DE112022001561T5 - Power battery pack and its control method - Google Patents

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Jianchang Li
Haijian Zhang
Zhenyu Yang
Xiaofeng Xu
Chuntian Ma
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Svolt Energy Technology Co Ltd
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Abstract

Ein Leistungsbatteriesatz und dessen Steuerungsverfahren werden bereitgestellt. Darunter sind die Zellen des gleichen Typs elektrisch zur Bildung eines Zellenmoduls verbunden. Das Steuerverfahren für den Leistungsbatteriesatz umfasst die folgenden Schritte: Überprüfen des Zustands des gesamten Fahrzeugs (Schritt S 11); Steuern der N Zellenmodulen zur Serienschaltung und dann zur Stromversorgung für das gesamte Fahrzeug bei dem sich im Fahrzustand befindenden gesamten Fahrzeug (Schritt S 12); Steuern der N Zellenmodulen zur Serienschaltung und dann zur Rekuperation bei dem sich im Zustand der Rekuperationsbremse befindenden gesamten Fahrzeug (Schritt S13); Steuern eines oder mehrerer N Zellenmodulen zum Aufladen gemäß dem Ladezustand des Leistungsbatteriesatzes bei dem sich im Plug-in-Ladezustand befindenden gesamten Fahrzeug (Schritt S14). Durch die Verwendung des Steuerungsverfahrens für den Leistungsbatteriesatz kann das Auf- und Entladen des Leistungsbatteriesatzes in einer sicheren und hocheffizienten Weise durchgeführt werden.A power battery pack and its control methods are provided. Below, the cells of the same type are electrically connected to form a cell module. The control method for the power battery pack includes the following steps: checking the condition of the entire vehicle (step S11); controlling the N cell modules to be connected in series and then to supply power to the entire vehicle with the entire vehicle in the driving state (step S12); Controlling the N cell modules for series connection and then for recuperation with the entire vehicle in the state of the recuperation brake (step S13); Controlling one or more N cell modules for charging according to the charging state of the power battery pack with the entire vehicle in the plug-in charging state (step S14). By using the power battery pack control method, charging and discharging of the power battery pack can be performed in a safe and highly efficient manner.

Description

Querverweise auf verwandte AnwendungenCross-references to related applications

Diese Anmeldung beansprucht die Priorität der chinesischen Patentanmeldung mit der Anmeldenummer 202110287745.0 und dem Titel „Leistungsbatteriesatz und dessen Steuerungsverfahren“, eingereicht am 17. März 2021, deren gesamter Inhalt durch Bezugnahme in diese Anmeldung aufgenommen wird.This application claims priority to the Chinese patent application with application number 202110287745.0 and entitled “Power Battery Pack and Control Methods Thereof,” filed March 17, 2021, the entire contents of which are incorporated by reference into this application.

Gebiet der Technikfield of technology

Die vorliegende Offenbarung bezieht sich auf das technische Gebiet der Struktur und Steuerung von Leistungsbatteriesätzen, insbesondere auf einen Leistungsbatteriesatz und dessen Steuerungsverfahren.The present disclosure relates to the technical field of structure and control of power battery packs, particularly to a power battery pack and its control method.

Stand der TechnikState of the art

Ausgehend von den Unterschieden in der strukturellen Anordnung von Leistungsbatteriesätzen können Leistungsbatteriesätze in der Regel in zwei Typen eingeteilt werden: Modullösung und modullose Lösung (CTP). Bei der Modullösung besteht der Leistungsbatteriesatz aus Zellen, Endplatten, Seitenplatten, Sammelschienen, Wärmeisolationsmaterialien usw. Bei der CTP-Lösung entfällt der Prozess zur Bildung einer Gruppe von Zellen und die Zellen werden direkt in das Gehäuse des Leistungsbatteriesatzes eingebaut. Das Batteriezellensystem ist normalerweise ternär oder Lithium-Eisenphosphat.Based on the differences in the structural arrangement of power battery packs, power battery packs can generally be divided into two types: module solution and moduleless solution (CTP). In the modular solution, the power battery pack is composed of cells, end plates, side plates, bus bars, thermal insulation materials, etc. In the CTP solution, the process of forming a group of cells is eliminated and the cells are directly installed in the power battery pack case. The battery cell system is usually ternary or lithium iron phosphate.

In der Regel wird im Akkupack die gleiche Art von Batteriezellen verwendet, z. B. ternäre Zellen oder Lithium-Eisenphosphat-Zellen. Die ternäre Zelle hat eine höhere Energiedichte, aber eine schlechtere thermische Stabilität, und zwischen den Zellen müssen Wärmeisoliermaterialien wie Aerogel angeordnet werden, um die Ausbreitung des thermischen Durchgehens zu verlangsamen und die Sicherheit des ganzen Satzes zu verbessern, weshalb die Menge der Wärmeisoliermaterialien größer und die Kosten höher sind. Die thermische Stabilität der Lithium-Eisenphosphat-Zellen ist besser, aber die Energiedichte ist geringer, und die Zellenkapazität wird durch die Temperatur stärker beeinflusst, so dass das Problem der Verringerung der Reichweite im Winter verhältnismäßig ernst ist.Typically the same type of battery cells are used in the battery pack, e.g. B. ternary cells or lithium iron phosphate cells. The ternary cell has higher energy density but worse thermal stability, and thermal insulation materials such as airgel need to be placed between the cells to slow down the propagation of thermal runaway and improve the safety of the whole set, which is why the amount of thermal insulation materials is larger and the Costs are higher. The thermal stability of lithium iron phosphate cells is better, but the energy density is lower, and the cell capacity is more affected by temperature, so the problem of range reduction in winter is relatively serious.

Aufgabe der ErfindungTask of the invention

Der Zweck der vorliegenden Offenbarung besteht darin, einen Leistungsbatteriesatz mit besserer Stabilität und höherer Energiedichte sowie sein Steuerungsverfahren bereitzustellen. The purpose of the present disclosure is to provide a power battery pack with better stability and higher energy density and its control method.

Um den oben genannten Zweck zu erreichen, stellt die vorliegende Offenbarung das Steuerungsverfahren für einen Leistungsbatteriesatz bereit, wobei die Zellen des gleichen Typs elektrisch zur Bildung eines Zellenmoduls verbunden werden, wobei das Verfahren die folgenden Schritte umfasst: Überprüfen des Zustands des gesamten Fahrzeugs; Steuern der N Zellenmodulen zur Serienschaltung und dann zur Stromversorgung für das gesamte Fahrzeug bei dem sich im Fahrzustand befindenden gesamten Fahrzeug; Steuern der N Zellenmodulen zur Serienschaltung und dann zur Rekuperation bei dem sich im Zustand der Rekuperationsbremse befindenden gesamten Fahrzeug; Steuern eines oder mehrerer N Zellenmodulen zum Aufladen gemäß dem Ladezustand des Leistungsbatteriesatzes bei dem sich im Plug-in-Ladezustand befindenden gesamten Fahrzeug.In order to achieve the above purpose, the present disclosure provides the control method for a power battery pack, wherein the cells of the same type are electrically connected to form a cell module, the method comprising the following steps: checking the condition of the entire vehicle; controlling the N cell modules to connect in series and then to provide power to the entire vehicle with the entire vehicle in the driving state; Controlling the N cell modules for series connection and then for recuperation with the entire vehicle in the state of the recuperation brake; Controlling one or more N cell modules for charging according to the state of charge of the power battery pack with the entire vehicle in the plug-in state of charge.

Gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Offenbarung umfasst das Steuern der N Zellenmodulen zur Serienschaltung und dann zur Stromversorung für das gesamte Fahrzeug bei dem sich im Fahrzustand befindenden gesamten Fahrzeug die folgenden Schritte:

  • Bestimmen der Zielleistung für den Fahrbetrieb bei dem sich im Fahrzustand befindenden gesamten Fahrzeug;
  • Steuern der N Zellenmodulen zur Serienschaltung und dann zur Stromversorung für das gesamte Fahrzeug bei der Zielleistung für den Fahrbetrieb.
According to an embodiment of the present disclosure, controlling the N cell modules to connect in series and then to supply power to the entire vehicle with the entire vehicle in the driving state includes the following steps:
  • Determining the target driving performance for the entire vehicle in the driving state;
  • Controlling the N cell modules to connect in series and then supply power to the entire vehicle at the target power for driving.

Gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Offenbarung umfasst das Bestimmen der Zielleistung für den Fahrbetrieb die folgenden Schritte:

  • Ermitteln der verfügbaren Entladeleistung des jeweiligen elektrischen Zellenmoduls basierend auf dem Ladezustand des Leistungsbatteriesatzes und der Temperatur des jeweiligen elektrischen Zellenmoduls;
  • Ansetzen des Mindestwerts der verfügbaren Entladeleistung des jeweiligen Zellenmoduls als Zielleistung für den Fahrbetrieb.
According to an embodiment of the present disclosure, determining the target driving performance includes the following steps:
  • Determining the available discharge power of the respective electric cell module based on the state of charge of the power battery pack and the temperature of the respective electric cell module;
  • Setting the minimum value of the available discharge power of the respective cell module as the target power for driving.

Gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Offenbarung umfasst das Ermitteln der verfügbaren Entladeleistung des jeweiligen elektrischen Zellenmoduls basierend auf dem Ladezustand des Leistungsbatteriesatzes und der Temperatur des jeweiligen elektrischen Zellenmoduls die folgenden Schritte:

  • Bestimmen der Entladeleistung, die dem aktuellen Ladezustand des Leistungsbatteriesatzes und der aktuell höchsten Zellentemperatur in einem Zellenmodul entspricht, als erste Entladeleistung in einer vorgegebenen Entladekorrespondenz, wobei die vorgegebene Entladekorrespondenz einer Korrespondenz zwischen dem Ladezustand des Leistungsbatteriesatzes, der Zelltemperatur im Zellenmodul und der Entladeleistung entspricht;
  • Bestimmen der Entladeleistung, die dem aktuellen Ladezustand des Leistungsbatteriesatzes und der aktuell niedrigsten Zellentemperatur im Zellenmodul entspricht, als zweite Entladeleistung in der vorgegebenen Entladekorrespondenz;
  • Ansetzen des kleineren Werts der ersten Entladeleistung und der zweiten Entladeleistung als verfügbare Entladeleistung des Zellenmoduls.
According to an embodiment of the present disclosure, determining the available discharge power of the respective electric cell module based on the state of charge of the power battery pack and the temperature of the respective electric cell module includes the following steps:
  • Determining the discharge power, which corresponds to the current state of charge of the power battery pack and the currently highest cell temperature in a cell module, as the first discharge power in a predetermined discharge range spondenz, wherein the predetermined discharge correspondence corresponds to a correspondence between the state of charge of the power battery pack, the cell temperature in the cell module and the discharge power;
  • Determining the discharge power, which corresponds to the current state of charge of the power battery pack and the current lowest cell temperature in the cell module, as the second discharge power in the predetermined discharge correspondence;
  • Setting the smaller value of the first discharge power and the second discharge power as the available discharge power of the cell module.

Gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Offenbarung umfasst das Steuern der N Zellenmodulen zur Serienschaltung und dann zur Rekuperation bei dem sich im Zustand der Rekuperationsbremse befindenden gesamten Fahrzeug die folgenden Schritte:

  • Bestimmen der Zielleistung im Zustand der Rekuperationsbremse bei dem sich im Zustand der Rekuperationsbremse befindenden gesamten Fahrzeug;
  • Steuern der N Zellenmodulen zur Serienschaltung und dann zum Rekuperationsladen mit der Zielleistung der Rekuperationsbremse.
According to an exemplary embodiment of the present disclosure, controlling the N cell modules for series connection and then for recuperation with the entire vehicle in the state of the recuperation brake includes the following steps:
  • Determining the target performance in the state of the recuperation brake for the entire vehicle that is in the state of the recuperation brake;
  • Controlling the N cell modules for series connection and then for recuperation charging with the target performance of the recuperation brake.

Gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Offenbarung umfasst das Bestimmen der Zielleistung im Zustand der Rekuperationsbremse die folgenden Schritte:

  • Ermitteln der verfügbaren Rekuperationsleistung des jeweiligen Zellenmoduls basierend auf dem Ladezustand des Leistungsbatteriesatzes und der Temperatur des jeweiligen Zellenmoduls;
  • Ansetzen des Mindestwerts der verfügbaren Rekuperationsleistung des jeweiligen Zellenmoduls als Zielleistung im Zustand der Rekuperationsbremse.
According to an exemplary embodiment of the present disclosure, determining the target performance in the state of the regenerative brake includes the following steps:
  • Determining the available recuperation power of the respective cell module based on the state of charge of the power battery pack and the temperature of the respective cell module;
  • Setting the minimum value of the available recuperation power of the respective cell module as the target power in the state of the recuperation brake.

Gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Offenbarung umfasst das Ermitteln der verfügbaren Rekuperationsleistung des jeweiligen Zellenmoduls basierend auf dem Ladezustand des Leistungsbatteriesatzes und der Temperatur des jeweiligen Zellenmoduls die folgenden Schritte:

  • Bestimmen der Rekuperationsleistung, die dem aktuellen Ladezustand des Leistungsbatteriesatzes und der aktuell höchsten Zellentemperatur in einem Zellenmodul entspricht, als erste Rekuperationsleistung in einer vorgegebenen Rekuperationskorrespondenz, wobei die vorgegebene Rekuperationskorrespondenz einer Korrespondenz zwischen dem Ladezustand des Leistungsbatteriesatzes, der Zelltemperatur im Zellenmodul und der Rekuperationsleistung entspricht;
  • Bestimmen der Rekuperationsleistung, die dem aktuellen Ladezustand des Leistungsbatteriesatzes und der aktuell niedrigsten Zellentemperatur im Zellenmodul entspricht, als zweite Rekuperationsleistung in der vorgegebenen Rekuperationskorrespondenz;
  • Ansetzen des kleineren Werts der ersten Rekuperationsleistung und der zweiten Rekuperationsleistung als verfügbare Rekuperationsleistung des Zellenmoduls.
According to an exemplary embodiment of the present disclosure, determining the available recuperation power of the respective cell module based on the state of charge of the power battery pack and the temperature of the respective cell module includes the following steps:
  • Determining the recuperation power, which corresponds to the current state of charge of the power battery pack and the currently highest cell temperature in a cell module, as the first recuperation power in a predetermined recuperation correspondence, the predetermined recuperation correspondence corresponding to a correspondence between the state of charge of the power battery pack, the cell temperature in the cell module and the recuperation power;
  • Determining the recuperation power, which corresponds to the current state of charge of the power battery pack and the current lowest cell temperature in the cell module, as the second recuperation power in the predetermined recuperation correspondence;
  • Setting the smaller value of the first recuperation power and the second recuperation power as the available recuperation power of the cell module.

Gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Offenbarung umfasst das Steuern eines oder mehrerer N Zellenmodulen zum Aufladen gemäß dem Ladezustand des Leistungsbatteriesatzes bei dem sich im Plug-in-Ladezustand befindenden gesamten Fahrzeug die folgenden Schritte:

  • Bestimmen des Ladezustands des Leistungsbatteriesatzes bei dem sich im Plug-in-Ladezustand befindenden gesamten Fahrzeug;
  • Steuern der N Zellenmodule zur Serienschaltung bei dem unter einem vorgegebenen Ladeschwellenwert liegenden Ladezustand des Leistungsbatteriesatzes;
  • Bestimmen der Zielleistung zum Aufladen des gesamten Fahrzeugs;
  • Steuern der N Zellenmodule bei der Zielleistung zum Aufladen des gesamten Fahrzeugs.
According to an embodiment of the present disclosure, controlling one or more N cell modules for charging according to the state of charge of the power battery pack with the entire vehicle in the plug-in state of charge includes the following steps:
  • determining the state of charge of the power battery pack with the entire vehicle in the plug-in state of charge;
  • Controlling the N cell modules for series connection when the charge state of the power battery pack is below a predetermined charging threshold;
  • determining the target power for charging the entire vehicle;
  • Controlling the N cell modules at the target power to charge the entire vehicle.

Gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Offenbarung umfasst das Bestimmen der Zielleistung zum Aufladen des gesamten Fahrzeugs die folgenden Schritte:

  • Ermitteln der verfügbaren Ladeleistung des jeweiligen Zellenmoduls basierend auf dem Ladezustand des Leistungsbatteriesatzes und der Temperatur des jeweiligen Zellenmoduls;
  • Ansetzen des Mindestwerts der verfügbaren Ladeleistung des jeweiligen Zellenmoduls als Zielleistung zum Aufladen des gesamten Fahrzeugs.
According to an embodiment of the present disclosure, determining the target power for charging the entire vehicle includes the following steps:
  • Determining the available charging power of the respective cell module based on the state of charge of the power battery pack and the temperature of the respective cell module;
  • Setting the minimum value of the available charging power of the respective cell module as the target power for charging the entire vehicle.

Gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Offenbarung umfasst das Ermitteln der verfügbaren Ladeleistung des jeweiligen Zellenmoduls basierend auf dem Ladezustand des Leistungsbatteriesatzes und der Temperatur des jeweiligen Zellenmoduls die folgenden Schritte:

  • Ansetzen der Ladeleistung, die dem aktuellen Ladezustand des Leistungsbatteriesatzes und der aktuell höchsten Zellentemperatur in einem Zellenmodul entspricht, als erste Ladeleistung in einer vorgegebenen Aufladungskorrespondenz, wobei die vorgegebene Aufladungskorrespondenz der Korrespondenz zwischen dem Ladezustand des Leistungsbatteriesatzes, der Zelltemperatur im Zellenmodul und der Ladeleistung entspricht;
  • Ansetzen der Ladeleistung, die dem aktuellen Ladezustand des Leistungsbatteriesatzes und der aktuell niedrigsten Zellentemperatur im Zellenmodul entspricht, als zweite Ladeleistung in der vorgegebenen Aufladungskorrespondenz ;
  • Ansetzen des kleineren Werts der ersten Ladeleistung und der zweiten Ladeleistung als verfügbare Ladeleistung des Zellenmoduls.
According to an exemplary embodiment of the present disclosure, determining the available charging power of the respective cell module based on the state of charge of the power battery pack and the temperature of the respective cell module includes the following steps:
  • Setting the charging power, which corresponds to the current charge status of the power battery pack and the currently highest cell temperature in a cell module, as the first charging power in a predetermined charging correspondence denz, where the predetermined charging correspondence corresponds to the correspondence between the state of charge of the power battery pack, the cell temperature in the cell module and the charging power;
  • Setting the charging power, which corresponds to the current charge state of the power battery pack and the currently lowest cell temperature in the cell module, as the second charging power in the specified charging correspondence;
  • Setting the smaller value of the first charging power and the second charging power as the available charging power of the cell module.

Gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Offenbarung umfasst das Verfahren ferner die folgenden Schritte:

  • Steuern der N Zellenmodule zum Aufladen der einzelnen Zellenmodule nacheinander bei dem größer oder gleich dem vorbestimmten Ladeschwellenwert liegenden Ladezustand des Leistungsbatteriesatzes.
According to an embodiment of the present disclosure, the method further includes the following steps:
  • Controlling the N cell modules to charge the individual cell modules one after the other at the state of charge of the power battery pack that is greater than or equal to the predetermined charging threshold.

Die vorliegende Offenbarung stellt ein Steuerungsverfahren für einen Leistungsbatteriesatz bereit, wobei der Leistungsbatteriesatz N Zellentypen umfasst, wobei die N Zellentypen in abwechselnder Reihenfolge angeordnet sind, wobei ein erster Zellentyp in den N Zellentypen eine größere Energiedichte als ein zweiter Zellentyp aufweist und wobei der zweite Zellentyp eine höhere thermische Stabilität als der erste Zellentyp aufweist, wobei N eine Ganzzahl ist und N größer oder gleich 2 ist.The present disclosure provides a control method for a power battery pack, the power battery pack comprising N cell types, the N cell types arranged in alternating order, a first cell type in the N cell types having a greater energy density than a second cell type, and the second cell type having a has higher thermal stability than the first cell type, where N is an integer and N is greater than or equal to 2.

Gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Offenbarung ist der erste Zellentyp eine ternäre Zelle und der zweite Zellentyp eine Lithium-Eisenphosphat-Zelle, oder der erste Zellentyp ist eine ternäre 811-Zelle und der zweite Zellentyp eine ternäre 523-Zelle.According to an embodiment of the present disclosure, the first cell type is a ternary cell and the second cell type is a lithium iron phosphate cell, or the first cell type is a ternary 811 cell and the second cell type is a ternary 523 cell.

Gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Offenbarung sind die Zelleneinheiten mit den N Zellentypen in abwechselnder Reihenfolge angeordnet, wobei eine Zelle unter den Zellen desselben Typs eine Zelleneinheit bildet, oder wobei eine Reihe von Zellen, die unter den Zellen desselben Typs zusammen angeordnet sind, eine Zelleneinheit bilden.According to an embodiment of the present disclosure, the cell units having the N cell types are arranged in alternating order, with a cell forming a cell unit among the cells of the same type, or a series of cells arranged together among the cells of the same type forming a cell unit .

Gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Offenbarung sind Zellen desselben Typs elektrisch zur Bildung eines Zellenmoduls verbunden, wobei der Leistungsbatteriesatz ferner ein Relais umfasst, das zum Einschalten und Ausschalten zwischen zwei beliebigen Plus- und Minuspolen des jeweiligen Zellenmoduls und den Plus- und Minuspolen des Verteilerkastens des Batteriesystems zum Einsatz kommt. Durch die obige technische Lösung werden verschiedene Typen von Batteriezellen, die ein komplementäres Verhältnis zwischen Energiedichte und thermischer Stabilität aufweisen, nacheinander und abwechselnd in dem Leistungsbatteriesatz angeordnet, und durch die Verwendung eines solchen Mix-and-Match-Verfahrens kann der Leistungsbatteriesatz eine bessere thermische Stabilität aufweisen als die alleinige Verwendung eines ersten Typs von Batteriezellen, die Kosten für die Verwendung von Wärmeisoliermaterialien reduzieren und eine höhere Energiedichte aufweisen als die alleinige Verwendung eines zweiten Typs von Batteriezellen, was zu einer gewissen Verbesserung der Reichweitenleistung des gesamten Fahrzeugs führt, und durch die Verwendung des durch die vorliegende Offenbarung bereitgestellten Lade- und Entladesteuerungsverfahrens kann das Auf- und Entladen des obigen Leistungsbatteriesatzes in einer sicheren und hocheffizienten Weise durchgeführt werden.According to an embodiment of the present disclosure, cells of the same type are electrically connected to form a cell module, the power battery pack further comprising a relay for switching on and off between any two positive and negative poles of the respective cell module and the positive and negative poles of the distribution box of the battery system is used. Through the above technical solution, different types of battery cells that have a complementary relationship between energy density and thermal stability are arranged sequentially and alternately in the power battery pack, and by using such a mix-and-match method, the power battery pack can have better thermal stability than the sole use of a first type of battery cells, reduce the cost of using thermal insulation materials and have a higher energy density than the sole use of a second type of battery cells, resulting in a certain improvement in the range performance of the entire vehicle, and through the use According to the charging and discharging control method provided by the present disclosure, charging and discharging of the above power battery pack can be performed in a safe and highly efficient manner.

Weitere Merkmale und Vorteile der vorliegenden Offenbarung werden im folgenden Abschnitt „Beschreibung der bevorzugten Ausführungsbeispiele“ ausführlich beschrieben.Additional features and advantages of the present disclosure are described in detail in the “Description of the Preferred Embodiments” section below.

