DE102014220079A1 - Method for calibrating a sensor of a battery management system - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Kalibrierung eines Sensors eines Batteriemanagementsystems (1), wobei der Sensor geeignet ist, bei einer Ladung einer zugehörigen Batterie (2) an einer Ladestation (3) einen Ladeparameter zu erfassen. Erfindungsgemäß wird bei einer Ladung der Batterie (2) mit einem von der Ladestation (3) bei einer Ladespannung UStation (5) abgegebenen Ladestrom IStation (4) durch die Ladestation (3) der Ladestrom IStation (4) und/oder die Ladespannung UStation (5) erfasst, der Ladeparameter durch den Sensor des Batteriemanagementsystems (1) in Form eines Lademessstroms IBMS oder einer Lademessspannung UBMS erfasst, eine Messdifferenz aus dem Lademessstrom IBMS und dem Ladestrom IStation oder der Lademessspannung UBMS und der Ladespannung UStation ermittelt und die ermittelte Messdifferenz als Sensorkorrekturwert zur Kalibrierung des Sensors verwendet.The invention relates to a method for calibrating a sensor of a battery management system (1), wherein the sensor is suitable for detecting a charging parameter when charging an associated battery (2) at a charging station (3). According to the invention, the charge current IStation (4) and / or the charging voltage UStation (4) are discharged by the charging station (3) during charging of the battery (2) with a charging current (4) delivered by the charging station (3) at a charging voltage UStation (5). 5), the charging parameter is detected by the sensor of the battery management system (1) in the form of a charging current IBMS or a charging voltage UBMS, a measurement difference between the charging current IBMS and the charging current IStation or the charging measurement voltage UBMS and the charging voltage UStation and the determined measurement difference as the sensor correction value used to calibrate the sensor.
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Kalibrierung eines Sensors eines Batteriemanagementsystems während einer Ladung einer zugehörigen Batterie an einer Ladestation. Die Erfindung betrifft weiterhin ein Batteriemanagementsystem für ein eine Batterie aufweisendes Batteriesystem, wobei das Batteriemanagementsystem einen Sensor aufweist, der geeignet ist, bei einer Ladung der Batterie an einer Ladestation einen Ladeparameter zu erfassen.The invention relates to a method for calibrating a sensor of a battery management system during a charge of an associated battery at a charging station. The invention further relates to a battery management system for a battery system having a battery, wherein the battery management system has a sensor which is suitable for detecting a charging parameter when charging the battery at a charging station.
Stand der TechnikState of the art
In Hybrid- und Elektrofahrzeugen werden Batteriepacks, oftmals in Li-Ionen-Technologie, eingesetzt, die aus einer großen Anzahl in Serie geschalteter elektrochemischer Zellen bestehen. Ein Batteriemanagementsystem dient zur Überwachung des Batteriepacks, im Folgenden auch Batterie genannt, und soll neben einer Sicherheitsüberwachung eine möglichst hohe Lebensdauer gewährleisten.Hybrid and electric vehicles use battery packs, often in Li-ion technology, which consist of a large number of series-connected electrochemical cells. A battery management system is used to monitor the battery pack, also referred to below as the battery, and in addition to a safety monitoring to ensure the longest possible life.
Das Batteriemanagement weist verschiedene Sensoren zur Messung von beispielsweise Strom, Spannung und Temperatur auf. Einem Stromsensor zur Messung eines durch die Batterie fließenden Stromes kommt eine große Bedeutung zu, da ein durch ihn ermittelter Stromwert in der Regel für die Bestimmung des Ladezustands (SOC, State of Charge) verwendet wird. Dabei kann der Ladezustand der Batterie umso präziser ermittelt werden, je präziser ein tatsächlich fließender Strom durch den Stromsensor ermittelbar ist.The battery management has various sensors for measuring, for example, current, voltage and temperature. A current sensor for measuring a current flowing through the battery is of great importance, since a current value determined by it is generally used for determining the state of charge (SOC). In this case, the state of charge of the battery can be determined more precisely the more precisely an actually flowing current can be determined by the current sensor.
