CN102473974A - 用于控制或调节至少一个影响蓄电器的老化状态的工作参数的方法 - Google Patents

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Abstract

一种用于控制或调节蓄电器的影响蓄电器老化状态的至少一个工作参数的方法，其特征在于包括以下步骤：确定蓄电器的实际老化状态，将实际老化状态与为蓄电器当前年龄预给定的额定老化状态进行比较，如果实际老化状态比额定老化状态差则限制对于所述至少一个工作参数允许的工作参数范围。

Description

用于控制或调节至少一个影响蓄电器的老化状态的工作参数的方法
技术领域
本发明涉及一种根据权利要求1前序部分的用于控制或调节影响蓄电器老化状态(Alterungszustand)的工作参数的方法。
背景技术
混合动力车辆配备有存储电能以为电动机供电的高电压存储器(电池)。这样的高电压存储器非常昂贵，并且因此应当尽可能设计为能用完车辆的使用寿命。已知电池经受物理老化，该老化取决于多个参数，例如电池随时的工作温度、充电和放电循环的数量、充电或放电行程(Entladehübe)等。
例如JP11165540公开了通过限压或过充电和欠充电保护来保护电池不会受到过强的负荷并因此不会经受过快的老化。CN101222077或JP2005012929公开了用于冷却或对电池限流的方法。作为本发明的背景技术的还有DE102008009568.0、US5672951、JP6140080、WO07114410、JP2007216707、JP2005125916、JP2008196852、US2005001625、DE102007023901、DE102007012127以及JP2004186087。
在现有技术中试图通过例如为峰值功率和持续功率、允许的电压或者充电状态等确定恒定的或略微动态的极限值来避免蓄电器的损坏。但是蓄电器即使在固定地或动态地预给定的工作极限内也老化，尤其是在充电时、在放电时以及通过高的热负荷。
发明内容
本发明的任务在于提供一种用于控制或调节至少一个影响蓄电器老化状态的工作参数的方法，该方法使得能够在预给定的额定使用寿命上尽可能好地利用蓄电器。
该任务通过权利要求1的特征来实现。从属权利要求中给出了本发明的有利实施方式和扩展方案。
本发明的基本原理在于：监视蓄电器的老化状态并将其与预给定的额定老化状态比较并且在“需要时”限制蓄电器的至少一个能影响的工作参数的允许的数值范围或允许的工作参数范围，目的是使蓄电器直至其预给定的额定使用寿命结束时都保持为是能工作的，即满足预给定的最低标准直至预给定的额定使用寿命结束时。
术语“蓄电器”尤其包括电动车辆或混合动力车辆的电池或蓄电池。
对允许值或允许的工作参数范围的限制只在需要时进行，即只在蓄电器的实际老化状态比为蓄电器的“当前年龄”预给定或期望的额定老化状态差时才进行。
在本申请文件中还使用术语“健康状态”或相应的缩略词“SoH”来代替术语“老化状态”。
根据本发明的一扩展方案，根据蓄电器的内电阻和/或根据蓄电器的容量来确定蓄电器的实际老化状态。
有利地，根据蓄电器的所测得的实际内电阻和所确定的实际容量来确定蓄电器的实际老化状态。用于确定蓄电器的容量的方法在现有技术中是已知的(例如EP1962099A2)，并且因此在这里不需要详细解释。
内电阻及容量二者或者这两个特性的联系(Verknüpfung)可以被用作为对于内电阻的老化状态的标志或量度或重要的决定因素。随着老化状态的恶化，蓄电器的内电阻增大。而蓄电器的容量随着老化状态的恶化而降低。
蓄电器的热负荷对蓄电器老化具有决定性影响，蓄电器的热负荷又取决于环境温度、在充电和放电时所产生的热以及对蓄电器的冷却。
对于根据本发明所规定的“基于SoH的调节”，例如可以使用蓄电器的放电深度(DoD：Depth of Discharge)和周期性负荷之间的关系作为“调节量”，以便在需要时减缓老化速度。因此例如可以在充电和放电时对“能量行程(Energiehübe)”产生影响。已知地，与较大的能量行程相比，在较小的能量行程中蓄电器劣化、并因此还有老化速度更小。
根据本发明，根据蓄电器的实际老化状态相对于对于蓄电器当前年龄所期望的老化状态的所谓“相对偏差”dSoHrel来控制或调节至少一个影响蓄电器老化状态的工作参数，蓄电器当前年龄所期望的老化状态在本说明书中以及在权利要求书中也被称为“额定老化状态”。其当然不是指力争达到的老化状态，而是指蓄电器的实际老化状态至多应如额定老化状态那样差，但是优选应该优于额定老化状态。
根据本发明，相对偏差dSoHrel被用作为在需要时限制至少一个影响蓄电器老化状态的工作参数的允许数值范围以便直至蓄电器的预给定的额定使用寿命结束时都确保一定的最低功能性。
根据本发明的一扩展方案，该至少一个工作参数是也被称为“荷电状态(State of charge)”或以缩略词“SoC”表示的蓄电器的充电状态。
可以规定：如果实际SoH下降到额定老化状态SoHSoll以下的话，则蓄电器允许被充电到的最大电荷极限被控制装置或调节装置降低。通过降低最大电荷极限，相应地降低了可能的放电深度，这降低了蓄电器的老化速度。通过降低最大电荷极限，虽然实际提供的存储在蓄电器中的能量减少了。但是有意以此为代价，以便能够实现预给定的额定使用寿命。
