[发明专利]对电气存储系统中的电压故障状况进行分类的方法及装置

说明书

本发明涉及一种用于对用于车辆的包括多个单体(cell)的电池(battery)的电压故障状况进行分类的方法及装置。该方法包括：检测单体中的一个的单体电压(S1)，基于该单体电压在预定的电压范围之外来确定该单体具有电压故障状况(S2)，基于该单体电压来对电压故障状况的严重性进行分类(S3)，基于该电压故障状况的严重性来执行至少一个诊断测试例程以提供针对电压故障状况的原因(S4)，基于该电压故障状况的严重性及原因来选择并且调整电池操作状况，使得电池能够继续操作车辆(S5)。

技术领域

本发明涉及用于对混合动力车辆或电动车辆的电池(battery)中的电压故障状况进行分类的方法及装置。本发明还涉及一种包括这种装置的车辆。

背景技术

在车辆领域中，与具有例如被用作传统内燃机的替选物的能源的可替选能源的车辆的推进相关的研究与开发有所增加。

例如汽油发动机或柴油发动机的形式的内燃机以相对低的燃料消耗提供高的效率。然而，环境问题引起对更加环保的车辆能源的开发增多。尤其，电动车辆的开发已兴起为一种有前途的替选方案。

存在各种类型的包括电机的车辆推进系统。例如，车辆可以仅依靠电机来操作，或者依靠包括电机和内燃机两者的装置来操作。后一种替选方案通常被称为混合动力车辆(HEV)，并且，举例而言可以以如下方式使用，即，在城市区域之外驾驶时使用内燃机来操作车辆，而在城市区域或者在需要限制诸如一氧化碳及氮氧化物的有害污染物排放的环境中可以使用电机。根据已知技术，通过典型地以一个或多个电池单元(battery unit)的形式布置在车辆中的电能的存储系统来操作电机，所述电池单元(battery unit)由多个可充电的电池单体(battery cells)以及相关的控制单元形成。

在本公开的上下文中，术语“电动车辆”指的是纯电动车辆及混合动力电动车辆。一些混合动力电动车辆可以被称为插电式混合动力电动车辆。插电式混合动力电动车辆使用具有可充电电池或其他合适的能源的能量存储系统，该能量存储系统可以通过与外部电源的连接而恢复到涉及完全充电的状态，并且还可以由，例如，内燃机来驱动以对电池进行再充电。

电动车辆所涉及的技术与可充电电池的发展密切相关。如今，锂离子电池被认为是就范围、功率及充电时间而言最合适的电池技术。

当操作电动车辆时，需要连续监测电池以避免电池组中的单体损坏。这允许电池控制器停止对电池组充电以及从电池组放电以保护电池组。因此，当电池单元的参数指示错误时，例如，通过自动停止车辆的操作，可以避免停机以及昂贵的维护或者甚至电池单元或其中的单体(cell)的更换。

美国专利申请No.2010/0121511公开了一种用于保护能量存储系统的示例性系统，其中，基于与电池的已知的或可配置的规格的比较，模块管理电子设备可以根据每个模块或其中的电池单体的性能，将电池模块置于保护模式。例如，如果模块管理电子设备检测到电池模块中的温度过高或过低，则可以将电池模块置于永久关闭保护模式以便之后更换。此外，电池阵列的主控制器可以通过查看电池模块的若干参数来确定电池模块的健康状态(SOH)。当电池模块的SOH下降到低于阈值SOH时，主控制器可以警告用户电池模块需要维修。

然而，在美国专利申请No.2010/0121511中公开的方案具有许多缺陷，例如减少用于操作车辆的可用电池模块的数量，这可能由于温度问题等而停止或阻碍用户到达其预期目的地或彻底停止或阻碍车辆的操作。

因此，需要提供一种用于在改善电池组的运行时间的同时，保护电池模块或单体的改进的系统或方法。

发明内容

本发明的目的在于改进现有技术，至少部分地缓解上述问题，并提供一种用于对电池中的电压故障状况进行分类的改进的装置及方法。

根据本发明的第一方面，这些目的及其他目的至少部分地通过一种用于对用于车辆的包括多个单体的电池的电压故障状况进行分类的方法来实现，该方法包括：