CN110780207A - 用于监控电池状态的方法、监控装置以及机动车 - Google Patents

用于监控电池状态的方法、监控装置以及机动车 Download PDF

Info

Publication number
CN110780207A
CN110780207A CN201910676227.0A CN201910676227A CN110780207A CN 110780207 A CN110780207 A CN 110780207A CN 201910676227 A CN201910676227 A CN 201910676227A CN 110780207 A CN110780207 A CN 110780207A
Authority
CN
China
Prior art keywords
battery
capacity
determined
charge
value
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
CN201910676227.0A
Other languages
English (en)
Other versions
CN110780207B (zh
Inventor
C·盖斯
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.)
Audi AG
Original Assignee
Audi AG
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 Audi AG filed Critical Audi AG
Publication of CN110780207A publication Critical patent/CN110780207A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN110780207B publication Critical patent/CN110780207B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
    • G01R31/36—Arrangements for testing, measuring or monitoring the electrical condition of accumulators or electric batteries, e.g. capacity or state of charge [SoC]
    • G01R31/382—Arrangements for monitoring battery or accumulator variables, e.g. SoC
    • G01R31/3842—Arrangements for monitoring battery or accumulator variables, e.g. SoC combining voltage and current measurements
    • 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]
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
    • G01R31/36—Arrangements for testing, measuring or monitoring the electrical condition of accumulators or electric batteries, e.g. capacity or state of charge [SoC]
    • G01R31/382—Arrangements for monitoring battery or accumulator variables, e.g. SoC
    • G01R31/3828—Arrangements for monitoring battery or accumulator variables, e.g. SoC using current integration
    • 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]
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
    • G01R31/005—Testing of electric installations on transport means
    • G01R31/006—Testing of electric installations on transport means on road vehicles, e.g. automobiles or trucks
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
    • G01R31/36—Arrangements for testing, measuring or monitoring the electrical condition of accumulators or electric batteries, e.g. capacity or state of charge [SoC]
    • G01R31/367—Software therefor, e.g. for battery testing using modelling or look-up tables
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
    • G01R31/36—Arrangements for testing, measuring or monitoring the electrical condition of accumulators or electric batteries, e.g. capacity or state of charge [SoC]
    • G01R31/392—Determining battery ageing or deterioration, e.g. state of health
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
    • G01R31/36—Arrangements for testing, measuring or monitoring the electrical condition of accumulators or electric batteries, e.g. capacity or state of charge [SoC]
    • G01R31/396—Acquisition or processing of data for testing or for monitoring individual cells or groups of cells within a battery
    • 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
    • B60L2240/547—Voltage
    • 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
    • B60L2240/549—Current
    • 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
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
    • G01R31/005—Testing of electric installations on transport means
    • G01R31/006—Testing of electric installations on transport means on road vehicles, e.g. automobiles or trucks
    • G01R31/007—Testing of electric installations on transport means on road vehicles, e.g. automobiles or trucks using microprocessors or computers
    • 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

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Sustainable Energy (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Secondary Cells (AREA)
  • Tests Of Electric Status Of Batteries (AREA)

Abstract

本发明涉及一种用于监控电池(14)的状态的方法，其中，在测量循环期间检测电池电流(I)，并根据所检测的电池电流(I)求得输入给电池(14)和/或从电池(14)中提取的电荷量(ΔQ)。此外，根据所求得的电荷量(ΔQ)在确定的电池(14)松弛时间——在松弛时间期间，电池(14)在给电池(14)输入能量和/或从电池(14)中提取能量的加载阶段之后处于未被加载的状态中——过去之前求得用于电池(14)容量(C)的估计值(CS、CS0、CS1、CS2、CSn)，并根据容量(C)的估计值(CS、CS0、CS1、CS2、CSn)确定：电池(14)的容量(C)是否高于可预给定的限值(G)。