根据本发明的一扩展方案可以规定：最大电荷极限被降低的改变速度(即梯度)被限制，以便使蓄电器的客户或使用者逐渐地而非突然地适应最大电荷极限的减小。
作为降低最大电荷极限SoCmax的补充或替代，可以在低于额定老化状态的情况下提高蓄电器允许被放电到的允许电荷下限SoCmin，以便即使对于老化的蓄电器也始终保持车辆冷启动所需要的电能。可以规定：与老化程度以及对于SoCmax的SoH调节无关地进行对最低电荷极限SoCmin的提高。
根据本发明，可以规定附加地扩展现有技术中已知的用于保护蓄电器的方法的工作策略。蓄电器尤其是在高电流或高功率输出的情况下老化。为了限制或控制蓄电器的老化，可以规定：根据当前老化状态SoHakt相对于额定老化状态SoHSoll的相对偏差dSoHrel，允许的或能提供的最大充电功率和放电功率被限制。为此，也可以作为动态功率极限(即例如取决于时间的功率极限或取决于电压水平的功率极限)而被预给定的预定功率极限与零和一之间的加权因子相乘。为了使控制或调节的干预对于客户或使用者不被察觉，可以限制加权因子的最大梯度及其下限。通过该干预，在需要时避免了功率峰值。相应地，存储器的热负荷也降低。
作为附加的干预可能性，可以规定：温度极限被动态地调整。现有技术中已知的静态极限值限定从哪个温度起对存储器冷却或从哪个温度起又取消冷却。这样的静态温度极限将存储器温度保持在一定值之下。但是如果蓄电器的老化以显著的方式由热负荷确定(例如如果车辆在“炎热地带”使用)，则对温度极限的调整可能是有意义的。根据蓄电器的实际老化状态，可以改变、尤其是降低该温度极限。通过降低温度极限，蓄电器的平均温度将更低，并且蓄电器的冷却时间在车辆停放的情况下被缩短。为了使调节对于客户是不被察觉的，在这里还可以规定：温度极限的降低梯度被限制。
附图说明
以下结合附图详细地介绍本发明。
在附图中：
图1所示出的图表说明了根据本发明的一种老化调节的基本原理；
图2示出了描述用于限制SoC极限的算法的流程图；
图3示出了其中考虑多个工作参数的一种老化调节的基本原理。
具体实施方式
在图1中，横坐标上表示时间t或车辆的高电压电池的“使用寿命”，而纵坐标上表示蓄电器的老化状态SoH。
以1表示的虚线描述蓄电器随着时间的允许的老化。从100％的初始状态BoL(在该初始状态下，蓄电器具有其完全的工作能力)开始，蓄电器老化，即其工作能力下降到0％的老化状态EoL。0％在本发明中意味着蓄电器刚好还具有预给定的最低工作能力，而并不意味着蓄电器完全不再能工作。tsoll是蓄电器至少在满足预给定的功能方面应该能工作直到的额定使用寿命。
用附图标记2表示的老化曲线描述过快的老化。对于过快的老化，蓄电器至少不能在满足预给定的额定功率标准的情况下实现预给定的额定使用寿命tsoll。
用附图标记3表示的曲线描述与用附图标记1表示的生产商所期望的老化相比更慢的老化。
用附图标记4表示的老化曲线描述进行了根据本发明的老化干预的老化变化曲线。在范围4a中，蓄电器的实际老化状态比额定老化状态差。相应地，在区域4a中，老化曲线在允许的老化曲线1之下。在范围4a中，老化曲线4是凹形弯曲，这表明老化调节已经发生作用。在点5处，老化曲线4与额定老化曲线1相交，并且在范围4b中仅仅还非常略微地偏离额定老化曲线1。通过老化调节的作用，正好实现所力求实现的额定使用寿命tsoll。
图2展示了用于限制荷电状态的算法。从起始步骤6出发检验实际老化状态SoHFZG是否为0。如果是，则保持当前荷电状态极限。如果不是，则检验实际老化状态SoHFZG是否小于额定老化状态SoHSoll。如果不是，则在执行步骤8之后返回到步骤7。如果是，则计算相对偏差dSoHrel，其中dSoHrel＝SoHFZG-SoHSoll。
在步骤10中，允许的荷电状态上限SoCmax根据本发明SoCmax＝SoCmax，start-KP×dSoHrel被调整。
KP是比例因子。SoCmax，start是为新蓄电器预给定的对于允许的荷电状态上限的起始值。
在步骤11中检查实际老化状态SoHFZG是否小于20％。如果是，则在步骤12中将允许的荷电状态下限SoCmin提高，并返回到步骤7。而如果实际老化状态SoHFZG大于或等于20％，则保持为新蓄电器预给定的允许的荷电状态下限SoCmin，start。
图3示出了在考虑多个工作状态参数的情况下本发明的基本原理。
由实际老化状态SoHakt和为蓄电器当前年龄预给定的额定老化状态SoHSoll求得相对偏差dSoHrel。还考虑温度变化曲线或迄今为止的蓄电器温度变化曲线、输入蓄电器的电功率的功率变化曲线和/或从蓄电器输出的电功率，并且在可能的情况下还考虑其他影响蓄电器老化状态的工作参数。
如果实际老化状态SoHakt比额定老化状态SoHSoll差，则根据这些输入参量可以限制允许的荷电状态上限和下限，并因此限制允许的荷电状态范围，以及/或者降低蓄电器的允许的最大充电和/或放电功率，以及/或者调整必须开始冷却蓄电器和/或蓄电器可以被冷却到的温度极限。

