[发明专利]用于平衡电能存储模块的方法

说明书

本发明涉及一种用于平衡用于电动车辆(5)的包括多个单元(3)的电能存储模块(1)的方法。电能存储模块(1)根据第一平衡目标类型工作。确定(S402)电能存储模块的当前工作条件，并且确定(S404)电能存储模块的未来工作条件。此外，基于当前工作条件和未来工作条件，在多个预定的平衡目标类型(204)中选择(S406)第二平衡目标类型，所述平衡目标类型中的每一个指示了待平衡以实现平衡目标类型的电能存储单元特性。进一步提供了从根据第一平衡目标类型平衡电能存储模块切换(S408)到根据第二平衡目标类型来平衡电能存储模块。

技术领域

本发明涉及一种平衡用于电动车辆的包括多个电能存储单元的电能存储模块的方法。

本发明可以应用在任何类型的电动车辆或混合动力车辆中，例如卡车、公交车、轿车和建筑设备。尽管将针对电动公交车来描述本发明，但本发明不限于这种特定车辆。

背景技术

电池正变成更常见的电源，用于为车辆提供推进力。这样的电池通常是可充电电池并且由若干电池单体组成，所述电池单体可以串联和/或并联连接而形成用于车辆的完整电池组。电池组的质量非常依赖于每个电池单体的质量，从而对电池单体的生产质量设定了严格的要求。然而，电池单体尽管质量高，仍可能具有稍微不同的容量，并且例如由于每个电池单体的不同工作温度，电池单体可能不同地老化。另外，各个电池单体的动力学差异(例如单体之间的自放电)导致电池组的不均匀的充电水平分布。

总的来说，电池单元的荷电状态将最终漂离(drift apart)，从而导致不均匀的荷电状态分布，这限制了电池组的性能。例如，电池模块的放电能力将由具有最低荷电状态的电池单体决定，这因而限制了电池组的整体性能。

为了避免荷电状态的不均匀分布，选定的电池单体可以被充电或放电以使电池组的荷电状态均等。US2006/0097698公开了用于使电池组的荷电状态均等以便使来自电池组的可用电力最大化的单体均等化方法。US2006/0097698所公开的方法是基于电池单体的荷电状态的排名，以及依据该排名从电池单体耗费电荷或添加电荷。

然而，例如如上所述的各个电池单体之间的电池单体容量存在差异，这使得电池组的均等化变得复杂。此外，电池组的期望性能要求在行驶循环中不是恒定的。US2006/0097698所提出的均等化方法未对此进行考虑。因此，关于有效利用电池模块性能，仍存在改进空间。

发明内容

本发明的目的是提供一种用于平衡电能存储模块的方法和系统，所述方法和系统能够在平衡目标类型之间切换，用于根据电能存储模块的未来工作条件动态地使电能存储模块性能最佳。至少部分地通过根据本发明的第一方面的方法来实现该目的。

根据本发明的第一方面，提供了一种平衡用于电动车辆的包括多个电能存储单元的电能存储模块的方法，所述电能存储模块根据第一平衡目标类型工作，其中所述方法包括：确定电能存储模块的当前工作条件；确定电能存储模块的未来工作条件；基于当前工作条件和未来工作条件，在多个预定的平衡目标类型中选择第二平衡目标类型，每个平衡目标类型指示了待平衡的电能存储单元特性；以及，从根据第一平衡目标类型平衡电能存储模块切换到根据第二平衡目标类型来平衡电能存储模块。

因此，所述电能存储模块可以根据第一平衡目标类型工作，以平衡电能存储模块的电能存储特性。然而，为了在不同的情形中有效利用电能存储模块，有利的是从根据第一平衡目标类型平衡切换到根据第二平衡目标类型来平衡。基于电能存储模块的当前工作条件和电能存储模块的未来工作条件来决定从第一平衡目标类型切换到第二平衡目标类型。未来工作条件可以与电能存储模块的估计的使用情形有关。

所述多个平衡目标类型中的每一个指示了待平衡的相应的电能存储单元特性，所述待平衡的相应的电能存储单元特性与根据其它平衡目标类型平衡的其它相应的电能存储单元特性不同。