[发明专利]用于监控电池状态的方法、监控装置以及机动车

说明书

本发明涉及一种用于监控电池(14)的状态的方法，其中，在测量循环期间检测电池电流(I)，并根据所检测的电池电流(I)求得输入给电池(14)和/或从电池(14)中提取的电荷量(ΔQ)。此外，根据所求得的电荷量(ΔQ)在确定的电池(14)松弛时间——在松弛时间期间，电池(14)在给电池(14)输入能量和/或从电池(14)中提取能量的加载阶段之后处于未被加载的状态中——过去之前求得用于电池(14)容量(C)的估计值(CS、CS0、CS1、CS2、CSn)，并根据容量(C)的估计值(CS、CS0、CS1、CS2、CSn)确定：电池(14)的容量(C)是否高于可预给定的限值(G)。

技术领域

本发明涉及一种用于监控电池状态的方法，其中，在测量循环期间检测电池电流，并且根据所检测的电池电流求得在该测量循环期间输入给电池的和/或从电池中提取的电荷量，并且根据所求得的电荷量求得电池的参数。本发明也包括一种用于监控电池状态的监控装置，以及一种机动车。

背景技术

为了预防例如由于老化引起的电池功能故障和由此可能引起的危险情况，需要定期地检查并由此监控电池状态、尤其是电池的健康状态。这尤其适用于机动车中的高压电池。为此，从现有技术中已知不同的方法。例如，专利文献DE 10 2013 010 311 A1描述了一种用于确定机动车中的高压电池的各电池单电芯的状态的方法，在其中，求得锂离子电池的当前老化状态。为此，使用现有的且给出到车辆的总线系统上的、单电芯监控的测量量，尤其是在此，在考虑流过的电流量和第一电量状态以及第二电量状态的情况下计算容量或与全新状态相比出现的容量损失。在此，通过在考虑温度的情况下将所检测的第一空载电压与储存在查询表中的电压值比较，确定第一电量状态。在电池充电或放电之后，通过再次在考虑温度的情况下将所检测的第二空载电压与储存在查询表中的电压值比较，确定第二电量状态。在此，空载电压又在经过可预给定的时间段(所谓的松弛时间)之后才检测，在该时间段期间，高压电池处于未被加载的状态中。仅在这种情况下，也就是说当电池完全松弛时，可准确地确定空载电压和从中计算出的参量、例如电池的容量。

在此问题是，尽可能准确地确定电池电容的前提条件非常难以满足。除了需要在松弛时间过去之后才能求得电池的静止电压/无载电压之外，荷电状态偏移(也就是说在电池的第一荷电状态和第二荷电状态之间的差)也必须非常大，也就是说至少为60％，以便能足够准确地确定容量。然而，在车辆中，期望的是，当电池相对较空地停下车辆时，用户常常希望立即对其车辆充电。因此，在这种情形中不能求得空载电压，因为为此在允许给机动车电池再次充电之前，必须等待15分钟至数小时的松弛时间。仅仅满电的或电量用掉不多的车辆能够预计足够长时间地静止，以便能够基于静止电压计算荷电状态。此外，在具有高的有效距离/续航里程的电池电动车辆中，通常几乎不能实现大于60％的荷电状态偏移。因此，其结果是，常常几乎不能以很好的精度确定电池的容量，因为为此所需的前提条件很难满足。然而，为确保更高的安全性，希望能够提高可成功进行的车辆电池诊断的次数。

此外，专利文献WO 2007/048367 A1描述了一种用于确定电池的老化状态的方法，在其中，确定电池的多个参数，并建立它们的相互关系。例如，在此，可根据电荷转移和荷电状态变化的关系确定容量。

此外，专利文献DE 100 56 968 A1描述了一种用于使机动车的车载电网运行的方法，在其中，确定电池的状态，并且对于所确定的电池状态低于可预设的限值的情况，利用控制信号加载至少一个子系统，由此使该子系统转变到修正的运行模式中。在此，通过确定电池充电量或电池放电量来实施对电池状态的监控。例如可通过在电池未被加载的情况中测量与荷电状态成比例的静止电压并且通过在车辆行驶时对电池电流进行积分，直接在电池上求得电池荷电状态。

在这些方法中，也出现以上描述的问题，从而在这里诊断可能性的前提条件也难以满足。

发明内容

因此，本发明的目的是，提供一种用于监控电池状态的方法、一种监控装置以及一种机动车，其实现，提高可成功实施的与电池相关的诊断的次数。