DE102021127282A1

DE102021127282A1 - Method for determining an aging state of at least one battery module, computer program product and monitoring system

Info

Publication number: DE102021127282A1
Application number: DE102021127282.3A
Authority: DE
Inventors: Simon NUERNBERGER; Korbinian Antwerpen
Original assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Current assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Priority date: 2021-10-21
Filing date: 2021-10-21
Publication date: 2023-04-27

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Bestimmen eines Alterungszustands zumindest eines Batteriemoduls (14,16) eines elektrischen Energiespeichers (12) mittels eines Überwachungssystems (18) des elektrischen Energiespeichers (12), bei welchem auf Basis einer Impedanzanalyse des zumindest einen Batteriemoduls (14, 16) mittels einer elektronischen Recheneinrichtung (20) des Überwachungssystems (18) der Alterungszustand bestimmt wird, wobei ein vorgegebener ohmscher Widerstand (24) für die Impedanzanalyse durch eine Heizstruktur (26) des elektrischen Energiespeichers (12) bereitgestellt wird und ein Stromimpuls durch die Heizstruktur (26) und das zumindest eine Batteriemodul (14, 16) gesendet wird, wobei mittels der elektronischen Recheneinrichtung (20) unter Berücksichtigung einer Spannungsantwort des zumindest einen Batteriemoduls (14, 16) in Abhängigkeit von dem Stromimpuls und des vorgegebenen ohmschen Widerstands (24) die Impedanzanalyse durchgeführt wird und der Alterungszustand bestimmt wird. Ferner betrifft die Erfindung ein Computerprogrammprodukt sowie ein Überwachungssystem (18).The invention relates to a method for determining the aging status of at least one battery module (14, 16) of an electrical energy store (12) by means of a monitoring system (18) of the electrical energy store (12), in which, based on an impedance analysis of the at least one battery module (14, 16 ) the aging state is determined by means of an electronic computing device (20) of the monitoring system (18), a predetermined ohmic resistance (24) for the impedance analysis being provided by a heating structure (26) of the electrical energy store (12) and a current pulse being passed through the heating structure ( 26) and the at least one battery module (14, 16) is sent, the electronic computing device (20) taking into account a voltage response of the at least one battery module (14, 16) as a function of the current pulse and the specified ohmic resistance (24). Impedance analysis is performed and the aging condition is determined. The invention also relates to a computer program product and a monitoring system (18).

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Bestimmen eines Alterungszustands zumindest eines Batteriemoduls eines elektrischen Energiespeichers mittels eines Überwachungssystems des elektrischen Energiespeichers gemäß dem Oberbegriff von Patentanspruch 1. Ferner betrifft die Erfindung ein Computerprogrammprodukt sowie ein Überwachungssystem.The invention relates to a method for determining an aging state of at least one battery module of an electrical energy store using a monitoring system for the electrical energy store. The invention also relates to a computer program product and a monitoring system.

Aus dem Stand der Technik sind bereits elektrische Energiespeicher bekannt, welche beispielsweise aus mehreren Batteriemodulen bestehen können. Ein jeweiliges Batteriemodul kann dann zumindest eine Batteriezelle, insbesondere eine Vielzahl von Batteriezellen aufweisen, welche beispielsweise in Serie oder parallel miteinander verschaltet sind, um entsprechende Leistungen erbringen zu können. Der elektrische Energiespeicher kann dabei sogenannte Lithium-Ionen-Batteriezellen aufweisen. Um nun die Leistungsfähigkeit dieser Batteriezellen erhöhen zu können, ist aus dem Stand der Technik ebenfalls bekannt, dass für die Batteriemodule Heizstrukturen genutzt werden können, um diese auf eine vorgegebene Temperatur, beispielsweise 25°C, zu beheizen, wodurch eine verbesserte Leistung der jeweiligen Batteriemodule realisiert werden kann. Ferner ist bekannt, dass die Batteriezellen aufgrund ihrer Alterung Leistungseinbußen erfahren. Insbesondere ist es somit von entscheidender Bedeutung, den Alterungszustand dieser Batteriezellen zu kennen. Hierbei wird beispielsweise gemäß dem Stand der Technik das Kraftfahrzeug in entsprechenden Werkstätten beispielsweise auf 100 % geladen, wodurch dann wiederum der Alterungszustand zuverlässig bestimmt werden kann. Dieses Verfahren ist jedoch sehr aufwändig und kann nur bei den entsprechenden Werkstattbesuchen durchgeführt werden.Electrical energy stores are already known from the prior art, which can consist of several battery modules, for example. A respective battery module can then have at least one battery cell, in particular a multiplicity of battery cells, which are connected to one another in series or in parallel, for example, in order to be able to provide corresponding services. The electrical energy store can have so-called lithium-ion battery cells. In order to be able to increase the performance of these battery cells, it is also known from the prior art that heating structures can be used for the battery modules in order to heat them to a predetermined temperature, for example 25° C., resulting in improved performance of the respective battery modules can be realized. It is also known that the battery cells experience performance losses due to their aging. In particular, it is therefore of crucial importance to know the aging status of these battery cells. According to the prior art, for example, the motor vehicle is charged to 100% in appropriate workshops, for example, which in turn can then reliably determine the state of wear. However, this procedure is very time-consuming and can only be carried out during the appropriate workshop visits.

Die DE 10 2014 012 542 A1 betrifft ein Verfahren zum Bestimmen eines Betriebszustands eines Batteriesystems, das mehrere miteinander verschaltete Einzelzellen aufweist, bei dem ein Testgerät mit einem Pluspol sowie mit einem Minuspol des gesamten Batteriesystems verbunden wird und das gesamte Batteriesystem mit einem ersten elektrischen Betriebsparameter, dessen zeitlicher Verlauf einer periodische Winkelfunktion mit einer einstellbaren Frequenz entspricht, beaufschlagt wird, wobei für den ersten elektrischen Betriebsparameter mindestens zwei unterschiedliche Frequenzen eingestellt werden, wobei ein zweiter elektrischer Betriebsparameter des gesamten Batteriesystems, der sich in Reaktion auf den ersten elektrischen Betriebsparameter frequenzabhängig ergibt, gemessen wird, und wobei aus den beiden elektrischen Betriebsparametern frequenzabhängig ein dritter elektrischer Betriebsparameter ermittelt wird, von dessen Wert der zu bestimmende Betriebszustand des gesamten Batteriesystems abgeleitet wird.The DE 10 2014 012 542 A1 relates to a method for determining an operating state of a battery system, which has several interconnected individual cells, in which a test device is connected to a positive pole and to a negative pole of the entire battery system and the entire battery system with a first electrical operating parameter, the time profile of which is a periodic angular function corresponds to an adjustable frequency, is applied, wherein at least two different frequencies are set for the first electrical operating parameter, wherein a second electrical operating parameter of the entire battery system, which results as a function of frequency in response to the first electrical operating parameter, is measured, and wherein from the two electrical operating parameters, a third electrical operating parameter is determined as a function of frequency, from whose value the operating state to be determined of the entire battery system is derived.