Description

用于监控电池状态的方法、监控装置以及机动车
技术领域
本发明涉及一种用于监控电池状态的方法，其中，在测量循环期间检测电池电流，并且根据所检测的电池电流求得在该测量循环期间输入给电池的和/或从电池中提取的电荷量，并且根据所求得的电荷量求得电池的参数。本发明也包括一种用于监控电池状态的监控装置，以及一种机动车。
背景技术
为了预防例如由于老化引起的电池功能故障和由此可能引起的危险情况，需要定期地检查并由此监控电池状态、尤其是电池的健康状态。这尤其适用于机动车中的高压电池。为此，从现有技术中已知不同的方法。例如，专利文献DE 10 2013 010 311 A1描述了一种用于确定机动车中的高压电池的各电池单电芯的状态的方法，在其中，求得锂离子电池的当前老化状态。为此，使用现有的且给出到车辆的总线系统上的、单电芯监控的测量量，尤其是在此，在考虑流过的电流量和第一电量状态以及第二电量状态的情况下计算容量或与全新状态相比出现的容量损失。在此，通过在考虑温度的情况下将所检测的第一空载电压与储存在查询表中的电压值比较，确定第一电量状态。在电池充电或放电之后，通过再次在考虑温度的情况下将所检测的第二空载电压与储存在查询表中的电压值比较，确定第二电量状态。在此，空载电压又在经过可预给定的时间段(所谓的松弛时间)之后才检测，在该时间段期间，高压电池处于未被加载的状态中。仅在这种情况下，也就是说当电池完全松弛时，可准确地确定空载电压和从中计算出的参量、例如电池的容量。
在此问题是，尽可能准确地确定电池电容的前提条件非常难以满足。除了需要在松弛时间过去之后才能求得电池的静止电压/无载电压之外，荷电状态偏移(也就是说在电池的第一荷电状态和第二荷电状态之间的差)也必须非常大，也就是说至少为60％，以便能足够准确地确定容量。然而，在车辆中，期望的是，当电池相对较空地停下车辆时，用户常常希望立即对其车辆充电。因此，在这种情形中不能求得空载电压，因为为此在允许给机动车电池再次充电之前，必须等待15分钟至数小时的松弛时间。仅仅满电的或电量用掉不多的车辆能够预计足够长时间地静止，以便能够基于静止电压计算荷电状态。此外，在具有高的有效距离/续航里程的电池电动车辆中，通常几乎不能实现大于60％的荷电状态偏移。因此，其结果是，常常几乎不能以很好的精度确定电池的容量，因为为此所需的前提条件很难满足。然而，为确保更高的安全性，希望能够提高可成功进行的车辆电池诊断的次数。
此外，专利文献WO 2007/048367 A1描述了一种用于确定电池的老化状态的方法，在其中，确定电池的多个参数，并建立它们的相互关系。例如，在此，可根据电荷转移和荷电状态变化的关系确定容量。
此外，专利文献DE 100 56 968 A1描述了一种用于使机动车的车载电网运行的方法，在其中，确定电池的状态，并且对于所确定的电池状态低于可预设的限值的情况，利用控制信号加载至少一个子系统，由此使该子系统转变到修正的运行模式中。在此，通过确定电池充电量或电池放电量来实施对电池状态的监控。例如可通过在电池未被加载的情况中测量与荷电状态成比例的静止电压并且通过在车辆行驶时对电池电流进行积分，直接在电池上求得电池荷电状态。
在这些方法中，也出现以上描述的问题，从而在这里诊断可能性的前提条件也难以满足。
发明内容
因此，本发明的目的是，提供一种用于监控电池状态的方法、一种监控装置以及一种机动车，其实现，提高可成功实施的与电池相关的诊断的次数。
该目的通过具有根据相应的独立权利要求所述的特征的、用于监控电池状态的方法、监控装置以及机动车实现。本发明的有利的设计方案是从属权利要求、说明书以及附图的主题。
在根据本发明的用于监控电池状态的方法中，在测量循环期间检测电池电流，并根据所检测的电池电流求得在测量循环期间输入给电池和/或从电池中提取的电荷量。接着，根据所求得的电荷量求得电池的参数。此外，在确定的电池松弛时间——在该松弛时间期间，电池在为电池输输入能量和/或从电池中提取能量的加载阶段之后、尤其是在测量循环期间处于未被加载的状态中——过去之前求得用于电池容量的估计值作为参数，并根据用于容量的估计值确定：电池的容量是否高于可预给定的限值。
本发明基于这样的认识，即，为了确定电池的容量是否高于可预给定的限值，不必准确地确定电池容量。此时，尤其足够的是，确定例如求得的电池容量的值是否在误差公差之内高于可预给定的限值。由此有利地，尽管在确定容量方面具有相对较大的不确定性或测量误差时，也经常能确定：电池容量是否高于限值。这又实现了，可通过特别简单的方法，尤其是主要借助于至少向下估计来确定用于电池容量的估计值、也就是说例如最小容量的估计值，其中，例如不必等待电池的松弛时间过去，并且也不一定需要确定的荷电状态偏移。因为由此有利地不必再等待确定的电池松弛时间才能够得到与电池的容量是否高于可预给定的限值有关的结论，所以可显著提高诊断频率，即使不是每个估计值(例如由于其过大的误差公差)都导致成功进行诊断、也就是说得到诊断结果。尤其是，根据本发明的方法或其实施方式可附加于传统诊断方法而使用，从而刚好当由于过大的测量不精确性不是每次实施方法都导致成功诊断时，至少能总体显著提高诊断的频率。也刚好就电池健康状态的评估而言，重要的仅仅是确定：电池是处于健康的状态中还是处于可能危险的状态中，这又可借助于阈值来衡量。同样地，为此，准确地知道电池容量也不重要，而仅仅重要的是，能用于衡量健康状态的电池容量是否高于预确定的限值。因此，为了提高成功诊断的次数，确定电池的容量高于可预给定的限值、例如参数化的最小限值就足够了，然而为此不必在每次情况中都精确地计算电池的容量。因此可动用特别简单且有利的计算方法，其能够在明显更频繁的情形中使用，因为为了进行该容量确定方法，不必在测量循环末尾等待确定的电池松弛时间过去。
电池通常可包括至少一个电池单体，然而优选地包括多个电池单体。优选地，电池构造成用于机动车的、尤其是用于电动车或混合动力车的高压电池。电池的松弛时间表示在电池的加载阶段之后的如下时间，在该时间期间电池处于未被加载的状态中，尤其是直至电池完全转变到静止状态。在电池的松弛时间期间，电池的空载电压、也就是说当未联接负载时电池的电压发生变化，直至松弛时间过去。随后电池的空载电压才不再发生变化。换句话说，电池的松弛时间定义成，直至电池的空载电压不再发生变化并且因此电池处于松弛的状态中的持续时间。该松弛时间可与不同的参数和影响因素相关，例如与电池的类型、温度、之前的加载的形式等。借助于确定电池的容量是否高于可预给定的限值，来监控电池的状态、尤其是其健康状态。例如，如果确定：电池的容量高于可预给定的限值，则电池的状态被视为正常。如果取而代之确定：电池的容量不高于可预给定的限值，尤其是低于可预给定的限值，则电池的状态被归为不正常，并且因此可例如将相应的故障记录写入故障存储器中和/或通过机动车为驾驶员给出警报。
优选地，尤其是只要情况允许，就重复进行根据本发明的方法或其实施方式之一，由此可使成功诊断的次数最大。
在本发明的特别简单且有利的实施方式中，在测量循环期间输入给电池和/或从电池提取的电荷量表示用于最小容量的估计值。以简单的方式，可根据所检测的电池电流确定电荷量。例如，如果应检查：电池是否还具有其在全新状态中的容量的至少50％，并且在全新状态中电池的容量例如为50安培小时，则因此必须检查：电池的当前总容量是否还为25安培小时。现在，如果例如在行驶期间根据所检测的电池电流确定：已经从电池提取了大于25安培小时的电量，则同时也确定，电池的容量还必须为至少25安培小时并因此即电池容量必须高于可预给定的限值、即25安培小时，而与电池的总容量现在刚好多大无关。在充电时也可确定同样内容。如果根据充电电流例如确定：电池在充电时接收了大于25安培小时的电量，则同时也可确定：电池的容量大于25安培小时并且由此又高于可预给定的限值。因此，在这两种情况中，都可以以特别简单的方式进行成功的诊断，而不必准确地确定电池的容量。因此，在行驶期间以及在每次充电时都能随时进行这种诊断，而这里不必满足确定的前提，例如松弛时间过去，等。