Kurzbeschreibung der ZeichnungenBrief description of the drawings

  • ist ein schematisches Diagramm eines Leistungsbatteriesatzes, der durch ein exemplarisches Ausführungsbeispiel bereitgestellt wird; is a schematic diagram of a power battery pack provided by an exemplary embodiment;
  • ist ein schematisches Diagramm eines Leistungsbatteriesatzes, der durch ein anderes exemplarisches Ausführungsbeispiel bereitgestellt wird; is a schematic diagram of a power battery pack provided by another exemplary embodiment;
  • ist ein Flussdiagramm eines Steuerungsverfahrens für einen Leistungsbatteriesatz, das durch ein exemplarisches Ausführungsbeispiel bereitgestellt wird; is a flowchart of a control method for a power battery pack provided by an exemplary embodiment;
  • ist ein schematisches Diagramm der Verbindungsbeziehung zwischen einzelnen Anschlüssen in einem Verteilerkasten eines Batteriesystems, die durch ein exemplarisches Ausführungsbeispiel bereitgestellt wird; is a schematic diagram of the connection relationship between individual terminals in a junction box of a battery system provided by an exemplary embodiment;
  • ist ein schematisches Diagramm der Verbindungsbeziehung zwischen einzelnen Anschlüssen in einer BDU, die durch ein anderes exemplarisches Ausführungsbeispiel bereitgestellt wird; is a schematic diagram of the connection relationship between individual ports in a BDU provided by another exemplary embodiment;
  • ist ein schematisches Diagramm der Verbindungsbeziehung zwischen einzelnen Anschlüssen in einer BDU, die durch ein weiteres exemplarisches Ausführungsbeispiel bereitgestellt wird; is a schematic diagram of the connection relationship between individual ports in a BDU provided by another exemplary embodiment;
  • ist ein Flussdiagramm eines Steuerungsverfahrens für einen Leistungsbatteriesatz, das durch ein anderes exemplarisches Ausführungsbeispiel bereitgestellt wird. is a flowchart of a control method for a power battery pack that is provided by another exemplary embodiment.

Beschreibung der bevorzugten AusführungsbeispieleDescription of the preferred embodiments

Ausführungsbeispiele der vorliegenden Offenbarung werden nachstehend im Detail beschrieben, und Beispiele hierfür sind in den beiliegenden Zeichnungen dargestellt, wobei gleiche oder ähnliche Bezeichnungen durchgehend gleiche oder ähnliche Elemente oder Elemente mit gleichen oder ähnlichen Funktionen bezeichnen. Die im Folgenden unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen beschriebenen Ausführungsbeispiele sind exemplarisch und sollen zur Erläuterung der vorliegenden Offenbarung dienen und sind nicht als Einschränkung der vorliegenden Offenbarung aufzufassen.Embodiments of the present disclosure are described in detail below, and examples thereof are shown in the accompanying drawings, wherein like or similar designations throughout refer to like or similar elements or elements having the same or similar functions. The exemplary embodiments described below with reference to the accompanying drawings are exemplary and are intended to explain the present disclosure and are not to be construed as limiting the present disclosure.

Die vorliegende Offenbarung stellt einen Leistungsbatteriesatz bereit, der N Zellentypen umfasst, wobei die N Zellentypen in abwechselnder Reihenfolge angeordnet sind. Ein erster Zellentyp in den N Zellentypen weist eine größere Energiedichte als ein zweiter Zellentyp auf und der zweite Zellentyp weist eine höhere thermische Stabilität als der erste Zellentyp auf, wobei N eine Ganzzahl ist und N größer oder gleich 2 ist.The present disclosure provides a power battery pack that includes N types of cells, where the N types of cells are arranged in alternating order. A first cell type in the N cell types has a greater energy density than a second cell type and the second cell type has a higher thermal stability than the first cell type, where N is an integer and N is greater than or equal to 2.

Bei manchen Zellen besteht ein komplementäres Verhältnis zwischen der Energiedichte und der thermischen Stabilität. So umfasst beispielsweise der Leistungsbatteriesatz zwei Arten von Zellen: den ersten Zellentyp und den zweiten Zellentyp. Wenn der erste Zellentyp in allen Leistungsbatteriesätzen verwendet wird, hat er zwar eine höhere Energiedichte, aber eine schlechte thermische Stabilität, was leicht zur Ausbreitung eines thermischen Durchgehens führen kann. Wenn der zweite Zellentyp in allen Leistungsbatteriesätzen verwendet wird, ist die thermische Stabilität zwar besser, aber die Energiedichte ist schlecht, was zu einer geringen Reichweite des Fahrzeugs führt. Durch die abwechselnde Anordnung dieser beiden Zellentypen wird der erste Zellentyp durch den zweiten Zellentyp beabstandet, was die Ausbreitung des thermischen Durchgehens verlangsamt. Was die elektrische Verbindung der N Zellentypen anbelangt, so können unter der Gewährleistung der Sicherheit verschiedene Verbindungsmöglichkeiten genutzt werden.In some cells there is a complementary relationship between energy density and thermal stability. For example, the power battery pack includes two types of cells: the first cell type and the second cell type. When the first cell type is used in all power battery packs, it has higher energy density but poor thermal stability, which is easy to cause thermal runaway to propagate. If the second cell type is used in all power battery packs, the thermal stability is better, but the energy density is poor, resulting in a low vehicle range. By arranging these two types of cells alternately, the first type of cells is spaced apart by the second type of cells, slowing the propagation of thermal runaway. As far as the electrical connection of the N cell types is concerned, various connection options can be used to ensure safety.

Durch die obige technische Lösung werden verschiedene Typen von Batteriezellen, die ein komplementäres Verhältnis zwischen Energiedichte und thermischer Stabilität aufweisen, nacheinander und abwechselnd in dem Leistungsbatteriesatz angeordnet, und durch die Verwendung eines solchen Mix-and-Match-Verfahrens kann der Leistungsbatteriesatz eine bessere thermische Stabilität aufweisen als die alleinige Verwendung eines ersten Typs von Batteriezellen, die Kosten für die Verwendung von Wärmeisoliermaterialien reduzieren und eine höhere Energiedichte aufweisen als die alleinige Verwendung eines zweiten Typs von Batteriezellen, was zu einer gewissen Verbesserung der Reichweitenleistung des gesamten Fahrzeugs führt, und durch die Verwendung des durch die vorliegende Offenbarung bereitgestellten Lade- und Entladesteuerungsverfahrens kann das Auf- und Entladen des obigen Leistungsbatteriesatzes in einer sicheren und hocheffizienten Weise durchgeführt werden.Through the above technical solution, different types of battery cells that have a complementary relationship between energy density and thermal stability are arranged sequentially and alternately in the power battery pack, and by using such a mix-and-match method, the power battery pack can have better thermal stability than the sole use of a first type of battery cells, reduce the cost of using thermal insulation materials and have a higher energy density than the sole use of a second type of battery cells, resulting in a certain improvement in the range performance of the entire vehicle, and through the use According to the charging and discharging control method provided by the present disclosure, charging and discharging of the above power battery pack can be performed in a safe and highly efficient manner.

Beispielsweise kann bei N = 2 der erste Zellentyp eine ternäre Zelle und der zweite Zellentyp eine Lithium-Eisenphosphat-Zelle sein. Oder der erste Zellentyp ist eine ternäre 811-Zelle und der zweite Zellentyp ist eine ternäre 523-Zelle.For example, when N = 2, the first cell type can be a ternary cell and the second cell type can be a lithium iron phosphate cell. Or the first cell type is a ternary 811 cell and the second cell type is a ternary 523 cell.

ist ein schematisches Diagramm eines Leistungsbatteriesatzes, der durch ein exemplarisches Ausführungsbeispiel bereitgestellt wird. Wie in dargestellt, sind eine einzelne ternäre Zelle 1 und eine einzelne Lithium-Eisenphosphat-Zelle 2 abwechselnd angeordnet, um ein „ABAB“-Layout zu bilden. is a schematic diagram of a power battery pack provided by an exemplary embodiment. As in shown, a single ternary cell 1 and a single lithium iron phosphate cell 2 are alternately arranged to form an “ABAB” layout.

In einem anderen Ausführungsbeispiel sind die Zelleneinheiten mit den N Zellentypen in abwechselnder Reihenfolge angeordnet, wobei eine Zelle unter den Zellen desselben Typs eine Zelleneinheit bildet, oder wobei eine Reihe von Zellen, die unter den Zellen desselben Typs zusammen angeordnet sind, eine Zelleneinheit bilden. zeigt einen Fall, in dem eine Zelle desselben Typs eine Zelleneinheit bildet.In another embodiment, the cell units with the N cell types are arranged in alternating order, with a cell forming a cell unit among the cells of the same type, or a row of cells arranged together among the cells of the same type forming a cell unit. shows a case where a cell of the same type forms a cell unit.

ist ein schematisches Diagramm eines Leistungsbatteriesatzes, der durch ein anderes exemplarisches Ausführungsbeispiel bereitgestellt wird. Wie in dargestellt, werden zwei ternäre Zellen 1 als eine Zelleinheit und zwei Lithium-Eisenphosphat-Zellen 2 als eine andere Zelleinheit betrachtet. Die Zelleinheiten der beiden Zelltypen sind abwechselnd angeordnet, um ein „AABBAABB“-Layout zu bilden. is a schematic diagram of a power battery pack provided by another exemplary embodiment. As in shown, two ternary cells 1 are considered as one cell unit and two lithium iron phosphate cells 2 as another cell unit. The cell units of the two cell types are arranged alternately to form an “AABBAABB” layout.

Wenn N=3, können N Zellentypen ternäre 811-Zellen, ternäre 523-Zellen und Lithium-Eisenphosphat-Zellen umfassen. Die Energiedichte von Lithium-Eisenphosphat-Zellen, ternären 523-Zellen und ternären 811-Zellen nimmt der Reihe nach allmählich zu, und die thermische Stabilität von Lithium-Eisenphosphat-Zellen, ternären 523-Zellen und ternären 811-Zellen nimmt der Reihe nach allmählich ab. Die Form „ABCABC“ oder „AABBCC“ kann in der Anordnung von den drei Zellentypen zum Einsatz kommen.When N=3, N cell types may include ternary 811 cells, ternary 523 cells, and lithium iron phosphate cells. The energy density of lithium iron phosphate cells, ternary 523 cells and ternary 811 cells gradually increases in order, and the thermal stability of lithium iron phosphate cells, ternary 523 cells and ternary 811 cells gradually increases in order away. The form “ABCABC” or “AABBCC” can be used in the arrangement of the three cell types.

Was die elektrische Verbindung zwischen den einzelnen Zellen betrifft, so können gleichartige Zellen über eine Stromschiene zur Bildung eines Zellenmoduls elektrisch verbunden werden. Die einzelnen Zellenmodule können in Reihe an die Ausgangsstromversorgung geschaltet werden, oder die einzelnen Zellenmodule können parallel an die Ausgangsstromversorgung geschaltet werden, oder es kann eine Kombinationsschaltung aus Parallel- und Reihenschaltung verwendet werden. Das Verbindungsverhältnis zwischen den einzelnen Zellenmodulen kann ein festes Verbindungsverhältnis sein oder durch den Einsatz eines Relais einstellbar sein. In einem weiterem Ausführungsbeispiel umfasst der Leistungsbatteriesatz ferner ein Relais, das zum Einschalten und Ausschalten zwischen zwei beliebigen Plus- und Minuspolen des jeweiligen Zellenmoduls und den Plus- und Minuspolen des Verteilerkastens des Batteriesystems (Battery System Distribution Unit, BDU) zum Einsatz kommt. Auf diese Weise kann das gesamte Fahrzeug über die Plus- und Minuspole der BDU mit Strom versorgt werden.As far as the electrical connection between the individual cells is concerned, similar cells can be electrically connected via a busbar to form a cell module. The individual cell modules can be connected in series to the output power supply, or the individual cell modules can be connected in parallel to the output power supply, or a combination of parallel and series connection can be used. The connection ratio between the individual cell modules can be a fixed connection ratio or can be adjustable by using a relay. In a further exemplary embodiment, the power battery pack further comprises a relay that is used to switch on and off between any two plus and minus poles of the respective cell module and the plus and minus poles of the distribution box of the battery system (Battery System Distribution Unit, BDU). In this way, the entire vehicle can be supplied with power via the positive and negative poles of the BDU.

ist ein Flussdiagramm eines Steuerungsverfahrens für einen Leistungsbatteriesatz, das durch ein exemplarisches Ausführungsbeispiel bereitgestellt wird. Wie in beschrieben, kann das Verfahren die folgenden Schritte umfassen. is a flowchart of a control method for a power battery pack provided by an exemplary embodiment. As in described, the procedure may include the following steps.

