DE102014205924A1

DE102014205924A1 - Speichereinheit für erweiterte Fahrzeugdatenaufzeichnung

Info

Publication number: DE102014205924A1
Application number: DE102014205924.0A
Authority: DE
Inventors: Stephan Woeber
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2014-03-31
Filing date: 2014-03-31
Publication date: 2015-10-01

Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf ein Batteriesystem und ein Verfahren zur Fahrzeugdatenaufzeichnung. Das Batteriesystem umfasst ein Batteriesteuergerät (34) (BCU), mindestens ein erstes Speichermittel (40) zum Speichern batteriebezogener Daten und mindestens ein zweites Speichermittel (42) zum Speichern zusätzlicher Daten. Das mindestens eine zweite Speichermittel (42) ist ein Flash-Speicher. Die Datenspeicherung im mindestens einen zweiten Speichermittel (42) ist als EEPROM-Emulation oder als sequenzielles Schreiben von Datenblöcken implementiert. Die im mindestens einen zweiten Speichermittel (42) gespeicherten zusätzlichen Daten werden ausgegeben. a) bei Ablauf der Lebensdauer eines Batteriepacks (10), oder b) während eines Wartungsvorgangs des Fahrzeugs (70) oder c) über eine Fahrzeugtesterschnittstelle (66) mittels einer Funkverbindung (60), einem mobilen Endgerät (62) und von dort zu einer Weiterleitung.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Speichereinheit für eine erweiterte Fahrzeugdatenaufzeichnung, die in einem Batteriesystem mit einem Batteriesteuergerät vorgesehen ist. Das Batteriesystem umfasst mindestens ein erstes Speichermittel zum Speichern batteriebezogener Daten und mindestens ein zweites Speichermittel zum Speichern zusätzlicher Daten.
Stand der Technik
Es hat sich herausgestellt, dass bei einem Betrieb benzin- und dieselbetriebener Hybridfahrzeuge, die neben dem Verbrennungsmotor einen Elektroantrieb aufweisen, vom Batteriesteuergerät (BCU) nur wenige aufgezeichnete Daten zur Verfügung gestellt werden. Diese im Betrieb anfallenden Daten sind jedoch für die Hersteller von Batterien für Elektroantriebe, die nunmehr vermehrt in Fahrzeugen eingebaut werden, von Interesse, insbesondere hinsichtlich der Auslegung der thermischen Beanspruchung von Batteriepacks für Elektrofahrzeuge (EVs) oder Hybridfahrzeuge (HEVs). Bei den Fahrzeugherstellern bestehen äußerst enge Vorgaben bezüglich des Bauraums, der für ein oder mehrere Batterie-Module des Batteriesystems zur Verfügung gestellt werden kann. Aufgrund der Verteilung der Batterie-Module im zur Verfügung stehenden Bauraum im Fahrzeug ergeben sich unterschiedlich große Batterie-Module, die hinsichtlich ihrer Einbauposition eine unterschiedliche Kühlung erfordern und ebenfalls hinsichtlich ihrer Einbauposition unterschiedlichen Umweltbedingungen ausgesetzt sind. So ist zwischen motornah und motorfern angeordneten Batterie-Modulen zu unterscheiden, ferner zwischen Batterie-Modulen, die im Boden des Fahrzeugs, im Mitteltunnel oder unter den Fond-Sitzen des Fahrzeugs oder im Heck angeordnet werden.
Neben der Exemplarstreuung bei der Herstellung von Batterien, spielt vor allem die unterschiedliche Erwärmung der Batteriezellen innerhalb der Batteriepacks eine große Rolle bei der relativen Alterung einzelner Batteriezellen. Durch die Alterung kommt es zu einer verringerten Kapazität der jeweiligen Batteriezelle (State-Of-Health SOH) sowie zu einem erhöhten Innenwiderstand. Der erhöhte Innenwiderstand bewirkt einen Mitkopplungseffekt, da dieser zu einer unerwünschten, stärkeren inneren Erwärmung der Batteriezelle unter Belastung führen kann.
Im Allgemeinen wird ein Batteriepack dann als defekt angesehen, wenn 80 % der Nennkapazität erreicht ist. Durch die Serienschaltung von Batteriezellen ist die schwächste Batteriezelle ausschlaggebend für die Lebensdauer, da auch durch aufwändige Cell-Balancing-Verfahren der SOH, d. h. der Batteriezustand oder genauer der „Gesundheitszustand“ der Batterie nicht verbessert werden kann. Unterschiedliche Einbau- und Kühlungsbedingungen wirken sich daher sehr stark auf die Lebensdauer einzelner Batteriezellen und damit auf die Lebensdauer des ganzen Batteriepacks aus. Mehr Wissen und mehr Daten über die Qualität der thermischen Auslegung und des Alterungsverhaltens einzelner Batteriezellen im Betrieb ermöglichen ein besseres Batteriemodul- bzw. -packdesign, Folgeentwicklungen und Folgeanwendungen bzw. ermöglicht einen Tausch kritisch gewordener Batteriezellen bei Serviceintervallen, vor einem Ausfall betreffender Batteriezellen und damit ganzer Batteriepacks.
Um Informationen über die Batteriezellen während des Betriebs zu erhalten, ist die Speicherung thermischer und elektrischer Batteriedaten erforderlich. Allerdings sind derzeit verbaute, nicht-flüchtige Speicher (EEPROM) im Steuergerät zu klein, um hier im Laufe eines Batterielebens die Nachvollziehung der Historie erlaubender Daten abzulegen. In den derzeit verbauten Batteriesteuergeräten (BCU) ist jedoch meist ausreichend kostengünstiger und robuster Programmspeicher (P-Flash) vorhanden, um dort zusätzliche Daten abzulegen und zu speichern, bzw. kann dieser kostengünstig vergrößert werden. Durch eine geeignete Schnittstelle des Batteriesteuergerätes (BCU) zum Fahrer des betreffenden Fahrzeuges besteht auch die Möglichkeit, den Fahrer während der Markteinführungsphase von elektrischen Antriebskonzepten einzubinden. Hier kann das Interesse des Fahrers eines Hybridfahrzeuges oder eines elektrischen Fahrzeuges dahingehend genutzt werden, um Daten aus dem Fahrzeug, die während des Betriebes anfallen und im Programmspeicher (P-Flash) abgelegt werden, direkt an den Fahrzeughersteller bzw. die Zulieferer, wie beispielsweise den Batteriehersteller, zu übermitteln, ohne dass das betreffende Fahrzeug, sei es ein Hybridfahrzeug, sei es ein Elektrofahrzeug die Werkstatt aufsuchen müsste. Batterie-relevantes Datenmaterial kann in sehr kurzen Intervallen, beispielsweise monatlich, übertragen werden, womit direkt im Betrieb Daten gewonnen werden können, ohne dass der Endkunde, d.h. der Fahrzeugfahrer belastet würde oder datenschutzrechtliche Probleme auftreten könnten.
