用于控制和/或调节电能蓄能器的运行参数方法和设备的制造方法
【专利摘要】本发明涉及用于控制和/或调节电能蓄能器的运行参数方法和设备。方法包括以下步骤：确定电能蓄能器的实际老化状态；确定电能蓄能器的额定老化状态；并且(i)如果比较实际老化状态与额定老化状态得出，实际老化状态相比于额定老化状态显示出提高的老化，调整对至少一个运行参数允许的运行参数范围，其中，运行参数范围如此调整：电能蓄能器的运行在调整的运行参数范围内以降低的老化速度进行；和/或(ii)如果比较实际老化状态与额定老化状态得出，实际老化状态相比于额定老化状态显示出降低的老化，调整对至少一个运行参数允许的运行参数范围，其中，运行参数范围如此调整：电能蓄能器的运行在调整的运行参数范围内以提高的老化速度进行。
【专利说明】
用于控制和/或调节电能蓄能器的运行参数方法和设备
技术领域
[0001]本发明涉及一种用于控制和/或调节电能蓄能器的影响机动车的电能蓄能器的老化状态的至少一个运行参数的方法和设备。
【背景技术】
[0002]轻度混合动力车辆、混合动力车辆或电动车的电能蓄能器、尤其牵引电池或高压电池经受不同的老化效应并且应在老化效应方面根据机动车的计划的寿命、优选计划的产品寿命来设计。
[0003]在机动车技术的领域中，为了监测电能蓄能器的运行状态和老化效应，已知由电能蓄能器的当前的运行变量(尤其电能蓄能器的电压、电流和温度)算出电能蓄能器的充电状态(英文:state of charge (SOC))或老化状态(英文:state of health (S0H))。用于确定车辆电池的老化状态的方法例如由US 6 103 408、DE 197 50 309 A或DE 37 12 629C2、DE 100 49 495 A已知。用于预测电能蓄能器的剩余寿命的方法例如由DE 103 28 721Al已知。
[0004]尤其由实践已知电能蓄能器的老化收到温度、电流负载和环化作用影响。因此在现有技术中尝试通过确定电能蓄能器的运行参数的预定的许可的范围避免电能蓄能器的损坏。
[0005]为了限制由温度引起的老化，由现有技术(例如DE 10 2007 063 178 AUDE 102007 010 751 Al或WO 2010/121831 Al)已知此类高压电池借助于冷却系统和由流体流经的冷却板来调节温度，以引出产生的损耗热量，以便不违反电能蓄能器的温度的许可的运行范围。
[0006]此外，由实践已知电能蓄能器通过过载和负载防护部或通过电压限制部防止过强的加载且因此防止过快的老化。
[0007]然而，已知的方法的缺点是，老化电能蓄能器即使在遵守用于蓄能器的运行参数的这种固定预定的运行范围的情况下仍在实际的运行中(例如根据车辆的各种要求、驾驶行为和使用场地)极其不同地进行并且因此可与计划的老化走向由偏差。
【发明内容】
[0008]因此，本发明的目的是提供一种用于机动车的电能蓄能器的经改善的运行方法，利用该方法可避免传统的运行方法的缺点。本发明的目的尤其是提供一种用于电能蓄能器的这样的运行方法，利用该方法可避免在计划的寿命期满之前由于老化效应的与蓄能器的计划的寿命的过于严重的偏差并且尤其避免电能蓄能器的失灵或提前的更换。另一目的是，提供一种用于调节和/或控制电能蓄能器的设备，利用该设备可避免传统的设备的缺点。
[0009]该目的通过具有独立权利要求所述特征的设备和方法实现。本发明的有利的实施方式和应用为从属权利要求的对象并且在随后的说明中部分地参考附图进行详细阐述。
[0010]根据本发明的第一着眼点，所述目的通过用于控制和/或调节电能蓄能器的影响机动车的电能蓄能器的老化状态的至少一个运行参数的方法实现。
[0011]根据该方法，监测并且确定电能蓄能器的实际的老化状态SOHlst以及确定电能蓄能器的额定老化状态SOHscllU额定老化状态SOHsclll在此通过关于时间的限定的老化曲线预定。根据本发明，如果比较实际的老化状态SOHlst与额定老化状态SOHscill得出，实际的老化状态相比于额定老化状态SOHscill显示出提高的老化和/或更低的老化，此时调整用于至少一个运行参数的允许的运行参数范围。在确定提高的老化时，如此调整运行参数范围，即，电能蓄能器的运行在调整的运行参数范围内以降低的老化速度进行，使得返回到达额定老化曲线上或至少接近额定老化曲线的实际的老化状态S0HIst。
