CN113875117A - 电池管理系统和电能蓄电器的操作 - Google Patents
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Abstract
指出一种用于操作具有荷电状态范围(7)的蓄电器(2)的方法。在此，在该荷电状态范围(7)内的一工作区(8)被预先规定，依据一个或多个规定老化函数(9；10)借助控制单元(5)来分别确定一个或多个在蓄电器(2)工作期间内累计的老化指标(11；12)。该工作区(8)依据所述老化指标(11；12)被调整，并且蓄电器(2)的荷电状态被限制到调整后的工作区(8'；8”)。
Description
技术领域
本发明涉及一种操作电能蓄电器的方法，其中，该蓄电器具有荷电状态范围，并且位于荷电状态范围内的工作区被预先规定。本发明还涉及一种相应的电池管理系统以及一种机动车和一种计算机程序。
背景技术
蓄电池或充电电池因不同的物理作用而老化。例如，锂离子蓄电池中的电解质在高的单池电压下、即尤其在高的荷电状态下以及在高温下会加剧老化，而例如在阳极上的铜导体在较低的单池电压下、即在较低荷电状态下会加剧老化。因此在已知的电池管理系统中针对蓄电池来固定设定工作区，从而有针对性地排除荷电状态范围的尤其在最大和最小荷电量附近的某些分区，以防止过度严重老化。
但视使用者行为的不同，蓄电池荷电状态范围的某些区域更频繁地被使用，而另一些区域不太频繁。因此，固定设定工作状态区不一定是优选的，因此应当通过协调来分别最多部分考虑各种使用者行为，但并非优选考虑其中一个。如果使用者一般仅将蓄电池略微放电就又将其充满电，则蓄电池主要处于荷电状态或工作范围的上部。相反的使用者行为例如可能是使用者总是仅进行短暂的蓄电池充电，以保证最小所需容量，但蓄电池一般保持在荷电状态范围或工作区的下部分，这依据温区或季节可能不利地影响到使用寿命。
由于工作状态区间未最佳匹配于相应的使用者行为，因此进一步加剧老化。
发明内容
鉴于此背景，本发明的任务是指出一种用于操作电能蓄电器的改进概念，借此获得更长的蓄电器使用寿命。
根据本发明，该任务通过根据独立权利要求的方法、电池管理系统、机动车和计算机程序完成。其它的有利设计和改进方案是从属权利要求的主题。
改进概念基于如下想法，即，确定累计老化指标/特征值(Kennzahlen)并且依据老化指标来调整该工作区、尤其是工作区的位置，以考虑使用者行为。
根据改进概念的第一独立方面，指出一种用于操作电能蓄电器即蓄电电池(简称蓄电池)或者干电池的方法，其中，该蓄电器具有荷电状态范围。根据该方法，尤其借助电池管理系统来预先规定蓄电器的工作区，其中，该工作区位于荷电状态范围内，尤其完全位于其内。依据一个或多个预先规定的老化函数，借助尤其是电池管理系统的控制单元来分别确定一个或多个在蓄电器工作期间累计的老化指标。工作区的上限值和/或下限值依据所述一个或多个累计老化指标借助控制单元被调整，以便限定调整后的工作区，即调整该工作区。蓄电器荷电状态借助控制单元被限制到调整后的工作区，尤其是在蓄电器的充电和/或放电期间。
荷电状态范围尤其是蓄电器的荷电状态(SOC)可采用的数值范围。因此它是在蓄电器的完全放电至完全充电之间的数值范围。例如荷电状态能按照百分比作为蓄电器的最大可能荷电量的分量来说明，从而荷电状态范围按照定义从0％到100％。或者，荷电状态也可以就存储在蓄电器中的荷电量而言例如以Ah为单位来说明，因此，荷电状态范围以Ah为单位从0Ah到蓄电器的最大荷电量。换言之，蓄电器的荷电状态可以被理解为就标称最大荷电值而言蓄电器在相应时刻可供使用的荷电容量。荷电状态X％因此意味着，关于最大荷电量100％，蓄电器还具有剩余荷电量X％。
