CN111326808A - 电化学蓄能系统时间测定的电子电路的可信性检查的方法 - Google Patents
电化学蓄能系统时间测定的电子电路的可信性检查的方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN111326808A CN111326808A CN201911273231.9A CN201911273231A CN111326808A CN 111326808 A CN111326808 A CN 111326808A CN 201911273231 A CN201911273231 A CN 201911273231A CN 111326808 A CN111326808 A CN 111326808A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- electrochemical energy
- energy store
- electrochemical
- electronic circuit
- temperature
- 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.)
- Pending
Links
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
- H01M10/60—Heating or cooling; Temperature control
- H01M10/61—Types of temperature control
- H01M10/613—Cooling or keeping cold
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01K—MEASURING TEMPERATURE; MEASURING QUANTITY OF HEAT; THERMALLY-SENSITIVE ELEMENTS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G01K3/00—Thermometers giving results other than momentary value of temperature
- G01K3/08—Thermometers giving results other than momentary value of temperature giving differences of values; giving differentiated values
- G01K3/10—Thermometers giving results other than momentary value of temperature giving differences of values; giving differentiated values in respect of time, e.g. reacting only to a quick change of temperature
-
- 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
-
- G—PHYSICS
- G04—HOROLOGY
- G04F—TIME-INTERVAL MEASURING
- G04F10/00—Apparatus for measuring unknown time intervals by electric means
-
- G—PHYSICS
- G04—HOROLOGY
- G04G—ELECTRONIC TIME-PIECES
- G04G21/00—Input or output devices integrated in time-pieces
-
- G—PHYSICS
- G08—SIGNALLING
- G08B—SIGNALLING OR CALLING SYSTEMS; ORDER TELEGRAPHS; ALARM SYSTEMS
- G08B21/00—Alarms responsive to a single specified undesired or abnormal condition and not otherwise provided for
- G08B21/18—Status alarms
- G08B21/185—Electrical failure alarms
-
- G—PHYSICS
- G08—SIGNALLING
- G08B—SIGNALLING OR CALLING SYSTEMS; ORDER TELEGRAPHS; ALARM SYSTEMS
- G08B7/00—Signalling systems according to more than one of groups G08B3/00 - G08B6/00; Personal calling systems according to more than one of groups G08B3/00 - G08B6/00
- G08B7/06—Signalling systems according to more than one of groups G08B3/00 - G08B6/00; Personal calling systems according to more than one of groups G08B3/00 - G08B6/00 using electric transmission, e.g. involving audible and visible signalling through the use of sound and light sources
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
- H01M10/42—Methods or arrangements for servicing or maintenance of secondary cells or secondary half-cells
- H01M10/425—Structural combination with electronic components, e.g. electronic circuits integrated to the outside of the casing
- H01M10/4257—Smart batteries, e.g. electronic circuits inside the housing of the cells or batteries
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
- H01M10/42—Methods or arrangements for servicing or maintenance of secondary cells or secondary half-cells
