用于电气化的机动车中的高压电池的保护装置的制作方法

专利检索2024-11-01  8


本发明涉及一种用于电气化的机动车中的高压电池的保护装置,所述保护装置采取措施防止过度老化。


背景技术:

1、这种保护装置例如在本申请人的较旧的、未公开的de 10 2021127 371中描述。

2、在电气化的机动车(例如混合动力车辆或纯电动车辆)大多数使用锂离子电池作为牵引蓄电池,这些牵引蓄电池经受由物理决定的老化。人们区分日历老化和循环老化,其中,牵引蓄电池的存放荷电状态和温度越高,所述日历老化例如就越强烈。

3、作为用于驱动电气化的机动车的电能源的牵引蓄电池通常也常被称为高压电池或高压存储器。

4、通常,只要插上充电线缆并且车辆用户将100%的荷电状态设定为充电目标,高压存储器就被尽可能地被充满电。按照现有技术通常在没有智能地预测车辆的要期待的重新运转的情况下实行充满电,除非手动的输入装置能通过用户实现具体的重新运转时间的编程。如果电动车辆保持较长时间地被插上并且不运动,则特别是例如在离开数周(休假、出差等)的情况下电池不必要地强烈老化。这仅是对于影响高压电池的老化的用户行为的一种示例。

5、基本上例如也普遍已知的是,电池在荷电状态最高为约80%的情况下明显较弱地老化。

6、例如由de 10 2019 125 375 a1已知用于基于老化特征参量求得锂离子电池的老化状态的一种可能的方法。该方法包括检测电池的历史的负荷曲线并且基于此确定预期的负荷曲线,由此预报未来的老化值。可以基于不同的预期的负荷曲线求得多个老化值。为了降低老化应如何使用该方法则保持未决。


技术实现思路

1、本发明的任务在于,按照简单且可靠的方式进一步降低电池的老化,以便出于提高可持续性和减低成本的原因阻止较早地更换电池。

2、所述任务通过权利要求1的特征解决。本发明的其他有利的实施方案是从属权利要求的技术方案。

3、按照本发明的用于电气化的机动车中的高压电池的保护装置装备有显示器和电子控制单元,所述电子控制单元这样构造,使得基于所定义的参数求得高压电池的预测的第一老化状态以及高压电池的预测的第二老化状态并且将其以两个分开的指示的形式输出在显示器上。所述预测的第一老化状态基于过去的使用行为求得。所述预测的第二老化状态基于如下假设求得,即,未来遵循至少一个预定的使用建议(优选所有预定的使用建议)。

4、在本发明的一种进一步扩展方案中,在所述显示器上能与指示所述预测的第二老化状态同时指示所述至少一个使用建议。所述至少一个使用建议可以是从多个所定义的并且存储在控制单元中的使用建议中相应受时间或时间控制地选出的建议。

5、此外,所述两种预测的老化状态的求得针对所定义的持续时间,例如针对假设的整个车辆寿命(例如一定的年数)或者针对高压电池的保修时期或者针对能由用户选择的时间范围或者针对能输入的日期。

6、在行驶期间或在静止中优选按照事件规则与一定的当前要输出的使用建议相关联地能在显示器上指示所述预测的第二老化状态的指示,所述使用建议由控制单元受时间或事件控制地选择。事件例如可以是充电过程的假设的不久即将来临的开始,所述充电过程与用户的至今的行为、即总是充满电相联系。如果由控制单元识别出存在所述示例性的事件,则按照本发明,第一激活所述预测的第二老化状态的指示并且优选地第二同时输出与此有关最为有效的使用建议,即将目标荷电状态设定为80%的建议。

7、所述至少一个(相应与事件有关最为有效的)使用建议为了给车辆用户减负而仅向车辆用户指示:所述车辆用户的依从何时导致改善的预测。因此仅输出如下使用建议,在至今的使用行为中哪些使用建议尚未被考虑或者过少地被考虑。

8、本发明基于以下考虑:

9、本发明涉及一种用于电气化的机动车中的高压电池的保护装置、特别是一种用于利用老化预告降低高压存储器老化的保护装置。老化状态也被称为“健康状态”(简称“soh”、即“state of health”)。

10、按照本发明调整单独的soh预测,所述soh预测一起记入未来保护电池的行为。按照本发明,向车辆的用户优选不仅提供用于改善行为的忠告(使用建议)而且在用户显示器上输出soh预测的指示,所述soh预测以依从所述忠告为出发点。在此,将以保持至今的行为为出发点的第一soh预测的指示与以按照忠告改善行为为出发点的第二soh预测相对比。

