[发明专利]用于互连电池组中的电池组电池的方法、电池组和监控装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于互连电池组中的电池组电池的方法、一种电池组、一种相应的监控装置以及一种相应的计算机程序产品。

背景技术

通常电池组的充电状态（State of Charge-SOC）通过测量整个电池组上或各个电池上的开路电压来进行。如果在确定时间点的测量仅仅在负载下是可能的，那么可以由所测量的电压、电流和电阻计算该开路电压。一旦利用开路电压的测量的均衡（在无负载的情况下）又是可能的，该计算就可以之后被修正。

此外，到电池组中的或从该电池组出来的电流可以被积分，以便对此获得关于充电状态的结论。因为电流测量的误差然而通过该积分不断地累加，所以该办法必须总是利用由开路电压所计算的充电状态来均衡。

然而，只有当开路电压特性曲线（Open Circuit Voltage（开路电压）-OCV）作为充电状态（SOC）的函数具有足够的斜率，即d（U_ocv）/d（SOC）≠0时，开路电压和充电状态之间的极其重要的相互关系才是可能的。不过，一些重要的电化学系统具有很平坦的电压特性曲线，例如LiFePO₄以及还有锂硫（2Li＋S->Li₂S）。迄今这些重要的电化学系统诸如在插入式混合动力和电动车辆中在电池组中的使用只能更加困难，所述电池组的充电状态必须尽可能准确地被估计。

上述的充电状态确定的问题特别是在放电快结束的时候可能导致，在电池组管理系统中还显示剩余容量，然而电池组的实际容量已经被用尽。因此电动车辆的驾驶员将停留，尽管汽车中的充电状态显示器还向该驾驶员显示了剩下的容量。

该问题在前述的电池化学系统中可能导致，这些电池化学系统不能在电动车辆或类似的应用中使用。

DE 10 2010 002 326 A1公开了一种用于平衡具有多个电池组电池的电池组的充电状态的方法以及一种相应的电池组管理系统和一种电池组。

发明内容

在该背景下，利用本发明介绍根据独立权利要求的用于互连电池组中的电池组电池的方法、一种使用该方法的监控装置、一种其中布置有电池组电池的电池组以及最后介绍一种相应的计算机程序产品。有利的扩展方案由各从属权利要求和随后的说明得出。

本发明创建一种用于互连电池组中的电池组电池的方法，其中该电池组具有在串联电路中的至少一个测量电池组电池和至少一个标准电池组电池，其中标准电池组电池至少具有大于额定容量阈值的额定容量，其中测量电池组电池具有小于额定容量阈值的额定容量，其中测量电池组电池具有可控的桥接，其中该方法具有以下步骤：

监控至少一个测量电池组电池的充电状态；以及

当至少一个测量电池组电池的充电状态低于预先定义的充电状态阈值时，在使用该可控的桥接的情况下桥接至少一个测量电池组电池。

电池组电池可以被理解为基于电化学的对于电能可重复充电的存储器。电池组电池可以被理解为可重复充电的二次电池、二次元件或蓄电池。电池组可以被理解为多个电池组电池的联接。电池组中的电池组电池可以具有相同的电池化学组成和性质（Zellchemie）。电池组可以被使用在车辆中。车辆可以是机动车、例如轿车、载重汽车或其它的载货汽车。该车辆可以装备有混合动力驱动装置或可以是电动车辆。该电池组可以在其它的设备或应用中使用。电池组电池可以存储的电荷量或容量可以被称为额定容量。电池组电池的容量或电荷量可以给出电池组电池可以提供或存储的电荷量，并且或者可以被称为额定容量或者可以被称为备用容量。额定容量阈值可以被理解为用于电池组电池的额定或最大充电状态的预先定义的极限值或阈值。充电状态可以被理解为在定义的时间点存在于电池组电池中的当前的电荷量或容量。充电状态此外可以被称为剩余容量。充电状态可以等于或小于电池组电池的额定容量。预先定义的充电状态阈值可以被理解为用于当前的充电状态的阈值或极限值。充电状态阈值可以采取电池组电池的没有容量或电荷和额定容量之间的值。电池组电池可以具有可控的桥接。可控的桥接可以引导电路的电流通过电池组电池或替代地在该电池组电池旁边经过、即桥接该电池组电池。在此可控的桥接可以由信号控制。