專(zhuān)利名稱(chēng)：一種用于均衡具有多個(gè)蓄電池單元的蓄電池的充電狀態(tài)的方法以及相應(yīng)的蓄電池管理系 ...的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于均衡具有多個(gè)蓄電池單元的蓄電池的充電狀態(tài)的方法、一種包括依據(jù)本發(fā)明的方法的蓄電池管理系統(tǒng)、一種蓄電池，尤其是鋰離子蓄電池，具有依據(jù)本發(fā)明所述的蓄電池管理系統(tǒng)、具有依據(jù)本發(fā)明所述的蓄電池的機(jī)動(dòng)車(chē)。蓄電池能夠尤其用于驅(qū)動(dòng)機(jī)動(dòng)車(chē)。
背景技術(shù)：
對(duì)于未來(lái)期望既能夠在靜止的應(yīng)用(例如在風(fēng)力機(jī)、備用電源裝置或獨(dú)立電力網(wǎng)絡(luò))中，又能夠在車(chē)輛(例如混合動(dòng)力或純電動(dòng)車(chē)輛)中，使用更多的蓄電池系統(tǒng)，而對(duì)該些蓄電池系統(tǒng)提出了有關(guān)可使用的能量?jī)?chǔ)量、充電-放電-效率以及可靠性的較高的要求。為實(shí)現(xiàn)有關(guān)可使用的能量?jī)?chǔ)量、最大功率和總電壓的要求，將多個(gè)單個(gè)的蓄電池 單元串聯(lián)，并且部分地附加地并聯(lián)。在混合動(dòng)力和電動(dòng)車(chē)輛中采用鋰離子或鎳氫技術(shù)的蓄電池組，該蓄電池組由大量串聯(lián)的電化學(xué)單元組成。這種大量串聯(lián)的蓄電池單元帶來(lái)了一些問(wèn)題?；诎踩蚝蜑榱藢?shí)現(xiàn)足夠的精確性，在電壓測(cè)量時(shí)，必須單個(gè)地測(cè)量單個(gè)的蓄電池單元的單元電壓，并且檢驗(yàn)是否遵守上限和下限。由于蓄電池單元是串聯(lián)的，所以所有的蓄電池單元流過(guò)相同的電流，即對(duì)于所有的蓄電池單元而言在放電時(shí)提取的電荷的數(shù)量或在充電時(shí)引入的電荷的數(shù)量是相同的。因此，具有最小的容量的單元限制了蓄電池組的總電荷。因?yàn)橥ǔ?duì)于電化學(xué)單元，在容量損耗與內(nèi)阻上升之間存在直接的關(guān)系，具有最小的容量的單元通常也具有最小的功率。因此，如果蓄電池單元的容量由于例如老化而偏離另一蓄電池單元的容量，則對(duì)具有較高的容量的蓄電池單元充電僅能夠達(dá)到如對(duì)具有較低的容量的蓄電池單元充電一樣。此外，單個(gè)蓄電池單元的損壞將引起整個(gè)蓄電池的故障，因?yàn)殡娏鞑辉倌軌蛄鬟^(guò)已損壞的蓄電池單元并且因此不再能夠流過(guò)蓄電池。關(guān)于存儲(chǔ)在蓄電池單元中的能量量的度量是所謂的充電狀態(tài)(State-of-Charge，S0C)。在此，應(yīng)當(dāng)注意，在組裝成蓄電池時(shí)，蓄電池單元的初始的充電狀態(tài)并不精確地相等。此外，基于在制造時(shí)的某個(gè)生產(chǎn)偏差，蓄電池單元總是在其參數(shù)方面存在輕微的不同，并且由此在其對(duì)外部注入的電流的充電狀態(tài)的反應(yīng)上也存在不同。由于蓄電池單元的老化，這些不同將進(jìn)一步擴(kuò)大。將蓄電池管理系統(tǒng)用于監(jiān)控蓄電池的充電狀態(tài)是已知的。除了安全性監(jiān)控之外，應(yīng)當(dāng)確保和保障盡可能長(zhǎng)的蓄電池的壽命，以便將單個(gè)單元的充電狀態(tài)彼此協(xié)調(diào)一致。這可以通過(guò)適合的單元均衡，所謂的“單元均衡(Cell Balancing) ”來(lái)實(shí)現(xiàn)。對(duì)充電狀態(tài)的單元均衡或均衡通常是電阻地進(jìn)行的。