專利名稱：用于乘用車和商用車輛的蓄電池的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于乘用車或商用車輛的蓄電池，包括一個(gè)用于存儲(chǔ)電能的裝置以及兩個(gè)用于使所述裝置與驅(qū)動(dòng)電機(jī)電連接的電連接裝置、尤其是連接觸頭。此外，本發(fā)明 還涉及具有蓄電池和由蓄電池供電的驅(qū)動(dòng)電機(jī)的乘用車或商用車輛以及用于求得更換乘 用車或商用車輛中的蓄電池所需的賬單金額大小的用于加電站的裝置。此外，本發(fā)明還涉 及用于求得乘用車或商用車輛中使用蓄電池的與使用有關(guān)的成本的方法。
背景技術(shù)：
現(xiàn)今，在乘用車和商用車輛中主要使用內(nèi)燃機(jī)將存儲(chǔ)在碳?xì)浠衔?，例如汽油、?油、天然氣或酒精中的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能用于乘用車和商用車輛的前進(jìn)運(yùn)動(dòng)?；芰?源和生物燃料的栽培面積是有限的，因此來自可再生的能量源，例如來自風(fēng)、太陽(yáng)和水的電 流對(duì)于乘用車和商用車輛的驅(qū)動(dòng)越來越重要?，F(xiàn)有的以及在可預(yù)見的未來可供使用的蓄電 池具有低的能量密度，從而在蓄電池的適當(dāng)大小和重量的情況下僅可實(shí)現(xiàn)與具有內(nèi)燃機(jī)的 乘用車和商用車輛相比相對(duì)短的乘用車和商用車輛的有效距離。因此，具有電驅(qū)動(dòng)的乘用車和商用車輛的應(yīng)用領(lǐng)域?yàn)槿招熊嚴(yán)锍绦∮?50km的局 部區(qū)域，例如城市或人口稠密地區(qū)。由于低的能量密度和長(zhǎng)的充電時(shí)間，具有蓄電池的乘用 車和商用車輛也無法實(shí)現(xiàn)具有內(nèi)燃機(jī)的乘用車和商用車輛在較大距離方面的靈活性。為了 使具有電驅(qū)動(dòng)的乘用車和商用車輛也具有更大的靈活性，可以在加電站中將具有電驅(qū)動(dòng)的 乘用車和商用車輛的空的或幾乎空的蓄電池替換為已備的、完全充電的蓄電池，使得蓄電 池的不利的、長(zhǎng)的充電時(shí)間不在重要。蓄電池老化并且隨時(shí)間出現(xiàn)損耗，從而蓄電池的有效容量和額定容量以及最大電 功率降低。蓄電池的充電和放電通常引起熱損耗，即蓄電池發(fā)熱。與低的消耗功率相比，高 的消耗功率引起更高的損耗。高的消耗功率和高的溫度加速蓄電池的老化機(jī)制。從蓄電池 獲取高功率的蓄電池用電器比僅獲取低的和適當(dāng)?shù)墓β实挠秒娖鞲鼜?qiáng)地?fù)p害蓄電池。此 夕卜，通過深放電加強(qiáng)了蓄電池的損耗和使用壽命的縮短。用于具有電驅(qū)動(dòng)的乘用車和商用車輛的蓄電池更換系統(tǒng)的成功取決于所產(chǎn)生的 運(yùn)行經(jīng)濟(jì)成本。使用者不正確的使用和放電蓄電池在蓄電池更換系統(tǒng)的運(yùn)行者一方產(chǎn)生高 成本，所述成本也由適當(dāng)?shù)厥褂眯铍姵氐氖褂谜叱袚?dān)。蓄電池的高成本可能使蓄電池更換 系統(tǒng)不盈利。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明的任務(wù)在于，提供一種蓄電池、一種乘用車或者商用車輛、一種 用于求得更換乘用車或者商用車輛中的蓄電池所需的賬單金額大小的用于加電站 (Elektrotankstel 1 e)的裝置以及一種用于求得在乘用車或者商用車輛中使用蓄電池的與 使用有關(guān)的成本的方法，這給予使用者適當(dāng)?shù)厥褂眯铍姵氐慕?jīng)濟(jì)鼓勵(lì)。所述任務(wù)通過用于乘用車或者商用車輛的蓄電池解決，所述蓄電池包括一個(gè)用于優(yōu)選化學(xué)地存儲(chǔ)電能的裝置以及兩個(gè)用于使用于存儲(chǔ)電能的裝置與驅(qū)動(dòng)電機(jī)電連接的電 連接裝置、尤其是連接觸頭，其中，至少一個(gè)傳感器被構(gòu)造用于檢測(cè)關(guān)于從蓄電池獲取的和 /或向蓄電池提供的電流的、尤其與時(shí)間有關(guān)的測(cè)量數(shù)據(jù)和/或關(guān)于蓄電池的電壓的、尤其 與時(shí)間有關(guān)的測(cè)量數(shù)據(jù)和/或關(guān)于蓄電池的溫度的、尤其與時(shí)間有關(guān)的測(cè)量數(shù)據(jù)和/或關(guān) 于裝車時(shí)間的測(cè)量數(shù)據(jù)和/或關(guān)于蓄電池的電流時(shí)間的測(cè)量數(shù)據(jù)。