专利名称：用于电池组的精确功率预测的方法
技术领域：
本发明涉及一种用于检测蓄电池系统的电池状态的设备和方法，该蓄电池系统被用于牵引车辆。尤其是，本发明涉及一种用于确定蓄电池系统的最大可调用的功率的方法和设备。
背景技术：
对于混动动力车辆或者电动车辆而言，使用了串联连接的蓄电池元件，这些蓄电池元件的总电压被用于借助电动机来牵引车辆。在这样的串联的蓄电池系统中公知的是，例如由于内阻不同，所以单个的蓄电池元件比其他蓄电池元件承受更大的负荷并且因此遭受更快速的老化过程。此外还公知的是，由于串联电路，已经变弱的蓄电池元件受制于更强的负荷的串联电路。整个状态通过如下方式来确定检测蓄电池系统的总电流以及相应的电池电压，以便与各个蓄电池元件的所检测到的温度共同来推断出各个蓄电池元件的相应状态。该状态尤其是可以借助模型来表示，其中所述模型获得如温度、电池电压和电池电流这样的测量数据，并且由于由模型所模拟的蓄电池特性，该模型可以设置(vorsehen)充电状态、当前的电阻或者当前的容量。为此，该模型可以使用内部量，例如使用蓄电池元件的如浓度、内部温度或者蓄电池元件的分布这样的内部状态或者充电状态或者可使用的容量。例如，为了确定利用这样的蓄电池系统来运行的车辆的还剩余的行程长度(Reictweite)，根据现有技术使用了各个蓄电池元件的所有状态之和，以便能够推断出由蓄电池系统总共能够获得的还剩余的能量。在这种情况下常见的是，所有元件的各个状态参数彼此同样地被组合，即被平均或者通过如下总和来设置所述总和说明了整个蓄电池系统的还剩余的牵引能量或者其他状态参数。根据所有蓄电池元件的被平均的或被求和的数据例如也计算出蓄电池系统的尚可最大调用的功率。一方面为此需要的是计算出每个单个电池的状态参数，其中由此必须设置所基于的模型的多个实例并且必须供给有各个单独的测量数据。另一方面，通过平均并不检测所有对于蓄电池系统重要的状态，尤其是弱的蓄电池元件与强的蓄电池元件同样地被处理。因而，迄今的用于检测最大可调用的功率的方法没有再现蓄电池系统的所有状态。此外，现有技术要求花费非常高的计算，该计算针对所有元件同样地设置单独的状态监控/状态跟踪。此外，已经变弱的电池还承受平均水准以上的负荷。
发明内容
因而，本发明的任务是设置一种用于检测蓄电池系统的状态的被简化的机制，其中所示出的状态同时更精确地再现蓄电池系统的当前特性。本发明通过根据权利要求1所述的方法和根据权利要求8所述的设备来解决。本发明所基于的问题是通过各个状态的平均是否再现具有所有重要特性的总系统。尤其是，本发明所基于的问题是倘使数额同样地偏离平均值，具有平均水准以上的性能的蓄电池元件通过被平均的状态检测是否在任何情况下都能够补偿平均水准以下的蓄电池元件。本发明的由此得到的方案是对功率弱的蓄电池予以特别考虑，因为这些蓄电池由于特别强的放电而受损伤并且强烈地老化。该效应并不能通过其他具有平均水准以上的性能的蓄电池元件来补偿。根据本发明，为了确定最大可调用的功率(该最大可调用的功率此外还在运行期间用作整个系统的负荷极限)，通过如下方式保护该最弱的(或者这些最弱的)蓄电池元件最大可调用的功率依据最弱的元件的最大功率来计算。因而，总系统的负载根据该计算导致最弱的元件的并不损害最弱的蓄电池元件的单个负荷 (Einzelbelastung)0相比于此，在现有技术中使用平均值，在该平均值的情况下保证大多数蓄电池元件不以进行损害的方式承受负荷，但是其中至少功率最弱的元件由于遵循平均值而承受过度强烈的负荷并且由此强烈地老化。该老化影响了总系统的功率。