CN114725541A - 用于操作电池系统的方法 - Google Patents

用于操作电池系统的方法 Download PDF

Info

Publication number
CN114725541A
CN114725541A CN202111650635.2A CN202111650635A CN114725541A CN 114725541 A CN114725541 A CN 114725541A CN 202111650635 A CN202111650635 A CN 202111650635A CN 114725541 A CN114725541 A CN 114725541A
Authority
CN
China
Prior art keywords
battery system
cell
health
battery
cells
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
Application number
CN202111650635.2A
Other languages
English (en)
Inventor
F·福格尔贝里
N·勒丘维乌斯
A·阿尔贝里蒂德布拉德
A·西里克
S·汉森
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 Car Corp
Original Assignee
Volvo Car 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 Car Corp filed Critical Volvo Car Corp
Publication of CN114725541A publication Critical patent/CN114725541A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • 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
    • H02J7/0029—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries with safety or protection devices or circuits
    • 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
    • H02J7/0013—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries acting upon several batteries simultaneously or sequentially
    • 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
    • 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
    • B60L3/00—Electric devices on electrically-propelled vehicles for safety purposes; Monitoring operating variables, e.g. speed, deceleration or energy consumption
    • B60L3/0023—Detecting, eliminating, remedying or compensating for drive train abnormalities, e.g. failures within the drive train
    • B60L3/0046—Detecting, eliminating, remedying or compensating for drive train abnormalities, e.g. failures within the drive train relating to electric energy storage systems, e.g. batteries or capacitors
    • 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]
    • 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
    • H01M10/4207—Methods or arrangements for servicing or maintenance of secondary cells or secondary half-cells for several batteries or cells simultaneously or sequentially
    • 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
    • H01M10/44—Methods for charging or discharging
    • 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
    • H02J7/0013—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries acting upon several batteries simultaneously or sequentially
    • H02J7/0014—Circuits for equalisation of charge between batteries
    • 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
    • H02J7/0029—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries with safety or protection devices or circuits
    • H02J7/00302—Overcharge protection
    • 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
    • H02J7/0029—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries with safety or protection devices or circuits
    • H02J7/00306—Overdischarge protection
    • 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
    • H02J7/0047—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries with monitoring or indicating devices or circuits
    • H02J7/0048—Detection of remaining charge capacity or state of charge [SOC]
    • 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
    • H02J7/0047—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries with monitoring or indicating devices or circuits
    • H02J7/005—Detection of state of health [SOH]

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Sustainable Energy (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Medical Informatics (AREA)
  • Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)
  • Secondary Cells (AREA)

Abstract

本公开涉及一种用于操作具有多个电池元的电池系统的方法、电池系统、包括这样的电池系统的车辆和用于运行这样的电池系统的计算机程序元件。用于操作电池系统的方法包括监视多个电池元中的每一个电池元的健康状况；检测至少一个故障电池元；分析故障电池元的健康状况；如果故障电池元具有电池系统中的最差健康状况，在一段时间期限内限制放电功率，如果故障电池元具有电池系统中的最佳健康状况，则在一段时间期限内限制充电功率，并且在该时间段内降低电池系统的最小荷电状况。