Des Weiteren erfolgt anhand eines Stromsensors oftmals die Überwachung eines von der Batterie abgegebenen Dauerstromes sowie eines Spitzenstromes, deren Überwachung sicherheitsrelevant ist und deren Höhe ausschlagegebend für die Gewähr von Garantieleistungen sein kann. Je präziser ein von der Batterie abgebbarer Strom ermittelt werden kann, umso kleiner können Sicherheitspuffer zum Ausgleich möglicher Messungenauigkeiten gewählt werden.Furthermore, the monitoring of a continuous current output by the battery and of a peak current, the monitoring of which is relevant to safety and whose level can be decisive for the guarantee of guarantee services, is often carried out on the basis of a current sensor. The more precisely a current that can be delivered by the battery can be determined, the smaller the safety buffer can be chosen to compensate for possible measurement inaccuracies.
Weiterhin weisen Batteriepacks vielfach einen Spannungssensor zur Ermittlung einer Packspannung auf, welche verwendbar ist, die Summe der Spannungen der in Reihe geschalteten elektrochemischen Zellen zu plausibilisieren. Ferner kann die Batterie einen Spannungssensor zur Ermittlung einer Linkspannung aufweisen, welche netzsanschlussseitig hinter einem Schütz, über welches ein Netz mit der Batterie verbindbar ist, gemessen werden kann. Auf Basis einer möglichen Differenz zwischen einer Packspannung und einer Linkspannung kann eine Diagnose des Schützes erfolgen.In addition, battery packs often have a voltage sensor for determining a pack voltage, which can be used to make the sum of the voltages of the series-connected electrochemical cells plausible. Furthermore, the battery can have a voltage sensor for determining a link voltage, which can be measured on the line connection side behind a contactor, via which a network can be connected to the battery. Based on a possible difference between a pack voltage and a link voltage, a diagnosis of the contactor can be made.
Derartige Spannungssensoren werden in der Regel kalibriert in der Batterie bei deren Fertigung verbaut. Im Anschluss findet üblicherweise keine weitere Kalibrierung statt, die mögliche alterungsbedingte Sensorwertabweichungen ausgleicht.Such voltage sensors are usually calibrated installed in the battery during their production. Following this, usually no further calibration takes place, which compensates for possible age-related sensor value deviations.
Aus der
Die
Die bei einer Ladung einer Batterie von einer Energiequelle übertragene Ladungsmenge bestimmt sich aus einem über die Zeit integrierten Produkt von einem Ladestrom und einer zugehörigen Ladespannung. Ladestrom und Ladespannung werden im Folgenden daher auch gemeinschaftlich als Ladeparameter bezeichnet. Desweiteren werden im Folgenden Ströme und Spannungen, die von einem Sensor des Batteriemanagementsystems erfasst werden, als IBMS und UBMS, sowie Ströme und Spannungen, die von einer stationären Ladestation ermittelt werden, als IStation oder UStation bezeichnet.The amount of charge transferred from a source of energy when charging a battery is determined from a time-integrated product of a charging current and an associated charging voltage. Charging current and charging voltage are therefore also collectively referred to as charging parameters. Furthermore, in the following, currents and voltages which are detected by a sensor of the battery management system, referred to as I BMS and U BMS , as well as currents and voltages, which are determined by a stationary charging station, referred to as I station or U station .
Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention
Erfindungsgemäß vorgesehen ist ein Verfahren zur Kalibrierung eines Sensors eines Batteriemanagementsystems, wobei der Sensor geeignet ist, bei einer Ladung einer zugehörigen Batterie an einer Ladestation einen Ladeparameter zu erfassen. Dabei wird bei einer Ladung der Batterie mit einem von der Ladestation bei einer Ladespannung UStation abgegebenen Ladestrom IStation (i) durch die Ladestation der Ladestrom IStation und/oder die Ladespannung UStation erfasst, (ii) der Ladeparameter durch den Sensor des Batteriemanagementsystems in Form eines Lademessstroms IBMS oder einer Lademessspannung UBMS erfasst, (iii) eine Messdifferenz aus dem Lademessstrom IBMS und dem Ladestrom IStation oder der Lademessspannung UBMS und der Ladespannung UStation ermittelt und (iv) die ermittelte Messdifferenz als Sensorkorrekturwert zur Kalibrierung des Sensors verwendet.Provided according to the invention is a method for calibrating a sensor of a battery management system, wherein the sensor is suitable for detecting a charging parameter when charging an associated battery at a charging station. In this case, at a charge of the battery with an output from the charging station when a charging voltage U station charging current I station (i) by the charging station, the charging current I station and / or the charging voltage is detected U station, (ii) the charging parameters by the sensor of the battery management system detected in the form of a charging current I BMS or a charging voltage U BMS , (iii) a measurement difference of the charging current I BMS and the charging current I station or the charging voltage U BMS and the charging voltage U Station determined and (iv) the determined measurement difference as a sensor correction value for calibration used by the sensor.
Ein derartiges Verfahren bietet mehrere Vorteile. Ein erster Vorteil besteht darin, dass ein Sensor eines Batteriemanagements überprüfbar ist. An einer Ladestation, insbesondere für ein Hybrid- oder Elektrofahrzeug, wird, nicht zuletzt zu Abrechnungszwecken, eine genau bestimmte Ladungsmenge abgegeben. Dazu müssen die Sensoren zur Bestimmung der Ladungsmenge, d.h. die Sensoren zur Ermittlung des abgegeben Ladestroms und der dabei bestehenden Ladespannung UStation geeicht sein. Eine derartige Eichung ist in der Regel seitens eines Betreibers einer Ladestation, beispielsweise durch regelmäßige Überprüfungen, zu gewährleisten. Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren wird eine Messdifferenz aus einem vom Batteriemanagementsystem ermittelten Lademessstrom IBMS und dem Ladestrom IStation oder einer vom Batteriemanagementsystem ermittelten Lademessspannung UBMS und der Ladespannung UStation ermittelt. Die Ermittlung dieser Differenz erlaubt somit einen Vergleich eines von einem Sensor des Batteriemanagementsystems ermittelten Wertes mit einem von der Ladestation ermittelten Wert, wobei letzterer aufgrund einer Eichung der Ladestation eine hohe Zuverlässigkeit aufweisen sollte. So sind zum Beispiel sämtliche Sensoren einer Fahrzeugbatterie gemeinsam Umwelteinflüssen ausgesetzt, welche auf das Fahrzeug einwirken. Vorteilhaft erlaubt das Verfahren einen Vergleich mit einer dem Batteriemanagement nicht zugehörigen, und im Falle einer Fahrzeugbatterie nicht an Bord des Fahrzeugs befindlichen und darüber hinaus in der Regel geeichten Strom- bzw. Spannungsreferenz. Such a method offers several advantages. A first advantage is that a sensor of a battery management is verifiable. At a charging station, in particular for a hybrid or electric vehicle, a precisely determined amount of charge is delivered, not least for billing purposes. For this purpose, the sensors for determining the amount of charge, ie the sensors for determining the output charging current and the existing charging voltage U station must be calibrated. Such a calibration is usually to be ensured by an operator of a charging station, for example by regular checks. In the method according to the invention, a measurement difference is determined from a charge measurement current I BMS determined by the battery management system and the charge current I station or a charge measurement voltage U BMS determined by the battery management system and the charging voltage U Station . The determination of this difference thus allows a comparison of a value determined by a sensor of the battery management system with a value determined by the charging station, the latter should have a high reliability due to a calibration of the charging station. For example, all sensors of a vehicle battery are jointly exposed to environmental influences that act on the vehicle. Advantageously, the method allows a comparison with a battery management not associated, and in the case of a vehicle battery not on board the vehicle and also usually calibrated current or voltage reference.