Ferner betrifft die DE 10 2012 205 009 A1 ein Verfahren, bei dem eine Batteriekapazität eines Elektrofahrzeuges automatisch bestimmt wird. Nach einem beispielhaften Verfahren wird eine Anweisung empfangen, um einen Batteriekapazitätswert zu bestimmen, und eine oder mehrere Fahrzeugzubehöreinrichtungen werden aktiviert, um die Batterie auf ein erstes Ladeniveau zu entladen. Wenn das erste Ladeniveau erreicht ist, wird ein Generator in dem Fahrzeug gestartet und dazu verwendet, die Batterie auf ein zweites Ladeniveau aufzuladen, wonach der Batteriekapazitätswert bestimmt und gespeichert werden kann. Gemäß der beispielhaften Ausführungsformen umfasst das Fahrzeug eine Steuerung, welche eingerichtet ist, so dass eine Batterie entladen und aufgeladen wird, um einen Kapazitätswert der Batterie zu bestimmen. Eine Mehrzahl von Einrichtungen sind derart eingerichtet, um in Antwort auf die Steuerung aktiviert und deaktiviert zu werden, um die Batterie zu entladen, während ein Generator in Antwort auf die Steuerung die Batterie auflädt, so dass die Steuerung den Batteriekapazitätswert bestimmen kann.Furthermore, the DE 10 2012 205 009 A1 a method in which a battery capacity of an electric vehicle is automatically determined. According to an example method, an instruction is received to determine a battery capacity value and one or more vehicle accessories are activated to discharge the battery to a first charge level. When the first level of charge is reached, a generator in the vehicle is started and used to charge the battery to a second level of charge, after which the battery capacity value can be determined and stored. According to the exemplary embodiments, the vehicle includes a controller that is set up so that a battery is discharged and charged in order to determine a capacity value of the battery. A plurality of devices are configured to be activated and deactivated in response to the controller to discharge the battery while a generator charges the battery in response to the controller so that the controller can determine the battery capacity value.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Verfahren, ein Computerprogrammprodukt sowie ein Überwachungssystem zu schaffen, mittels welchen verbessert der Alterungszustand eines Batteriemoduls eines elektrischen Energiespeichers bestimmt werden kann.The object of the present invention is to create a method, a computer program product and a monitoring system by means of which the aging state of a battery module of an electrical energy store can be determined in an improved manner.

Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren, ein Computerprogrammprodukt sowie ein Überwachungssystem gemäß den unabhängigen Patentansprüchen gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungsformen sind in den Unteransprüchen angegeben.This object is achieved by a method, a computer program product and a monitoring system according to the independent patent claims. Advantageous embodiments are specified in the dependent claims.

Ein Aspekt der Erfindung betrifft ein Verfahren zum Bestimmen eines Alterungszustands zumindest eines Batteriemoduls eines elektrischen Energiespeichers mittels eines Überwachungssystems des elektrischen Energiespeichers, bei welchem auf Basis einer Impedanzanalyse des zumindest einen Batteriemoduls mittels einer elektronischen Recheneinrichtung des Überwachungssystems der Alterungszustand bestimmt wird.One aspect of the invention relates to a method for determining the aging status of at least one battery module of an electrical energy storage device using a monitoring system for the electrical energy storage device, in which the aging status is determined on the basis of an impedance analysis of the at least one battery module using an electronic computing device of the monitoring system.

Es ist dabei vorgesehen, dass ein vorgegebener ohmscher Widerstand für die Impedanzanalyse durch eine Heizstruktur des elektrischen Energiespeichers bereitgestellt wird und ein Stromimpuls durch die Heizstruktur und das zumindest eine Batteriemodul gesendet wird, wobei mittels der elektronischen Recheneinrichtung unter Berücksichtigung einer Spannungsantwort des zumindest einen Batteriemoduls in Abhängigkeit von dem Stromimpuls und des vorgegebenen ohmschen Widerstands die Impedanzanalyse durchgeführt wird und der Alterungszustand bestimmt wird.It is provided that a predetermined ohmic resistance for the impedance analysis is provided by a heating structure of the electrical energy storage device and a current pulse is sent through the heating structure and the at least one battery module, with the electronic computing device taking into account a voltage response of the at least one battery module as a function from the current pulse and of the specified ohmic resistance, the impedance analysis is carried out and the aging condition is determined.

Insbesondere kann somit auf Basis der Impedanzanalyse der Alterungszustand verbessert bestimmt werden. Zur Impedanzanalyse ist hierbei ein bekannter ohmscher Widerstand notwendig, um entsprechend in Abhängigkeit von dem Stromimpuls die Spannungsantwort zu bestimmen. Hierbei wird nun der ohmsche Widerstand der bereits verbauten Heizstruktur genutzt, um die Impedanzanalyse durchzuführen. Mit anderen Worten wird kein zusätzlicher ohmscher Widerstand verbaut, um die Impedanzanalyse durchführen zu müssen. Es wird der vorgegebene und bekannte ohmsche Widerstand der Heizstruktur genutzt, um das Verfahren durchführen zu können. Somit kann vereinfacht und bauteilreduziert das Verfahren durchgeführt werden.In particular, the state of aging can thus be better determined on the basis of the impedance analysis. A known ohmic resistance is required for the impedance analysis in order to determine the voltage response as a function of the current pulse. Here, the ohmic resistance of the already installed heating structure is used to carry out the impedance analysis. In other words, no additional ohmic resistance is installed in order to have to carry out the impedance analysis. The specified and known ohmic resistance of the heating structure is used in order to be able to carry out the method. The method can thus be carried out in a simplified manner and with fewer components.

Alternativ kann beispielsweise auch ein Spannungsimpuls durch die Heizstruktur und das Batteriemodul gesendet werden, wobei dann wiederum die Stromantwort gemessen werden kann und somit auf Basis dieser Impedanzanalyse wiederum der Alterungszustand bestimmt werden kann.Alternatively, for example, a voltage pulse can also be sent through the heating structure and the battery module, in which case the current response can then in turn be measured and the aging state can thus in turn be determined on the basis of this impedance analysis.