- H01M10/48—Accumulators combined with arrangements for measuring, testing or indicating the condition of cells, e.g. the level or density of the electrolyte
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
- H01M10/42—Methods or arrangements for servicing or maintenance of secondary cells or secondary half-cells
- H01M10/48—Accumulators combined with arrangements for measuring, testing or indicating the condition of cells, e.g. the level or density of the electrolyte
- H01M10/486—Accumulators combined with arrangements for measuring, testing or indicating the condition of cells, e.g. the level or density of the electrolyte for measuring temperature
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
- H01M10/60—Heating or cooling; Temperature control
- H01M10/63—Control systems
- H01M10/633—Control systems characterised by algorithms, flow charts, software details or the like
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
- H01M10/60—Heating or cooling; Temperature control
- H01M10/63—Control systems
- H01M10/635—Control systems based on ambient temperature
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
- H02J7/00—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
- H01M10/42—Methods or arrangements for servicing or maintenance of secondary cells or secondary half-cells
- H01M10/425—Structural combination with electronic components, e.g. electronic circuits integrated to the outside of the casing
- H01M2010/4271—Battery management systems including electronic circuits, e.g. control of current or voltage to keep battery in healthy state, cell balancing
-
- 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
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/10—Energy storage using batteries
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Automation & Control Theory (AREA)
- Business, Economics & Management (AREA)
- Emergency Management (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Secondary Cells (AREA)
- Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)
Abstract
本发明涉及在不使用至少一个电化学蓄能器期间借助于所述电化学蓄能器的冷却特性来对用于电化学蓄能系统的时间测定的电子电路进行可信性检查的方法。
Description
技术领域
本发明的出发点是根据独立权利要求的前序部分所述的对用于电化学蓄能系统的时间测定的电子电路进行可信性检查的方法、电化学蓄能系统以及电化学蓄能系统的应用。
背景技术
出版文献US 5 955 869公开了一种用于监控蓄电池组的剩余容量的方法。在该方法中,使用两种不同的方法来估计剩余容量。在第一方法中,使用在蓄电池组上产生的数据,以便估计剩余蓄电池容量;而在第二方法中,使用由主机设备传输给电池组的数据,以便估计剩余电池容量。蓄电池在所限定的条件下在这两种方法之间变换,而在当前说明书中详细予以描述的优选的实施方式中,当电池电流低于阈值时,电池块从第一方法变换到第二方法。
出版文献US 2018/183252公开了一种用于检测电子设备的电池状态的方法和设备。该电子设备包括电池;用于给电池充电的充电电路;用于检查电池的状态的测量电路;和处理器,该处理器被配置用于在使用充电电路的情况下给电池充电,以便确定充电过程是否满足预先设定的条件。
本发明的任务是进一步改进现有技术。该任务通过独立权利要求的特征来解决。
发明内容
本发明的优点
与此相对地,按照本发明的具有独立权利要求的特征性特征的方法具有如下优点:在不使用至少一个电化学蓄能器期间借助于该电化学蓄能器的冷却特性来进行可信性检查,该方法包括如下步骤:
d) 按照公式来计算不使用该电化学蓄能器的时长,其中τ是系统常数,该系统常数按照包括该电化学蓄能器的材料特性,其中m是该电化学蓄能器的质量,A是该电化学蓄能器的接触面积,α是该电化学蓄能器的热导率而cp是该电化学蓄能器的比热容;
其它有利的实施方式是从属权利要求的主题。
对用于时间测定的电子电路进行可信性检查的方法还包括如下步骤:
h) 如果识别出该用于时间测定的电子电路的错误,则产生电信号、光信号、声音信号和/或触觉信号。
由此,例如在识别出该用于时间测定的电子电路的错误时,可以向电化学蓄能系统的用户报警和/或该错误可以为了服务目的而被存储。
有利地,电化学蓄能系统包括:至少一个电化学蓄能器;至少一个传感器,用于检测该电化学蓄能器的温度和/或该电化学蓄能器的周围环境温度;用于时间测定的电子电路;以及至少一个装置、尤其是电子电池管理控制设备,该装置被设立用于执行按照本发明的方法的步骤。
有利地,一种计算机程序包括如下指令,在由电子电池管理控制设备来实施该计算机程序时,这些指令促使该电子电池管理控制设备实施按照本发明的方法。
有利地,该计算机程序存储在机器可读存储介质上。