如果在行驶期间或在充电时例如没有达到25安培小时的有效的电荷流量/电荷通过量，也就是说最终总共从电池提取的或输入给电池的电荷量，则保持诊断不结束，这是因为还不能给出关于电池的容量是否高于可预给定的限值的结论。然而尽管如此，当附加于传统方法使用该方法时，可总体提高成功诊断的次数。因为本来就通常监控电池电流并且将其用于确定容量，所以也有利地可在没有任何成本增加的情况下以简单的方式实施该方法。该方法也明显更快地提供结果，因为即使尚未计算出准确的容量值，但一旦例如在行驶期间确定：现在已经一口气(也就是说，在此期间没有通过回收或附加的内燃机再次充电)从电池提取了25安培小时的电量，或者一旦在充电过程中给电池输入了大于25安培小时的电量，就可立即给出正的诊断结果。在此，应再次明确指出的是，在此所述的参量、尤其是25安培小时仅仅用于解释。即，一般来说，可根据要求预给定电池最小容量的任意限值，例如相对于在全新状态中的电池的容量的百分比限值或绝对值。
优选地，借助于电池电流的时间积分求得在测量循环期间输入给电池的和/或从电池提取的电荷量。此时，该积分尤其是也考虑电池电流的正负号，从而该积分最终提供在积分时间段期间输入给电池的或从电池提取的有效的电荷量。
在如此确定电荷量时，如在每种测量方法中一样，必然出现测量误差。因此，本发明的一种尤其有利的设计方案给出，根据在测量循环期间进行的总的电荷流量求得用于所求得的电荷量的最大测量误差，其中，在求取估计值时考虑该最大测量误差，尤其是其中，估计值表示所求得的电荷量减去最大测量误差。备选地，该测量误差也可以以相应的方式被可预给定的限值考虑，于是可以选择使该可预给定的限值例如增大了最大测量误差。通过考虑最大可能的测量误差，在可能出现大的测量误差时也有利地始终可保证，不出现误诊断。在上面描述的示例中，估计值表示输入给电池的和/或从电池提取的有效电荷量。由于该电荷量可通过电流积分来确定，唯一的测量误差就是通过电流积分带来的测量误差。在将该确定方法扩展用于确定最小容量的估计值时(以下还将详细描述)，在所述最大测量误差中除了仅涉及电流积分的误差外还可考虑其它误差估计。然而，由于所有所描述的方法都基于用于确定所提取的或输入的电荷量的电流积分，尤其有利的是，在确定估计值时或者在将估计值与可预给定的限值比较时，至少考虑所求得的电荷量的最大测量误差。
作为在电流积分时的最大误差，例如可考虑总电荷流量的1％。在此，总电荷流量表示在测量循环中电池经受的电荷流量，而与现在是从电池中提取电量还是输入电量还是部分地提取并再次输入电量无关。例如，如果在测量循环期间，首先从电池提取了10安培小时的电荷量并且紧接着再次输入了10安培小时的电荷量，则总电荷流量为20安培小时，而在这种情况中的净电荷流量或净电荷量为0。即，总电荷流量总是大于或等于净电荷量。
现在，为了进行说明，根据一个示例展示电流积分的误差计算：在该示例中，从开始到结束总共转换了50安培小时的电量。从中，以1％的线性误差得到电流积分的在最坏情况中500毫安小时的不精确性。相对于从开始到结束40Ah的净电量差，得到0.5/40＝1.25％的电流测量不精确性。由此，可精确地确定：容量计算具有怎样的最大误差或最差可能出现的误差。
因此，电荷流量越高，净电量差或净电荷量必须更多地超过所要求的最小阈值，以便能够给出更可靠的结论。这一点现在以有利的方式毫无疑问可通过考虑最大测量误差来保证。
在本发明的另一有利的设计方案中，所述估计值为所求得的电荷量与电池的荷电状态变化值的比。电池的荷电状态也被称为State of Charge(SOC)。现在，通过对所求得的电荷量和电池的荷电状态变化求商，可还更准确地估计电池的容量。例如，如果在测量循环期间从电池提取了25安培小时的电量，并且此时电池的荷电状态从100％减小到50％，则例如可推断出，电池的容量约为50安培小时。以这种方式，有利地，当将给电池输入或从电池提取仅仅很少的、自身低于所要求的容量限值的电量时，也可估计电池的容量。因此，这实现了在较低的电荷量时也可能成功进行诊断。
通常，通过在测量循环开始和结束时测量静止电压求得电池的起始和最终荷电状态。然而，这具有开头描述的缺点，即，电池为此必须处于松弛的状态中，以能够尽可能准确地确定电池的静止电压。该问题也有利地通过以下描述的本发明的设计方案来消除或弥补。
首先，为了求得荷电状态变化，在测量循环开始时根据对电池电压的电压测量求得电池的初始荷电状态，而电池处于未被加载的状态中。尤其是，电池此时优选地不仅处于未被加载的状态中，而且处于松弛的状态中，也就是说，在电池的空载电压不变的状态中。在此，本发明也基于如下认识，即，在大多数情况中，在测量循环开始时经常能毫无困难地确定静止电压。换句话说，经常出现，在随后的加载阶段之前、例如在随后开始行驶之前，几乎充满电的电池处于完全松弛的状态中。如果用户例如在家为其机动车充了一晚上电，则在用户在早上开始行驶之前，电池通常已经长时间充电，并且在该时间期间已经完全过渡到松弛的状态中。由此，有利地，在很常见的情况中，可非常准确地基于测量电池静止电压而确定电池的初始荷电状态。尤其是，借助于查询表基于所测得的电池电压求得电池的荷电状态、特别是初始荷电状态。在该查询表中，此时优选地也考虑电池温度，由此优选地同样也在确定电池电压时测量该电池温度。
现在，如根据本发明的另一实施例规定的那样，尤其有利的是，为了求得荷电状态变化，在测量循环结束时根据所检测到的电池电流并且根据在之前的测量循环中已经求得的电池的容量值来求得最终荷电状态。即，换句话说，在测量循环结束时电池的荷电状态不是同样通过电池的电压测量、尤其是静止电压测量来实施的，而是取而代之地基于电池电流来计算。这具有很大的优点，即，在测量循环结束时不必再等待电池松弛时间过去。例如，如果电池满电，也就是说初始荷电状态为100％，并且紧接着电池经受加载阶段，则可根据以下公式计算最终荷电状态：
SOCE＝1–∫I(t)dt/C
在此，I(t)表示尤其是在加载阶段期间在时间上检测到的电池电流，C表示电池的容量，SOCE表示电池的最终荷电状态。因此，为了基于电流测量确定电池的最终荷电状态，还需要知道电池的容量。为此，现在有利地可调用之前确定的用于电池的容量的估计值作为估计值。在此，该用于电池容量的估计值可以以任意方式求得，例如也可根据现有技术中已知的方法，或者每次当根据刚才描述的实施方式求得新的容量值时，储存该容量值，并在重新求取时将调用该容量值作为之前的容量值。由此，有利地，可基于之前的容量值根据电流测量近似求得当前的最终荷电状态，并从中又最终求得用于电池容量的当前估计值。该用于电池容量的当前估计值可如以上已经描述的那样求得，即，是所求得的电荷量相对于电池的荷电状态变化值的比，其中，荷电状态变化同样也表示初始荷电状态与最终荷电状态的差、尤其是差值，并且其中，同样也基于电池静止电压的测量来求得初始荷电状态，而基于所检测的电池电流和之前求得的电池容量值来确定最终荷电状态，如刚刚描述的那样。
有利地，现在也可再次考虑最大测量误差。该最大测量误差尤其是包含以上描述的、在求得电荷量时得到的电流积分的误差。但是，备选地或附加地，在此也可考虑其它误差。例如，也可为之前求得的容量值分配相应的测量误差。此外可规定，仅仅当之前求得的容量值是在不太长的时间之前、也就是说在不太大的可规定的时间段之前(例如最多一个月之前或相似数量级的时间段之前)被确定的，根据所描述的方法求得的电池容量估计值才是可靠的。此外，针对该之前求得的容量值，也可认为，求得之前的容量值所经过的时间跨度越长，最大测量误差越大。例如，同样可以为基于测得的静止电压的、初始荷电状态的确定假设相应的最大可能的测量误差。这最终给出了所求得的容量估计值与电池的实际容量可相差的最大可能的总误差。现在，这同样也可有利地在诊断时加以考虑，尤其在将估计值与可预给定的限值相比较时。由此，在此也又可排除可能的误诊断。