Ein weiterer Vorteil des Verfahrens besteht darin, dass Sensorfehler zuverlässig erkennbar sind, wobei eine Überprüfung der Sensoren bei jeder Ladung der Batterie vornehmbar ist. Das erfinderische Verfahren bietet somit den Vorteil einer regelmäßigen Sensor-Diagnose ohne dass dazu zeitliche Mehraufwände erforderlich sind.Another advantage of the method is that sensor errors are reliably detectable, whereby a check of the sensors is vornehmbar with each charge of the battery. The inventive method thus offers the advantage of a regular sensor diagnosis without the need for additional time overhead.
Desweiteren bietet das erfindungsgemäße Verfahren den Vorteil, dass ein Sensor eines Batteriemanagementsystems regelmäßig, d.h. bei jeder Ladung, nicht nur überprüfbar, sondern auch kalibrierbar ist. Auch die Kalibrierung erfolgt ohne zeitliche Mehraufwände, d.h. im Falle einer Fahrzeugbatterie beispielsweise ohne einen Werkstattbesuch. Aus einer häufigen Durchführung des Verfahrens, d.h. auf Grund eines häufig überprüften, gegebenenfalls nachkalibrierten und somit zuverlässig ermittelnden Sensors eines Batteriemanagementsystems ergeben sich eine Reihe weiterer Vorteile. So sind die Ladezustände der Batterie SOC (State of Charge) präzise zu ermitteln, was eine genaue Aussage über eine zur Verfügung stehende Restladung bzw. mögliche Restleistung erlaubt. Weiterhin ist der Alterungszustand SOH (State of Health) der Batterie exakter zu bestimmen. Und ferner erlauben präzise Messwerte die Reduzierung von Sicherheitstoleranzen. Darüber hinaus sind feine Unterschiede zwischen vom Batteriemanagementsystem ermittelten Spannungen, beispielsweise zwischen Link- und Packspannung, präziser zu ermitteln, wodurch batterie-interne Diagnosen, wie beispielsweise zur Schützdiagnose präziser erfolgen können. Furthermore, the inventive method offers the advantage that a sensor of a battery management system regularly, i. at every charge, not only verifiable, but also calibratable. The calibration also takes place without additional time, i. in the case of a vehicle battery, for example, without a workshop visit. From a frequent implementation of the method, i. On the basis of a frequently checked, possibly recalibrated and thus reliably detecting sensor of a battery management system, there are a number of further advantages. Thus, the state of charge of the battery SOC (state of charge) are precisely determined, which allows an accurate statement about an available residual charge or possible residual power. Furthermore, the aging state SOH (State of Health) of the battery can be determined more precisely. Furthermore, precise measurements allow the reduction of safety tolerances. In addition, subtle differences between voltages determined by the battery management system, for example between link voltage and pack voltage, must be determined more precisely, as a result of which battery-internal diagnoses, for example for contactor diagnostics, can be made more precisely.
Vorteilhaft erfolgt die Durchführung des Verfahrens derart, dass der Wert des Ladeparameters von der Ladestation an das Batteriemanagementsystem der Batterie übermittelt wird und das Batteriemanagementsystem die Berechnung der Messdifferenz vornimmt. Eine derartige Ausgestaltung erlaubt eine effiziente Durchführung des Verfahrens, da für das Verfahren nur ein unidirektionales Datenübertragungsverfahren, zur Übertragung der Daten von der Station zur Batterie, erforderlich ist. Bei einer alternativen Ausgestaltung, bei welcher Lademessstrom IBMS oder Lademessspannung UBMS von der Batterie an die Ladestation übermittelt werden, um dort die Differenz zu berechnen, müsste eine ermittelte Messdifferenz oder ein Sensorkorrekturwert mit einem bidirektionalen Datenübertragungsverfahren in einer weiteren Übertragung an die Batterie übermittelt werden.Advantageously, the method is carried out such that the value of the charging parameter is transmitted from the charging station to the battery management system of the battery, and the battery management system carries out the calculation of the measuring difference. Such an embodiment allows for an efficient implementation of the method, since only a unidirectional data transmission method, for the transmission of the data from the station to the battery, is required for the method. In an alternative embodiment, in which charging current I BMS or charging voltage U BMS are transmitted from the battery to the charging station in order to calculate the difference there, a determined measurement difference or a sensor correction value would have to be transmitted to the battery in a further transmission with a bidirectional data transmission method ,
Vorteilhaft wird die Übermittlung durch ein Handshake-Protokoll abgesichert. Unter Handshake wird im Allgemeinen ein Quittungsbetrieb verstanden. Bei einem entsprechenden Handshake-Verfahren synchronisieren sich zwei an einer Datenübertragung beteiligte Teilnehmer nach jedem Übertragungsvorgang durch unmittelbare Quittungssignale. Da durch das Verfahren in die Ermittlung sensibler Batteriekenngrößen eingegriffen wird, kann eine fehlerhafte Übermittlung eines Ladeparameters, welche zu Fehlkalibrierungen führen könnte, schwerwiegende Folgen verursachen. Eine Übermittlung des Ladeparameters wird daher vorteilhaft von der Batterie quittiert. Darüber hinaus erfolgt die die Übertragung vorteilhaft in einem Verfahren, welches den empfangenen Wert an den Absender zurück überträgt oder welches eine Information, z.B. eine Prüfziffer, verwendet, um die Richtigkeit der empfangenen Daten verifizieren zu können. Advantageously, the transmission is secured by a handshake protocol. Handshake is generally understood as a receipt operation. In a corresponding handshake method, two participants involved in a data transmission synchronize after each transmission process by immediate acknowledgment signals. Since the method intervenes in the determination of sensitive battery parameters, a faulty transmission of a charging parameter, which could lead to incorrect calibrations, can cause serious consequences. A transmission of the charging parameter is therefore advantageously acknowledged by the battery. Moreover, the transfer advantageously takes place in a method which transmits the received value back to the sender or which contains information, e.g. a check digit used to verify the accuracy of the received data.
Vorteilhaft erfolgt die Durchführung des Verfahrens derart, dass sich der Wert des Ladeparameters zeitlich ändert und der Sensorkorrekturwert für verschiedene Werte des Ladeparameters ermittelt wird. Da ein Sensorfehler über einen Wertebereich der von dem Sensor erfassten Größe nicht konstant sein muss, erlaubt eine derartige Ausgestaltung die Erstellung einer Wertetabelle (auch Lookuptable genannt) oder einer Korrekturkennlinie, anhand derer sich jedem ermittelten Sensorwert ein korrigierter Sensorwert zuordnen lässt.The method is advantageously carried out such that the value of the charging parameter changes over time and the sensor correction value is determined for different values of the charging parameter. Since a sensor error does not have to be constant over a range of values of the variable detected by the sensor, such an embodiment allows the creation of a value table (also called a lookuptable) or a correction characteristic curve, by means of which a corrected sensor value can be assigned to each sensor value determined.
