[发明专利]用于确定蓄电池模块的欧姆内阻的方法、蓄电池管理系统和机动车

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于确定蓄电池模块的欧姆内阻的方法，该蓄电池模块具有至少一个蓄电池单元，例如锂离子蓄电池单元，如其例如应用在电动车或混合动力车辆的牵引用蓄电池中，也应用在具有至少部分或有时电驱动的驱动装置的机动车中应用。本发明因此也涉及机动车和蓄电池管理系统。

背景技术

通过改善的蓄能能力、更经常的可再充电性和更高的能量密度蓄电池越来越广泛地得以应用。具有较小的蓄能能力的蓄电池例如用于小的可携带的电子装置例如移动电话、膝上电脑、摄像机以及诸如此类，而具有高的蓄能能力的蓄电池用作用于驱动混合动力或电动车辆等的电机驱动的能源，或者用作静止的蓄电池。

蓄电池能够例如通过蓄电池模块的串联连接形成，其中部分地也能够实现蓄电池模块的并联连接并且蓄电池模块在其侧由串联和/或并联连接的蓄电池单元组成。

对于混合动力或电动车辆的电机的驱动特别适用的是蓄电池模块组，其也称为蓄电池转换器(BDC)。蓄电池模块组包括至少两个串联连接的蓄电池模块，其中另外的蓄电池模块能够并联连接。蓄电池模块在此具有耦合单元并且借助于该耦合单元可单独地接通和断开。因此能够通过相应地接通和断开模块来应用蓄电池模块组，以便产生振荡的电压曲线。在相应的设计中例如能够产生具有接近正弦曲线的电压轮廓，该正弦曲线可用于驱动电动或混合动力车辆。

蓄电池管理系统用于蓄电池管理，例如用于原则上控制模块，用于提高蓄电池安全性，用于效率提高并且用于延迟蓄电池模块和有蓄电池模块组合的蓄电池系统的寿命。蓄电池管理系统的任务是确定蓄电池模块的当前状态。属于对此重要的信息的是蓄电池模块或包含在蓄电池模块中的蓄电池单元的阻抗、欧姆内阻，其中阻抗依赖于蓄电池单元的充电状态、温度和老化程度。

根据现有技术除了蓄电池的正常运行之外也实现了所属的测量。例如在ISO 12405中提出，给待测试蓄电池在秒范围中的时间间隔的测试环境中施加脉冲形充电和放电电流并且在电流脉冲之前和之后测量在蓄电池上的电压。电抗随后作为测量的电压与电流脉冲强度的差的比例产生。

因为电流脉冲在一或多秒内存在，所以两个电压测量也在该时间间隔中相互存在。

发明内容

按照本发明提供一种根据权利要求1用于根据对电压强度的测量确定蓄电池模块的欧姆电阻的方法。蓄电池模块在此是具有至少一个另一蓄电池模块的蓄电池模块组的一部分。

该方法的特征在于重复接通和断开所述蓄电池模块与至少一个另一蓄电池模块，其中该至少一个另一蓄电池模块在负载电流下并且该方法包括在接通之前和断开之后测量蓄电池模块的电压强度。

这实现了在连续运行中在蓄电池模块组的蓄电池模块上阻抗谱。

在一个实施形式中，实现基本上与接通所述蓄电池模块的同时断开另一蓄电池模块，其中如此选择所述另一蓄电池模块，使得蓄电池模块组的输出电压、蓄电池模块组的充电和放电电流强度以及蓄电池模块组的温度中至少之一不受基本上同时的开关的影响。

这样的同时接通和断开特别小地影响连续运行。

在另一实施形式中，以在相继的接通之间的预定的持续时间和在一个接通与紧接着的断开之间的变化的持续时间实现重复的接通和断开。

在另一实施形式中，以在相继的接通之间的变化的持续时间和在一个接通与紧接着的断开之间的预定的持续时间实现重复的接通和断开。

在另一实施形式中，以在相继的接通之间的第一变化的持续时间和在一个接通与紧接着的断开之间的第二变化的持续时间实现重复的接通和断开，其中预定第一与第二变化的持续时间的比例。

按照本发明，还提出根据权利要求6的用于具有至少两个可接通和可断开的蓄电池模块的蓄电池模块组的蓄电池管理系统，其中蓄电池模块组包括用于测量蓄电池模块电压强度的装置并且还包括用于将测量的模块电压强度传送到所述蓄电池管理系统的装置。

蓄电池管理系统设置为，确定由于重复接通和断开至少两个蓄电池模块中之一与至少两个蓄电池模块中在负载电流下的至少另一的至少两个蓄电池模块中之一的传送的蓄电池模块电压强度的变化并且用于确定所述至少两个蓄电池模块中之一的阻抗，其中在接通之前和断开之后确定蓄电池模块的电压强度的测量的变化。

在一个实施形式中，蓄电池管理系统设置为，如此控制蓄电池模块组的蓄电池模块的耦合单元和如此进一步处理确定的变化，以使得根据本方法的其他实施形式之一来确定一个蓄电池模块的欧姆内阻。