依据这种对比可以认识到，可以根据本发明更精确地设置最大可调用的功率，因为也考虑了(要避免的)老化过程，由此对牵引蓄电池系统的性能的预测更精确。尤其是，通过如下方式来考虑单个元件的过度老化不仅涉及该元件，而且必要时可干扰整个系统，其中通过状态的平均来设置的功率数据未考虑这样的干扰。由于进一步的运行通过根据本发明更精确地表示最大可调用的功率而可视该功率而定并且因此尽可能地保护最弱的元件， 所以通过根据本发明的方法和根据本发明的设备得到了蓄电池系统的使用寿命的显著提高。因此，当根据本发明所设置的遵循最弱元件的最大可调用的功率被用于蓄电池系统的运行时，蓄电池系统的使用寿命被提高。由于该最弱的或这些最弱的蓄电池元件根据本发明基本上确定了最大可调用的功率，所以只需仅对该元件的状态进行精确建模。因为由于串联电路而也将其他蓄电池元件结合到这些最弱的蓄电池元件(或者该最弱的蓄电池元件)的功率输出极限 (Leistungsabgabegrenze)，所以这些蓄电池元件不必通过模型来监控，而是依据针对最弱的蓄电池元件的功率输出极限来设置总功率的简单外推。由此仅需对最弱的蓄电池元件进行计算，其中依据最弱的蓄电池元件的状态在没有显著劣化精度的情况下的外推设置了整个牵引蓄电池系统的最大可调用的功率。根据本发明，因而设置了一种用于确定牵引蓄电池系统的最大可调用的功率的方法，该牵引蓄电池系统包括多个被设置成串联电路的蓄电池元件。牵引蓄电池系统尤其是可以是在驱动电动车辆或者混合动力车辆中使用的系统。该方法规定，为每个蓄电池元件设置至少一个功率指标(Leistungsindikator)。 根据该功率指标可以检测该最弱的蓄电池元件(或者这些最弱的蓄电池元件)。尤其是可以直接在蓄电池元件上被测量的量适合作为功率指标，即电流、电压、温度或这些量的说明了元件的功率的组合(例如作为电压与电流之商的内阻)或者其他例如使电流和/或电压与温度成比例的值适合作为功率指标。例如，根据对温度的观察得到了功率指标，其中特别高的温度在此外可比较的电流或者电压或内阻的情况下能够推断出比较小的功率指标。该功率指标可以表示直接要检测的量、根据所测量的量得到的蓄电池元件的物理量(例如内阻)或者可以是如下参数所述参数不具有与物理量的直接对应性，但是将测量到的量和/或由此导出的量组合并且对于蓄电池元件的功率而言是重要的。对此的例子是由内阻、电池电压和温度构成的组合，例如作为相关值之积或者作为相关值之和，其中这些相关值没有物理单位，以致得到组合的功率指标，该组合的功率指标随着电池电压的降低、温度的提高和随着内阻的升高而升高。根据该组合可以取消一个或多个量，其中该组合不仅通过基本运算方式(Grimdrechenart)而且通过一般的数学组合、例如通过外推或者多项式逼近而能够彼此链接。这样的功率指标因此并不直接说明流动的电功率，而是说明涉及的蓄电池元件还可将多少总容量、多少还剩余的电荷或者多少牵引功率贡献于牵引。根据针对每个蓄电池元件所检测到的功率指标，例如依据电池电压，确定所有蓄电池元件的所有检测到的功率指标中的一定数量的最小功率指标。该数量可以通过单个元素(Element)、即通过所有检测到的功率指标中的最小功率指标或者通过蓄电池元件的所有功率指标中的最小功率指标的子组来设置。该子组例如可以通过两个最小的功率指标或者j个最小的功率指标来形成，其中j小于蓄电池元件的数目，或者该子组可以通过所有小于预先确定的阈值的功率指标(例如所有小于2. 8V的电池电压)来形成。因此，不仅考虑最小的功率元素(Leistungselement)而且考虑最小功率指标组。