US 2013/018610 A1 bezieht sich auf ein Batteriemodul sowie ein Batterieinformationsmanagementsystem. In einer Speichereinheit für batterierelevante Informationen werden Daten über die elektrischen Charakteristika oder die Betriebshistorie einer Batterie eines sekundären Batteriemoduls abgelegt. Über eine Lese-/Steuereinheit wird das Auslesen und das Schreiben von Informationen, die in der Batterieinformationsspeichereinheit vorliegt, gesteuert. Bei der Batterieinformationsspeichereinheit handelt es sich typischerweise um einen nicht-flüchtigen Halbleiterspeicher, wie beispielsweise einen Flash-Speicher. Die Auslese- bzw. Schreibeeinheit für die Batterieinformationseinheit umfasst einen Speicherschaltkreis und einen Kommunikations-Interface-Schaltkreis. Der Speichersteuerkreis ist so konfiguriert, dass das Lesen und Schreiben von Informationen von und aus der Batterieinformationsspeichereinheit gesteuert werden kann.
JP 2011-173579 A bezieht sich auf ein Batteriepack, dem ein Batteriemanagement zugeordnet ist, welches einen nicht-flüchtigen Speicher umfasst. Die Steuereinheit stellt hinsichtlich eines Batteriepacks einen Überwachungskreis dar. Es besteht eine Signalverbindung zum nicht-flüchtigen Speicher und zu Strommessern. Ferner besteht eine Signalverbindung zu einer Motorsteuereinheit. Die Steuereinheit umfasst einen Betriebsteil, in welchem die Datenverarbeitung erfolgt, mit SRAM (Static Random Access Memory) sowie mit einem Hauptspeicher. Innerhalb der Steuerungseinrichtung werden in dem nicht-flüchtigen Speicher sämtliche Änderungen von Informationen sowie herausgegebene Management-Informationen abgelegt, basierend auf der Information über den SRAM, welcher den Hauptspeicher darstellt.
US 2006 020 8693 A1 bezieht sich auf eine Batteriesteuerungseinrichtung. Die Batteriesteuerungseinrichtung umfasst einen Mikrocomputer, eine Auslese- bzw. Schreibeinheit, einen Schalter sowie mehrere Speichergruppen, die jeweils einen nicht-flüchtigen Speicherteil aufweisen. Des Weiteren verarbeitet ein Mikrocomputer auf die Speichergruppen zu schreibende Daten, beispielsweise die Anzahl und Inbetriebnahmen einer sekundären Batterie, die Resultate von SOC-(State of Charge) oder SOH-(State of Health)Bestimmungsoperationen und die Resultate von Fehlfunktionen. Eine Diagnoseeinheit liest durch eine Verbindung die Resultate von SOC-Bestimmungsvorgängen oder SOH-Vorgängen aus. Derartige in Intervallen abgefragte Informationen werden in den Speichergruppen abgelegt.
US 2012/0309455 A1 bezieht sich auf eine Steuerung eines mobilen Endgerätes mit Benachrichtigung eingehend, wo eine Ladestation für ein Elektrofahrzeug aufzufinden ist. Gemäß dieser Lösung wird beispielsweise ein Mobiltelefon einen Personal Digital Assistant (PDA), ein Smartphone, eine Unix Workstation oder dergleichen eingesetzt. Ein Speicher umfasst Software, die Anweisungen umfasst hinsichtlich einer Diagnose von Fahrzeugfunktionen, wie beispielsweise einem Batterietest oder einer Reifendruckmessung, oder einem Testlauf zur Bestimmung von Abgaszusammensetzungen.
Darstellung der Erfindung
Erfindungsgemäß wird ein Batteriesystem vorgeschlagen, welches ein Batteriesteuergerät (BCU), mindestens ein erstes Speichermittel zum Speichern batteriebezogener Daten und mindestens einem zweiten Speichermittel zum Speichern von zusätzlichen Daten umfasst, wobei das mindestens eine zweite Speichermittel ein Flash- oder ein P-Flash-Speicher ist, der in einem Micro-Controller-Baustein implementiert ist. Die Datenspeicherung im Flash-Speicher ist entweder als EEPROM-Emulation oder als sequenzielles Beschreiben von Datenblöcken (Sektoren oder Sektorseiten) implementiert und die in mindestens einem Flash-Speicher gespeicherten zusätzlichen Daten können wie folgt ausgelesen werden:

a) Bei Ablauf der Lebensdauer einer Batteriekomponente,
b) Während der Wartung des Batteriesystems vom Hersteller der Batterie oder
c) durch eine Fahrzeugtesterschnittstelle über eine drahtlose Verbindung zu einem mobilen Endgerät, bzw. eine bereits vorhandene Mobilfunk- oder Funkdatenschnittstelle.

Durch die erfindungsgemäß vorgeschlagene Lösung wird zum einen Speicherplatz zur Aufnahme der zusätzlichen Daten geschaffen, die im Wesentlichen fahrzeugrelevante und vor allen Dingen Traktionsbatterie-relevante Informationen sowie Umweltdaten, beispielsweise Temperatur und Luftfeuchte darstellen, geschaffen. Dieser Speicherplatz ist zumeist bereits als ungenutzter Programmspeicherplatz vorhanden, bzw. kann kostengünstig durch Auswahl einer anderen Micro-Controller-Variante mit mehr Speicher erweitert werden. Flash ist im Gegensatz zu Speicherkarten und Magnetdatenspeichern gegenüber Umwelteinflüssen wie Temperatur und Erschütterungen robust und langlebig. Durch die Implementierung direkt auf dem Micro-Controller ist eine hohe Manipulationssicherheit gegeben, unter anderem kann ein optional vorhandenes Security-Modul verwendet werden, um den Zugriff abzusichern. Andererseits wird durch das erfindungsgemäß vorgeschlagene Batterie-System eine Anzahl von Weiterverarbeitungsmöglichkeiten geschaffen, die nachstehend noch eingehender erläutert werden.
In einer weiteren Ausgestaltung des erfindungsgemäß vorgeschlagenen Batterie-Systems ist das mindestens eine zweite Speichermittel in Form eines Flash-Speichers ein Ereignisspeicher, in welchem die Fahrzeug-relevanten Daten, die Traktionsbatterierelevanten Daten sowie die Umweltdaten gespeichert sind. Das mindestens eine zweite Speichermittel, welches bevorzugt als ein Flash-Speicher ausgeführt ist, kann entweder im Batteriemodul-Steuergerät (CSC), Batterie-Steuergerät (BCU) oder in einem Motorsteuergerät (ECU) für eine Verbrennungskraftmaschine untergebracht sein.
Programmspeicher (P-Flash) von Micro-Controllern werden ihrer ursprünglichen Verwendung gemäß so ausgelegt, dass diese Flash-Speicher eine nur geringe Wiederbeschreibbarkeit von beispielsweise 1000 Wiederholungen aufweisen. Dies wäre für eine unmittelbare Verwendung als EEPROM-Datenspeicher zu gering. Die voneinander unabhängig löschbaren Datenblöcke (Sektoren) sind mit beispielsweise 256 kByte zudem recht groß. Allerdings können bei üblichen Speichern kleine Datenblöcke (Sektorseiten) von beispielsweise 256-Byte unabhängig voneinander beschrieben werden. Dadurch eignet sich der Programmspeicher für die Aufnahme von sequentiellen, kleinen Datenblöcken.
In einer weiteren Ausgestaltung des der Erfindung zugrundeliegenden Gedankens ist die zusätzliche Information zu unseren Datenblöcken als unabhängig beschreibbare kleine, beispielsweise 256-Byte-Datenblöcke (Sektors78eiten) innerhalb des mindestens einen zweiten Speichermittels konfiguriert. Anstelle der Größe von 256-Byte-Datenblöcken (Sektorseiten) kann für eine diese Datenmenge überschreitende Größe auch ein Vielfaches davon verwendet werden.