Vorteilhaft erfolgt eine kontinuierliche oder schrittweise Änderung des Wertes des Ladeparameters. Eine derartige Durchführung erlaubt mit jedem Schritt zunächst eine Übertragung des Wertes des Ladeparameters, der in dem darauf folgenden Zeitintervall durch die Ladestation eingestellt wird. Durch eine Wiederholung dieser Vorgehensweise ist schrittweise eine Korrekturkennlinie ermittelbar. Alternativ oder ergänzend erfolgt eine kontinuierliche Änderung des Ladeparameters, bei welchem durch die Übertragung quasi kontinuierlich ein in der Ladestation erfasster Wert eines Ladeparameters an das Batteriemanagementsystem übermittelt wird. So bedingt beispielsweise ein konstanter Ladestrom IStation eine kontinuierlich steigende Ladespannung UStation. Eine kontinuierliche Übermittlung der Ladespannung UStation erlaubt im Batteriemanagementsystem eine Ermittlung einer zugehörigen kontinuierlichen Lademessspannung UBMS. Advantageously, a continuous or stepwise change in the value of the Charging parameter. Such an implementation first allows, with each step, a transmission of the value of the charging parameter, which is set by the charging station in the subsequent time interval. By repeating this procedure, a correction characteristic can be determined step by step. Alternatively or additionally, there is a continuous change in the charging parameter, in which a value of a charging parameter detected in the charging station is quasi continuously transmitted to the battery management system as a result of the transmission. For example, a constant charging current I station causes a continuously rising charging voltage U station . A continuous transmission of the charging voltage U Station allows in the battery management system a determination of an associated continuous charging measuring voltage U BMS .
Vorteilhaft erfolgt eine schrittweise Änderung eines Ladeparameters nur nach einem erfolgreichen Handshake, da eine fehlerhafte Zuordnung von einem vermeintlichen, gegebenenfalls zuvor eingestellten Ladeparameter zu einem von der Ladestation tatsächlich eingestellten Ladeparameter zu Fehlkalibrierungen führen kann.Advantageously, a step-by-step change of a charging parameter takes place only after a successful handshake, since a faulty assignment of a supposed, optionally previously set charging parameter to a charging parameter actually set by the charging station can lead to incorrect calibrations.
Vorteilhaft erfolgt die Durchführung des Verfahrens derart, dass die Messdifferenz mit einem Schwellenwert verglichen wird, bei dessen Überschreiten eine Fehlersignalisierung erfolgt. Eine derartige Durchführung des Verfahrens erlaubt es, sowohl Fehler bei der Kalibrierung als auch Sensordefekte zu ermitteln und zu signalisieren. Im Falle der Durchführung des Verfahrens in einer Fahrzeugbatterie ist einem Fahrer/einer Fahrerin das Vorliegen eines Fehlers signalisierbar. Advantageously, the method is carried out in such a way that the measurement difference is compared with a threshold value above which error signaling takes place. Such an implementation of the method makes it possible to detect both errors in the calibration and sensor defects and to signal. In the case of carrying out the method in a vehicle battery, a driver can be signaled the presence of an error.
Vorteilhaft erfolgt die Durchführung des Verfahrens mit einer Ladespannung UStation als Ladeparameter. Bei einer derartigen Durchführung des Verfahrens wird die Ladespannung UStation beispielsweise an die Batterie übermittelt. Das Batteriemanagementsystem der Batterie ermittelt über einen zu kalibrierenden Spannungssensor die Lademessspannung UBMS und berechnet die zugehörige Messdifferenz ΔU. Diese wird gespeichert und als Sensorkorrekturwert UΔ verwendet. Dies erfolgt beispielsweise durch eine Addition des Sensorkorrekturwertes UΔ zu dem von dem Sensor ermittelten Wert einer Spannung UBMS. Vorteilhaft erfolgt die Bestimmung des Sensorkorrekturwertes UΔ nicht für einen einzigen Spannungswert UBMS, sondern für zumindest einen Abschnitt seines Wertebereichs.Advantageously, the implementation of the method with a charging voltage U station takes place as a charging parameter. In such an implementation of the method, the charging voltage U station is transmitted, for example, to the battery. The battery management system of the battery determines the load measurement voltage U BMS via a voltage sensor to be calibrated and calculates the associated measurement difference ΔU. This is stored and used as a sensor correction value UΔ. This is done, for example, by adding the sensor correction value UΔ to the value of a voltage U BMS determined by the sensor. Advantageously, the determination of the sensor correction value UΔ does not take place for a single voltage value U BMS but for at least a portion of its value range.