Insbesondere nutzt dabei die Erfindung, dass aufgrund des Alterungszustands sich bei beispielsweise Lithium-Ionen-Batteriezellen die chemischen Eigenschaften dieser Lithiumlonen-Batteriezellen ändern, wobei diese Änderungen durch die Impedanzanalyse wiederum gemessen werden können. Insbesondere wird dabei ein Stromimpuls sowohl durch die Heizstruktur als auch durch das Batteriemodul gesendet, beispielsweise 5 Sekunden, 10 Sekunden, 15 Sekunden, 20 Sekunden, 25 Sekunden, 30 Sekunden oder mehr als 30 Sekunden, wobei dann wiederum die Spannungsantwort erfasst werden kann. Auf Basis des bekannten und vorgegebenen Widerstands der Heizstruktur und auf Basis der dann erfassten Spannungsantwort kann dann wiederum auf den chemischen Zellzustand geschlossen werden. Insbesondere kann dann wiederum der Alterungszustand auf Basis des Zellzustands geschlossen werden.In particular, the invention makes use of the fact that the chemical properties of lithium-ion battery cells, for example, change due to the aging state of lithium-ion battery cells, and these changes can in turn be measured by the impedance analysis. In particular, a current pulse is sent both through the heating structure and through the battery module, for example 5 seconds, 10 seconds, 15 seconds, 20 seconds, 25 seconds, 30 seconds or more than 30 seconds, in which case the voltage response can then in turn be recorded. On the basis of the known and specified resistance of the heating structure and on the basis of the voltage response then recorded, the chemical cell state can then in turn be inferred. In particular, the aging state can then in turn be concluded on the basis of the cell state.

Es kann dann beispielsweise vorgesehen sein, dass entsprechende Betriebsstrategien zum Betreiben des elektrischen Energiespeichers in Abhängigkeit des bestimmten Alterungszustands angepasst werden können. Beispielsweise können entsprechende Ladestrategien für den elektrischen Energiespeicher in Abhängigkeit des Alterungszustands angepasst werden. Ferner kann beispielsweise einem Nutzer des elektrischen Energiespeichers mitgeteilt werden, ob ein Austausch des elektrischen Energiespeichers notwendig ist oder ob dieser noch weiterhin genutzt werden kann. Des Weiteren können Abnormalitäten in der Alterung durch den Alterungszustand der Batteriezelle beziehungsweise des Batteriemoduls ebenfalls bestimmt werden. Der Alterungszustand des Batteriemoduls beziehungsweise der Batteriezelle kann auch als sogenannter State of Health (SoH) bezeichnet werden.It can then be provided, for example, that corresponding operating strategies for operating the electrical energy store can be adapted as a function of the determined aging condition. For example, corresponding charging strategies for the electrical energy store can be adapted depending on the aging status. Furthermore, for example, a user of the electrical energy store can be informed whether the electrical energy store needs to be replaced or whether it can still be used. Furthermore, abnormalities in the aging can also be determined by the aging state of the battery cell or the battery module. The aging status of the battery module or the battery cell can also be referred to as the so-called State of Health (SoH).

Insbesondere kann ein Batteriemodul vorliegend aus zumindest einer Batteriezelle oder aus einer Vielzahl von parallel oder in Serie geschalteten Batteriezellen ausgebildet sein. Das Batteriemodul weist dann wiederum die Heizstruktur auf, wobei diese wiederum zum Beheizen des Batteriemoduls ausgebildet ist, beispielsweise auf 25°C. Insbesondere bei 25°C weist das Batteriemodul eine verbesserte Leistungskapazität auf. Bei dem elektrischen Energiespeicher kann es sich bevorzugt um einen elektrischen Energiespeicher eines zumindest teilweise elektrisch betriebenen Kraftfahrzeugs beziehungsweise eines vollelektrisch betriebenen Kraftfahrzeugs handeln. Insbesondere kann der elektrische Energiespeicher somit auch als Hochvoltbatteriespeicher bezeichnet werden. Der elektrische Energiespeicher kann dabei als Traktionsbatterie für einen elektrischen Antrieb des zumindest teilweise elektrisch betriebenen Kraftfahrzeugs ausgebildet sein. Alternativ oder ergänzend kann der elektrische Energiespeicher auch für das Bordnetz des Kraftfahrzeugs ausgebildet sein.In particular, a battery module can be formed from at least one battery cell or from a large number of battery cells connected in parallel or in series. The battery module then in turn has the heating structure, which in turn is designed to heat the battery module, for example to 25°C. In particular, at 25°C, the battery module has an improved performance capacity. The electrical energy store can preferably be an electrical energy store of an at least partially electrically operated motor vehicle or of a fully electrically operated motor vehicle. In particular, the electrical energy store can thus also be referred to as a high-voltage battery store. The electrical energy store can be designed as a traction battery for an electrical drive of the at least partially electrically operated motor vehicle. Alternatively or in addition, the electrical energy store can also be designed for the on-board network of the motor vehicle.

Insbesondere schlägt somit die Erfindung vor, dass die Heizstruktur im Hochvolt-Speicher als definierter ohmscher Verbraucher genutzt wird, um eine definierte Spannungsantwort der Lithium-Ionen-Batteriezelle zu erzwingen und diese als Indikation der Impedanz und des ohmschen Widerstands zu verwenden. Aus der Impedanz lässt sich der Alterungszustand des Batteriemoduls schließen und Abnormalitäten in der Alterung frühzeitig erkennen. Durch die Heizung ist es zunächst möglich, beispielsweise die Batteriezellen auf eine definierte Temperatur zu bringen. Dies ist ein wichtiger Schritt, da die Impedanz bei Lithium-Ionen-Zellen stark temperaturabhängig ist.In particular, the invention therefore proposes that the heating structure in the high-voltage storage device is used as a defined ohmic consumer in order to force a defined voltage response from the lithium-ion battery cell and to use this as an indication of the impedance and the ohmic resistance. The aging status of the battery module can be deduced from the impedance and abnormalities in aging can be detected at an early stage. The heating initially makes it possible, for example, to bring the battery cells to a defined temperature. This is an important step because the impedance of lithium-ion cells is highly temperature-dependent.

Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltungsform wird mittels eines Temperatursensors des Überwachungssystems eine aktuelle Temperatur des zumindest einen Batteriemoduls erfasst und bei der Bestimmung des Alterungszustands berücksichtigt. Insbesondere ist die Impedanz abhängig von der Temperatur des Batteriemoduls beziehungsweise der Batteriezellen innerhalb des Batteriemoduls. Durch die Erfassung der Temperatur kann wiederum zuverlässig der Alterungszustand bestimmt werden.According to an advantageous embodiment, a current temperature of the at least one battery module is detected by means of a temperature sensor of the monitoring system and taken into account when determining the state of health. In particular, the impedance depends on the temperature of the battery module or the battery cells within the battery module. By detecting the temperature, the state of aging can in turn be reliably determined.