為此，為每個(gè)單元設(shè)置電阻和電子元件，以便能夠有目的地為單個(gè)單元放電。根據(jù)DE 10 2006 022 394A1，已知一種用于使具有多個(gè)單元的能量源電荷均衡的裝置，其中單元與放電單元連接以均衡電荷，該放電單元使得單元至少部分地放電。根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)，還能夠電容地(即通過(guò)連接的電容器的單元)執(zhí)行單元均衡，也能夠電感地(即借助于連接的電感)施行單元均衡。在這兩個(gè)情況下，能量能夠以受限的效率在單元之間交換，而在電阻地單元均衡的情形下能量?jī)H能夠轉(zhuǎn)換為熱量，并且因此產(chǎn)生損失。對(duì)于混合動(dòng)力的車(chē)輛，在每個(gè)時(shí)間點(diǎn)，較高的工作效率既在用于回收的充電裝置中是有利的，又在用于加速的放電裝置中是有利的。已知隨著充電狀態(tài)上升，最大允許的充電功率下降，而最大允許的放電功率上升?；谠撛颍鶕?jù)現(xiàn)有技術(shù)，在充電狀態(tài)為50%時(shí)驅(qū)動(dòng)用于混合動(dòng)力車(chē)輛的蓄電池組是令人期望的。然而在實(shí)踐中，通常使用例如在40%和60%的充電狀態(tài)之間的驅(qū)動(dòng)窗。對(duì)于所謂的“插電混合(Plugin-Hybride) ”，驅(qū)動(dòng)窗將相應(yīng)的變大，例如為10%至90%的充電狀態(tài)。通常的均衡策略尋求實(shí)現(xiàn)所有的單元總是相同的充電狀態(tài)。為此，通常將所有的單元均衡化到相同的靜止電壓。在新的單元具有幾乎相等的容量的情況下，這種策略是正 確。然而對(duì)于具有不同的容量的單元(如由于生產(chǎn)偏差和老化引起的)，通過(guò)均衡，這種均衡策略將引起不必要的能量損失。

發(fā)明內(nèi)容
依據(jù)本發(fā)明提出一種用于均衡具有數(shù)量為N的蓄電池單元的蓄電池的充電狀態(tài)的方法，其首先包括確定所有η = I至N的單元的單獨(dú)的單元容量Capn的步驟。接著確定η = I至N的單元中的具有最小的單元容量Capk的第k個(gè)單元,并且確定所有η = I至N的單元的單獨(dú)的充電狀態(tài)S0Cn。隨后確定所有η = I至N的單元的放電深度D0Dn。優(yōu)選地，這能夠根據(jù)方程DODn = Capn-SOCnX Capn來(lái)實(shí)現(xiàn)。在一個(gè)其他的步驟中，隨后用DODziel,n = Capn/2+D0Dk-Capk/2來(lái)確定所有η = I至N的單元的目標(biāo)放電深度DODziel, η。根據(jù)放電深度，由式SOCziel, n= I-DODziel, n/Capn來(lái)確定所有η = I至N的單元的目標(biāo)充電狀態(tài)SOCzielj η。然后根據(jù)式子Λ SOCzielj n = SOCn-SOCzielj n來(lái)確定所有η = I至N的單元的單元的充電狀態(tài)SOCn與其目標(biāo)充電狀態(tài)(SOCziel,η)的偏差。在另一步驟中，由式子ASOCmin =min (ASOCzieljn)來(lái)確定所有η = I至N的單元的單元的充電狀態(tài)SOCn與其目標(biāo)充電狀態(tài)SOCziel, η的最小偏差A(yù)S0Cmin。接著，為滿足下式的η = I至N的單元中的至少一個(gè)放電Δ SOCzieljn-ASOCmin > X，其中，X是滿足X彡O的參數(shù)。如果對(duì)于所有η = I至N的單元滿足Λ SOCziel,η_ Δ SOCmin ( X，則結(jié)束方法。然而，如果并不是所有單元滿足，對(duì)于至少一個(gè)單元AS0CZiel,n-AS0Cmin > X，則返回至確定單獨(dú)的充電狀態(tài)的步驟并且重復(fù)后續(xù)步驟。