蓄电器的工作区间尤其是如下范围，荷电状态在蓄电器的实际工作中借助电池管理系统被限制到该范围。该工作区间尤其是完全位于荷电状态范围内。即，工作区间的下限值大于或等于荷电状态范围的最小值，即大于或等于0％，并且工作区间的上限值小于或等于荷电状态范围的最大值，即小于或等于100％。如果荷电状态例如达到工作区间的下限，则控制单元确保不继续从蓄电器汲取电量，于是无法再将蓄电器进一步用于耗电器的供电。如果通过蓄电器的充电使荷电状态达到了工作区间的上限值，则控制单元确保无法进一步将电量输入蓄电器，从而无法再继续充电。
例如该下限值可以具有距0％的第一差距，上限值具有距100％的第二差距。由此避免荷电状态过于接近值0％和100％，这可能导致蓄电器的很强烈老化。
一开始，即在工作区第一次被调整之前，工作区例如可以对称地位于荷电状态范围内，因此第一差距和第二差距相等。
蓄电器工作尤其可以是指蓄电器充电以及尤其因给耗电器供电而造成的蓄电器放电。
“将蓄电器的荷电状态限制到调整后的工作区”可以如此理解，即，该控制单元设立用于阻止蓄电器充电超过调整后的上限值且用于阻止尤其因耗电器耗用电量而使蓄电器放电低于工作区的调整后的下限值。
蓄电器尤其是蓄电池或二次电池或充电电池。它尤其可以是用于驱动可至少部分电驱动的机动车的蓄电池，或者是用于电子设备如计算机或移动无线电设备、智能手机、笔记本电脑等的蓄电池。
蓄电器例如可以包含锂离子蓄电池，例如锂聚合物蓄电池、锂二氧化钴蓄电池、磷酸铁锂蓄电池或者其它蓄电池，其在接近0％荷电状态和/或接近100％荷电状态下表明加剧的老化，尤其是相比于约50％的荷电状态。
老化指标例如可以是基于一种或多种特定老化机制的蓄电器相对老化率，其是蓄电器的总老化率的一部分。蓄电器的老化例如可以导致减少的总荷电容量或缩短的蓄电器剩余使用寿命。老化指标例如可以说明就参考老化率而言的老化率大小。参考老化率例如对应于在预先规定的蓄电器参考荷电状态下的老化率，其中，该参考荷电状态例如可以位于30～60％范围内。
因此，老化指标尤其说明蓄电器在给定状态例如给定温度和/或给定荷电状态下基于相应老化机制的老化程度。尤其是，老化指标不是蓄电器的实际存在的老化。
老化函数尤其是将相应的老化指标对应于蓄电器荷电状态的函数。在此，所述一个或多个老化函数中的每一个可以呈现例如一种或多种老化机制。例如第一老化函数可以在荷电状态值相对小时相对大，并且随着荷电状态值增大而下降。因此，第一老化函数例如描绘如下的老化机制，其在荷电状态相对小时导致强烈老化，并在较高的荷电状态下不太显著。第二老化函数例如可以在小的荷电状态值时相对小且随着荷电状态增大而提高，并且在相对高的荷电状态下仍处于相对大的值。因此，第二老化函数例如可以描绘一个或多个老化机制，其在高荷电状态下呈加剧态势并且在较低的荷电状态下不太显著。
尤其是，每个老化函数可被配属于荷电状态范围的相应分区/子范围，即，在该分区内，蓄电器很显著老化。
蓄电器的工作期尤其是从参考时刻起所经过的时间，在这里，蓄电器既不充电也不放电的期间例如可以不计入工作期。
在整个工作期内，例如蓄电器的荷电状态可以重复地、尤其以预先规定的采样率被确定，并且所述一个或多个老化函数的所属函数值可以借助控制单元被确定。如此确定的函数值例如在整个工作期内针对每个老化函数被相加，于是表示所述一个或多个累计老化指标。因此，尤其是从每个所述老化函数确定恰好一个在整个蓄电器工作期间的累计老化指标。
每个所述老化函数例如可以连续地或断续地、尤其有规律地在整个荷电状态范围内被限定和设定。
