[发明专利]用于预测储能器系统的老化状态的方法及装置

说明书

本发明涉及用于确定电池组运行的机器中一个或多个设备电池组的预测的老化状态变化过程的计算机实现的方法，包括步骤：在中央单元中提供一个设备电池组的老化状态变化过程的数据点或多个设备电池组的老化状态轨迹的轨迹点，其中数据点或轨迹点均说明随着设备电池组的老化时刻的老化状态，其中老化状态变化过程或老化状态轨迹说明到当前老化状态为止的老化状态变化过程；确定在当前老化时刻结束的时间段内的多个数据点/轨迹点的数据基，其中数据基被确定为通过模型函数的拟合将模型函数与数据点/轨迹点之间的残差最小化；通过模型函数的参数化外推出数据基的多个数据点/轨迹点；在预给定的预测时刻借助于参数化的模型函数确定预测的老化状态。

技术领域

本发明涉及储能器系统，特别是电池组运行的机器，如可电驱动机动车辆，特别是电动车辆或混合动力车辆，以及还涉及用于确定电池组运行的机器所用的储能器的老化状态（SOH：State of health，健康状态）的措施。

背景技术

电池组运行的机器和设备（如特别是可电驱动机动车辆）的能量供应借助于储能器，特别是设备电池组，例如车辆电池组进行。在下文中，在储能器的范围中谈论设备电池组和车辆电池组。然而，术语“储能器”应包括所有基于电化学反应提供电能的电能存储系统。在更广泛的意义上，燃料电池也可以看做储能器，与电池组不同的是，要向燃料电池持续输送化学能。

设备电池组为机器系统的运行提供电能。设备电池组的老化状态在其使用寿命过程中会明显恶化，这会引起最大存储容量的下降。设备电池组的老化度量取决于设备电池组的个体负载，即取决于用户的使用行为和设备电池组的类型。

虽然可以借助于物理老化模型基于历史运行变量变化过程来确定瞬时老化状态，但该模型通常非常不准确。传统老化模型的这种不准确性使得难以预测老化状态变化过程。然而，设备电池组的老化状态变化过程的预测是一个重要的技术变量，因为利用该技术变量可以对设备电池组的剩余价值进行经济评估。

此外，对于在投入运行前未进行广泛测量的电池组类型，没有可供电池组控制设备说明老化状态的老化状态模型可用。特别地，关于电池单元化学以及关于电池组构造或其互连的细节都是未知的，因此电池组的纯运行变量是可以用于确定老化状态的唯一可靠的值。

发明内容

根据本发明，设置根据权利要求1的用于确定电池组运行的机器中、特别是可电驱动机动车辆中的设备电池组的老化状态轨迹的方法以及根据并列独立权利要求的装置和电池组运行的机器。

在从属权利要求中说明了其他设计。

根据第一方面，设置了一种用于确定电池组运行的机器中、特别是可电驱动机动车辆中一个或多个设备电池组的预测的老化状态变化过程的计算机实现的方法，包括以下步骤：

-在中央单元中提供一个设备电池组的老化状态变化过程的数据点或提供多个设备电池组的老化状态轨迹的轨迹点，其中所述数据点或所述轨迹点均说明随着设备电池组的老化时刻的老化状态，其中所述老化状态变化过程或所述老化状态轨迹说明到当前老化状态为止的老化状态变化过程；

-确定在当前老化时刻结束的时间段内的多个数据点/轨迹点的数据基，其中所述数据基被确定为通过对模型函数的拟合将所述模型函数和数据点/轨迹点之间的残差最小化；

-通过所述模型函数的参数化，特别是通过线性模型函数的参数化来外推出所述多个数据点/轨迹点；

-借助于参数化的模型函数来确定预测的老化状态。

此外可以确定多个数据点/轨迹点的数据基，其方式是选择从所述数据点/轨迹点之一的二阶导数在数量方面最后超过预给定曲率阈值的时刻开始的时间段。