Description

用于操作电池系统的方法
技术领域
本发明涉及一种用于操作具有多个电池元(cells)的电池系统的方法、应用这样的方法的电池系统、包括这样的电池系统的车辆、和用于操作这样的电池系统的计算机程序元件。
背景技术
电池供电的车辆，例如电动车辆或混合动力电动车辆，包括提供高压以操作电动机来运行车辆的电池系统。电池系统可包括串联或并联连接的多个电池元。为了安全操作和可靠的电力估计，电池系统可以与电池监视系统(battery monitoring system，简称BMS)相关联。BMS是一种电子系统，它持续监视与电池系统和电池元相关的参数，例如充电状况和/或健康状况。
包括多个电池元的可再充电电池系统随着时间的推移而老化，并且容量随着时间的推移而退化。此外，具有高能量密度的电池系统可能会带来危险并导致爆炸或火灾。因此，BMS可以监视和收集电池系统的数据以避免危险情况并优化电池系统的性能。
发明内容
因此，仍然可能存在提供一种用于操作提供安全且有效的电力供应的电池系统的改进方法的需求。
该问题由本公开的独立权利要求的主题解决，其中进一步的实施例并入从属权利要求中。应该注意的是，以下描述的本公开的方面适用于操作具有多个电池元的电池系统的方法、应用这样的方法的电池系统、包括这样的电池系统的车辆、以及用于操作这样的电池系统的计算机程序元件。
根据本公开，提出了一种用于操作具有多个电池元的电池系统的方法。所述用于操作电池系统的方法包括监视所述多个电池元中的每一个电池元的健康状况；检测至少一个故障电池元；分析所述故障电池元的健康状况；如果所述故障电池元具有所述电池系统中的最差健康状况，在一时间段期间限制放电功率，或者如果所述故障电池元具有所述电池系统中的最佳健康状况，在一时间段期间限制充电功率，并且在所述时间段期间减小所述电池系统的最小荷电状况。
根据本公开的用于操作电池系统的方法可以允许所述电池系统的稳健和连续操作，即使至少一个电池元可能无法操作。这样的故障可能是由电池元与电池监视系统(BMS)之间的扰乱引起的，这可能导致电压信号丢失。如果BMS检测到与电池元的连接中的任何故障，BMS通常会断开电池系统，电池系统将失去功能。但是，即使在至少一个电池元或电池系统发生故障的情况下，本公开的方法仍能够通过限制充电或放电功率来实现连续供电。因此，可以防止电池系统的突然断开或诸如停止电力供应的电力故障。
所述电池系统可包括串联和/或并联连接的多个电池元，以及诸如电池监视系统的控制单元。所述控制单元可以配置为监视单个电池元或所述电池系统的状况，收集关于状况的参数，并相应地控制所述单个电池元或所述电池系统。所述参数可以与例如温度、内阻、容量、电压、进出所述电池元和/或所述电池系统的电流相关联。
所述控制单元可以监视所述电池系统的每个电池元的健康状况(SoH)。所述健康状况可以理解为单个电池元与其原始容量相比的当前状况的指示。SoH可以通过由重复充电和放电导致的累积应力寿命来指示电池电池元的可回收(可使用)或净容量。因此，所述健康状况可以提供关于电池元或电池系统对于应用的适用性的信息。
所述健康状况可以显示为百分比。换句话说，所述健康状况可以是电池元或电池系统怎样满足制造规范的指示。因此，SoH的100％可能意味着参数可以在制造时满足电池系统的规格。但是，SoH可能会随着时间的推移而降低，因为所述电池系统会退化，这会导致所述电池系统保持电荷和输送电流的能力降低。
所述控制单元可以配置为检测任一电池元的故障并分析具有故障的电池元的健康状况。所述故障可能是由于所述电池元与所述电池监视系统之间的任何扰乱或故障而发生，例如电压感测线中的缺陷和/或电池监视系统中的缺陷，这可能导致电压信号丢失。一旦检测到故障，所述控制单元可评估故障电池元的健康状况。
基于该分析，如果所述电池元具有在电池系统中最差的健康状况，则所述控制单元可以确定在一时间段期间限制放电功率，或者如果所述电池元具有所述电池系统中最好的健康状况，则所述控制单元可以确定在一时间段期间限制充电功率。换句话说，如果故障电池元具有在所述电池系统的电池元中最低百分比的SoH，则可以限制从电池系统提供的电压。此外，如果故障电池元具有所述电池系统的电池元中最高百分比的SoH，则提供给所述电池系统的电压可能受到限制。术语“限制”可以理解为“降低”或者BMS设定一个不得超过的上限或下限阈值。
同时，所述控制单元可以在该时间段期间减小所述电池系统的最小荷电状况。荷电状况(SoC)可以表示所述电池系统的荷电水平。所述SoC也可以显示为百分比。通常，所述电池元的荷电状况和健康状况相互依赖。最小荷电状况的降低可能导致所述电池系统容量的增加，使得所述电池系统可以延长电力供应，甚至故障电池元。所述时间段可以根据所述电池系统的运行能力来确定。
