CN110035921A - 用于平衡电能存储模块的方法 - Google Patents

用于平衡电能存储模块的方法 Download PDF

Info

Publication number
CN110035921A
CN110035921A CN201680091252.7A CN201680091252A CN110035921A CN 110035921 A CN110035921 A CN 110035921A CN 201680091252 A CN201680091252 A CN 201680091252A CN 110035921 A CN110035921 A CN 110035921A
Authority
CN
China
Prior art keywords
energy storage
storage unit
power storage
balancing
battery
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN201680091252.7A
Other languages
English (en)
Other versions
CN110035921B (zh
Inventor
汉娜·布林格尔松
乔纳斯·赫尔格伦
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Volvo Truck Corp
Original Assignee
Volvo Truck Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Volvo Truck Corp filed Critical Volvo Truck Corp
Publication of CN110035921A publication Critical patent/CN110035921A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN110035921B publication Critical patent/CN110035921B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L58/00—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles
    • B60L58/10—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles for monitoring or controlling batteries
    • B60L58/18—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles for monitoring or controlling batteries of two or more battery modules
    • B60L58/22—Balancing the charge of battery modules
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L50/00—Electric propulsion with power supplied within the vehicle
    • B60L50/50—Electric propulsion with power supplied within the vehicle using propulsion power supplied by batteries or fuel cells
    • B60L50/60—Electric propulsion with power supplied within the vehicle using propulsion power supplied by batteries or fuel cells using power supplied by batteries
    • B60L50/66—Arrangements of batteries
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L58/00—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles
    • B60L58/10—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles for monitoring or controlling batteries
    • B60L58/12—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles for monitoring or controlling batteries responding to state of charge [SoC]
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L58/00—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles
    • B60L58/10—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles for monitoring or controlling batteries
    • B60L58/16—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles for monitoring or controlling batteries responding to battery ageing, e.g. to the number of charging cycles or the state of health [SoH]
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L2200/00—Type of vehicles
    • B60L2200/18—Buses
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L2200/00—Type of vehicles
    • B60L2200/36—Vehicles designed to transport cargo, e.g. trucks
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L2200/00—Type of vehicles
    • B60L2200/40—Working vehicles
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L2240/00—Control parameters of input or output; Target parameters
    • B60L2240/40—Drive Train control parameters
    • B60L2240/54—Drive Train control parameters related to batteries
    • B60L2240/545—Temperature
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L2240/00—Control parameters of input or output; Target parameters
    • B60L2240/60—Navigation input
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L2240/00—Control parameters of input or output; Target parameters
    • B60L2240/60—Navigation input
    • B60L2240/62—Vehicle position
    • B60L2240/622—Vehicle position by satellite navigation
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L2240/00—Control parameters of input or output; Target parameters
    • B60L2240/60—Navigation input
    • B60L2240/62—Vehicle position
    • B60L2240/625—Vehicle position by GSM
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L2240/00—Control parameters of input or output; Target parameters
    • B60L2240/60—Navigation input
    • B60L2240/66—Ambient conditions
    • B60L2240/662—Temperature
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L2260/00—Operating Modes
    • B60L2260/40—Control modes
    • B60L2260/44—Control modes by parameter estimation
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L2260/00—Operating Modes
    • B60L2260/40—Control modes
    • B60L2260/50—Control modes by future state prediction
    • B60L2260/54—Energy consumption estimation
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60Y—INDEXING SCHEME RELATING TO ASPECTS CROSS-CUTTING VEHICLE TECHNOLOGY
    • B60Y2200/00—Type of vehicle
    • B60Y2200/10—Road Vehicles
    • B60Y2200/11—Passenger cars; Automobiles
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60Y—INDEXING SCHEME RELATING TO ASPECTS CROSS-CUTTING VEHICLE TECHNOLOGY
    • B60Y2200/00—Type of vehicle
    • B60Y2200/10—Road Vehicles
    • B60Y2200/14—Trucks; Load vehicles, Busses
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60Y—INDEXING SCHEME RELATING TO ASPECTS CROSS-CUTTING VEHICLE TECHNOLOGY
    • B60Y2200/00—Type of vehicle
    • B60Y2200/40—Special vehicles
    • B60Y2200/41—Construction vehicles, e.g. graders, excavators
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60Y—INDEXING SCHEME RELATING TO ASPECTS CROSS-CUTTING VEHICLE TECHNOLOGY
    • B60Y2200/00—Type of vehicle
    • B60Y2200/90—Vehicles comprising electric prime movers
    • B60Y2200/91—Electric vehicles
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60Y—INDEXING SCHEME RELATING TO ASPECTS CROSS-CUTTING VEHICLE TECHNOLOGY
    • B60Y2200/00—Type of vehicle
    • B60Y2200/90—Vehicles comprising electric prime movers
    • B60Y2200/92—Hybrid vehicles
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/70—Energy storage systems for electromobility, e.g. batteries
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/72—Electric energy management in electromobility
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T90/00—Enabling technologies or technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02T90/10—Technologies relating to charging of electric vehicles
    • Y02T90/16—Information or communication technologies improving the operation of electric vehicles

