用于使电蓄能系统快速初始化的方法与流程

用于使电蓄能系统快速初始化的方法
1.本发明涉及按照独立权利要求所述的一种用于使电蓄能系统快速初始化的方法、一种相应的装置和一种相应的电蓄能单元。


背景技术：

2.在尤其机动车的不断增加的电气化的过程中，电蓄能器具有越来越大的意义。在此存在电气化的不同的阶段。比如存在用电来驱动的、带有或者不带内燃机的车辆以及以下车辆：其中电动马达仅仅暂时地承担对于车辆的驱动或者支持内燃机。所述电气化的这些不同的鲜明特征典型地具有所使用的电蓄能器单元的不同的电压水平和不同的设计方案。
3.为了保证相应的电蓄能系统的安全性，在所述电蓄能器系统上实施了广泛的诊断，所述诊断比如涉及温度水平、电压水平和电流水平或者与其相关联的测量链和/或用所述测量链所采集的测量值。由此，在接通车辆时或者在从所述电蓄能系统调用电能之前要确定，所述电蓄能系统的安全性及可用性是否得到保证。
4.这些诊断的实施需要一定的时间，在所述时间里不能调用电能或者将电能相应地储入到所述电蓄能系统中。由此，在这个时间里，所述电蓄能系统不可使用并且相应的车辆不能运行。


