DE102007044798A1

DE102007044798A1 - Electric storage i.e. rechargeable battery, model changing method for vehicle, involves adjusting parameter of model of rechargeable battery, and minimizing deviation of characteristics of aging state of battery

Info

Publication number: DE102007044798A1
Application number: DE102007044798A
Authority: DE
Inventors: Martin Kaszynski; Yasser Jadidi
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2007-08-17
Filing date: 2007-09-20
Publication date: 2009-02-19
Also published as: DE102008004367A1

Abstract

The method involves subsequently testing an electric storage (32) i.e. rechargeable battery (30), in an operating point in which sensitivity of a measurable characteristic of an aging state of the storage is high. The characteristic is measured, and the storage is reproduced in the point by a model. The measured characteristic is compared with corresponding characteristic of the storage at the point of the model, and deviation of the characteristics is determined. An aging parameter of the model is adjusted, and the deviation of the characteristics is minimized. An independent claim is also included for a device for performing a method for changing a model of an electric storage for a vehicle.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Veränderung eines Modells eines elektrischen Speichers in Abhängigkeit von dessen Alterungszustand.The The invention relates to a method for modifying a model of a electrical storage in dependence from its aging state.

Stand der TechnikState of the art

Ein Modell eines elektrischen Speichers, also ein Modell zur Nachbildung des elektrischen Speichers ist für einen als wiederaufladbare Batterie für ein Fahrzeug ausgebildeten Speicher bekannt. In einem Bordnetz des Fahrzeugs, das von der Batterie mit elektrischer Energie versorgt wird, ist es insbesondere unter sicherheitstechnischen Aspekten wichtig, die aktuelle Leistungsfähigkeit der Batterie zu kennen. Daher ist es bekannt, aus aktuellen Kenngrößen der Batterie, wie Batteriestrom, Batteriespannung und Batterietemperatur, den Ladezustand (SOC: State of Charge) zu bestimmen. Diese Art der Batteriezustandserkennung ergibt somit alternativ eine Aussage über den Ladezustand, eine aktuell abgebbare Leistung oder eine aus der Batterie entnehmbare Ladungsmenge. Um diese sich dynamisch verändernden Kenngrößen einer einem relativ langsamen (quasi statischen) Alterungsprozess unterliegenden Batterie dauerhaft richtig zu bestimmen, müssen die den Alterungszustand des Speichers berücksichtigenden alterungsabhängigen Parameter zumindest von Zeit zu Zeit an den aktuellen Alterungszustand der nachzubildenden Batterie angepasst werden. Alterungsabhängige Parameter wie der Alterungszustand (SOH: State of Health) beziehungsweise die Leistungsbereitschaft (SOF: State of Function) der Batterie werden von einem Batteriemanagementsystem (BMS) des Fahrzeugs direkt an/in diesem (on board) entweder durch Modelle bestimmt, die diese Parameter während des Betriebs berechnen oder mittels gezielter Erregung der Batterie (off-board) ermittelt.One Model of an electrical storage, so a model for reproduction the electric store is for a trained as a rechargeable battery for a vehicle Memory known. In a vehicle electrical system, which is powered by the battery electrical energy is supplied, it is particularly under safety engineering Aspects important to know the current performance of the battery. Therefore, it is known from current characteristics of the battery, such as battery current, Battery voltage and battery temperature, the state of charge (SOC: State of charge). This type of battery condition detection thus gives an alternative statement about the state of charge, a current deliverable power or a removable charge from the battery. To these dynamically changing Characteristics of a subject to a relatively slow (quasi-static) aging process To permanently determine the battery correctly, the aging condition must be considered of the memory age-dependent Parameters at least from time to time to the current state of aging be adapted to the imitation battery. Aging dependent parameters like the state of health (SOH: State of Health) respectively the willingness to perform (SOF: state of function) of the battery be directly from a battery management system (BMS) of the vehicle on / in this (on board) either by models determined by these Parameters during the Calculate operation or by targeted excitation of the battery determined (off-board).