Claims (8)

1.一种用于控制或调节蓄电器的影响该蓄电器的老化状态的至少一个工作参数的方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：
确定蓄电器的实际老化状态(SoHakt，SoHFZG)，
将实际老化状态(SoHakt，SoHFZG)与为蓄电器的当前年龄(t)预给定的额定老化状态(SoHSoll)进行比较，
如果实际老化状态(SoHakt，SoHFZG)比额定老化状态(SoHSoll)差，则限制对于所述至少一个工作参数允许的工作参数范围。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据蓄电器的内电阻确定蓄电器的实际老化状态(SoHakt，SoHFZG)。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述内电阻被测量。
4.根据权利要求1至3之一所述的方法，其特征在于，根据蓄电器的实际容量确定蓄电器的实际老化状态(SoHakt，SoHFZG)。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，根据蓄电器的内电阻和蓄电器的实际容量确定蓄电器的实际老化状态(SoHakt，SoHFZG)。
6.根据权利要求1至5之一所述的方法，其特征在于，所述至少一个工作参数涉及蓄电器的荷电状态，其中如果实际老化状态(SoHakt，SoHFZG)比额定老化状态(SoHSoll)差，则相对于当前还允许的荷电状态范围限制允许的荷电状态范围。
7.根据权利要求1至6之一所述的方法，其特征在于，所述至少一个工作参数涉及蓄电器的充电功率和/或放电功率，其中如果实际老化状态(SoHakt，SoHFZG)比额定老化状态(SoHSoll)差，则相对于当前还允许的范围限制允许的充电功率和/或放电功率的范围。
8.根据权利要求1至7之一所述的方法，其特征在于，所述至少一个工作参数涉及蓄电器温度，其中如果实际老化状态(SoHakt，SoHFZG)比额定老化状态(SoHSoll)差，则相对于当前还允许的蓄电器温度范围限制允许的蓄电器温度范围。
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Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105814733A (zh) * 2013-10-18 2016-07-27 罗伯特·博世有限公司 用于设置蓄能器在时间段内的最大放电深度的方法和设备
CN106471698A (zh) * 2014-06-27 2017-03-01 大陆汽车有限公司 用于调节电能存储器的充电状态的装置和方法
CN108701873A (zh) * 2016-02-08 2018-10-23 西门子股份公司 用于能量存储器的寿命控制器
CN109154635A (zh) * 2016-04-15 2019-01-04 Saft公司 用于确定与电池的蓄电池状态有关的参数值的方法、电池和电子电池管理系统
CN112166049A (zh) * 2018-06-14 2021-01-01 宝马股份公司 用于运行可电运行的机动车的电能量存储器的装置
CN112259813A (zh) * 2020-01-20 2021-01-22 蜂巢能源科技有限公司 电池充放电功率确定方法、系统及设备
CN113261175A (zh) * 2018-12-17 2021-08-13 罗伯特·博世有限公司 为电储能器的运行确定至少一个运行参数的方法及对应的计算机程序、机器可读存储介质和计算机设备
WO2021159955A1 (en) * 2020-02-13 2021-08-19 Ningbo Geely Automobile Research & Development Co., Ltd. A vehicle control system for optimizing energy consumption
CN113875117A (zh) * 2019-05-31 2021-12-31 戴姆勒股份公司 电池管理系统和电能蓄电器的操作
CN112166049B (zh) * 2018-06-14 2024-05-24 宝马股份公司 用于运行可电运行的机动车的电能量存储器的装置和方法