在调整所述工作区的极限值之前，尤其在极限值第一次被调整之前，控制单元将蓄电器的荷电状态例如限制到所述工作区。
通过定义老化函数并相应确定累计老化指标，在相应调整该工作区或工作区极限值之后，工作区的位置可以依据在确定累计老化指标时直接予以考虑的使用者行为被有利地如此调整，即，荷电状态范围的一个或多个关键的分区被有目的地排除。在关键分区内，蓄电器的老化率例如可能很高，因而能够通过调整该工作区的极限值来减小整体老化率、尤其是平均老化率并且相应延长蓄电器使用寿命。
使用者行为尤其决定荷电状态更频繁地位于荷电状态范围的或工作区的高位分区(oberen Teilbereich)还是低位分区(unteren Teilbereich)。因此，工作区的对称分布不一定是优选的。
累计老化指标尤其反映蓄电器按照何种频率或时长位于相应关键的荷电状态分区中。工作区极限值的调整于是可以如此有针对性地进行，即，预期在蓄电器的进一步工作期间老化都不太强烈、即累计老化指标增幅不大。
根据该方法的至少一个实施方式，可以在调整极限值时将累计老化指标的时间变化曲线纳入考虑。尤其可以考虑在先前对工作区极限值进行调整时是否曾能达成累计老化指标增幅的减缓。如果未能达到减缓，则可以在重新调整时掉转极限值调整方向。
在这种实施方式中尤其可能有利的是，采用仅一个老化函数。通过考虑该时间变化曲线，可以相应地针对该唯一的累计老化指标提供比较基础。
根据至少一个实施方式，将与累计老化指标相关的参数/数值
与对应的规定最大值相比较。为了限定调整后的参考范围，借助控制单元依据比较结果来增大下限值，而上限值不被改变；或者上限值被减小，而下限值不被改变；或者下限值和上限值分别、即尤其两者都被减小，或分别、即尤其两者都被增大。
与累计老化指标相关的参数可以是相应的累计老化指标本身，尤其是在采用仅一个累计老化指标和仅一个所属老化函数的情况下。如果两个老化函数被采用且相应地存在两个累计老化指标，则所述参数尤其可以是累计老化指标之差。
通过如所述的那样增减极限值，如此调整该工作区，即，它更远离荷电状态范围的关键分区、尤其是根据使用者行为特别相关的关键分区。
根据至少一个实施方式，借助控制单元依据规定老化函数中的第一老化函数来确定累计老化指标中的第一累计老化指标。借助控制单元，依据规定老化函数中的第二老化函数来确定累计老化指标中的第二累计老化指标。借助控制单元来确定第一和第二累计老化指标之差，并且将该差尤其与预先规定的最大差值相比较。当该差大于预先规定的最大差值时，借助控制单元，工作区的下限值和上限值被增大，或者工作区的下限值和上限值被减小。
两个极限值是否被增大或减小在此尤其取决于所述差的正负。
根据至少一个实施方式，第一老化函数涉及在荷电状态范围的第一分区内的蓄电器老化特性、尤其是蓄电器老化率，而第二老化函数涉及在荷电状态范围的第二分区内的蓄电器老化特性、尤其是老化率。在此，第一分区小于/低于第二分区。
例如当所述差的正负是这样的，即，第一累计老化指标大于第二累计老化指标，则两个极限值可以都被增大，使得工作区总体上移向较大的荷电状态值。而如果所述差的正负是这样的，即，第一老化指标小于第二老化指标，则例如两个极限值都被减小，使得该工作区移向较小的荷电状态值。
通过考虑两个累计老化指标之差，尤其可以识别出两个老化指标中的哪一个更关键，即，荷电状态范围的哪一个关键分区根据具体的使用者行为更频繁出现且因此特别相关。尤其通过迭代多次进行，该方法本身可以相应调整，从而在一定时间后或在一定次数的工作区调整之后可以出现工作区的最佳位置，尤其是不必缩小工作区的整个伸展范围。也不需要以人工方式检查或调整该工作区。