Wird die Ladespannung UStation durch die Ladestation beispielsweise schrittweise erhöht, wobei sich für jede Ladespannung UStation ein zugehöriger Ladestrom IStation einstellt, wird für die jeweilige Ladespannung UStation eine jeweils zugehörige Messdifferenz ΔU ermittelt. Diese wird in Form einer Sensorkorrekturkennlinie UΔ(UBMS) abgespeichert, so dass für einen von dem Spannungssensor ermittelten Wert UBMS ein zugehöriger Sensorkorrekturwert UΔ zur Verfügung steht.If the charging voltage U station increases by the charging station, for example gradually, with an associated charging current is adjusted for each charging voltage U Station I Station, a respectively corresponding measurement difference .DELTA.U is determined for the respective charging voltage U station. This is stored in the form of a sensor correction characteristic UΔ (U BMS ), so that an associated sensor correction value UΔ is available for a value U BMS determined by the voltage sensor.
Vorteilhaft erfolgt die Durchführung des Verfahrens mit einem Ladestrom IStation als Ladeparameter. Bei einer derartigen Durchführung des Verfahrens wird der Ladestrom IStation beispielsweise an die Batterie übermittelt. Das Batteriemanagementsystem der Batterie ermittelt über einen zu kalibrierenden Stromsensor den Lademessstrom IBMS und berechnet die zugehörige Messdifferenz ΔI. Diese wird gespeichert und als Sensorkorrekturwert IΔ verwendet. Dies erfolgt beispielsweise durch eine Addition des Sensorkorrekturwertes IΔ zu dem von dem Sensor ermittelten Wert eines Stromes IBMS. Vorteilhaft erfolgt die Bestimmung des Sensorkorrekturwertes IΔ nicht für einen einzigen Stromwert IBMS, sondern für zumindest einen Abschnitt seines Wertebereichs.Advantageously, the implementation of the method with a charging current I station takes place as a charging parameter. In such an implementation of the method, the charging current I station is transmitted to the battery, for example. The battery management system of the battery determines the charging current I BMS via a current sensor to be calibrated and calculates the associated measurement difference ΔI. This is stored and used as the sensor correction value IΔ. This is done, for example, by adding the sensor correction value IΔ to the value of a current I BMS determined by the sensor. Advantageously, the determination of the sensor correction value IΔ does not take place for a single current value I BMS but for at least a portion of its value range.
Wird der Ladestrom IStation durch die Ladestation beispielsweise schrittweise erhöht, indem beispielsweise die Ladespannung UStation erhöht oder gesenkt wird, bis sich ein zugehöriger Ladestrom IStation einstellt, wird für den jeweiligen Ladestrom IStation eine jeweils zugehörige Messdifferenz ΔI ermittelt. Diese wird in Form einer Sensorkorrekturkennlinie IΔ(IBMS) abgespeichert, so dass für einen von dem Stromsensor ermittelten Wert IBMS ein zugehöriger Sensorkorrekturwert IΔ zur Verfügung steht. If the charging current I station is incrementally increased by the charging station, for example by raising or lowering the charging voltage U station until an associated charging current I station is established, a respectively associated measuring difference ΔI is determined for the respective charging current I station . This is stored in the form of a sensor correction characteristic IΔ (I BMS ), so that an associated sensor correction value IΔ is available for a value I BMS determined by the current sensor.