在本发明的另一有利的设计方案中，在测量循环结束时，在时间上先后相继地求得多个第二电池电压，而此时电池处于未被加载的状态中，但是还不必完全松弛，其中，根据这些第二电池电压求得相应的第二最终荷电状态值，根据第二最终荷电状态值求得相应的容量值、尤其是容量估计值。在此，针对容量值随时间增加并且时间上的第一容量值大于可预给定的限值的情况，可确定：电池的容量高于限值。而针对容量值随时间减小并且时间上的第一容量值小于可预给定的限值的情况，可确定：电池的容量低于限值。针对容量值随时间增加并且时间上的第一容量值小于可预给定的限值的其他情况，或者针对容量值随时间减小并且时间上的第一容量值大于可预给定的限值的其他情况，对容量值进行时间上的插值，并且根据该插值确定估计值。
通过本发明的该有利的设计方案，可在松弛期间通过在时间上先后相继地求得多个容量值而例如连续地计算电池的容量、尤其是其估计值。例如，如果所计算的容量在松弛开始时便已超过最小阈值、也就是说可预确定的限值，并且在松弛过程中容量继续增加，则在这种情况中也能可靠地推断出，电池的容量高于限值。甚至当在松弛开始时所估计的容量尚未高于限值然，然而在松弛过程中增加并且超过限值时，在该时刻同样可立即推断出，电池的容量也高于该限值。相同的内容也适用于相反的情况，在其中，重复求得的电池的容量值或其估计值随时间减小。于是，如果所求得的容量值之一低于限值，或者容量值中的第一容量值已经低于限值，并且容量继续减小，则在这种情况中也可可靠地推断出，电池的容量低于限值。与之不同地，如果在容量值升高的情况中求得的第一容量估计值高于限值或者在容量值随时间减小的情况中求得的第一容量值低于限值，则为了能尽可能及时地做出结论或诊断，不必等待松弛时间完全过去，有利地对此还进行插值法。例如，如果求得的第一容量估计值高于限值并且容量值在松弛过程中减小，则现在可对该走向进行时间上的插值，并且根据该插值求得：预计是否会低于限值。相同的内容也适用于相反的情况，即，所求得的、时间上第一的容量值尚低于限值，但是容量值在松弛期间还随着时间升高。由此，现在有利地可基于电流积分与荷电状态偏移的比求得电池的容量，其中，相应的初始和结束荷电状态再次根据对电池静止电压的相应的测量来进行。然而，在此，为了求得电池的最终荷电状态，不是等待松弛时间，而是已经求得多个先后相继的“最终荷电状态”以及从中得到的容量估计值，根据该容量估计值确定：电池的容量高于还是低于可预给定的限值。在此也再次考虑在确定估计值时最大可能的误差。该误差再次可包含如以上已经描述的在电流积分中的误差，以及在求得电池的初始荷电状态和第二最终荷电状态时的其它误差。
由此，有利地提供多种多样的方案，以估计电池的容量并可靠给出，电池的容量是否高于确定的限值的结论，而在此在测量循环结束时不必等待在加载阶段之后电池的松弛时间的过去。在此，有利地，也可以以任意方式将所描述的方法相互组合，尤其是因为这些方法共享多个共同的方法步骤。附加地，所描述的确定方法也可与传统的确定方法相结合，从而有利地总体可显著提高可能成功诊断的次数。
本发明也涉及一种用于监控电池状态的监控装置，其中，该监控装置被设计成，在测量循环期间检测电池电流，并且根据所检测的电池电流求得在测量循环期间输入给电池和/或从电池提取的电荷量，并且根据所求得的电荷量求得电池的参数。在此，监控装置被设计成，使得监控装置求得在确定的电池松弛时间——在松弛时间期间，电池在给电池输入能量和/或从电池提取能量的加载阶段之后处于未被加载的状态中——过去之前对于电池容量的估计值作为参数并且根据该容量估计值确定：电池的容量是否高于可预给定的限值。
此外，本发明也涉及一种具有根据本发明的监控装置的机动车。本发明也包括所描述的实施方式的特征的各个组合。
针对根据本发明的方法及其设计方案所述的优点以相同的方式也适用于根据本发明的监控装置和根据本发明的机动车。本发明也包括根据本发明的监控装置和根据本发明的机动车的改进方案，其具有已经结合根据本发明的方法的改进方案描述过的特征。出于这一原因，在此不再次描述根据本发明的机动车和根据本发明的监控装置的相应的改进方案。
附图说明
下文描述本发明的实施例。其中：
图1示出了根据本发明实施例的具有监控装置的机动车的示意图；
图2示出了用于说明根据本发明实施例的用于监控电池状态的方法的流程图；
图3示出了用于说明根据本发明另一实施例的用于监控电池状态的方法的流程图；以及
图4示出了用于说明根据本发明又一实施例的用于监控电池状态的方法的流程图。
具体实施方式
以下阐述的实施例为本发明的优选的实施方式。在这些实施例中，所描述的实施方式的组件分别表示本发明的单个的、被视为彼此独立的特征，这些特征也可分别彼此独立地改进本发明。因此，公开内容也应包括与实施方式的特征的所示出的组合不同的组合。此外，所描述的实施方式也可通过已描述的本发明特征中的其它特征加以补充。
在图中，相同的附图标记分别表示功能相同的元件。
图1示出了根据本发明一实施例的机动车10的示意图，该机动车具有用于监控电池14的状态的监控装置12。为了监控尤其是可构造成高压电池的电池14的状态，监控装置12尤其是在电池14的加载阶段(在该加载阶段中给电池14输入能量和/或从电池14中提取能量)期间检测流入电池14中或从电池14中流出的电池电流I。根据电池电流I，监控装置12求得对于电池14容量的估计值CS。为了计算该估计值CS，监控装置12可选地也可检测其它电池参量、例如电池电压U和/或电池温度T，现在结合图2至图4详细进行阐述。
图2示出了用于说明根据本发明一实施例的、用于监控电池14的状态的方法的流程图。在该示例中，在步骤S10中，首先使电池14进入加载阶段。例如，开始机动车10的行驶过程，或者开始用于为电池14充电的充电过程。接着，在步骤S12中，在加载阶段期间连续地检测电池电流I。优选地，一旦开始了电池14的加载阶段，就进入步骤S12中的电池电流I检测。在步骤S14中，通过电池电流I的积分可确定输入给电池14和/或从电池中提取的电荷量ΔQ。尤其是，可为此连续地对电池电流I做积分，尤其是在积分时也通过相应的正负号考虑电流方向的变化。这种情况例如当在行驶运行期间不仅从电池14中提取能量而且例如通过回收或在存在附加的内燃机时还通过内燃机暂时重新为电池充电时出现。由此，最终从电流积分中得到净电量差ΔQ。附加地，可在步骤S16中也求得最大可能的测量误差F。尤其是，在该示例中，该最大可能的测量误差F表示在电流积分时可能出现的最大误差，其可认为是电荷流量的1％。
接着，在步骤S18中检查，在考虑积分误差F的情况下所求得的电荷量ΔQ是否超过预定的限值G。在该示例中，电量差ΔQ减去最大误差F即得到用于电池14的容量C的估计值CS，尤其是在该示例中得到用于最小容量的估计值CS。换句话说，如果要从电池14中提取确定的电荷量ΔQ，则电池14也必须具有用于容纳该被提取的电荷量ΔQ的相应的最小容量。当电池被输入电荷量ΔQ时，这也相应适用，尤其是总在考虑积分误差F的情况下。因此，在电池14的加载阶段期间，即，例如在行驶时或电池14充电时，可连续地计算有效电荷量ΔQ及其对应的误差F，并且由此持续地检查，是否超过了预定的限值G。如果超过了预定的限值，则立即在步骤S20中给出正的诊断结果，其表明，电池14的容量C高于可预给定的限值G。但是，如果尚未超过限值G，可在步骤S22中可检查，电池14的加载状态、即机动车10的充电或行驶运行是否还在继续。如果还在继续，则接着还检测电池电流I并且进一步通过对电池电流I积分求得电荷量ΔQ及其所属的误差F，直至或者在步骤S18中预给定的限值G被超过并且在步骤S20中给出正的诊断结果，或者在步骤S22中确定：现在结束了行驶运行或充电(或者一般地说电池14的加载阶段)并且由此电流等于0。在这种情况中，保持诊断没有结果，这通过步骤S24表明。