此外，工作区的自动调整也可以在变化的使用者行为下进行，因为通过考虑所述差距总是例如如此进行工作区极限值的调整，即，老化指标之差的增大被抑制。
荷电状态范围的第一分区尤其位于荷电状态范围的最小值周围，即在0％的周围，或者第一分区本身受最小值限制，即从0％开始。
荷电状态范围的第二分区尤其是位于荷电状态范围的最大值周围，或者本身由最小值限制，即在100％结束。
“第一分区小于/低于第二分区”尤其意味着，位于第一分区内的每个荷电状态值都小于位于第二分区内的每个荷电状态值。
根据至少一个实施方式，第一老化函数在第一分区内具有绝对最大值，尤其是在最小值例如0％的情况下。
因此，第一老化函数描绘一个或多个老化机制，其在荷电状态值低时导致更严重老化。这种老化机制例如可以包含阳极腐蚀。
根据至少一个实施方式，第二老化函数在第二分区内具有绝对最大值，尤其在最大值例如100％的情况下。
第二实施方式尤其描绘一个或多个老化机制，其在荷电状态值相对高时导致高的老化率。这种老化机制例如可以包含电解质老化。
第一和/或第二老化函数尤其可以根据经验来确定，或者通过试验测量来确定。由此可以依据荷电状态来很精确描述蓄电器老化。
第一和/或第二老化函数也可以依据模型预测或假说猜想来确定。
例如，第一老化函数可以从第一分区内的绝对最大值呈线性下降或以二次幂形式下降。第二老化函数例如可以线性地或以二次幂形式增大，直至第二分区内的绝对最大值。
根据至少一个实施方式，工作区的上限值和下限值分别被增大或减小彼此相同值。工作区的总伸展范围(即荷电状态范围的分配给工作区的分量)由此通过所述调整保持恒定。
由此有利地通过适应于使用者行为来避免蓄电器可用总荷电容量的减小。
根据至少一个实施方式，“确定累计老化指标”、“调整工作区”以及“限制蓄电器荷电状态”的步骤被迭代重复。
根据至少一个实施方式，在多次重复过程中，借助控制单元分别确定蓄电器荷电状态的相应值，针对所述一个或多个老化函数中的每一个来确定关于该荷电状态值的函数值，并且每个函数值被相加以得到相应的加和变量。借助控制单元，依据所述加和变量来确定所述一个或多个累计老化指标。
加和变量例如可以在参考工作时刻等于零且于是在蓄电器工作期间都如所述的那样被扩充。
关于荷电状态值的函数值尤其是在给定的荷电状态值下的老化函数的相应函数值。
相应累计老化指标因此尤其可以是在一定次数重复之后的相应加和变量。即，所述差与最大差值的比较例如是在一定次数的重复之后进行的。或者，相应累加老化指标可以对应于每次重复之后的加和变量，因此，所述比较以及工作区的调整可以在每次重复之后进行。
在这种实施方式中，老化指标尤其通过将老化特定指标简单加和来确定，从而不需要实际分析蓄电器老化状态。
根据至少一个实施方式，调整后的工作区的范围大小/尺寸等于所述工作区的范围大小。
该工作区的或调整后的工作区的尺寸在此尤其是对应于上限值和下限值之差或者调整后的上限值和调整后的下限值之差。
根据至少一个实施方式，借助控制单元来确定该下限值距荷电状态范围最小值的第一差距和/或该上限值距荷电状态范围最大值的第二差距。当第一差距小于预先规定的第一最小差距时，借助于控制单元，该下限值未因限定调整后的工作区而被缩小，和/或当第二差距大于预先规定的第二最小差距时，该上限值未因限定调整后的工作区而被增大。
荷电状态范围的最小值和最大值可以尤其是荷电状态范围的下限和上限。因此，最小值尤其等于0％，最大值尤其等于100％。
在工作区的两个极限值移动时，在具体情况下，就荷电状态范围的其中一个关键分区而言的老化特性得以改善，但关于其它关键分区被削弱。虽然根据具体的使用者行为，后一个分区是不太相关的，但在一些情况下这也无法被完全避免。为了防止在这种特例下的极端老化，工作区极限值的间距可被限制到最小差距。