Weiterhin vorteilhaft ist, wenn mittels der Heizstruktur das zumindest eine Batteriemodul zeitlich vor dem Durchführen der Impedanzanalyse auf eine vorgegebene Temperatur des Batteriemoduls vorgeheizt wird. Beispielsweise kann das Batteriemodul auf 25°C vorgeheizt werden. Hierbei handelt es sich beispielsweise um eine Nutzungstemperatur, welche auch im Betrieb des Kraftfahrzeugs einzuhalten ist. Somit kann unter vorgegebenen Umgebungsbedingungen, nämlich beispielsweise unter der bekannten Temperatur und dem bekannten ohmschen Widerstand, zuverlässig die Impedanzanalyse durchgeführt werden, wodurch sehr zuverlässig und detailgenau der Alterungszustand des Batteriemoduls erfasst werden kann.It is also advantageous if the at least one battery module is brought to a predefined temperature of the battery module by means of the heating structure before the impedance analysis is carried out is preheated. For example, the battery module can be preheated to 25°C. This is, for example, a usage temperature that must also be maintained when the motor vehicle is in operation. The impedance analysis can thus be carried out reliably under predetermined environmental conditions, namely, for example, under the known temperature and the known ohmic resistance, as a result of which the aging state of the battery module can be recorded very reliably and in great detail.

Ebenfalls vorteilhaft ist, wenn zeitlich nach dem Vorheizen und zeitlich vor dem Durchführen der Impedanzanalyse eine Relaxationsphase für das zumindest eine Batteriemodul bereitgestellt wird. Bei der Relaxationsphase handelt es sich insbesondere um eine sogenannte unbestromte Wartezeit, welche beispielsweise zwischen 5 und 15 Minuten sein kann. Beispielsweise kann 5 Minuten eine thermische Relaxation durchgeführt werden und 5 bis 10 Minuten ein sogenannter Open Circuit Voltage (OCV)-Ausgleich realisiert werden. Insbesondere können damit definierte Startbedingungen realisiert werden, wobei dies dann wiederum bei einem bekannten Ladezustand (State of Charge - SoC) mit bekannter Temperatur durchgeführt werden kann. Bei den vorgestellten Zeiträumen handelt es sich lediglich um beispielhafte Zeiträume.It is also advantageous if a relaxation phase is provided for the at least one battery module after the preheating and before the impedance analysis is carried out. The relaxation phase is in particular what is known as a waiting time without current, which can be between 5 and 15 minutes, for example. For example, a thermal relaxation can be carried out for 5 minutes and a so-called open circuit voltage (OCV) compensation can be realized for 5 to 10 minutes. In particular, defined starting conditions can thus be implemented, in which case this can then in turn be carried out with a known state of charge (State of Charge—SoC) with a known temperature. The time periods presented are only exemplary time periods.

In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltungsform wird ein aktueller Ladezustand des zumindest einen Batteriemoduls bei der Bestimmung des Alterungszustands berücksichtigt. Insbesondere kann somit auch unabhängig von entsprechenden Werkstattbesuchen die Bestimmung des Alterungszustands, beispielsweise wöchentlich, durchgeführt werden. Insbesondere wird dann wiederum der aktuelle Ladezustand, der auch als State of Charge bezeichnet wird, bestimmt und bei der Impedanzanalyse mitberücksichtigt.In a further advantageous embodiment, a current state of charge of the at least one battery module is taken into account when determining the aging state. In particular, the determination of the aging condition can also be carried out, for example weekly, independently of corresponding workshop visits. In particular, the current state of charge, which is also referred to as the state of charge, is then in turn determined and taken into account in the impedance analysis.

In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltungsform wird eine aktuelle Temperatur der Heizstruktur mittels eines Temperatursensors erfasst und die aktuelle Temperatur der Heizstruktur bei der Bestimmung des Alterungszustands berücksichtigt. Insbesondere ändert sich der ohmsche Widerstand auch temperaturabhängig. Durch die Bestimmung der Temperatur der Heizstruktur kann somit zuverlässig der ohmsche Widerstand der Heizstruktur ebenfalls bestimmt werden und bei der Bestimmung des Alterungszustands berücksichtigt werden, wodurch sehr detailliert der Alterungszustand bestimmt werden kann.In a further advantageous embodiment, a current temperature of the heating structure is detected by means of a temperature sensor and the current temperature of the heating structure is taken into account when determining the state of aging. In particular, the ohmic resistance also changes as a function of temperature. By determining the temperature of the heating structure, the ohmic resistance of the heating structure can thus also be reliably determined and taken into account when determining the aging state, as a result of which the aging state can be determined in great detail.

Weiterhin vorteilhaft ist, wenn der elektrische Energiespeicher mit zumindest einem weiteren Batteriemodul mit einer weiteren Heizstruktur bereitgestellt wird, wobei mittels Energie des Batteriemoduls die weitere Heizstruktur betrieben wird oder mittels Energie des weiteren Batteriemoduls die Heizstruktur betrieben wird. Somit ist es ermöglicht, dass beispielsweise mittels des Batteriemoduls das weitere Batteriemodul beheizt wird, wodurch kein elektrischer Energieverlust innerhalb des weiteren Batteriemoduls zu verzeichnen ist. Mit dem weiteren Batteriemodul kann dann wiederum das Batteriemodul beheizt werden, so dass innerhalb des Batteriemoduls während der Impedanzanalyse kein elektrischer Verlust zu verzeichnen ist. Dadurch kann eine zuverlässige und verbesserte Impedanzanalyse für das Batteriemodul und das weitere Batteriemodul bereitgestellt werden. Insbesondere, sollte beispielsweise die Heizstruktur auf mehrere Bereiche innerhalb des elektrischen Energiespeichers verteilt sein, so kann beispielsweise das Batteriemodul mit der weiteren Heizstruktur aktiviert werden, womit die Zelltemperatur innerhalb des weiteren Batteriemoduls nahezu unverändert bleibt. Somit kann eine verbesserte Diagnose des Batteriemoduls realisiert werden. Es kann dann wiederum bei einem nächsten Vorgang beispielsweise der umgekehrte Fall eintreten, wobei dann wiederum das weitere Batteriemodul mit der Heizstruktur aktiviert wird und die Diagnose des Batteriemoduls realisiert werden kann.It is also advantageous if the electrical energy store is provided with at least one additional battery module with an additional heating structure, the additional heating structure being operated using energy from the battery module or the heating structure being operated using energy from the additional battery module. It is thus possible for the further battery module to be heated, for example by means of the battery module, as a result of which there is no loss of electrical energy within the further battery module. The battery module can then in turn be heated with the additional battery module, so that no electrical loss is recorded within the battery module during the impedance analysis. As a result, a reliable and improved impedance analysis for the battery module and the additional battery module can be provided. In particular, if, for example, the heating structure should be distributed over several areas within the electrical energy store, the battery module with the additional heating structure can be activated, for example, so that the cell temperature within the additional battery module remains almost unchanged. Improved diagnosis of the battery module can thus be implemented. The opposite case can then occur, for example, in the next process, in which case the further battery module with the heating structure is then activated and the diagnosis of the battery module can be implemented.