11、例如刻度盘的不同区域以颜色彼此划界,以便指示老化的程度。

12、至今通常还不直接给车辆用户指示电气化的机动车中的牵引蓄电池或高压存储器的老化状态或者健康状态(state-of-health、soh)。然而在未来这点可能被法律所规定。

13、虽然以锂离子电池为形式的牵引蓄电池或高压存储器由物理决定地老化,然而车辆用户以其使用行为对老化的程度施加影响。所述老化不可消除,然而可以通过用户行为降低。

14、现有技术是,给电动车辆的用户提供如下基本的可能性,以便实行一定的措施或设定。所述可能性此外包括:

15、-对于电池老化的可自由访问的信息(例如不将电动车辆停放在太阳下)

16、-在车辆中的设定可能性(例如充电目标设定<80%)

17、-在过度放电的危险时在车辆中的指示

18、现有技术的缺陷如下:

19、-用户仅获得对于所建议的使用的基本信息。不存在基于历史使用的hvs老化的未来预告和因此不存在所建议的措施的高的有效性。

20、-用户不获得关于其至今的使用行为的反馈。因此无法进行用于将hvs老化减到最低限度的用户行为的有意义的适配。

21、-电池可能必须较早地替换,这降低电动车辆的积极的环保效应(可持续性)。

22、本发明包括以下基本原理:

23、按照本发明建议,以至少两个分开的指示(第一“soh预测-旧”和第二“soh预测-新”)示出高压存储器(hvs)的老化状态或健康状态(soh)。也可以设有第三指示,所述第三指示相应再现当前的老化状态(“soh历史”)。

24、通过本发明,车辆用户获得如下可能性,即,根据具体的、所定义的且优选交互性的使用建议反思其至今的充电和行驶行为并且必要时在未来改善所述充电和行驶行为。

25、通过本发明产生如下优点:

26、-车辆用户可以反思其至今的使用行为并且将其未来的使用行为适配于使用建议。

27、-电池不再强烈老化并且不必这样快地替换(产品耐久性)。

28、-这有利于可持续的且保护资源的利用并且避免维修成本。



技术特征:

1.用于电气化的机动车(1)中的高压电池的保护装置,所述保护装置具有显示器(2)并且具有电子控制单元(3),所述电子控制装置构造为使得所述电子控制装置基于所定义的参数(p)求得高压电池的预测的第一老化状态(soh预测-旧)以及高压电池的预测的第二老化状态(soh预测-新)并且将其以两个分开的指示的形式输出在显示器(2)上,其中,所述预测的第一老化状态(soh预测-旧)基于过去的使用行为求得,而所述预测的第二老化状态(soh预测-新)基于如下假设求得,即,未来遵循至少一个预定的使用建议(4)。

2.按照权利要求1所述的保护装置,其特征在于,在所述显示器(2)上能与指示预测的第二老化状态(soh预测-新)同时指示所述至少一个使用建议(4)。

3.按照上述权利要求之一所述的保护装置,其特征在于,所述预测的老化状态(soh预测-旧、soh预测-新)的求得针对所定义的持续时间(te)。

4.按照上述权利要求之一所述的保护装置,其特征在于,所述预测的老化状态(soh预测-新)的指示能按照事件规则与确定的当前要输出的使用建议(4)相关联地指示在显示器(2)上。

5.按照上述权利要求之一所述的保护装置,其特征在于,仅在使用建议导致改善的第二老化状态(soh预测-新)时,才输出所述使用建议(4)。

6.具有按照上述权利要求之一所述的保护装置的车辆。

7.用于按照上述权利要求之一所述的保护装置或车辆的控制单元(se)的计算机程序产品。


技术总结
按照本发明的用于电气化的机动车中的高压电池的保护装置装备有显示器和电子控制单元,所述电子控制单元这样构造,使得所述电子控制单元基于所定义的参数求得高压电池的预测的第一老化状态以及高压电池的预测的第二老化状态并且将其以两个分开的指示的形式输出在显示器上。所述预测的第一老化状态基于过去的使用行为求得。所述预测的第二老化状态基于如下假设求得,即,未来遵循至少一个预定的使用建议(优选所有预定的使用建议)。

技术研发人员:F·施温哈默,L·沃尔夫
受保护的技术使用者:宝马股份公司
技术研发日:
技术公布日:2024/5/29
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