根据改进概念的另一个独立方面，指出一种用于电能蓄电器的电池管理系统，其中，该蓄电器具有荷电状态范围。该电池管理系统包含荷电状态传感器和控制单元。该荷电状态传感器被设置用于确定蓄电器的荷电状态并且基于此、即基于所确定的荷电状态产生传感器信号。该控制单元被设置用于依据传感器信号将蓄电器的运行限制到预先规定的工作区，其中，该预先规定的工作区位于荷电状态范围内。该控制单元被设置用于依据一个或多个老化函数分别确定一个或多个累计老化指标，尤其是依据传感器信号。控制单元设立用于依据所述一个或多个累计老化指标来调整工作区的上限值或下限值，以限定调整后的工作区并且根据传感器信号将荷电状态限制到调整后的工作区。
根据至少一个实施方式，荷电状态传感器包含电压传感器，其设立和布置用于确定蓄电器的初始电压或计数电压
并基于此产生传感器信号。
根据至少一个实施方式，电池管理系统是用于能够全电动或部分电动的机动车或用于电子设备例如智能手机、平板电脑或笔记本电脑的电池管理系统。
电池管理系统的其它实施方式直接参照根据改进方案的用于操作蓄电器的方法的各不同实施方式，反之亦然。尤其是该电池管理系统可以设立或编程用于执行根据改进概念的方法，或者该电池管理系统执行这种方法。
根据改进概念的另一个独立方面，指出一种机动车，其具有用于至少部分电驱动机动车的蓄电器，其中，该机动车具有根据改进概念的用于蓄电器的电池管理系统。
根据改进概念的另一个独立方面，指出一种具有指令的计算机程序，该指令在借助计算机系统尤其借助根据改进概念的电池管理系统的控制单元运行计算机程序时促使该计算机系统执行根据改进概念的蓄电器操作方法。
根据改进概念的另一个独立方面，指出一种计算机可读存储介质，其上存储有根据改进概念的计算机程序。
从以下对优选实施例的描述以及结合附图得到本发明的其它优点、特征和细节。以上在说明书中提到的特征和特征组合以及以下在附图说明中提到的和/或在图中被单独示出的特征和特征组合不仅在各自所指明的组合中、也在其它组合中或单独地可采用，而没有超出本发明范围。
附图说明
附图示出：
图1示出根据改进方案的机动车的实施例；
图2示出根据改进方案的方法的实施例的过程示意图；
图3示出根据改进方案的方法的另一实施例的各不同方面。
具体实施方式
图1示出根据改进方案的机动车1的实施例。尤其是，机动车1具有例如可以设计成锂离子蓄电池的蓄电器2以及根据改进概念的电池管理系统3，用于控制蓄电器2的工作。
电池管理系统3具有荷电状态传感器4，其例如设立用于确定蓄电器2的单池电压。电池管理系统3还具有控制单元5，其连接至荷电状态传感器4，以接收根据所确定的单池电压由荷电状态传感器4产生的传感器信号。控制单元5可以依据传感器信号来确定蓄电器2的荷电状态，例如通过与蓄电器2的规定荷电特性相比较。荷电特性例如能够被存储在电池管理系统3的可选存储介质6中。
存储介质6例如也可以包含根据改进概念的计算机程序。控制单元5尤其可以对存储介质6进行读取访问，以执行根据改进概念的方法。
有关电池管理系统3功能的进一步细节，参照对图2和图3的说明。
图2示出如例如可由如图1所示的电池管理系统3执行的根据改进方案的方法实施例的过程图。
蓄电器2的荷电状态范围7例如成条状被示出。荷电状态范围7具有最小值7a和最大值7b，其中，最小值7a例如对应于蓄电器2的最大可用荷电容量的0％，最大值7b例如对应于100％。
在方法的步骤13中，尤其借助控制单元5来设定蓄电器2的工作区8。所设定的工作区8例如对应于荷电状态范围7的如下部分、尤其是连贯部分，其例如居中布置在荷电状态范围7内。与此相应，工作区的上限值8b距荷电状态范围7的最大值7b的差距例如与工作区8的下限值8a距荷电状态范围7的最小值7a的差距彼此相同。要指出的是，工作区的初始位置与改进概念不相关并且仅假定一般是对称的。