Abstract

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。

Description

用于平衡电能存储模块的方法
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权利要求1所述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。
因而，本发明是基于如下的领悟：为了使电能存储模块的性能最优，可以引入不同平衡目标类型之间的动态切换。以此方式，本发明能够有利地平衡电能存储模块，以针对电能存储模块的未来工作条件最优化。因为各个单元的电能存储单元特性可能不同，因而，仅针对一个电能存储单元特性进行平衡并不总是用于在所有情形中使电能存储模块的性能最优的最优化策略。例如，平衡电能存储模块的荷电状态可能并不总是最优的，在这样的情况下，通过本发明，有利地选择更好地适合于电能存模块的未来需求的另一平衡目标类型。
根据一个实施例，基于用于车辆的路线信息来确定未来工作条件。该路线信息例如可以与可能影响电能存储模块的工作条件的事件的持续时间有关。该路线信息可以进一步与离这种事件的距离(例如，行驶里程)相关。该路线信息可以进一步与即将到来的下坡或上坡或者到充电站的距离相关。由此，通过使未来工作条件基于路线信息，提供了估计电能存储模块的未来使用情形的有利方式，其中特定的未来工作条件可有利于选择平衡目标类型。
例如可以从全球定位系统接收该路线信息。替代地或另外，该路线信息可以指示车辆的预定路线，其中所述方法可进一步包括：在车辆在预定路线上运行之前接收该路线信息。这样的预定路线可以例如被本地存储在车辆的存储器中，或者从远程数据库(经由“云”)获取。替代地或另外，该路线信息可以经由射频识别(RFID)或GSM网络或任何其它移动网络从与公交站相关的通信单元接收。
在一个实施例中，所述多个平衡目标类型可以包括：第一平衡目标类型，所述第一平衡目标类型包括相对于彼此来平衡电能存储单元的荷电状态；和第二平衡目标类型，所述第二平衡目标类型包括相对于彼此来平衡电能存储单元的开路电压。因而，电能存储单元的平衡可以在根据电能存储单元的荷电状态的平衡和根据电能存储单元的开路电压的平衡之间切换。荷电状态通常以单元的总容量的可用的百分比表示。开路电压是所述单元在未加载状态下的电压。荷电状态和开路电压是本领域技术人员熟知的电能存储特性。在以高精度估计荷电状态估计值的情形中，可以针对荷电状态有利地执行平衡，以便使电能存储模块的可用电能最优。然而，在荷电状态估计值具有低精度的情况下，则可以有利地针对开路电压来平衡电能存储模块，以使电能存储模块的可用电能最优。
所述多个平衡目标类型可以包括平衡以下项：充电能力、放电能力、电能存储单元温度、电能存储单元老化率和电能存储单元阻抗。这些是除了上文提及的荷电状态和开路电压之外的示例性电能存储单元特性。因而，多个平衡目标类型可以被有利的实施，这可以进一步提高电能存储模块的性能。
当前工作条件可以包括以下项中的至少一个：平均充电电力、平均放电电力、峰值充电电力、峰值放电电力、电能存储单元温度或者环境温度、电能存储单元的容量、开路电压、阻抗，或者其组合。因而，多个工作条件可以有利地被包括在本发明的实施例中，用于提高选择最适合的平衡类型的精度。
为了根据平衡目标类型来平衡，有利地执行如下步骤：对选定的电能存储单元放电或充电，使得所述多个电能存储单元的电能存储单元特性的分布是正常分布的，或者使得所述多个电能存储单元的电能存储单元特性相等。
未来工作条件可以包括以下项中的至少一个：到充电事件的时间和充电事件的大小、到放电事件的时间和放电事件的大小、行驶循环的里程、所要求的行驶里程或其组合。因而，利用多个未来工作条件，可以提高选择平衡类型的精度。
所述电能存储单元可以是单个电池单体，由此，所述电能存储模块是用于车辆的电池组。
替代地，所述电能存储单元是包括多个电池单体的电池组。在这种情况下，电能存储模块包括多个电池组，由此，关于这些电池组对电能存储模块执行平衡。
电能存储单体可以是锂离子电池单体，但本领域中已知的其它电池单体将同样适用。
还通过根据权利要求11所述的系统来至少部分地实现所述目的。
根据本发明的第二方面，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系统，所述系统包括电池管理单元，所述电池管理单元包括用于确定电能存储单元的荷电状态的装置和用于确定电能存储单元的开路电压的装置、以及控制单元，所述电能存储模块根据第一平衡目标类型工作，所述电池管理单元被构造成：确定电能存储模块的当前工作条件；其中电池管理单元被进一步构造成：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，所述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。
根据一个实施例，所述系统还包括放电单元，所述放电单元被构造成：根据平衡目标类型，对选定的电能存储单元放电，使得所述多个电能存储单元的电能存储单元特性的分布是正常分布的，或者使得所述多个电能存储单元的电能存储单元特性相等。
根据一个实施例，所述系统还包括充电单元，所述充电单元被构造成：根据平衡目标类型，对选定的电能存储单元充电，使得所述多个电能存储单元的电能存储单元特性的分布是正常分布的，或者使得所述多个电能存储单元的电能存储单元特性相等。
根据一个实施例，所述电池管理单元可以构造成从车辆中GPS接收路线信息。
根据一个实施例，所述电池管理单元可以构造成经由RFID通信或GSM网络或任何其它移动网络从与公交站相关的通信单元接收路线信息。利用这些信息源，可以获得车辆的定位信息。