在一个实施例中，该方法还包括评估多个电池元中的每一个电池元的健康状况的趋势。所述控制单元可以通过评估每个预定义时间单位的每个电池元的健康状况来估计SoH的趋势。所述时间单位可以是例如秒、分钟、小时或天。因此，可以例如通过绘制某一时间段期间SoH的趋势的数据来估计每个单独电池元的健康状况的变化。
在一个实施例中，所述方法还包括：如果所述故障电池元具有所述电池系统中的健康状况的最坏趋势，则限制充电或放电功率和充电或放电最大时间。术语“最坏趋势”可以理解为所述电池元显示比其他电池元更快的退化率。这是能够导致该电池元的寿命过早结束的可能缺陷的指示。所述电池元的寿命终止行为的本质可以是功能丧失。但是，该趋势也可以表示电池元中存在缺陷，假设所述电池元继续正常使用，该缺陷可能导致热事件。后者可能是减少电池元允许的充电和/或放电条件的原因，从而降低故障风险并允许电池元安全运行，直到可以进行适当的维修。
所述控制单元可以根据每个电池元的健康状况所估计的趋势确定所述故障电池元处于何种状况。如果所述故障电池元具有健康状况的最坏趋势，则所述控制单元可以降低充电或放电功率。此外，所述控制单元可以限制充电或放电的最大时间以增加所述电池系统的运行能力，直到进行维修。限制所述电池元的充电或放电最大时间，可能意味着限制允许通过电池元的能量流量。该措施可以允许故障电池元与多个电池元中的其他电池元对齐。
在一个实施例中，所述方法还包括允许驱动到驱动循环的结束。通常，故障电池元引起(电压)信号丢失，从而导致电池系统功能丧失。但是，通过根据电池元的健康状况调整充电或放电功率和/或充电或放电最大时间，车辆可能能够执行至少一个驱动循环，使得车辆不会一旦检测到故障就直接停止行驶。
在一个实施例中，所述方法还包括关闭电池元平衡单元以将所述电池元的健康状况的差异保持在故障发生之前的状况。所述电池元平衡单元可以配置为在所述电池元之间传送电荷，从而使所有电池元处于基本相同的荷电状况。通过在所述电池元之间重新分配电荷，所述电池元平衡单元可以补偿健康状况最差的电池元造成的容量损失，加快充电速度，延长所述电池系统的工作寿命。
但是，在任何一个电池元发生故障的情况下，一旦所述控制单元检测到故障，所述控制单元可以关闭所述电池元平衡单元。因此，能够对在故障刚刚发生之前的时间的每个电池元的健康状况进行可靠的分析，并且能够确定充电或放电功率和/或充电或放电最大时间的适当调整。
在一个实施例中，所述方法还包括监视健康状况，包括监视电池元容量、电池元电阻和/或电池元自放电速率。换言之，术语电池元的“健康”可以理解为电池元容量、电池元电阻和/或电池元自放电速率，其可以表征电池元的状况。因此，所述健康状况可以表示为电池元容量的状况、电池元电阻的状况和/或自放电速率的状况。
在一个实施例中，所述方法还包括评估健康状况的趋势，而评估健康状况的趋势包括监视每时间单位的电池元容量、电池元电阻和/或电池元自放电速率。由于可以通过评估每一个预定义时间单位的每个电池元的健康状况来估计健康状况的趋势，因此健康状况的趋势可以是，例如，每时间单位的容量损失，每时间单位的电阻损失、每时间单位的电压损失和/或每时间单位的平衡需求。
在一个实施例中，基于至少一个丢失或损坏的电压信号来检测电池元的故障。在一个实施例中，所述故障以电压感测线、电池监视系统中的缺陷和/或电池监视系统中丢失的通信为基础。电压感测线中可能发生故障，例如，如果电压感测线在电池元处的焊点断裂，从而线路开路或失去与电池元连接的电压感测线。BMS中的缺陷可能是由例如AC-DC转换缺陷引起的，从而提供不正确的电压或没有电压。丢失的通信故障可以是例如电池元电压温度节点(CVTN)的通信错误。
根据本公开，还提出了一种电池系统。所述电池系统应用如上所述的用于操作电池系统的方法并且包括多个电池元和控制单元。所述控制单元配置为
-监视多个电池元中的每一个电池元的健康状况，
-检测至少一个故障电池元，
-分析所述故障电池元的健康状况，以及
-如果所述故障电池元具有电池系统中最差的健康状况，则在一时间段期间限制放电功率，或者如果所述故障电池元具有电池系统中最佳的健康状况，则在一时间段期间限制充电功率。
所述电池系统还可包括多个电池元，每个电池元可以焊接到电压感测线、连接器和BMS系统。每个电压感测线可以在连接器处收集并且所述连接器可以联接到所述BMS系统。即使发生电压信号损失，根据本公开的电池系统也允许所述电池系统的稳健且连续的运行。
在一个实施例中，所述电池系统配置为甚至故障电池元也无中断地运行。即使在电池系统中的至少一个电池元发生故障的情况下，所述电池系统也可以通过限制充电或放电功率来实现连续供电。因此，可以防止所述电池系统的突然断开或例如停电等电源故障，否则会导致推进能量的丢失。