因此可以優(yōu)選與時(shí)間有 關(guān)地測(cè)量從蓄電池獲取的和/或向蓄電池提供的電流、蓄電池的電壓和/或蓄電池的溫度。 此外，例如還可以測(cè)量最大的或最小的溫度、電壓或電流。因此可以檢測(cè)蓄電池的使用特性 的參數(shù)。
在另一實(shí)施方式中，可以通過分析處理單元優(yōu)選借助于預(yù)先給定的標(biāo)準(zhǔn)和/或函 數(shù)由至少一個(gè)傳感器的測(cè)量數(shù)據(jù)求得蓄電池的充電狀態(tài)和/或蓄電池性能和/或蓄電池的 損耗作為特征數(shù)據(jù)。用于存儲(chǔ)電能的、用于乘用車和商用車輛的蓄電池通常是通過化學(xué)反應(yīng)存儲(chǔ)電能 的蓄電池。此外，也考慮以物理方法存儲(chǔ)電能的蓄電池，例如電容器。在分析處理單元中根據(jù)測(cè)量數(shù)據(jù)求得蓄電池性能或蓄電池的健康狀態(tài)(SOH)。蓄 電池的額定容量是蓄電池的最大可能的容量。在使用蓄電池時(shí)應(yīng)僅僅使用額定容量的一部 分，例如額定容量的80% ；所述部分是蓄電池的有用容量。蓄電池性能、即蓄電池的當(dāng)前有 用容量和/或額定容量由于使用而降低；在蓄電池的有用容量和/或額定容量方面出現(xiàn)損 耗。使用特性例如由參數(shù)電功率的獲取和/或反饋，電功率的獲取和/或反饋的持續(xù)時(shí)間， 所轉(zhuǎn)化的電能、即所獲取和所提供的電能的總和，充電狀態(tài)、尤其是低于最小充電狀態(tài)的情 形，蓄電池的溫度，蓄電池的溫度的持續(xù)時(shí)間，裝車時(shí)間和電流時(shí)間來確定。由這些參數(shù)求 得當(dāng)前的蓄電池性能，即分析處理單元可以例如通過所存儲(chǔ)的標(biāo)準(zhǔn)和/或函數(shù)由使用特性 的、由傳感器檢測(cè)到的參數(shù)確定蓄電池的損耗并且由裝入到乘用車或商用車輛中以前的蓄 電池性能與裝入乘用車或商用車輛中期間的蓄電池性能或裝入到乘用車或商用車輛中以 后的蓄電池性能的差確定當(dāng)前的蓄電池性能。在另一構(gòu)型中，可以在存儲(chǔ)單元中存儲(chǔ)由分析處理單元求得的特征數(shù)據(jù)和/或由 至少一個(gè)傳感器求得的測(cè)量數(shù)據(jù)。在一個(gè)補(bǔ)充的實(shí)施方式中，在分析處理單元中優(yōu)選借助于預(yù)先給定的標(biāo)準(zhǔn)和/或 函數(shù)由特征數(shù)據(jù)和/或測(cè)量數(shù)據(jù)求得乘用車或商用車輛中使用蓄電池的與使用有關(guān)的成 本。因此，經(jīng)濟(jì)地評(píng)價(jià)蓄電池的充電狀態(tài)、蓄電池性能、蓄電池的損耗或使用特性。優(yōu)選根 據(jù)預(yù)先給定的標(biāo)準(zhǔn)和/或函數(shù)經(jīng)濟(jì)地評(píng)價(jià)使用特性，即測(cè)量數(shù)據(jù)。例如每時(shí)間單位超過一 個(gè)確定的電消耗功率或每天超過預(yù)先給定的最大裝車時(shí)間花費(fèi)一個(gè)確定的金額。此外，可以確定蓄電池的損耗的經(jīng)濟(jì)損失，即確定裝入前和裝入期間或裝入后的 蓄電池性能的差。為此，分析處理單元還具有裝入前的蓄電池性能的數(shù)據(jù)。根據(jù)目的，存在至少一個(gè)數(shù)據(jù)傳輸裝置，用于向用于求得更換蓄電池所需的賬單 金額大小的裝置和/或向乘用車或商用車輛的顯示裝置和/或向分析處理單元傳輸特征數(shù) 據(jù)和/或測(cè)量數(shù)據(jù)。特別地，存在用于顯示特征數(shù)據(jù)和/或測(cè)量數(shù)據(jù)和/或與使用有關(guān)的成本的顯示 裝置。因此，使用者可以獲知當(dāng)前的測(cè)量數(shù)據(jù)和特征數(shù)據(jù)以及與使用有關(guān)的成本并且據(jù)此 調(diào)整他的行駛方式。
