[发明专利]用于对至少部分地由电池提供动力的车辆的电池充电和再生制动进行管理的系统以及相关联的调节方法

说明书

技术领域

本发明的主题是电池管理系统，并且具体是安装在机动车辆上并且旨在推进该机动车辆的电池管理系统。

背景技术

这些电池可以在车辆停止时以电气端子充电、或者在该车辆减速时通过电动机回收该车辆的一部分机械能来充电。这被称作再生制动。

可能有必要限制被回收并返回至电池的功率，例如以便不损害某些安全系统例如ABS或ESP的运行，如在专利申请号WO 2008 040893中所描述的。

还可能有必要限制返回至该电池的功率以便不损坏该电池。于是可以针对发送至该电池的最大电流或者针对施加到该电池的端子之间的最大电压而强加多个阈值。

常规而言，可以由一个电子控制单元来管理电池，该电子控制单元监控发送至该电池的最大电功率。这个最大电功率因此可以与在回收模式中在轮处所许可的最大机械功率相关联。

这些只基于电压阈值或只基于电流强度阈值的限制不可能限制例如锂离子类型的电池中金属沉积等影响。在到达电极处的Li+离子流动过大以致Li+离子插入到该电极的石墨中的某些运行条件中，可能在电池的负电极处产生金属锂沉积物。这些Li+离子然后以金属沉积物的形式一起聚集在该电极上，有可能造成该电池的内部短路。

专利申请WO 2009 036444提出，通过在电池的每个单独的单元电池中引入一个参考电极并且通过监控负电极相对于该参考电极的电势以使得该电势不会低于形成金属锂的阈值电势，来限制锂沉积物的这种危险。

这种解决方案应用起来是昂贵的，因为它假定在电池的至少一些单元电池中插入参考电极。如果所有这些单元电池都装配有一个参考电极，则该系统的成本可能会变得过高，并且如果只是一些单元电池装配的话则该系统可能不是足够可靠的。

发明内容

本发明的目标是提出一种用于尤其在再生制动阶段中管理电池再充电阶段的系统，该系统使得有可能特别地以一种可靠并且便宜的方式限制锂沉积的风险。

为此，本发明提出一种电功率供应系统、值得注意的是用于机动车辆的电功率供应系统，该电功率供应系统包括一个蓄电池，该电池由一个或多个单元电池构成，该电池装配有适用于测量通过该电池的电池电流的一个电流计以及适用于测量一个单元电池的端子之间的电压的至少一个电压计，该功率供应系统包括一个电子控制单元，该电子控制单元适用于在电池再充电阶段中传送大可接受电功最率设定点。该控制单元被配置成通过要求装配有电压计的一个单元电池保持低于该单元电池的端子之间的最大电压来计算与该单元电池相关联的一个最大可接受功率，这个电压是通过该单元电池的电流强度的一个下降函数。

本发明进一步提出一种电功率供应系统、值得注意的是用于机动车辆的电功率供应系统，该电功率供应系统包括一个蓄电池。该电池由一个或多个单元电池构成、装配有适用于测量通过该电池的电流的一个电流计、并且装配有适用于测量一个单元电池的端子之间的电压的至少一个电压传感器。根据一个有利的变体实施例，该电池的每个单元电池都装配有适用于测量该单元电池的端子之间的电压的一个电压传感器。若干个并联的单元电池可以装配同一个电压传感器。根据一个优选实施例，单元电池的端子之间的电压对应于一个单独的电化学单元电池的端子之间的电压，也就是说该单元电池的两个电极的电势差。该电压计可以例如被连接到一个电化学单元电池的、或者是一组若干个彼此并联的电化学单元电池的端子上。该功率供应系统包括一个电子控制单元，该电子控制单元适用于在电池再充电阶段中传送最大可接受电功率设定点。该控制单元被配置成通过采用至少两个值中的最小值来计算与装配有电压计的一个单元电池相关联的最大可接受功率，这两个值即为一个第二功率和一个第一功率，该第二功率是一个第一恒定阈值电压与该电池电流和一个项的总和的乘积，该项是该单元电池的端子之间的电压的一个函数，并且该第一功率是与该电池电流和该单元电池的端子之间的电压线性相关的一个第一函数同也与该电池电流和该单元电池的端子之间的电压线性相关的一个第二函数的乘积。根据一个优选实施例，该电子控制单元被配置成针对每个装配有电压计的单元电池来计算该第二功率和该第一功率中的最小值。根据一个特别有利的实施例，该电子控制单元被配置成针对该电池的每个单元电池来计算该第二功率和该第一功率中的最小值。