根据本公开，还提供了一种车辆。所述车辆包括如上所述的电池系统。所述车辆是电池电动车辆(BEV)、插电式混合动力电动车辆(PHEV)和/或混合动力电动车辆(HEV)。布置在车辆中的电动机可以基于来自电池系统的电力供应来操作。因此，即使电压信号丢失或损坏，车辆也可以连续行驶。换言之，可以允许车辆行驶一定持续时间以避免车辆突然停止。
在一个实施例中，所述车辆配置为在电池系统中的电池元发生故障的情况下，在一时间段期满之后阻止启动所述车辆。在检测到故障后，所述控制单元可以允许车辆行驶一定时间段，使得所述车辆不直接停止移动并且驾驶员有可能进行紧急行动。但是，在该时间段或一个驱动循环之后，可能不再允许驾驶员在没有维修故障的情况下再次启动所述车辆。因此，可以提供安全的驱动条件。
根据本公开，还提供了一种用于操作如上所述的电池系统的计算机程序元件。所述程序元件适于在由处理元件执行时执行如上所述的方法步骤。
需要说明的是，上述实施例可以相互组合，而与所涉及的方面无关。因此，该方法可以与结构特征组合，同样地，该系统可以与上述关于该方法的特征组合。
参考下文描述的实施例，本发明的这些和其他方面将变得显而易见并被阐明。
附图说明
下面将参考以下附图描述本发明的示例性实施例。
图1示意性且示例性地示出了根据本公开的电池系统的一个实施例。
图2示意性且示例性地示出了根据本公开的用于操作具有多个电池元的电池系统的方法的一个实施例。
具体实施方式
图1示出了包括多个电池元10的电池系统1。电池系统1可以集成在电动车辆中，例如电池电动车辆(BEV)、插电式混合动力电动车辆(PHEV)和/或混合动力电动汽车(HEV)中。为了提供用于驱动电动车辆的电力，电池系统1需要彼此串联或并联连接的多个电池元10。
电池系统1还包括用于连续监视每个电池元10的电压的电池监视系统(BMS)30，所述电池元通过电压感测线20经由连接器40连接到BMS 30。电池系统1还包括控制单元，该控制单元可以集成在BMS30中或可以是电池系统1的单独部件。控制单元配置为连续监视每个电池元10的健康状况，并且在电压信号丢失的情况下执行对策。
电池系统1在电压感测线20、电压感测线20的焊点50、连接器40和/或BMS 30上可能存在缺陷。电池元10中的任何一个电池元或电池系统1的故障可能会造成一个电压信号或若干个电压信号的丢失，这会导致电池系统1的断开和电动机的推进能量的损失。
因此，控制单元监视S1多个电池元10中的每一个电池元的健康状况，其中健康状况可以是电池元容量、电池元电阻和/或电池元自放电速率(self-discharge rate)。一旦控制单元检测到S2至少一个有故障的电池元，就关闭S3电池元平衡单元，并保持每个电池元10刚好在发生故障之前的健康状况。
控制单元分析S4所收集的数据，特别是故障电池元的健康状况(SoH)。如果故障电池元10具有电池系统1中最差的SoH，则控制单元在一段时间期间限制S51或降低放电功率并缓慢降低电池系统1的最小荷电状况(SoC)。但是，如果故障电池元10具有电池系统1中的最佳SoH，则控制单元在一段时间内限制S52或降低充电功率并缓慢降低电池系统1的最小SoC。
此外，控制单元通过评估每个预定义时间单位的SoH来分析S6每个电池元10的SoH的趋势。如果故障电池元10具有电池系统1中的健康状况的最坏趋势，则控制单元限制S71充电和/或放电功率并减少充电或放电最大时间直到故障被维修。在其他情况下，允许S72正常操作，因为充电和/或放电功率可能受到具有SoH的较差趋势的其它电池元10的限制。
因此，即使电池元10中的任何一个发生故障，电池系统1也可以不中断地运行，因此可以确保稳健和可靠的电力供应。
必须注意，本公开的实施例是参照不同的主题来描述的。特别地，一些实施例是参考方法类型权利要求进行描述的，而其他实施例是参考设备类型权利要求进行描述的。但是，本领域技术人员将从以上和以下描述中了解到，除非另有说明，否则除了属于一类主题的特征的任何组合之外，涉及不同主题的特征之间的任何组合也被认为是与本申请一起公开。但是，所有特征都可以组合在一起，从而提供比这些特征的简单总和更多的协同效应。
虽然已经在附图和描述中详细地图示和描述了本公开，但是这样的图示和描述被认为是说明性的或示例性的而不是限制性的。本公开不限于所公开的实施例。通过研究附图、公开内容和从属权利要求，本领域技术人员在实践要求保护的公开内容时可以理解和实现对公开的实施例的其他变型。
在权利要求中，词语“包括”不排除其他元件或步骤，不定词“一”或“一个”不排除复数。单个处理器或其他单元可以实现权利要求中记载的若干项的功能。在相互不同的从属权利要求中引用某些措施这一事实并不表示这些措施的组合不能有利地使用。权利要求中的任何附图标记不应解释为限制范围。