在特别简化的实施形式中，仅检测到最小的功率指标，并且通过外推到该系统的所有蓄电池元件，仅相关的(即最弱的)蓄电池元件被用于计算出最大可调用的功率，即通过依据具有最小功率指标的蓄电池元件的功率输出极限来外推。针对该数量(即所有功率指标的一个或多个最小功率指标)设置功率输出极限，尤其是通过借助模型来估计或者逼近而设置功率输出极限。这样的借助模型的估计或者逼近也包括例如为查找表形式的经验模型，所述查找表例如将电池电压映射到功率输出的值。 功率输出极限可以通过相关的蓄电池元件最大还可以产生而不受损伤的电功率、通过该蓄电池元件在没有损伤的情况下还可提供的最大电流和/或通过还可取自该蓄电池元件而不损伤该蓄电池元件的能量数额(Energiebetrag)来设置。本发明因此规定，依据间接地或者直接地检测到的功率指标值，针对具有最小功率指标的蓄电池元件或者针对该数量的最小功率指标的蓄电池元件设置功率输出极限，或者针对具有与该数量的最小功率指标相关的功率指标的每个蓄电池元件设置功率输出极限。功率输出极限可以单独地依据功率指标本身、依据蓄电池元件的其他被测量的物理瞬时量或者依据再现涉及的蓄电池元件的当前状态的导出量来设置。功率输出极限因此不仅可以以功率指标所基于的物理量为基础， 而且除了与功率指标相关的量之外也可以包括其他量。例如，功率指标可以单独地通过所测量的电池电压来设置，其中功率输出极限例如依据该电池电压与所测量的温度相组合地或者与根据测量量或者根据模型导出的电阻相组合地得到。功率输出极限可基于的其他量是充电状态、当前性能或者例如借助模型来确定或者估计的其他量。优选地，仅针对蓄电池元件设置如下模型所述模型具有最小功率指标，使得明显简化了计算开销。根据本发明，依据功率输出极限外推出整个牵引蓄电池系统的最大可调用的功率。该外推例如可以是与多个电池的单纯乘法，或者将代表弱的蓄电池元件组的一个或多个功率输出极限映射到蓄电池系统的整个串联电路上。基于外推并且尤其是通过串联电路，可以依据仅适用于一个或者数个蓄电池元件的功率输出极限计算出总系统的最大可调用的功率。由于基于串联电路来限定通过最弱的环节的电流(即通过最小的最大容许的电流)，所以外推可以通过简单的装置来设置。根据其他实施形式，在外推时例如考虑多个或者所有蓄电池元件的内阻或考虑电池电压，以便在所预测的负荷的情况下能够推断出具有最小功率指标的蓄电池元件的精确的电池电压，其中具有小的内阻和高的电池电压的元件或电池可附加地对具有最小功率指标的蓄电池元件的电池电压有负面影响(niederschlagen)并且可附加地降低该电池电压。根据本发明，因此外推成为依据最小功率指标或依据具有最小功率指标的蓄电池元件的功率输出极限进行定位(Orientierimg)，以便由其推断出最大可调用的功率。由于不具有一个或多个最小功率指标的蓄电池元件可在不受损伤的情况下承受更强的负荷，所以这些蓄电池元件可以假设通过外推不制订对于所述蓄电池元件而言会是有害的最大可调用的功率。同样地，通过遵循与最小功率指标相链接的功率输出而保证了在串联电路中的最弱环节、即具有最小功率指标(或具有这些最小功率指标)的蓄电池元件(或这些蓄电池元件)也不受损伤。功率输出极限再现了最弱蓄电池元件的功率，其中最弱的蓄电池元件基本上不受损伤并且在超过该功率时出现显著的损伤。由于该过渡是连续的，所以作为基本上有害的而取如下阈值从该阈值起例如出现平均水准以上的老化或者超过预先给定的极限的放电。为了保证外推时的安全距离，优选地并不将功率输出极限本身当做用于外推的定位，而是将扣除预先限定的数额的功率输出极限当做用于外推的定位，所述预先限定的数额是安全裕量。该数额例如可以通过功率输出极限的预先限定的比例(例如10%)或者通过电压值、功率值或者能量值来预先限定。