[发明专利]用于运行蓄电器的方法和设备

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于运行蓄电器的方法和设备，该蓄电器包括至少一个蓄电器模块，该蓄电器模块具有多个蓄电器单元。

背景技术

由于低的CO₂排放，对于电池驱动的车辆、特别是具有混合式驱动的车辆的兴趣越来越强。具有混合式驱动的车辆与传统的车辆相比，具有附加的蓄电器，在该蓄电器中可以存储回收的能量。对于电池驱动的车辆和混合式车辆的功能，蓄电器的工作能力具有重要的作用。混合式车辆和电池车辆的现代的高压电池具有许多串联的蓄电器单元。这些具有多个串联的蓄电器单元的电池的工作能力由各个蓄电器单元的工作能力的总和得出。由于蓄电器单元的由生产决定的制造公差和/或蓄电器中的温差，蓄电器单元可以具有在时间上不同的充电状态。因此，可利用的能量行程随着时间降低并且蓄电器系统的工作能力降低。

发明内容

因此本发明的目的在于，提供一种用于运行蓄电器的设备和方法，该设备或方法有助于可靠地运行蓄电器。

该目的通过独立权利要求的特征来达到。在从属权利要求中表征有利的扩展设计。

本发明的特点在于用于运行蓄电器的方法和对应的设备，该蓄电器包括至少一个蓄电器模块，该蓄电器模块具有多个蓄电器单元。各蓄电器单元分别与监控单元电耦联。相应的监控单元设计为，在主动的运行状态中使蓄电器单元以预定的对称电流放电。在这里该方法包括以下的步骤：检测相应的蓄电器单元的开路电压并且根据蓄电器单元的开路电压和预定的目标放电电压值求得相应的蓄电器单元的放电持续时间。此外，控制相应的监控单元，以便使相应的蓄电器单元以预定的对称电流在与该相应蓄电器单元相配的放电持续时间上放电。

这能够以低的计算花费求得合适的控制参数，借助该控制参数可以实现单元电荷状态对称性。有利地，由此可以最小化充电状态偏差和达到蓄电器的最大工作能力。由于由生产决定的蓄电器单元制造公差和/或蓄电器中的温差和/或由于监控单元的电流消耗的分散，蓄电器单元可能具有在时间上不同的充电状态。根据结构和所采用的材料，蓄电器单元例如具有预定的带有滞后的开路电压特性。该开路电压特性在这里描绘了与蓄电器单元充电状态有关的蓄电器单元开路电压曲线。

当开路电压特性具有滞后时，蓄电器单元的在机动车停止阶段期间较长时间之后出现的开路电压，例如在较长的充电阶段之后大于在较长的放电阶段之后，例如在现代的混合式车辆和电池车辆中使用的锂基蓄电器可以具有滞后。在较长的机动车停止阶段期间可以检测开路电压，例如在蓄电器的较长的放电阶段或充电阶段之后。在这种情况中，测得的开路电压可以配设于开路电压特性的放电特性曲线或者充电特性曲线，和由此例如也可以求得蓄电器单元的充电状态。有利地，在对称化阶段期间不需要监控相应蓄电器单元的单元电压。可以与蓄电器单元的开路电压特性无关地造成单元充电状态对称性。可以与蓄电器单元的由电化学引起的滞后特性无关地造成单元充电状态对称性。对于以下的情况也可以获得单元充电状态对称性，在该情况中，相应的蓄电器模块具有在各蓄电器单元之间的非常大的充电状态差异。与相应的蓄电器单元可以耦联的监控单元可以例如构成为，检测蓄电器单元的温度和/或电压。此外，蓄电器可以具有带有存储单元的中央控制单元，该控制单元设计为，例如检测蓄电器模块的预定的状态参量和/或运行参量，和/或例如预定地控制蓄电器模块的监控单元。周期性地唤醒监控单元和/或中央控制单元会导致较高的电流需求。因为为了相应蓄电器单元以预定的对称电流在与相应蓄电器单元相配的放电持续时间上放电，相应的监控单元被控制，不需要例如在电动车辆或混合式车辆较长的停止期间周期性地唤醒监控单元和/或中央控制单元。此外，由此可以提高带有存储单元的中央控制单元的使用寿命，因为不需要周期性地检测和存储相应的单元电压。周期性地检测和存储相应的单元电压会使得需要非常频繁地写存储单元的存储器。这会对存储器的使用寿命产生不利的影响，这些存储器例如构成为非易失性随机存取存储器。蓄电器单元的放电可以在蓄电器或者说电动车辆或混合式车辆的任意运行状态期间进行，例如在电动车辆或混合式车辆的行驶期间或者在蓄电器的充电阶段期间。例如对称化阶段可以在运输阶段期间开始并且无需对中央控制单元供电压地进行。蓄电器单元的放电可以在时间上与开路电压的检测无关地进行。

当蓄电器具有多个蓄电器单元时，有利的是，蓄电器单元分别具有在尺寸和材料方面非常类似的构造和由此近乎相同电特性。例如对于所有的蓄电器单元可以选择相同的对称电流。