Schritt S 11: Erkennen des Zustands des gesamten Fahrzeugs;Step S 11: Detecting the status of the entire vehicle;

Schritt S12: Steuern der N Zellenmodulen zur Serienschaltung und dann zur Stromversorgung für das gesamte Fahrzeug bei dem sich im Fahrzustand befindenden gesamten Fahrzeug;Step S12: Controlling the N cell modules to be connected in series and then to supply power to the entire vehicle with the entire vehicle in the driving state;

Schritt S13: Steuern der N Zellenmodulen zur Serienschaltung und dann zur Rekuperation bei dem sich im Zustand der Rekuperationsbremse befindenden gesamten Fahrzeug;Step S13: Controlling the N cell modules for series connection and then for recuperation with the entire vehicle in the state of the recuperation brake;

Schritt S 14: Steuern eines oder mehrerer N Zellenmodulen zum Aufladen gemäß dem Ladezustand des Leistungsbatteriesatzes bei dem sich im Plug-in-Ladezustand befindenden gesamten Fahrzeug.Step S14: Control one or more N cell modules for charging according to the charging state of the power battery pack with the entire vehicle in the plug-in charging state.

Wobei sich der Fahrzustand auf einen anderen Fahrzustand als den der Rekuperationsbremse bezieht. In diesem Ausführungsbeispiel sind im Fahrzustand und im Zustand der Rekuperationsbremse die N Zellenmodule in Reihe geschaltet. Der Pluspol der Reihenschaltung ist mit dem Pluspol der BDU verbunden, und der Minuspol der Reihenschaltung ist mit dem Minuspol der BDU verbunden. Und beim Aufladen des gesamten Fahrzeugs im Plug-in-Zustand ist es notwendig, die Verbindungsbeziehung zwischen den Plus- und Minuspolen der einzelnen Zellenmodule und der BDU entsprechend dem Ladezustand des Leistungsbatteriesatzes zu steuern. In diesem Ausführungsbeispiel werden die N Zellenmodule entsprechend dem Wert des Ladezustands des Leistungsbatteriesatzes auf vernünftige Weise geladen, wobei die Effizienz des Ladevorgangs berücksichtigt und die Überladung eines bestimmten Zellenmoduls vermieden wird.The driving state refers to a driving state other than that of the recuperation brake. In this exemplary embodiment, the N cell modules are connected in series in the driving state and in the state of the recuperation brake. The positive terminal of the series connection is connected to the positive terminal of the BDU, and the negative terminal of the series connection is connected to the negative terminal of the BDU. And when charging the whole vehicle in the plug-in state, it is necessary to control the connection relationship between the plus and minus poles of each cell module and the BDU according to the charging state of the power battery pack. In this embodiment, the N cell modules are reasonably charged according to the value of the state of charge of the power battery pack, taking into account the efficiency of charging and avoiding overcharging of a particular cell module.

ist ein schematisches Diagramm der Verbindungsbeziehung zwischen einzelnen Anschlüssen in einem Verteilerkasten eines Batteriesystems, die durch ein exemplarisches Ausführungsbeispiel bereitgestellt wird. Wie in dargestellt, ist der Pluspol A+ des dem ersten Zellentyp entsprechenden Zellenmoduls (im Folgenden als erstes Zellenmodul bezeichnet) mit dem Minuspol B- des dem zweiten Zellentyp entsprechenden Zellenmoduls verbunden (im Folgenden als zweites Zellenmodul bezeichnet). Der Minuspol A- des ersten Zellenmoduls ist mit dem Minuspol (-) der BDU verbunden, und der Pluspol B+ des zweiten Zellenmoduls ist mit dem Pluspol (+) der BDU verbunden. Durch diese Verbindung können das erste Zellenmodul und das zweite Zellenmodul in Reihe geschaltet werden, um gemeinsam Strom nach außen zu liefern, oder die Ladepistole kann das erste Zellenmodul und das zweite Zellenmodul gemeinsam laden. is a schematic diagram of the connection relationship between individual terminals in a junction box of a battery system provided by an exemplary embodiment. As in shown, the positive pole A+ of the cell module corresponding to the first cell type (hereinafter referred to as the first cell module) is connected to the negative pole B- of the cell module corresponding to the second cell type (hereinafter referred to as the second cell module). The negative terminal A- of the first cell module is connected to the negative terminal (-) of the BDU, and the positive terminal B+ of the second cell module is connected to the positive terminal (+) of the BDU. Through this connection, the first cell module and the second cell module can be connected in series to supply power together to the outside, or the charging gun can charge the first cell module and the second cell module together.

ist ein schematisches Diagramm der Verbindungsbeziehung zwischen einzelnen Anschlüssen in einer BDU, die durch ein anderes exemplarisches Ausführungsbeispiel bereitgestellt wird. Wie in dargestellt, ist der Pluspol A+ des ersten Zellenmoduls mit dem Pluspol (+) der BDU verbunden und der Minuspol A- des ersten Zellenmoduls ist mit dem Minuspol (-) der BDU verbunden. Durch diese Verbindung kann die Ladepistole allein das erste Zellenmodul laden. is a schematic diagram of the connection relationship between individual ports in a BDU provided by another exemplary embodiment. As in shown, the positive pole A+ of the first cell module is connected to the positive pole (+) of the BDU and the negative pole A- of the first cell module is connected to the negative pole (-) of the BDU. This connection allows the charging gun to charge the first cell module alone.

ist ein schematisches Diagramm der Verbindungsbeziehung zwischen einzelnen Anschlüssen in einer BDU, die durch ein weiteres exemplarisches Ausführungsbeispiel bereitgestellt wird. Wie in dargestellt, ist der Pluspol A+ des zweiten Zellenmoduls mit dem Pluspol (+) der BDU verbunden und der Minuspol A- des zweiten Zellenmoduls ist mit dem Minuspol (-) der BDU verbunden . Durch diese Verbindung kann die Ladepistole allein das zweite Zellenmodul laden. Beispielsweise kann das Batteriemanagementsystem (Battery Management System, BMS) das Ein- und Ausschalten mehrerer Relais im Leistungsbatteriesatz entsprechend dem Zustand des Fahrzeugs steuern, um die Verbindungsbeziehung in bis zu realisieren. is a schematic diagram of the connection relationship between individual ports in a BDU provided by another exemplary embodiment. As in shown, the positive pole A+ of the second cell module is connected to the positive pole (+) of the BDU and the negative pole A- of the second cell module is connected to the negative pole (-) of the BDU. Through this connection, the charging gun can only charge the second cell module. For example, the battery management system (BMS) can control the switching on and off of multiple relays in the power battery pack according to the condition of the vehicle to maintain the connection relationship in until to realize.

ist ein schematisches Diagramm der Verbindungsbeziehung zwischen einzelnen Anschlüssen in einer BDU, die durch ein weiteres exemplarisches Ausführungsbeispiel bereitgestellt wird. Wie in dargestellt, ist der Pluspol A+ des zweiten Zellenmoduls mit dem Pluspol (+) der BDU verbunden und der Minuspol A- des zweiten Zellenmoduls ist mit dem Minuspol (-) der BDU verbunden . Durch diese Verbindung kann die Ladepistole allein das zweite Zellenmodul laden. Beispielsweise kann das Batteriemanagementsystem (Battery Management System, BMS) das Ein- und Ausschalten mehrerer Relais im Leistungsbatteriesatz entsprechend dem Zustand des Fahrzeugs steuern, um die Verbindungsbeziehung in bis zu realisieren. is a schematic diagram of the connection relationship between individual ports in a BDU, which is represented by another exemplary embodiment is provided. As in shown, the positive pole A+ of the second cell module is connected to the positive pole (+) of the BDU and the negative pole A- of the second cell module is connected to the negative pole (-) of the BDU. Through this connection, the charging gun can only charge the second cell module. For example, the battery management system (BMS) can control the switching on and off of multiple relays in the power battery pack according to the condition of the vehicle to maintain the connection relationship in until to realize.

In einem weiteren Ausführungsbeispiel auf der Grundlage von kann der Schritt (Schritt S12) des Steuerns der N Zellenmodulen zur Serienschaltung und dann zur Stromversorgung für das gesamte Fahrzeug bei dem sich im Fahrzustand befindenden gesamten Fahrzeug Folgendes umfassen: Bestimmen der Zielleistung für den Fahrbetrieb bei dem sich im Fahrzustand befindenden gesamten Fahrzeug; Steuern der N Zellenmodulen zur Serienschaltung und dann zur Stromversorung für das gesamte Fahrzeug bei der Zielleistung für den Fahrbetrieb.In a further exemplary embodiment based on The step (step S12) of controlling the N cell modules to be connected in series and then to supply power to the entire vehicle with the entire vehicle in the driving state may include: determining the target power for driving operation with the entire vehicle in the driving state; Controlling the N cell modules to connect in series and then supply power to the entire vehicle at the target power for driving.

Bei dem sich im Fahrzustand befindenden gesamten Fahrzeug und N=2 können die beiden Zellenmodule in der BDU verbunden werden, indem das Ein- und Ausschalten des Relais gemäß der Verbindungsmethode in gesteuert wird, und dann wird das gesamte Fahrzeug über die Plus- und Minuspole der BDU mit Strom versorgt. Zur Bestimmung der Zielleistung für den Fahrbetrieb können verschiedene Methoden verwendet werden, um das gesamte Fahrzeug mit der Zielleistung für den Fahrbetrieb entsprechend dem Leistungsbatteriesatz mit Strom zu versorgen, was Sicherheit und effiziente Leistungsabgabe gewährleistet.With the entire vehicle in the driving state and N=2, the two cell modules in the BDU can be connected by switching the relay on and off according to the connection method in is controlled, and then the entire vehicle is supplied with power via the plus and minus poles of the BDU. To determine the target driving power, various methods can be used to power the entire vehicle with the target driving power according to the power battery pack, ensuring safety and efficient power delivery.

Wobei der obige Schritt der Bestimmung der Zielleistung für den Fahrbetrieb Folgendes umfassen kann: Ermitteln der verfügbaren Entladeleistung des jeweiligen Zellenmoduls basierend auf dem Ladezustand des Leistungsbatteriesatzes und der Temperatur des jeweiligen Zellenmoduls; Ansetzen des Mindestwerts der verfügbaren Entladeleistung des jeweiligen Zellenmoduls als Zielleistung für den Fahrbetrieb.The above step of determining the target power for driving may include: determining the available discharge power of the respective cell module based on the state of charge of the power battery pack and the temperature of the respective cell module; Setting the minimum value of the available discharge power of the respective cell module as the target power for driving.

Da N Zellenmodule in Reihe geschaltet sind und die verfügbare Entladeleistung des jeweiligen Zellenmoduls unterschiedlich ist, kann der Mindestwert der verfügbaren Entladeleistung des jeweiligen Zellenmoduls als Zielleistung für den Fahrbetrieb festgelegt werden, um sicherzustellen, dass das Zellenmodul mit der geringeren verfügbaren Entladeleistung sicher entladen werden kann. Dann kann das Zellenmodul mit großer verfügbarer Entladeleistung natürlich auch sicher entladen werden, und die Sicherheit der Entladung der Leistungsbatterie kann durch dieses Verfahren gewährleistet werden.Since N cell modules are connected in series and the available discharge power of each cell module is different, the minimum value of the available discharge power of each cell module can be set as the target power for driving to ensure that the cell module can be safely discharged with the lower available discharge power. Then, of course, the cell module with large available discharge power can also be safely discharged, and the safety of discharging the power battery can be ensured by this method.