[0012]本发明还包括常用的技术教导，监测电能蓄能器的实际的老化状态SOHlst，并且在实际的老化状态SOHlst相比于对于蓄能器的当前阶段预期的额定老化状态30出。11恶化时如此调整影响蓄能器的老化的一个或多个运行参数的许可的运行参数范围，即，蓄能器直至其预定的额定寿命结束仍保持可运转。在此，实际的老化状态SOHlst与期望的额定老化状态SOHscilJ^相对偏差用于调节器或控制部的输入变量，其根据相对偏差改变影响蓄能器的老化状态的一个或多个运行参数的许可的值域，以便引起作为调节变量的SOHlst接近作为预定变量的SOHsoii。
[0013]如果实际的老化状态SOHist与额定老化状态SOHsoii的比较得出，实际的老化状态相比于额定老化状态SOHscill显示出降低的老化，可如此调整运行参数范围，S卩，电能蓄能器的运行在调整的运行参数范围内以提高的老化速度进行，从而在这种情况下也达到返回到额定老化曲线上或至少接近额定老化曲线的实际的老化状态S0HIst。
[0014]因此，根据该变体，至少一个运行参数的运行参数范围不仅在确定过快的老化时进行调整，而且在过慢的老化时也进行调整。这提供的优点是，将一个或多个运行参数范围调整成提高蓄能器的容量，直至实际的老化状态SOHlst再次相应于基于蓄能器的当前寿命期望的额定老化状态SOHsoii。
[0015]如果实际的老化状态(SOHist)和额定老化状态(SOHsoii)的差额超过预定的阈值，可发现提高的和/或降低的老化。阈值可确定成值为零，从而在任何偏差的情况下进行对于至少一个运行参数允许的运行参数范围的调整。
[0016]然而，特别有利的是，阈值确定到适宜地确定的大于零的值上，从而只有在最小偏差的情况下才进行干涉，并且调整用于至少一个运行参数的许可的值域。此外，为了确定提高的老化和确定降低的老化，可相应确定不同的阈值。
[0017]措辞“电能蓄能器”(下面还简称为蓄能器)尤其包括用于轻度混合动力车辆、混合动力车辆或电动车的牵引电池或高压电池。将牵引电池或高压电池理解为用来提供用于实施为混合动力车辆、混合动力车辆或电动车的机动车的纯粹用电动马达驱动的驱动部或至少用电动马达辅助的驱动部的电能的电池或电池包。
[0018]对于还被称为使用能力的措辞“老化状态”，通常并且尤其在文献中还使用英文表达“state of health”或相应的缩略语“S0H”。
[0019]如开头提到的那样，用于确定实际的老化状态SOHlst的方法从现有技术中是已知的。在此，老化状态通常以百分数来表示，以原始状态为100%为起点，在其中蓄能器具有其满的容量，直至以0%表示的最终状态。就此而言，0%意味着蓄能器恰好还具有预定的最低容量，例如原始容量的80%，而不是意味着蓄能器完全不再可运转。原始状态还被称为生命开始状态或BoL(Beginning of Life)状态，而最终状态还被称为生命结束或EoL(EndofLife)状态。在达到0%的EoL状态之后应更换蓄能器。
[0020]根据一种优选的设计方式，方法包括还确定电能蓄能器的剩余寿命(英语:remaining miss1n time)，直至其预期地达到EoL状态。根据该设计方式，取决于确定的剩余寿命调整对于至少一个运行参数允许的运行参数范围如此进行，即，调整成大于变小的剩余寿命。
[0021]该变体提供的优点是，运行参数范围的调整的程度(例如调节器干预的程度)自动匹配于仍留来补偿在实际老化状态SOHlst与额定老化状态SOHscill之间的偏差的时间(剩余寿命)。代替剩余寿命还可类似地使用剩余使用距离(英语- remaining miss1ndistance)。
[0022]剩余寿命确定为直至达到用于最小功率或最低存储容量的可任意确定的极限值的时间，即，直至达到EoL状态的预期持续时间。剩余寿命通常通过借助于蓄能器的数学模型的外推法确定，例如参考DE 103 28 721 Al。备选地，根据该设计方式的变体，代替剩余寿命还可说明剩余使用距离，即，例如还可利用蓄能器行驶的公里数，直至蓄能器达到EoL状态。