在设定工作区8时空出荷电状态值7b和8b之间或7a和8a之间的区域尤其是因为蓄电器2的锂离子蓄电池可能在很小和很大的荷电状态情况下表现出加剧老化。
这也反映为第一老化函数9和第二老化函数10，它们例如可以被存储于存储介质6上并且在图2的绘图a)中被示意性示出。老化函数9、10按照百分比给荷电状态值SOC分配相应的老化指标。老化函数9、10例如可以依靠经验来确定。第一老化函数9尤其在荷电状态0％时达到最大值，接着下降且随后在40％或更大的值时小到可近似忽略不计。而第二老化函数10在荷电状态值很小时可忽略不计，当值达到或大于约30～40％时增大，最后在100％时达到其绝对最大值。
第一老化函数9可以例如描绘在蓄电器2阳极处的铜导体腐蚀，其可能在低的单池电压、即尤其在低荷电状态下造成老化加剧。而第二老化函数10例如可以描绘蓄电器2的电解质老化，其在较高单池电压和相应较高的荷电状态下导致蓄电器的老化加剧。
在步骤14中，控制单元5例如可以依据老化函数9、10和蓄电器2的实际使用行为来确定第一和第二累计老化指标11、12。在图2的绘图b)中示例性示出累计老化指标11、12的时间曲线。该累计老化指标11、12的时间曲线例如可以被如此确定，即，根据采样方案且尤其是根据预先规定的采样率，借助荷电状态传感器4和控制单元5来确定蓄电器2的荷电状态，并且根据老化函数9、10来计算相应函数值。函数值例如在蓄电器2的工作期内都相加并且与此相应地提高，在这里，不同的累计老化指标随时间的增幅与具体使用者行为相关。尤其是，蓄电器2越频繁或越久地处于低荷电状态、即尤其是下限值8a附近，第一累计老化指标11在所示例子中就增幅越大。蓄电器2越频繁或越久地处于相对高的荷电状态、即尤其处于上限值8b附近，第二累计老化指标12就增幅越大。
在所示例子中，尤其存在以下的使用者行为，在此，比之低荷电状态范围，蓄电器2更频繁地位于高荷电状态范围内。这例如可能是在机动车1中在其通常仅走过相对短的距离时蓄电器2就又被充电的情况。相应地，比之第一累计老化指标11，第二累计老化指标12随时间更显著地增大。两个老化指标之差随着时间也增大，其中，由第二累计老化指标12减去第一累计老化指标11所计算出的差例如为正。
在方法的步骤15中，累计老化指标11、12之差借助控制单元5来确定。
在方法的步骤16中，将所确定的差与预先规定的最大差值相比较。在尚未通过调整极限值8a、8b来做出反应之前，最大差值例如可以对应于累计老化指标11、12之间的最大容许差值。这可能是有利的，因为两个累计老化指标11、12之差不一定连续增大并且尤其也视使用者行为的不同可以变小。
如果在步骤16中确定所述累计老化指标11、12之间的差大于最大差值，则如此例如调整工作区8的位置，即，未来预期有更小的差值增幅。移动方向在此取决于该差为正或为负，即，第二累计老化指标是否大于或小于第二累计老化指标11。
可选地，在步骤16中也可以将两个当前极限值8a、8b与荷电状态范围7的相应的最小值或最大值7a、7b相比较。例如可以考虑上限值8b与最大值7b之间的差距并且与一所属最小差距相比较。相应地，可以确定下限值8a与最小值7a之间的差距并将其与另一个所属的最小差距相比较。
图3示出不同的情况。在图3的绘图a)中示出了第二老化函数10以及工作区8。在图3的绘图b)中示出了第一老化函数9以及还有工作区8。