Darüber hinaus bezieht sich die Erfindung auf ein Verfahren zur Fahrzeugdatenaufzeichnung in einem Hybridfahrzeug oder einem Elektrofahrzeug mit einem Batteriesystem, wobei zusätzliche Daten, insbesondere Fahrzeug-relevante Daten, Traktionsbatteriedaten und Umweltdaten in einem bereits vorhandenen Prozessor-internen (Micro-Controller-internen) mindestens einem zweiten Speichermittel entweder im Batteriesteuergerät (BCU) oder im Motorsteuergerät (ECU) gespeichert werden und diese zusätzlichen Daten an einer Fahrzeugtesterschnittstelle abgerufen werden können. Der Abruf erfolgt gemäß dem erfindungsgemäß vorgeschlagenen Verfahren folgend entweder

a) nach Ablauf der Lebensdauer eines Batteriepacks,
b) bei einem Wartungsvorgang am Fahrzeug oder
c) im Rahmen einer kontinuierlichen oder periodisch durchzuführenden Übertragung der zusätzlichen Daten an ein mobiles Endgerät und eine von diesem ausgehende Weiterübermittlung der zusätzlichen Daten.

In einer vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäß vorgeschlagenen Verfahrens werden die zusätzlichen Daten im Batteriesteuergerät (BCU) oder im Motorsteuergerät (ECU) vorverarbeitet und komprimiert und beispielsweise, je nach Konfiguration des weiteren zweiten Speichermittels, als 256-Byte-Datenblöcke (Sektorseiten) oder größere Datenblöcke in dem mindestens einen zweiten Speichermittel abgelegt.
Die zusätzlichen Daten können in mindestens einem zweiten Speichermittel, bevorzugt ausgestaltet als Flash-Speicher, den gesamten Speicher durchlaufend sequenziell oder nach einem der Konfiguration der Datenblöcke entsprechenden Muster im Speicher verteilt abgelegt werden. Dieses Muster kann auf einen möglichst geringen Datenverlust durch das Volllaufen mit Daten ausgelegt werden. Die Datenblöcke der zusätzlichen Daten können entweder durch eine laufende Nummer oder einen Zeitstempel gekennzeichnet sein, oder auch über eine externe Datentabelle (beispielsweise im ersten Speichermittel) mit der laufenden Nummer oder Zeitstempel referenziert werden.
In Weiterbildung der erfindungsgemäß vorgeschlagenen Lösung ist das Schreiben der zusätzlichen Daten in das mindestens eine zweite Speichermittel im Nachlauf des Batteriesteuergerätes oder des Motorsteuergerätes möglich, nach dem Abwarten eines Wiederstartes, um unnötige Schreibvorgänge zu vermeiden. Die zusätzlichen Daten, die in dem mindestens einen zweiten Speichermittel zu speichern sind, werden einer Auswertung von Einzelereignissen hinsichtlich ihrer Relevanz einer Verdichtung im Hinblick auf den aktuellen Fahrzyklus unterzogen. Gespeichert werden sollen insbesondere thermische und elektrische Daten der einzelnen Zellen und die für den thermischen Stress relevanten Betriebs- und Umweltbedingungen. Durch das Speichern dieser Daten soll das Verständnis der Zusammenhänge zwischen dem Verbauort, der aktiven Heizung und Kühlung, sowie der thermischen Einwirkungen aus dem Motor- und Fahrgastraum, sowie Außentemperatur und Kühlung durch Fahrtwind erleichtert werden. Bei der Auswahl und Komprimierung der Messdaten soll der Abweichung der Parameter einzelner Zellen besonders Rechnung getragen werden, da diese die unterschiedliche Alterung der Zellen begünstigen und dadurch einen früheren Ausfall einzelner Zellen bzw. Module bewirken. Dadurch kann das Augenmerk auf jene Zellen gelegt werden, die besonderem thermischen Stress ausgesetzt sind, während der Großteil der Zellen nicht berücksichtigt und daher deren Daten nicht aufgezeichnet werden müssen. Welche Zellen betrachtet werden sollen, kann vorgegeben sein, bzw. ein intelligenter Algorithmus kann dies erst während der Laufzeit feststellen und festlegen. Eine sinnvolle Indizierung der betrachteten Zellen kann auch auf den ersten Speicher ausgelagert werden, um im zweiten Speicher redundante Information zu vermeiden.
Vor einem vollständigen Beschreiben des mindestens einen zweiten Speichermittels wird entschieden, ob ältere auf diesem gespeicherte Daten zugunsten neuer zusätzlicher Daten gelöscht werden oder nicht. Müssen vorhandene Daten gelöscht werden, wird entsprechend der gewählten Strategien vorgegangen und die jeweils ältesten oder dazwischen liegende Blöcke gelöscht. Werden im Normalfall beispielsweise acht unabhängig löschbare Datenblöcke (Sektoren) genutzt, so muss ein Achtel der alten Daten gelöscht werden. Werden alternativ die sequentiellen kleinen Datenblöcke (Sektorseiten) auf beispielsweise acht unabhängig löschbare Datenblöcke (Sektoren) verteilt geschrieben, so kommen im ersten Block (Sektor) 0 hintereinander Dateneinheiten mit Index 1, 9, 17, 25, ... zu liegen. Beim Überlauf des Speichers kann nun ausschließlich dieser erste Block (Sektor) 0 gelöscht werden, womit diese Zwischenaufzeichnungen aus der Kette verloren gehen, nicht aber die ältesten. Sollte nach der Nutzung es ersten Blocks noch nicht ausgelesen worden sein, so kann mit dem zweiten Block (Sektor) 1 fortgefahren werden, usw.
In Weiterbildung der erfindungsgemäß vorgeschlagenen Lösung wird bei einem unmittelbar bevorstehendem Überlauf des mindestens einen zweiten Speichermittels eine Meldung an den Fahrer des Elektro- oder des Hybridfahrzeuges herausgegeben, dahingehend, die Fahrzeugtesterschnittstelle auszulesen oder eine in der Nähe liegende Wartungseinrichtung aufzusuchen, um einen Datenverlust zu vermeiden.
Mit dem erfindungsgemäß vorgeschlagenen Verfahren können zusätzlich zur Verwendung der bereits gemessenen Daten für eine verbesserte Nutzungsstrategie „on-board“, beispielsweise für eine verbesserte Kühlstrategie, mehrere weitere Verarbeitungsmöglichkeiten der zusätzlichen Daten für eine „off-line“ Verarbeitung beschritten werden. Aus der „off-line“ Verarbeitung können intelligente Algorithmen entwickelt werden, die auch nachträglich in Fahrzeuge eingebracht werden, die sich bereits „im Feld“ befinden, indem die Thermalstrategie des Fahrzeugmanagers angepasst wird. Diese Software-Updates können über Fahrzeugtesterschnittstelle, oder über (halb-)automatische SW-Updates der eingebauten Funkdatenschnittstelle (Mobilfunk, WLAN, Power-LAN) erfolgen.
Zunächst besteht die Möglichkeit, die zusätzlichen Daten nach Ablauf der Lebensdauer bzw. der Gebrauchszeit des Batteriepacks oder einzelner Batteriemodule innerhalb des Batteriepacks in einer dieses instandsetzenden Werkstatt auszulesen und dort auszuwerten, um beispielsweise Zellen auszutauschen oder Module untereinander zu tauschen, um unterschiedliche Alterungsvorgänge auszugleichen.