Die verfügbare Entladeleistung des Zellenmoduls kann anhand der Temperatur jeder Zelle und des Ladezustands des Leistungsbatteriesatzes bestimmt werden. In einem weiteren Ausführungsbeispiel kann der oben erwähnte Schritt des Bestimmens der verfügbaren Entladeleistung des jeweiligen Zellenmoduls basierend auf dem Ladezustand des Leistungsbatteriepakets und der Temperatur des jeweiligen Zellenmoduls umfassen:

  • Bestimmen der Entladeleistung, die dem aktuellen Ladezustand des Leistungsbatteriesatzes und der aktuell höchsten Zellentemperatur in einem Zellenmodul entspricht, als erste Entladeleistung in einer vorgegebenen Entladekorrespondenz, wobei die vorgegebene Entladekorrespondenz einer Korrespondenz zwischen dem Ladezustand des Leistungsbatteriesatzes, der Zelltemperatur im Zellenmodul und der Entladeleistung entspricht;
  • Bestimmen der Entladeleistung, die dem aktuellen Ladezustand des Leistungsbatteriesatzes und der aktuell niedrigsten Zellentemperatur im Zellenmodul entspricht, als zweite Entladeleistung in der vorgegebenen Entladekorrespondenz;
  • Ansetzen des kleineren Werts der ersten Entladeleistung und der zweiten Entladeleistung als verfügbare Entladeleistung des Zellenmoduls.
The available discharge power of the cell module can be determined based on the temperature of each cell and the state of charge of the power battery pack. In a further embodiment, the above-mentioned step of determining the available discharge power of the respective cell module based on the state of charge of the power battery pack and the temperature of the respective cell module may include:
  • Determining the discharge power that corresponds to the current state of charge of the power battery pack and the current highest cell temperature in a cell module as the first discharge power in a predetermined discharge correspondence, the predetermined discharge correspondence corresponding to a correspondence between the state of charge of the power battery pack, the cell temperature in the cell module and the discharge power;
  • Determining the discharge power, which corresponds to the current state of charge of the power battery pack and the current lowest cell temperature in the cell module, as the second discharge power in the predetermined discharge correspondence;
  • Setting the smaller value of the first discharge power and the second discharge power as the available discharge power of the cell module.

Die vorgegebene Entladekorrespondenz kann eine vorgegebene Entladekarte sein. Der Ladezustand des Leistungsbatteriesatzes wird in Echtzeit erfasst, und für ein Zellenmodul werden die Temperaturen mehrerer Zellen darin erfasst, und die Höchst- und Mindestwerte der Temperaturen der Zellen darin werden bestimmt. Der Höchstwert des Ladezustandes in Echtzeit und der Zellentemperatur entspricht der ersten Entladeleistung, und der Minimalwert des Ladezustandes in Echtzeit und der Zellentemperatur entspricht der zweiten Entladeleistung. Auf diese Weise wird sichergestellt, dass die einer kleineren Entladeleistung entsprechenden Zelle sicher entladen werden kann, und dann kann die Zelle mit einer größeren Entladeleistung natürlich auch sicher entladen werden, und die Sicherheit der Entladung der Leistungsbatterie kann durch dieses Verfahren gewährleistet werden.The specified unloading correspondence can be a specified unloading card. The state of charge of the power battery pack is sensed in real time, and for a cell module, the temperatures of multiple cells therein are sensed, and the maximum and minimum values of the temperatures of the cells therein are determined. The maximum value of the real-time state of charge and the cell temperature corresponds to the first discharge power, and the minimum value of the real-time state of charge and the cell temperature corresponds to the second discharge power. In this way, it is ensured that the cell corresponding to a smaller discharge power can be safely discharged, and then the cell with a larger discharge power can of course also be safely discharged, and the safety of discharging the power battery can be ensured by this method.

In einem weiteren Ausführungsbeispiel kann basierend auf der Schritt (Schritt S 12) des Steuerns der N Zellenmodulen zur Serienschaltung und dann zur Rekuperation bei dem sich im Zustand der Rekuperationsbremse befindenden gesamten Fahrzeug die folgenden Schritte umfasst: Bestimmen der Zielleistung im Zustand der Rekuperationsbremse bei dem sich im Zustand der Rekuperationsbremse befindenden gesamten Fahrzeug; Steuern der N Zellenmodulen zur Serienschaltung und dann zum Rekuperationsladen mit der Zielleistung der Rekuperationsbremse.In a further embodiment, based on the step (step S 12) of controlling the N cell modules for series connection and then for recuperation with the entire vehicle in the state of the recuperation brake includes the following steps: determining the target power in the state of recuperation brake with the entire vehicle in the state of the recuperation brake; Controlling the N cell modules for series connection and then for recuperation charging with the target performance of the recuperation brake.

Wenn sich das gesamte Fahrzeug im Zustand der Rekuperationsbremse befindet und N=2 ist, können die beiden Zellenmodule in der BDU durch Steuerung des Ein- und Ausschaltens des Relais gemäß der Anschlussmethode in verbunden werden, und die Rekuperationsbremse wird über den Plus- und Minuspol der BDU ausgeführt. Zur Bestimmung der Zielleistung der Rekuperationsbremse können verschiedene Methoden verwendet werden, um den Leistungsbatteriesatz zur Rekuperationsaufladung mit der Zielleistung der Rekuperationsbremse zu steuern, was Sicherheit und effiziente Rekuperation des Stroms gewährleistet.When the whole vehicle is in the regenerative braking state and N=2, the two cell modules in the BDU can be connected by controlling the on/off of the relay according to the connection method in be connected, and the recuperation brake is carried out via the plus and minus poles of the BDU. To determine the target power of the recuperation brake, various methods can be used to control the power battery pack for recuperation charging with the target power of the recuperation brake, which ensures safety and efficient recuperation of power.

Wobei das Bestimmen der Zielleistung im Zustand der Rekuperationsbremse die folgenden Schritte umfassen kann: Ermitteln der verfügbaren Rekuperationsleistung des jeweiligen Zellenmoduls basierend auf dem Ladezustand des Leistungsbatteriesatzes und der Temperatur des jeweiligen Zellenmoduls; Ansetzen des Mindestwerts der verfügbaren Rekuperationsleistung des jeweiligen Zellenmoduls als Zielleistung im Zustand der Rekuperationsbremse.Determining the target power in the state of the recuperation brake may include the following steps: determining the available recuperation power of the respective cell module based on the state of charge of the power battery pack and the temperature of the respective cell module; Setting the minimum value of the available recuperation power of the respective cell module as the target power in the state of the recuperation brake.

Da N Zellenmodule in Reihe geschaltet sind und die verfügbare Rekuperationsleistung des jeweiligen Zellenmoduls unterschiedlich ist, kann der Mindestwert der verfügbaren Rekuperationsleistung des jeweiligen Zellenmoduls als Zielleistung für die Rekuperationsbremse festgelegt werden, um sicherzustellen, dass das Zellenmodul mit der geringeren verfügbaren Rekuperationsleistung sicher Rekuperation leisten kann. Dann kann das Zellenmodul mit großer verfügbarer Rekuperationsleistung natürlich auch sicher Rekuperation leisten, und die Sicherheit der Rekuperationsaufladung der Leistungsbatterie kann durch dieses Verfahren gewährleistet werden.Since N cell modules are connected in series and the available recuperation power of the respective cell module is different, the minimum value of the available recuperation power of the respective cell module can be set as the target power for the recuperation brake to ensure that the cell module with the lower available recuperation power can safely provide recuperation. Then the cell module with large available recuperation power can of course also provide safe recuperation, and the safety of the recuperation charging of the power battery can be guaranteed by this method.

Die verfügbare Rekuperationsleistung des Zellenmoduls kann anhand der Temperatur jeder Zelle und des Ladezustands des Leistungsbatteriesatzes bestimmt werden. In einem weiteren Ausführungsbeispiel kann der oben erwähnte Schritt des Bestimmens der verfügbaren Rekuperationsleistung des jeweiligen Zellenmoduls basierend auf dem Ladezustand des Leistungsbatteriepakets und der Temperatur des jeweiligen Zellenmoduls die folgenden Schritte umfassen:

  • Bestimmen der Rekuperationsleistung, die dem aktuellen Ladezustand des Leistungsbatteriesatzes und der aktuell höchsten Zellentemperatur in einem Zellenmodul entspricht, als erste Rekuperationsleistung in einer vorgegebenen Rekuperationskorrespondenz, wobei die vorgegebene Rekuperationskorrespondenz einer Korrespondenz zwischen dem Ladezustand des Leistungsbatteriesatzes, der Zelltemperatur im Zellenmodul und der Rekuperationsleistung entspricht;
  • Bestimmen der Rekuperationsleistung, die dem aktuellen Ladezustand des Leistungsbatteriesatzes und der aktuell niedrigsten Zellentemperatur im Zellenmodul entspricht, als zweite Rekuperationsleistung in der vorgegebenen Rekuperationskorrespondenz;
  • Ansetzen des kleineren Werts der ersten Rekuperationsleistung und der zweiten Rekuperationsleistung als verfügbare Rekuperationsleistung des Zellenmoduls.
The available recuperation power of the cell module can be determined based on the temperature of each cell and the state of charge of the power battery pack. In a further exemplary embodiment, the above-mentioned step of determining the available recuperation power of the respective cell module based on the state of charge of the power battery pack and the temperature of the respective cell module may include the following steps:
  • Determining the recuperation power, which corresponds to the current state of charge of the power battery pack and the currently highest cell temperature in a cell module, as the first recuperation power in a predetermined recuperation correspondence, the predetermined recuperation correspondence corresponding to a correspondence between the state of charge of the power battery pack, the cell temperature in the cell module and the recuperation power;
  • Determining the recuperation power, which corresponds to the current state of charge of the power battery pack and the current lowest cell temperature in the cell module, as the second recuperation power in the predetermined recuperation correspondence;
  • Setting the smaller value of the first recuperation power and the second recuperation power as the available recuperation power of the cell module.

Die vorgegebene Rekuperationskorrespondenz kann eine vorgegebene Rekuperationskarte sein. Der Ladezustand des Leistungsbatteriesatzes wird in Echtzeit erfasst, und für ein Zellenmodul werden die Temperaturen mehrerer Zellen darin erfasst, und die Höchst- und Mindestwerte der Temperaturen der Zellen darin werden bestimmt. Der Höchstwert des Ladezustandes in Echtzeit und der Zellentemperatur entspricht der ersten Rekuperationsleistung, und der Minimalwert des Ladezustandes in Echtzeit und der Zellentemperatur entspricht der zweiten Rekuperationsleistung. Auf diese Weise wird sichergestellt, dass die einer kleineren Rekuperationsleistung entsprechenden Zelle sicher zurückgespeist werden kann, und dann kann die Zelle mit einer größeren Rekuperationsleistung natürlich auch sicher zurückgespeist werden, und die Sicherheit der Rekuperation der Leistungsbatterie kann durch dieses Verfahren gewährleistet werden.The specified recuperation correspondence can be a specified recuperation card. The state of charge of the power battery pack is sensed in real time, and for a cell module, the temperatures of multiple cells therein are sensed, and the maximum and minimum values of the temperatures of the cells therein are determined. The maximum value of the real-time state of charge and the cell temperature corresponds to the first recuperation power, and the minimum value of the real-time state of charge and the cell temperature corresponds to the second recuperation power. In this way it is ensured that the cell corresponding to a smaller recuperation power can be safely fed back, and then the cell with a larger recuperation power can of course also be safely fed back, and the safety of the recuperation of the power battery can be guaranteed by this method.