Families Citing this family (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102015001050A1 (de) 2015-01-29 2016-08-04 Man Truck & Bus Ag Verfahren und Vorrichtung zur Steuerung und/oder Regelung mindestens eines einen Alterungszustand eines elektrischen Energiespeichers beeinflussenden Betriebsparameters des elektrischen Energiespeichers
CN107231013B (zh) * 2016-05-24 2019-01-15 华为技术有限公司 一种充电的方法、终端、充电器和系统
EP3424771A1 (en) * 2017-07-03 2019-01-09 Ningbo Geely Automobile Research & Development Co. Ltd. Method and electronic device for managing a power limit
DE102017219144A1 (de) * 2017-10-25 2019-04-25 Vorwerk & Co. Interholding Gmbh Haushaltsgerät mit einem Akku
JP7014903B2 (ja) * 2018-05-30 2022-02-01 京セラ株式会社 機器管理サーバ、機器管理システム及び機器管理方法
DE102018221501A1 (de) * 2018-12-12 2020-06-18 Robert Bosch Gmbh Verfahren zum Betreiben eines elektrischen Energiespeichers
CN109596986B (zh) * 2018-12-29 2020-09-18 蜂巢能源科技有限公司 动力电池包内阻在线估算方法及电池管理系统
DE102019217299A1 (de) * 2019-11-08 2021-05-12 Robert Bosch Gmbh Verfahren zur Prädiktion eines Alterungszustands einer Batterie
DE102019135315A1 (de) * 2019-12-19 2021-06-24 Bombardier Transportation Gmbh Prädiktive Batterieladung für batteriebetriebene Schienenfahrzeuge
GB2594978B (en) * 2020-05-14 2024-04-24 Jaguar Land Rover Ltd Thermal management of vehicle energy storage means
DE102020210053A1 (de) * 2020-08-07 2022-02-10 Volkswagen Aktiengesellschaft Verfahren, Computerprogramm und Vorrichtung zum Betreiben eines elektrischen Energiespeicherkreises eines Fahrzeugs
CN112109567B (zh) * 2020-08-18 2022-04-22 上海都都亮科技有限公司 一种充电方法、充电电路和充电设备
KR20220048753A (ko) * 2020-10-13 2022-04-20 삼성전자주식회사 배터리 충전 장치 및 방법
DE102021205146A1 (de) 2021-05-20 2022-11-24 Siemens Mobility GmbH Erhaltung der Lebensdauer von Komponenten eines Schienenfahrzeugs
US20230070318A1 (en) * 2021-09-07 2023-03-09 Ford Global Technologies, Llc Vehicle electrical system
DE102022115102A1 (de) 2022-06-15 2023-12-21 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Verfahren zum Betreiben einer Traktionsbatterie für ein Kraftfahrzeug, elektronische Recheneinrichtung sowie Kraftfahrzeug mit einer Traktionsbatterie

