[发明专利]用于运行电池系统的方法、电池管理系统以及电池系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于运行电池系统的方法，所述电池系统包括高能量电池和高功率电池，而且所述电池系统能以高能量运行方式以及以高功率运行方式来运行，在所述高能量运行方式下只有所述高能量电池是活跃的，在所述高功率运行方式下只有所述高功率电池是活跃的。本发明也涉及一种用于运行这样的电池系统的电池管理系统以及一种包括这样的电池管理系统的电池系统。

背景技术

电池系统、尤其是在电驱动车辆中的电池系统应被设计为使得所述电池系统能满足汽车制造商在能支配的能量与能调用的功率方面的要求。公知如下高能量电池，所述高能量电池具有比较大的存储容量并且因此可存储比较大的能量。此外还公知如下高功率电池，所述高功率电池可释放比较大的功率、例如以高电流的形式释放比较大的功率。高功率电池例如可以被实施为电容器。

为了用这种能支配的电池来满足能量要求和功率要求，公知如下混合电池系统，所述混合电池系统具有由高能量电池和高功率电池构成的组合。这种混合电池系统需要一种运行策略，用于根据当前的负载情况、即在电动机式运行下以及在发电机式运行下操控所述高能量电池和所述高功率电池。例如，这样的混合电池系统能以高能量运行方式以及以高功率运行方式来运行，在所述高能量运行方式下只有所述高能量电池是活跃的，在所述高功率运行方式下只有所述高功率电池是活跃的。

电池系统也包括一种电池管理系统，所述电池管理系统用于根据当前的负载情况操控所述高能量电池和所述高功率电池。对此，所述电池管理系统拥有如下相对应的软件，所述相对应的软件具有用于运行相对应的电池系统的方法。

从US 2014/0203633公知一种电池系统，所述电池系统包括用于驱动车辆的高能量电池和高功率电池。也描述了一种用于运行所述电池系统的方法，根据所述方法尤其根据所述高功率电池的充电状态来使所述高功率电池的充电过程或放电过程区分优先次序（priorisieren）。

同样，从US 2012/0025744公知一种电池系统，所述电池系统包括高能量电池和高功率电池。所述电池系统尤其能以高能量运行方式以及以高功率运行方式来运行，在所述高能量运行方式下使所述高能量电池放电，在所述高功率运行方式下使所述高功率电池放电。也设置有用于给所述高能量电池和所述高功率电池充电的运行方式。

发明内容

提出了一种用于运行电池系统、尤其是混合电池系统的方法，所述电池系统包括高能量电池和高功率电池，而且所述电池系统能以高能量运行方式、以高功率运行方式以及以混合运行方式来运行，在所述高能量运行方式下只有所述高能量电池是活跃的，在所述高功率运行方式下只有所述高功率电池是活跃的，在所述混合运行方式下两个电池都是活跃的。

在此，有利地，所述电池系统能在电动机式运行下以及在发电机式运行下运行，在所述电动机式运行下，所述电池系统释放能量，在所述发电机式运行下，所述电池系统吸收能量。在此，有利地，所述电池系统在电动机式运行下以及在发电机式运行下都能分别以高能量运行方式、以高功率运行方式以及以混合运行方式来运行。

在此，根据控制参量来将优先级分配给电池系统能以其来运行的至少一个运行方式。在此，该控制参量由控制差形成。控制差被计算为充电状态差与极限值之间的差。充电状态差被计算为高功率电池的充电状态与高能量电池的充电状态之间的差。

在此，优选地，在发电机式运行下和在电动机式运行下分别设置一级优先级、二级优先级和三级优先级。因此，将所提及的三个优先级分配到所提及的三个运行方式在发电机式运行下以及在电动机式运行下是一对一的，即双射函数。

所述极限值例如可以是恒定值。然而，已经被证明为有利的是：所述极限值可变并且与高能量电池的充电状态有关。所述极限值与所述高能量电池的充电状态的相关性尤其是能以特性曲线的形式来描述。

所计算出的控制差可直接用作控制参量。但是，优选地通过给所述控制差配备滞后来形成所述控制参量。通过设置这种滞后，能避免在对优先级的分配之间的不符合期望的经常的变更。