此外，所述任務(wù)通過具有蓄電池以及由蓄電池供電的驅(qū)動(dòng)電機(jī)的乘用車或商用車 輛解決，其中，至少一個(gè)傳感器被構(gòu)造用于檢測(cè)關(guān)于從蓄電池獲取的和/或向蓄電池提供 的電流的、尤其與時(shí)間有關(guān)的測(cè)量數(shù)據(jù)和/或關(guān)于蓄電池的電壓的、尤其與時(shí)間有關(guān)的測(cè) 量數(shù)據(jù)和/或關(guān)于蓄電池的溫度的、尤其與時(shí)間有關(guān)的測(cè)量數(shù)據(jù)和/或關(guān)于裝車時(shí)間的測(cè) 量數(shù)據(jù)和/或關(guān)于蓄電池的電流時(shí)間的測(cè)量數(shù)據(jù)。根據(jù)目的，可以通過分析處理單元優(yōu)選借助于預(yù)先給定的標(biāo)準(zhǔn)和/或函數(shù)由至少 一個(gè)傳感器的測(cè)量數(shù)據(jù)求得蓄電池的充電狀態(tài)和/或蓄電池性能和/或蓄電池的損耗作為 特征數(shù)據(jù)。
優(yōu)選可以在存儲(chǔ)單元中存儲(chǔ)由分析處理單元求得的特征數(shù)據(jù)和/或由至少一個(gè) 傳感器求得的測(cè)量數(shù)據(jù)。在另一實(shí)施方式中，在分析處理單元中優(yōu)選借助于預(yù)先給定的標(biāo)準(zhǔn)和/或函數(shù)由 特征數(shù)據(jù)和/或測(cè)量數(shù)據(jù)求得在乘用車或商用車輛中使用蓄電池的與使用有關(guān)的成本。在一個(gè)補(bǔ)充的構(gòu)型中，至少一個(gè)數(shù)據(jù)傳輸裝置被構(gòu)造用于向用于求得更換蓄電池 所需的賬單金額大小的裝置和/或向顯示裝置和/或向分析處理單元傳輸特征數(shù)據(jù)和/或 測(cè)量數(shù)據(jù)。在另一實(shí)施方式中，一個(gè)顯示裝置被構(gòu)造用于顯示蓄電池的特征數(shù)據(jù)和/或與使 用有關(guān)的成本和/或測(cè)量數(shù)據(jù)。根據(jù)本發(fā)明的蓄電池的以上實(shí)施方式類似地適用于根據(jù)本發(fā)明的乘用車或商用車輛。此外，所述任務(wù)通過用于加電站的裝置或者用于求得更換乘用車或商用車輛中的 蓄電池所需的賬單金額大小的加電站的裝置來解決，其中，至少一個(gè)數(shù)據(jù)接收裝置和/或 至少一個(gè)數(shù)據(jù)輸入裝置被構(gòu)造用于接收和/或用于輸入關(guān)于蓄電池的充電狀態(tài)和/或蓄電 池性能和/或蓄電池的損耗的特征數(shù)據(jù)和/或關(guān)于從蓄電池獲取的和/或向蓄電池提供的 電流和/或蓄電池的電壓和/或蓄電池的溫度和/或蓄電池的裝車時(shí)間和/或蓄電池的電 流時(shí)間的測(cè)量數(shù)據(jù)，并且在評(píng)價(jià)單元中可以由蓄電池的特征數(shù)據(jù)和/或測(cè)量數(shù)據(jù)求得與使 用有關(guān)的成本。根據(jù)本發(fā)明的蓄電池的以上實(shí)施方式類似地適用于根據(jù)本發(fā)明的用于求得更換 乘用車或商用車輛中的蓄電池所需的賬單金額大小的加電站的裝置，其中，評(píng)價(jià)單元對(duì)應(yīng) 于分析處理單元。此外，所述任務(wù)通過用于求得乘用車或商用車輛中使用蓄電池的與使用有關(guān)的成 本的方法來解決，所述方法具有以下步驟借助至少一個(gè)傳感器檢測(cè)關(guān)于從蓄電池獲取的 和/或向蓄電池提供的電流的、尤其與時(shí)間有關(guān)的測(cè)量數(shù)據(jù)和/或關(guān)于蓄電池的電壓的、尤 其與時(shí)間有關(guān)的測(cè)量數(shù)據(jù)和/或關(guān)于蓄電池的溫度的、尤其與時(shí)間有關(guān)的測(cè)量數(shù)據(jù)和/或 關(guān)于裝車時(shí)間的測(cè)量數(shù)據(jù)和/或關(guān)于蓄電池的電流時(shí)間的測(cè)量數(shù)據(jù)，優(yōu)選在存儲(chǔ)單元中存 儲(chǔ)測(cè)量數(shù)據(jù)，在分析處理單元或評(píng)價(jià)單元中優(yōu)選借助于預(yù)先給定的標(biāo)準(zhǔn)和/或函數(shù)由測(cè)量 數(shù)據(jù)求得與使用有關(guān)的成本。