技术实现要素：

5.本发明的优点：公开了一种用于使电蓄能系统得以快速初始化的方法。
6.在此，在第一步骤中对所述电蓄能系统实施至少一种预定义的诊断，以用于获得预定义的第一诊断覆盖程度。在此，比如能够实施所有的所规定的诊断，以用于由此获得100%的诊断覆盖程度。所述诊断覆盖程度在此比如表明，有多频繁地实施了相应的诊断。如果比如在较长的时间段里没有执行诊断，则所述诊断覆盖程度就变差。
7.诊断比如能够在于，检查比如在将所述电蓄能系统中存在的线路用于电压测量时该线路是否还正确地发挥功能。为此，在这条线路中通常相应地使晶体管转换，并且在所述晶体管的闭合的和断开的状态中测量所检测到的电压。对这些电压进行检查，其中它们根据线路必须等于、小于或者大于预定义的数值，或者必须相应于预定义的数值。
8.此外，在第二步骤中，在所述在前面所提到的步骤中所实施的至少一种诊断的基础上查明所获得的第二诊断覆盖程度；并且在第三步骤中将其存储在第一数据存储器中，以用于比如能够由诊断单元、比如obd诊断设备来读出。在此，所述第一数据存储器比如能够存在于电池管理控制设备中。
9.随后，比如根据条件、根据比如通过端子15来切断或者接通点火机构这种情况，在第四步骤中实施上面所提到的步骤的至少一种预定义的诊断的至多一部分，以用于获得比如80%的预定义的第三诊断覆盖程度。
10.此外，在第五步骤中，在所述至少一种预定义的诊断的、在前面所提到的步骤中所
实施的部分的基础上，查明所获得的第四诊断覆盖程度，并且在第六步骤中将所获得的第四诊断覆盖程度存储在第二数据存储器中，以用于比如能够由诊断设备来读出。在此，如果所述第一数据存储器和所述第二数据存储器是相同的，则通过所述第四诊断覆盖程度的存储来覆盖写入所存储的第二诊断覆盖程度。这种处理措施是有利的，因为由此减少了对所述电蓄能系统进行重新诊断时的时间，并且同时确保了其安全性。同时可以理解的是，所述诊断覆盖程度是多高并且它是否满足可能的法律要求。在所述电蓄能系统的接通过程、连同随后的切断过程、以及再次进行的接通过程中，能够更快速地调用电能。
11.本发明的另外的有利的实施方式是从属权利要求的主题。
12.所述电蓄能系统适宜地包括多个电蓄能单元。这一点是有利的，以用于能够提供高的电功率。“电蓄能单元”尤其能够是指电化学的电池组单体电池、和/或具有至少一个电化学的电池组单体电池的电池模块、和/或具有至少一个电池模块的电池包。比如，所述电蓄能单元能够是基于锂的电池组单体电池或者基于锂的电池模块或者基于锂的电池包。尤其所述电蓄能单元能够是锂离子电池组单体电池或者锂离子电池模块或者锂离子电池包。此外，所述电池组单体电池能够是锂聚合物蓄电池、镍金属氢化物蓄电池、铅酸蓄电池、锂空气蓄电池或者锂硫蓄电池的类型，或者一般来说能够是任意的电化学的组合物的蓄电池。电容器也能够用作电蓄能单元。
13.在自所述至少一种预定义的诊断的实施步骤的执行或结束起的预定义的时间间隔之内，适宜地开始所述至少一种预定义的诊断的至多一部分的实施步骤。这个时间间隔比如能够为60s、尤其为10s。这一点是有利的，因为由此利用以下事实，即：所述电蓄能系统在所述预定义的时间间隔中可能没有明显地变化，并且由此能够节省诊断的一部分。所述预定义的时间间隔以有利的方式根据所述电蓄能系统的特征来确定。
14.根据自所述至少一种预定义的诊断的实施步骤的执行或结束起已经过去了的时间间隔，来适宜地定义所述预定义的第三诊断覆盖程度。这一点是有利的，因为下述可能性通常随着所过去的时间而提高：出现了所述电蓄能系统的、对于诊断来说意义重大的变化。由此有意义的并且有利的是，对于更大的时间间隔来说要求更高的诊断覆盖程度，所述更高的诊断覆盖程度引起更加广泛的诊断。比如在大多数国家要求达到至少33%的诊断覆盖程度，也就是说在所述蓄能系统的三次重新起动中，必须至少一次实施诊断。比如，由此能够考虑，在每隔一次重新起动时实施用于电流测量的线路的诊断，并且每隔两次实施对于温度测量的相应的诊断，因为所述温度测量更加有利、并且多次存在、并且传感器失灵可能性通常更小。
15.适宜的是，只有在所述电蓄能系统以前在没有按照第一步骤能诊断出来的故障的情况下已经发挥功能时，才实施所述第四至第六步骤。这一点是有利的，因为由此确保了，即使在减少了的对于诊断的实施的情况下，所述电蓄能系统的安全性也得到保证。比如起动所述电蓄能系统并且实施前三个步骤，也就是说进行所有意义重大的诊断。所述蓄能系统随后在没有故障的情况下运行。现在将其切断并且在短时间之后重又将其接通。比如能够以1s、尤其以300ms至500ms来定义用于在切断与接通之间的时间的允许的时间间隔。所述系统由此在切断以及重新的接通之前不久无故障地运行。由此满足了所提到的条件并且能够省去诊断，以用于使所述电蓄能系统更快地可供使用。
16.所述至少一种预定义的诊断适宜地包括：对于所述电蓄能系统的温度的诊断、和/
或对于所述电蓄能系统的电压的诊断、和/或对于所述电蓄能系统的电流的诊断。这一点是有利的，因为通过这些诊断确保了所述电蓄能系统的可靠的并且安全的正常运转。
17.对于所述电蓄能系统的温度的诊断适宜地包括对于所测量的温度的核实和/或对于所述温度测量链的诊断。这一点是有利的，因为由此不仅测量值而且传感器都被所述诊断包括在内，并且能够分别确定故障。
18.对于所述电蓄能系统的电压的诊断适宜地包括对于所测量的电压的核实和/或对于所述电压测量链的诊断。这一点是有利的，因为由此不仅测量值而且传感器都被所述诊断包括在内，并且能够分别确定故障。
19.对于所述电蓄能系统的电流的诊断适宜地包括对于所测量的电流的核实和/或对于所述电流测量链的诊断。这一点是有利的，因为由此不仅测量值而且传感器都被所述诊断包括在内，并且能够分别确定故障。
20.所述诊断覆盖程度适宜地被定义为iumpr比率。这一点是有利的，因为为此规定了特定的比率，其可能按国家而彼此不同。由此总是能够满足相应的诊断要求。
21.所述iumpr比率优选大于等于33%。
22.此外，一种用于运行电蓄能系统的装置是本公开文件的主题，所述装置包括至少一个器件、尤其是电子式电池管理控制器，其被设立用于执行上面所提到的步骤。由此能够实现上面所提到的优点。“电池管理控制器”尤其能够是指作为电子控制器的成型方案中的电子控制单元，所述电子控制器比如包括微控制器和/或应用专用的硬件组件、比如asic，但是一种能进行存储编程的控制机构同样也可以属于此。
