[发明专利]用于运行动力电池的方法和电池管理系统以及机动车

说明书

本发明涉及一种用于运行机动车中的动力电池的方法，其中，动力电池在充电运行状态中通过快速充电装置充电。预先确定需在快速充电装置处充入的能量的量。根据充电功率确定动力电池的预期的升温，其在考虑到可预先确定的最大充电持续时间的情况下由需充入的能量的量确定。确定电池充电起始温度，使得在快速充电装置处执行充电过程之后动力电池的电池运行温度不超过电池运行温度上限。在机动车的行驶运行状态中探测电池运行温度，并且一旦探测到的电池运行温度高于电池充电起始温度，在行驶运行状态中使电池运行温度下降到电池充电起始温度。本发明还涉及一种用于实施该方法的相应的电池管理系统以及具有这种电池管理系统的机动车。

技术领域

本发明涉及一种根据权利要求1的前序部分的用于运行机动车中的动力电池/牵引电池的方法。本发明还涉及一种根据权利要求9的前序部分的用于运行机动车中的动力电池的电池管理系统。此外，本发明涉及一种具有这种电池管理系统的机动车。

背景技术

现代的机动车可设计为纯电动车辆或具有电化学的蓄能器以用于提供驱动功率的至少一部分的混合动力车辆。这种为驱动(牵引)而设的蓄能器通常构建成电池的形式，尤其呈高压电池的形式，其具有多个串联的单个单池。在此，目前优选的技术是电化学单池，其呈锂离子蓄电池的形式。根据通常的叫法，蓄能器在下文中被称为高压电池或动力电池。高压电池在此根据通常的定义被理解成电压大于或等于60伏特的电池。

对于可用的续航里程受动力电池中的剩余的能量含量限制的纯电动车辆，在待走过的路程较大的情况下存在为动力电池在途中进行再充电的需求，其中，期望使为此将使用的充电时间是使用液态或气态燃料的传统的加料过程的量级。

因为锂离子蓄电池能快速充电，即，在约15分钟之内可充满其容量的80％，所以越来越多地被用作快速充电装置。

目前，电动车辆(Battery Electric Vehicle(电池电动车)，BEV)中的动力电池大多直接或通过车辆空调系统间接冷却，其中，对于直接冷却的变型方案，来自车辆空调系统的致冷介质直接流向动力电池并且直接冷却该动力电池。对于间接冷却的变型方案，在电池回路中使用冷却介质并且为了散热还又通过与致冷介质回路连接的致冷介质-冷却介质热交换器(Chiller(冷冻机))再冷却该冷却介质。

目前使用的常用的车辆空调系统具有的致冷功率总共约为6至8千瓦。该度量设计用于施加通常引起车内空气调节和电池调温的冷却功率。当前开发了具有快速充电技术的充电基础设施，其提供350千瓦的充电功率并且可在15分钟内给动力电池充满容量的80％。对于该快速充电技术，仅基于安装在机动车中的车辆空调系统的电池调温不再足够。

为此，由DE 11 2012 003 099 T5已知一种用于电动车辆电池的快速充电的充电站。充电站包括提供电荷的充电源、提供冷却介质的冷却介质源和接头，该接头包括用于供电的区段以用于供应电荷以及用于供给冷却介质的区段以用于供应冷却介质。接头可与车辆连接并且在那里联接。

用于冷却电动车辆中的动力电池的这种方案的缺点是在充电站侧以及在电动车辆侧的显著的附加花费，以及需要统一的接口。

在另一方面，由DE 10 2012 223 054 A1已知一种用于车辆的高压电池的热管理的方法和系统。控制器配置成，当车辆处于运行中时将动力电池的温度调节成在运行温度范围内。当电池与充电设备和电源连接，并且外部温度在环境温度范围之外时，将电池的温度调节成在充电温度范围内。如果外部温度在环境温度范围之外并且电池与充电设备和电源连接，则将电池预调节到电池运行温度上。如果车辆与充电设备和电源连接并且外部温度在环境温度范围之外，则将车辆中的内室预调节到内室温度上。

此外，由DE 10 2016 104 065 A1已知一种这样的方法，其尤其包括在电气化车辆被关断时在电池组件的直流快充过程期间自动预调节该电气化车辆的乘客车厢。

发明内容