換而言之，均衡蓄電池的N個(gè)單獨(dú)的電化學(xué)電池單元的充電狀態(tài)。帶有獨(dú)立要求要求的特征的依據(jù)本發(fā)明的方法具有如下優(yōu)點(diǎn)，即相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)，根據(jù)充電狀態(tài)的均衡來(lái)減少了能量損失。在此，同時(shí)優(yōu)化了目標(biāo)充電狀態(tài)下的工作效率。減少了均衡的持續(xù)時(shí)間。為了均衡不需要使用其他的硬件。該方法能夠在軟件中被實(shí)現(xiàn)為計(jì)算機(jī)程序，并且因此能夠被成本較低地實(shí)現(xiàn)。優(yōu)選地，在放電步驟中，放電所有滿足Λ SOCziel,η_ Δ SOCmin彡X的單元，并且優(yōu)選地同時(shí)進(jìn)行放電。這進(jìn)一步減少了均衡的持續(xù)時(shí)間。優(yōu)選地以預(yù)定的時(shí)間間隔來(lái)實(shí)現(xiàn)返回至確定單獨(dú)的充電狀態(tài)的步驟。但是，也能夠連續(xù)地實(shí)現(xiàn)該返回。優(yōu)選地，以百分比描述所述充電狀態(tài)(SOC)，并且所述參數(shù)X優(yōu)選地大于零且小于6%，更優(yōu)選地小于3%。有利地，該方法還能夠用于電容地和電感地均衡充電狀態(tài)。在放電的步驟之后和返回至確定充電狀態(tài)的步驟之前，該方法還包括引入正在放電的單元的放電電流，來(lái)為滿足下式的、η = I至N的單元中的至少一個(gè)充電的步驟Λ SOCziel,η-Λ SOCmin < Y，其中，X >Y。在優(yōu)選的實(shí)施例中，對(duì)滿足Λ SOCziel, η- Δ SOCmin < Y的所有的單元進(jìn)行充電，優(yōu)選地同時(shí)進(jìn)行充電。相應(yīng)地，提出了一種用于蓄電池尤其是鋰離子蓄電池的蓄電池管理系統(tǒng)，其包括上述依據(jù)本發(fā)明的方法。類(lèi)似地，給出了一種蓄電池，尤其是鋰離子蓄電池，其具有依據(jù)本發(fā)明的蓄電池管理系統(tǒng)，以及給出了一種具有依據(jù)本發(fā)明的蓄電池的機(jī)動(dòng)車(chē)。 在從屬權(quán)利要求中給出了并且在說(shuō)明書(shū)中描述了本發(fā)明的有利的改進(jìn)方案。


本發(fā)明的實(shí)施例在附圖中示出并在接下來(lái)的說(shuō)明書(shū)中進(jìn)一步闡述。附圖中圖I示出了現(xiàn)有技術(shù)的蓄電池的、與充電狀態(tài)有關(guān)的放電功率和充電功率；圖2示出了具有六個(gè)單個(gè)單元的現(xiàn)有技術(shù)的蓄電池的充電狀態(tài)，其中蓄電池的總充電狀態(tài)為50% ；圖3示出了具有六個(gè)單個(gè)單元的現(xiàn)有技術(shù)的蓄電池的充電狀態(tài)，其中蓄電池的總充電狀態(tài)為70% ；圖4在示意圖中示出了依據(jù)本發(fā)明的、用于均衡蓄電池的單個(gè)單元的充電狀態(tài)的方法；圖5示出了以依據(jù)本發(fā)明的方法均衡圖I中的蓄電池的結(jié)果。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明涉及一種用于均衡蓄電池或蓄電池組(尤其是鋰離子蓄電池或鋰離子蓄電池組)的單個(gè)單元的充電狀態(tài)的方法。圖I示意性地描述了電化學(xué)單元的充電狀態(tài)和放電功率以及電化學(xué)單元的充電狀態(tài)和充電功率之間的關(guān)系。在圖I中，在X軸上以百分比描述了充電狀態(tài)S0C。Y軸以瓦特示出了功率。虛線描述了放電功率，實(shí)線描述充電功率。標(biāo)示的區(qū)域描述了最優(yōu)的工作范圍。由圖I可見(jiàn)，隨著充電狀態(tài)上升，最大允許的充電功率下降，而最大允許的放電功率上升。