Es kann dabei weiterhin vorgesehen sein, dass beispielsweise auch bei der Impedanzanalyse des weiteren Batteriemoduls, um beispielsweise das Vorheizen auf 25 °C des weiteren Batteriemoduls durchzuführen, auch eine Impedanzanalyse des Batteriemoduls, bei beispielsweise abweichenden 35°C durchgeführt wird, wobei dies lediglich als Verifikation für die eigentliche Impedanzanalyse durchgeführt werden kann. Es kann dann vorgesehen sein, dass bei einer weiteren Impedanzanalyse dann wiederum umgekehrt die Temperierung stattfindet.It can also be provided that, for example, during the impedance analysis of the additional battery module, for example to preheat the additional battery module to 25° C., an impedance analysis of the battery module is also carried out, for example at a different 35° C., this only being used as a verification can be performed for the actual impedance analysis. It can then be provided that in a further impedance analysis the temperature control takes place in reverse.

Ferner hat es sich als vorteilhaft erwiesen, wenn nach der Impedanzanalyse ein Ladungsausgleich zwischen dem Batteriemodul und dem weiteren Batteriemodul durchgeführt wird. Insbesondere, da beispielsweise die Impedanzanalyse beziehungsweise die Heizstruktur durch die Energie des weiteren Energiemoduls verbraucht wurde, kann es vorkommen, dass nun das Batteriemodul und das weitere Batteriemodul unterschiedliche Ladezustände aufweisen, so dass ein Ladungsausgleich vorgesehen sein kann. Dadurch ist es ermöglicht, dass beide Batteriemodule auch nach der Impedanzanalyse gleiche Ladezustände aufweisen.Furthermore, it has proven to be advantageous if, after the impedance analysis, charge equalization is carried out between the battery module and the additional battery module. In particular, since, for example, the impedance analysis or the heating structure was consumed by the energy of the additional energy module, it can happen that the battery module and the additional battery module now have different states of charge, so that charge equalization can be provided. This makes it possible for both battery modules to have the same state of charge even after the impedance analysis.

Bei dem vorgestellten Verfahren handelt es sich insbesondere um ein computerimplementiertes Verfahren. Es betreffen daher weitere Aspekte der Erfindung ein Computerprogrammprodukt mit Programmcodemitteln, welche eine elektronische Recheneinrichtung dazu veranlassen, wenn die Programmcodemittel von der elektronischen Recheneinrichtung abgearbeitet werden, ein Verfahren nach dem vorhergehenden Aspekt durchzuführen. Insbesondere betrifft daher ein weiterer Aspekt der Erfindung auch ein computerlesbares Speichermedium mit dem Computerprogrammprodukt.The method presented is in particular a computer-implemented method. Further aspects of the invention therefore relate to a computer program product with program code means, which cause an electronic computing device to do so when the program code means from the electronic computing device direction are processed to carry out a method according to the preceding aspect. In particular, a further aspect of the invention therefore also relates to a computer-readable storage medium with the computer program product.

Ferner betrifft die Erfindung auch ein Überwachungssystem eines elektrischen Energiespeichers mit zumindest dem einen Batteriemodul, wobei das Überwachungssystem zumindest eine elektronische Recheneinrichtung aufweist und wobei das Überwachungssystem zum Durchführen eines Verfahrens nach dem vorhergehenden Aspekt ausgebildet ist. Insbesondere wird das Verfahren mittels des Überwachungssystems durchgeführt. Das Überwachungssystem kann auch als Teil eines sogenannten Batteriemanagementsystem (BMS) ausgebildet sein.The invention also relates to a monitoring system for an electrical energy store with at least one battery module, the monitoring system having at least one electronic computing device and the monitoring system being designed to carry out a method according to the preceding aspect. In particular, the method is carried out using the monitoring system. The monitoring system can also be designed as part of a so-called battery management system (BMS).

Weiterhin betrifft die Erfindung auch ein zumindest teilweise elektrisch betriebenes Kraftfahrzeug mit einem Überwachungssystem nach dem vorhergehenden Aspekt. Das Kraftfahrzeug kann auch als vollelektrisch betriebenes Kraftfahrzeug bereitgestellt werden.Furthermore, the invention also relates to an at least partially electrically operated motor vehicle with a monitoring system according to the preceding aspect. The motor vehicle can also be provided as a fully electrically operated motor vehicle.

Vorteilhafte Ausgestaltungsformen des Verfahrens sind als vorteilhafte Ausgestaltungsformen des Computerprogrammprodukts, des computerlesbaren Speichermediums, des Überwachungssystems sowie des Kraftfahrzeugs anzusehen. Das Überwachungssystem sowie das Kraftfahrzeug weisen dazu gegenständliche Merkmale auf, welche eine Durchführung des Verfahrens und eine vorteilhafte Ausgestaltungsform davon ermöglichen.Advantageous configurations of the method are to be regarded as advantageous configurations of the computer program product, the computer-readable storage medium, the monitoring system and the motor vehicle. For this purpose, the monitoring system and the motor vehicle have specific features which enable the method and an advantageous embodiment thereof to be carried out.

Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen, den Figuren und der Figurenbeschreibung. Die vorstehend in der Beschreibung genannten Merkmale und Merkmalskombinationen sowie die nachfolgend in der Figurenbeschreibung genannten und/oder in den Figuren alleine gezeigten Merkmale und Merkmalskombinationen sind nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar.Further features of the invention result from the claims, the figures and the description of the figures. The features and combinations of features mentioned above in the description and the features and combinations of features mentioned below in the description of the figures and/or shown alone in the figures can be used not only in the combination specified in each case, but also in other combinations or on their own.

Die Erfindung wird nun anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels sowie unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:

1 eine schematische Seitenansicht einer Ausführungsform eines Kraftfahrzeugs mit einer Ausführungsform eines elektrischen Energiespeichers mit einer Ausführungsform eines Überwachungssystems;
2 ein schematisches Ablaufdiagramm gemäß einer Ausführungsform des Verfahrens.
3 eine schematische Draufsicht auf eine Ausführungsform eines elektrischen Energiespeichers; und
4 eine weitere schematische Draufsicht auf eine weitere Ausführungsform eines Energiespeichers.

