用于对于第二寿命运行电池的方法与流程

1.本发明涉及一种用于对于第二寿命(“第二寿命运行”)运行电池的方法、用于运行电池的装置、计算机程序以及用于运行电池的装置的应用。


背景技术：

2.特别是锂离子电池在车辆寿命之后还可用于静态的蓄能器。在此，锂离子电池对于能源改革的重要部分做出贡献。
3.然而，当前用于电动车的电池经常使用控制装置(电池管理系统，“bms”)，该控制装置主要针对在相应车辆中的运行是优化的并且因此例如不具有通用的通信标准。
4.因此，将制造商特定的电池系统集成在静态应用中是非常费事的且经常包括每个单个电池的成本密集的预测定。
5.文献us 2019 334 213 a1公开了一种电池信息处理系统，其包括控制装置，该控制装置设置为实施容量计算处理。
6.文献us 2014 015 537 a1公开了一种用于电池结构组件的控制系统，该控制系统用于确定电池结构组件是否可再使用，其方式是，将每个电池的静息电位、内阻和满充电容量的检测到的值用作评估参数。


技术实现要素：

7.本发明的任务在于，进一步改善现有技术。该任务通过本发明的特征解决。
8.本发明的优点：
9.相比之下，本发明的方法具有如下优点，即：用于对于第二寿命(“第二寿命运行”)运行电池的方法包括如下步骤：
[0010]-借助于控制单元激活电池且检测代表电池电压的电压值；
[0011]-以相比于正常运行(显著)更小的电功率启动电池，且逐步提高代表最大允许的电流的电流值；
[0012]-其中将该电流值传送给可与该电池电连接的逆变器；
[0013]-其中对于该电池的每次充电和放电检测电压值和电流值；以及
[0014]-在使用该电压值和/或该电流值的情况下使该电池的等效电路图模型参数化，用于电池参数的学习和优化。
[0015]
通过本发明的方法可以连续学习和优化具有未知的运行策略的电池的电池参数。
[0016]
牵引用电池的参数不是针对电池的大幅老化的运行设计，而本发明的方法确保关于越来越增加的老化的利用，该利用也进一步超出首次应用的使用寿命(“寿命的结束(end-of-life)”)。由此有利地对于第二寿命(“第二寿命运行”)实现电池的适应性运行。
[0017]
电池参数包括电池的静息电位、动态性能、温度、电压、内阻、充电状态、老化状态和/或有效功率。
[0018]
控制单元与电池空间上分离。通过外部控制单元，有利地能够与制造商特定的电
池管理系统无关地将该外部控制单元用作适应性电池管理系统，用于针对第二寿命(“第二寿命运行”)使用该电池。此外，本发明的方法能实现不同电池系统的运行，因为不同电池系统的相应的特征由适应性电池管理系统学习。
[0019]
在车辆应用中，电池电流必须直接相应于驾驶员愿望，而在电池在第二寿命中运行期间，该电池电流可在一定的范围中选择。此外，温度范围和使用功率要求处于受限的和对于电池优化的范围中。这允许本发明的用于求取电池的运行边界、关断性能和/或功率谱的迭代的方法。
[0020]
本发明的用于运行电池的装置包括逆变器以及至少一个机构、特别是电子控制单元，该电子控制单元设立为实施本发明的方法的步骤。
[0021]
按照本发明的有利的设计方案，设置一种计算机程序，其包括命令，该命令使得用于运行电池的装置执行本发明的方法步骤。
[0022]
此外，设置一种机器可读的存储介质，所述计算机程序存储在该存储介质上。
[0023]
本发明的用于运行电池的装置有利地应用在用于存储特别是通过再生获得的电能的固定式蓄能器中。
附图说明
[0024]
附图中：
[0025]
图1：示出本发明的装置的一个实施方式的示意图；
[0026]
图2：示出电池的等效电路图模型的示意图；以及
[0027]
图3：示出本发明的方法的一个实施方式的流程图的示意图。
[0028]
相同附图标记在所有附图中表示相同装置构件。
具体实施方式
[0029]
图1示出本发明的装置100的一个实施方式的示意图。该装置100包括：带有多个电池单池102(1)、102(2)、102(n)的电池101；电池特定的电池管理系统103，该电池管理系统包括用于电池单池102(1)、102(2)、102(n)与电池101的连接电极104(1)、104(2)电接触的开关111(1)、111(2)。该连接电极104(1)、104(2)与逆变器106电连接。此外，电池具有控制输入端105，例如用于通过外部控制单元107接通和关断电池管理系统103。该外部控制单元107利用电压传感器108(1)、108(2)检测所述连接电极104(1)、104(2)的电压以及借助于电流传感器109检测电流。此外，所述外部控制单元107通过信号线路110与所述逆变器106连接。
[0030]
图2示出电池200的等效电路图模型的示意图。例如可以使用一个或多个rc器件和欧姆电阻的串联电路作为等效电路图模型。
[0031]
通过本发明的方法学习电池参数，例如电池200的静息电位、动态性能、温度、电压、内阻、充电状态、老化状态和/或有效功率。
[0032]
因为对于电池200的充电和放电的预定的边界可以不同，所以将用于充电和放电的等效电路图模型分开地参数化。
[0033]
图3示出本发明的方法的一个实施方式的流程图的示意图。在步骤300中启动该方法并且借助于控制单元、例如通过oem-key(原始设备制造商密钥)激活电池。
[0034]
在步骤301中检测电池的电压。
[0035]
在步骤302中，以相比于正常运行显著更小的电流、亦即更小的电功率启动电池。将允许的电流限制传送给变流器。
[0036]
在步骤303中，测量和分析处理电压和电流。通过检测到的电压和电流可以在步骤304中将电池的等效电路图模型参数化。
[0037]
因为对于充电和放电的预定边界可以不同，所以将电池的等效电路图模型分别对应充电和放电参数化。例如可以使用至少一个rc器件和欧姆电阻的串联电路作为电池的等效电路图模型。
[0038]
如果在步骤305中识别到常开继电器那么在步骤300中重新启动电池且使得其在较小的电流强度下运行。