Alternativ besteht die Möglichkeit, die während der unterschiedlichen Fahrzyklen gewonnenen zusätzlichen Daten, die in dem mindestens einen zweiten Speichermittel gespeichert sind, bei einem regulären Wartungsaufenthalt des Fahrzeugs, sei es ein Hybridfahrzeug, sei es ein reines Elektrofahrzeug, auszulesen und diese zusätzlichen Daten an den entsprechenden Fahrzeughersteller und/oder den Hersteller des Batteriepacks zu übermitteln.
Schließlich besteht die Möglichkeit, in einer weiteren Ausgestaltung des erfindungsgemäß vorgeschlagenen Verfahrens, die zusätzlichen Daten beispielsweise über eine Bluetooth-Dongle an der Fahrzeugtesterschnittstelle bereitzustellen, dort auszugeben und über eine ggfs. bidirektional gestaltete Funkverbindung an ein mobiles Endgerät zu übermitteln. An diesem kann eine Visualisierung der Daten erfolgen, es besteht die Möglichkeit des Downloads auf ein Mobiltelefon in Gestalt eines Smartphones, es besteht die Möglichkeit des Hochladens der zusätzlichen Daten auf ein Sat-Interface sowie eine Übertragung auf eine Website bzw. eines Webservers mit einer Verschlüsselung. Somit sind die während der Fahrt gewonnenen zusätzlichen Daten sowohl für den Fahrzeughersteller als auch für den Zulieferer in Gestalt des Herstellers des Batteriesystems als auch für die interessierte Öffentlichkeit frei zugänglich. Es kann auch die eingebauten Funkdatenschnittstelle (Mobilfunk, WLAN, Power-LAN) Verwendung finden. Das erfindungsgemäße Verfahren kann auch angewandt werden, wenn eine entsprechende Datenverbindung über mehrere Fahrzyklen nicht zuverlässig aufgebaut werden kann, weil beispielsweise in diesem Land kein flächendeckendes mobiles Datennetz vorhanden ist.
Abschließend wird der Flash-Speicher, als welcher das mindestens eine zweite Speichermittel bevorzugt ausgebildet ist, gelöscht.
Vorteile der Erfindung
Durch die erfindungsgemäß vorgeschlagene Lösung, d. h. das erfindungsgemäße Batteriesystem sowie das erfindungsgemäße Verfahren, kann eine erweiterte Ermittlung, eine aktuelle Verarbeitung sowie eine Aufzeichnung von Fahrzeugdaten hinsichtlich der Hochvolt-Traktionsbatterien von Hybrid- oder Elektrofahrzeugen gewonnen werden; schließlich besteht die Möglichkeit, relevante Betriebs- und Umweltdaten beispielsweise in einer Markteinführungsphase der Elektroantriebstechnik, zu sammeln und auszuwerten. Bei dem erfindungsgemäß vorgeschlagenen Verfahren bzw. dem erfindungsgemäß vorgeschlagenen Batteriesystem wird berücksichtigt, dass die zu speichernden Ereignisse sequenziell erfolgen und die Daten nicht kumuliert werden sollen, wie beispielsweise bei Histogrammen. Es kann damit nicht nur mehr Information gespeichert werden, es bleibt auch der Verlauf der aufgezeichneten Zeitreihe erhalten.
In vorteilhafter Weise kann beim erfindungsgemäß vorgeschlagenen Batteriesystem ein zusätzlicher Speicherbedarf durch die Nutzung eines bereits vorhandenen oder erweiterten Prozessor-internen, jedoch nicht vollständig genutzten Flash-Speichers, welcher als zusätzliche Speichermöglichkeit genutzt wird, geschaffen werden. Dies bietet gegenüber externen Speichermedien erhöhte Robustheit und Datensicherheit bei geringeren Kosten, da der interne Speicher für die Verwendung in der KFZ-Technik freigegeben ist (z.B. Erfassung Temperaturbereich, Betriebsstunden, etc.) und insbesondere über keine Steckverbindungen verfügt. Der Speicher kann nicht nur über die üblichen Fahrzeugschnittstellen ausgelesen werden, er kann auch entsprechend vom Steuergerät vor unbefugtem Datenzugriff und physischer Manipulation geschützt werden und ist nicht entfernbar. Da sowohl im Batteriemodul, als auch im Batteriepack und für die elektrischen und Verbrennungsmotoren elektronische Steuerungen verbaut sind, kann das Verfahren an verschiedenen Stellen im Steuergeräteverbund ergänzend, aber auch redundant angewandt werden.
Die erfindungsgemäß vorgeschlagene Lösung bietet insbesondere verbesserte Möglichkeiten zur Validierung der thermischen Auslegung von Batteriemodulen und ganzer Batteriepacks von Elektro- bzw. Hybridfahrzeugen. Es wird eine Möglichkeit geschaffen, eine Offline-Auswertung der zusätzlichen Daten sowohl beim Fahrzeughersteller als auch bei Zulieferern einfach zu implementieren. Das Auslesen der zusätzlichen Daten, die im Laufe der Zeit in unterschiedlichen Fahrzyklen gewonnen werden, kann im Rahmen des Kundenservices, beispielsweise über Tester, über Werkstatttester oder dergleichen erfolgen, ebenso unter Einbeziehung des Fahrzeug-Endkunden. Die Einbeziehung des Fahrzeug-Endkunden bzw. der bereits verbauten Datenschnittstelle über Mobilfunk ermöglicht eine Übermittlung der zusätzlichen Daten direkt an den Batteriehersteller, beispielsweise über Web-Plattformen, auch unter Einbeziehung des Fahrzeugherstellers. Die zusätzlichen Daten können nach entsprechender Aufbereitung auf einem mobilen Endgerät, beispielsweise einem Display eines Smartphones am Endkunden angezeigt werden. Des Weiteren können die zusätzlichen Daten für Kundenbindungsprogramme (Web 2.0-Applikationen) genutzt werden, an einem Personal Computer visualisiert werden, auf Internetplattformen zum Vergleich mit anderen Nutzern des gleichen Fahrzeugs zur Verfügung gestellt werden und im Rahmen einer Flotten-Überwachung bei Car Sharing oder Fuhrparks genutzt werden.
Das erfindungsgemäß vorgeschlagene Batteriesystem ermöglicht Ressourcenschonung und das Sammeln von zusätzlichen Daten, die insbesondere für die Auslegung von Batteriepacks, die zum Antrieb von Hybrid- oder Elektrofahrzeugen eingesetzt werden. Die zusätzlichen Daten können beispielsweise über Bussysteme, beispielsweise CAN oder Flex-Ray an einer Fahrzeugtesterschnittstelle abgerufen werden. Anschließend wird der Flash-Speicher, als welcher das mindestens eine zweite Speichermittel bevorzugt ausgebildet ist, gelöscht.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Anhand der Zeichnung wird die Erfindung nachstehend eingehender beschrieben:
Es zeigt:
1 den schematischen Aufbau eines erfindungsgemäß vorgeschlagenen Batteriesystems,
2 eine schematische Darstellung eines Batteriesteuergerätes mit einem ersten Speichermittel und mindestens einem als Flash-Speicher ausgebildeten zweiten Speichermittel,
3.1 die weitere Speichereinheit ausgebildet als P-Flash-Speicher mit einem ersten Modul und einem zweiten Modul, wobei eines der Module Sektoren 0 bis 7 umfasst,
3.2 die Darstellung eines der Sektoren gemäß 3.1, wobei der Sektor Seite 0 bis 1023 umfasst und
3.3 ein Speichermodul eines P-Flash-Speichers, mit der Andeutung voneinander verschiedenen Datenblöcken.