因此，在分析處理單元或評(píng)價(jià)單元中根據(jù)測(cè)量數(shù)據(jù)借助于優(yōu) 選預(yù)先給定的標(biāo)準(zhǔn)和/或函數(shù)求得與使用有關(guān)的成本。在另一實(shí)施方式中，在分析處理單元或評(píng)價(jià)單元中優(yōu)選借助于預(yù)先給定的標(biāo)準(zhǔn)和 /或函數(shù)由測(cè)量數(shù)據(jù)求得蓄電池的充電狀態(tài)和/或蓄電池性能和/或蓄電池的損耗作為特征數(shù)據(jù)。因此，在分析處理單元或評(píng)價(jià)單元中根據(jù)測(cè)量數(shù)據(jù)優(yōu)選借助于預(yù)先給定的標(biāo)準(zhǔn)和 /或函數(shù)求得蓄電池的充電狀態(tài)和/或蓄電池性能和/或蓄電池的損耗作為特征數(shù)據(jù)。對(duì) 于分析處理單元或評(píng)價(jià)單元，在裝入前的蓄電池的充電狀態(tài)是已知的。 特別地，在分析處理單元或評(píng)價(jià)單元中借助于預(yù)先給定的標(biāo)準(zhǔn)和/或函數(shù)由特征 數(shù)據(jù)求得與使用有關(guān)的成本。根據(jù)目的，向用于加電站的裝置傳輸測(cè)量數(shù)據(jù)和/或特征數(shù)據(jù)以求得更換乘用車 或商用車輛中的蓄電池所需的賬單金額大小。在一個(gè)補(bǔ)充的實(shí)施方式中，在一個(gè)顯示裝置中顯示測(cè)量數(shù)據(jù)和/或特征數(shù)據(jù)和/ 或與使用有關(guān)的成本。因此，乘用車或商用車輛的使用者可以獲得關(guān)于使用特性、關(guān)于蓄電 池性能和關(guān)于由他產(chǎn)生的成本的信息。


以下參照附圖詳細(xì)地說明本發(fā)明的實(shí)施例。附圖示出圖1 具有分析處理單元的蓄電池的示意圖，圖2 分別在縱軸上繪制的從蓄電池獲取的電功率和蓄電池的溫度根據(jù)分別在橫 軸上繪制的時(shí)間的兩個(gè)曲線圖，圖3 個(gè)人車輛和加電站的示意圖。
具體實(shí)施例方式在圖1中示出了用于為乘用車2存儲(chǔ)電能的蓄電池1。這種用于向乘用車2的驅(qū) 動(dòng)電機(jī)21 (圖3)供電的蓄電池1通常具有至少IOkWh的有用容量，優(yōu)選具有至少20kWh的 有用容量。所述蓄電池的最大電功率例如至少為20kW，優(yōu)選至少為40kW，以向乘用車2提 供足夠的驅(qū)動(dòng)功率。作為蓄電池1可以考慮例如鋰電池或者鋰聚合物電池。蓄電池1具有用于化學(xué)地存儲(chǔ)電流或能量的裝置3。電導(dǎo)線20連接裝置3與兩個(gè) 被構(gòu)造為連接觸頭5的連接裝置4。電流可以在具有負(fù)極和正極的兩個(gè)連接觸頭5上從裝 置3傳輸至乘用車2的驅(qū)動(dòng)電機(jī)21 (未示出)。傳感器6可以測(cè)量裝置3的溫度、從裝置 3獲取的電流以及由裝置提供的電壓。為此，在蓄電池1的外側(cè)上施加溫度傳感器17。此 夕卜，相應(yīng)地在導(dǎo)線20上存在電壓測(cè)量設(shè)備18和電流測(cè)量設(shè)備19。作為傳感器6、17、18、19 的溫度傳感器17、電壓測(cè)量設(shè)備18和電流測(cè)量設(shè)備19向電子分析處理單元7傳輸測(cè)量數(shù) 據(jù)。此外，在電子分析處理單元7中存在一個(gè)未示出的傳感器6，用于求得蓄電池1的使用 時(shí)間。使用時(shí)間既理解為蓄電池1在乘用車2中度過的時(shí)間(裝車時(shí)間)也理解為從蓄電 池1獲取電流和/或向蓄電池反饋電流的時(shí)間(電流時(shí)間)。 電子分析處理單元7由被傳感器6、17、18、19求得的測(cè)量數(shù)據(jù)計(jì)算出充電狀態(tài) (SOC)和蓄電池性能或健康狀態(tài)(SOH)。對(duì)于電子分析處理單元7而言，蓄電池1在裝入 到乘用車2中之前的充電狀態(tài)是已知的。