本发明的第二方面的效果和特征很大程度上类似于上文关于第一方面描述的那些效果和特征。
还提供了一种车辆，所述车辆包括：电能存储模块，该电能存储模块包括多个电能存储单元的；和根据第二方面的系统。
该车辆可以是包括电动发动机的电动车辆，其中所述电能存储模块向电动发动机提供电力，用于为电动车辆提供推进力。
此外，提供了一种计算机程序，所述计算机程序包括程序代码组件，用于当所述程序在计算机上运行时执行第一方面的任一实施例的步骤。
此外，提供了一种携带计算机程序的计算机可读介质，所述计算机程序包括程序代码组件，用于当该程序产品在计算机上运行时执行第一方面的任一实施例的步骤。
另外，提供了一种控制单元，用于控制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平衡，所述控制单元被配置成执行第一方面的任一实施例的步骤。
当研究所附权利要求和以下描述时，本发明的进一步特征和优点将变得显而易见。本领域普通技术人员会意识到，在不偏离本发明的范围的情况下，本发明的不同特征可以组合，以形成除了下文中描述的实施例以外的实施例。
附图说明
参考附图，下面是作为示例引用的本发明的实施例的更详细描述。
在这些图中：
图1是根据本发明的示例实施例的电动公交车形式的车辆；
图2是根据本发明的实施例的概念系统的概略图；
图3a-3b示意性地示出了两个不同电能存储单元的不同电能存储单元特性；
图4是根据本发明的实施例的方法步骤的流程图；
图5示出了在路线上行驶的电动公交车的使用情况；并且
图6概念性地示出了根据本发明的实施例的系统。
具体实施方式
现在，将在下文中参考附图更全面地描述本发明，在附图中示出本发明的示意性实施例。然而，本发明可以许多不同形式的实施，且不应被解释为限于这里阐述的实施例；而是，提供这些实施例是为了充分性和完整性。本领域普通技术人员将认识到，在所附权利要求的范围内可以做出许多修改和变型。相同的附图标记在整个说明书中指代相同的元件。
图1示出了电动公交车5形式的车辆，其包括电池模块1形式的电能存储模块，该电池模块1具有多个电池单元3。电池模块1被布置成向电动发动机(未示出)提供电力，该电动发动机被布置用于为电动公交车5提供推进力。电动公交车5还包括电池管理单元2，该电池管理单元2被构造成根据平衡目标类型来平衡电池模块1。电池管理单元2进一步被构造成监测电池单元特性，例如电池单元3的荷电状态和开路电压。电动公交车5的电池模块1根据第一平衡目标类型而工作，例如，该电池模块可以工作以平衡电池模块1的开路电压。电池单元3可以是用于电池组1的独立电池单体3。替代地，这些电池单元中的每一个可以包括数个电池单体，从而每个电池单元形成一个电池组。在这种情况下，该电池模块包括多个互连的电池组。
电池管理单元2可以包括微处理器、微控制器、可编程数字信号处理器或另一可编程器件。因而，电池管理单元2包括电子电路和连接(未示出)以及处理电路(未示出)，使得电池管理单元2可以与公交车1的不同部件(例如，制动器、悬架、动力传动系、特别是电动发动机、电机、离合器和变速箱)通信，以便至少部分地操作公交车1。电池管理单元2可以包括硬件或软件或者部分硬件或软件的模块，并且使用已知的传输总线(例如CAN总线)和/或无线通信功能来通信。所述处理电路可以是通用处理器或专用处理器。电池管理单元2包括非暂时性存储器，用于在其上存储计算机程序代码和数据。因而，本领域技术人员会意识到，可以通过许多不同的构造来实施电池管理单元2。
图2是本发明的实施例的概念性概略图。电池管理单元2可以从电池模块1接收指示电池模块1的当前工作条件的信息。电池单元的这种当前工作条件可以是平均充电电力(对于某个时间段)、平均放电电力(对于某个时间段)、峰值充电电力、峰值放电电力、电池单元温度、或者环境温度、容量、开路电压、阻抗或其组合。例如，如果所述平衡需要的话，电池管理单元2也可以提供各个单元的充电或放电。另外，电池管理单元2根据多个平衡目标类型204指令电池模块1的平衡。为此目的，电池管理单元2从电池模块1采样指示了电池模块1的当前工作条件的数据。此外，电池管理单元2确定指示了未来使用的未来工作条件，即，未来工作条件是基于未来使用信息206，例如所估计的未来电能消耗。可选地，未来使用信息206包括该车辆的路线信息。电池管理单元2评估当前工作条件和未来工作条件，以便在多个平衡目标类型204中选择最适合的平衡目标类型。基于该评估，电池管理单元2可以确定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。应注意的是，所述平衡目标类型中的每一个均指示待平衡的电能存储单元特性，换言之，待改变的电能存储单元特性。此外，所述平衡目标类型中的每一个均指示唯一的这种电能存储单元特性。
图3a-3b是示意性地示出了两个不同电池单元(分别为图3a和图3b)的电池单元特性的图(301和310)。图3a-3b中所示的特性被示出用于电池单体，例如锂离子电池单体。图3a示出了表示第一电池单体的电池单体特性的三条不同曲线：曲线304示出了开路电压与荷电状态的关系(即，用充电容量表示的荷电状态，x轴)，曲线303示出了放电电力与荷电状态的关系，并且曲线302示出了充电电力与荷电状态的关系。图3b示出了用于第二电池单体的三条不同曲线：曲线314示出了开路电压与荷电状态(即，充电容量)的关系，曲线313示出了放电电力与荷电状态的关系，并且曲线312示出了充电电力与荷电状态的关系。图3a-3b中所示的曲线是电池单体特性的示例，并且示出了电池单体的各自特性可能在单体之间是不同的。换言之，仅关于例如荷电状态进行平衡可能并非在所有情形中都是用于使电池模块的性能最优的最优方案。