The invention will now be explained in more detail using a preferred exemplary embodiment and with reference to the drawings. Show it:

1 a schematic side view of an embodiment of a motor vehicle with an embodiment of an electrical energy store with an embodiment of a monitoring system;
2 a schematic flow chart according to an embodiment of the method.
3 a schematic plan view of an embodiment of an electrical energy storage device; and
4 a further schematic plan view of a further embodiment of an energy store.

In den Figuren sind gleiche oder funktionsgleiche Elemente mit gleichen Bezugszeichen versehen.Elements that are the same or have the same function are provided with the same reference symbols in the figures.

1 zeigt eine schematische Seitenansicht einer Ausführungsform eines Kraftfahrzeugs 10. Das Kraftfahrzeug 10 weist zumindest einen elektrischen Energiespeicher 12 auf. Das Kraftfahrzeug 10 ist insbesondere zumindest teilweise elektrisch betrieben beziehungsweise vollelektrisch betrieben. Der elektrische Energiespeicher 12 kann hierzu als Traktionsbatterie ausgebildet sein und beispielsweise eine elektrische Antriebseinrichtung des zumindest teilweise elektrisch betriebenen Kraftfahrzeugs 10 antreiben. Ferner kann der elektrische Energiespeicher 12 auch für ein Bordnetz des Kraftfahrzeugs 10 ausgebildet sein. 1 1 shows a schematic side view of an embodiment of a motor vehicle 10. Motor vehicle 10 has at least one electrical energy store 12. FIG. Motor vehicle 10 is in particular at least partially electrically operated or fully electrically operated. For this purpose, the electrical energy store 12 can be in the form of a traction battery and, for example, can drive an electrical drive device of the at least partially electrically operated motor vehicle 10 . Furthermore, the electrical energy store 12 can also be designed for an on-board network of the motor vehicle 10 .

Der elektrische Energiespeicher 12 weist vorliegend insbesondere ein Batteriemodul 14 sowie ein weiteres Batteriemodul 16 auf. Ferner weist der elektrische Energiespeicher 12 ein Überwachungssystem 18 auf, wobei das Überwachungssystem 18 zumindest eine elektronische Recheneinrichtung 20 aufweisen kann. Das Überwachungssystem 18 kann auch als Teil eines sogenannten Batteriemanagementsystems (BMS) ausgebildet sein.In the present case, the electrical energy store 12 has in particular a battery module 14 and a further battery module 16 . Furthermore, the electrical energy store 12 has a monitoring system 18 , it being possible for the monitoring system 18 to have at least one electronic computing device 20 . The monitoring system 18 can also be designed as part of a so-called battery management system (BMS).

2 zeigt ein schematisches Ablaufdiagramm gemäß einer Ausführungsform des Verfahrens. Insbesondere zeigt die 2 ein Verfahren zum Bestimmen eines Alterungszustands zumindest eines Batteriemoduls 14, 16 des elektrischen Energiespeichers 12 mittels des Überwachungssystems 18, bei welchem auf Basis einer Impedanzanalyse des zumindest einen Batteriemoduls 14, 16 mittels der elektronischen Recheneinrichtung 20 des Überwachungssystems 18 der Alterungszustand bestimmt wird. 2 shows a schematic flow chart according to an embodiment of the method. In particular, the 2 a method for determining the aging status of at least one battery module 14, 16 of the electrical energy store 12 using the monitoring system 18, in which the aging status is determined on the basis of an impedance analysis of the at least one battery module 14, 16 using the electronic computing device 20 of the monitoring system 18.

Es dabei vorgesehen, dass ein vorgegebener ohmscher Widerstand 24 (3) für die Impedanzanalyse durch eine Heizstruktur 26 (3) des elektrischen Energiespeichers 12 bereitgestellt wird und ein Stromimpuls durch die Heizstruktur 26 und das zumindest eine Batteriemodul 14, 16 gesendet wird, wobei mittels der elektronischen Recheneinrichtung 20 unter Berücksichtigung einer Spannungsantwort des zumindest einen Batteriemoduls 14, 16 in Abhängigkeit von dem Stromimpuls und des vorgegebenen ohmschen Widerstands 26 die Impedanzanalyse durchgeführt wird und der Alterungszustand bestimmt wird.It is provided that a predetermined ohmic resistance 24 ( 3 ) for impedance analysis by a heating structure 26 ( 3 ) of the electrical energy store 12 is provided and a current pulse is sent through the heating structure 26 and the at least one battery module 14, 16, with the electronic computing device 20 taking into account a voltage response of the at least one battery module 14, 16 as a function of the current pulse and the specified ohmic resistance 26 the Impedance analysis is performed and the aging condition is determined.

Insbesondere zeigt die 2, dass beispielsweise in einem ersten Schritt S1 die Heizstruktur 24 aktiviert wird und das zumindest eine Batteriemodul 14, 16 vorgeheizt wird, beispielsweise auf 25°C. Somit ist vorgesehen, dass mittels der Heizstruktur 24 das zumindest eine Batteriemodul 14, 16 zeitlich vor der Durchführung der Impedanzanalyse auf eine vorgegebene Temperatur des Batteriemoduls 14, 16 vorgeheizt wird. In einem zweiten Schritt S2 kann dann wiederum eine Relaxationsphase durchgeführt werden. Hierbei kann es sich um eine Zeit handeln, in welcher die Batteriemodule 14, 16 unbestromt sind. Beispielsweise kann dies zwischen 5 und 15 Minuten sein, wobei 5 Minuten eine thermische Relaxation durchgeführt wird und beispielsweise 5 bis 10 Minuten ein sogenannter Open Circuit Voltage-Ausgleich realisiert wird. Dadurch können definierte Startbedingungen hergestellt werden, wobei insbesondere ein bekannter Ladezustand, ein sogenannter State of Charge sowie eine bekannte Temperatur genutzt werden.In particular, the 2 that, for example, in a first step S1, the heating structure 24 is activated and the at least one battery module 14, 16 is preheated, for example to 25 ° C. Provision is thus made for the at least one battery module 14, 16 to be preheated to a predetermined temperature of the battery module 14, 16 by means of the heating structure 24 before the impedance analysis is carried out. A relaxation phase can then in turn be carried out in a second step S2. This can be a time in which the battery modules 14, 16 are not supplied with current. For example, this can be between 5 and 15 minutes, thermal relaxation being carried out for 5 minutes and so-called open circuit voltage equalization being realized for 5 to 10 minutes, for example. As a result, defined starting conditions can be established, with a known state of charge, a so-called state of charge and a known temperature being used in particular.

