了一種用于確定機動車中的高壓電池的各電池單電芯的狀態的方法，在其中，求得鋰離子電池的當前老化狀態。為此，使用現有的且給出到車輛的總線系統上的、單電芯監控的測量量，尤其是在此，在考慮流過的電流量和第一電量狀態以及第二電量狀態的情況下計算容量或與全新狀態相比出現的容量損失。在此，通過在考慮溫度的情況下將所檢測的第一空載電壓與儲存在查詢表中的電壓值比較，確定第一電量狀態。在電池充電或放電之后，通過再次在考慮溫度的情況下將所檢測的第二空載電壓與儲存在查詢表中的電壓值比較，確定第二電量狀態。在此，空載電壓又在經過可預給定的時間段(所謂的松弛時間)之后才檢測，在該時間段期間，高壓電池處于未被加載的狀態中。僅在這種情況下，也就是說當電池完全松弛時，可準確地確定空載電壓和從中計算出的參量、例如電池的容量。

在此問題是，盡可能準確地確定電池電容的前提條件非常難以滿足。除了需要在松弛時間過去之后才能求得電池的靜止電壓/無載電壓之外，荷電狀態偏移(也就是說在電池的第一荷電狀態和第二荷電狀態之間的差)也必須非常大，也就是說至少為60％，以便能足夠準確地確定容量。然而，在車輛中，期望的是，當電池相對較空地停下車輛時，用戶常常希望立即對其車輛充電。因此，在這種情形中不能求得空載電壓，因為為此在允許給機動車電池再次充電之前，必須等待15分鐘至數小時的松弛時間。僅僅滿電的或電量用掉不多的車輛能夠預計足夠長時間地靜止，以便能夠基于靜止電壓計算荷電狀態。此外，在具有高的有效距離/續航里程的電池電動車輛中，通常幾乎不能實現大于60％的荷電狀態偏移。因此，其結果是，常常幾乎不能以很好的精度確定電池的容量，因為為此所需的前提條件很難滿足。然而，為確保更高的安全性，希望能夠提高可成功進行的車輛電池診斷的次數。

此外，專利文獻WO 2007/048367 A1描述了一種用于確定電池的老化狀態的方法，在其中，確定電池的多個參數，并建立它們的相互關系。例如，在此，可根據電荷轉移和荷電狀態變化的關系確定容量。

此外，專利文獻DE 100 56 968 A1描述了一種用于使機動車的車載電網運行的方法，在其中，確定電池的狀態，并且對于所確定的電池狀態低于可預設的限值的情況，利用控制信號加載至少一個子系統，由此使該子系統轉變到修正的運行模式中。在此，通過確定電池充電量或電池放電量來實施對電池狀態的監控。例如可通過在電池未被加載的情況中測量與荷電狀態成比例的靜止電壓并且通過在車輛行駛時對電池電流進行積分，直接在電池上求得電池荷電狀態。

在這些方法中，也出現以上描述的問題，從而在這里診斷可能性的前提條件也難以滿足。

發明內容

因此，本發明的目的是，提供一種用于監控電池狀態的方法、一種監控裝置以及一種機動車，其實現，提高可成功實施的與電池相關的診斷的次數。