Ausführungsvarianten
Der Darstellung gemäß 1 ist die schematische Ansicht eines Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäß vorgeschlagenen Batteriesystems zu entnehmen.
1 zeigt ein Batteriesystem, wie es beispielsweise in einem Hybridfahrzeug oder in einem Elektrofahrzeug eingebaut ist.
Ein Hybridfahrzeug 70 gemäß der schematischen Darstellung in 1 ist mit einer Verbrennungskraftmaschine 44 ausgestattet, der ein Motorsteuergerät 38 (ECU) zugeordnet ist. Handelte es sich um ein Elektrofahrzeug, so wären diese beiden Komponenten, d. h. die Verbrennungskraftmaschine 44 sowie das Motorsteuergerät 38 (ECU) nicht vorhanden.
Das Batteriesystem gemäß der Darstellung in 1 umfasst mindestens ein Batteriepack 10, welches in einem Gehäuse 12 aufgenommen ist. Innerhalb des Gehäuses 12 des Batteriepacks 10 befindet sich ein Batteriemodul 14, ein zweites Batteriemodul 16 sowie ein drittes Batteriemodul 18. Das Batteriepack 10 gemäß der Darstellung in 1 kann darüber hinaus auch eine größere Anzahl von Batteriemodulen 14, 16, 18 umfassen. Ein jedes der im Gehäuse 12 angeordneten ersten, zweiten und dritten Batteriemodule 14, 16, 18 steht über erste, zweite und dritte bidirektionale Verbindungen 26, 28, 30 mit einer Anzahl von Modulcontrollern 20, 22, 24 in Verbindung. Mit dem ersten Batteriemodul 14 ist der Modulcontroller 20, dem zweiten Batteriemodul 16 der zweite Modulcontroller 22 und dem dritten Batteriemodul 18 ist der dritte Modulcontroller 24 zugeordnet.
Die ersten, zweiten und dritten Modulcontroller 20, 22, 24 stehen über einen ersten Kommunikationsbus 32 mit einem Batteriesteuergerät 34 (BCU) in Kommunikationsverbindung. Bei dem ersten Kommunikationsbus 32 – wie in 1 angedeutet – kann es sich beispielsweise um einen CAN-Bus handeln. Über den ersten Kommunikationsbus 32 ist ein bidirektional verlaufender Datenaustausch zwischen dem Batteriesteuergerät 34 (BCU), dem ersten Modulcontroller 20, dem zweiten Modulcontroller 22 sowie dem dritten Modulcontroller 24 gewährleistet. Weitere Komponenten des Batteriesteuergerätes 34 (BCU) sind im Zusammenhang mit 2 näher erläutert.
Das Batteriesystem gemäß der Darstellung in 1 umfasst darüber hinaus einen Umrichter 47, der einer Synchronmaschine 46 zugeordnet ist. Neben dem Batteriesteuergerät 34 (BCU) befindet sich das Motorsteuergerät 38 (ECU), über welche die Verbrennungskraftmaschine 44 des Hybridfahrzeuges 70 – hier nur schematisch angedeutet – gesteuert wird. Der Umrichter 47 des Batteriesteuergeräts 34 (BCU) und das Motorsteuergerät 38 (ECU) sind über einen zweiten Kommunikationsbus 36 miteinander verbunden. Auf den zweiten Kommunikationsbus 36, bei dem es sich ebenfalls um einen CAN-Bus handeln kann, ist ebenfalls die Möglichkeit eines bidirektional erfolgenden Datenaustausches möglich.
Während die Batteriemodule 14, 16, 18 bzw. das Batteriepack 10 eine erste Ebene 48 des Batteriesystems bilden, sind der erste Modulcontroller 20, der zweite Modulcontroller 22 sowie der dritte Modulcontroller 24 in einer zweiten Ebene 50 liegend aufgenommen. Dieser übergeordnet ist eine dritte Ebene 52, in welcher das Batteriesteuergerät 34 (BCU), der Umrichter 47 für die Synchronmaschine 46 sowie das Motorsteuergerät 38 (ECU) für die Verbrennungskraftmaschine 44 liegen.
Der Umrichter 47, das Batteriesteuergerät 34 (BCU) sowie das Motorsteuergerät 38 (ECU) sind über den zweiten Kommunikationsbus 36 mit einer Diagnoseschnittstelle 54 verbunden. Dabei kann es sich um einen einfachen Anschluss für einen Diagnosestecker 56 handeln.
Die Diagnoseschnittstelle 54 stellt eine Fahrzeugtesterschnittstelle 66 des Batteriesystems nach außen dar. Über einen in 1 angedeuteten Bluetooth-Dongle 58 besteht die Möglichkeit der Datenübertragung insbesondere von zusätzlichen Daten, beispielsweise Fahrzeugdaten, Traktionsbatteriedaten und Umweltdaten im Wege einer drahtlosen Funkverbindung 60, bei der es sich ebenfalls um eine bidirektionale Verbindung handeln kann, an ein mobiles Endgerät 62 zu senden. Bei dem mobilen Endgerät 62 kann es sich um ein Mobiltelefon, um ein Smartphone oder um ein Tablet oder um einen PC, einen Laptop oder dergleichen handeln, wobei das mobile Endgerät 62 eine Anzeige bzw. ein Display 64 aufweist.
Der Darstellung gemäß 2 ist das Batteriesteuergerät 34 des Batteriesystems gemäß 1 zu entnehmen.
2 zeigt, dass das Batteriesteuergerät 34 (BCU) sowohl mit dem ersten Kommunikationsbus 32 in bidirektionaler Verbindung steht als auch dem zweiten Kommunikationsbus 36 in beide Richtungen Daten auszutauschen vermag. Das Batteriesteuergerät 34 umfasst ein nicht-flüchtiges erstes Speichermittel 40, das vorzugsweise als EEPROM-Speicher ausgebildet ist. Daneben umfasst das Batteriesteuergerät 34 (BCU) einen zusätzlichen Speicher, der nicht voll belegt ist, bei dem es bevorzugt um einen Flash-Speicher, im vorliegenden Zusammenhang um das weitere zweite Speichermittel 42 handelt. Das weitere zweite Speichermittel 42 ist insbesondere als PFlash, d.h. als programmierbarer Flashspeicher ausgebildet.
3.1 zeigt das mindestens eine weitere zweite Speichermittel, bei dem es sich um einen Flash-Speicher bzw. um einen PFlash-Speicher handelt, der zumindest zwei Module umfasst.
3.1 zeigt, dass das mindestens eine weitere zweite Speichermittel 42 ein erstes Modul 72 sowie ein zweites Modul 74 umfasst. Beispielhaft ist in 3.1 dargestellt, dass das zweite Modul 74 des mindestens einen weiteren zweiten Speichermittels 42 sei es ein Flash-Speicher, sei es ein PFlash-Speicher einzelne Sektoren 68 umfasst. Die einzelnen Sektoren 68, acht an der Zahl gemäß 3.1 von 0 bis 7 durchnummeriert, haben eine Speicherkapazität von bevorzugt 256 kByte. Die einzelnen Sektoren 68 können hinsichtlich der Speicherkapazität auch größer dimensioniert werden.