In einem weiteren Ausführungsbeispiel kann basierend auf der oben erwähnte Schritt (Schritt S 12) des Steuerns eines oder mehrerer N Zellenmodulen zum Aufladen gemäß dem Ladezustand des Leistungsbatteriesatzes bei dem sich im Plug-in-Ladezustand befindenden gesamten Fahrzeug die folgenden Schritte umfasst:

  • Bestimmen des Ladezustands des Leistungsbatteriesatzes bei dem sich im Plug-in-Ladezustand befindenden gesamten Fahrzeug; Steuern der N Zellenmodule zur Serienschaltung bei dem unter einem vorgegebenen Ladeschwellenwert liegenden Ladezustand des Leistungsbatteriesatzes; Bestimmen der Zielleistung zum Aufladen des gesamten Fahrzeugs; Steuern der N Zellenmodule bei der Zielleistung zum Aufladen des gesamten Fahrzeugs.
  • Wenn sich das gesamte Fahrzeug im Plug-in-Ladezustand mit N=2 befindet und der Ladezustand des Leistungsbatteriesatzes kleiner als ein vorgegebener Ladeschwellenwert liegt, können die beiden Zellenmodule in der BDU durch Steuerung des Ein- und Ausschaltens des Relais gemäß der Anschlussmethode in verbunden werden, und die Aufladung wird über den Plus- und Minuspol der BDU ausgeführt. Zur Bestimmung der Zielleistung für das Aufladen des gesamten Fahrzeugs können verschiedene Methoden verwendet werden, um den Leistungsbatteriesatz zum Aufladen des gesamten Fahrzeugs mit der Zielleistung für das Aufladen des gesamten Fahrzeugs zu steuern, was Sicherheit und effizientes Aufladen gewährleistet.
In a further embodiment, based on the above-mentioned step (step S12) of controlling one or more N cell modules for charging according to the charging state of the power battery pack with the entire vehicle in the plug-in charging state includes the following steps:
  • determining the state of charge of the power battery pack with the entire vehicle in the plug-in state of charge; Controlling the N cell modules for series connection when the charge state of the power battery pack is below a predetermined charging threshold; determining the target power for charging the entire vehicle; Controlling the N cell modules at the target power to charge the entire vehicle.
  • When the entire vehicle is in the plug-in charging state with N=2 and the charger is If the power battery pack level is less than a predetermined charging threshold, the two cell modules in the BDU can be charged by controlling the on/off switching of the relay according to the connection method in connected and charging is carried out via the positive and negative poles of the BDU. To determine the target whole vehicle charging power, various methods can be used to control the whole vehicle charging power battery pack with the target whole vehicle charging power, ensuring safety and efficient charging.

Wenn der Ladezustand des Leistungsbatteriesatzes kleiner als ein vorgegebener Ladeschwellenwert liegt, kann davon ausgegangen werden, dass die Serienladung des jeweiligen Zellenmoduls eine bessere Sicherheit bietet, und zu diesem Zeitpunkt kann die Serienladung die Sicherheit und die Ladeeffizienz ausgleichen. Der vorgegebene Ladeschwellenwert kann auf der Grundlage von Versuchen oder Erfahrungen bestimmt werden.When the state of charge of the power battery pack is less than a predetermined charging threshold, it can be considered that series charging of the respective cell module provides better safety, and at this time, series charging can balance the safety and charging efficiency. The predetermined charging threshold may be determined based on experimentation or experience.

Wobei das Bestimmen der Zielleistung zum Aufladen des gesamten Fahrzeugs die folgenden Schritte umfassen kann: Ermitteln der verfügbaren Ladeleistung des jeweiligen Zellenmoduls basierend auf dem Ladezustand des Leistungsbatteriesatzes und der Temperatur des jeweiligen Zellenmoduls; Ansetzen des Mindestwerts der verfügbaren Ladeleistung des jeweiligen Zellenmoduls als Zielleistung zum Aufladen des gesamten Fahrzeugs.Wherein, determining the target power for charging the entire vehicle may include the following steps: determining the available charging power of the respective cell module based on the state of charge of the power battery pack and the temperature of the respective cell module; Setting the minimum value of the available charging power of the respective cell module as the target power for charging the entire vehicle.

Da N Zellenmodule in Reihe geschaltet sind und die verfügbare Ladeleistung des jeweiligen Zellenmoduls unterschiedlich ist, kann der Mindestwert der verfügbaren Ladeleistung des jeweiligen Zellenmoduls als Zielleistung für die Aufladung des gesamten Fahrzeugs festgelegt werden, um sicherzustellen, dass das Zellenmodul mit der geringeren verfügbaren Ladeleistung sicher geladen werden kann. Dann kann das Zellenmodul mit großer verfügbarer Ladeleistung natürlich auch sicher geladen werden, und die Sicherheit der Aufladung der Leistungsbatterie kann durch dieses Verfahren gewährleistet werden.Since N cell modules are connected in series and the available charging power of each cell module is different, the minimum value of the available charging power of each cell module can be set as the target power for charging the entire vehicle to ensure that the cell module is safely charged with the lower available charging power can be. Then the cell module can of course also be charged safely with a large available charging power, and the safety of charging the power battery can be guaranteed by this method.

Die verfügbare Ladeleistung des Zellenmoduls kann anhand der Temperatur der einzelnen Zellen und des Ladezustands des Leistungsbatteriesatzes bestimmt werden. In einem weiteren Ausführungsbeispiel kann der oben erwähnte Schritt des Ermittelns der verfügbaren Ladeleistung des jeweiligen Zellenmoduls basierend auf dem Ladezustand des Leistungsbatteriesatzes und der Temperatur des jeweiligen Zellenmoduls die folgenden Schritte umfasst:

  • Ansetzen der Ladeleistung, die dem aktuellen Ladezustand des Leistungsbatteriesatzes und der aktuell höchsten Zellentemperatur in einem Zellenmodul entspricht, als erste Ladeleistung in einer vorgegebenen Aufladungskorrespondenz, wobei die vorgegebene Aufladungskorrespondenz der Korrespondenz zwischen dem Ladezustand des Leistungsbatteriesatzes, der Zelltemperatur im Zellenmodul und der Ladeleistung entspricht;
  • Ansetzen der Ladeleistung, die dem aktuellen Ladezustand des Leistungsbatteriesatzes und der aktuell niedrigsten Zellentemperatur im Zellenmodul entspricht, als zweite Ladeleistung in der vorgegebenen Aufladungskorrespondenz;
  • Ansetzen des kleineren Werts der ersten Ladeleistung und der zweiten Ladeleistung als verfügbare Ladeleistung des Zellenmoduls.
The available charging power of the cell module can be determined based on the temperature of the individual cells and the state of charge of the power battery pack. In a further exemplary embodiment, the above-mentioned step of determining the available charging power of the respective cell module based on the state of charge of the power battery pack and the temperature of the respective cell module may include the following steps:
  • setting the charging power, which corresponds to the current state of charge of the power battery pack and the currently highest cell temperature in a cell module, as the first charging power in a predetermined charging correspondence, the predetermined charging correspondence corresponding to the correspondence between the state of charge of the power battery pack, the cell temperature in the cell module and the charging power;
  • setting the charging power, which corresponds to the current charge state of the power battery pack and the current lowest cell temperature in the cell module, as the second charging power in the predetermined charging correspondence;
  • Setting the smaller value of the first charging power and the second charging power as the available charging power of the cell module.

Die vorgegebene Aufladekorrespondenz kann eine vorgegebene Aufladekarte sein. Der Ladezustand des Leistungsbatteriesatzes wird in Echtzeit erfasst, und für ein Zellenmodul werden die Temperaturen mehrerer Zellen darin erfasst, und die Höchst- und Mindestwerte der Temperaturen der Zellen darin werden bestimmt. Der Höchstwert des Ladezustandes in Echtzeit und der Zellentemperatur entspricht der ersten Ladeleistung, und der Minimalwert des Ladezustandes in Echtzeit und der Zellentemperatur entspricht der zweiten Ladeleistung. Auf diese Weise wird sichergestellt, dass die einer kleineren Ladeleistung entsprechenden Zelle sicher aufladen werden kann, und dann kann die Zelle mit einer größeren Ladeleistung natürlich auch sicher aufladen werden, und die Sicherheit der Aufladung der Leistungsbatterie kann durch dieses Verfahren gewährleistet werden.The specified top-up correspondence can be a specified top-up card. The state of charge of the power battery pack is sensed in real time, and for a cell module, the temperatures of multiple cells therein are sensed, and the maximum and minimum values of the temperatures of the cells therein are determined. The maximum value of the real-time state of charge and the cell temperature corresponds to the first charging power, and the minimum value of the real-time state of charge and the cell temperature corresponds to the second charging power. In this way, it is ensured that the cell corresponding to a smaller charging power can be safely charged, and then the cell with a larger charging power can of course also be safely charged, and the safety of charging the power battery can be ensured by this method.

In einem weiteren Ausführungsbeispiel kann dieses Verfahren noch den folgenden Schritt umfassn: Steuern der N Zellenmodule zum Aufladen der einzelnen Zellenmodule nacheinander bei dem größer oder gleich dem vorbestimmten Ladeschwellenwert liegenden Ladezustand des Leistungsbatteriesatzes.In a further exemplary embodiment, this method can also include the following step: controlling the N cell modules to charge the individual cell modules one after the other when the charge state of the power battery pack is greater than or equal to the predetermined charging threshold value.

Wenn der Ladezustand des Leistungsbatteriesatzes größer oder gleich dem vorgegebener Ladeschwellenwert ist, kann davon ausgegangen werden, dass die Serienladung der N-Zellenmodule die Sicherheit nicht gewährleistet, und es besteht die Möglichkeit, dass einige der Zellenmodule überladen werden. Zu diesem Zeitpunkt kann jedes Zellenmodul nacheinander aufgeladen werden. Zum Beispiel kann das erste Zellenmodul gemäß der Verbindungsmethode von zur vollen Aufladung gesteuert werden, und dann kann das zweite Zellenmodul gemäß der Verbindungsmethode von zur vollen Aufladung gesteuert werden. Das spezifische Ladeverfahren für ein einzelnes Zellenmodul kann unter Bezugnahme auf das Ladeverfahren für einen Leistungsbatteriesatz in der entsprechenden Technologie durchgeführt werden. In diesem Ausführungsbeispiel wird die Sicherheit des Ladevorgangs durch einen gewissen Verzicht auf die Ladeeffizienz gewährleistet.If the state of charge of the power battery pack is greater than or equal to the predetermined charging threshold, it may be considered that series charging of the N-cell modules does not ensure safety, and there is a possibility that some of the cell modules will be overcharged. At this time, each cell module can be charged one by one. For example, the first cell module can be according to the connection method of can be controlled to full charge, and then the second cell module can be controlled according to the connection method of controlled to fully charge. The specific A specific charging method for a single cell module can be carried out with reference to the charging method for a power battery pack in the corresponding technology. In this exemplary embodiment, the safety of the charging process is guaranteed by a certain sacrifice in charging efficiency.

ist ein Flussdiagramm eines Steuerungsverfahrens für einen Leistungsbatteriesatz, das durch ein anderes exemplarisches Ausführungsbeispiel bereitgestellt wird. In diesem Ausführungsbeispiel ist N=2. Wie in dargestellt, kann das Verfahren die folgenden Schritte umfassen.