例如，对两个电池单体，开路电压Vset(305和315)这里被显示为处于相同电平，即，在曲线图301和曲线图310中，电压Vset相同。对于第一电池单体(图3a)，对应的荷电状态(以充电容量表示，x轴)在306处，并且对于第二电池单体(图3b)，对应的荷电状态(以充电容量表示，x轴)在316处。如图所示，尽管对应于相同的开路电压(Vset)，但电池单体的在306和316处的荷电状态不相同。换言之，关于开路电压的平衡不必然提供关于荷电状态的最优平衡情形(反过来当然也成立)。此外，可能也要注意的是，这两个单体在不同的开路电压(图3a中的第一单体在320处，并且图3b中的第二单体在321处)下达到0％的荷电状态。此外，在本示例性情形中，这两个单体的最大可用容量是不同的，即，图3a中的电池单体的最大可用容量322高于图3b中的电池单体的最大可用容量323。
进一步参考图3a-3b，可以观察到，第一单体和第二单体在不同的荷电状态下具有最大充电电力。在图3a中，第一电池单体的最大充电电力被表示为曲线302的最大值，对应的荷电状态在307处。此外，在图3b中，第二电池单体的最大充电电力被表示为曲线312的最大值，对应的荷电状态在317处。因而，通过平衡所述电池模块而使得第一电池单体和第二电池单体的荷电状态相等并不能使电池模块/电池组的可用充电电力最优。替代地，在这种情况下，针对充电电力进行平衡的平衡目标类型更适合。应注意的是，充电电力的最大值这里被用作示例，以示出两个单体的充电电力容量的差异。电池模块被平衡到每个电池单体的最大充电电力的情形不是必须的。
类似地，可以观察到，第一单体和第二单体在不同的荷电状态下具有最大放电电力。在图3a中，第一电池单体的最大放电电力被表示为曲线303的最大值，对应的荷电状态在308处。此外，在图3b中，第二电池单体的最大放电电力被表示为曲线313的最大值，对应的荷电状态在318处。因而，也在这种情况下，通过平衡所述电池模块而使得第一电池单体和第二电池单体的荷电状态相等并不能使电池模块的可用放电电力最优。替代地，在这种情况下，针对放电电力进行平衡的平衡目标类型更适合。应注意的是，放电电力的最大值这里被用作示例，以示出这两个单体的放电电力容量的差异。电池模块被平衡到每个电池单体的最大放电电力的情形不是必须的。
总体来说，在图3a-3b中，注意的是，为了例如针对充电电力或放电电力来优化性能，事实上可能更有利的是调节电池模块的电池单体的荷电状态(或开路电压)而使得它们(荷电状态和/或开路电压)不被平衡，至少在图3a-3b中概念性地示出的这种特定情形中如此。
图4是根据本发明的实施例的方法步骤的流程图。该方法被实施为平衡用于电动车辆的包括多个电能存储单元(例如电池单元)的电能存储模块(例如电池模块)，该电池模块根据第一平衡目标类型工作。在步骤S402中，确定电池模块的当前工作条件。在步骤S404中，确定电池模块的未来工作条件。随后，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S406第二平衡目标类型。如上所述，每个平衡目标类型指示了要被平衡以便实现平衡目标类型的电池单元特性。还存在如下步骤：从根据第一平衡目标类型平衡电池模块切换S408到根据第二平衡目标类型来平衡电池模块。
图5概念性地示出了在路线504上行驶的电动公交车5。沿着该路线，存在充电站502和需要大量动力攀爬的上坡506。在该示例性情形中，假设电动公交车5已经离开充电站502在顺时针方向上沿着路线504行驶。该路线504可以是预定的或者可以在公交车在路线上行驶时被在线接收。在路线504的第一区段508期间，在电池模块最近已在充电站502处充电的情况下，电池管理单元可以根据荷电状态来平衡电池模块。因而，由于最近刚被充电，所以荷电状态可以是已知的，从而以足够高的精度根据荷电状态进行平衡。针对荷电状态进行平衡对电池单元的均匀老化也是有利的。随后，在到达上坡506形式的障碍物之前时的地点510处，未来工作条件要求在上坡506处从电池模块获得优化的放电电力。可能期望最佳放电电力的另一情形是车辆的额外行驶里程。
在期望利用最佳放电电力之前的一些时间(在上坡506处)，电池管理单元从根据荷电状态平衡切换到根据放电电力来平衡，使得可以在达到上坡506之前根据放电电力来平衡电池模块。期望利用最佳放电电力之前的时间取决于当前荷电状态，但可以在例如约30分钟-几小时的范围内。
在上坡506之后，所述电池单元可以处在不同的荷电状态并且被稍微放电，这可能导致不确定的荷电状态估计。此外，未来工作条件指示了离下一个充电事件存在相对长的行驶里程。另外，当前工作条件可以指示在506处爬坡之后的相对高的电池单元温度。总体来说，电池管理单元确定从根据放电电力平衡切换到根据另一平衡目标类型来平衡，该另一平衡目标类型是在位置512处的开路电压。
在稍后的时间，在位置514处，未来工作条件指示了离下一个充电事件的时间(或里程)，特别地，这里公交车5正前往充电站502。因而，电池管理单元确定当前工作条件和未来工作条件，当前工作条件例如可以是具有相对高峰值充电电力的低平均充电电力，未来工作条件是在一定时间内将存在充电事件。电池管理单元然后确定：为了使电池模块对充电事件的工作条件最优，将平衡目标类型从根据开路电压平衡切换到根据充电能力来平衡(即，根据图3a-3b中的曲线302和312)。
应注意的是，图5中的使用情形仅出于示例性目的而被示出，并且其它平衡目标类型之间的切换也是可能的，且另外的未来工作条件是可能的。