在图3的绘图c)中依据累计老化指标11、12示出了如也在图2的绘图b)中所示的一样的状况，即，第二老化指标12大于第一累计老化指标11，因此，所述差为正。这可以推断出如下的使用者行为：在此，往往处于相当高的荷电状态。相应地，在该方法的步骤17中例如如此调整工作区8，即，得到调整后的工作区8'，做法是工作区8的两个极限值8a、8b分别被缩小彼此相同的值，以获得调整后的工作区8'的调整后的极限值8a'、8b'。但可选地，当在步骤16中确定已经达到在下限值8a与荷电状态范围最小值7a之间的所属的最小差距时，所述调整可以被禁止。
通过将工作区8移动到荷电状态的较小值，在如图3的绘图c)所示的具体的当前使用行为中，减缓因老化函数10所依据的机制而导致的加剧老化，从而预期有蓄电器2的不太严重的老化。
在图3的绘图d)中示出了相反状况，在此，第一累计老化指标11大于第二累计老化指标12，故在方法的步骤15中形成的差为负。这可以推断出与图3的绘图c)中所示的相反的使用者行为，即，据此存在蓄电器2的相当低的荷电状态。相应地，如图3的绘图a)、b)所示，工作区8可以上移，即，移向荷电状态的较大值，以获得调整后的工作区8”连同所属的上限值和下限值8a”、8b”。在这里，可选地，在已经达到上限值8b与荷电状态范围7的最大值7b之间的所属最小差距时，也可以禁止所述调整。
在此情况下，通过工作区8的上移也考虑了具体使用者行为，并且蓄电器2的未来老化率被减小。
在步骤17中调整工作区8之后，步骤14、15和16可再次进行，从而进行工作区8的连续调整，以便例如根据当前的使用者状况或当前的使用者行为来逐步实现工作区8的优选位置。
因此根据改进概念，蓄电器的老化可以通过例如依据例如控制单元的软件功能来调整该工作区的位置而被减轻。通过确定累计老化指标，软件功能例如确定就老化而言优选的工作区位置，做法是确定并比较两个损伤参数。如果在工作区上限处识别出比在下限处更快速的老化，则工作区的位置下移，否则使其上移。
根据改进概念，蓄电器如锂离子蓄电池的老化将通过使工作区位置适配于当前使用条件来减轻。由此，即便在截然不同的使用者行为情况下，也可实现蓄电池使用寿命的相应延长。使用寿命增益例如对于各种电子设备例如计算机或智能手机以及尤其是对于全电动机动车或插电式混动车而言是有利的。但该改进概念可以有利地被用于所有遵循相应老化机制的电能蓄电池。
附图标记列表
1 机动车
2 蓄电器
3 电池管理系统
4 荷电状态
5 控制单元
6 存储介质
7 荷电状态范围
7a 最小值
7b 最大值
8 工作区
8'、8” 调整后的工作区
8a 下限值
8b 上限值
8a'、8a” 调整后的下限值
8b'、8b” 调整后的上限值
9、10 老化函数
11、12 累计老化指标
13-17 方法步骤
Claims (10)
1.一种用于操作电能蓄电器(2)的方法，其中，该蓄电器(2)具有荷电状态范围(7)，并且位于该荷电状态范围(7)内的工作区(8)被预先规定，
其特征是，
-依据一个或多个预先规定的老化函数(9；10)借助于控制单元来确定一个或多个相应的在蓄电器(2)的工作期间内累计的老化指标(11；12)；
-所述工作区(8)的上限值(8b)和/或下限值(8a)依据所述一个或多个所述累计老化指标(11；12)借助控制单元被调整，以限定调整后的工作区(8'；8”)；并且
-蓄电器(2)的荷电状态借助控制单元被限制到所述调整后的工作区(8'；8”)。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，借助控制单元(5)，
-将与所述累计的老化指标(11；12)相关的参数与所属的规定最大值相比较；并且
-为了限定所述调整后的工作区(8'；8”)，依据比较结果来：