Insbesondere ist somit vorgesehen, dass beispielsweise mittels eines Temperatursensors 28 (3) des Überwachungssystems 18 eine aktuelle Temperatur des zumindest einen Batteriemoduls 14, 16 erfasst wird und bei der Bestimmung des Alterungszustands berücksichtigt wird. Ferner ist vorgesehen, dass zeitlich nach dem Vorheizen und zeitlich vor dem Durchführen der Impedanzanalyse die Relaxationsphase für das zumindest eine Batteriemodul 14, 16 bereitgestellt wird. Des Weiteren wird ein aktueller Ladezustand des zumindest einen Batteriemoduls 14, 16 bei der Bestimmung des Alterungszustands berücksichtigt. Ferner kann auch vorgesehen sein, dass eine aktuelle Temperatur der Heizstruktur 26 mittels des Temperatursensors 28 oder eines weiteren Temperatursensors erfasst wird und die aktuelle Temperatur der Heizstruktur 26 bei der Bestimmung des Alterungszustands berücksichtigt wird.In particular, it is therefore provided that, for example, by means of a temperature sensor 28 ( 3 ) of the monitoring system 18, a current temperature of the at least one battery module 14, 16 is detected and taken into account when determining the state of health. Provision is also made for the relaxation phase to be provided for the at least one battery module 14, 16 after the preheating and before the impedance analysis is carried out. Furthermore, a current state of charge of the at least one battery module 14, 16 is taken into account when determining the state of health. Furthermore, it can also be provided that a current temperature of the heating structure 26 is detected by means of the temperature sensor 28 or a further temperature sensor and the current temperature of the heating structure 26 is taken into account when determining the aging state.

In einem dritten Schritt S3 wird dann wiederum der Stromimpuls, insbesondere der Entladestromimpuls, beispielsweise zwischen 10 bis 30 Sekunden auf die Heizstruktur 26 sowie das Batteriemodul 14, 18 gesendet, wobei hierbei die Heizstruktur 26 aktiviert wird und dabei der ohmsche Widerstand 24 sowie die bekannte Temperatur zu verzeichnen sind.In a third step S3, the current pulse, in particular the discharge current pulse, is then sent to the heating structure 26 and the battery module 14, 18, for example between 10 and 30 seconds, with the heating structure 26 being activated and the ohmic resistance 24 and the known temperature are to be recorded.

In einem vierten Schritt S4 wiederum erfolgt die Auswertung der Spannungsantwort des Batteriemoduls 14, 16 beziehungsweise deren Batteriezellen. Die Spannungsantwort wird dann wiederum in Abhängigkeit von dem ohmschen Widerstand 24 und dem Stromimpuls ausgewertet, wobei dies eine Indikation für die Impedanz ist.In a fourth step S4, in turn, the voltage response of the battery module 14, 16 or their battery cells is evaluated. The voltage response is then in turn evaluated as a function of the ohmic resistance 24 and the current pulse, this being an indication of the impedance.

Im vorliegenden Beispiel kann ferner in einem fünften Schritt S5 beispielsweise ein Ladungsausgleich für das Batteriemodul 14 und das weitere Batteriemodul 16 realisiert werden, sollte beispielsweise gemäß einem Ausführungsbeispiel der elektrische Energiespeicher 12 mit zumindest dem weiteren Batteriemodul 16 und einer weiteren Heizstruktur 30 (4) bereitgestellt werden, wobei mittels Energie des Batteriemoduls 14 das weitere Batteriemodul 16 über die weitere Heizstruktur 30 beheizt wird oder mittels Energie des weiteren Batteriemoduls 16 das Batteriemodul 14 über die Heizstruktur 26 beheizt wird. Wie bereits erwähnt kann dann nach der Impedanzanalyse, wie im fünften Schritt S5 gezeigt, ein Ladungsausgleich zwischen dem Batteriemodul 14 und dem weiteren Batteriemodul 16 durchgeführt werden.In the present example, charge equalization for the battery module 14 and the further battery module 16 can also be implemented in a fifth step S5, for example if, according to one exemplary embodiment, the electrical energy store 12 should have at least the further battery module 16 and a further heating structure 30 ( 4 ) are provided, wherein the further battery module 16 is heated via the further heating structure 30 by means of energy from the battery module 14 or the battery module 14 is heated via the heating structure 26 by means of energy from the further battery module 16 . As already mentioned, charge equalization between the battery module 14 and the additional battery module 16 can then be carried out after the impedance analysis, as shown in the fifth step S5.

3 zeigt eine schematische Draufsicht auf eine Ausführungsform des elektrischen Energiespeichers 12 mit zumindest dem einen Batteriemodul 14. Vorliegend weist der elektrische Energiespeicher 12 einen Pluspol 32 sowie einen Minuspol 34 auf. Beispielsweise kann der elektrische Energiespeicher 12 eine Spannung von 800 Volt bereitstellen und somit als Hochvolt-Energiespeicher ausgebildet sein. Insbesondere kann über entsprechende Schaltelemente 36 die Heizstruktur 26 zugeschaltet werden. Die Heizstruktur 26 kann dabei sowohl im oder lediglich am elektrischen Energiespeicher 12 ausgebildet sein. Die Versorgung, wie in der 3 gezeigt, erfolgt dabei insbesondere aus dem Batteriemodul 14 beziehungsweise aus den jeweiligen Batteriezellen des Batteriemoduls 14 selbst, wobei dadurch beispielsweise die elektrische Energie nicht für das elektrische Bordnetz des Kraftfahrzeugs 10 freigeschaltet werden muss. Bei der Heizstruktur 26 kann es sich sowohl um eine Zwischenzellheizung, beispielsweise ausgebildet als Heizmatte, in den Zellgehäusen handeln als auch um eine zellinterne Heizung, zum Beispiel eine Heizmatte innerhalb der Zellen oder zwischen den Elektroden. Ferner kann die Heizstruktur 26 auch als sogenannter Durchlauferhitzer für Kühlflüssigkeit ausgebildet sein. 3 shows a schematic plan view of an embodiment of the electrical energy store 12 with at least one battery module 14. In the present case, the electrical energy store 12 has a positive pole 32 and a negative pole 34. For example, the electrical energy store 12 can provide a voltage of 800 volts and thus be designed as a high-voltage energy store. In particular, the heating structure 26 can be switched on via corresponding switching elements 36 . In this case, the heating structure 26 can be formed both in or only on the electrical energy store 12 . The supply, as in the 3 shown, takes place in particular from the battery module 14 or from the respective battery cells of the battery module 14 itself, whereby, for example, the electrical energy does not have to be activated for the electrical system of the motor vehicle 10. The heating structure 26 can be either an intercell heater, for example designed as a heating mat, in the cell housings or a cell-internal heater, for example a heating mat inside the cells or between the electrodes. Furthermore, the heating structure 26 can also be designed as a so-called flow heater for coolant.

