CN107632261B - 用于确定电能存储元件的至少一个状态参量的方法和装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种用于确定电能存储元件(8)的至少一个状态参量的方法和装置(20),包括至少一个控制器(4)、至少一个电能存储元件(8)和至少一个温度传感器(9),其中,温度传感器(9)构造成,连续地或间歇地获取存储元件(8)的温度,其中,控制器(4)构造成,至少借助获取的温度确定存储元件(8)的状态参量,其中,控制器(4)构造成,通过气象服务台(13‑15)的数据填充温度传感器(9)的测量空缺,这些数据然后在确定至少一个状态参量时被使用。
Description
技术领域
本发明涉及一种用于确定电能存储元件的至少一个状态参量的方法和装置。
背景技术
例如为了确定运行策略和/或其更换,对电池的状态参量的了解是极其重要的。在此,最重要的状态参量是健康状态(SOH, state of health)和充电状态(SOC, state ofchange)。
在此,存储元件可以是原电池、蓄电池或双层电容器。影响状态参量的一项非常重要的参数是温度,其中,普遍地适用的是,较高的温度加速老化。另一影响参量例如是充电/放电循环的次数,其中,其影响在各个存储元件的情形中是不同的。这可在相应的模型中被考虑。
由WO 2015/185802 A1已知一种方法,在此预估了存储元件的未来的状态参量。在此,测量了不同的参数(例如存储元件的温度),其中,气象预报被用于进行短期或长期的温度预测。在此还公开了,温度测量通过气象服务台的数据来替代。这虽然节省了单独的温度传感器,然而这降低了状态参量的确定的精度。
由DE 10 2014 217 135 A1已知一种用于确定SOH值和SOC值的备选的方法。在此,确定电池的阻抗(尤其其虚数部分),且与参考值相比较。用于确定阻抗而增加的电路技术上的费用是不利的。
在温度被用于确定状态参量的方法的情形中的问题是,对于确定的时间段不一直存在温度值。例如为了降低静态电流需求必要的是,调整温度测量或者关闭评估温度测量的控制器或切换到休眠模式中。由此形成测量空缺。
发明内容
因此本发明的技术问题在于,提供一种用于确定存储元件的至少一个状态参量的方法用于使用,在该方法中测量空缺被填充。另一技术问题在于提供合适装置。
该技术问题的解决方案通过一种根据本发明的方法以及一种根据本发明的装置得出。本发明的另外的有利的设计方案由根据本发明得出。
用于确定电能存储元件的至少一个状态参量的方法的特征在于,这些状态参量至少根据存储元件的温度被确定。在此,温度连续地或间歇地通过温度传感器来获取,其中,温度传感器的测量空缺通过气象服务台的数据来填充,其然后在确定至少一个状态参量时被使用。这允许了跟最坏情况评估(在此例如测量空缺被以最大可出现的温度填充)相比的对占多数的温度的更好的评估。这又引起,用户不被太早地要求更换存储元件。在此,存储元件优选是电化学存储元件,例如锂离子或铅酸蓄电池。
在一种实施形式中,SOH值被确定为状态参量,因为该SOH值特别重要。
在另一实施形式中,由整理至少一个气象服务台的数据的服务器将气象服务台的数据供以使用。优点是该服务器还可统一地整理不同气象服务台的不同数据格式,从而仅须实现与一个服务器或者提供方的协调。然而原则上同样可实现与气象服务台的直接通讯。优选地在此,存储元件的位置被告知给服务器或气象服务台,其然后传输与该位置有关的温度数据。
在另一实施形式中,气象服务台的温度数据被加载以修正因数,其至少取决于云层(Bewölkung)和/或太阳位置(Sonnenstand)。其基于如下知识,即,到带有存储元件的装置(例如机动车)中的热输入不仅取决于外界温度而且决定性地取决于太阳位置和/或云层。当机动车在不带有云层在较高太阳位置的情形中无阴影地被照射时,机动车明显比在较低太阳位置和/或带有云层的情形中(即使在阴影中的外界温度相同)更强地加热。在此须注意,在考虑天气数据时优选还执行最坏情况预估。在此假定如下,存储元件布置在机动车中。如果此时由其它信息不可实现更精确地确定方位,则机动车可能在停车场上在直射的太阳下或然而也可能在较冷的车库中。在该情况中,对于温度值使用较差的情况(即停车场)。然而在此,通过修正值对于温度输入而言尤其考虑例如云层或降雨的因数。作为结果得出改善的预估,其然而总是保持在安全侧上,也就是说SOH值不被确定得太高。
在另一实施形式中,在低于状态参量的至少一个阈值时产生报警信号,以便于因此例如将即将必要的更换提示用户。
用于确定电能存储元件的至少一个状态参量的装置包括至少一个控制器、至少一个电能存储元件和至少一个温度传感器,其中,温度传感器构造成,连续地或间歇地获取存储元件的温度,其中,控制器构造成,至少根据获取的温度确定存储元件的状态参量。在此,控制器构造成,通过气象服务台的数据填充温度传感器的测量空缺,其然后在确定至少一个状态参量时被使用。
在一种实施形式中,状态参量是存储元件的SOH值。
在另一实施形式中,该装置具有空气接口,其构造成,构建至气象服务台或服务器的通讯连接,其中,服务器将至少一个气象服务台的整理的数据供以使用。
在另一实施形式中,该装置具有位置确定设备。由此,该装置可询问在其正确位置上的气象数据,这进一步提高了用于测量空缺的温度预估的精度。位置确定设备例如是卫星支持的位置确定设备。
在另一实施形式中,控制器构造成,根据确定的状态参量产生报警信号。例如,用户经由报警信号被告知,SOH值已经低于阈值且存储元件的更换是适宜的。该报警信号可局部光学地和/或声学地被发出且/或被传递到用户的终端设备处、例如到智能手机处。
优选的应用领域是在机动车中的应用,其中,另一优选的应用领域是一种用于发出自动紧急求救信号的装置。
附图说明
下面根据优选的实施例对本发明作进一步说明。唯一的附图显示了带有外部服务器和外部气象服务台的机动车车载电网的示意性框图。
具体实施方式
在图1中示出了机动车车载电网1,其具有车载电网电池2以及负载3。另外,该车载电网具有多个控制器4-6,其经由总线7彼此在数据技术上相连接,其中,通过车载电池2将控制器4-6的电压供应供以使用。此外,控制器4具有局部的电能存储元件8。存储元件8局部关联有温度传感器9,存储元件8的温度数据被连续地或间歇地传输到控制器4处。控制器4额外地具有位置确定设备10,其例如构造成GPS接收器。另外,控制器4构造有空气接口11。在此,控制器4还监控存储元件8的充电和放电过程。控制器4、温度传感器9和存储元件8在此形成用于确定存储元件8的状态参量的装置20。在此经由空气接口11,控制器4可构建至外部服务器12的数据连接,服务器同样经由空气接口与气象服务台13-15处于连接中。然而在此,在气象服务台13-15与服务器12之间的连接还可被线连接。
控制器4用于在事故的情况中发出自动的紧急求救信号。为了这在如果由于事故产生机动车车载电网1的电压供应的中断时也还可实现,控制器4具有存储元件8,其将足够的能量供以用于该紧急求救。
因此尤其存储元件8的SOH值须被监控,从而太强地老化的存储元件8可被及时更换。对此,控制器4评估存储元件8的温度测量和放电/充电循环和/或充电电流和放电电流,以便于由此确定SOH值。
为了限制静态电流消耗已知,在确定的情况中将控制器切换到休眠模式中或完全关闭。在这样的情况中,即使假如温度传感器9是激活的,控制器4不可评估当前的温度值,也就是说在该阶段期间出现在评估SOH值时的测量空缺。这些测量空缺须被填充,因为存储元件8在该阶段期间同样根据温度而老化。
为此,在控制器4例如再次被唤醒或接通之后,控制器4必要地动用气象服务台13-15的数据。控制器4然后将询问发送到服务器12处,其中,该询问包含机动车位置以及相关的时间段,对于该时间段存在在温度测量时的测量空缺。服务器12然后提供与该位置相关的气象数据。在此,服务器12预估,在机动车中(且因此同样地对于存储元件而言)出现了什么温度,对此除了外界温度之外同样考虑太阳位置和云层。在此,服务器12由机动车直接被太阳照射的最坏情况场景出发。如此预估的温度值被传递到空气接口11处且在控制器4中被用于确定SOH值。
在此须注意,位置确定设备10无须自身布置在控制器4中,而是数据同样可经由总线7传输到控制器4处。此外,温度传感器9同样可布置在远离存储元件8的位置处,其中,便通过相应的修正值由在测量位置处的温度推断出在存储元件8处的温度。
Claims (10)
1.一种用于确定用于电能的存储元件(8)的至少一个状态参量的方法,其中,所述状态参量至少根据所述存储元件(8)的温度被确定,其中,所述温度连续地或间歇地通过温度传感器(9)被获取,
其特征在于,
所述温度传感器(9)的测量空缺通过气象服务台(13-15)的数据来填充,其然后在确定所述至少一个状态参量时被使用。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,SOH值被确定为所述状态参量。
3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,由整理至少一个气象服务台(13-15)的数据的服务器(12)将气象服务台(13-15)的数据供以使用。
4.根据权利要求1到3中任一项所述的方法,其特征在于,所述气象服务台(13-15)的温度数据被加载以至少取决于云层和/或太阳位置的修正因数。
5.根据权利要求1到3中任一项所述的方法,其特征在于,根据确定的所述状态参量产生报警信号。
6.一种用于确定用于电能的存储元件(8)的至少一个状态参量的装置(20),包括至少一个控制器(4)、至少一个用于电能的存储元件(8)和至少一个温度传感器(9),其中,所述温度传感器(9)构造成,连续地或间歇地获取所述存储元件(8)的温度,其中,所述控制器(4)构造成,至少根据获取的所述温度确定所述存储元件(8)的状态参量,
其特征在于,
所述控制器(4)构造成,所述温度传感器(9)的测量空缺通过气象服务台(13-15)的数据来填充,其然后在确定所述至少一个状态参量时被使用。
7.根据权利要求6所述的装置,其特征在于,所述状态参量是所述存储元件(8)的SOH值。
8.根据权利要求6或7所述的装置,其特征在于,所述装置(20)具有空气接口(11),其构造成,构建至气象服务台(13-15)或服务器(12)的通讯连接,其中,所述服务器(12)将至少一个气象服务台(13-15)的整理的数据供以使用。
9.根据权利要求6或7所述的装置,其特征在于,所述装置(20)具有位置确定设备(10)。
10.根据权利要求6或7所述的装置,其特征在于,所述控制器(4)构造成,根据确定的所述状态参量产生报警信号。
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Legal Events
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PB01 | Publication | ||
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SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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GR01 | Patent grant | ||
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