-分别减小或分别增大下限值(8a)和上限值(8b)；或者
-增大下限值(8a)而不改变上限值(8b)；或者
-减小上限值(8b)而不改变下限值(8a)。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，借助控制单元(5)：
-依据预先规定的老化函数(9；10)中的第一老化函数(9)来确定第一累计老化指标(11)；
-依据预先规定的老化函数(9；10)中的第二老化函数(10)来确定第二累计老化指标(12)；
-确定第一累计老化指标(11)与第二累计老化指标(12)之差；并且
-当该差大于预先规定的最大差值时，为了限定调整后的工作区(8'；8”)而：
-增大工作区(8)的下限值(8a)和上限值(8b)；或者
-减小工作区(8)的下限值(8a)和上限值(8b)。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，
-所述第一老化函数(9)涉及蓄电器(2)的在荷电状态范围(7)的第一分区内的老化特性；
-所述第二老化函数(10)涉及蓄电器(2)的在荷电状态范围(7)的第二分区内的老化特性；并且
-第一分区低于第二分区。
5.根据权利要求1至4之一所述的方法，其特征在于，借助于控制单元(5)，
-在多次重复中分别
-确定蓄电器(2)的荷电状态的值；
-针对所述一个或多个老化函数(9；10)中的每个老化函数确定关于该荷电状态值的函数值；
-将每个所述函数值相加而得到相应的加和变量；并且
-依据该加和变量确定一个或多个累计老化指标(11；12)。
6.根据权利要求1至5之一所述的方法，其特征在于，所述调整后的工作区(8'；8”)的范围大小等于所述工作区(8)的范围大小。
7.根据权利要求1至6之一所述的方法，其特征在于，借助控制单元(5)：
-确定下限值(8a)距荷电状态范围(7)的最小值(7a)的第一差距，和/或确定上限值(8b)距荷电状态范围(7)的最大值(7b)的第二差距；
-当第一差距小于预先规定的第一最小差距时，下限值(8a)未出于限定所述调整后的工作区(8'；8”)之目的而被减小，和/或当第二差距大于规定第二最小差距时，上限值(8b)未出于限定所述调整后的工作区(8'；8”)之目的而被增大。
8.一种用于电能蓄电器(2)的电池管理系统，其中，该蓄电器(2)具有荷电状态范围(7)，该电池管理系统(3)包含：
-荷电状态传感器(4)，该荷电状态传感器被设置用于确定蓄电器(2)的荷电状态并且基于此来产生传感器信号；以及
-控制单元(5)，该控制单元被设置用于依据所述传感器信号将蓄电器(2)限制到位于荷电状态范围(7)内的规定工作区(8)来运行；
其特征是，该控制单元(5)被设置用于：
-依据一个或多个规定的老化函数(9；10)分别确定一个或多个累计老化指标(11；12)；
-依据所述一个或多个累计老化指标(11；12)调整工作区(8)的上限值(8b)和/或下限值(8a)，以限定调整后的工作区(8'；8”)；并且
-依据传感器信号将荷电状态限制到所述调整后的工作区(8'；8”)。
9.一种机动车，具有用于至少部分电驱动该机动车(1)的蓄电器(2)，其特征是，该机动车(1)具有根据权利要求8的用于蓄电器(2)的电池管理系统(3)。
10.一种计算机程序，具有指令，该指令在借助计算机系统、尤其借助根据权利要求8的电池管理系统(3)的控制单元(5)运行该计算机程序时促使该计算机系统执行根据权利要求1至7之一所述的方法。
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