此外，根据本发明的实施例也可以用于切换到适合整个路线(离开如路线504)的平衡目标类型。例如，公交车5可以首先在路线504上行驶，其中，关于该具体路线504的路线信息可以用于选择第一平衡目标。随后，可以确定公交车5将在不同路线(未示出)上行驶，所述不同路线例如可以是没有山的长距离路线。因而，在这种情况下可以确定切换到第二平衡目标类型，该第二平衡目标类型更适合整个长距离路线，从而例如根据荷电状态来平衡。在这种情况下，更多时间可用于(例如在路线的改变期间)根据第二平衡类型来平衡，并且该平衡可以工作数小时至数天。这当然也适用于在长距离或中等距离路线上行驶的其它类型的车辆(例如，诸如卡车的重型车辆)，并且可以经常沿着相同路线行驶，但偶尔改变路线，其中由于例如距离或地形，其它平衡目标类型可能更适合。
图6概念性地示出了根据本发明的示例实施例的系统。该系统适于平衡包括多个电池单元3的电池模块1。该系统包括电池管理单元2、用于确定电池单元的荷电状态的装置104和用于确定电池单元的开路电压的装置106、以及控制单元108。用于确定开路电压的装置106可以是电压传感器106，并且例如，可以通过例如在控制单元108上运行的算法104来确定荷电状态。电池模块1根据第一平衡目标类型工作。电池管理模块2被构造成确定电池模块的当前工作条件。确定当前工作条件可以包括确定电池模块1的单元3的开路电压和/或荷电状态。另外，确定当前工作条件可以包括确定温度、容量、阻抗、平均充电电力、平均放电电力、峰值充电电力或峰值放电电力。电池管理单元2被进一步构造成确定电池模块1的未来工作条件，并且选择第二平衡目标类型以根据第二平衡目标类型来平衡，从而从第一平衡目标类型切换到第二平衡目标类型。电池管理单元2可以已经存储有关于平衡目标类型的信息，或者可以从远程服务器接收该信息。为了确定未来工作条件，电池管理单元访问未来使用信息110。该未来使用信息例如可以是存储在存储器中的或从远程服务器接收的预定路线。可选地，电池管理单元与GPS 110通信，用于接收关于未来使用的信息，因而提供信息来确定未来工作条件。也可以从与公交站通信单元110的通信、RFID通信110或GSM网络110或任何其它移动网络110或其组合接收该路线信息。
该系统可以还包括充电单元(未示出)，该充电单元(未示出)被构造成对电池模块1的电池单元3充电。另外，该系统可以还包括放电单元(未示出)，该放电单元(未示出)被构造成使电池模块1的电池单元3放电。这样的充电单元和放电单元在本领域中是已知的。例如，放电单元可以包括漏电阻，其经由开关电路跨电能存储单体或单体群的电极被电连接。当开关电路跨所述单体连接该漏电阻时，单体可以通过该漏电阻消耗其电力。这种类型的平衡在本领域中被称为被动平衡。然而，可以以本领域中已知的各种方式执行平衡。
充电单元被构造成：当电池管理单元2(例如通过控制单元108)确定需要电能用于对电池单元3(或各个单元)充电时，将电能引导到电池单元3。该充电单元可适于从车辆的电能回收系统重新引导电能或者从充电站接收电能并将接收到的电能输送到电池单元3。
根据平衡目标类型进行的平衡可以被执行，使得多个电池单元的电池单元特性的分布至少接近正常分布，或者使得多个电池单元的电池单元特性相等或至少接近相等。可以通过调节各个电池单元的荷电状态来平衡，从而影响所述单元的电池单元特性。作为示例，参考图3a-3b，为了针对放电电力来平衡所述两个单元，并且为简单起见假设能够平衡到第一单元在荷电状态308处具有峰值放电并且第二单元在荷电状态318处具有峰值放电，显然荷电状态(308,318)不相等。换言之，针对一个电池单元特性的平衡可能导致荷电状态的不平衡。替代地，可以通过调节各个电池单元的电压来执行平衡，从而影响所述单元的电池单元特性。类似于以上情形，针对一个电池单元特性(例如，充电电力)的平衡可能导致电压的不平衡。
如从本公开中理解的，本发明同样适用于该电能存储单元包括多个电池单体的情况，并且适用于该电能存储单元是单个电池单体的情况。
所述控制单元可以包括微处理器、微控制器、可编程数字信号处理器或另一可编程器件。
本公开的控制功能可以使用现有的计算机处理器来实施，或者由用于适当系统的为此目的或另一目的而并入的专用计算机处理器来实施，或者由硬线系统实施。在本公开的范围内的实施例包括程序产品，所述程序产品包括机器可读介质，用于在其上携带或存储机器可执行指令或数据结构。这种机器可读介质可以是可以被通用或专用计算机或具有处理器的其它机器访问的任何可用介质。作为示例，这种机器可读介质可以包括RAM、ROM、EPROM、EEPROM、CD-ROM或者其它光盘存储器、磁盘存储器或其它磁性存储装置，或者任何其它介质，所述其它介质可以用于携带或存储机器可执行指令或数据结构的形式的期望的程序代码，并且可以被通用或专用计算机或具有处理器的其它机器访问。当信息通过网络或其它通信连接(硬连线、无线或者硬连线和无线的组合)传递或提供到机器时，该机器适当地将所述连接视为机器可读介质。因而，任何这样的连接都被适当地当成机器可读介质。以上的组合也被包括在机器可读介质的范围内。机器可执行指令例如包括使通用计算机、专用计算机或者专用处理机器执行某一功能或一组功能的指令和数据。
尽管附图可能示出了次序，但所述步骤的顺序可与所描绘的不同。而且，可以同时或部分同时地执行两个或更多个步骤。这样的变型将取决于所选的软件和硬件系统和设计师的选择。所有这样的变型都在本公开的范围内。同样，软件实施方式可以用具有基于规则的逻辑和其它逻辑的标准编程技术来完成，以完成各种连接步骤、处理步骤、比较步骤和决定步骤。另外，尽管已经参考其具体示例性实施例描述了本发明，但对本领域普通技术人员而言，各种修改、变型等将是显而易见的。
应理解的是，本发明不限于上文描述和附图中示出的实施例；而是，本领域技术人员将意识到，在所附权利要求的范围内，可以做出许多修改和变型。例如，尽管已主要针对电动公交车描述了本发明，但本发明应被理解为同样适用于任意类型的电动车辆。