  1. 1. Diagnose des Fahrzeugzustands durch BMS;
  2. 2. Senden eines Befehls vom BMS an die BDU bei dem sich im Fahrzustand befindenden gesamten Fahrzeug, um den Stromkreis (das erste Zellenmodul) der Zelle A (des ersten Zellentyps) und den Stromkreis (das zweite Zellenmodul) der Zelle B (des zweisten Zellentyps) in Reihe zu schalten;
  3. 3. Bestimmen der verfügbaren Entladeleistung PA1 des Zellenmoduls A (d.h. des ersten Zellenmoduls) auf der Grundlage der erfassten Temperatur des Zellenmoduls A (d.h. des ersten Zellenmoduls) und des Ladezustands des Leistungsbatteriesatzes;
  4. 4. Bestimmen der verfügbaren Entladeleistung PB1 des Zellenmoduls B (d.h. des zweiten Zellenmoduls) auf der Grundlage der erfassten Temperatur des Zellenmoduls B (d.h. des zweiten Zellenmoduls) und des Ladezustands des Leistungsbatteriesatzes;
  5. 5. Bestimmen der Zielleistung für den Fahrbetrieb als Min (PA1, PB1);
  6. 6. Steuern des Leistungsbatteriesatzes, um das Fahrzeug mit der Zielleistung des Fahrzeugs mit Strom zu versorgen;
  7. 7. Senden eines Befehls vom BMS an die BDU bei dem sich im Zustand der Rekuperationsbremse befindenden gesamten Fahrzeug, um den Stromkreis der Zelle A und den Stromkreis der Zelle B in Reihe zu schalten;
  8. 8. Bestimmen der verfügbaren Rekuperationsleistung PA2 des Zellenmoduls A auf der Grundlage der erfassten Temperatur des Zellenmoduls A und des Ladezustands des Leistungsbatteriesatzes;
  9. 9. Bestimmen der verfügbaren Rekuperationsleistung PB2 des Zellenmoduls B auf der Grundlage der erfassten Temperatur des Zellenmoduls B und des Ladezustands des Leistungsbatteriesatzes;
  10. 10. Bestimmen der Zielleistung für die Rekuperationsbremse als Min (PA2, PB2);
  11. 11. Steuern des Leistungsbatteriesatzes, um die Rekuperationsaufladung mit der Zielleistung für die Rekuperationsbremse durchzuführen;
  12. 12. Senden eines Befehls vom BMS an die BDU, um den Stromkreis der Zelle A und den Stromkreis der Zelle B in Reihe zu schalten, wenn der Ladezustand des Leistungsbatteriesatzes im Plug-in-Ladezustand kleiner als ein vorgegebener Ladeschwellenwert liegt;
  13. 13. Bestimmen der verfügbaren Ladeleistung PA3 des Zellenmoduls A auf der Grundlage der erfassten Temperatur des Zellenmoduls A und des Ladezustands des Leistungsbatteriesatzes;
  14. 14. Bestimmen der verfügbaren Ladeleistung PB3 des Zellenmoduls B auf der Grundlage der erfassten Temperatur des Zellenmoduls B und des Ladezustands des Leistungsbatteriesatzes;
  15. 15. Anfordern des Ladestroms von der Ladesäule gemäß Min (PA3, PB3);
  16. 16. Senden eines Befehls vom BMS an die BDU, um den Stromkreis der Zelle A und mit dem Plus- und Minuspol der BDU individuell zum Laden zu verbinden, wenn der Ladezustand des Leistungsbatteriesatzes im Plug-in-Ladezustand größer oder gleich dem vorgegebener Ladeschwellenwert ist;
  17. 17. Bestimmen der verfügbaren Ladeleistung PA3 des Zellenmoduls A auf der Grundlage der erfassten Temperatur des Zellenmoduls A und des Ladezustands und Anfordern des Ladestroms von der Ladesäule gemäß PA3;
  18. 18. Bestimmen der verfügbaren Ladeleistung PB3 des Zellenmoduls B beim voll geladenen Stromkreis der Zelle A auf der Grundlage der erfassten Temperatur des Zellenmoduls B und des Ladezustands und Anfordern des Ladestroms von der Ladesäule gemäß PB3;
  19. 19. Senden eines Befehls vom BMS an die BDU beim voll geladenen Stromkreis der Zelle B und abgeschlossenen Ladevorgang, um den Stromkreis der Zelle A und den Stromkreis der Zelle B zur Vorbereitung auf die nächste Entladung in Reihe zu schalten.
is a flowchart of a control method for a power battery pack provided by another exemplary embodiment. In this exemplary embodiment, N=2. As in shown, the method may include the following steps.
  1. 1. Diagnosis of vehicle condition by BMS;
  2. 2. Sending a command from the BMS to the BDU with the entire vehicle in running condition to control the circuit (the first cell module) of cell A (the first cell type) and the circuit (the second cell module) of cell B (the second cell type). ) to be connected in series;
  3. 3. Determine the available discharge power PA1 of the cell module A (ie, the first cell module) based on the detected temperature of the cell module A (ie, the first cell module) and the state of charge of the power battery pack;
  4. 4. determining the available discharge power PB1 of the cell module B (ie, the second cell module) based on the detected temperature of the cell module B (ie, the second cell module) and the state of charge of the power battery pack;
  5. 5. Determine the target power for driving as Min (PA1, PB1);
  6. 6. Controlling the power battery pack to power the vehicle with the vehicle's target power;
  7. 7. Sending a command from the BMS to the BDU with the entire vehicle in the regenerative braking state to connect the cell A circuit and the cell B circuit in series;
  8. 8. Determine the available recuperation power PA2 of the cell module A based on the detected temperature of the cell module A and the state of charge of the power battery pack;
  9. 9. Determine the available recuperation power PB2 of the cell module B based on the detected temperature of the cell module B and the state of charge of the power battery pack;
  10. 10. Determine the target power for the recuperation brake as Min (PA2, PB2);
  11. 11. Controlling the power battery pack to perform recuperation charging at the target recuperation brake power;
  12. 12. Sending a command from the BMS to the BDU to connect the cell A circuit and the cell B circuit in series when the charge level of the power battery pack in the plug-in charge state is less than a predetermined charge threshold;
  13. 13. Determine the available charging power PA3 of the cell module A based on the detected temperature of the cell module A and the state of charge of the power battery pack;
  14. 14. Determine the available charging power PB3 of the cell module B based on the detected temperature of the cell module B and the state of charge of the power battery pack;
  15. 15. Request the charging current from the charging station according to Min (PA3, PB3);
  16. 16. Send a command from the BMS to the BDU to connect the circuit of cell A and to the positive and negative terminals of the BDU individually for charging when the state of charge of the power battery pack in the plug-in charging state is greater than or equal to the predetermined charging threshold ;
  17. 17. Determine the available charging power PA3 of the cell module A based on the detected temperature of the cell module A and the state of charge and request the charging current from the charging station according to PA3;
  18. 18. Determine the available charging power PB3 of the cell module B when the circuit of the cell A is fully charged based on the detected temperature of the cell module B and the state of charge and request the charging current from the charging station according to PB3;
  19. 19. With the cell B circuit fully charged and charging complete, send a command from the BMS to the BDU to connect the cell A circuit and the cell B circuit in series in preparation for the next discharge.

Die bevorzugten Ausführungsbeispiele der vorliegenden Offenbarung sind oben in Verbindung mit den beiliegenden Zeichnungen ausführlich beschrieben, jedoch ist die vorliegende Offenbarung nicht auf die spezifischen Details in den obigen Ausführungsbeispielen beschränkt, und eine Reihe von einfachen Modifikationen der technischen Lösungen der vorliegenden Offenbarung können im Rahmen des technischen Konzepts der vorliegenden Offenbarung vorgenommen werden, und alle diese einfachen Modifikationen fallen unter den Schutzbereich der vorliegenden Offenbarung.The preferred embodiments of the present disclosure are described in detail above in conjunction with the accompanying drawings, however, the present disclosure is not limited to the specific details in the above embodiments, and a number of simple modifications to the technical solutions of the present disclosure may be contemplated within the scope of the art Concept of the present Open modification, and all such simple modifications are within the scope of the present disclosure.

Es sei auch darauf hingewiesen, dass die verschiedenen technischen Merkmale, die in den oben beschriebenen Ausführungsbeispielen beschrieben sind, in jeder angemessenen Weise kombiniert werden können, solange kein Widerspruch besteht. Um unnötige Wiederholungen zu vermeiden, werden die verschiedenen Kombinationsmöglichkeiten in der vorliegenden Offenbarung nicht gesondert beschrieben.It should also be noted that the various technical features described in the embodiments described above can be combined in any appropriate way as long as there is no contradiction. In order to avoid unnecessary repetition, the various possible combinations are not described separately in the present disclosure.

Darüber hinaus ist jegliche Kombination zwischen den verschiedenen Ausführungsbeispielen der vorliegenden Offenbarung möglich, und solange sie nicht gegen die Konzepte der vorliegenden Offenbarung verstoßen, sollten sie ebenfalls als die in der vorliegenden Offenbarung offenbarten Inhalte betrachtet werden.Furthermore, any combination between the various embodiments of the present disclosure is possible, and as long as they do not violate the concepts of the present disclosure, they should also be considered as the contents disclosed in the present disclosure.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • CN 202110287745 [0001]CN 202110287745 [0001]

Claims (15)