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1314012A (zh) * 1999-06-18 2001-09-19 松下电器产业株式会社 电化学元件劣化、剩余容量检测法及充电器和放电控制器
EP1983602A1 (en) * 2007-01-11 2008-10-22 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Lithium secondary cell degradation detection method, degradation detector, degradation suppressing device, and cell pack using the same, battery charger
CN101512365A (zh) * 2006-09-04 2009-08-19 丰田自动车株式会社 二次电池的内部状态估计装置以及二次电池的内部状态估计方法

Family Cites Families (31)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3127324B2 (ja) 1992-10-29 2001-01-22 シャープ株式会社 電子機器
JP3121732B2 (ja) 1994-11-04 2001-01-09 三菱電機株式会社 二次電池のパラメータ測定方法ならびにそれを用いた二次電池の充放電制御方法および寿命予測方法、ならびに、二次電池の充放電制御装置およびそれを用いた電力貯蔵装置
DE19540827C2 (de) * 1994-11-17 1998-07-02 Daimler Benz Ag Verfahren zur Bestimmung des Alterungszustandes einer Batterie
JPH11165540A (ja) 1997-12-08 1999-06-22 Toyota Motor Corp ハイブリッド自動車の二次電池制御装置
US7072871B1 (en) * 2001-08-22 2006-07-04 Cadex Electronics Inc. Fuzzy logic method and apparatus for battery state of health determination
DE10215071A1 (de) * 2002-04-05 2003-10-30 Vb Autobatterie Gmbh Verfahren zur Bestimmung des Verschleißes eines elektrochemischen Energiespeichers sowie Energiespeicher
DE10234032A1 (de) 2002-07-26 2004-02-05 Vb Autobatterie Gmbh Energiespeicher und Verfahren zur Ermittlung des Verschleißes eines elektrochemischen Energiespeichers
DE10249921B4 (de) 2002-10-26 2006-04-13 Vb Autobatterie Gmbh & Co. Kgaa Verfahren zur Ermittlung des Verlustes an Speicherkapazität einer Bleibatterie und Überwachungseinrichtung
JP4055565B2 (ja) 2002-12-05 2008-03-05 松下電器産業株式会社 蓄電池の制御方法
EP1450173A3 (de) 2003-02-24 2009-07-22 Daimler AG Verfahren zur Ermittlung der Alterung einer Batterie
JP2005012929A (ja) 2003-06-19 2005-01-13 Toyota Motor Corp ハイブリッド車両の制御装置
JP4374982B2 (ja) 2003-10-23 2009-12-02 パナソニック株式会社 蓄電池の劣化判別装置およびそれを備えた蓄電池
FR2871624B1 (fr) * 2004-06-14 2006-11-17 Commissariat Energie Atomique Procede de gestion d'un parc de batteries rechargeables
EP1648048A3 (de) * 2004-08-13 2009-04-22 Ing. Büro M. Kyburz AG Verfahren zum Optimieren der Lebensdauer von Traktionsbatterien
EP1933158B1 (en) * 2005-09-16 2018-04-25 The Furukawa Electric Co., Ltd. Secondary cell degradation judgment method, secondary cell degradation judgment device, and power supply system
DE112006001175A5 (de) * 2005-10-28 2008-02-07 Temic Automotive Electric Motors Gmbh Verfahren und Vorrichtung zur Steuerung des Arbeitspunktes einer Batterie
JP2007216707A (ja) 2006-02-14 2007-08-30 Fujitsu Ten Ltd バッテリ劣化判定装置、およびバッテリ劣化判定方法
JP4179330B2 (ja) 2006-03-31 2008-11-12 トヨタ自動車株式会社 ハイブリッド車両用電池情報表示装置
KR100846712B1 (ko) * 2006-11-01 2008-07-16 삼성에스디아이 주식회사 배터리 관리 시스템 및 그의 구동 방법
JP4987504B2 (ja) 2007-02-08 2012-07-25 富士電機株式会社 蓄電池状態測定装置、蓄電池劣化判定方法、蓄電池劣化判定プログラム
US7800344B2 (en) 2007-02-20 2010-09-21 Delphi Technologies, Inc. Method of determining the energy capacity of a battery
DE102007012127A1 (de) 2007-03-14 2008-09-18 Daimler Ag Akkumulatoreinrichtung
DE102007023901A1 (de) 2007-05-23 2008-11-27 Daimler Ag Fahrzeugbatterievorrichtung
US7928735B2 (en) * 2007-07-23 2011-04-19 Yung-Sheng Huang Battery performance monitor
CN101222077B (zh) 2007-12-14 2010-05-19 广东工业大学 带液体冷却系统的夹套式混合电动车电池装置
DE102008009568A1 (de) 2008-02-16 2009-08-20 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Energieversorgungseinrichtung für ein Hybridfahrzeug und Verfahren zum Betrieb einer elektrischen Hochvolt-Energiespeichereinrichtung
US8283891B2 (en) * 2008-03-21 2012-10-09 Rochester Institute Of Technology Power source health assessment methods and systems thereof
KR100970841B1 (ko) * 2008-08-08 2010-07-16 주식회사 엘지화학 배터리 전압 거동을 이용한 배터리 용량 퇴화 추정 장치 및방법
US20100121588A1 (en) * 2008-08-26 2010-05-13 David Elder Apparatus, system, and method for improving the accuracy of state of health/state of charge battery measurements using data accumulation
DE102008062205A1 (de) * 2008-12-13 2009-09-17 Daimler Ag Verfahren und Einrichtung zur Identifizierung eines Akkumulatorladezustands
US8965721B2 (en) * 2009-09-30 2015-02-24 Tesla Motors, Inc. Determining battery DC impedance