Heutige Batteriemanagementsysteme von Fahrzeugen verfolgen zur Schätzung der alterungsabhängigen Parameter modellbasierte Verfahren, in denen die alterungsabhängigen Parameter während des Betriebs geschätzt werden. Hauptschwierigkeit bei beiden Methoden ist die Trennung zwischen Modellfehlern aufgrund falscher Modellannahmen und Modellabweichungen aufgrund der Veränderung der alterungsabhängigen Parameter. Die Modellfehler sind bedingt durch Modellinitiierungsfehler, Messabweichungen und Modellungenauigkeiten.today Battery management systems of vehicles track the estimation of age-dependent Parameter model-based procedures in which the age-dependent parameters during the Operation estimated become. The main difficulty with both methods is the separation between model errors due to wrong model assumptions and model deviations because of the change the age-dependent Parameter. The model errors are due to model initiation errors, Measurement deviations and model inaccuracies.

Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention

Zur Nachführung von alterungsabhängigen Parametern eines Modells eines elektrischen Speichers während der Lebensdauer des elektrischen Speichers ist ein Verfahren zur Veränderung des Modells, insbesondere für ein Fahrzeug, in Abhängigkeit von dessen Alterungszustand mit folgenden Schritten vorgesehen:

– Verbringen des Speichers in einen ersten Betriebspunkt, in dem die Sensitivität mindestens einer Zustandsgröße auf den Alterungszustand des Speichers sehr niedrig oder Null ist, Initiieren des Modells mit der Zustandsgröße zur Nachbildung des Speichers im ersten Betriebspunkt durch das Modell,
– anschließendes Überführen des Speichers in einen zweiten Betriebspunkt, in dem die Sensitivität einer messbaren Kenngröße auf den Alterungszustand des Speichers möglichst hoch ist, Messen der Kenngröße, Nachbilden des Speichers in diesem zweiten Betriebspunkt mittels des Modells,
– anschließendes Vergleichen der gemessenen Kenngröße mit einer entsprechenden Kenngröße des den Speicher im zweiten Betriebspunkt nachbildenden Modells und Ermittlung einer Abweichung der Kenngrößen voneinander und
– nachfolgendes Anpassen von mindestens einem alterungsabhängigen Parameter des Modells derart, dass die Abweichung der Kenngrößen minimiert wird.

For tracking aging-dependent parameters of a model of an electrical storage during the lifetime of the electrical storage, a method for changing the model, in particular for a vehicle, depending on its aging state, is provided with the following steps:

Bringing the memory into a first operating point in which the sensitivity of at least one state variable to the aging state of the memory is very low or zero, initiating the model with the state variable for simulating the memory at the first operating point by the model,
- subsequent transfer of the memory to a second operating point, in which the sensitivity of a measurable parameter on the aging state of the memory is as high as possible, measuring the characteristic, replicating the memory in this second operating point by means of the model,
- Then comparing the measured characteristic with a corresponding characteristic of the memory in the second operating model modeled model and determination of a deviation of the parameters from each other and
- subsequently adapting at least one aging-dependent parameter of the model such that the deviation of the parameters is minimized.

Durch dieses Vorgehen wird eine weitgehende Trennung zwischen Modellfehlern aufgrund von falsch bestimmten, vorherrschenden Betriebspunkten, bedingt durch Modellinitiierungsfehler, Messabweichungen und/oder Modellungenauigkeiten und Abweichungen des Modellverhaltens vom Verhalten des elektrischen Speichers aufgrund von veränderten alterungsabhängigen Parametern erreicht. Durch diese Trennung können die sich nur langsam (quasi statisch) verändernden alterungsabhängigen Zustandsgrößen von den sich deutlich schneller ändernden (dynamischen) übrigen Parametern des Modells getrennt werden. Damit erlaubt dieses Verfahren das Verfolgen von Alterungseffekten sowie eine Nachführung/Korrektur der alterungsabhängigen Parameter. Vorteilhafterweise wird ein Einstellen von für den elektrischen Speicher schädlichen Betriebspunkten vermieden. Weiterhin ist das Verfahren unabhängig von der speziellen Gestalt des zugrundeliegenden Modells, unabhängig davon, welche alterungsabhängigen Parameter zur Beschreibung des Alterungszustands genutzt werden.By this approach will largely separate model errors due to incorrectly determined prevailing operating points, due to model initiation errors, measurement errors and / or Model Inaccuracies and Deviations of Model Behavior from Behavior of the electrical storage due to changed age-dependent Achieved parameters. Due to this separation, they can only move slowly (quasi static) changing age-dependent State variables of changing much faster (dynamic) remaining Parameters of the model are separated. This allows this procedure Tracking aging effects as well as tracking / correction the age-dependent Parameter. Advantageously, adjusting for the electric Damaging memory Operating points avoided. Furthermore, the method is independent of the specific shape of the underlying model, regardless of which age-dependent Parameters are used to describe the state of aging.