關(guān)于充電狀態(tài)和蓄電池性能的數(shù)據(jù)被稱為特征數(shù) 據(jù)。為了求得蓄電池性能應(yīng)用使用特性。使用特性確定蓄電池1的損耗，即蓄電池1的降低的有用容量和/或額定容量和/ 或降低的最大電功率。蓄電池1的損耗降低蓄電池性能。損耗越高，蓄電池性能越低。通 過損耗點(diǎn)評(píng)價(jià)損耗；所求得的損耗點(diǎn)越多，蓄電池的損耗越高。損耗點(diǎn)的數(shù)量通常直接正比于蓄電池的損耗。與低的或者適當(dāng)?shù)南墓β省⒗缧铍姵?的最大電功率的40%或50% 相比，高的消耗功率、例如最大電功率的80%或90%引起更高的損耗。此外需考慮，在哪個(gè) 時(shí)間間隔上獲取了高的或者低的消耗功率。因此，蓄電池1的使用特性取決于消耗功率或 者取決于消耗功率與最大電功率的比以及取決于獲取相應(yīng)電功率的時(shí)間。在圖2中，在上部圖中根據(jù)在橫坐標(biāo)上繪制的時(shí)間在縱坐標(biāo)上示出了所獲取的電 功率P，在下部圖中根據(jù)在橫坐標(biāo)上繪制的時(shí)間在縱坐標(biāo)上示出了蓄電池1的溫度T。作為 水平的虛直線在上部圖中示出了第一功率級(jí)P1和第二功率級(jí)P2以及功率級(jí)Po。功率級(jí)P。 表示不從蓄電池1獲取電功率。然而，曲線部分地位于功率級(jí)Ptl以下，這表示蓄電池1 在裝車時(shí)間期間例如通過回收制動(dòng)被充電，即乘用車2的驅(qū)動(dòng)電機(jī)21在制動(dòng)時(shí)起發(fā)電機(jī)的 作用并且因此蓄電池1被充電。功率級(jí)P1例如對(duì)應(yīng)于最大電功率的65%而功率級(jí)P2例如 對(duì)應(yīng)于蓄電池1的最大電功率的80%。與在功率級(jí)P1以上的持續(xù)時(shí)間相比，通過更多的損 耗點(diǎn)來評(píng)價(jià)在功率級(jí)P2以上的電功率獲取的持續(xù)時(shí)間。以此方式來評(píng)價(jià)蓄電池1的電流 時(shí)間。取代使用兩個(gè)功率級(jí)P1和P2也可以使用僅僅一個(gè)功率級(jí)或至少三個(gè)功率級(jí)來求得 使用特性。此外，也可以借助于相應(yīng)地存儲(chǔ)在分析處理單元7中的函數(shù)、例如積分來無級(jí)地 評(píng)價(jià)所獲取的電功率(未示出)；可以評(píng)價(jià)一個(gè)或多個(gè)功率級(jí)以上的面積，即電功率。作為所獲取的電功率的補(bǔ)充或替代，也可以根據(jù)圖2中的下部圖使用裝置3的溫度τ來求得使用特性。溫度位于溫度級(jí)Tmax、例如45°C以上時(shí)間越長(zhǎng)，產(chǎn)生的損耗點(diǎn)越多。 此外，也可以實(shí)施多個(gè)溫度級(jí)或借助于所存儲(chǔ)的函數(shù)、例如積分實(shí)施溫度的無級(jí)評(píng)價(jià)(未 示出)。在蓄電池1上，在電流時(shí)間以外無電流消耗的情況下也出現(xiàn)損耗，從而也通過損 耗點(diǎn)來評(píng)價(jià)裝車時(shí)間。此外，例如在回收制動(dòng)時(shí)或在家中從電網(wǎng)充電時(shí)通過電流的反饋在蓄電池1上產(chǎn) 生損耗?？梢耘c電流獲取類似地例如借助于功率級(jí)或無級(jí)地通過損耗點(diǎn)評(píng)價(jià)所述損耗(未 示出)。此外，也可以通過損耗點(diǎn)來評(píng)價(jià)由蓄電池1轉(zhuǎn)化的電能，即所獲取和所提供的電 能的總和。例如可以從蓄電池的至少一個(gè)有用容量的大小起評(píng)價(jià)已轉(zhuǎn)化的電能或者無級(jí)地 進(jìn)行評(píng)價(jià)(未示出)。此外，也通過損耗點(diǎn)評(píng)價(jià)作為使用特性的一部分的低于最小充電狀態(tài)的情形。低 于蓄電池1的最小充電狀態(tài)越大和/或越久，產(chǎn)生的損耗點(diǎn)越多。對(duì)低于蓄電池1的最小 充電狀態(tài)的情形的評(píng)價(jià)可以通過一個(gè)或多個(gè)低于等級(jí)(Unterschreitungsstufen)進(jìn)行或 者無級(jí)地進(jìn)行(未示出)。