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1314012A (zh) * 1999-06-18 2001-09-19 松下电器产业株式会社 电化学元件劣化、剩余容量检测法及充电器和放电控制器
CN101512365A (zh) * 2006-09-04 2009-08-19 丰田自动车株式会社 二次电池的内部状态估计装置以及二次电池的内部状态估计方法
EP1983602A1 (en) * 2007-01-11 2008-10-22 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Lithium secondary cell degradation detection method, degradation detector, degradation suppressing device, and cell pack using the same, battery charger

Cited By (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105814733A (zh) * 2013-10-18 2016-07-27 罗伯特·博世有限公司 用于设置蓄能器在时间段内的最大放电深度的方法和设备
CN105814733B (zh) * 2013-10-18 2018-11-02 罗伯特·博世有限公司 用于设置蓄能器在时间段内的最大放电深度的方法和设备
CN106471698A (zh) * 2014-06-27 2017-03-01 大陆汽车有限公司 用于调节电能存储器的充电状态的装置和方法
CN108701873A (zh) * 2016-02-08 2018-10-23 西门子股份公司 用于能量存储器的寿命控制器
CN109154635B (zh) * 2016-04-15 2021-01-08 Saft公司 用于确定与电池的蓄电池状态有关的参数值的方法、电池和电子电池管理系统
CN109154635A (zh) * 2016-04-15 2019-01-04 Saft公司 用于确定与电池的蓄电池状态有关的参数值的方法、电池和电子电池管理系统
CN112166049A (zh) * 2018-06-14 2021-01-01 宝马股份公司 用于运行可电运行的机动车的电能量存储器的装置
US11958366B2 (en) 2018-06-14 2024-04-16 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Method for operating an electrical energy store of an electrically operable motor vehicle
CN112166049B (zh) * 2018-06-14 2024-05-24 宝马股份公司 用于运行可电运行的机动车的电能量存储器的装置和方法
CN113261175A (zh) * 2018-12-17 2021-08-13 罗伯特·博世有限公司 为电储能器的运行确定至少一个运行参数的方法及对应的计算机程序、机器可读存储介质和计算机设备
CN113875117A (zh) * 2019-05-31 2021-12-31 戴姆勒股份公司 电池管理系统和电能蓄电器的操作
CN112259813A (zh) * 2020-01-20 2021-01-22 蜂巢能源科技有限公司 电池充放电功率确定方法、系统及设备
CN112259813B (zh) * 2020-01-20 2022-03-29 蜂巢能源科技有限公司 电池充放电功率确定方法、系统及设备
WO2021159955A1 (en) * 2020-02-13 2021-08-19 Ningbo Geely Automobile Research & Development Co., Ltd. A vehicle control system for optimizing energy consumption

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Publication number Publication date
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EP2481123A1 (de) 2012-08-01
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US9184475B2 (en) 2015-11-10
DE102009042656A1 (de) 2011-03-24
CN102473974B (zh) 2014-10-29
US20120176096A1 (en) 2012-07-12

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