出于這個(gè)原因，在實(shí)踐中，使用充電狀態(tài)值為50%左右的驅(qū)動(dòng)窗。現(xiàn)有技術(shù)中的通常的均衡策略尋求實(shí)現(xiàn)所有的單元總是相同的充電狀態(tài)。為此，通常將所有的單元均衡化到相同的靜止電壓。在新的單元具有幾乎相等的容量的情況下，這種策略是正確。然而對(duì)于具有不同的容量的單元(如由于生產(chǎn)偏差和老化引起的)，通過(guò)均衡，這種均衡策略將引起不必要的能量損失。在圖2和圖3中示出了這些情況。圖2和圖3借助于示例示出由六個(gè)具有不同的容量的單個(gè)單元組成的蓄電池組。圖I示出了充電狀態(tài)為50%時(shí)的蓄電池單元，圖2示出了 70%。如圖所示，蓄電池的六個(gè)單個(gè)單元都具有不同的容量，以所示的長(zhǎng)條來(lái)表示該些容量。如果所有的單元位于為50%的單獨(dú)的充電狀態(tài)(如圖2所示)，則總蓄電池組同樣具有為50 %的充電狀態(tài)，并且在放電和充電方向上有最大功率可用。然而，如果長(zhǎng)時(shí)間地在例如為70%的充電狀態(tài)下運(yùn)行蓄電池組，則將所有的單元都均衡至為70%的單獨(dú)的充電狀態(tài)(如圖3所示)。在將蓄電池組放電至例如50%時(shí)，根據(jù)該策略目前必須將全部的單元均衡至50 %，這意味著除了具有最小容量的單元，所有單元中必須舍棄不需要的能量。出于這個(gè)原因，這種簡(jiǎn)單的均衡策略是不夠的，尤其對(duì)于混合動(dòng)力和電動(dòng)車(chē)輛而言。在圖4中示意性地示出了依據(jù)本發(fā)明的、具有η = I至N的單元的蓄電池的單個(gè)單元的充電狀態(tài)的方法。本發(fā)明的核心在于以如下方式均衡蓄電池組的全部的單元，即在蓄電池組的充電狀態(tài)為50%時(shí)，盡管有不同的容量，各個(gè)單元都具有為50%的單獨(dú)的充電狀態(tài)。在另一充電狀態(tài)時(shí)，根據(jù)單元容量，得出了不同的單獨(dú)的充電狀態(tài)，以便僅須承擔(dān)較小的均衡消耗。在下述方法中，以百分比形式的“S0C”(充電狀態(tài))描述了充電狀態(tài)，其中100%相應(yīng)于如下?tīng)顟B(tài)，在該狀態(tài)中單元為完全充滿。以“Cap”來(lái)縮寫(xiě)單元的容量，并且下文中以“Ah”為單位。以D0D(D印th of Discharge)來(lái)縮寫(xiě)放電深度，并且同樣以“Ah”為單位。在 放電深度為OAh時(shí)，單元為完全充滿。根據(jù)DOD= (1-S0C) XCap來(lái)計(jì)算放電深度。以如下方式來(lái)均衡蓄電池組的全部N個(gè)單元，即，盡管具有不同的容量，但是各個(gè)單元在總蓄電池組的50%充電狀態(tài)下一直具有為50%的單獨(dú)的充電狀態(tài)，能夠有利地使用下述方法SI確定所有η = I至N的單元的單獨(dú)的單元容量Capn ；S2確定η = I至N的單元中的具有最小的單元容量Capk的第k個(gè)單元；S3確定所有η = I至N的單元的單獨(dú)的充電狀態(tài)SOCn ；S4確定所有η = I至N的單元的放電深度DODn,優(yōu)選地根據(jù)下式來(lái)實(shí)現(xiàn)DODn = Capn-SOCnXCapn ；S5根據(jù)下式確定所有η = I至N的單元的目標(biāo)放電深度DODziel, n D0DZielj n =Capn/2+D0Dk-Capk/2 ；S6根據(jù)下式確定所有η = I至N的單元的目標(biāo)充電狀態(tài)SOCziel, n SOCzielj n =I-DODzielj n/Capn ；S7根據(jù)下式計(jì)算所有η = I至N的單元的單元的充電狀態(tài)SOCn與其目標(biāo)充電狀態(tài)SOCziel,η的偏差Δ SOCziel,n= SOCn-SOCziel,η；S8計(jì)算所有η = I至N的單元的單元的充電狀態(tài)SOCn與其目標(biāo)充電狀態(tài)SOCziel,η的最小偏差Δ SOCmin : Δ SOCmin = min ( Λ SOCziel, η)；S9為滿足下式的η = I至N的單元中的至少一個(gè)放電AS0CZiel,n_AS0Cmin>X，其中，X是滿足X彡O的參數(shù)；SlO如果對(duì)于所有η = I至N的單元，Δ SOCziel, η_ Δ SOCmin ( X成立，則跳至步驟Sll ;如果Λ SOCziel, η-Λ SOCmin彡X并不對(duì)于所有單元成立，則返回至確定單獨(dú)的充電狀態(tài)S3的步驟S3并且重復(fù)后續(xù)步驟；
Sll結(jié)束所述方法。在此，上述方法首先涉及對(duì)充電狀態(tài)的電阻地均衡。在電阻地均衡時(shí)，能夠僅對(duì)單元進(jìn)行放電，以便在電阻地均衡時(shí)僅取決于步驟S9的放電。在另一實(shí)施例中，將描述電容地或電感地均衡，其中還能夠?qū)卧M(jìn)行充電。在優(yōu)選的實(shí)施例中，依據(jù)本發(fā)明的方法是蓄電池的蓄電池管理系統(tǒng)的一部分。因此下文將示例性地描述由蓄電池管理系統(tǒng)來(lái)實(shí)施依據(jù)本發(fā)明的方法。這并不是限制性的，而僅僅是示例性的。能夠接著數(shù)學(xué)地計(jì)算對(duì)于方法的進(jìn)行所需要的各個(gè)量，或以其他方法和方式，例如通過(guò)數(shù)據(jù)記錄紙來(lái)確定或測(cè)量該些量。優(yōu)選地，在步驟SI中，通過(guò)蓄電池管理系統(tǒng)確定或測(cè)量單元容量。隨后，根據(jù)獲取的數(shù)據(jù)在下一步驟S2中，確定具有最小的單元容量的單元?；趩卧谴?lián)的，具有最小的容量的單元將限制蓄電池組的總充電。因?yàn)橥ǔ?duì)于電化學(xué)單元，在容量損耗與內(nèi)阻上 升之間存在直接的關(guān)系，具有最小的容量的單元通常也具有最小的功率。因此，在依據(jù)本發(fā)明的方法中，基于具有最小的容量的單元的容量或放電深度來(lái)進(jìn)行均衡。在步驟S3中，確定或者測(cè)量蓄電池的每個(gè)單個(gè)電化學(xué)單元的充電狀態(tài)。這優(yōu)選地又借助于蓄電池管理系統(tǒng)來(lái)進(jìn)行。根據(jù)單獨(dú)的充電狀態(tài)，隨后借助于步驟S4中描述的方程來(lái)計(jì)算或另外確定或測(cè)量放電深度。由此，隨后在步驟S5中，計(jì)算每個(gè)單元的期望的目標(biāo)放電深度。在此，可根據(jù)具有最小的容量的單元的容量和放電深度來(lái)計(jì)算該目標(biāo)放電深度。根據(jù)目標(biāo)放電深度，隨后根據(jù)在步驟S6中描述的方程來(lái)計(jì)算目標(biāo)充電狀態(tài)。為了均衡，在步驟S7中將確定或計(jì)算每個(gè)單元的當(dāng)前的充電狀態(tài)與目標(biāo)充電狀態(tài)的偏差Λ SOCziel,n = SOCn-SOCziel,n。接著，根據(jù)該偏差確定最小偏差Λ SOCmin (S8)。如果偏差Λ SOCziel,n= SOCn-SOCziel,η和最小偏差A(yù)SOCmin的差別大于參數(shù)X (其可以是預(yù)定義的或是可選擇的)，則為滿足上述條件的至少一個(gè)這種單元放電(S9)。優(yōu)選地，同時(shí)放電所有的單元。在步驟SlO中，檢驗(yàn)是否實(shí)際上已經(jīng)對(duì)一個(gè)單元進(jìn)行了放電或?qū)?duì)單元進(jìn)行放電。如果是，在回跳至步驟S3，并且從那里重新進(jìn)行該方法。然而，如果沒(méi)有單元將進(jìn)行放電，則跳至下一步步驟，并且結(jié)束方法(Sll)。