Insbesondere ist vorgesehen, dass der elektrische Speicher ein elektrischer Speicher für ein Fahrzeug ist und dort ein Bordnetz des Fahrzeugs mit elektrischer Energie versorgt. Ist das Fahrzeug ein Hybrid- oder ein Elektrofahrzeug, so versorgt der elektrische Speicher ein elektrisches Antriebsaggregat des Fahrzeugs.Especially it is envisaged that the electrical storage is an electrical storage for a vehicle is there and there is an electrical system of the vehicle with electrical energy provided. Is the vehicle a hybrid or an electric vehicle, so the electrical storage supplies an electric drive unit of the vehicle.

Insbesondere ist vorgesehen, dass der elektrische Speicher eine wiederaufladbare Batterie ist. Eine derartige Batterie ist insbesondere zur Verwendung in Fahrzeugen bekannt. Vorzugsweise ist die Batterie eine Traktionsbatterie.In particular, it is provided that the electrical storage is a rechargeable battery. Such a battery is known in particular for use in vehicles. Preferably, the Battery a traction battery.

Weiterhin ist mit Vorteil vorgesehen, dass der Speicher an einem Stromkreis angeordnet ist. Bei einem in einem Stromkreis angeordneten Speicher erlaubt das Verfahren das Verfolgen der Alterungseffekte ohne Abtrennen des Speichers aus dem Stromkreis. Ist der Speicher in einem Fahrzeug angeordnet, so ist der Stromkreis das Bordnetz oder bildet zumindest einen Teil des Bordnetzes.Farther is provided with advantage that the memory is connected to a circuit is arranged. In a memory arranged in a circuit the method allows the tracking of aging effects without separation the memory from the circuit. Is the store in a vehicle arranged, the circuit is the electrical system or forms at least a part of the electrical system.

In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass der erste Betriebspunkt ein leistungsloser und vollständig oder nahezu vollständig relaxierter Zustand des Speichers ist. Um diesen Zustand des Speichers zu erreichen, wird dem Speicher für eine hinreichend lange Zeit keine elektrische Energie zugeführt oder entnommen. Die Zeitdauer der hinreichend langen Zeit ist zum Beispiel bei einem als wiederaufladbare Batterie ausgebildeten Speicher von chemischen Ausgleichs-/Diffusionseffekten bestimmt.In an advantageous embodiment of the invention is provided that the first operating point is a powerless and complete or almost complete relaxed state of the memory is. To this state of memory Achieve the memory for a long enough time no electrical energy supplied or removed. The duration of the sufficiently long time is for Example in a trained as a rechargeable battery memory determined by chemical balance / diffusion effects.

Mit Vorteil ist vorgesehen, dass das Überführen des Speichers in den zweiten Betriebspunkt mittels eines auf den Speicher gegebenen Lade-Strompulses oder mittels eines aus dem Speicher entnommenen Entlade-Strompulses erfolgt. Dieser dynamische Lade- oder Entlade-Strompuls wird zur gezielten Erregung des Speichers genutzt.With Advantage is provided that the transfer of the memory in the second Operating point by means of a given to the memory charging current pulse or by means of a discharged from the memory discharge current pulse he follows. This dynamic charge or discharge current pulse becomes the targeted arousal of the memory used.