Claims (24)

1.一种用于平衡用于电动车辆(5)的包括多个电能存储单元(3)的电能存储模块(1)的方法，所述电能存储模块(1)根据第一平衡目标类型工作，其中，所述方法包括：
确定(S402)所述电能存储模块的当前工作条件；
其中，所述方法的特征在于以下步骤：
确定(404)所述电能存储模块的未来工作条件；
基于所述当前工作条件和所述未来工作条件，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的电能存储单元特性；以及
从根据所述第一平衡目标类型平衡所述电能存储模块切换(S408)到根据所述第二平衡目标类型来平衡所述电能存储模块。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述未来工作条件是基于用于所述车辆的路线信息(206,110)而确定的。
3.根据权利要求2中的任一项所述的方法，其特征在于，经由射频识别通信、GSM网络或任何其它移动网络，从与公交站通信单元的通信中从全球定位系统接收所述路线信息(206,110)。
4.根据权利要求2中的任一项所述的方法，其特征在于，所述路线信息指示了所述车辆的预定路线(504)，所述方法的特征在于进一步的步骤：
在所述车辆在所述预定路线(504)上运行之前，获取所述路线信息。
5.根据前述权利要求中的任一项所述的方法，其中，所述多个平衡目标类型包括：
第一平衡目标类型，所述第一平衡目标类型包括相对于彼此来平衡所述电能存储单元的荷电状态，和
第二平衡目标类型，所述第二平衡目标类型包括相对于彼此来平衡所述电能存储单元的开路电压。
6.根据前述权利要求中的任一项所述的方法，其特征在于，所述多个平衡目标类型包括平衡以下项：充电能力、放电能力、电能存储单元温度、电能存储单元老化率和电能存储单元阻抗。
7.根据前述权利要求中的任一项所述的方法，其特征在于，所述当前工作条件包括以下项中的至少一个：平均充电电力、平均放电电力、峰值充电电力、峰值放电电力、电能存储单元温度或者环境温度、所述电能存储单元的容量、开路电压、阻抗，或者其组合。
8.根据前述权利要求中的任一项所述的方法，其特征在于，所述未来工作条件包括以下项中的至少一个：到充电事件的时间和所述充电事件的大小、到放电事件的时间和所述放电事件的大小、行驶循环的里程、所要求的行驶里程或其组合。
9.根据前述权利要求中的任一项所述的方法，其中，根据平衡目标类型来平衡的步骤包括：
对选定的电能存储单元放电或充电，使得所述多个电能存储单元的电能存储单元特性的分布是正常分布的，或者使得所述多个电能存储单元的电能存储单元特性相等。
10.根据前述权利要求中的任一项所述的方法，其特征在于，所述电能存储单元是电池单体，并且所述电能存储模块是用于所述车辆的电池组。
11.一种用于平衡用于电动车辆(5)的包括多个电能存储单元(3)的电能存储模块(1)的系统(100)，所述系统包括电池管理单元(2)，所述电池管理单元(2)包括用于确定所述电能存储单元的荷电状态的装置(104)、用于确定所述电能存储单元的开路电压的装置(106)、以及控制单元(108)，所述电能存储模块(1)根据第一平衡目标类型工作，所述电池管理单元被构造成：
确定所述电能存储模块的当前工作条件；
其特征在于，所述电池管理单元进一步被构造成：
确定所述电能存储模块的未来工作条件；
基于所述当前工作条件和所述未来工作条件，在多个预定的平衡目标类型(204)中选择第二平衡目标类型，所述平衡目标类型指示了待平衡的电能存储单元特性；以及
从根据所述第一平衡目标类型平衡所述电能存储模块切换到根据所述第二平衡目标类型来平衡所述电能存储模块。
12.根据权利要求11所述的系统，其特征在于，所述系统还包括放电单元，所述放电单元被构造成：根据平衡目标类型，对选定的电能存储单元放电，使得所述多个电能存储单元的电能存储单元特性的分布是正常分布的，或者使得所述多个电能存储单元的所述电能存储单元特性相等。
13.根据权利要求11或12所述的系统，其特征在于，所述系统还包括充电单元，所述充电单元被构造成：根据平衡目标类型，对选定的电能存储单元充电，使得所述多个电能存储单元的电能存储单元特性的分布是正常分布的，或者使得所述多个电能存储单元的所述电能存储单元特性相等。
14.根据权利要求11至13中的任一项所述的系统，其特征在于，所述未来工作条件是基于用于所述车辆的路线信息而确定的。
15.根据权利要求14所述的系统，其特征在于，所述电池管理单元被构造成：从与公交站通信单元的通信、RFID通信、GSM网络或任何其它网络而从所述车辆中的GPS(110)接收所述路线信息。
16.根据权利要求11至15中的任一项所述的系统，其特征在于，所述多个平衡目标类型包括平衡以下项：充电能力、放电能力、电能存储单元温度、电能存储单元老化率和电能存储单元阻抗。
17.根据权利要求11至16中的任一项所述的系统，其特征在于，所述当前工作条件包括以下项中的至少一个：平均充电电力、平均放电电力、峰值充电电力、峰值放电电力、电能存储单元温度或者环境温度、所述电能存储单元的容量、开路电压、阻抗，或者其组合。
18.根据权利要求11至17中的任一项所述的系统，其特征在于，所述未来工作条件包括以下项中的至少一个：到充电事件的时间和所述充电事件的大小、到放电事件的时间和所述放电事件的大小、行驶循环的里程、所要求的行驶里程或其组合。
19.根据权利要求11至18中的任一项所述的系统，其特征在于，所述电能存储单元是单个电池单体，并且所述电能存储模块是用于所述车辆的电池组。
20.一种车辆(5)，包括：
包括多个电能存储单元(3)的电能存储模块(1)；和
根据权利要求11至19中的任一项所述的系统(100)。
21.根据权利要求20所述的车辆，其中，所述车辆是包括电动发动机的电动车辆，其中所述电能存储模块向所述电动发动机提供电力，用于为所述电动车辆提供推进力。
22.一种计算机程序，所述计算机程序包括程序代码组件，用于当所述程序在计算机上运行时执行根据权利要求1-10中的任一项所述的步骤。
23.一种携带计算机程序的计算机可读介质，所述计算机程序包括程序代码组件，用于当所述程序产品在计算机上运行时执行根据权利要求1-10中的任一项所述的步骤。
24.一种控制单元，所述控制单元用于控制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平衡，所述控制单元被配置成执行根据权利要求1-10中的任一项所述的方法的步骤。
CN201680091252.7A 2016-12-01 2016-12-01 用于平衡电能存储模块的方法 Active CN110035921B (zh)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/EP2016/079456 WO2018099566A1 (en) 2016-12-01 2016-12-01 A method for balancing an electrical energy storage module