这样外推出的最大可调用的功率以值的形式被输出。在功率指标与功率输出极限之间的相关或外推可以通过如下方式来设置牵引蓄电池系统的负荷逐步地或者连续地被提高，直至蓄电池元件具有在极限之下的功率指标。在该实施形式中，外推并不被设置为计算，而是整个牵引蓄电池系统的负荷映射所调用的功率对功率指标或者对功率输出极限的作用。在这种情况下，仅仅所有功率指标中的最小功率指标是相关的。在该实施形式中，电池电压被考虑作为功率指标，其中功率输出极限是具有最小功率指标的蓄电池元件(电池电压对应于下限值)输出的功率。功率输出极限在这种情况下遵循作为功率指标的电池电压，其中最小电池电压(即最弱的蓄电池元件)将功率输出极限设置为当最小功率指标达到极限时由该元件输出的功率。因而，功率输出极限通过在蓄电池的功率输出极限处运行蓄电池系统来设置，其中该功率输出极限包括承受整个蓄电池系统的负荷，其中蓄电池元件在功率输出极限处运行；或者以对应于功率输出极限的功率仅运行该蓄电池元件。在功率输出极限处运行蓄电池包括例如通过提高放电电流来改变、尤其是提高所调用的功率，直至最小功率指标已达到阈值。该阈值对应于如下功率输出极限超过该功率输出极限带来对最弱的蓄电池元件的损害。提高负荷可以通过逐步提高、尤其是通过迭代的提高来设置，其中步长与在所测量的功率指标和阈值之间的间距有关，或者同样地与具有最小功率指标的蓄电池元件的实际输出的功率和功率输出极限有关。尤其是，该方法规定，蓄电池系统总共以恒定获取的功率来承受负荷，以便确定所有电池的与时间有关的得到的电压变化曲线。最大可调用的功率由其中已找到具有最小功率指标的蓄电池元件的功率输出极限的电流变化曲线或电流数额之积来得到，并且由所有蓄电池元件的电压变化曲线或相关电压之和得到，所述电压变化曲线或相关电压在该电流的情况下已由蓄电池元件设置。在蓄电池系统运行时，该蓄电池系统优选地仅在功率输出极限之下运行，并且当具有最小功率指标的蓄电池元件的功率输出极限达到扣除预先限定的数额的功率输出极限时，负荷被降低。优选地，确定该数量的最小功率指标包括仅仅确定该最小功率指标，其中该数量通过该最小功率指标来设置。功率输出极限因此以最小功率指标为出发点来设置。最大可调用的功率依据具有最小功率指标的蓄电池元件的功率输出来实施，使得仅仅电池(即最弱的电池)的值被用于外推。功率指标通过例如在蓄电池系统在功率输出极限处运行期间检测在蓄电池元件上的电池电压、检测给牵引蓄电池系统所加载的负荷电流来检测。此外，检测还可以通过检测蓄电池元件所具有的或者带有最小功率指标的蓄电池元件所具有的温度来设置。此外， 功率指标还可以依据蓄电池元件的内阻、充电状态、电池容量或者其他状态参数来检测。尤其是，这些量的组合可以被用作功率指标。检测功率指标因而包括优选地在蓄电池系统在功率输出极限处运行期间，测量蓄电池元件的至少一个工作量。优选地，电流、电压或者温度作为工作量被测量。此外，检测可以包括通过仿真蓄电池元件的模型确定功率指标。在检测功率指标时，也可以将测量与所确定的量相组合。优选地，检测功率指标包括在给牵引蓄电池系统所加载的不同负荷电流的情况下，尤其是在蓄电池系统在功率输出极限处(但是优选地在功率输出极限之下)运行期间， 多次检测功率指标或者功率指标所基于的测量量。以不会造成超过蓄电池元件的功率输出极限的一个负荷电流从为出发点，优选地以升序设置这些负荷电流。负荷电流可以多次地、 优选地逐步地被提高，其中步长是恒定的或者尤其是迭代地与在具有最小功率指标的蓄电池元件的实际功率和相关的功率输出极限之间的间距有关。