In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass dem Speicher im zweiten Betriebspunkt zumindest zeitweise Strom zugeführt oder entnommen wird. Durch das Zuführen beziehungsweise Entnehmen großer Strommengen ergibt sich ein zweiter Betriebspunkt, bei dem zumindest ein Teil der (dynamischen) messbaren Kenngrößen bezüglich der alterungsabhängigen Parameter möglich hoch ist, jedoch mindestens deutlich höher ist als im ersten Betriebspunkt. Der zweite Betriebspunkt stellt hierbei somit ein Intervall dar, über das die messbare Kenngröße erfasst/gemessen wird, wobei in diesem Intervall zumindest zeitweise Strom zugeführt oder entnommen wird.In an advantageous embodiment of the invention is provided that the memory at least temporarily current in the second operating point supplied or is taken. By feeding or removing greater Amount of electricity results in a second operating point, in which at least a part of the (dynamic) measurable characteristics regarding the age-dependent parameters are possible high is, however, at least significantly higher than at the first operating point. The second operating point thus represents an interval over which the measurable parameter is recorded / measured is, at least temporarily supplied power in this interval or is removed.

Insbesondere ist vorgesehen, dass die messbare Kenngröße ein messbarer Strom, eine messbare Spannung und/oder eine messbare Temperatur des elektrischen Speichers ist. Wird dem Speicher im zweiten Betriebspunkt Strom zugeführt oder entnommen, so ist zum Beispiel die an dem elektrischen Speicher messbare Spannung im zweiten Betriebspunkt deutlich sensitiver auf die alterungsabhängigen Parameter als im ersten Betriebspunkt.Especially It is envisaged that the measurable parameter is a measurable current, a measurable one Voltage and / or a measurable temperature of the electrical storage is. Is supplied to the memory at the second operating point power or taken, for example, the at the electrical storage measurable voltage in the second operating point much more sensitive the age-dependent Parameter as at the first operating point.

Vorzugsweise ist vorgesehen, dass mindestens einer der alterungsabhängigen Parameter proportional zu einer maximalen Lade- oder Entladeleistung des Speichers und/oder einer Ladungsmenge des Speichers ist. Der alterungsabhängige Parameter ist eine Leistungsbereitschaft (SOF) oder ein Alterungszustand (SOH).Preferably it is envisaged that at least one of the age-dependent parameters proportional to a maximum charging or discharging capacity of the memory and / or a charge amount of the memory. The age-dependent parameter is a willingness to perform (SOF) or an aging state (SOH).

Schließlich ist mit Vorteil vorgesehen, dass die Anpassung des alterungsabhängigen Parameters durch ein Minimieren eines Gütefunktionals erfolgt. Bei einem entsprechenden Optimierungsalgorithmus wird ein Vektor der alterungsabhängigen Parameter gebildet. Zu jeden Alterungszustand des Speichers existiert mindestens ein Satz von Werten für den Vektor der Parameter, sodass das Modell mit diesem Parametersatz das dynamische Verhalten des Speichers in einem zeitlich begrenzten Zeitraum, der abhängig von der Güte des verwendeten Modells ist, wiedergeben kann. Mit dieser Annahme ergibt sich eine Strategie, die bei veränderten alterungsabhängigen Parametern des Speichers einen Parametersatz (Parametervektor) bildet, mit dem das Modell in einem zeitlich begrenzten Zeitraum das dynamische Verhalten des Speichers nachbildet. Zur Trennung zwischen Modellfehlern – bedingt durch Modellinitiierungsfehler, Messabweichungen – und Modellabweichungen aufgrund einer Veränderung der alterungsabhängigen Parameter wird ein Optimierungsalgorithmus verwendet, der die Parameter so variiert, das ein Gütefunktional minimiert wird.Finally is provided with advantage that the adaptation of the age-dependent parameter by minimizing a quality function he follows. In a corresponding optimization algorithm is a Vector of age-dependent Parameter formed. To every aging state of the memory exists at least one set of values for the vector of the parameters, so the model with this parameter set the dynamic behavior of the memory in a time limited Period that depends of kindness of the model used, can play. With this assumption This results in a strategy that changes with age-dependent parameters of the memory forms a parameter set (parameter vector), with the model is dynamic over a limited period of time Behavior of the memory simulates. For the separation between model errors - conditional due to model initiation errors, measurement deviations and model deviations due to a change the age-dependent Parameter is an optimization algorithm that uses the parameters so varies, that is a quality functional is minimized.