在图3中以另一流程图的形式示出了本发明的另一有利的设计方案。在此，首先在步骤S26中，在电池14未被加载的状态中、优选地在电池14松弛的状态中检测电池14的空载电压U1及其温度T1，并且在步骤S28中基于查询表确定初始荷电状态SOC1。随后，又继续步骤S10、S12和S14，其已经结合图2进行了描述。即，在步骤S10中开始电池14的加载阶段，随后在步骤S12中检测电池电流，并在步骤S14中通过电池电流的时间积分确定被输入给电池14或从电池14中提取的有效电荷量ΔQ。在电池14的加载阶段结束之后，在步骤S30中求得电池14的最终荷电状态SOC2。然而现在，该最终荷电状态SOC2的求得不以电池14的空载电压的测量为基础，而是取而代之地基于在步骤S12中的电流测量。基于电流测量对最终荷电状态SOC2的求得也考虑电池14的容量。为此，近似地，可使用上一次求得的容量值或容量估计值。但是，该之前求得的容量值不一定必须是时间上的最后那次求得的容量值，而是也可为从多个在预先确定的之前的时间段之内的容量值中选出的、能以最高的精度求得的容量值。例如，该容量值也可已通过其它传统的方法求得，例如以已经在电池14的松弛状态中检测到的空载电压为基础，由此，可以以特别高的精度计算电池14的容量。基于此，现在可在步骤S30中求得电池14的最终荷电状态SOC2，并且可基于这样求得的参量根据以下公式求得对于电池14容量C的估计值CS0：
Figure BDA0002143383170000131
对于这样在步骤S32中求得的电池14容量C的估计值CS0，现在同样也可在步骤S34中求得相应的误差、尤其是最大可能的误差F。该最大可能的误差F可又考虑在电流积分时的误差，以及可选地还有例如以为最终荷电状态SOC2所使用的、之前的容量估计值的精度为基础的其它误差。紧接着，可又在步骤S36中检查，所求得的容量估计值CS0减去所求得的误差F是否大于或等于可预给定的限值G。在此，所求得的估计值CS0减去误差F也可归纳为对于电池14最小容量的总估计值CS1。如果该估计值CS1大于或等于可预给定的限值G，则在步骤S20中再次给出正的诊断结果。否则，在步骤S38中检查，根据上述公式求得的容量估计值CS0加上最大可能的误差F(这又可被归纳成对于电池14最大容量C的总估计值CS2)是否小于可预给定的限值G。如果小于可预给定的限值，则在步骤S40中给出负的诊断结果，否则，不给出诊断结果，这又通过步骤S24表示。因此，以这种方式不仅可检查，电池14的总容量C是否高于预给定的限值G，而且也可检查，电池14的总容量C是否低于该限值G。这样，通过本发明的该有利的设计方案也实现了对电池14的诊断、尤其是对电池容量C的估计，而不必忍受直至电池14的松弛时间过去的长的时间值，由此通常可节省约1小时，并因此实现了快得多的诊断以及以更高的可靠性完成诊断。
图4示出了用于说明根据本发明另一实施例的方法的流程图。该方法与针对图3描述的方法同样地开始。首先，在步骤S26中，在电池14未被加载的状态中、优选地在电池14松弛的状态中，又求得空载电压U1、温度T1，并且根据查询表从中确定电池14的初始荷电状态SOC1。紧接着，在步骤S10中开始电池14的加载阶段，随后在步骤S12中又检测电池电流I，并且从中在步骤S14中求得从电池14中提取或输入给电池14的电荷量ΔQ。在加载阶段结束时并且在电池14的松弛时间之内，然后紧接着在步骤S42中重复地求得空载电压Un和所属的电池温度Tn，并且基于此确定电池14的相应的最终荷电状态SOCn。从这些求得的参量中，在步骤S44中可以尤其是根据以下公式又求得相应的估计值CSn，
Figure BDA0002143383170000151
以及还有所属的最大可能的误差Fn。基于所求得的容量估计值CSn的时间变化曲线，在步骤S46中确定，电池14的容量C在时间变化曲线上在松弛时间期间是增大还是减小。这根据所求得的估计值CSn是随时间增大还是减小来求得。如果所求得的估计值随时间增加，则在步骤S48中检查：所求得的估计值CSn减去对应的误差Fn(这又可归纳成电池14的容量C的最小估计值CS1)是否大于预给定的限值G。由于容量值CSn的时间变化曲线增大，因此足够的是，对于该容量值CSn、优选对于在时间上最后那次求得的容量值验证出：该容量值减去相对应的误差Fn大于限值，这是因为由于容量C在松弛时间期间的升高，会出现大于所有之前的容量值的最终的容量值C。现在，如果这些估计值CS1中的至少一个大于限值G或者至少等于该限值，则又在步骤S36中给出正的诊断。否则，在步骤S50中检查，电池14是否已经松弛。如果电池未松弛，则在步骤S52中检测至少一个另外的空载电压值Un和所属的温度Tn，并且从中又确定电池14的另一最终荷电状态值SOCn，在步骤S54中再次求得对应的估计值CSn连同所属的最大可能的误差Fn，并且再次在步骤S48中检查：现在，新求得的估计值CSn减去对应的误差Fn是否高于预给定的限值G。这个过程一直进行，直至在步骤S36中可得到正的诊断或者电池14已经松弛。如果电池已经松弛，则在步骤S56中检查：最后那次求得的估计值CSn加上最大可能的误差Fn是否小于限值G，并且如果小于，则在步骤S40中给出负的诊断结果，如果不小于，则在步骤S24中不给出诊断结果。
相反地，如果在步骤S46中确定，电池14的容量C在松弛时间期间减小，则在步骤S56中检查，是否所求得的容量估计值CSn中的一个加上所属的最大可能的误差Fn已小于预给定的限值G。在此，也可将相应的容量估计值CSn加上其最大可能的误差Fn归纳成总的最大估计值CS2。现在，如果总的最大估计值CS2小于预给定的限值G，则在步骤S40中给出负的诊断结果。否则，在这里也又在步骤S58中检查，电池14是否已经松弛，并且如果电池未松弛，则在步骤S52中重新检测电池14的空载电压Un的至少一个新的值以及所属的温度Tn，并从中求得当前的最终荷电状态SOCn，并且从该当前的最终荷电状态重新根据上述公式在步骤S54中求得具有所属的误差Fn的、相应的当前容量估计值CSn。随后，再次转移到步骤S56。这个过程也一直进行，直至或者在步骤S40中给出负的诊断结果，或者在步骤S58中确定：电池14现在是松弛的。在这种情况中，在步骤S48中重新检查：最后那次求得的容量估计值CSn减去对应的误差Fn是否大于或等于预给定的限值G。如果情况如此，则在步骤S36中给出正的诊断结果。否则，再次在步骤S24中不给出诊断。
通过该有利的方法，也可显著提高在电池14的松弛时间流逝之前给出成功的诊断结果(其可以是正的，也可以是负的)的可能性。
此外，尤其是当在步骤S48和S56中的询问都不被肯定时，通过对至此求得的估计值CSn时间上插值以基于该插值估计电池14的容量C的预估的最终值，可以加速该方法。同样也可在考虑其所属的误差的情况下将该最终的估计值与限值G比较，并且视其是否高于限值G而定，给出正的诊断结果，或者根据其低于限值相应地给出负的诊断结果。由此也可有利地缩短给出成功的诊断结果的平均时间。
由此即实现，在松弛期间连续地计算或估计电池单体的容量。如果所计算的或估计的容量在松弛开始时便已高于最小阈值G并且在松弛过程中增大或超过最小阈值G，可立即给出正的诊断结果。如果容量在松弛的过程中减少，则可借助于该趋势或斜率预测，是否存在打破最小阈值G、也就是说低于最小阈值的风险。如果能可靠地排除这种情况，则同样可给出正的诊断结果。
总地来说，示例表明，能如何通过本发明显著提高成功诊断电池的频率，并且尤其是可明显更频繁地识别出没有故障。由此，能显著更可靠地监控电池并且因此总体上提供更高的安全性。