3.2 zeigt beispielhaft die Konfiguration eines Sektors, der in 3.1 als Bestandteil eines zweiten Moduls des mindestens einen weiteren zweiten Speichers dargestellt ist.
3.2 zeigt, dass im zweiten Modul 74 des mindestens einen weiteren zweiten Speichermittels 42 in einem der Sektoren 68 von 0 bis 7 einzelne Sektorseiten 76 konfiguriert sind. Bei den einzelnen Sektorseiten 76 handelt es sich um die Sektorseiten 76 der Nummer 0 bis zur Nummer 1023. Eine jede der Sektorseiten 76 hat beispielsweise eine Speicherkapazität von 256 Byte.
3.3 schließlich ist zu entnehmen, dass das zweite Modul 74 des mindestens einen weiteren zweiten Speichermittels 42 sei es ein Flash-Speicher, sei es ein PFlash-Speicher, Datenblöcke 78, 80, 82, 84 speichert, die auf die einzelnen Sektoren 68 verteilt sind. Wie 3.3 entnommen werden kann, kann auf einem jeden der Sektoren 68, mit einer Speicherkapazität von 256 kByte und größer auch mehr als ein Datenblock 78, 80, 82, 84 gespeichert werden, vergleiche wie in 3.3 angedeutet ist beim Sektor 68 mit der Referenz 0, welcher den Datenblock 1, vergleiche Position 78 sowie den Datenblock 9, vergleiche Position 84, enthält.
Anhand der 1 und 2 wird die erfindungsgemäß vorgeschlagene Lösung insbesondere das Verfahren zur erweiterten Fahrzeugdatenaufzeichnung eingehender beschrieben.
Das Batteriesteuergerät 34 (BCU) ist mit einer Software versehen, die eine Erfassung und Analyse von Messdaten ermöglicht. Dabei handelt es sich insbesondere um die batterierelevanten Daten, die auf dem ersten und dem zweiten Kommunikationsbus 32 bzw. 36 in bidirektionaler Richtung transportiert werden. Ein Erfassungs- und Bearbeitungsmodus kann einen Standard-Betriebsmodus oder einen erweiterten Betriebsmodus umfassen, je nach Anforderungen an das Batteriesystem. Auf dem ersten Kommunikationsbus 32 sowie dem zweiten Kommunikationsbus 36 werden insbesondere die batteriebezogenen Daten transportiert wie auch die weiteren Daten, die es zu erfassen gilt. Bei den weiteren Daten handelt es sich insbesondere um Fahrzeugdaten, um Traktionsbatteriedaten sowie um Umweltdaten, die während eines Fahrzyklus des Hybridfahrzeugs 70 oder eines Elektrofahrzeugs aufgezeichnet werden und gespeichert werden sollen. Über das Batteriesteuergerät 34 (BCU) erfolgt das Schreiben der zusätzlichen Daten in das mindestens eine zweite Speichermittel 42, bei dem es sich – wie oben stehend bereits erwähnt – um einen programmierbaren Flash-Speicher handelt, der nur teilweise belegt ist. Dieses mindestens eine zweite Speichermittel 42 befindet sich entweder – wie in 2 dargestellt – im Batteriesteuergerät 34 (BCU) oder dieses mindestens eine zweite Speichermittel 42 kann auch im Motorsteuergerät 38 (ECU) – im Falle eines Fahrzeuges 70 – vorgesehen sein. Daneben umfasst die Software, die auf das Batteriesteuergerät 34 (BCU) aufgespielt ist eine Funktion, die verschiedene Testerfunktionen implementiert. Am Batteriesteuergerät 34 (BCU) erfolgt die Einstellung des Betriebsmodus, beispielsweise eine Standardvariante im Rahmen eines Serviceintervalls sowie die Einstellung des Betriebsmodus dahingehend, dass dieser einen erweiterten Modus darstellt und beispielsweise monatlich abzurufen ist. Daneben umfasst das Batteriesteuergerät 34 (BCU) eine Funktion, welche das Auslesen zu visualisierender Daten ermöglicht, was unverschlüsselt oder verschlüsselt erfolgen kann. Des Weiteren kann die Software des Batteriesteuergerätes 34 (BCU) ein Auslesen von erweiterten Datensätzen ermöglichen, was verschlüsselt oder unverschlüsselt erfolgen kann. In der Regel befindet sich das mindestens eine zweite Speichermittel 42, vorzugsweise ausgebildet als Flash-Speicher mit einer Speicherkapazität von 2 MB, im Batteriesteuergerät 34 (BCU). Bei dem Bluetooth-Dongle 58 kann es sich um ein Tester-Interface-Datendongle (ZEELM 327) mit einer Bluetooth-Verbindung handeln. Das mobile Endgerät 62 gemäß der Darstellung in 1 umfasst bevorzugt Apps zur Visualisierung der zusätzlichen Daten sowie Funktionen zu einem Herunterladen der zusätzlichen Daten von dem Batteriesteuergerät 34 (BCU) bzw. – im Falle eines Hybridfahrzeuges 70 – vom Motorsteuergerät 38 (ECU) auf das mobile Endgerät 62, bei dem es sich beispielsweise um ein Smartphone handeln kann. Das mobile Endgerät 62 ist vorzugsweise derart beschaffen, dass durch dieses ein Heraufladen der zusätzlichen Daten auf ein Internet-Interface erfolgen kann, von wo aus die zusätzlichen Daten, die im Betrieb des Hybridfahrzeuges 70 bzw. des Elektrofahrzeuges gewonnen werden, in Datenbanken eingeschrieben werden und so zu weiteren Auswertungen für den Fahrzeughersteller, den Batterielieferanten oder zur Durchführung von Vergleichen für Endabnehmer zur Verfügung gestellt werden können.
Bei dem in 2 dargestellten Batteriesteuergerät 34 (BCU) handelt es sich um ein solches, in dem das mindestens eine zweite Speichermittel 42 in Gestalt eines Flash-Speichers, z. B. ein P-Flash mit einer Kapazität von 2 MB, untergebracht ist. Über einen geeigneten Flash-Treiber kann das im Batteriesteuergerät 34 (BCU) bereits vorhandene mindestens eine zweite Speichermittel 42 für das Speichern der zusätzlichen Daten, wie beispielsweise Fahrzeugdaten, Traktionsbatteriedaten und Umweltdaten dem erfindungsgemäß vorgeschlagenen Verfahren folgend, in vorteilhafter Weise genutzt werden. Auf diesem mindestens einen zweiten Speichermittel 42 im Batteriesteuergerät 34 (BCU) können zusätzlich zu den üblichen Fehlerbedingungen ereignisgesteuerte Aufzeichnungen (event-triggered) von relevanten Fahrzeugdaten, Traktionsbatteriedaten und Umweltdaten gespeichert werden. Dafür ist eine Auswertung und Bewertung der Einzelereignisse nach Relevanz sowie die Verdichtung der Daten über den aktuellen Fahrzyklus erforderlich. Das Schreiben der Sektoren 68 (z.B. 256 kByte groß) erfolgt erst im Nachlauf, d. h. nach Beendigung des aktiven Betriebs des Batteriesystems im Batteriesteuergerät 34 (BCU). Das Speichern der bei den ereignisgesteuerten Aufzeichnungen aufgenommenen zusätzlichen Daten hinsichtlich relevanter Fahrzeugdaten, Traktionsbatteriedaten und Umweltdaten in dem mindestens einen zweiten Speichermittel 42, bei dem es sich um den Flash-Speicher 42 handelt, erfolgt auf dessen zweiter „leerer“ Seite auf verschiedene Art und Weise. So kann beispielswiese die Speicherung der zusätzlichen Daten auf Sektoren 68 (256 kByte Größe) als EEPROM-Emulation erfolgen. Alternativ kann ein sequenzielles Beschreiben von Sektoren 68 (Datenblöcken) unter Nutzung der einzelnen beschreibbaren 256-Byte-Sektorseiten 76 im Nachlauf des Batteriesteuergerätes 34 (BCU) erfolgen.