Da das Verfahren modellbasiert arbeitet und „on-board" im Wesentlichen nur eine messbare Kenngröße genutzt wird, zum Beispiel die Ausgangsspannung des Speichers als messbare Spannung, ist das Gütefunktional eine Funktion von der Abweichung der gemessenen Ausgangsspannung von einem Modellausgang des Modells. Hierbei wird in der Regel das gewichtete Fehlerquadrat verwendet Dazu wird über einen Zeitraum [0, T] über die Messstellen die gewichtete Summe der Quadrate der Differenz aus Messung und Modellrechnung als zu minimierendes Gütefunktional verwendet, auf dessen Recheneinrichtung das Modell implementiert ist.There the method operates model-based and essentially uses only one measurable parameter "on-board" For example, the output voltage of the memory is considered measurable Tension, is the quality-functional a function of the deviation of the measured output voltage from a model output of the model. This is usually the weighted square root used for this is over a period of time [0, T] on the Measuring points the weighted sum of the squares of the difference Measurement and model calculation as quality function to be minimized on whose computing device the model implements is.

Die Erfindung betrifft weiterhin eine Vorrichtung zur Durchführung des vorstehend genannten Verfahrens. Wird das Verfahren zur „on-board-Nachführung" der alterungsabhängigen Parameter bei einem als wiederaufladbare Batterie ausgebildeten elektrischen Speichers eines Fahrzeugs genutzt, so ist die Vorrichtung als Batteriemanagementsystem (BMS) ausgebildet.The The invention further relates to a device for carrying out the aforementioned method. Does the process become "on-board tracking" of the age-dependent parameters in a trained as a rechargeable battery electrical Memory of a vehicle used, then the device as a battery management system (BMS) educated.

Kurze Beschreibung der ZeichnungenBrief description of the drawings

Die Erfindung wird anhand der Figuren näher erläutert, und zwar zeigt:The The invention will be explained in more detail with reference to the figures, in which:

1 ein Blockdarstellung eines Hybridantriebs eines Fahrzeugs und 1 a block diagram of a hybrid drive of a vehicle and

2 ein Ablaufplan des erfindungsgemäßen Verfahrens. 2 a flowchart of the method according to the invention.