在此能夠連續(xù)地進(jìn)行步驟SlO中的回跳(當(dāng)計(jì)算時(shí)間相對(duì)于放電過(guò)程較短時(shí))，或也能夠以固定的時(shí)間間隔，例如每秒1-10次來(lái)離散地進(jìn)行步驟SlO中的回跳。根據(jù)方法的精確度，若干分鐘的時(shí)間段能夠是有意義的。這里涉及一種迭代的方法，其中參數(shù)X描述了均衡的精確性。參數(shù)X能夠是實(shí)數(shù)或包括零的自然數(shù)中的一個(gè)元素。X能夠小于10%，優(yōu)選地X小于6%，更優(yōu)選地小于3%。較高的參數(shù)加速了方法，這使得匹配較不精確。較低的參數(shù)引起了在均衡后的單獨(dú)的充電狀態(tài)的較小的帶寬，但需要較長(zhǎng)的匹配時(shí)間。表I示出了依據(jù)本發(fā)明的、用于電阻地均衡蓄電池，尤其是具有六個(gè)單個(gè)單元的鋰離子蓄電池的方法的實(shí)施例。在此，用于放電的參數(shù)X例如為4%。如表I所示，單元3是具有最小容量的單元，在此為4. 3Ah，并且具有為64%的充電狀態(tài)。然后，單獨(dú)的單元的所謂的目標(biāo)放電深度DODziel是該最小的容量和具有最小的容量的相關(guān)的單元的當(dāng)前的充電深度的函數(shù)。在所示的例子中，單元5具有相對(duì)于單元3的64%而言較低的為60%的充電狀態(tài)。因此，單元5還具有與目標(biāo)充電狀態(tài)的最小的偏差的值，即負(fù)偏差-3%。因?yàn)閷?duì)于單元5，目標(biāo)充電狀態(tài)和實(shí)際充電狀態(tài)的偏差和最小偏差的差別為零，所以將不對(duì)該單元進(jìn)行放電。在偏差閾值X為4 %時(shí)，在本例中，在第一步驟中，對(duì)單元I、2、4和6進(jìn)行放電。沒(méi)有示出該迭代方法的其他過(guò)程。
權(quán)利要求
1.一種用于均衡具有數(shù)量為N的蓄電池單元的蓄電池的充電狀態(tài)的方法，包括以下步驟 (51)確定所有η= I至N的單元的單獨(dú)的單元容量(Capn)； (52)確定所述η= I至N的單元中的具有最小的單元容量(Capk)的第k個(gè)單元； (53)確定所有η= I至N的單元的單獨(dú)的充電狀態(tài)(SOCn)； (54)確定所有η= I至N的單元的放電深度(DODn)； (55)根據(jù)下式確定所有η= I至N的單元的目標(biāo)放電深度(DODziel,η) DODzieljn = Capn/2+D0Dk-Capk/2 ； (56)根據(jù)下式確定所有η= I至N的單元的目標(biāo)充電狀態(tài)(SOCziel,n) SOCziel, n — I-DODziel,n/Capn ； (57)根據(jù)下式確定所有η= I至N的單元的單元的充電狀態(tài)(SOCn)與其目標(biāo)充電狀態(tài)(SOCziel,n)的偏差 Λ S0CZiel,n = SOCn-SOCziel,n; (58)確定所有η= I至N的單元的單元的充電狀態(tài)(SOCn)與其目標(biāo)充電狀態(tài)(SOCziel,n)的最小偏差(Δ SOCmin) Λ SOCmin = min( Λ S0CZiel,n)； (59)為滿足下式的η= I至N的單元中的至少一個(gè)放電AS0CZiel,n-AS0Cfflin>X, 其中，X是滿足X彡O的參數(shù)； (510)如果對(duì)于所有η= I至N的單元，Λ SOCziel, η-Λ SOCmin彡X成立，則跳至步驟(Sll);如果Λ SOCziel, η_ Λ SOCmin彡X并不對(duì)于所有單元成立，則返回至所述確定所述單獨(dú)的充電狀態(tài)(S3)的步驟(S3)并且重復(fù)后續(xù)步驟； (511)結(jié)束所述方法。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，其中，在所述放電步驟中，放電所有滿足ASOCziel,η-Λ SOCmin≥X的單元。