技术特征：
1.一种用于对于第二寿命(“第二寿命运行”)运行电池(100、200)的方法，其包括如下步骤：-(300、301)借助于控制单元(107)激活电池(100、200)并且检测代表电池(100、200)的电压的电压值；-(302)以相比于正常运行显著更小的电功率启动电池(100、200)，并且逐步提高代表最大允许的电流的电流值；-其中将该电流值传送给能够与该电池(100、200)电连接的逆变器(106)；-(303)其中对于该电池(100、200)的每个充电和放电检测电压值和电流值；以及-(304)在使用所述电压值和/或电流值的情况下将该电池(100、200)的等效电路图模型参数化，用于学习和优化电池参数。2.根据权利要求1所述的用于运行电池(100、200)的方法，其中，所述电池参数包括电池(100、200)的静息电位、动态性能、温度、电压、内阻、充电状态、老化状态和/或有效功率。3.根据上述权利要求之一所述的用于运行电池(100、200)的方法，其中，所述控制单元(107)与所述电池(100、200)空间上分离。4.一种用于运行电池(100、200)的装置，其包括逆变器(106)以及至少一个机构、特别是电子控制单元(107)，所述电子控制单元设立为实施根据权利要求1至3之一所述的方法的步骤。5.一种计算机程序，其包括命令，该命令使得根据权利要求4所述的装置执行根据权利要求1至3之一所述的方法步骤。6.一种机器可读的存储介质，在该机器可读的存储介质上存储有根据权利要求5所述的计算机程序。7.一种根据权利要求4所述的装置在用于存储特别是通过再生获得的电能的固定式蓄能器中的应用。

技术总结
本发明涉及一种用于对于第二寿命(“第二寿命运行”)运行电池的方法、用于运行电池的装置、计算机程序以及用于运行电池的装置的应用。该方法包括如下步骤：借助于控制单元激活电池并且检测代表电池的电压的电压值；以相比于正常运行显著更小的电功率启动电池并逐步提高代表最大允许的电流的电流值；将该电流值传送给能够与该电池电连接的逆变器；对于该电池的每个充电和放电检测电压值和电流值；在使用所述电压值和/或电流值的情况下将该电池的等效电路图模型参数化，用于学习和优化电池参数。该装置包括逆变器及至少一个机构、特别是电子控制单元，该控制单元设立为实施本发明的方法的步骤。方法的步骤。方法的步骤。


技术研发人员：A
受保护的技术使用者：罗伯特
技术研发日：2021.09.17
技术公布日：2022/3/29