有利地,按照本发明的电化学蓄能系统应用于电动车辆、混合动力车辆、飞行器、插电式混合动力车辆、助力自行车或者电动自行车、用于长途通信或数据处理的便携式装置、电动手持工具或厨房机器以及应用在用于存储尤其是以可再生方式获得的电能的静止的蓄能器中。
附图说明
本发明的实施例在附图中示出并且在随后的描述中进一步予以阐述。
其中:
图1示出了电化学蓄能器在不使用期间的温度变化过程的示意图;而
图2示出了不使用电化学蓄能器的与温度相关的时长的示意图。
在所有附图中,相同的附图标记表示相同的设备部件。
具体实施方式
图1示出了电化学蓄能器在不使用期间的温度变化过程的示意图。电化学蓄能器、尤其是高压或低压系统的放热可以借助于如下微分方程来描述:
在使用该电化学蓄能器、例如该电化学蓄能器的充电或放电过程的情况下,由于该电化学蓄能器的内阻而产生损耗功率,而且该电化学蓄能器有比周围环境略高的温度。在不使用期间,损耗功率基本上为零,而温度变化过程取决于与该电化学蓄能器的周围环境的热交换并且取决于该电化学蓄能器的机械构造,该机械构造具有特定的材料特性,例如该电化学蓄能器的质量m、接触面积A、热导率α和比热容cp。
不使用该电化学蓄能器的时长可以借助于在不使用期间该电化学蓄能器的冷却特性来计算。
图1示出了电化学蓄能器、例如48伏特电池组的温度变化过程。在为20℃的周围环境温度下,该电化学蓄能器由于使用、例如由于放电过程而被加热到了50℃的温度。不使用该电化学蓄能器开始于时间点t0。所示出的温度变化过程对应于在不使用该电化学蓄能器期间直至时间点t1的冷却曲线,在该时间点t1,该电化学蓄能器重新运行。该电化学蓄能器在时间点t1被冷却到30℃的温度。
不使用该电化学蓄能器的时长可以按照公式来计算,其中τ是系统常数,该系统常数按照包括该电化学蓄能器的材料特性。该系统常数τ例如可以通过分析或通过实验来确定。这样,在通过实验来确定的情况下,该电化学蓄能器可以在给定的周围环境温度下达到更高的温度。借助于在不使用该电化学蓄能器期间的多个时间点对温度变化过程的观察和测量,可以利用标准方法、例如最小二乘法(LeastSquare)来确定该系统常数。理想地,在嵌入该电化学蓄能器、例如将该电化学蓄能器嵌入到车辆中之后来执行通过实验的参数确定。由此,可以使测量不准确性和模型不准确性降低到最低限度。
所确定的不使用的时长的精度可以借助于误差传递法来确定。第一部分误差由于在重新起动该电化学蓄能器时的温度测量误差而引起,第二部分误差由于在开始不使用该电化学蓄能器时的温度测量误差而引起,而第三部分误差 由于该电化学蓄能器的周围环境温度的温度测量误差而引起。计算不使用该电化学蓄能器的时长的总误差根据所有部分误差之和来得到。
各个输入参量、、的不准确性可以通过实验、例如在车辆中通过实验来确定,因为如果在短时间段、通常几分钟内在该电化学蓄能器中不产生损耗功率并且在该电化学蓄能器中可以假定温度分布均匀,则该电化学蓄能器的温度的测量精度升高。
在一个有利的实施方式中,在不使用至少一个电化学蓄能器期间借助于该电化学蓄能器的冷却特性来对用于电化学蓄能系统的时间测定的电子电路的可信性检查,借助于由该电子电路测量的不使用该电化学蓄能器的时长与所计算的不使用该电化学蓄能器的时长的比较来实现。
- 该用于时间测定的电子电路没有错误:
- 该用于时间测定的电子电路有错误:
图2示出了不使用电化学蓄能器的与温度相关的时长的示意图。在横坐标上绘制了在开始重新起动该电化学蓄能器时该电化学蓄能器的温度与该电化学蓄能器的周围环境温度之差。在纵坐标上绘制了在开始不使用该电化学蓄能器时该电化学蓄能器的温度与该电化学蓄能器的周围环境温度之差。为了呈现按照本发明来计算的不使用的时长,例如假定4小时作为系统常数τ的值以及假定3开尔文、6开尔文、1.5开尔文作为温度测量精度的值。
Claims (6)
1.在不使用至少一个电化学蓄能器期间借助于所述电化学蓄能器的冷却特性来对用于电化学蓄能系统的时间测定的电子电路进行可信性检查的方法,所述方法包括如下步骤:
d) 按照公式来计算不使用所述电化学蓄能器的时长,其中τ是系统常数,所述系统常数按照包括所述电化学蓄能器的材料特性,其中m是所述电化学蓄能器的质量,A是所述电化学蓄能器的接触面积,α是所述电化学蓄能器的热导率而cp是所述电化学蓄能器的比热容;
2.根据权利要求1所述的对用于时间测定的电子电路进行可信性检查的方法,所述方法还包括如下步骤:
h) 如果识别出所述用于时间测定的电子电路的错误,则产生电信号、光信号、声音信号和/或触觉信号。
3.电化学蓄能系统,其包括:至少一个电化学蓄能器;至少一个传感器,用于检测所述电化学蓄能器的温度和/或所述电化学蓄能器的周围环境温度;用于时间测定的电子电路;以及至少一个装置、尤其是电子电池管理控制设备,所述装置被设立用于执行根据权利要求1或2中任一项所述的方法的步骤。
4.计算机程序,其包括如下指令,在由电子电池管理控制设备来实施所述计算机程序时,所述指令促使所述电子电池管理控制设备实施根据权利要求1或2中任一项所述的方法。
5.机器可读存储介质,在其上存储有根据权利要求4所述的计算机程序。
6.根据权利要求3所述的电化学蓄能系统用于电动车辆、混合动力车辆、飞行器、插电式混合动力车辆、助力自行车或者电动自行车、用于长途通信或数据处理的便携式装置、电动手持工具或厨房机器以及在用于存储尤其是以可再生方式获得的电能的静止的蓄能器中的应用。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE102018221666.5 | 2018-12-13 | ||
DE102018221666.5A DE102018221666A1 (de) | 2018-12-13 | 2018-12-13 | Verfahren zum Plausibilisieren einer elektronischen Schaltung zur Zeitmessung eines elektrochemischen Energiespeichersystems |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN111326808A true CN111326808A (zh) | 2020-06-23 |
Family
ID=70858848
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201911273231.9A Pending CN111326808A (zh) | 2018-12-13 | 2019-12-12 | 电化学蓄能系统时间测定的电子电路的可信性检查的方法 |
Country Status (3)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US11349160B2 (zh) |
CN (1) | CN111326808A (zh) |
DE (1) | DE102018221666A1 (zh) |
Family Cites Families (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE4037640A1 (de) * | 1990-11-27 | 1992-06-04 | Bosch Gmbh Robert | Spannungsregler fuer einen generator |