Vorteilhaft erfolgt die Durchführung des Verfahrens mit einem negativen Ladestrom IStation bzw. einem Entladestrom als Ladeparameter. Durch beispielsweise eine Senkung der Ladespannung UStation unter die Packspannung bzw. unter die Linkspannung ist eine Umkehr des Ladestroms IStation in einen Entladestrom erzielbar, über dessen Veränderung in gleicher Weise eine Sensorkorrekturkennlinie IΔ(IBMS) ermittelbar ist.Advantageously, the method is carried out with a negative charging current I station or a discharge current as a charging parameter. By, for example, a lowering of the charging voltage U station below the pack voltage or under the link voltage, a reversal of the charging current I station can be achieved in a discharge current, via the change in the same way a sensor correction characteristic IΔ (I BMS ) can be determined.
Vorteilhaft erfolgt die Durchführung des Verfahrens zu einer Kalibrierung eines Sensors eines Batteriemanagementsystems, der zur Bestimmung der Kapazität der Batterie verwendet wird. Eine Bestimmung der Kapazität auf Basis eines über dieses Verfahren kalibrierten Sensors erlaubt eine genaue Bestimmung deren Höhe, die Beispielsweise eine präzise Berechnung einer zur Verfügung stehenden Reichweite oder Restreichweite eines Hybrid- oder Elektrofahrzeugs erlaubt.Advantageously, the method is performed for calibrating a sensor of a battery management system, which is used to determine the capacity of the battery. A determination of the capacitance based on a calibrated by this method sensor allows an accurate determination of their height, which allows, for example, a precise calculation of an available range or remaining range of a hybrid or electric vehicle.
Bei dem erfindungsgemäßen Batteriemanagementsystem für ein eine Batterie aufweisendes Batteriesystem, welches einen Sensor aufweist, der geeignet ist, bei einer Ladung der Batterie an einer Ladestation einen Ladeparameter zu erfassen ist vorgesehen, dass es eingerichtet ist, (i) die Größe einer beim Laden der Batterie mittels einer Ladestation systemextern erfassten Ladespannung UStation und/oder eines systemextern erfassten Ladestroms IStation einzulesen, (ii) über den Sensor einen Lademessstrom IBMS oder eine Lademessspannung UBMS als Ladeparameter zu erfassen, (iii) eine Messdifferenz aus dem Lademessstrom IBMS und dem Ladestrom IStation oder der Lademessspannung UBMS und der Ladespannung UStation zu ermitteln und (iv) die ermittelte Messdifferenz als Sensorkorrekturwert zur Kalibrierung des Sensors zu verwenden. Das Batteriemanagementsystem ist insbesondere ein Batteriemanagementsystem zur Durchführung des vorstehend genannten Verfahrens.In the battery management system according to the invention for a battery system having a battery, which has a sensor which is suitable to detect a charging parameter when the battery is charged at a charging station, it is provided that it is set up (i) the size of a battery when charging by means of a Charging station system externally detected charging voltage U station and / or system externally detected charging current I station read (ii) via the sensor to detect a charging current I BMS or a charging voltage U BMS as a charging parameter, (iii) a measurement difference of the charging current I BMS and the charging current I Station or the charging voltage U BMS and the charging voltage U Station to determine and (iv) to use the determined measurement difference as a sensor correction value for calibration of the sensor. The battery management system is in particular a battery management system for carrying out the above-mentioned method.
Zeichnungendrawings
Nachfolgend wird die Erfindung unter Bezugnahme auf die anliegenden Zeichnungen anhand bevorzugter Ausführungsformen näher erläutert. The invention will be explained in more detail with reference to the accompanying drawings with reference to preferred embodiments.
Es zeigen Show it
Das Batteriesystem
Das Batteriesystem
Desweiteren besteht zwischen der Ladestation
Mit der Anordnung erfolgt eine Durchführung Verfahrens in einer derartigen Ausgestaltung, dass durch die Regeleinrichtung
Nach einem erfolgreichen Handshake wird durch die Regeleinrichtung
Alternativ wird durch die Regeleinrichtung
Das Batteriemanagementsystem
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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