測(cè)量數(shù)據(jù)和特征數(shù)據(jù)和損耗點(diǎn)被存儲(chǔ)在存儲(chǔ)單元8中并且由分析處理單元7求得 與使用有關(guān)的成本。數(shù)據(jù)傳輸裝置9可以通過無線連接或有線連接向顯示裝置11傳輸測(cè)量 數(shù)據(jù)和特征數(shù)據(jù)、損耗點(diǎn)以及與使用有關(guān)的成本。顯示裝置1或者安裝在蓄電池1上(未 示出)或者定位在乘用車2的駕駛員的可視范圍內(nèi)(圖3)、例如儀表盤上或者通過乘客空 間內(nèi)已有的顯示裝置進(jìn)行顯示(未示出)。因此，乘用車2的駕駛員可以在行駛期間獲知當(dāng) 前測(cè)量數(shù)據(jù)和特征數(shù)據(jù)以及獲知其行駛方式的、與使用有關(guān)的成本。例如可以說明當(dāng)前每 kffh的成本，只要在加電站16中更換蓄電池1的成本是已知的或者假定了確定的成本。圖3中示出了加電站16。加電站16中，數(shù)據(jù)傳輸裝置9可以通過無線連接或有線連接向裝置10的數(shù)據(jù)接收裝置13傳輸測(cè)量數(shù)據(jù)以求得更換蓄電池1所需的賬單金額大小 (圖3)。此外，補(bǔ)充地，也可以通過數(shù)據(jù)輸入裝置14在裝置10上手動(dòng)地輸入測(cè)量數(shù)據(jù)。在 裝置10的評(píng)價(jià)單元15中由測(cè)量數(shù)據(jù)計(jì)算出與使用有關(guān)的成本。因此，乘用車2以空的蓄 電池1行駛到加電站16，在加電站16處將空的蓄電池1更換為滿的蓄電池1并且為此支付 一定的費(fèi)用。費(fèi)用的高低也考慮包括低于最小充電狀態(tài)的情形的使用特性。空的蓄電池1 在充電站12中被充電。在用于更換蓄電池1的系統(tǒng)中，加電站16的任務(wù)在于將乘用車2中空的蓄電池 1更換為滿的蓄電池1、對(duì)空的蓄電池1進(jìn)行充電、提供具有確定的最低蓄電池性能和確定 的最低有用容量以及最低額定容量的蓄電池1，均衡空的蓄電池1的和滿的蓄電池1的測(cè)量 數(shù)據(jù)和特征數(shù)據(jù)、開具考慮了空的蓄電池1的剩余有用容量、新的蓄電池1的有用容量和蓄電池性能的賬單。此外，在低于最低蓄電池性能或最小健康狀態(tài)(SOH)的情況下更換系統(tǒng) 取出和清除或回收利用蓄電池1。對(duì)于乘用車2，具有大約150km的有效距離的蓄電池應(yīng)提供20kWh的有用容量。在 適當(dāng)?shù)男旭偡绞较聭?yīng)使用額定容量的20%至80%。此外需考慮老化，從而在適當(dāng)?shù)男铍姵?運(yùn)行時(shí)應(yīng)僅使用額定容量的60%。因此，蓄電池必須具有33. 3kWh的額定容量，以便在適當(dāng) 使用時(shí)提供20kWh的有用容量。加電站16可以為所述蓄電池1做出以下規(guī)定避免裝置3的高于40°的溫度以 及通常不從蓄電池1獲取高于35kW(P1)以及45kW(P2)的電功率。使用者已使用了蓄電池1十八天，即裝車時(shí)間為十八天。對(duì)于裝車時(shí)間的每一天 在賬單上計(jì)入一個(gè)確定的金額。在確定的時(shí)間超過了功率級(jí)P1以及功率級(jí)P2。蓄電池1仍 具有額定容量的24%。由裝置10求得的金額可匯總?cè)缦滦铍姵馗鼡Q服務(wù)的總金額6.00€剩余電量 4% ( = 24% -20% ) -1.65€低于最低充電狀態(tài)0.00€高于功率級(jí)Pil.906高于功率級(jí)P2 3.10€裝車時(shí)間18天1.80€提供具有20kWh有用容量的滿的蓄電池12.00€總計(jì)23.15€總地來說，可以通過本發(fā)明在用于乘用車2的蓄電池1方面降低電池更換系統(tǒng)的 運(yùn)行經(jīng)濟(jì)成本，因?yàn)閷?duì)于個(gè)人而言不僅將提供新的蓄電池1或確定的有用容量計(jì)入賬單， 而且附加地將由他通過他的行駛方式所產(chǎn)生的損耗或蓄電池性能的降低計(jì)入賬單。因此， 教導(dǎo)個(gè)人適當(dāng)?shù)厥褂眯铍姵?，這在總體上降低了蓄電池更換系統(tǒng)的成本并且提高了蓄電 池更換系統(tǒng)的可接受性。
權(quán)利要求