根据本发明的另一实施方案，功率输出极限通过将功率指标与预先给定的最小功率指标值进行比较或通过在检测到的功率指标与最小功率指标值之间求差来设置。此外， 该电池电压或者这些电池电压作为功率指标与该数量进行比较，尤其是与作为预先给定的最小功率指标的最小电池电压进行比较。最小电池电压与蓄电池元件的蓄电池类型有关。 最小电池电压比标准输出电压(该标准输出电压例如在100%充电的元件的情况下存在)小预先给定的电压数额。标准输出电压(尤其是预先给定的电压数额)或其差通过如下方式被限定当蓄电池元件被放电到扣除该电压数额的标准输出电压时，出现对蓄电池元件的不可逆的损伤。在锂离子蓄电池的情况下，扣除该电压数额的标准输出电压例如为2. 8V，使得最小功率指标值对应于该电池电压。根据另一实施形式，最大可调用的功率依据该最弱的或者这些最弱的蓄电池元件的功率输出来外推，针对所述最弱的蓄电池元件已确定了该数量的最小功率指标。整个牵引蓄电池系统的最大可调用的功率在如下预给定下被外推在总复合结构之内的该最弱的蓄电池元件或者这些最弱的蓄电池元件的功率输出并不大于扣除预先限定的数额的功率输出极限。包括所有蓄电池元件的牵引蓄电池系统被视为总复合结构。用于外推的预给定考虑了最弱的环节、即带有最小功率指标(带有最小电池电压)的蓄电池元件并未过载，使得最弱的蓄电池元件确定总共可输出的功率。在可由最弱的蓄电池元件输出的功率与其他蓄电池元件的最大可调用的功率之间的相互关系通过最弱环节确定最大负荷 (即最大要输出的功率或最大要输出的放电电流)的串联电路来得到。在这种情况下，并不将功率输出极限本身设置为目标，而是将扣除了大于零且最大对应于安全距离功率数额 (Schutzabstand-Leistungsbetrag)的预先限定的数额的功率输出极限视为目标，该安全距离功率数额再现了对于所有情况都足够的保护裕量，然而最大可调用的功率可能超过所需地降低。
最大可调用的功率作为电流来评价或者被设置为牵引蓄电池系统的整个电压和电流值之积。该最弱的蓄电池元件或者这些最弱的蓄电池元件的功率输出通过该最弱的蓄电池元件的电池电压(或者这些最弱的蓄电池元件的电池电压总和)来设置。功率输出极限通过遵循电池电压的预先给定的最小电压数额来设置。最小电压数额对应于如下电压低于该电压导致不可逆的损伤，其中没有蓄电池系统的蓄电池元件低于该最小电压数额。此外，安全距离功率数额还可以通过在电池电压测量时所估计的测量误差分散度来限定，使得即使在不精确的电池电压测量的情况下，安全距离功率数额(即附加的电压数额)也还充分地保护具有最小电池电压的蓄电池元件免受不可逆的损伤。此外，本发明还通过一种用于确定的设备来设置，该用于确定的设备具有电压设备、电流测量设备和功率检测设备，该功率检测设备与这些测量设备相连接。电压测量设备与每个蓄电池元件相连接，以便截取每个蓄电池元件的电池电压，并且电流测量设备被设置来以便检测由蓄电池系统所设置的电流、即放电电流(或者也为充电电流)。功率检测设备依据电池电压或者也依据针对所有蓄电池元件的所得到的内阻(通过电池电压与检测到的电流之商)检测功率指标。然而至少，针对具有最小功率指标(即具有最小电池电压(或者也具有最高温度的))的蓄电池元件，功率检测设备设置功率指标。比较设备与功率检测设备相连接并且将这些功率指标进行比较，以便根据所述功率指标确定最小功率指标或确定一定数量的最小功率指标。该设备此外还包括外推设备，所述外推设备与比较设备相连接，并且该外推设备依据相关的(即最小的)功率指标外推最弱的蓄电池元件的功率输出极限，例如通过依据逼近模型或者依据经验数据来映射来外推。