Claims (14)

1.一种用于操作具有多个电池元(10)的电池系统(1)的方法，包括：
-监视所述多个电池元(10)中的每一个电池元的健康状况，
-检测至少一个故障电池元，
-分析所述故障电池元的健康状况，
-如果所述故障电池元(10)具有所述电池系统(1)中的最差健康状况，则在一段时间期间限制放电功率，或者如果所述故障电池元(10)具有所述电池系统(1)中的最佳健康状况，则在一段时间期间限制充电功率，以及
-在一段时间期间减小所述电池系统(1)的最低荷电状况。
2.根据权利要求1所述的方法，还包括评估所述多个电池元(10)中的每一个电池元的健康状况的趋势。
3.根据前一权利要求所述的方法，还包括：如果所述故障电池元(10)具有电池系统(1)中的健康状况的最坏趋势，则限制充电或放电功率和充电或放电最大时间。
4.根据前述权利要求中任一项所述的方法，还包括允许驱动到驱动循环的结束。
5.根据前述权利要求中任一项所述的方法，还包括关闭电池元平衡单元以将所述电池元(10)的健康状况的差异保持在故障发生之前的状态。
6.根据前述权利要求中任一项所述的方法，监视健康状况包括监视电池元容量、电池元电阻和/或电池元自放电速率。
7.根据前述权利要求中任一项所述的方法，评估所述健康状况的趋势包括监视每时间单位的电池元容量、电池元电阻和/或电池元自放电速率。
8.根据前述权利要求中任一项所述的方法，基于至少一个丢失或损坏的电压信号来检测所述电池元(10)的故障。
9.根据前述权利要求中任一项所述的方法，所述故障基于电压感测线(20)中的缺陷、电池监视系统(30)中的缺陷和/或所述电池监视系统(30)中丢失的通信。
10.一种电池系统(1)，应用根据权利要求1至9中任一项所述的用于操作电池系统(1)的方法，包括多个电池元(10)和控制单元，所述控制单元配置用于
-监视所述多个电池元(10)中的每一个电池元的健康状况，
-检测至少一个故障电池元(10)，
-分析所述故障电池元(10)的健康状况，以及
-如果所述故障电池元(10)具有所述电池系统(1)中的最差健康状况，则在一段时间期间限制放电功率，或者如果所述故障电池元(10)具有所述电池系统(1)中的最佳健康状况，则在一段时间期间限制充电功率。
11.根据权利要求10所述的电池系统(1)，配置为即使存在故障电池元(10)也能不中断地运行。
12.一种车辆，包括根据权利要求10或11所述的电池系统(1)，所述车辆是电池电动车辆(BEV)、插电式混合动力电动车辆(PHEV)和/或混合动力电动车辆(HEV)。
13.根据权利要求12所述的车辆，配置为在所述电池系统(1)中存在故障电池元(10)的情况下在一时间段期满后阻止启动所述车辆。
14.一种用于操作根据权利要求10或11所述的具有多个电池元(10)的电池系统(1)的计算机程序元件，其在由处理元件执行时适于执行根据权利要求1至9所述的方法的方法步骤。
CN202111650635.2A 2021-01-04 2021-12-30 用于操作电池系统的方法 Pending CN114725541A (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP21150067.3 2021-01-04
EP21150067.3A EP4024654B1 (en) 2021-01-04 2021-01-04 Method for operating a battery system