EP0958632A4 (en) | 1996-07-17 | 2002-03-06 | Duracell Inc | SYSTEM FOR CONTROLLING THE OPERATION OF A BATTERY |
DE102004021441A1 (de) * | 2004-04-28 | 2005-12-01 | Siemens Ag | Verfahren zur Kompensation eines temperaturbedingten Frequenzfehlers eines Schwingquarzes |
DE102005004998B4 (de) * | 2005-02-03 | 2008-08-28 | Vb Autobatterie Gmbh & Co. Kgaa | Einrichtung und Verfahren zur Ermittlung der Temperatur in einer elektrischen Batterie |
DE102013000220B3 (de) * | 2013-01-04 | 2014-04-03 | Volkswagen Aktiengesellschaft | Verfahren zur Bestimmung einer Temperatur in einem elektrischen Körper, insbesondere in einem Akkumulator, Vorrichtung zur Berechnung der Temperatur, Vorrichtung zur Temperaturregulierung sowie Fahrzeug mit einem elektrischen Körper |
KR20180074301A (ko) | 2016-12-23 | 2018-07-03 | 삼성전자주식회사 | 배터리 이상 상태 확인 방법 및 장치 |
-
2018
- 2018-12-13 DE DE102018221666.5A patent/DE102018221666A1/de active Pending
-
2019
- 2019-12-12 US US16/711,769 patent/US11349160B2/en active Active
- 2019-12-12 CN CN201911273231.9A patent/CN111326808A/zh active Pending
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US11349160B2 (en) | 2022-05-31 |
DE102018221666A1 (de) | 2020-06-18 |
US20200259221A1 (en) | 2020-08-13 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP1883556B1 (en) | Method and apparatus for estimating maximum power of battery by using internal resistance of the battery | |
US10001528B1 (en) | Battery deterioration degree estimating apparatus and estimating method | |
US20170146608A1 (en) | Method of dynamically extracting entropy of battery | |
CN107664542B (zh) | 用于汽车动力电池的温度传感器的故障诊断方法 | |
US20170072803A1 (en) | Failure determination apparatus and method for determining failure | |
KR102171096B1 (ko) | 전기 자동차의 운행 중 배터리의 수명을 추정하는 장치 및 방법 | |
US9417270B2 (en) | Systems and methods to capture and utilize temperature information in a battery system | |
KR101779941B1 (ko) | 배터리 충전 상태 측정 장치 및 방법 | |
KR102448627B1 (ko) | 차량용 배터리 충전 상태(soc) 추정 장치 및 방법 | |
TW201610454A (zh) | 電池組、控制電路及控制方法 | |
KR20140139322A (ko) | 배터리 관리 시스템 및 그 구동방법 | |
EP3252489B1 (en) | Device and method for estimating state of battery | |
JP2017103077A (ja) | 蓄電システム及びその制御方法並びにリチウムイオン二次電池の熱暴走予兆診断装置及びリチウムイオン二次電池の熱暴走予兆診断方法 | |
JP2012074328A (ja) | 発熱分布を検出する二次電池システム | |
EP3808592B1 (en) | Method for determining the support of energy content and power of a battery | |
JP5379820B2 (ja) | 二次電池温度推定装置および二次電池温度推定方法 | |
KR102072247B1 (ko) | 배터리팩의 온도 관리 시스템 및 방법 | |
CN111883868A (zh) | 用于检测锂离子电池的热失控的方法和装置 | |
GB2538332A (en) | Thermal Mapping Method And Apparatus | |
JP2008164469A (ja) | サーミスタの短絡故障検出装置 | |
JP2018074766A (ja) | 電池制御装置、電池パック、及び電池システム | |
JP2020012787A (ja) | 電池状態推定装置、電池状態推定装置の製造方法、電池状態推定方法、および組電池システム | |
CN111326808A (zh) | 电化学蓄能系统时间测定的电子电路的可信性检查的方法 | |
EP3015835B1 (en) | A method and a system for determining the operating temperature of a cell of an electric charge accumulator assembly without physical temperature sensors, particularly for electric or hybrid motor vehicles | |
CN109557480B (zh) | 一种化学电源循环使用寿命的估算方法及系统 |
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 |