[发明专利]用于驱动蓄电池系统的方法、蓄电池系统和机动车

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于驱动蓄电池系统的方法、一种可依据所述方法驱动的蓄电池系统以及一种具有所述蓄电池系统的机动车。

背景技术

众所周知，用于在机动车中使用的蓄电池系统(也称为牵引蓄电池)表示多个单个的蓄电池单元或者包括蓄电池单元的蓄电池模块的互相连接。相较于消费类蓄电池，这样的蓄电池系统具有相对来说更高的蓄电池容量。为了能够在机动车的每个行驶状态下(例如在开动期间)提供足够的功率，将这样的蓄电池系统设置为能够承受高电流。通过串联连接蓄电池单元或者蓄电池模块将确定蓄电池系统的额定电压，并联连接蓄电池单元或者蓄电池模块将通常被附加地用于提高蓄电池系统容量。

传统的蓄电池具有固有的内阻。在内阻上将落下损失电压，该损失电压将减小由蓄电池供给的电压。如果从蓄电池中提取电流，即该蓄电池具有负载，那么其内阻将在这个过程中动态地变化。如果以某一电流为例如锂离子蓄电池放电，例如以1C为容量为60Ah的蓄电池放电，那么将出现在图1中示出的锂离子蓄电池的输出电压的曲线。该电压在电流脉冲(Stromsprung)之后首先在一个恒定的电平上，并且随后下降，因为内阻在该过程中提高了。

由DE102010041014还已知了一种用于驱动蓄电池系统的方法。该蓄电池系统具有蓄电池，该蓄电池具有在其上具有多个串联连接的蓄电池模块的蓄电池模块组。每个蓄电池模块包括耦合单元，该耦合单元被设置为将蓄电池模块从蓄电池模块组解耦，桥接该蓄电池模块或者将该蓄电池模块与其他的蓄电池模块串联连接，从而可变地调节(也就是说提高或者降低)蓄电池模块组上的电压。

发明内容

依据本发明提供了一种用于驱动至少具有第一和第二蓄电池模块的蓄电池系统的方法。所述方法至少包括以下步骤：

-以确定的节拍时间激活所述第一蓄电池模块；

-接着以所述确定的节拍时间激活所述第二蓄电池模块并且同时去激活所述第一蓄电池模块。

还提供了一种至少具有第一和第二蓄电池模块和控制单元的蓄电池系统，其中，所述控制单元被设置为实施依据本发明所述的方法。

此外提供了一种机动车，其包括蓄电池系统，其中，所述蓄电池系统与所述机动车的驱动系统相连接。

发明优点

依据本发明的方法能够阻止在蓄电池模块中产生高的内阻。在蓄电池单元或者包括蓄电池单元的蓄电池模块放电时，能够尤其是通过高的耗电量在蓄电池模块中产生这样的高的内阻。尤其地，在以高的电流放电时能够在蓄电池模块中出现耗尽效应(Verarmungseffekt)。该效应将引起由蓄电池模块所提供的电压的骤降(Einbruch)。该效应尤其是在低的充电状态、低的温度和蓄电池模块的高的长时间的电流负载时更甚。该效应还将加速蓄电池模块的老化。

依据本发明所述的方法能够通过尤其是仅以确定的节拍时间激活所述第一蓄电池模块并且在所述节拍时间结束后接着取代所述第一蓄电池模块激活所述第二蓄电池模块来减少高的内阻的产生并且尤其是减少耗尽效应的出现。特别地，只要所述第二蓄电池模块被激活，所述第一蓄电池模块将被去激活，由此使得虽然所述蓄电池系统的总电压在实质上没有改变，但是此时未利用的或者未激活的蓄电池模块能够恢复，也就是说，其能够通过化学的均衡过程来逐渐消除所述耗尽状态并且其能够使得其内阻降低。如果未利用的蓄电池模块在确定的恢复时间之后重新激活，那么其内阻变低了。在低内阻时将产生低的电压降并且在蓄电池模块中产生低的损耗功率。依据本发明所述的方法还能够提高所述蓄电池系统的效率、均衡不均匀的负载以及蓄电池模块的老化、避免由于蓄电池模块的持续运行而引起的耗尽效应并且通过所述蓄电池模块的均衡的负载改善所述蓄电池系统的耐久性。

尤其地，依据本发明所述的方法再生(regenerieren)所述未激活的第一蓄电池模块。所述第一蓄电池模块将优选地以确定的恢复时间去激活，在此过程中，化学的均衡过程降低所述蓄电池模块的内阻并且因此均衡所述蓄电池模块的可能存在的耗尽状态。

在优选的设计方案中，所述方法还能够包括至少一个以下步骤：

-获取所述蓄电池模块的温度

-获取所述蓄电池模块的充电状态

-获取所述蓄电池模块的电压。

为此，尤其地，所述蓄电池系统的蓄电池模块包括温度传感器、电压测量单元和/或控制单元，其中，所述控制单元优选地被如此地设置，以使得所述控制单元能够例如根据所获取的电压确定所述蓄电池模块的充电状态。

此外，所述方法尤其是包括以下步骤：