[發(fā)明專利]用于監(jiān)測和控制電池單池單元的方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201980082543.3
• 申請日: 2019-09-26
• 公開（公告）號: CN113169571A
• 公開（公告）日: 2021-07-23
• 發(fā)明（設(shè)計）人: J·格拉博夫斯基;J·約什;C·齊貝特;T·赫貝霍爾茨
• 申請（專利權(quán)）人: 羅伯特·博世有限公司
• 主分類號: H02J7/00
• 分類號: H02J7/00;G01R31/396;H01M10/48
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 劉安東;陳浩然

本發(fā)明涉及一種用于監(jiān)測和控制電池單池單元的方法。此外，本發(fā)明還涉及一種電池單池單元、電池系統(tǒng)和用于監(jiān)測和控制電池系統(tǒng)的方法的用途。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種用于監(jiān)測和控制電池單池單元的方法。此外，本發(fā)明還涉及一種電池單池單元、電池系統(tǒng)和用于監(jiān)測和控制電池系統(tǒng)的方法的用途。

背景技術(shù)

電池單池、尤其是次級電池在使用壽命期間改變其特性。在使用在移動應用中、尤其是車輛中時可能出現(xiàn)的是，電池單池的使用壽命小于車輛的使用壽命。在使用多個單池時可能出現(xiàn)的是，非所有單池均勻地老化，而是以不同的速度老化。這經(jīng)常導致的是，在單個單池出故障時，必須更換整個電池系統(tǒng)。因此，在監(jiān)測和控制電池單池時有利的是，可測量的參量可以用作特別精確地反映電池單池的狀態(tài)的參數(shù)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的主題是具有權(quán)利要求1的特征的方法、具有權(quán)利要求6的特征的電池單池單元、具有權(quán)利要求8的特征的電池系統(tǒng)和具有權(quán)利要求9的特征的方法的用途。

一種用于監(jiān)測和控制電池單池單元的方法尤其受到保護，所述方法具有以下步驟：

- 提供至少一個具有第一極和第二極的電池單池，第一極與輸入端連接，輸入端可以與第一電氣元件連接；第二極與輸出端連接，輸出端可以與第二電氣元件連接。同樣提供了開關(guān)，該開關(guān)適用于連接第一極與輸入端或分離該連接；

- 另一步驟表示第一開關(guān)的斷開，用于分離輸入端和第一極之間的連接；

- 在另一步驟中，確定與輸入端分離的電池單池的測量參量。對確定的測量參量進行評估，其中基于測量參量確定至少一個開關(guān)值。同樣基于至少一個開關(guān)值適配第一開關(guān)的開關(guān)狀態(tài)。在此，上述的步驟用于控制和監(jiān)測電池單池單元。

換言之，提供形式為具有正極和負極的電池單池、尤其是次級電池的能量存儲器。因為結(jié)合本發(fā)明不重要的是電流線路的物理過程，所以術(shù)語正極和負極是可互換的。輸入端可以與第一電氣元件連接，其中第一電氣元件例如可以是另外的電池單池單元、電路、耗電器或尤其形式為插頭或插座的連接元件。可以與輸出端連接的第二電氣元件也可以至少具有同樣提到的電氣元件。

替代唯一的電池單池地，也可以在電池單池單元內(nèi)部布置有多個電池單池、尤其是兩個電池單池，其中所述電池單池不僅可以并聯(lián)地，而且也可以串聯(lián)地連接。在此，在串聯(lián)電路中，分別僅一個電池單池與輸入端連接，并且另外的電池單池與輸出端連接，并且在并聯(lián)電路中，必要時多個電池單池與輸入端和輸出端連接。多個電池單池的使用提供以下優(yōu)點，即可以提高電壓或電流。

此外設(shè)置有第一開關(guān)，第一開關(guān)在閉合狀態(tài)下連接電池單池的第一極與輸入端，并且在斷開狀態(tài)下分離該連接。在此，在輸入端和電池單池的第一極之間的連接可以直接通過開關(guān)并且可以通過一個或多個單池線路實現(xiàn)。在此，開關(guān)本身可以例如實施為繼電器，這提供電流的和特別安全的分離的優(yōu)點。備選地也可以設(shè)置的是，開關(guān)以半導體為基礎(chǔ)，由此，能夠?qū)崿F(xiàn)大數(shù)量的開關(guān)周期。開關(guān)同樣也可以實施為MOSFET或IGFET，其可以特別小地和有利地實施。

通過斷開第一開關(guān)使至少一個電池單池、尤其兩個或更多個電池單池與輸入端分離。由此，至少一個電池單池、尤其兩個或更多個電池單池不再能夠?qū)㈦娏鬏敵龅降谝浑姎庠?或第二電氣元件。在該狀態(tài)下，電池單池的充電也是不可能的。

第一開關(guān)的斷開可以在特定的間隔中進行，所述間隔尤其是適配于要確定的測量參量。

由與輸入端分離的電池單池確定的測量參量可以是每個可測量的參量、尤其是溫度、壓力、濃度或電氣參量、例如電壓、電流或阻抗。測量參量可以由測量器件檢測，其中相應的入口設(shè)置在電池單池單元上。為了測量電氣參量，另外的接頭可以設(shè)置在至少一個電池單池上、尤其多個電池單池上。因此，用于測量阻抗的器件例如可以連接至至少一個或尤其多個電池單池，并且在第一開關(guān)斷開并且一個電池單池或多個電池單池無電流的時刻中測量阻抗。這提供以下優(yōu)點，即可以特別精確地確定阻抗，這能夠?qū)崿F(xiàn)對單池的狀態(tài)的更好的描述。