尤其是，这可以借助最小电池电压与检测到的电流的简单乘法来设置。在外推期间考虑最大可调用的功率基于蓄电池的串联电路而与最弱的蓄电池元件的功率输出相链接，其中外推设备根据如下预给定来外推该预给定设置，最弱的蓄电池元件的最大可调用的功率低于功率输出极限预先限定的数额(即低于安全裕量)。该设备此外还可以包括温度测量设备，所述温度测量设备检测所有蓄电池元件的温度。外推设备可以设置如下模型该模型依据检测到的电流、检测到的电压和依据这样检测到的温度来估计最弱的蓄电池元件的工作状态。该工作状态可以通过最弱的蓄电池元件所具有的容量、充电状态、内阻或者其组合来再现。优选地，比较设备仅仅被设立来以便检测该最小功率指标(并且不是多个最小功率指标)。根据简单的实施形式，外推装置仅仅被设立用于外推最弱的蓄电池元件的功率输出。为了进一步简化，外推装置基本上包括乘法装置，该乘法装置将最弱的蓄电池元件的功率输出极限与该系统的蓄电池元件的数目相乘并且将乘积作为最大可调用的功率输出。
图1示出了根据现有技术的电池电压变化曲线以及根据本发明的方法的作用；以及
图2示出了根据现有技术的负荷变化曲线以及按照根据本发明的方法的负荷变化曲线。
具体实施例方式图1示出了在如图2中所设置的负荷的情况下的随时间变化的五个不同的电池电压。首先，该电压变化曲线对应于根据图2的曲线10的负荷。由于高功率，两个最弱的蓄电池元件在其电池电压20方面降落在2. 8V的值之下，在该2. 8V的值之下可以以对电池的持续损害或提高的老化为出发点。由于其较高的功率而具有在较弱的电池的变化曲线20之上的变化曲线30的其他电池尽管有根据图2的曲线10的高负荷而仍不承受负荷，使得保持受损，尤其是因为这些其他电池的电压保留在2. 8V以上。因为根据现有技术将所有电池电压的平均用作功率指标，所以平均也没有得到在为2. 8V的临界值之下的电池电压，使得最大可调用的功率根据现有技术是容许的。然而，通过变化曲线20表示的低于为2. 8V的极限电压导致相对应的电池的立即关断和旁路，使得驾驶舒适性明显丧失。通过根据本发明的方法，并不使用电池电压的这里错误导出的平均值，而是使用通过电压变化曲线20示出的最小电池电压。由于为了确定最大可调用的功率不使用平均值而是使用最小功率指标(在此电池电压)，所以这些最小功率指标被考虑为使得以降低的方式来设置整个蓄电池系统的最大可调用的功率，以致最小功率指标并不低于为2. 8V 的临界值。根据本发明所设置的最大可调用的功率的变化曲线通过图2的变化曲线40得到，该变化曲线40尤其是在变化曲线10之下并且被构建为使得没有电池电压降落到为 2. 8V的临界值之下。尤其是，通过图2的负荷(降低)改变电池电压变化曲线，使得所述电池电压变化曲线向上偏移距离d，以致最弱的蓄电池元件也不具有在为2. 8V的临界电压之下的电池电压。总之，图1的所有变化曲线50通过根据本发明所设置的最大可调用的功率 40向上偏移，以致最弱的元件或其在2. 8V的电池电压时得到的功率输出极限被考虑并且不被低于。与图1的相关的电池电压变化曲线相组合，图2示出了输出功率的可用来示出根据本发明的方法的作用方式的测试变化曲线。变化曲线40、尤其是在恒定的变化曲线期间 (在起振的状态下)的值是根据本发明所确定的最大可调用的功率的结果，其中该最大可调用的功率通过变化曲线40在起振阶段之后的恒定值来设置。导致根据图1的变化曲线的被提高d的方法包括首先确定蓄电池元件中的那个蓄电池元件具有最小功率指标。最小功率指标通过比较电池电压来检测，其中功率指标与电压值成比例或者相等。该蓄电池元件在功率输出极限方面被测试，其中所输出的功率或放电电流被如此长时间地提高，直至功率输出极限以达到为2. 