23.此外，一种包括上面所提到的装置的电蓄能系统是本发明的主题。由此能够实现上面所提到的优点。
附图说明
24.本发明的有利的实施方式在附图中示出，并且在以下描述中进行详细解释。其中：图1示出了按照第一种实施方式的所公开的方法的流程图；图2示出了按照第二种实施方式的所公开的方法的流程图；图3示出了按照第三种实施方式的所公开的方法的流程图；图4示出了按照第一种实施方式的所公开的装置的示意图。
具体实施方式
25.相同的附图标记在所有附图中表示相同的装置组件或者相同的方法步骤。
26.图1示出了按照第一种实施方式的所公开的方法的流程图。在第一步骤s11中，对所述电蓄能系统实施至少一种预定义的诊断，其中通过所述至少一种预定义的诊断来实现至少一个用于诊断覆盖程度的预定义的第一数值。
27.在第二步骤s12中查明用于所述诊断覆盖程度的所获得的第二数值，其取决于在第一步骤s11中所实施的至少一种预定义的诊断。因此，这个数值也能够大于所述预定义的第一数值，所述预定义的第一数值可以被理解为最小值。
28.在第三步骤s13中，将所述用于诊断覆盖程度的所获得的第二数值存储在第一数据存储器中，以用于能够比如在所谓的车载诊断的范围内将其调用。
29.随后在第四步骤s14中，实施所述在第一步骤s11中所实施的至少一种诊断的一部分，以用于获得用于所述诊断覆盖程度的预定义的第三数值。由此没有实施所述在第一步骤s11中所实施的诊断的全部，其中尽管如此至少实现了所述用于诊断覆盖程度的、对于应用情况来说可接受的预定义的第三数值。
30.在第五步骤s15中，查明用于所述诊断覆盖程度的所获得的第四数值，其取决于所述至少一种诊断的在第四步骤s14中所实施的部分。因此，这个数值也能够大于所述预定义的第三数值，所述预定义的第三数值可以被理解为最小值。
31.在第六步骤s16中将所述用于诊断覆盖程度的所获得的第四数值存储在第二数据存储器中，以用于能够比如在所谓的车载诊断的范围内将其读出。
32.图2示出了按照第二种实施方式的、所公开的方法的流程图。
33.在这里也执行所述步骤s11到s16，其中在自所述第一步骤s11的结束起的预定义的时间间隔t1之内开始所述第四步骤s14。在此，用户专用地规定所述预定义的时间间隔t1。比如在将电池系统用作包括了多个电池组单体电池的电蓄能系统的情况下，该时间间隔t1能够处于0s到60s的范围内。能够在所述第四步骤s14之前额外地检查，是否比如在预定义的时间间隔t1之内满足了预定义的条件。这种条件比如能够是，操纵了点火机构，以用于起动其中安装有所述电蓄能系统的车辆。对于所述点火机构的操纵能够在第一步骤s11之前就已经首次进行，从而而后比如在所述第四步骤s14之前检查重新的操纵。这一点是有利的，以用于在所述车辆在间歇中又通过所述点火机构被关断时能够更快地调用电能。
34.图3示出了按照第三种实施方式的所公开的方法的流程图。在第一步骤s31中，实施与温度、电压和电流相关的诊断。为此，比如借助于通过多个温度传感器进行的检测来对于所述电蓄能系统的温度进行检测并且核实。此外，实施对于所述温度测量链的诊断，它比如能够包括温度传感器的自诊断，以用于对于温度测量值的错误的采集或者歪曲进行诊断。
35.此外，比如借助于通过多个电压传感器进行的检测并且/或者借助于对于所述电蓄能系统的常见的电压范围的调准，来检测并且核实所述电蓄能系统的电压。如果由此所检测到的电压处于这个比如对电池组单体电池来说处在2.5v到4.2v的范围之内的常见的电压范围之外，则存在异常，并且所述电蓄能系统的运行必要时至少受到限制或者完全被禁止。此外，实施对于所述电压测量链的、比如能够包括电压传感器自诊断的诊断，以用于对于电压测量值的错误的采集或者歪曲进行诊断。
36.此外，比如借助于通过多个电流传感器进行的检测并且/或者借助于对于所述电蓄能系统的常见的电流范围的调准，来检测并且核实所述电蓄能系统的电流。如果由此所述所检测到的电流处于这个通常的比如对于电池组单体电池来说在量值方面处于0a到200a的范围内、尤其是处于0a到10a的范围内的电流范围之外，如果没有调用用于推动车辆的电能，则存在异常，并且所述电蓄能系统的运行必要时至少受到限制或者完全被禁止。此外，实施对于所述电流测量链的、比如能够包括对于电流传感器所进行的自诊断的诊断，以用于对于电流测量值的错误的采集或者歪曲进行诊断。
37.这种诊断在此获得至少一个用于所述诊断覆盖程度的预定义的第一数值。
38.一种条件的触发性的满足、比如车辆的点火机构的接通能够先行于所述第一步骤s31，其中这一点而后触发所述第一步骤s31。这种接通也能够在这里所描述的实施方式的
每种其他实施方式中相应地预先发生。
39.在第二步骤s32中，查明所述通过在第一步骤s31中所实施的诊断来获得的、用于所述诊断覆盖程度的第二数值。所述第二数值在此大于或等于所述在第一步骤s31中所要求的第一数值。
40.在第三步骤s33中，将所述如此获得的、用于所述诊断覆盖程度的第二数值存储在第一数据存储器中。
41.在第四步骤s34中，还仅仅执行所述在第一步骤s31中所描述的诊断的一部分、在这里是如前所述那样的对于温度和电压的诊断，其中这些诊断获得所述诊断覆盖程度的至少一个预定义的第三数值。
42.一种条件的触发性的满足、比如车辆的点火机构的重新的接通能够先行于所述第四步骤s34，其中这一点而后触发第四步骤s34。这种重新的接通也能够在这里所描述的实施方式的每种其他实施方式中相应地先行。
43.在第五步骤s35中，查明通过在所述第四步骤s34中的诊断所获得的、用于所述诊断覆盖程度的第四数值。所述第四数值在此大于或等于所述在第四步骤s34中所要求的第三数值。
44.在第六步骤s36中，将所述如此获得的、用于所述诊断覆盖程度的第二数值存储在第二数据存储器中。
45.图4示出了按照第一种实施方式的所公开的装置41的示意图。所述装置41在此包括器件44，该器件被设立用于执行所公开的方法。在此，通过一个或者多个相应的传感器42来采集相应的比如用于电压、电流和温度的测量值，并且将其传送给所述装置41，在那里所述器件44对其进行测评并且必要时用在所述诊断中。随后，所述装置41在所述诊断结果的基础上操控功率电子的构件43、比如逆变器。