用于乘用車或商用車輛(2)的蓄電池(1)，所述蓄電池包括一個(gè)用于存儲(chǔ)電能的裝置(3)，兩個(gè)用于使所述裝置(3)和一驅(qū)動(dòng)電機(jī)(21)電連接的電連接裝置(4)、特別是連接觸頭(5)，其特征在于，至少一個(gè)傳感器(6)被構(gòu)造用于檢測(cè)關(guān)于從所述蓄電池(1)獲取的和/或向所述蓄電池(1)提供的電流和/或所述蓄電池(1)的電壓和/或所述蓄電池(1)的溫度和/或所述蓄電池(1)的裝車時(shí)間和/或所述蓄電池(1)的電流時(shí)間的測(cè)量數(shù)據(jù)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的蓄電池，其特征在于，所述蓄電池(1)的充電狀態(tài)和/或所述 蓄電池(1)的蓄電池性能和/或所述蓄電池(1)的損耗作為特征數(shù)據(jù)可通過一分析處理單 元(7)由所述至少一個(gè)傳感器(6)的測(cè)量數(shù)據(jù)求得。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的蓄電池，其特征在于，由所述分析處理單元(7)求得的特 征數(shù)據(jù)和/或所述測(cè)量數(shù)據(jù)可被存儲(chǔ)在一存儲(chǔ)單元(8)中。
4.根據(jù)上述權(quán)利要求中一項(xiàng)或多項(xiàng)權(quán)利要求所述的蓄電池，其特征在于，與使用有關(guān) 的成本可在所述分析處理單元(7)中由所述特征數(shù)據(jù)和/或所述測(cè)量數(shù)據(jù)求得。
5.根據(jù)上述權(quán)利要求中一項(xiàng)或多項(xiàng)權(quán)利要求所述的蓄電池，其特征在于，具有至少一 個(gè)數(shù)據(jù)傳輸裝置(9)，所述至少一個(gè)數(shù)據(jù)傳輸裝置用于向一用于求得更換所述蓄電池(1) 所需的賬單金額大小的裝置(10)和/或向所述乘用車或商用車輛(2)的一顯示裝置(11) 和/或向所述分析處理單元(7)傳輸所述特征數(shù)據(jù)和/或所述測(cè)量數(shù)據(jù)。
6.根據(jù)上述權(quán)利要求中一項(xiàng)或多項(xiàng)權(quán)利要求所述的蓄電池，其特征在于，具有一顯示 裝置(11)，所述顯示裝置用于顯示所述特征數(shù)據(jù)和/或所述測(cè)量數(shù)據(jù)和/或所述與使用有 關(guān)的成本。
7.具有一蓄電池⑴和一由所述蓄電池⑴供電的驅(qū)動(dòng)電機(jī)(21)的乘用車或商用車 輛(2)，其特征在于，至少一個(gè)傳感器(6)被構(gòu)造用于檢測(cè)關(guān)于由所述蓄電池(1)獲取的和 /或向所述蓄電池(1)提供的電流和/或所述蓄電池(1)的電壓和/或所述蓄電池(1)的 溫度和/或所述蓄電池⑴的裝車時(shí)間和/或所述蓄電池⑴的電流時(shí)間的測(cè)量數(shù)據(jù)。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的乘用車或商用車輛，其特征在于，所述蓄電池(1)的充電狀態(tài) 和/或所述蓄電池(1)的蓄電池性能和/或所述蓄電池(1)的損耗作為特征數(shù)據(jù)可通過一 分析處理單元(7)由所述至少一個(gè)傳感器(6)的測(cè)量數(shù)據(jù)求得。
9.根據(jù)權(quán)利要求7或8所述的乘用車或商用車輛，其特征在于，由所述分析處理單元 (7)求得的特征數(shù)據(jù)和/或所述測(cè)量數(shù)據(jù)可被存儲(chǔ)在一存儲(chǔ)單元(8)中。
10.根據(jù)權(quán)利要求7至9中一項(xiàng)或多項(xiàng)權(quán)利要求所述的乘用車或商用車輛，其特征在 于，與使用有關(guān)的成本可在所述分析處理單元(7)中由所述特征數(shù)據(jù)和/或所述測(cè)量數(shù)據(jù) 求得。
11.根據(jù)權(quán)利要求中7至10中一項(xiàng)或多項(xiàng)權(quán)利要求所述的乘用車或商用車輛，其特征 在于，至少一個(gè)數(shù)據(jù)傳輸裝置(9)被構(gòu)造用于向一用于求得更換所述蓄電池(1)所需的賬 單金額大小的裝置(10)和/或向一顯示裝置(11)和/或向所述分析處理單元(7)傳輸所 述特征數(shù)據(jù)和/或所述測(cè)量數(shù)據(jù)。