Claims (10)

1.一种用于对电池(14)的状态进行监控的方法，其中，在测量循环期间检测电池电流(I)，根据所检测的电池电流(I)求得在该测量循环期间输入给电池(14)和/或从电池(14)中提取的电荷量(ΔQ)，并根据所求得的电荷量(ΔQ)求得电池(14)的参数(CS、CS0、CS1、CS2、CSn)，
其特征在于，
作为参数(CS、CS0、CS1、CS2、CSn)，求得在电池(14)的确定的松弛时间——在该松弛时间期间，电池(14)在给电池(14)输入能量和/或从电池(14)中提取能量的加载阶段之后处于未被加载的状态中——流逝之前、电池(14)的容量(C)的估计值(CS、CS0、CS1、CS2、CSn)，并根据容量(C)的所述估计值(CS、CS0、CS1、CS2、CSn)确定：电池(14)的容量(C)是否高于能预给定的限值(G)。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在该测量循环期间输入给电池(14)和/或从电池(14)中提取的电荷量(ΔQ)为容量(C)的估计值(CS)。
3.根据上述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，借助于电池电流(I)的时间积分求得在该测量循环期间输入给电池(14)和/或从电池(14)中提取的电荷量(ΔQ)。
4.根据上述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，根据在该测量循环期间实现的全部电荷通过量求得所求得的电荷量(ΔQ)的最大测量误差(F)，其中，在求得估计值(CS、CS1、CS2)时考虑所述最大测量误差(F)，尤其是其中，所述估计值(CS、CS1、CS2)为所求得的电荷量(ΔQ)减去最大测量误差(F)。
5.根据权利要求1、3或4所述的方法，其特征在于，将所述估计值(CS、CS0、CS1、CS2、CSn)求得为所求得的电荷量(ΔQ)与电池(14)的荷电状态变化的值的比。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，为了求得荷电状态变化，在该测量循环开始时根据电池电压(U1)的电压测量求得电池(14)的初始荷电状态(SOC1)，在此期间电池(14)处于未被加载的状态中。
7.根据权利要求5或6所述的方法，其特征在于，为了求得荷电状态变化，在该测量循环结束时根据所检测的电池电流(I)以及根据在之前的测量循环中已求得的电池(14)的容量值，求得最终荷电状态(SOC2)。
8.根据权利要求3至6中任一项或权利要求1所述的方法，其特征在于，在该测量循环结束时，在时间上先后相继地求得多个第二电池电压(Un)，在此期间所述电池(14)处于未被加载的状态中，其中，根据所述第二电池电压(Un)求得相应的第二最终荷电状态值(SOCn)，根据所述第二最终荷电状态值求得相应的容量值(CSn)，并且其中，
-对于容量值(CSn)随时间增加并且时间上的第一容量值(CSn)大于能预给定的限值(G)的情况，确定：电池(14)的容量(C)高于限值(G)；
-对于容量值(CSn)随时间减小并且时间上的第一容量值(CSn)小于能预给定的限值(G)的情况，确定：电池(14)的容量(C)低于限值(G)；
-对于容量值(CSn)随时间增加并且时间上的第一容量值(CSn)小于能预给定的限值(G)的情况，或者对于容量值(CSn)随时间减小并且时间上的第一容量值(CSn)大于能预给定的限值(G)的情况，对容量值(CSn)进行时间上的插值，并根据该插值确定估计值(CS、CS0、CS1、CS2、CSn)。
9.一种用于监控电池(14)的状态的监控装置(12)，其中，所述监控装置(12)被设计成，在测量循环期间检测电池电流(I)，并根据所检测的电池电流(I)求得在该测量循环期间输入给电池(14)和/或从电池(14)中提取的电荷量(ΔQ)，并根据所求得的电荷量(ΔQ)求得电池(14)的参数(CS、CS0、CS1、CS2、CSn)，
其特征在于，
所述监控装置(12)被设计成，使得作为参数(CS、CS0、CS1、CS2、CSn)，监控装置(12)求得在电池(14)的确定的松弛时间——在该松弛时间期间，电池(14)在给电池(14)输入能量和/或从电池(14)中提取能量的加载阶段之后处于未被加载的状态中——过去之前、电池(14)的容量(C)的估计值(CS、CS0、CS1、CS2、CSn)并根据容量(C)的所述估计值(CS、CS0、CS1、CS2、CSn)确定：电池(14)的容量(C)是否高于能预给定的限值(G)。
10.一种具有根据权利要求9所述的监控装置(12)的机动车(10)。
CN201910676227.0A 2018-07-27 2019-07-25 用于监控电池状态的方法、监控装置以及机动车 Active CN110780207B (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102018212545.7 2018-07-27
DE102018212545.7A DE102018212545A1 (de) 2018-07-27 2018-07-27 Verfahren zum Überwachen eines Zustands einer Batterie, Überwachungseinrichtung und Kraftfahrzeug