Das mindestens eine zweite Speichermittel 42, bevorzugt ausgeführt als ein programmierbarer Flash-Speicher ist konfiguriert, so dass verschiedene Ausgabemöglichkeiten der in Datenblockform gespeicherten zusätzlichen Daten existieren:
Diese können nach einem Rücklauf des Batteriesystems ins Werk, beispielsweise nach Ablauf der Lebens- bzw. der Nutzungsweise bzw. der Leasing- oder Mietdauer, i. A. nach drei Jahren ausgelesen werden.
Daneben besteht die Möglichkeit, das Auslesen der zusätzlichen Daten in einem regulären Serviceintervall, etwa einmal jährlich vorzunehmen, wenn das Hybridfahrzeug 70 oder das Elektrofahrzeug einen regulären Wartungstermin hat.
Schließlich besteht als dritte Weiterverarbeitungsmöglichkeit für die Daten eine, beispielsweise monatlich erfolgende, Auslesung der Daten durch den Endkunden, beispielsweise den Fahrer des Fahrzeugs.
Die zusätzlichen Daten, die in dem mindestens einen zweiten Speichermittel 42, bevorzugt ausgeführt als ein PFlash-Speicher, gespeichert sind, können an der Fahrzeugtesterschnittstelle 66 abgerufen werden. Dabei sind oben stehend genannte Auslesemodi möglich. Erfolgt beispielsweise das Auslesen der zusätzlichen Daten aus dem mindestens einen zweiten Speichermittel 42 in regelmäßigen, beispielsweise monatlichen, Intervallen durch den Endkunden, d. h. den Fahrer des Hybridfahrzeugs 70 oder des Elektrofahrzeugs, kann an der Fahrzeugtesterschnittstelle 66 ein Bluetooth-Dongle 58 durch den Endkunden angeschlossen werden, so dass die zusätzlichen Daten an dieser Schnittstelle ausgegeben werden können. So können die zusätzlichen Daten über eine bidirektionale Funkverbindung 60 auf ein mobiles Endgerät 62, bei dem es sich beispielsweise um ein Smartphone oder ein Tablet oder dergleichen handeln kann, übertragen werden. Die zusätzlichen Daten können dann beispielsweise auf dessen Display visualisiert oder im Rahmen eines Internet-Hochladens auf eine Internetseite hochgeladen in entsprechenden Datenbanken gespeichert werden. Die durch den Endkunden während des Betriebs des Hybridfahrzeuges 70 bzw. während des Betriebs eines Elektrofahrzeuges anfallenden zusätzlichen Daten, die in dem Batteriesteuergerät 34 (BCU), insbesondere in dessen mindestens einem zweiten Speichermittel 42 gespeichert sind, sind somit je nach Häufigkeit und Aktualisierung für den Fahrzeughersteller, den Batteriehersteller sowie für andere Endkunden zu Vergleichszwecken frei zugänglich. Für den Fall, dass die zusätzlichen Daten nach einem Rücklauf des Batteriepacks 10 nach der Lebens-, der Nutzungs- bzw. der Miet- oder Leasingdauer ins Werk zurückgesandt werden oder für den Fall, dass das Auslesen der zusätzlichen Daten bei regulären Serviceintervallen des Fahrzeugs, des Hybridfahrzeugs 70 oder des Elektrofahrzeugs erfolgt, ist lediglich dafür Sorge zu tragen, dass das mindestens eine zweite Speichermittel 42 im Batteriesteuergerät 34 (BCU) vorhanden ist. Für den Fall, dass das Auslesen des mindestens einen zweiten Speichermittels 42 durch den Endkunden, d. h. den Fahrer des Hybridfahrzeugs 70 bzw. eines Elektrofahrzeugs erfolgt, ist es erforderlich, dass die Software des Batteriesteuergeräts 34 (BCU), Testfunktionen implementiert, die für ein Beschreiben der zusätzlichen Daten im Nachlauf des Batteriesteuergerätes 34 (BCU) auf das mindestens eine zusätzliche Speichermittel 42 möglich, und mit der die Betriebsmodi Standard- und erweitert einstellbar sind. Nach dem erfindungsgemäßen Verfahren kann das unvollständig genutzte, im Batteriesteuergerät 34 (BCU) vorhandene mindestens eine zweite Speichermittel 42, bevorzugt ein Flash-Speicher, unabhängig beschrieben werden. Dessen sehr kleine 256-Byte-Seiten dienen als Speichermedium. Damit ist der Flashspeicher als Ereignisspeicher geeignet und kann zu 100 % als Speicher für Ereignisdaten verwendet werden, eben jene relevanten Fahrzeugdaten, Traktionsbatteriedaten und Umweltdaten, die während der Fahrzyklen zu erfassen sind. Im Gegensatz dazu steht bei einer EEPROM-Emulation, die alternativ dazu ebenfalls möglich wäre nur ein kleiner Teil effektiv zur Verfügung. Die Emulation gleicht die geringen Löschzyklen des Flash-Speichers aus, um die geforderte Zyklenzahl hinsichtlich der Einzelwerte zu erreichen. Die von dem Batteriesteuergerät 34 (BCU) vorverarbeiteten und komprimierten Daten werden vorzugsweise als Sektoren 68 im mindestens einen zweiten Speichermittel 42 (Flash-Speicher oder PFlash-Speicher) abgelegt. Die Sektoren 68, Nummer 0 bis 7 werden in einzelne Sektorseiten 76 unterteilt. Davon gibt es pro Sektor 68 die einzelnen identifizierbaren Seiten 0 bis 1023. Die Ablage der zusätzlichen Daten in dem mindestens einen zweiten Speichermittel 42 kann sequenziell oder nach einem der Größe der Sektoren 68 (Datenblöcke) entsprechenden Musters erfolgen. Damit besteht die Möglichkeit, dass beim Löschen von Sektoren innerhalb des mindestens einen zweiten Speichermittels 42 ein Teil der zusätzlichen Daten erhalten bleibt. Die einzelnen Sektoren 68, Nummer 0 bis 7, bevorzugt 256 kByte Sektoren 68 sind abhängig von der Art geeignet zu kennzeichnen. Dies kann entweder über einen Zeitstempel im Sektor 68 selbst oder über eine externe Datentabelle im mindestens einen zweiten Speichermittel 42 (Flash-Speicher) erfolgen. Das Schreiben der zusätzlichen Daten in das mindestens eine zweite Speichermittel 42 (Flash-Speicher) erfolgt bevorzugt im Nachlauf des Batteriesteuergerätes 34 (BCU), nach dem Abwarten eines Neustartes, um unnötige Aufzeichnungsereignisse zu vermeiden. Da im mindestens einen zweiten Speichermittel 42 (Flash-Speicher), nur große Sektoren (256 kByte) gelöscht werden können, ist vor dem vollständigen Beschreiben des zweiten Speichermittels 42 zur Vermeidung eines Überlaufes zu entscheiden, ob ältere zusätzliche Daten zugunsten der neuen zusätzlichen Daten zu löschen sind. Ein Überlaufen des mindestens einen zweiten Speichermittel 42 (Flash-Speicher) kann unter Einbeziehung des Endkunden vermieden werden, indem dieser rechtzeitig vor Eintritt des Überlaufes des mindestens einen zweiten Speichermittels 42 (Flash-Speicher), gebeten wird, eine Werkstatt aufzusuchen oder die zusätzlichen Daten über das Bluetooth-Dongle 58 im Wege einer Funkverbindung 60 an eines mobiles Endgerät, z. B. ein Smartphone zu übertragen.