8V的临界电池电压的形式被达到。根据相关的电流和这样(差不多)达到的极限电压能通过乘法来计算出最弱的蓄电池元件的最大可能的功率输出。依据单个最小的蓄电池元件的功率输出，在如下预给定的情况下来推算整个系统的总功率所有蓄电池元件以对应于最弱的蓄电池元件的最大可能的功率输出的输出功率或输出电流来运行。行驶控制接着可以被设置为当要求大于最大可调用的功率的功率时，那么限制开始生效，以便这样保护最弱的元件或较弱的元件免受过高的功率输出的损害。
权利要求
1.一种用于确定牵引蓄电池系统的最大可调用的功率的方法，该牵引蓄电池系统包括多个设置成串联电路的蓄电池元件，该方法具有如下步骤检测每个蓄电池元件的至少一个功率指标；确定所有蓄电池元件的所有检测到的功率指标中的一定数量的最小功率指标，其中该数量包括蓄电池元件的所有功率指标中的最小功率指标或者最小功率指标的子组；通过在蓄电池元件的功率输出极限处运行蓄电池系统，通过以涉及的蓄电池元件的该数量的功率指标和/或其他所测量的物理瞬时量为出发点借助再现涉及的蓄电池元件的模型进行估计或者逼近，针对该数量设置功率输出极限；以及依据功率输出极限外推牵引蓄电池系统的最大可调用的功率，其中牵引蓄电池系统的最大可调用的功率通过外推并且由于串联电路而与至少一个蓄电池元件的低于功率输出极限预先限定的数额的功率输出相链接，针对所述至少一个蓄电池元件已确定了该数量的最小功率指标；以及以值的形式输出最大可调用的功率。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，确定数量包括确定最小功率指标，其中该数量通过最小功率指标来设置，其中包括以最小功率指标为出发点设置功率输出极限的步骤并且依据具有最小功率指标的蓄电池元件的功率输出实施外推。
3.根据上述权利要求之一所述的方法，其中，检测功率指标包括检测作为功率指标的在蓄电池元件上的电池电压、给牵引蓄电池系统所加载的负荷电流、蓄电池元件所具有的温度、蓄电池元件的内阻、充电状态、电池容量或者其组合，其中检测包括测量蓄电池元件的至少一个工作量，其中所述工作量是电流、电压或者温度；和/或通过仿真蓄电池元件的模型来确定功率指标。
4.根据上述权利要求之一所述的方法，其中，检测包括在给牵引蓄电池系统所加载的不同负荷电流的情况下或者通过多次逐步地提高负荷电流来多次检测功率指标，并且针对每个逐步提高的负荷电流检测功率指标。
5.根据上述权利要求之一所述的方法，其中，通过将功率指标与预先给定的最小功率指标值进行比较或通过在检测到的功率指标与最小功率指标值之间求差，或者通过将作为所述数量的功率指标的一个或多个电池电压与作为预先给定的最小功率指标的最小电池电压进行比较，设置功率输出极限，其中最小电池电压与蓄电池元件的蓄电池类型有关并且比标准输出电压小预先给定的电压数额，并且其中，当蓄电池元件被放电到扣除了该电压数额的标准输出电压时，出现对蓄电池元件的不可逆的损伤。
6.根据上述权利要求之一所述的方法，其中，外推包括依据一个或多个最弱的蓄电池元件的功率输出来外推最大可调用的功率，针对所述最弱的蓄电池元件已确定了所述数量的最小功率指标，其中该外推在如下预给定下外推整个牵引蓄电池系统的最大可调用的功率在设置为牵引蓄电池系统的总复合结构之内的一个或多个最弱的蓄电池元件的功率输出不大于扣除了预先限定的数额的功率输出极限，所述总复合结构包括所有蓄电池元件，其中所述预先限定的数额大于零且最大对应于安全距离功率数额。