Ein Steuerungsverfahren für einen Leistungsbatteriesatz, wobei die Zellen des gleichen Typs elektrisch zum Bilden eines Zellenmoduls verbunden werden, wobei das Verfahren die folgenden Schritte umfasst: Überprüfen des Zustands des gesamten Fahrzeugs; Steuern der N Zellenmodulen zur Serienschaltung und dann zur Stromversorung für das gesamte Fahrzeug bei dem sich im Fahrzustand befindenden gesamten Fahrzeug. Steuern der N Zellenmodulen zur Serienschaltung und dann zur Rekuperation bei dem sich im Zustand der Rekuperationsbremse befindenden gesamten Fahrzeug; Steuern eines oder mehrerer N Zellenmodulen zum Laden gemäß dem Ladezustand des Leistungsbatteriesatzes bei dem sich im Plug-in-Ladezustand befindenden gesamten Fahrzeug.A control method for a power battery pack, wherein the cells of the same type are electrically connected to form a cell module, the method comprising the following steps: Checking the condition of the entire vehicle; Controlling the N cell modules to connect in series and then to supply power to the entire vehicle with the entire vehicle in the driving state. Controlling the N cell modules for series connection and then for recuperation with the entire vehicle in the state of the recuperation brake; Controlling one or more N cell modules for charging according to the state of charge of the power battery pack with the entire vehicle in the plug-in state of charge. Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Steuern der N Zellenmodulen zur Serienschaltung und dann zur Stromversorung für das gesamte Fahrzeug bei dem sich im Fahrzustand befindenden gesamten Fahrzeug die folgenden Schritte umfasst: Bestimmen der Zielleistung des Fahrzustands bei dem sich im Fahrzustand befindenden gesamten Fahrzeug; Steuern der N Zellenmodulen zur Serienschaltung und dann zur Stromversorung für das gesamte Fahrzeug bei der Zielantriebsleistung des Fahrzustands .Procedure according to Claim 1 , wherein controlling the N cell modules to connect in series and then to provide power to the entire vehicle with the entire vehicle in the driving state includes the following steps: determining the target power of the driving state with the entire vehicle in the driving state; Controlling the N cell modules to connect in series and then supply power to the entire vehicle at the target drive power of the driving state. Verfahren nach Anspruch 2, wobei das Bestimmen der Zielleistung des Fahrzustands die folgenden Schritte umfasst: Ermitteln der verfügbaren Entladeleistung des jeweiligen elektrischen Zellenmoduls basierend auf dem Ladezustand des Leistungsbatteriesatzes und der Temperatur des jeweiligen elektrischen Zellenmoduls; Nehmen des Mindestwerts der verfügbaren Entladeleistung des jeweiligen Zellenmoduls für die Zielantriebsleistung.Procedure according to Claim 2 , wherein determining the target power of the driving state includes the following steps: determining the available discharge power of the respective electric cell module based on the state of charge of the power battery pack and the temperature of the respective electric cell module; Taking the minimum value of the available discharge power of the respective cell module for the target drive power. Verfahren nach Anspruch 3, wobei das Ermitteln der verfügbaren Entladeleistung des jeweiligen elektrischen Zellenmoduls basierend auf dem Ladezustand des Leistungsbatteriesatzes und der Temperatur des jeweiligen elektrischen Zellenmoduls die folgenden Schritte umfasst: Bestimmen der Entladeleistung, die dem aktuellen Ladezustand des Leistungsbatteriesatzes und der aktuell höchsten Zellentemperatur in einem Zellenmodul entspricht, als erste Entladeleistung in einer vorgegebenen Entladekorrespondenz, wobei die vorgegebene Entladekorrespondenz einer Korrespondenz zwischen dem Ladezustand des Leistungsbatteriesatzes, der Zelltemperatur im Zellenmodul und der Entladeleistung entspricht; Bestimmen der Entladeleistung, die dem aktuellen Ladezustand des Leistungsbatteriesatzes und der aktuell niedrigsten Zellentemperatur im Zellenmodul entspricht, als zweite Entladeleistung in der vorgegebenen Entladekorrespondenz; Ermitteln des kleineren Werts der ersten Entladeleistung und der zweiten Entladeleistung als verfügbare Entladeleistung des Zellenmoduls.Procedure according to Claim 3 , wherein determining the available discharge power of the respective electrical cell module based on the state of charge of the power battery pack and the temperature of the respective electrical cell module comprises the following steps: determining the discharge power that corresponds to the current state of charge of the power battery pack and the current highest cell temperature in a cell module, as first discharge power in a predetermined discharge correspondence, the predetermined discharge correspondence corresponding to a correspondence between the state of charge of the power battery pack, the cell temperature in the cell module and the discharge power; Determining the discharge power, which corresponds to the current state of charge of the power battery pack and the current lowest cell temperature in the cell module, as the second discharge power in the predetermined discharge correspondence; Determining the smaller value of the first discharge power and the second discharge power as the available discharge power of the cell module. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei das Steuern der N Zellenmodulen zur Serienschaltung und dann zur Rekuperation bei dem sich im Zustand der Rekuperationsbremse befindenden gesamten Fahrzeug die folgenden Schritte umfasst: Bestimmen der Zielleistung im Zustand der Rekuperationsbremse bei dem sich im Zustand der Rekuperationsbremse befindenden gesamten Fahrzeug; Steuern der N Zellenmodulen zur Serienschaltung und dann zum Rekuperationsladen bei der Zielleistung im Zustand der Rekuperationsbremse.Procedure according to one of the Claims 1 until 4 , wherein controlling the N cell modules for series connection and then for recuperation with the entire vehicle in the state of the recuperation brake comprises the following steps: determining the target power in the state of the recuperation brake with the entire vehicle in the state of the recuperation brake; Controlling the N cell modules for series connection and then for recuperation charging at the target power in the state of the recuperation brake. Verfahren nach Anspruch 5, wobei das Bestimmen der Zielleistung im Zustand der Rekuperationsbremse die folgenden Schritte umfasst: Ermitteln der verfügbaren Rekuperationsleistung des jeweiligen Zellenmoduls basierend auf dem Ladezustand des Leistungsbatteriesatzes und der Temperatur des jeweiligen Zellenmoduls; Nehmen des Mindestwerts der verfügbaren Rekuperationsleistung des jeweiligen Zellenmoduls für die Zielleistung im Zustand der Rekuperationsbremse.Procedure according to Claim 5 , wherein determining the target power in the state of the recuperation brake comprises the following steps: determining the available recuperation power of the respective cell module based on the state of charge of the power battery pack and the temperature of the respective cell module; Taking the minimum value of the available recuperation power of the respective cell module for the target performance in the state of the recuperation brake. Verfahren nach Anspruch 6, wobei das Ermitteln der verfügbaren Rekuperationsleistung des jeweiligen Zellenmoduls basierend auf dem Ladezustand des Leistungsbatteriesatzes und der Temperatur des jeweiligen Zellenmoduls die folgenden Schritte umfasst: Bestimmen der Rekuperationsleistung, die dem aktuellen Ladezustand des Leistungsbatteriesatzes und der aktuell höchsten Zellentemperatur in einem Zellenmodul entspricht, als erste Rekuperationsleistung in einer vorgegebenen Rekuperationskorrespondenz, wobei die vorgegebene Rekuperationskorrespondenz einer Korrespondenz zwischen dem Ladezustand des Leistungsbatteriesatzes, der Zelltemperatur im Zellenmodul und der Rekuperationsleistung entspricht; Bestimmen der Rekuperationsleistung, die dem aktuellen Ladezustand des Leistungsbatteriesatzes und der aktuell niedrigsten Zellentemperatur im Zellenmodul entspricht, als zweite Rekuperationsleistung in der vorgegebenen Rekuperationskorrespondenz; Ermitteln des kleineren Werts der ersten Rekuperationsleistung und der zweiten Rekuperationsleistung als verfügbare Rekuperationsleistung des Zellenmoduls.Procedure according to Claim 6 , wherein determining the available recuperation power of the respective cell module based on the state of charge of the power battery pack and the temperature of the respective cell module comprises the following steps: determining the recuperation power, which corresponds to the current state of charge of the power battery pack and the currently highest cell temperature in a cell module, as the first recuperation power in a predetermined recuperation correspondence, wherein the predetermined recuperation correspondence corresponds to a correspondence between the state of charge of the power battery pack, the cell temperature in the cell module and the recuperation power; Determining the recuperation power, which corresponds to the current state of charge of the power battery pack and the current lowest cell temperature in the cell module, as the second recuperation power in the predetermined recuperation correspondence; Determining the smaller value of the first recuperation power and the second recuperation power as the available recuperation power of the cell module. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobeidas Steuern eines oder mehrerer N Zellenmodulen zum Laden gemäß dem Ladezustand des Leistungsbatteriesatzes bei dem sich im Plug-in-Ladezustand befindenden gesamten Fahrzeug die folgenden Schritte umfasst: Bestimmen des Ladezustands des Leistungsbatteriesatzes bei dem sich im Plug-in-Ladezustand befindenden gesamten Fahrzeug; Steuern der N Zellenmodule zur Serienschaltung bei dem unter einem vorgegebenen Ladeschwellenwert liegenden Ladezustand des Leistungsbatteriesatzes; Bestimmen der Zielleistung zum Laden des gesamten Fahrzeugs; Steuern der N Zellenmodule bei der Zielleistung zum Laden bei der Zielleistung zum Laden des gesamten Fahrzeugs.Procedure according to one of the Claims 1 until 7 , wherein controlling one or more N cell modules for charging according to the state of charge of the power battery pack with the entire vehicle in the plug-in state of charge comprises the following steps: determining the state of charge of the power battery pack with the entire vehicle in the plug-in state of charge; Controlling the N cell modules for series connection when the charge state of the power battery pack is below a predetermined charging threshold; determining the target power for charging the entire vehicle; Controlling the N cell modules at the target power for charging at the target power for charging the entire vehicle. Verfahren nach Anspruch 8, wobei das Bestimmen der Zielleistung zum Laden des gesamten Fahrzeugs die folgenden Schritte umfasst: Ermitteln der verfügbaren Ladeleistung des jeweiligen Zellenmoduls basierend auf dem Ladezustand des Leistungsbatteriesatzes und der Temperatur des jeweiligen Zellenmoduls; Nehmen des Mindestwerts der verfügbaren Ladeleistung des jeweiligen Zellenmoduls für die Zielleistung zum Laden des gesamten Fahrzeugs.Procedure according to Claim 8 , wherein determining the target power for charging the entire vehicle includes the following steps: determining the available charging power of the respective cell module based on the state of charge of the power battery pack and the temperature of the respective cell module; Taking the minimum value of the available charging power of the respective cell module for the target power for charging the entire vehicle. Verfahren nach Anspruch 9, wobei das Ermitteln der verfügbaren Ladeleistung des jeweiligen Zellenmoduls basierend auf dem Ladezustand des Leistungsbatteriesatzes und der Temperatur des jeweiligen Zellenmoduls die folgenden Schritte umfasst: Bestimmen der Ladeleistung, die dem aktuellen Ladezustand des Leistungsbatteriesatzes und der aktuell höchsten Zellentemperatur in einem Zellenmodul entspricht, als erste Ladeleistung in einer vorgegebenen Korrespondenz zur Aufladung, wobei die vorgegebene Korrespondenz zur Aufladung der Korrespondenz zwischen dem Ladezustand des Leistungsbatteriesatzes, der Zelltemperatur im Zellenmodul und der Ladeleistung entspricht; Bestimmen der Ladeleistung, die dem aktuellen Ladezustand des Leistungsbatteriesatzes und der aktuell niedrigsten Zellentemperatur im Zellenmodul entspricht, als zweite Ladeleistung in der vorgegebenen Korrespondenz zur Aufladung ; Ermitteln des kleineren Werts der ersten Ladeleistung und der zweiten Ladeleistung als verfügbare Ladeleistung des Zellenmoduls.Procedure according to Claim 9 , wherein determining the available charging power of the respective cell module based on the charge state of the power battery pack and the temperature of the respective cell module comprises the following steps: determining the charging power, which corresponds to the current charge status of the power battery pack and the currently highest cell temperature in a cell module, as the first charging power in a predetermined correspondence for charging, the predetermined correspondence for charging corresponding to the correspondence between the state of charge of the power battery pack, the cell temperature in the cell module and the charging power; Determining the charging power, which corresponds to the current charge state of the power battery pack and the current lowest cell temperature in the cell module, as the second charging power in the predetermined correspondence for charging; Determining the smaller value of the first charging power and the second charging power as the available charging power of the cell module. Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 10, wobei das Verfahrenferner die folgenden Schritte umfasst: Steuern der N Zellenmodule zum Laden der einzelnen Zellenmodule nacheinander bei dem größer oder gleich dem vorbestimmten Ladeschwellenwert liegenden Ladezustand des Leistungsbatteriesatzes;Procedure according to one of the Claims 8 until 10 , wherein the method further comprises the following steps: controlling the N cell modules to charge the individual cell modules sequentially at the state of charge of the power battery pack which is greater than or equal to the predetermined charging threshold; Ein Leistungsbatteriesatz zum Anwenden dem Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 11, wobei der Leistungsbatteriesatz N Zellentypen umfasst, wobei die N Zellentypen in abwechselnder Reihenfolge angeordnet sind, wobei ein erster Zellentyp in den N Zellentypen eine größere Energiedichte als ein zweiter Zellentyp aufweist und wobei der zweite Zellentyp eine höhere thermische Stabilität als der erste Zellentyp aufweist, wobei N eine Ganzzahl ist und N größer oder gleich 2 ist.A power battery pack for use according to the method according to one of the Claims 1 until 11 , wherein the power battery pack comprises N cell types, the N cell types being arranged in alternating order, a first cell type in the N cell types having a greater energy density than a second cell type, and the second cell type having a higher thermal stability than the first cell type, wherein N is an integer and N is greater than or equal to 2. Leistungsbatteriesatz nach Anspruch 12, wobei der erste Zellentyp eine ternäre Zelle und der zweite Zellentyp eine Lithium-Eisenphosphat-Zelle ist, oder wobei der erste Zellentyp eine ternäre 811-Zelle und der zweite Zellentyp eine ternäre 523-Zelle ist.Power battery pack Claim 12 , wherein the first cell type is a ternary cell and the second cell type is a lithium iron phosphate cell, or wherein the first cell type is a ternary 811 cell and the second cell type is a ternary 523 cell. Leistungsbatteriesatz nach Anspruch 12 oder 13, wobei die Zelleneinheiten mit den N Zellentypen in abwechselnder Reihenfolge angeordnet sind, wobei eine Zelle unter den Zellen desselben Typs eine Zelleneinheit bildet, oder wobei eine Reihe von Zellen, die unter den Zellen desselben Typs zusammen angeordnet sind, eine Zelleneinheit bilden.Power battery pack Claim 12 or 13 , wherein the cell units with the N cell types are arranged in alternating order, with a cell forming a cell unit among the cells of the same type, or a series of cells arranged together among the cells of the same type forming a cell unit. Leistungsbatteriesatz nach einem der Ansprüche 12-14, wobei Zellen desselben Typs elektrisch zum Bilden eines Zellenmoduls verbunden sind, wobei der Leistungsbatteriesatz ferner ein Relais umfasst, das zum Einschalten und Ausschalten zwischen zwei beliebigen positiven und negativen Anschlüssen des jeweiligen Zellenmoduls und den positiven und negativen Anschlüssen des Verteilerkastens des Batteriesystems zum Einsatz kommt.Power battery pack according to one of the Claims 12 - 14 , wherein cells of the same type are electrically connected to form a cell module, the power battery pack further comprising a relay for switching on and off between any two positive and negative terminals of the respective cell module and the positive and negative terminals of the junction box of the battery system.
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