12.根據(jù)權(quán)利要求7至11中一項(xiàng)或多項(xiàng)權(quán)利要求所述的乘用車或商用車輛，其特征在于，一顯示裝置(11)被構(gòu)造用于顯示所述蓄電池(1)的所述特征數(shù)據(jù)和/或所述與使用有 關(guān)的成本和/或所述測(cè)量數(shù)據(jù)。
13.用于一加電站的裝置(10)，所述裝置(10)用于求得更換一乘用車或商用車輛(2) 中的蓄電池(1)所需的賬單金額大小，其特征在于，至少一個(gè)數(shù)據(jù)接收裝置(13)和/或至少一個(gè)數(shù)據(jù)輸入裝置(14)被構(gòu)造用于接收和/ 或用于輸入特征數(shù)據(jù)和/或測(cè)量數(shù)據(jù)，所述特征數(shù)據(jù)是關(guān)于所述蓄電池的充電狀態(tài)和/或 所述蓄電池(1)的蓄電池性能和/或所述蓄電池(1)的損耗的特征數(shù)據(jù)，所述測(cè)量數(shù)據(jù)是 關(guān)于從所述蓄電池⑴獲取的和/或向所述蓄電池⑴供給的電流和/或所述蓄電池(1) 的電壓和/或所述蓄電池(1)的溫度和/或所述蓄電池(1)的裝車時(shí)間和/或所述蓄電池 (1)的電流時(shí)間的測(cè)量數(shù)據(jù)，以及與使用有關(guān)的成本可在一評(píng)價(jià)單元(15)中由所述特征數(shù)據(jù)和/或所述測(cè)量數(shù)據(jù)求得。
14.用于求得在一乘用車或商用車輛(2)中使用蓄電池(1)的與使用有關(guān)的成本的方 法，所述方法具有以下步驟通過至少一個(gè)傳感器(6)檢測(cè)關(guān)于從所述蓄電池(1)獲取的和/或向所述蓄電池(1) 提供的電流和/或所述蓄電池(1)的電壓和/或所述蓄電池(1)的溫度和/或所述蓄電池 (1)的裝車時(shí)間和/或所述蓄電池(1)的電流時(shí)間的測(cè)量數(shù)據(jù)，在一存儲(chǔ)單元(8)中存儲(chǔ)所述測(cè)量數(shù)據(jù)，在一分析處理單元(7)或一評(píng)價(jià)單元(15)中借助于預(yù)先給定的標(biāo)準(zhǔn)和/或函數(shù)由所 述測(cè)量數(shù)據(jù)求得所述與使用有關(guān)的成本。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述方法，其特征在于，在一分析處理單元(7)或一評(píng)價(jià)裝置 (15)中由所述測(cè)量數(shù)據(jù)求得所述蓄電池(1)的充電狀態(tài)和/或蓄電池性能和/或損耗作為 特征數(shù)據(jù)。
16.根據(jù)權(quán)利要求14或15所述的方法，其特征在于，向用于一加電站的裝置(10)傳輸 所述測(cè)量數(shù)據(jù)和/或所述特征數(shù)據(jù)以求得更換一乘用車或商用車輛中的蓄電池(1)所需的 賬單金額大小。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于乘用車或商用車輛的蓄電池(1)，所述蓄電池包括一個(gè)用于存儲(chǔ)電能的裝置(3)，兩個(gè)用于使所述用于存儲(chǔ)電能的裝置(3)和一驅(qū)動(dòng)電機(jī)(21)電連接的電連接裝置(4)、特別是連接觸頭(5)，所述蓄電池應(yīng)給使用者適當(dāng)?shù)厥褂眯铍姵?1)的經(jīng)濟(jì)鼓勵(lì)。所述任務(wù)通過以下方式解決，即至少一個(gè)傳感器(6，17，18，19)被構(gòu)造用于檢測(cè)關(guān)于從所述蓄電池(1)獲取的和/或向所述蓄電池(1)提供的電流和/或所述蓄電池(1)的電壓和/或所述蓄電池(1)的溫度和/或所述蓄電池(1)的裝車時(shí)間和/或所述蓄電池(1)的電流時(shí)間的測(cè)量數(shù)據(jù)。
文檔編號(hào)H01M10/48GK101809806SQ200880108749
公開日2010年8月18日 申請(qǐng)日期2008年8月12日 優(yōu)先權(quán)日2007年9月25日
發(fā)明者I·費(fèi)伊, J-M·格賴恩 申請(qǐng)人:羅伯特·博世有限公司