7.根据权利要求6所述的方法，其中，最大可调用的功率被设置为牵引蓄电池系统的电流值或者被设置为牵引蓄电池系统的整个电压与电流值之积，一个或多个最弱的蓄电池元件的功率输出通过该最弱的蓄电池元件的电池电压或者通过所述最弱的蓄电池元件的电池电压总和来设置，功率输出极限通过预先给定的最小电压数额来设置，该预先给定的最小电压数额要不被超过，以避免没有蓄电池元件的不可逆的损伤，并且安全距离功率数额通过附加的电压数额来设置，所述附加的电压数额对应于尤其是通过在电池电压测量时所估计的测量误差分散度来限定的安全间隔。
8.一种用于确定牵引蓄电池系统的最大可调用的功率的设备，该牵引蓄电池系统包括多个设置成串联电路的蓄电池元件，该设备包括电压测量设备，所述电压测量设备与每个蓄电池元件相连接并且被设立用于检测在蓄电池元件上的电压；电流测量设备，所述电流测量设备与牵引蓄电池系统相连接并且被设立来检测由牵引蓄电池系统输出的电流；与测量设备相连接的功率检测设备，所述功率检测设备被设立来依据分别在蓄电池元件上的电压或者依据蓄电池元件的由电压和所输出的电流得到的内阻针对所有蓄电池元件设置功率指标或者至少针对具有最小功率指标的蓄电池元件设置功率指标；比较设备，所述比较设备与功率检测设备相连接并且被设立来比较功率指标以及确定最小功率指标中的至少一个或多个；以及外推设备，所述外推设备与比较设备相连接，并且所述外推设备被设立来依据一个或多个最小功率指标外推具有一个/多个最小功率指标的蓄电池元件的功率输出极限，并且所述外推设备此外还被设立来依据功率输出极限根据如下预给定而外推最大可调用的功率最大可调用的功率通过所有蓄电池元件的串联电路与至少一个蓄电池元件的低于功率输出极限预先限定的数额的功率输出相链接，其中所述至少一个蓄电池元件具有一个或多个最小功率指标。
9.根据权利要求8所述的设备，其此外还包括温度测量设备，所述温度测量设备与外推装置相连接并且被设立来检测蓄电池元件的温度，其中外推装置包括依据检测到的电流、检测到的电压并且依据检测到的温度估计具有最小功率指标的至少一个蓄电池元件的工作状态的模型，其中所述工作状态通过蓄电池元件的内阻、容量和/或充电状态来再 >现。
10.根据权利要求8或9所述的设备，其中，比较装置仅被设立用于检测最小功率指标， 并且外推装置仅被设立用于外推具有最小功率指标的蓄电池元件的功率输出极限，而且外推装置此外还包括乘法装置，其中该外推装置被设立来依据具有最小功率指标的蓄电池元件的功率输出极限而借助乘法装置算出作为功率输出极限与蓄电池系统中的蓄电池元件的数目的乘积的最大可调用的功率。
全文摘要
本发明涉及一种用于确定牵引蓄电池系统的最大可调用的功率的方法，该牵引蓄电池系统包括多个设置成串联电路的蓄电池元件。该方法规定检测每个蓄电池元件的至少一个功率指标，以及确定所有蓄电池元件的所有检测到的功率指标中的一定数量的最小功率指标。该数量包括蓄电池元件的所有功率指标的最小功率指标或者最小功率指标的子组。以该数量的功率指标为出发点来设置针对该数量的功率输出极限。依据功率输出极限来外推牵引蓄电池系统的最大可调用的功率，其中牵引蓄电池系统的最大可调用的功率通过外推并且由于串联电路而与如下至少一个蓄电池元件的功率输出相链接针对所述至少一个蓄电池元件已确定了该数量的最小功率指标。该功率输出低于功率输出极限预先限定的数额。最后，以值的形式输出最大可调用的功率。此外，本发明还涉及一种用于实施该方法的设备。
文档编号G01R31/36GK102577014SQ201080047046
公开日2012年7月11日 申请日期2010年10月8日 优先权日2009年10月19日
发明者A.伯姆 申请人:罗伯特·博世有限公司