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN110035921A true CN110035921A (zh) 2019-07-19
CN110035921B CN110035921B (zh) 2022-07-29

Family

ID=57460518

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201680091252.7A Active CN110035921B (zh) 2016-12-01 2016-12-01 用于平衡电能存储模块的方法

Country Status (5)

Country Link
US (1) US11192467B2 (zh)
EP (1) EP3548329A1 (zh)
KR (1) KR102237582B1 (zh)
CN (1) CN110035921B (zh)
WO (1) WO2018099566A1 (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113891816A (zh) * 2019-08-07 2022-01-04 宝马股份公司 用于至少部分电驱动的车辆的多电压储存器系统

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114080330A (zh) * 2019-07-04 2022-02-22 沃尔沃卡车集团 一种控制电池组的电连接的方法
US20230191915A1 (en) * 2021-12-21 2023-06-22 Caterpillar Inc. Fleet and trolley system for zero-emission machines

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010081731A (ja) * 2008-09-26 2010-04-08 Mazda Motor Corp 自動車のバッテリ制御方法及びその装置
CN102203626A (zh) * 2008-08-08 2011-09-28 株式会社Lg化学 使用电池单体的电压变化模式的电池单体平衡设备和方法
US20110316520A1 (en) * 2010-06-28 2011-12-29 Hitachi Vehicle Energy, Ltd. Battery Control Circuit
US20140152232A1 (en) * 2012-11-30 2014-06-05 GM Global Technology Operations LLC Systems and methods for balancing a vehicle battery system
CN104823351A (zh) * 2012-11-30 2015-08-05 特斯拉汽车公司 对串联连接的电池元件中的过度放电事件的响应
US20150367744A1 (en) * 2013-02-14 2015-12-24 Renault S.A.S. Managing the charging of a battery