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN110780207A true CN110780207A (zh) 2020-02-11
CN110780207B CN110780207B (zh) 2022-03-18

Family

ID=69148966

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201910676227.0A Active CN110780207B (zh) 2018-07-27 2019-07-25 用于监控电池状态的方法、监控装置以及机动车

Country Status (3)

Country Link
US (1) US11054476B2 (zh)
CN (1) CN110780207B (zh)
DE (1) DE102018212545A1 (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111308372A (zh) * 2020-02-17 2020-06-19 宁波吉利汽车研究开发有限公司 一种电池容量估算方法、装置、介质及设备

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102018212545A1 (de) * 2018-07-27 2020-01-30 Audi Ag Verfahren zum Überwachen eines Zustands einer Batterie, Überwachungseinrichtung und Kraftfahrzeug
US11704749B2 (en) * 2019-11-25 2023-07-18 Itron Global Sarl Networked utility services and vehicle charging stations
DE102020206014A1 (de) 2020-05-13 2021-11-18 Robert Bosch Gesellschaft mit beschränkter Haftung Verfahren zur Ermittlung der Kapazität einer elektrischen Energiespeichereinheit
DE102020127773A1 (de) 2020-10-22 2022-04-28 Audi Aktiengesellschaft Verfahren und Steuergerät zum Ermitteln einer Kapazität einer Batteriezellenanordnung eines Kraftfahrzeugs sowie entsprechend ausgestattetes Kraftfahrzeug

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20110316548A1 (en) * 2010-06-24 2011-12-29 Dania Ghantous Method and Circuitry to Calculate the State of Charge of a Battery/Cell
CN103076571A (zh) * 2011-10-26 2013-05-01 财团法人工业技术研究院 估测电池的方法与系统
CN103797375A (zh) * 2011-09-30 2014-05-14 Kpit技术有限责任公司 确定电池荷电状态的系统和方法
CN105353313A (zh) * 2015-09-28 2016-02-24 欣旺达电子股份有限公司 电池荷电状态的估算方法和装置
CN105556325A (zh) * 2013-07-29 2016-05-04 雷诺两合公司 估算电力电池的劣化状态
CN106257737A (zh) * 2015-06-17 2016-12-28 株式会社杰士汤浅国际 状态估计装置及状态估计方法
CN106842034A (zh) * 2015-10-14 2017-06-13 福特全球技术公司 估计电动车辆中的电池容量
CN107690585A (zh) * 2015-04-16 2018-02-13 奥克斯能源有限公司 用于确定锂硫电池组的健康状况和充电状态的方法和装置

Family Cites Families (45)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3736481C2 (de) * 1987-10-28 1996-10-02 Graesslin Kg Verfahren und Einrichtung zur Ermittlung des Energieinhaltswertes von elektrochemischen Energiespeichern
JPH08136626A (ja) * 1994-09-16 1996-05-31 Seiko Epson Corp バッテリー残存容量計及びバッテリー残存容量の演算方法
JPH08136628A (ja) * 1994-11-11 1996-05-31 Fujitsu Ltd 電池容量監視装置
US5869949A (en) * 1996-10-02 1999-02-09 Canon Kabushiki Kaisha Charging apparatus and charging system for use with an unstable electrical power supply
US5936383A (en) * 1998-04-02 1999-08-10 Lucent Technologies, Inc. Self-correcting and adjustable method and apparatus for predicting the remaining capacity and reserve time of a battery on discharge
KR100490393B1 (ko) * 1998-10-09 2005-09-02 삼성전자주식회사 배터리 교환시기를 자동으로 통보하는 시스템과방법
DE60020821T2 (de) * 1999-10-08 2006-05-11 Yazaki Corp. Verfahren zur berechnung der kapazität einer batterie und vorrichtung dafür
DE10056968A1 (de) 2000-11-17 2002-05-23 Bosch Gmbh Robert Verfahren und Vorrichtung zum Betreiben eines Bordnetzes eines Kraftfahrzeugs
US6300763B1 (en) * 2000-11-27 2001-10-09 Delphi Technologies, Inc. Method of calculating dynamic state-of-charge within a battery
CA2392182C (en) * 2001-07-05 2008-11-04 Research In Motion Limited System and method for battery capacity reporting
US7129675B2 (en) * 2001-10-03 2006-10-31 Trojan Battery Company System and method for battery charging
TWI230797B (en) * 2002-11-08 2005-04-11 Mteq Systems Inc Method for counting cycle count of a smart battery and method and device for correcting full charge capacity of a smart battery using the same
US6892148B2 (en) * 2002-12-29 2005-05-10 Texas Instruments Incorporated Circuit and method for measurement of battery capacity fade
US7107161B2 (en) * 2004-11-05 2006-09-12 Research In Motion Limited Method and system for accurately reporting battery capacity
JP4744859B2 (ja) * 2004-12-13 2011-08-10 パナソニック株式会社 電池パック
JP5460943B2 (ja) * 2005-08-19 2014-04-02 株式会社Ｎｔｔファシリティーズ 劣化判定装置、劣化判定方法、コンピュータプログラム
US20080231284A1 (en) 2005-10-28 2008-09-25 Peter Birke Method and Device for Detdermining the Ageing of a Battery
JP4984527B2 (ja) * 2005-12-27 2012-07-25 トヨタ自動車株式会社 二次電池の充電状態推定装置および充電状態推定方法
JP4615439B2 (ja) * 2005-12-28 2011-01-19 株式会社Ｎｔｔファシリティーズ 二次電池管理装置、二次電池管理方法及びプログラム
US7589491B2 (en) * 2006-03-10 2009-09-15 Trojan Battery Company Temperature compensation in recharging of batteries
JP2009031220A (ja) * 2007-07-30 2009-02-12 Mitsumi Electric Co Ltd 電池状態検知方法及び電池状態検知装置
US20110300430A1 (en) * 2008-12-24 2011-12-08 Mitsubishi Chemical Corporation Separator for battery, and non-aqueous lithium battery
WO2011027449A1 (ja) * 2009-09-03 2011-03-10 トヨタ自動車株式会社 組電池の充電状態検出装置および充電状態検出方法
US8041522B2 (en) * 2009-12-02 2011-10-18 American Electric Vehicles, Ind. System and method for recursively estimating battery cell total capacity
JP4888577B2 (ja) * 2010-04-12 2012-02-29 トヨタ自動車株式会社 非水電解液型リチウムイオン二次電池システム，そのシステムにおけるリチウム析出判定方法，および，そのシステムを搭載する車両
US8450978B2 (en) * 2010-08-27 2013-05-28 Texas Instruments Incorporated Monitoring a rechargeable battery with multiple parameter update rates
KR101863036B1 (ko) * 2011-11-30 2018-06-01 주식회사 실리콘웍스 배터리 잔존전하량 추정방법 및 배터리 관리시스템
AT512745B1 (de) * 2012-03-28 2013-12-15 Avl List Gmbh Verfahren zur Bestimmung der Kapazität C einer Energiespeichervorrichtung
US8751086B2 (en) * 2012-08-21 2014-06-10 Ford Global Technologies, Llc Online battery capacity estimation
US9081068B2 (en) * 2012-09-18 2015-07-14 Apple Inc. Method and apparatus for determining a capacity of a battery
US9128159B2 (en) * 2012-12-12 2015-09-08 GM Global Technology Operations LLC Plug-in charge capacity estimation method for lithium iron-phosphate batteries
US20140214347A1 (en) * 2013-01-31 2014-07-31 GM Global Technology Operations LLC Method to detect open-circuit voltage shift through optimization fitting of the anode electrode half-cell voltage curve
DE102013010311A1 (de) 2013-06-19 2014-12-24 Daimler Ag Verfahren zur Zustandsbestimmung von Batterie-Einzelzellen einer Hochvolt-Batterie sowie System hierfür
US20150234028A1 (en) * 2014-02-19 2015-08-20 Energy Pass Incorporation State of Charge Gauge Device and State of Charge Gauge Method Thereof
JP6251091B2 (ja) * 2014-03-17 2017-12-20 株式会社東芝 二次電池内部状態算出装置および二次電池内部状態算出方法
US10481210B2 (en) * 2014-07-14 2019-11-19 Ford Global Technologies, Llc Methods to determine battery cell voltage relaxation time based on cell usage history and temperature
CN107408826B (zh) * 2015-03-02 2020-07-10 日本汽车能源株式会社 电池控制装置以及车辆系统
EP3379277B1 (en) * 2015-11-20 2021-01-27 Nissan Motor Co., Ltd. Capacity maintenance rate estimation apparatus or capacity maintenance rate estimation method
KR102553029B1 (ko) * 2015-12-24 2023-07-06 삼성전자주식회사 배터리의 휴지기를 고려한 배터리 관리 장치 및 방법
US10371754B2 (en) * 2016-02-19 2019-08-06 Cps Technology Holdings Llc Systems and methods for real-time estimation of capacity of a rechargeable battery
US10367235B2 (en) * 2016-02-19 2019-07-30 Cps Technology Holdings Llc Systems and methods for real-time parameter estimation of a rechargeable battery
US9970993B1 (en) * 2017-02-16 2018-05-15 Ford Global Technologies, Llc Sensor system for measuring battery internal state
CN109671997B (zh) * 2017-10-13 2021-10-19 神讯电脑(昆山)有限公司 电子装置与充电方法
DE102018212545A1 (de) * 2018-07-27 2020-01-30 Audi Ag Verfahren zum Überwachen eines Zustands einer Batterie, Überwachungseinrichtung und Kraftfahrzeug
US11148546B2 (en) * 2018-08-07 2021-10-19 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Power supply control device

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20110316548A1 (en) * 2010-06-24 2011-12-29 Dania Ghantous Method and Circuitry to Calculate the State of Charge of a Battery/Cell
CN103797375A (zh) * 2011-09-30 2014-05-14 Kpit技术有限责任公司 确定电池荷电状态的系统和方法
CN103076571A (zh) * 2011-10-26 2013-05-01 财团法人工业技术研究院 估测电池的方法与系统
CN105556325A (zh) * 2013-07-29 2016-05-04 雷诺两合公司 估算电力电池的劣化状态
CN107690585A (zh) * 2015-04-16 2018-02-13 奥克斯能源有限公司 用于确定锂硫电池组的健康状况和充电状态的方法和装置
CN106257737A (zh) * 2015-06-17 2016-12-28 株式会社杰士汤浅国际 状态估计装置及状态估计方法
CN105353313A (zh) * 2015-09-28 2016-02-24 欣旺达电子股份有限公司 电池荷电状态的估算方法和装置
CN106842034A (zh) * 2015-10-14 2017-06-13 福特全球技术公司 估计电动车辆中的电池容量

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111308372A (zh) * 2020-02-17 2020-06-19 宁波吉利汽车研究开发有限公司 一种电池容量估算方法、装置、介质及设备
CN111308372B (zh) * 2020-02-17 2024-03-26 宁波吉利汽车研究开发有限公司 一种电池容量估算方法、装置、介质及设备

Also Published As

Publication number Publication date
US20200033419A1 (en) 2020-01-30
DE102018212545A1 (de) 2020-01-30
US11054476B2 (en) 2021-07-06
CN110780207B (zh) 2022-03-18

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN110780207B (zh) 用于监控电池状态的方法、监控装置以及机动车
KR100996693B1 (ko) 2차전지의 충전상태추정장치 및 충전상태추정방법
US7688032B2 (en) Battery remaining capacity detecting apparatus and battery remaining capacity detecting method
EP1923711B1 (en) Battery capacity measuring and remaining capacity calculating system
CN107817450B (zh) 蓄电元件包及管理装置、soc推测方法、介质、面板系统
US6417668B1 (en) Vehicle battery condition monitoring system
EP3002597B1 (en) Battery control device
KR100911317B1 (ko) 배터리 전압 거동을 이용한 배터리 용량 퇴화 추정 장치 및방법
EP2530478B1 (en) Electric storage device condition determination device and corresponding method
EP2669695A2 (en) Internal resistance estimation device and method of estimating internal resistance
JP5493407B2 (ja) 組電池の容量調整装置
JP2000324702A (ja) バッテリの放電容量検出方法及びその装置並びに車両用バッテリ制御装置
US11029363B2 (en) Method and device for predicting battery life
US20150192643A1 (en) Method and device for determining the actual capacity of a battery
CN110568375A (zh) 动力电池健康状态soh确定方法及装置
US20230009288A1 (en) Vehicle battery diagnosis method and system
JP4897976B2 (ja) 蓄電デバイスの状態検知方法及びその装置
JP2000147075A (ja) 電池の残存容量演算装置
CN116008841A (zh) 电池的健康状态(soh)估算方法
JP6662172B2 (ja) 電池管理装置および電池管理方法
CN114518537A (zh) 用于确定电池单体的参数的值的方法、控制装置和机动车
JP2007261433A (ja) バッテリ制御装置およびバッテリ制御方法
KR20180031413A (ko) 자동차 및 그 제어 방법
CN111051906A (zh) 能量存储装置和用于确定能量存储装置的容量的设备和方法
JP2009510390A (ja) 蓄電池の事前設定値を認識する方法

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