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN114725541A true CN114725541A (zh) 2022-07-08

Family

ID=74095739

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202111650635.2A Pending CN114725541A (zh) 2021-01-04 2021-12-30 用于操作电池系统的方法

Country Status (3)

Country Link
US (1) US20220216705A1 (zh)
EP (1) EP4024654B1 (zh)
CN (1) CN114725541A (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN117081219A (zh) * 2023-10-17 2023-11-17 东方旭能(山东)科技发展有限公司 一种ems储能能量管理系统

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11768232B2 (en) * 2018-01-25 2023-09-26 Volvo Construction Equipment Ab Equalizer overload management
WO2024050779A1 (zh) * 2022-09-08 2024-03-14 宁德时代新能源科技股份有限公司 电池系统的控制方法和控制装置
CN118091441A (zh) * 2022-11-28 2024-05-28 三星Sdi株式会社 异常单体检测方法、异常单体检测装置和电池组

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4745879B2 (ja) * 2006-04-06 2011-08-10 日立ビークルエナジー株式会社 ハイブリッド車両制御システム、ハイブリッド車両制御方法及び車両用蓄電池制御システム
US20130278221A1 (en) * 2010-12-28 2013-10-24 Reizo Maeda Method of detecting battery degradation level
US10297855B2 (en) * 2012-05-29 2019-05-21 Nutech Ventures Rechargeable multi-cell battery

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN117081219A (zh) * 2023-10-17 2023-11-17 东方旭能(山东)科技发展有限公司 一种ems储能能量管理系统
CN117081219B (zh) * 2023-10-17 2024-01-09 东方旭能(山东)科技发展有限公司 一种ems储能能量管理系统

Also Published As

Publication number Publication date
EP4024654B1 (en) 2023-03-08
EP4024654A1 (en) 2022-07-06
US20220216705A1 (en) 2022-07-07

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN114725541A (zh) 用于操作电池系统的方法
KR101473397B1 (ko) 배터리 팩의 전류센서 이상 진단 장치 및 방법
CN106537718B (zh) 电池管理
CN107017441B (zh) 蓄电池装置、车辆、记录介质及蓄电池装置管理方法
CN107923942B (zh) 用于监测电池组中的多个电池单体的状态的方法
CN112740504B (zh) 对锂离子电池单体的异常的自放电的探测以及蓄电池系统
KR101326508B1 (ko) 고전압 배터리시스템 전류센서의 고장진단방법
CN110462969B (zh) 监视装置和蓄电系统
JP2013540415A (ja) 低電圧領域と高電圧領域を有する電流供給システムのためのバッテリー管理システム
JP7334734B2 (ja) 故障診断方法、蓄電素子の管理装置及びシステム
KR102368324B1 (ko) 충전케이블의 온도값을 이용한 전기자동차 충전기 이상상태 모니터링 장치
CN109311396B (zh) 用于控制车辆中的能量存储系统的操作的方法和设备
CN110036305A (zh) 用于运行机动车的牵引电池组的方法和为此的电池组管理设备
KR20210050443A (ko) 배터리 진단 장치 및 방법
US10790686B2 (en) Battery protection system and method
CN112512855B (zh) 用于驱动能量蓄存器的系统和用于充电的方法
JP6983991B2 (ja) 電池制御装置
US11979095B2 (en) Discharge control circuit and power conversion device
US10629964B2 (en) Method for operating an energy storage unit, battery management system for performing such a method and energy storage unit with such a battery management system
KR20100016854A (ko) 하이브리드 차량용 고전압 배터리 셀불량 검출 방법
US9203235B2 (en) Method for monitoring a disconnection device, in particular a service plug or a service socket, in a battery system, and corresponding monitoring device
KR20230149838A (ko) 배터리 모니터링 유닛
WO2015022731A1 (ja) 電池監視装置、電池システムおよび車両制御システム
KR20220122358A (ko) 배터리 진단 장치 및 방법
CN112684738B (zh) 设备控制方法、装置及电池模块、非易失性存储介质

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