4 zeigt den elektrischen Energiespeicher 12 mit der Ausgestaltungsform mit den zwei Batteriemodulen 14, 16. Jedes der Batteriemodule 14, 16 kann dann beispielsweise 400 Volt bereitstellen. Diese können dann wiederum an den jeweiligen Polen miteinander verknüpft sein, um entsprechende Leistungsbereiche herstellen zu können. Beispielsweise ist vorliegend der Pluspol 36 des Batteriemoduls 14 mit dem Minuspol 34 des weiteren Batteriemoduls 16 verknüpft. Insbesondere ist vorliegend gezeigt, dass ein Ladungsausgleich für die beiden Batteriemodule 14, 16 nach einer jeweiligen Impedanzanalyse durchgeführt werden kann. Ferner ist insbesondere gezeigt, dass ein jeweiliges Batteriemodul 14, 16 jeweilige Schaltelemente 36 aufweisen kann, um eine Stromfreiheit herstellen zu können. Insbesondere zeigt somit die 4, dass ein jeweiliges Batteriemodul 14, 16 eine eigene Heizstruktur 26, 30 aufweisen kann. Beispielsweise kann dann vorgesehen sein, dass zum Beheizen des Batteriemoduls 14 Energie des weiteren Batteriemoduls 16 genutzt wird, wodurch die Modultemperatur des weiteren Batteriemoduls 16 nahezu unverändert bleibt. Es kann die Diagnose beispielsweise bei 25°C des weiteren Batteriemoduls 16 durchgeführt werden. Um die Diagnose des Batteriemoduls 14 durchführen zu können, wird dann wiederum die Heizstruktur 30 des weiteren Batteriemoduls 16 aktiviert. Die Energie für den Heizvorgang wird dabei aus dem Batteriemodul 14 genutzt. Die Diagnose im Batteriemodul 14 wird hierbei bei einer anderen Temperatur, zum Beispiel 35°C durchgeführt. Dabei kann ein Ladungsausgleich vom weiteren Batteriemodul 16 realisiert werden. Im nächsten Durchgang wird dann wiederum das weitere Batteriemodul 16 bei 35°C analysiert und das Batteriemodul 14 beispielsweise bei 25°C analysiert. 4 shows the electrical energy store 12 with the embodiment with the two battery modules 14, 16. Each of the battery modules 14, 16 can then provide 400 volts, for example. These can then in turn be linked to each other at the respective poles in order to be able to produce corresponding power ranges. For example, in the present case the positive pole 36 of the battery module 14 is linked to the negative pole 34 of the other battery module 16 . In particular, it is shown here that a charge equalization for the two battery modules 14, 16 can be carried out after a respective impedance analysis. Furthermore, it is shown in particular that a respective battery module 14, 16 has respective switching elements 36 can, in order to be able to establish freedom from electricity. In particular, the 4 that a respective battery module 14, 16 can have its own heating structure 26, 30. For example, it can then be provided that energy from the further battery module 16 is used to heat the battery module 14 , as a result of which the module temperature of the further battery module 16 remains almost unchanged. The diagnosis can be carried out at 25° C. of the additional battery module 16, for example. In order to be able to carry out the diagnosis of the battery module 14, the heating structure 30 of the further battery module 16 is then activated in turn. The energy for the heating process is used from the battery module 14 . The diagnosis in the battery module 14 is carried out at a different temperature, for example 35°C. In this way, a charge equalization can be realized by the additional battery module 16 . In the next run, the further battery module 16 is then analyzed again at 35° C. and the battery module 14 is analyzed at 25° C., for example.

BezugszeichenlisteReference List

1010: Kraftfahrzeugmotor vehicle
1212: elektrischer Energiespeicherelectrical energy storage
1414: Batteriemodulbattery module
1616: weiteres Batteriemodulanother battery module
1818: Überwachungssystemsurveillance system
2020: elektronische Recheneinrichtungelectronic computing device
2424: ohmscher Widerstandohmic resistance
2626: Heizstrukturheating structure
2828: Temperatursensortemperature sensor
3030: weitere Heizstrukturfurther heating structure
3232: Pluspolpositive pole
3434: Minuspolnegative pole
3636: Schaltelementeswitching elements
S1S1: erster Schrittfirst step
S2S2: zweiter Schrittsecond step
S3S3: dritter SchrittThird step
S4S4: vierter Schrittfourth step
S5S5: fünfter Schrittfifth step

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Zitierte PatentliteraturPatent Literature Cited

DE 102014012542 A1 [0003]
DE 102012205009 A1 [0004]

Claims

Method for determining the aging status of at least one battery module (14, 16) of an electrical energy store (12) using a monitoring system (18) of the electrical energy store (12), in which, based on an impedance analysis of the at least one battery module (14, 16) using an electronic computing device (20) of the monitoring system (18) the aging state is determined, characterized in that a predetermined ohmic resistance (24) for the impedance analysis is provided by a heating structure (26) of the electrical energy store (12) and a current pulse through the heating structure (26 ) and the at least one battery module (14, 16) is sent, the impedance analysis being carried out by the electronic computing device (20) taking into account a voltage response of the at least one battery module (14, 16) as a function of the current pulse and the specified ohmic resistance (24). is carried out and the state of aging is determined.

procedure after claim 1 , characterized in that a current temperature of the at least one battery module (14, 16) is detected by means of a temperature sensor (28) of the monitoring system (18) and is taken into account when determining the state of health.

procedure after claim 1 or 2 , characterized in that the at least one battery module (14, 16) is preheated to a predetermined temperature of the battery module (14, 16) by means of the heating structure (26) before the impedance analysis is carried out.

procedure after claim 3 , characterized in that a relaxation phase for the at least one battery module (14, 16) is provided after the preheating and before the implementation of the impedance analysis.

Method according to one of the preceding claims, characterized in that a current state of charge of the at least one battery module (14, 16) is taken into account when determining the aging state.

Method according to one of the preceding claims, characterized in that a current temperature of the heating structure (26) is detected by means of a temperature sensor (28) and the current temperature of the heating structure (26) is taken into account when determining the state of aging.

Method according to one of the preceding claims, characterized in that the electrical energy store (12) is provided with at least one further battery module (16) with a further heating structure (30), the further heating structure (30) being operated by means of energy from the battery module (14). or the heating structure (26) is operated by means of energy from the further battery module (16).

procedure after claim 7 , characterized in that after the impedance analysis, a charge equalization between the battery module (14) and the other battery module (16) is carried out.

Computer program product with program code means, which cause an electronic computing device to do so when the electronic computing device (20) processes the program code means, a method according to one of Claims 1 until 8th to perform.

Monitoring system (18) for an electrical energy store (12) with at least one battery module (14), the monitoring system (18) having at least one electronic computing device (20), the monitoring system (18) for carrying out a method according to one of the Claims 1 until 8th is trained.