3.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的方法，其中，以預(yù)定的時(shí)間間隔來(lái)實(shí)施至所述確定所述單獨(dú)的充電狀態(tài)的步驟(S3)的返回。
4.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的方法，其中，連續(xù)地實(shí)施至所述確定所述單獨(dú)的充電狀態(tài)的步驟(S3)的返回。
5.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法，其中，以百分比描述所述充電狀態(tài)(SOC)，并且所述參數(shù)X大于零且小于6%，優(yōu)選地小于3%。
6.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法，其中，為了電容地和電感地均衡充電狀態(tài)，所述放電的步驟(S9)還包括 弓I入所述正在放電的單元的放電電流，來(lái)為滿足下式的、所述η = I至N的單元中的至少一個(gè)充電Δ SOCziel,η- Δ SOCmin < Y，其中，X > Y。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其中，同時(shí)充電所有滿足ΛSOCzieljn-ASOCmin < Y的單J Li ο
8.一種用于蓄電池的蓄電池管理系統(tǒng)，包括根據(jù)權(quán)利要求I至7中任一項(xiàng)所述的方法。
9.一種蓄電池，尤其是鋰離子蓄電池，具有根據(jù)權(quán)利要求8所述的蓄電池管理系統(tǒng)。
10.一種具有根據(jù)權(quán)利要求9所述的蓄電池的機(jī)動(dòng)車(chē)。
全文摘要
本發(fā)明提出一種用于均衡蓄電池的N個(gè)單獨(dú)的蓄電池單元的充電狀態(tài)的方法，其首先包括步驟(S1)確定所有n＝1至N的單元的單獨(dú)的單元容量Capn。接著確定具有最小的單元容量Capk的第k個(gè)單元(S2)，確定單獨(dú)的充電狀態(tài)(SOCn)(S3)。隨后確定放電深度DODn(S4)。在其他的步驟中，隨后以DODZiel，n＝Capn/2+DODk-Capk/2來(lái)確定目標(biāo)放電深度DODZiel，n(S5)。根據(jù)放電深度，由式SOCZiel，n＝1-DODZiel，n/Capn來(lái)確定目標(biāo)充電狀態(tài)SOCZiel，n(S6)。然后由式ΔSOCZiel，n＝SOCn-SOCZiel，n確定單元的充電狀態(tài)SOCn與其目標(biāo)充電狀態(tài)SOCZiel，n的偏差(S7)。在另一步驟中，由式ΔSOCmin＝min(ΔSOCZiel，n)確定單元的充電狀態(tài)SOCn與其目標(biāo)充電狀態(tài)SOCZiel，n的最小偏差ΔSOCmin(S8)。接著，為滿足下式的n＝1至N的單元中的至少一個(gè)放電ΔSOCZiel，n-ΔSOCmin＞X，其中，X是滿足X≥0的參數(shù)(S9)。如果當(dāng)前所有單元滿足ΔSOCZiel，n-ΔSOCmin≤X，則結(jié)束方法(S10/S11)。如果并不是所有單元滿足，則返回至確定單獨(dú)的充電狀態(tài)的步驟(S3)并且重復(fù)后續(xù)步驟(S4-S9)。
文檔編號(hào)H01M10/44GK102782928SQ201180010942
公開(kāi)日2012年11月14日 申請(qǐng)日期2011年1月4日 優(yōu)先權(quán)日2010年2月25日
發(fā)明者A·勃姆, C·布羅夏奧斯 申請(qǐng)人:Sb鋰摩托德國(guó)有限公司, Sb鋰摩托有限公司