Die Erfindung ist nicht auf die vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiele und die darin hervorgehobenen Aspekte beschränkt. Vielmehr ist innerhalb des durch die Ansprüche angegebenen Bereiches eine Vielzahl von Abwandlungen möglich, die im Rahmen fachmännischen Handelns liegen.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

US 2013/018610 A1 [0006]
JP 2011-173579 A [0007]
US 20060208693 A1 [0008]
US 2012/0309455 A1 [0009]

Claims

Batteriesystem mit einem Batteriesteuergerät (34) (BCU), mindestens einem ersten Speichermittel (40) zum Speichern batteriebezogener Daten und mindestens einem zweiten Speichermittel (42) zum Speichern zusätzlicher Daten, wobei das mindestens eine zweite Speichermittel (42) ein Flash-Speicher ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Datenspeicherung im Flash-Speicher (42) als EEPROM-Emulation oder als sequenzielles Beschreiben von Sektoren (68) oder Sektorseiten (76) implementiert ist und die im mindestens einen zweiten Speichermittel (42) gespeicherten zusätzlichen Daten ausgelesen werden: a) bei Ablauf der Lebensdauer eines Batteriepacks, b) während der Wartung beim Hersteller des Batteriepacks (10) oder c) durch eine Fahrzeug-Tester-Schnittstelle (66) über eine Funkdaten-Verbindung (58, 60), beispielsweise eine Bluetooth-Verbindung zu einem mobilen Endgerät (62).
Batteriesystem gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das mindestens eine zweite Speichermittel (42) ein Ereignisspeicher ist, in welchem Fahrzeugdaten, Traktionsbatteriedaten und Umweltdaten gespeichert sind.
Batteriesystem gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das mindestens eine zweite Speichermittel (42) im Batteriesteuergerät (34) (BCU) oder in einem Motorsteuergerät (38) (ECU) oder in einem Umrichter (47) untergebracht ist.
Batteriesystem gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Sektoren (68) als unabhängig löschbare 256-kByte-Blöcke innerhalb des mindestens einen zweiten Speichermittels (42) konfiguriert sind und ein jeder der Sektoren (68) seinerseits unabhängig beschreibbare Sektorseiten (76) umfasst.
Verfahren zur Fahrzeugdatenaufzeichnung in einem Hybridfahrzeug (70) oder einem Elektrofahrzeug mit einem Batteriesystem nach einem der Ansprüche 1 bis 4 dadurch gekennzeichnet, dass zusätzliche Daten, insbesondere Fahrzeugdaten, Traktionsbatteriedaten und Umweltdaten in einem vorhandenen Micro-Controller-internen, mindestens einem zweiten Speichermittel (42) des Batteriesteuergerätes (34) (BCU) oder eines Motorsteuergerätes (38) (ECU) oder eines Umrichters (47) gespeichert werden und die zusätzlichen Daten an der Fahrzeugtesterschnittstelle (66) abgerufen werden, was a) nach Ablauf der Lebensdauer eines Batteriepacks (10), oder b) während eines Wartungsvorgangs des Fahrzeugs (70), oder c) im Rahmen einer kontinuierlichen oder periodischen Übermittlung der zusätzlichen Daten an ein mobiles Endgerät (62) erfolgt.
Verfahren gemäß Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die zusätzlichen Daten im Batteriesteuergerät (34) (BCU) oder Motorsteuergerät (38) (ECU) oder im Umrichter (47) verarbeitet und komprimiert werden und als 256-Byte-Datenblöcke oder größere Datenblöcke in mindestens einem zweiten Speichermittel (42) abgelegt werden.
Verfahren gemäß einem der Ansprüche 5 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die zusätzlichen Daten in dem mindestens einen zweiten Speichermittel (42) sequenziell oder nach einem den Konfigurationen der Datenblöcke entsprechenden Muster abgelegt werden.
Verfahren gemäß einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Datenblöcke der zusätzlichen Daten durch einen Zeitstempel gekennzeichnet sind, oder über eine externe Datentabelle gekennzeichnet sind.
Verfahren gemäß einem der Ansprüche 5 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Schreiben der zusätzlichen Daten in das mindestens eine zweite Speichermittel (42) im Nachlauf des Batteriesteuergerätes (34) (BCU) oder des Motorsteuergerätes (38) (ECU) nach dem Abwarten eines Wiederstartes erfolgt und vor einem vollständigen Beschreiben des mindestens einen zweiten Speichermittels (42) entschieden wird, ob ältere auf diesem gespeicherte zusätzliche Daten zugunsten neuer zusätzlicher Daten gelöscht werden.
Verfahren gemäß einem der Ansprüche 5 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass bei bevorstehendem Überlauf des mindestens einen zweiten Speichermittels (42) eine Meldung an den Fahrer des Fahrzeugs (70) herausgegeben wird, die Fahrzeug-/Testerschnittstelle (66) auszulesen oder eine Wartungseinrichtung aufzusuchen.
Verfahren gemäß Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die zusätzlichen Daten, die in mindestens einem zweiten Speichermittel (42) zu speichern sind, einer Auswertung von Einzelereignissen hinsichtlich ihrer Relevanz und einer Verdichtung der zusätzlichen Daten über den aktuellen Fahrzyklus unterzogen werden.
Verfahren gemäß Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass gemäß Verfahrensschritt a) die zusätzlichen Daten des instand zu setzenden Batteriepacks (10) werkstattseitig ausgelesen und ausgewertet werden.
Verfahren gemäß Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass gemäß Verfahrensschritt b) die zusätzlichen Daten, die in dem mindestens einen zweiten Speichermittel gespeichert sind, bei einem Wartungsaufenthalt des Fahrzeugs (70) ausgelesen und an den Fahrzeughersteller oder/und den Hersteller des Batteriepacks (10) übermittelt werden.
Verfahren gemäß Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass gemäß Verfahrensschritt c) die zusätzlichen Daten über ein Bluetooth-Dongle (58) an der Fahrzeugtesterschnittstelle (66) ausgegeben und über eine Funkverbindung (60) über ein mobiles Endgerät (62) zur dortigen Visualisierung, zum Download auf ein Smartphone, zum Hochladen auf ein Web-Interface, zum Hochladen auf eine Webseite, oder zur Übertragung an einen Webserver mit Verschlüsselung übertragen werden.