[发明专利]用于控制能量存储系统的方法

说明书

本发明涉及一种用于控制能量存储系统(100)的方法，所述能量存储系统(100)包括相互并联电耦合的至少两个电池模块(104、106)，其中所述方法包括下列步骤：接收(S1)指示相应电池模块中的每一个的最大功率容量的信号；相应于从所述电池模块接收的最低的最大功率容量而对所述能量存储系统的所述至少两个电池模块分配(S2)功率阈值限制；以及向所述至少两个电池模块提供(S3)充电电流，所述充电电流具有与所述功率阈值限制成比例的电流水平。

技术领域

本发明涉及能量存储系统领域，并且具体涉及一种用于控制具有并联耦合的电池模块的能量存储系统，以便最优化电池模块的功率利用率的方法。本发明也涉及一种适合控制能量存储系统的相应控制单元。

背景技术

在电池系统领域中，在各种应用和技术领域中经常使用能量存储系统。例如，在汽车工业中，能量存储系统可能用于推进车辆以及向车辆的各种系统提供电能。

为了提高能量存储系统的功率容量，可以提供一种能量存储系统的两个或者更多电池模块/电池组在其中被并联地相互耦合的解决方案。因此，个别电池模块能够易于相互连接或者相互分离。同样地，与仅使用单个电池模块/电池组相比，提供了更高的总容量。

然而，采用具有并联耦合的电池模块的能量存储系统的问题在于，多个电池模块需要处于近似相同的物理状态，从而最优化能量利用。然而，通常情况是多个电池模块/电池组不处于相同的物理状态，并且作为示例，如果并联耦合的电池模块老化程度不同，即最近已经以新的并且未使用的电池模块替换了一个电池模块，这将很有可能在不同老化程度的电池模块之间存在功率容量的差，这继而导致最旧的电池模块充电容量和放电容量下降。另一方面，如果其中一个电池模块具有比相同能量存储系统中的其它电池模块更高的温度，具有较高温度的电池模块的阻抗将很有可能低于具有较低温度的电池模块。因此，存在较暖电池模块将接收高于其容量的充电电流的风险。

因此，存在对控制具有并联耦合的多个电池模块的能量存储系统的充电和放电容量的需求。

US 2012/0119746提出了一种解决方案，其中每个蓄电池，即电池，都连接至相应的单元电池控制器。相应的单元电池控制器继而连接至用于测量和存储每个单元电池的参数，诸如温度、电流和电压的处理和控制模块。因此，为了提高多个蓄电池的整体性能而对多个蓄电池进行控制。

虽然US 2012/0119746提出了一种对上述问题的解决方案，但是US 2012/0119746中的能量存储系统在成本效率方面仍需要进一步改进。

发明内容

本发明的目标在于提供一种用于控制能量存储系统的方法，其关于现有技术解决方案具有改进。

根据本发明的第一方面，提供一种用于控制能量存储系统的方法，该能量存储系统包括相互并联电耦合的至少两个电池模块，其中该方法包括下列步骤：接收指示相应电池模块中的每一个的最大功率容量的信号；相应于从电池模块接收的最低的最大功率容量而对能量存储系统的至少两个电池模块分配功率阈值限制；以及向该至少两个电池模块提供充电电流，该充电电流具有与功率阈值限制成比例的电流水平。

在下文中并且贯穿全部说明，都应将措词“功率阈值限制”解释为不超过具有最低的最大功率容量的电池模块的功率限制的功率限制。同样地，也能够通过功率、电流或者电压测量功率容量。因而，不应将本发明理解为限于仅测量功率、电流或者电压其中之一。本领域技术人员应明白，这些变量相互相关，并且在测量其中一个其它变量时接收一个变量的值仅为一种简单的计算方式。

此外，在下文中并且贯穿全部说明，都应将措词“电池模块”解释为也包括电池组，电池组它们本身可能包括一个或者多个电池。又进一步，应将措词“电池模块”理解为也包括下列模块，其可能包括多个电池组。因而，措词“电池模块”可能为单个电池、包括超过一个电池的电池组，以及包括超过一个电池组的模块。