CN119451859A 用于并联电连接一组电池组的方法、电子控制单元、计算机程序产品、计算机可读存储介质、电池系统和车辆 （韦巴斯托股份公司）

2024.12.30PCT/EP2023/0678132023.06.29WO2024/003245EN2024.01.04本发明涉及一种用于并联电连接一组电池组(6)以减少由于不均匀电池组(6)引起的平衡grp,maxgrp,min具有最高grp,maxgrp,mingrpmaxgrp,min的第一电池组(9)被选择并连接到电池系统(4)入参数(17)确定用于从其余电池组(6)中选择第二电池组(10)的最大允许偏差阈值(ΔUlim)二电池组(10)连接到输出(8)，使得第二电池组(10)的测量电压值(Ugrpmaxgrp,min21.一种用于借助于开关装置(11)将一组电池组(5)并联电连接到输出(8)以形成优选从所述一组电池组(5)中选择第一电池组(9)，所述第一电池组(9)具有最高测从所述一组电池组(5)中选择第二电池组(10)，使得所述第二电池组(10)的测值(Uk)与所述第一电池组(9)的测量电压值(Ugrp,max,Ugrp,min)之间的差低于或等于偏差阈值电池组(10)的测量电压值(Uk)和所述第一电池组(9)的测量电压值(Ugrp,max,Ugrp,min)之间的avg池组(6)的数量(N)和/或电压(UN)、和/或电池系统(4)的平均充电状态(SOCavg)和/或平均avg情况下，具有最高测量电压值(U)的第一电池组(9)被选择为借助于开关装置grp,mingrp,min6.一种用于电池系统(4)、优选电池管理系统的电子控7.一种计算机程序产品，其包括使根据权利要求9.一种优选地用于车辆(1)的电池系统(4)，其包括根据权利要求6所述的电子控制单10.一种车辆(1)，其包括根据权利要求10所述的电池系统(4)和/或根据权利要求6所3[0005]EP3078073B1描述了一种用于平衡由多个电池单元组成的电池的方法，其中从一组随机选择的待平衡的电池单元中挑选出被充电至完全充电状态(SOC)的第一组电池单元和被部分充电至低于完全充电状态的优选充电状态的第二组电池单元。为了提供平[0006]DE102009000055A1示出了由多个电池单能量转换电路来平衡。选择具有高于平均阈值充电状态的较高充电状态的第一组电池单[0007]DE102018000581A1描述了一种用于平衡由多个电池单元组成的电池的方[0008]本发明的目的是提供一种用于在包括一组并联电连接的电池组的电池系统中保4[0009]本发明涉及一种用于借助于开关装置将一组电池组电连接到输出以形成优选地[0010]从所述一组电池组中选择第一电池组，所述第一电池组具有最高测量电压值或[0013]从所述一组电池组中选择第二电池组，使得第二电池组的测量电压值与第一电到电池系统的输出，以经由输出向车辆的高[0018]电池组可以包括容纳电池单元和/或电池模块的壳体。壳体优选地提供密封的包[0022]电池组可以经由开关装置并联连接到输出，其中每个电池组可以包括一组串联子控制单元可以借助于传感器装置测量相应电池组中的每个电池组和/或每个电池模块元或每个电池模块的测量电压值求和来计算相应电池组的电压值。每个电池组和/或每个电池模块和/或每个电池单元的电压值可以优选地在每个循环中测量，特别是在选择第一5[0030]其中U表示包括一组串联和/或并联连接的电池单元的第一电池组的最高电元借助于传感器装置为电池系统的每个电池组测量电池组k的电压值Uk。这可以通过关系和Ugrp[0035]如果还没有连接到输出的电池组k的数量为零，或者如果连接到输出的电池组的[0039]在一个具体实施例中，如果所述一组电池组中的至少一个电池组已经连接到输6量大于零和/或如果检测到充电或放电操作，则可以从已经连接到输出的电池组中从头开于零和/或如果检测到充电或放电操作，则电子控制单元可以测量已经连接到输出的每个连接到输出的电池组的电压UN。借助于基于传感器装置的传感器读数的相应参数的相应={1,2,3,4,5,6,7,8,9}(7)Auim=0VN=0(8)7[0051]用于等式(6)的函数的一个参数可以是包括已经连接到电池系统的N个电池组的池单元和具有最低温度Tmin(N,2)的第二电[0061]用于等式(6)的函数的一个参数可以是经由输出而流入或流出电池系统的电流量间经由输出流入电池系统。可以考虑电流I的方向来选择要连接到输出的第一电池组。例[0064]附加地，已经连接到输出的电池组的电压UN可以被认为是用于偏差阈值ΔUlim的8avgavg许的平衡电流量来计算要连接到输出的第二电池组与第一电池组的最高或最低测量电压值之间的最大可允许电压差。可允许的平衡电流可以基于传感器装置的传感器读数来模拟，所述传感器读数基于至少一个参数：连接到输出的电池组的数量N、平均充电状态SOC、平均温度T、流入或流出电池系统的电流量|I|以及连接到输出的电池组的电压avgavg大允许偏差阈值适合于电池系统的相应操作模式，以在每个操作模式中保持低平衡电流。单元可以基于借助于传感器装置的电流I的传感器读数和/或从车辆接口到电池系统的输机提供电能，具有最高测量电压值和/或最高充电状态的第一电池组可以首先连接到电池最低测量电压值和/或最低充电状态的第一电池组可以首先连接到电池系统的输出用于充过去之后，第二电池组的测量电压值与第一电池组的测量电压值之间的差可以进一步减9均温度Tavg、流入或流出电池系统的电流I以及电池组的电压Uk(特别是相应电池组中的电所述至少一个处理器可以是微处理器和/或微控制器和/或FPGA(现场可编程门阵列)和/或[0074]本发明还涉及一种其上存储有所述计算机程序的计算机可读存储介质。换句话可以适于通过所述电子控制单元和/或由电子控制单元的至少一个处理器执行的所述计算[0081]图1是包括一组电池组的电池系统的示意图，所述电池组经由接口连接到车辆的[0082]图2是用于电池系统的电子控制单元的命令回路的示意图，所述命令回路用于将[0085]图1示出了电池系统4的示意图，所述电池系统4适于经由电池系统4的输出8和车辆1的相应车辆接口2向车辆1的高压部件2输送电能15或者从车辆15的高压部件2接收电能些电池组6一起为车辆1的高压部件2(例如电驱动装置或辅助部件)提供电能15。每个电池经由输出8向车辆1提供所需的电能15或从车[0087]电池系统4包括一组具有相应充电状态SOCk的k个电池组6，它们适于经由开关装管理系统，可以适于借助于连接命令回路14而借助于传感器装置控制和/或测量流入或流[0088]电子控制单元3可适于通过开关装置11，也就是借助于闭合或断开相应的开关12连接或断开电池系统4的电池组6，以使电池系统4适应在电池系统4的当前操作模式(例如能高到足以对电池系统4(例如接触器或预充电电阻器或电熔丝)造成损坏的平衡电流13。组9相应地流向连接到输出8的具有较低充电状态的电池组6，例如具有相应充电状态SOC2果所连接的电池组6和9的电压和充电状态高于阈值地不同，特别是高于电压阈值ΔUlim地6和9的平均充电状态SOCavg和/或平均温度Tavg、和/或流入或流出电池系统4的电流量|I|。制单元3执行，所述电子控制单元3可以将平衡电流13的量的所述参数转换成电压阈值Δ[0092]图2示意性地描绘了用于电池系统4的电子控制单元3的命令回路14，用于借助于avgavg经连接到输出8的电池组6的数量N和/或平均充电状态SOC和/或平均温度T和avgavg于基于输入参数17的当前传感器读数检索当前偏差阈值ΔUlim。决策矩阵18可以将所述输入参数17的组合的传感器读数(优选地是已经连接到输出8的电池组6的数量N以及平均充电状态SOCavg和平均温度Tavg)转换成作为最大允[0094]连接决策状态机21适于决定是否将电池系统4中的其余电池组6中的相应第二电池组10的测量电压值Uk与第一电池组9的测量电压值Ugrp，max或Ugrp,min之间的差是所有第一电池组9和第二电池组10的电压值Uk。如果电流流出电池系统4，则具有最高测量电压值适于借助于传感器装置11来测量每个电池组6的所述电压值，传感器装置11例如是用于每[0103]在所述电池组6由于例如老化效应而以不同速度放电或充电的情况下，可以在S2元3可以适于发送连接命令22以闭合相应的开关12，用于将第一电池组9连接到开关装置[0107]在第五步骤S5中，如果第二电池组10的电压值Uk与第一电池组9的测量电压值[0108]优选地，选择其电压值Uk与最高Ugrp,max或最低Ugrp,min电压值之间的偏差量是最小[0110]在第七步骤S7中，电子控制单元3可以检查电池系统4的至少一个电池组6是否保接到输出8的电池组6的电压值Uk由电子控制单元3借助于传感器装置11来测量，以备在充