[0023]根据有利的实施例，至少一个运行参数说明电能蓄能器的许可的充电状态窗(State of Charge (SOC)窗)，其确定许可的充电状态下限SOCMin和许可的充电状态上限S0CMax。充电状态下限SOCmiW如说明了蓄能器应最大放电到多深。根据该实施例，如果实际的老化状态相比于额定老化状态SOHsoii显示出提高的老化，S卩，如果额定老化状态SOHsoii和实际的老化状态SOHlst的差超过预定的阈值，提升许可的充电状态下限S0CMl4P/或降低许可的充电状态上限S0CMax。
[0024]虽然通过降低许可的充电状态上限SOGfedP/或通过提高许可的充电状态下限S0CMin有效降低了可供支配的可由蓄能器提供的能量，然而在更小的能量波动的情况下还已知地减小存储器退化和老化速度。在该实施例的变体中，在本发明的范围中还存在这样的可能性，即，如果实际的老化状态相比于额定老化状态SOHscill显示出降低的老化，提高许可的充电状态上限SOCMaJP/或减小许可的充电状态下限SOCMin。
[0025]根据另一实施例，至少一个运行参数说明在可给定参数的时间间隔的最大许可的充电电流和/或放电电流或最大许可的充电电流和/或放电电流。根据该实施方案变体，如果实际的老化状态SOHlst相比于额定老化状态SOHscill显示出提高的老化，则降低最大许可的充电电流和/或放电电流。因此，根据该实施例，将每时间间隔的功率输送或提取的限制或功率输送或提取用作调整变量，以影响老化效应，因为降低的功率输送或提取同样使存储器退化和老化速度降低。
[0026]此外，在本发明的范围中又存在这样的可能性，S卩，如果实际的老化状态相比于额定老化状态SOHscill显示出降低的老化，每个时间间隔提高最大许可的充电电流和/或放电电流或最大许可的充电电流和/或放电电流。
[0027]根据另一实施例，至少一个运行参数说明用于蓄能器的最大许可的温度的温度上限。根据该实施方案变体，如果实际的老化状态相比于额定老化状态(SOHscill)显示出提高的老化，降低温度上限，和/或如果实际的老化状态相比于额定老化状态(SOHscill)显示出降低的老化，提高温度上限。
[0028]上述的实施例可进行组合，从而例如可同时和/或交替地调整充电窗、电流极限和温度上限。
[0029]额定老化状态SOHscill说明了蓄能器的对于蓄能器的当前阶段期望的老化状态。额定老化状态30出。11可借助于存储的特征曲线确定，特征曲线取决于第一参数(其是自电能蓄能器开始使用起的持续时间的测度)和/或第二参数(其是电能蓄能器的到目前为止的能量通量的测度)说明额定老化状态SOHsoii。
[0030]根据另一优选的实施例，借助说明蓄能器的实际的老化状态S0HIst(其已经通过调整至少两个运行参数的运行参数范围得到)的到目前为止的时间走向的数据，确定这样的运行参数，该运行参数通过调整其运行参数范围已经能够最快地实现实际的老化状态SOHlst朝额定老化状态SOHscill的接近。换言之，根据该方面的方法可“学习”哪些运行参数最有效地作为调整变量适合于期望地降低SOHlst与额定老化状态SOHsoii的偏差。如此确定的运行参数此时可优选地用于控制或调节。
[0031]根据本发明的一种改进方案存在这样的可能性，S卩，在电能蓄能器的实际的老化状态(SOHlst)与额定老化状态(SOHscill)的偏差的情况下，基于电能蓄能器的储存的使用数据预告实际的老化状态(SOHlst)的将来的走向，其中，调整对于至少一个运行参数允许的运行参数范围取决于实际的老化状态(SOHist)的预告的将来的走向进行。
[0032]储存的使用数据例如可说明到目前为止的利用的呈载荷谱的形式的电流分布。蓄能器的例如O至100A的许可的电流范围可在此分成各个类，例如O至10A、10至20Α...90至100Α，从而载荷谱的储存的数据说明在蓄能器的到目前为止的运行中哪些电流类多久用一次或用多长时间以及不同的电流类的利用如何影响实际的老化状态，这例如可通过说明内阻变化的相对于的使用数据确定。换言之，根据该方面的方法可“学习”蓄能器的确定的使用情况如何影响其老化，以便接着优化其运行参数。如果在当前的运行中使用情况重复，可借助储存的使用数据或使用历史估计或预告对蓄能器的老化状态的影响。如果以这种方式估计到电能蓄能器的实际的老化状态(SOHlst)与额定老化状态(SOHsoii)的偏差的其他走向，这可在调整运行参数范围时予以考虑。例如可将运行参数范围的调整的大小选择得越大，实际的老化状态(SOHist)与额定老化状态(SOHsoii)的偏差的估计的走向在使用使用数据的情况下就越大。
[0033]使用数据还可包括每时间单位的到目前为止的能量通量。
[0034]根据本发明的另一改进方案存在这样的可能性，S卩，通过模拟进行调整对于至少一个运行参数允许的运行参数范围。模拟使用寿命蓄能器模型和蓄能器的预定的寿命使用简档并且取决于进行哪些运行参数的什么样的运行参数范围调整算出实际的老化状态(SOHlst)的发展。于是借助模拟可预计运行参数范围的哪些调整和/或哪些运行参数能够实现最佳地接近额定老化状态(SOHscill)。由此可迭代确定最佳的运行变量集合，其基于预定的额定老化特性和呈现的使用特性实现最佳的存储器利用。
[0035]根据本发明的第二着眼点，所述目的通过用于控制和/或调节电能蓄能器的影响机动车的电能蓄能器的老化状态的至少一个运行参数的设备实现，该设备实施成如在此公开的那样的方法。
[0036]为了避免重复，仅根据方法公开的特征也应作为根据设备公开地适用和可要求保护。
[0037]根据一种优选的设计方式，设备包括用于控制机动车的驱动系构件的第一控制装置，其尤其还确定，电机以何种程度有助于需要的驱动力矩并且相应地操控电机的转换器；和用于控制电能蓄能器的第二控制装置。
[0038]在此，第一控制装置实施:确定电能蓄能器的额定老化状态SOHscill并且将其传递给第二控制装置;从第二控制装置接收电能蓄能器的至少一个运行参数的调整的运行参数范围并且在考虑了电能蓄能器的至少一个运行参数的接收的运行参数范围的情况下操控电能蓄能器的转换器。
[0039]在此，第二控制装置实施:确定电能蓄能器的实际的老化状态SOHlst;从第一控制装置接收确定的额定老化状态SOHsoii并且调整至少一个运行参数的允许的运行参数范围以及将其传递给第一控制装置。
[0040]本发明还涉及机动车、优选商用车，其带有如在此公开的那样的控制设备。
【附图说明】
[0041]本发明的之前说明的优选的实施方式和特征可彼此任意组合。下面参考【附图说明】本发明的其他的细节和优点。其中:
图1示出了电能蓄能器的实际的老化状态SOHlst相比于额定老化状态SOHscilJ^调节走向；并且
图2示出了用于说明根据本发明的实施方式的设备和用于说明根据本发明的实施方式的方法的示意性的框图。
【具体实施方式】
[0042]图1在蓄能器的使用距离内相比于电能蓄能器的额定老化状态SOHscill示出了经调节的实际的老化状态SOHist的走向。
[0043]利用SOHscill表示的点线说明了蓄能器的取决于储存的使用距离或行驶距离的许可的额定老化，在该使用距离或行驶距离中电能蓄能器应处于运行中(任务距离)。以100%的原始状态为起点，在其中蓄能器具有其满的容量，蓄能器老化，即，蓄能器的容量降成0%的老化状态“EoL”，如开始已经说明的那样。在该状态中，虽然蓄能器仍可工作，但应及时更换从开始使用直至达到老化状态0%的可储存的使用距离应至少为额定使用距离(最大任务距离(MMD))，蓄能器相应地针对该距离进行设计。
[0044]点线的走向表示这样的特征曲线，其存储在下面还将结合图2说明的调节设备的存储器中。特征曲线SOHsoii例如取决于载荷谱(即，估计的电流分布，电能蓄能器在典型的运行周期中在其寿命内以该电流分布加载)提前确定。电池制造商根据该特征曲线设计电能蓄能器。如果电能蓄能器在实际的行驶运行中以相似的载荷谱加载，电能蓄能器SOHlst的实际的老化如根据特征曲线的额定老化SOHscill那样进行。
[0045]通常在实际的行驶运行中出现蓄能器的与此有偏差的电流负载，从而蓄能器的实际的老化SOHlst快于或慢于特征曲线S0HScill。蓄能器的实际的老化SOHlst在图1中通过实线示出。
[0046]在不同的评估时刻tl、t2、t3算出相应留下的剩余使用距离RMD(11)、RMD(t2)和1??)(丨3)，其由额定使用距离(1^))和相应的到目前为止的使用距离410(丨1)^10(丨2)、八10(t3)的差得到ο
[0047]在不同的评估时刻tl、t2、t3确定电能蓄能器的实际的老化状态S0Hist。此外，对于剩余使用距离RMD(t)的实际值，在使用特征曲线的情况下确定电能蓄能器在点RMD(t)中的额定老化状态SOHsoii。
[0048]代替进过的使用距离还可在横坐标上描绘时间。最大的使用距离此时应相应于额定寿命(最大任务时间)。代替相应留下的剩余使用距离RMD(11)、RMD(t2)、RMD(t3)，此时相应算出在评估时刻留下的使用持续时间(剩余任务时间)。
[0049]如果实际的当前老化状态SOHist与确定的额定老化状态SOHsciIi偏差大于预定的阈值，则调整调整变量的调整值。蓄能器的影响其老化的运行参数用作调整变量，尤其电能蓄能器的许可的充电状态窗(S0C窗)和蓄能器的最大许可的充电电流和/或放电电流以及每个时间间隔最大许可的充电电流和/或放电电流。作为额定值，运行参数的许可的运行参数范围如此调整，即，调整的运行参数范围因此缩小实际的当前的老化状态SOHlst相对于额定老化状态SOHsciIi的偏差。
[0050]在时刻tl和t2中例如发现，蓄能器相比于特征曲线SOHscill过快地老化，因此例如缩小在此刻的许可的充电状态窗。例如可提升充电状态下限(SOCMin)，其说明额定容量的最小的放电深度)例如20%，和/或可减小充电状态上限(SOCMax )。
[0051]此外，针对可给定参数的时间间隔的最大许可的充电电流和/或放电电流(S卩，最大电流，其应从蓄能器中在确定的时段内得出)可固定到更小的值上，以减缓老化。
[0052]而根据图1在点t3中发现，当前的老化状态SOHlst的百分值大于额定老化状态SOHscill, S卩，预见到蓄能器比根据特征曲线更慢地老化。因此，例如在改点处放大许可的充电状态窗和/或提尚最大许可的充电电流和放电电流，由此提尚蓄能器的容量并且加速其老化。
[0053]调整变量的调整值在此如此选择，S卩，SOHlst相对于SOHsciIi的偏差在达到额定使用距离(MMD)时进行调节，这通过图1中的虚线示出。如可在图1中看出的那样，调整变量一并且因此电池运行参数许可范围的限制一必须朝额定使用距离MMD的端点越来越明显地实施，因为调节器具有用于找平的越来越少的时间。因此，剩余使用距离或留下的寿命越小，调节器干预得越明显。
[0054]因此，用虚线画出的图表示起始于相应的评估时刻的实际的老化状态的虚构的额定走向。然而，因为例如起始于时刻11，根据实线的SOHlst的实际走向与根据虚线的走向有偏差，所以在点t2发生调整变量的重新调整。
[0055]图2示例性地示出了示意性的框图以说明用于形成调节回路的调节器的实施例，以便将蓄能器的作为调节变量的当前的老化状态SOHlst调准成作为预定变量的额定老化状态 SOHsoi1
[0056]利用附图标记I表示机动车的牵引电池，其以已知的方式包括由多个单电池单元构成的电池包6。电池还包括控制单元2 ο利用附图标记8表示车辆控制部以控制机动车的驱动系构件(内燃机、离合器、驱动电机等等)。尤其在此在考虑到电池的许可的运行变量的情况下形成用于驱动电机的转换器7的预定值18。
[0057]牵引能的控制单元2和车辆控制部8形成用于将电池I的实际的老化状态调节到额定老化状态上的调节回路的调节器。两个控制单元通过CAN数据总线18交换必需的变量，这示意性地通过图2中的黑色箭头示出。
[0058]为此，控制单元2以本身已知的方式设立成立于SOHist计算单元3连续地或定期地将电池的当前的实际的老化状态(健康状况)SOHlst确定为调节变量，为此SOHlst计算单元3通过信号线路6a传输地得到电池包6的相应的电流和电压测量值。
[0059]车辆控制部8具有计算单元10，其对应于用于电池的SOHlst的计算时刻相应将当前的额定老化状态SOHscill确定为预定变量。在通常情况下根据上述特征曲线通过以下方式计算SOHscill, S卩，车辆控制部算出当前留下的剩余使用距离(剩余任务距离)或当前的剩余寿命(剩余任务时间)并且根据特征曲线确定相关的额定老化状态SOHscilU当前的剩余寿命例如可由在额定寿命和自车辆生产起到目前为止的持续时间之间的差确定。
[0060]车辆控制部8固然可可选地一起考虑特殊效应。如果车辆例如长时间没有使用，电池仍然老化(历法上的老化)O SOH额定指标(SOH-Sol IVorgabeMMt可与特征曲线有偏差。对此可将确定的实际的老化状态SOHlst从控制单元2发送给车辆控制部8(箭头12)，并且由车辆控制部用在另一计算单元9中以算出当前的额定老化状态SOHsoii的偏差。计算单元9在此干预到目前为止的车辆运转行为的使用数据。
[0061 ]确定的实际的老化状态SOHist以及算出的当前留下的剩余使用距离RMD或剩余寿命被传输给电池控制单元2(通过箭头13和14示出)。
[0062]控制单元2由电池的SOHlst和SOHscil^差算出调整的运行参数范围作为用于蓄能器运行变量(调整变量)(其决定性地影响蓄能器I的老化)的调整值。
[0063]为此首先在第一计算单元4中进行分析，在其中借助实际的老化状态(SOHlst)的时间走向的数据根据调整运行参数范围确定这样的运行参数，该运行参数通过调整其运行参数范围最快地实现实际的老化状态(SOHlst)朝额定老化状态(SOHsoii)的接近。换言之，在此，SOH改变的评估在提供电池运行变量(S卩，例如SOC充电窗和最大许可的充电电流和/或放电电流的极限)的情况下在“在线匹配” SOH调节器2、8的范围中实现。因此，SOH调节器2、8可从到目前为止的数据中“学习”调整变量(S0C充电窗或许可的充电电流和/或放电电流)的哪些改变最有效地引起以期望的方式降低调节错误。
[0064]在此，可可选地考虑调节的多种可能改进方案。通过决定性地导出的决策树并且在考虑到SOH偏差的情况下线性地调整运行变量和彼此组合或连续地应用用于调整运行参数范围(例如SOC窗、电流限制和温度范围)的措施。此外，可借助于某方法(存储器利用该方法分析其到目前为止的使用历史)并且在存在SOH偏差的情况下基于历史数据自主预测进一步的老化，并且接着优化储能器的运行参数。根据另一改进方案，存储器可自主模拟不同集合的可能的运行参数并且因此重复地确定最佳的运行变量集合，其基于用户行为和SOH指标实现最大的存储器利用。
[0065]计算单元4将结果以一个或多个待使用的运行参数的形式作为调整变量传递给计算单元5，计算单元此时算出用于运行参数的经调整的许可的值域。在SOHlst和SOHscill之间的小的调节偏差的情况下，计算单元5很少或者完全没有调整运行变量。
[0066]由车辆控制部8传输的剩余使用距离RMD或剩余寿命在此说明了还留下多少时间来找平。剩余使用距离RMD或剩余寿命越短，调节干预必须越明显，从而剩余使用距离RMD或剩余寿命在确定运行参数范围的调整的程度时被考虑到。
[0067]计算单元5例如算出用于许可的充电状态下限SOCMiJP许可的充电状态上限S0CMax的变化的值并且将该值传输给车辆控制部8(通过箭头17示出)。计算单元5例如还算出用于蓄能器I的最大许可的放电电流和充电电流以及最大许可的放电电压和充电电压的此后许可的值域并且将调整的值同样传输给车辆控制部8(通过箭头15和16示出)。
[0068]接收的值被车辆控制部8的控制模块11使用，其请求不同的驱动器的行驶力矩。控制模块8此时从电机通过其转换器7请求相应的力矩(通过箭头18示出)，然而是在遵守用于电池运行参数的调整的许可的值域的情况下。相应地，在遵守用于电池运行参数的调整的许可的值域的情况下由转换器7请求电池包6的电池电流19。在重新确定当前的实际的老化状态(健康状况)SOHlst的情况下重新开始调节回路。
[0069]控制模块11的目的是最大化燃料节省潜力，这通常伴随着增加地使用电机和进而使用牵引电池I。因此，控制模块11在很少地限制电池运行变量的情况下增加地使用驱动电机并且进而使用牵引电池I。增加的使用导致电池加速老化，因此电池通过限制电池运行变量找平出现的调整错误。控制模块11的唯一的调整变量是使用电机，这直接在从牵引电池I请求的电池电流19中发生作用。在此，请求的电池电流19不应超过由电池报告的运行变量。因此，请求的电池电流19仅应选择成没有离开由电池报告的SOC窗。因此，根据本发明，提供自我调节的受控系统，其确保蓄能器的运行方式和老化自我调节，以确保在直至额定寿命结束的设计极限内的运行。
[0070]虽然已经参考确定的实施例说明了本发明，但对本领域技术人员显而易见的是，在没有离开本发明的范围的情况下可实施不同的修改方案并且可使用作为替代的等价方案。附加地，可实施很多修改方案，而没有离开相关的范围。因此本发明不应限于公开的实施例，而是应包括落入所附的权利要求的范围中的所有的实施例。本发明还尤其与所引用的权利要求无关地请求保护从属权利要求的对象和特征。
[0071]附图标记列表I电能蓄能器
2电能蓄能器的控制部 3 SOHist计算单元 4计算单元
5运行参数范围计算单元 6电池包 6a信号线路 7转换器 8车辆控制部 9计算单元
10 SOHsoii和剩余寿命计算单元 11控制模块 12传输计算的SOHlst 13传递剩余寿命
14传递SOHsoii
15— 17传递调整的运行参数范围18转换器操控信号19电池电流。
【主权项】
1.一种用于控制和/或调节电能蓄能器的影响机动车的电能蓄能器(I)的老化状态的至少一个运行参数的方法，包括以下步骤: (a)确定所述电能蓄能器的实际的老化状态(SOHlst); (b)确定所述电能蓄能器的额定老化状态(SOHsoii);并且 (Cl)如果比较实际的老化状态(SOHist)与额定老化状态(SOHsoii)得出，实际的老化状态相比于额定老化状态(SOHscill)显示出提高的老化，则调整对于至少一个运行参数允许的运行参数范围，其中，运行参数范围如此调整，即，所述电能蓄能器(I)的运行在调整的运行参数范围内以降低的老化速度进行;和/或 (c2)如果比较实际的老化状态(SOHist)与额定老化状态(SOHsoii)得出，实际的老化状态相比于额定老化状态(SOHscill)显示出降低的老化，则调整对于至少一个运行参数允许的运行参数范围，其中，运行参数范围如此调整，即，所述电能蓄能器(I)的运行在调整的运行参数范围内以提高的老化速度进行。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于确定所述电能蓄能器(I)的剩余寿命或剩余使用距离，直至所述电能蓄能器预期地达到寿命结束的老化状态，其中，调整对于至少一个运行参数允许的运行参数范围取决于确定的剩余寿命或剩余使用距离(RMD)如此进行，即，调整成大于变小的留下的剩余寿命或剩余使用距离(RMD)。3.根据上述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，如果实际的老化状态(SOHlst)和额定老化状态(SOHscill)的差额超过预定的阈值，仅在此时才进行调整对于至少一个运行参数允许的运行参数范围。4.根据上述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于， (a)至少一个运行参数说明所述电能蓄能器(I)的许可的充电状态窗，其确定许可的充电状态下限(SOCMin)和许可的充电状态上限(SOCMax);以及 (bl)如果实际的老化状态相比于额定老化状态(SOHscill)显示出提高的老化，提升许可的充电状态下限(SOCMin)和/或减小许可的充电状态上限(SOCMax)，和/或 (b2)如果实际的老化状态相比于额定老化状态(SOHscill)显示出降低的老化，减小许可的充电状态下限(SOCMin)和/或提高许可的充电状态上限(SOCMax)。5.根据上述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于， (a)至少一个运行参数说明最大许可的充电电流和/或放电电流和/或在可给定参数的时间间隔内的最大许可的充电电流和/或放电电流;并且 (bl)如果实际的老化状态(SOHist)相比于额定老化状态(SOHsoii)显示出提高的老化，减小最大许可的充电电流和/或放电电流;和/或 (b2)如果实际的老化状态(SOHlst)相比于额定老化状态(SOHscill)显示出降低的老化，提尚最大许可的充电电流和/或放电电流。6.根据上述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于， (a)至少一个运行参数说明用于蓄能器的最大许可的温度的温度上限;并且(bl)如果实际的老化状态相比于额定老化状态(SOHscill)显示出提高的老化，减小温度上限；和/或 (b2)如果实际的老化状态相比于额定老化状态(SOHscill)显示出降低的老化，提高温度上限。7.根据上述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，借助于存储的特征曲线确定额定老化状态(SOHscill),特征曲线取决于为自电能蓄能器开始使用起的持续时间的测度的第一参数和/或为所述电能蓄能器(I)的到目前为止的能量通量的测度的第二参数说明额定老化状态(SOHsoii)。8.根据上述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，借助说明蓄能器的已经通过调整至少两个运行参数的运行参数范围得到的实际的老化状态(SOHist)的到目前为止的、时间走向的数据，该老化状态，确定这样的运行参数，该运行参数已经能够通过调整其运行参数范围实现实际的老化状态(SOHist)最快地朝额定老化状态(SOHsoii)接近。9.根据上述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，在电能蓄能器的实际的老化状态(SOHlst)与额定老化状态(SOHscill)有偏差时，基于电能蓄能器的储存的使用数据预告实际的老化状态(SOHlst)的将来的走向，其中，取决于实际的老化状态(SOHlst)的预告的将来的走向调整对于至少一个运行参数允许的运行参数范围。10.根据上述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，通过模拟进行调整对于至少一个运行参数允许的运行参数范围，模拟在使用蓄能器寿命模型和蓄能器的预定的寿命使用简档的情况下针对不同地调整运行参数的运行参数范围和/或针对调整电能蓄能器的不同的运行参数的运行参数范围模拟实际的老化状态(SOHist)的发展，其中，借助于模拟确定这样的运行参数范围调整，其实现最佳地接近额定老化状态(SOHsoii)。11.一种用于控制和/或调节电能蓄能器(I)的影响机动车的电能蓄能器(I)的老化状态的至少一个运行参数的控制设备(2，8)，该控制设备实施成执行根据权利要求1至10中任一项所述的方法。12.根据权利要求11所述的设备，其特征在于 (a)第一控制装置(8)，其用于控制机动车的驱动系构件;和 (b)第二控制装置(2)，其用于控制所述电能蓄能器(I)， 其中，所述第一控制装置(8)实施成， (al)确定所述电能蓄能器(I)的额定老化状态(SOHscill)并且将其传递给第二控制装置(2)； (a2)从所述第二控制装置(2)接收所述电能蓄能器(I)的至少一个运行参数的调整的运行参数范围，并且 (a3)在考虑所述电能蓄能器(I)的至少一个运行参数的接收的运行参数范围的情况下操控所述电能蓄能器(I)的转换器(7); 并且其中，所述第二控制装置(2)实施成， (bl)确定所述电能蓄能器(I)的实际的老化状态(SOHlst)， (b2)从所述第一控制装置(8)接收确定的额定老化状态(SOHscill)并且调整至少一个运行参数的允许的运行参数范围并且将其传递给所述第一控制装置(8)。13.—种机动车、优选商用车，其具有根据权利要求11或12中任一项所述的控制设备(2， 8)。
【文档编号】B60L11/12GK105842626SQ201610062214
【公开日】2016年8月10日
【申请日】2016年1月29日
【发明人】S.克拉策尔, E.基尔申斯泰纳, B.米勒
【申请人】曼卡车和巴士股份公司