[发明专利]平衡电瓶电池的电压的方法

说明书

本公开涉及一种用于平衡混合动力车辆的电力存储系统(20)的多个串联连接的电化学电池的电压的方法。所述方法包括通过在车辆静止时操作车辆的至少一个大型电动机(21)而对所述电力存储系统(20)放电，直到所述电力存储系统(20)或者具有最低电荷状态的电池的电荷状态已经达到预定水平(11、13)，并且随后平衡所述电池的电压。

技术领域

本公开涉及一种用于平衡混合动力车辆的电力存储系统的多个串联连接的电化学电池的电压的方法。本方法包括在电池平衡之前对电力存储系统放电的步骤。本公开也涉及一种包括电力存储系统的混合动力车辆，其中电力存储系统的电瓶管理单元被配置成在电池平衡之前对电力存储系统放电。本公开在诸如卡车、公共汽车、工程车辆等等的重型混合动力车辆的电力存储系统领域中特别有利。

背景技术

电动和混合动力车辆中的电力存储系统通常包括多个串联连接的电化学电池的电瓶组，通常是几百个锂电池。然而，不存在两个完全相同的电池——例如容量、电荷状态和自放电率始终存在微小差异。最弱电池的容量和寿命限制作为整体的电瓶组的容量和寿命。为了能够从电瓶组获得更多能量和更长寿命，在电池之间周期性地再分配电压，以便使它们处于共同电荷状态。通常将其称为电池平衡。一种已知的平衡电池的方法是例如US2011/0316520中所述的，在平衡电瓶内部的电阻器时对电瓶组的单独电瓶放电。

优选地，在低电荷状态水平下执行电瓶平衡，这是因为处于低电荷状态水平下的电瓶电荷状态差异对应于电瓶的开路电压的更大差异。

为了限制温度升高，放电功率必须低，这进而导致总体电瓶电池平衡时间长。

因而，需要一种消除上述缺点的改进的电瓶平衡方法。

发明内容

本公开的目标在于提供一种用于平衡混合动力车辆方法的电力存储系统的多个串联连接的电化学电池的电压的方法，其中至少部分地避免了前述问题。通过任一独立权利要求所述的特征实现了这个目标。

本公开关注一种用于平衡混合动力车辆的电力存储系统的多个串联连接的电化学电池的电压的方法。该方法包括通过在车辆静止时操作车辆的至少一个大型电动机而对电力存储系统放电，直到电力存储系统或者具有最低电荷状态的电池的电荷状态已经达到预定水平，并且随后平衡电池的电压。

本公开还关注一种对应的计算机程序、一种对应的计算机程序产品、一种用于实施该方法的对应的计算机系统，以及一种包括电力存储系统的对应的混合动力车辆。

通过在平衡之前对电力存储系统放电，通过操作车辆的至少一个大型电动机，可保持放电功率高，同时避免如果借助于内部平衡电阻器执行电力存储系统的放电将在电力存储单元中出现的热释放。这引起放电时间相当大地缩短，以便可缩短总体电瓶电池平衡时间。

通过实施从属权利要求的一个或几个特征实现进一步优点。

所述至少一个大型电动机可具有超过1kW的最大输出功率，优选地超过5kW，并且又更优选地超过20kW。用于放电的耗电电动机的功率越大，所获得的放电功率越高，并且因而放电率越高。

所述至少一个大型电动机可以是混合动力车辆的电动牵引机或主发电机。这些电动机通常代表混合动力车辆上功率最大的电动机，并且因此具有使得能够在操作时使电力存储系统的放电率最快的潜力。作为替换，所述至少一个大型电动机可以是驱动车辆和/或货运空调系统的电动机、驱动空气压缩机单元的电动机、驱动冷却风扇的电动机、或者驱动液压系统的液压泵的电动机中的任何一种。这些电动机通常比混合动力车辆的电动牵引机或主发电机的功率小，但是作为代替，具有使得能够积累所放出的电能的优点。例如，可通过降低/升高货运舱和/或驾驶室的温度，或者用压缩空气填充储气容器，或者对液压蓄能器增压来实现从电力存储系统放电的电能的积累，即恢复。通过这种方式，可以使用将以其他方式被浪费的能量，并且代替将以其他方式必须产生的能量。