Family Cites Families (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20020120906A1 (en) * 2000-07-17 2002-08-29 Lei Xia Behavioral modeling and analysis of galvanic devices
US6700350B2 (en) * 2002-05-30 2004-03-02 Texas Instruments Incorporated Method and apparatus for controlling charge balance among cells while charging a battery array
US7193392B2 (en) * 2002-11-25 2007-03-20 Tiax Llc System and method for determining and balancing state of charge among series connected electrical energy storage units
US7525285B2 (en) 2004-11-11 2009-04-28 Lg Chem, Ltd. Method and system for cell equalization using state of charge
CN101067644B (zh) * 2007-04-20 2010-05-26 杭州高特电子设备有限公司 蓄电池性能分析专家诊断方法
JP5098983B2 (ja) * 2008-12-09 2012-12-12 株式会社デンソー 組電池の容量調整装置
US8004243B2 (en) * 2009-04-08 2011-08-23 Tesla Motors, Inc. Battery capacity estimating method and apparatus
CN101917038B (zh) 2010-08-05 2014-01-15 惠州市亿能电子有限公司 动力电池组充电均衡控制方法
DE102010039913A1 (de) 2010-08-30 2012-03-01 Sb Limotive Company Ltd. Verfahren zum Ausbalancieren von Ladezuständen einer Batterie mit mehreren Batteriezellen sowie ein entsprechendes Batteriemanagementsystem und eine Batterie
TW201214919A (en) * 2010-09-24 2012-04-01 Lite On Clean Energy Technology Corp Hybrid battery module and battery management method
JP5533725B2 (ja) 2011-02-17 2014-06-25 トヨタ自動車株式会社 車両の充電装置
US9139103B2 (en) 2011-07-28 2015-09-22 Ford Global Technologies, Llc Battery cell capacity balancing system and method
US20130043840A1 (en) 2011-08-16 2013-02-21 GM Global Technology Operations LLC Systems and methods for performing cell balancing in a vehicle using cell capacities
US9379416B2 (en) 2012-10-22 2016-06-28 GM Global Technology Operations LLC Method for performing cell balancing of a battery system based on cell capacity values
CN105378497B (zh) * 2013-06-19 2019-03-05 沃尔沃卡车集团 用于评估混合动力车辆电池健康状态的方法
US20150207344A1 (en) 2014-01-17 2015-07-23 General Electric Company Configurable hybrid energy storage system and method
JP5954357B2 (ja) * 2014-05-16 2016-07-20 トヨタ自動車株式会社 車両制御装置
US10263436B2 (en) * 2014-10-20 2019-04-16 Powin Energy Corporation Electrical energy storage unit and control system and applications thereof
US20160380460A1 (en) * 2015-06-24 2016-12-29 Wind Inertia Technologies, S.L. Method and electrical energy storage unit for the of electrical power supply to a power grid node
CN110395142A (zh) * 2019-07-16 2019-11-01 奇瑞新能源汽车股份有限公司 一种自适应模糊神经网络电池均衡控制方法及其控制系统

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102203626A (zh) * 2008-08-08 2011-09-28 株式会社Lg化学 使用电池单体的电压变化模式的电池单体平衡设备和方法
JP2010081731A (ja) * 2008-09-26 2010-04-08 Mazda Motor Corp 自動車のバッテリ制御方法及びその装置
US20110316520A1 (en) * 2010-06-28 2011-12-29 Hitachi Vehicle Energy, Ltd. Battery Control Circuit
US20140152232A1 (en) * 2012-11-30 2014-06-05 GM Global Technology Operations LLC Systems and methods for balancing a vehicle battery system
CN104823351A (zh) * 2012-11-30 2015-08-05 特斯拉汽车公司 对串联连接的电池元件中的过度放电事件的响应
US20150367744A1 (en) * 2013-02-14 2015-12-24 Renault S.A.S. Managing the charging of a battery

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113891816A (zh) * 2019-08-07 2022-01-04 宝马股份公司 用于至少部分电驱动的车辆的多电压储存器系统
US11951871B2 (en) 2019-08-07 2024-04-09 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Multi-voltage storage system for an at least partly electrically driven vehicle

Also Published As

Publication number Publication date
US20190299811A1 (en) 2019-10-03
CN110035921B (zh) 2022-07-29
KR20190090396A (ko) 2019-08-01
WO2018099566A1 (en) 2018-06-07
US11192467B2 (en) 2021-12-07
EP3548329A1 (en) 2019-10-09
KR102237582B1 (ko) 2021-04-08

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6688923B2 (ja) 情報出力方法、情報提示装置及び情報出力システム
CN111612204B (zh) 用于优化电池组的性能的系统、方法和存储介质
CN104396115B (zh) 控制二次电池单元的充电容量平衡操作的设备和方法
CN107003357B (zh) 基于无线网络的电池管理系统
CN111612205A (zh) 用于针对驾驶路线确定目标电池充电水平的系统和方法
EP3699836A1 (en) Method for determining charging strategy of spent batteries in battery swap station, and device
EP3548327B1 (en) A system and a method for selecting energy storage cells for balancing of an electrical energy storage pack
CN111610459A (zh) 用于预测电池组的放电曲线的系统、方法和存储介质
JP2017099271A (ja) バッテリ制御方法、バッテリ制御装置、及びバッテリパック
CN108357382A (zh) 电池充电方法和系统、远程监控平台和存储介质
CN112055912A (zh) 电池管理装置、电池信息处理系统以及电池信息处理方法
CN104025419B (zh) 用于管理电池的电池单元的电量的方法和系统
WO2019105917A1 (en) Battery pack optimization transport planning method
US10300806B2 (en) Vehicle and method for controlling a battery in a vehicle
CN107031444A (zh) 用于确定移动充电车充电路径的方法和设备
CN110035921A (zh) 用于平衡电能存储模块的方法
GB2516120A (en) Methods and systems for delivering electric energy
US11084387B2 (en) Systems, methods, and storage media for arranging a plurality of cells in a vehicle battery pack
CN110015120A (zh) 电力管理系统、服务器和车辆
US20220126723A1 (en) Battery assessment for electric vehicle fleet
KR20170060617A (ko) 재충전 가능한 배터리의 작동 방법
KR101822824B1 (ko) 전력저장시스템의 충방전 분배장치 및 그 방법
CN103580095A (zh) 电池控制单元、充放电单元、电力控制单元、电池单元
JP5987529B2 (ja) 電気自動車の配車システム
US20230176137A1 (en) Method and system for determining a remaining useful lifetime of a battery

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant