[发明专利]用于控制和监视电池组包的多个电池组电池的方法和管理系统以及电池组包

说明书

本发明涉及一种用于控制和监视电池组包（5）的多个电池组电池（2）的方法，其中由每个电池组电池（2）的至少一个检测单元（20）来检测各一个状态参量数据记录并且将所述状态参量数据记录传输到选择单元（32）；由所述选择单元（32）从多个状态参量数据记录中选择各个状态参量，这些状态参量形成状态参量虚拟数据记录；由仿真单元（34）根据所选择的状态参量来创建虚拟电池（8）的模型；并且由数据处理单元（36）根据所述虚拟电池（8）的所选择的状态参量来计算用于给所述电池组包（5）的电池组电池（2）充电的充电电流（I）的极限值。

技术领域

本发明涉及一种用于通过检测电池组包的多个电池组电池的状态参量并且根据这些状态参量来计算用于给该电池组包的电池组电池充电的充电电流的极限值来控制和监视这些电池组电池的方法。本发明也涉及一种用于控制和监视电池组包的多个电池组电池的管理系统。本发明还涉及一种电池组包，该电池组包包括按照本发明的管理系统和多个电池组电池。

背景技术

显而易见的是：在将来，尤其是在电动车辆中越来越多地使用电池组系统，关于可靠性、工作能力、安全性和使用寿命方面对这些电池组系统提出了高要求。尤其是具有锂离子电池组电池的电池组系统适合于这种应用。这些锂电池组电池的特点尤其在于高能量密度、热稳定性和极其微小的自放电。锂离子电池组电池具有关于功能安全性方面的高要求。电池组电池的不恰当的运行可导致放热反应直至燃烧和/或可导致脱气。

电池组电池具有与负极端子连接的阳极和与正极端子连接的阴极。多个这样的电池组电池尤其是彼此电串联并且连接成电池组模块或电池组包。多个这种电池组模块或电池组包彼此接线，并且这样形成电动车辆的电池组系统。电池组包包括电池组管理系统，该电池组管理系统监视电池组电池的运行并且对电池组电池的运行进行控制，使得这些电池组电池安全地并且关于它们的使用寿命方面持久地运行。

为了实现这一点，由电池组管理系统针对电池组包的每个电池组电池确定当前的运行状态。该运行状态可以通过不同的参数、例如充电状态、老化状态、内阻、容量、温度、电压、电极的过电位和电池组电池中的锂浓度来描述。为了尽可能精确地确定该运行状态，使用复杂的电化学模型描述。

在电池组管理系统的其它功能中，基于电池组电池的运行状态来计算电池组包的特征参量、例如针对这些电池组电池的不同运行状态的电流极限值。所提及的特征参量由电池组管理系统传达给电动车辆的中央控制设备。

从US 2013/154572 A1已知一种用于电动车辆的蓄能系统，该蓄能系统包括多个蓄能设备。在此，设置多个状态信息检测设备，这些状态信息检测设备检测状态信息、尤其是电流、总电压、电池电压和温度。在此，在该蓄能系统运行时，尤其是考虑所检测到的状态信息的最差的值。

从US 2015/0258897 A1已知一种用于电动车辆的电池组系统，该电池组系统包括多个电池组电池。设置检测单元，这些检测单元检测数据、诸如电流以及总电压。计算其它数据、诸如充电状态。接着，依据这些数据来标识最差的电池组电池。

发明内容

提出了一种用于控制和监视电池组包的多个电池组电池的方法。在此，电池组包尤其被设置用于在电动车辆中使用。在此，该电动车辆尤其可以是纯电驱动车辆、混合动力车辆以及插电式混合动力车辆。但是，电池组包也可以被用在消费电子产品、诸如移动电话、平板PC、笔记本电脑（Notebook）或电动工具中。电池组包的电池组电池优选地彼此电串联。

按照本发明的方法，由每个电池组电池的至少一个检测单元来检测各一个状态参量数据记录并且将该状态参量数据记录传输到选择单元。在此，每个电池组电池都可分配有单独的检测单元。也可以设置如下检测单元，该检测单元检测多个电池组电池的状态参量数据记录。根据状态参量数据记录，可以确定电池组电池的状态。