Ausführungsform(en) der ErfindungEmbodiment (s) the invention

Die 1 zeigt ein Blockdiagramm eines Hybridantriebs 10 eines Fahrzeugs. Der Hybridantrieb 10 weist einen Verbrennungsmotor 12 und eine als Elektromotor 14 ausgebildete erste elektrische Maschine 16 auf. Der Verbrennungsmotor 12 wird mit Kraftstoffaus einem Tank 18 versorgt. Die Antriebsaggregate (Verbrennungsmotor 12 und Elektromotor 14) sind über ein vorzugsweise als Planetengetriebe ausgebildetes Getriebe 20 miteinander kuppelbar. Ferner ist mit dem Getriebe 20 eine zweite elektrische Maschine 22 verbunden, die ebenfalls zum Hybridantrieb 10 gehört. Diese zweite elektrische Maschine 22 ist zum Beispiel ein Startergenerator 24. Das Getriebe 20 und der Verbrennungsmotor 12 werden über zugehörige Steuergeräte 26, die als einheitlicher Block dargestellt sind, angesteuert. Zu ihrer Ansteuerung sind die Steuergeräte 26 mit einem Batteriemanagementsystem (BMS) 28 verbunden. Das Batteriemanagementsystem 28 ist mess- und/oder regeltechnisch mit einem als wiederaufladbare Batterie 30 ausgebildeten elektrischen Speicher 32 verbunden. Dieser versorgt die elektrischen Maschinen 16, 22 über eine Leistungselektronik 34 mit elektrischer Energie. Das Batteriemanagementsystem 28 weist unterschiedliche Module auf. Unter anderem ein Rechenmodul beziehungsweise eine Recheneinrichtung 36 auf dem ein Modell zur Nachbildung des Speichers 32 implementiert ist, ein Datenerfassungsmodul 38, ein Speichermodul (Speichereinrichtung) 40 und wahlweise andere Module.The 1 shows a block diagram of a hybrid drive 10 of a vehicle. The hybrid drive 10 has an internal combustion engine 12 and one as an electric motor 14 trained first electric machine 16 on. The internal combustion engine 12 gets fuel from a tank 18 provided. The drive units (internal combustion engine 12 and electric motor 14 ) are via a preferably designed as a planetary gear 20 Coupled with each other. Furthermore, with the gearbox 20 a second electric machine 22 connected, which also to the hybrid drive 10 belongs. This second electric machine 22 is for example a starter generator 24 , The gear 20 and the internal combustion engine 12 are via associated control devices 26 , which are shown as a single block, driven. Their control are the control units 26 with a battery management system (BMS) 28 connected. The battery management system 28 is measuring and / or control technology with a rechargeable battery 30 trained electrical storage 32 connected. This supplies the electrical machines 16 . 22 via power electronics 34 with electrical energy. The battery management system 28 has different modules. Among other things, a calculation module or a computing device 36 on which a model for the replica of the store 32 implemented, a data acquisition module 38 , a memory module (memory device) 40 and optionally other modules.

Die 2 zeigt einen Ablaufplan des Verfahrens zur Veränderung des Modells des elektrischen Speichers 32 durch Nachführung von alterungsabhängigen Parametern p. Ausgehend von einem Startpunkt 42, der nach einem wählbaren Zeitintervall Δt erreicht ist, in dem eine alterungsabhängige Veränderung des elektrischen Speichers 32 wird in einem ersten Schritt (Block 44) der Speicher in einen ersten Betriebspunkt OP1 verbracht, in dem die Sensitivität der dynamischen Zustandsgröße x(OP1) (Modell-Zustandsgröße: nicht notwendig messbar) des elektrischen Speichers 32 bezüglich der alterungsabhängiger Parameter p (SOH, SOF, ...) des Speichers sehr niedrig oder Null ist. Dieser Betriebspunkt ist zum Beispiel ein leistungsloser und vollständig oder nahezu vollständig relaxierter Zustand des Speichers 32. Anschließend wird in einem zweiten Schritt (Block 46) ein Modell M zur Nachbildung des elektrischen Speichers 32 mit diesen Zustandsgrößen x(OP1) initiiert, sodass das Modell M den Speicher 32 in einem ersten Betriebspunkt nachbildet (M(OP1)). In einem nachfolgenden Schritt (Block 48) wird der Speicher 32 in einen zweiten Betriebspunkt OP2 überführt, in dem die Sensitivität ∂y/∂p beziehungsweise dy/dp der messbaren Kenngröße y bezüglich des alterungsabhängigen Parameters p möglichst hoch ist. In diesem zweiten Betriebspunkt OP2 wird die Kenngröße y(OP2) gemessen. Anschließend wird in einem vierten Schritt (Block 50) der Speicher 32 mittels des Modells M in diesem zweiten Betriebspunkt 0P2 nachgebildet (M(OP2)) und eine der messbaren Kenngröße y(OP2) entsprechende Kenngröße y'(OP2) aus dem Modell M ermittelt. In einem nachfolgenden fünften Schritt (Block 52) wird eine Abweichung der gemessenen Kenngröße y und der entsprechenden Kenngröße y' des Modells M voneinander ermittelt. In einem sechsten Schritt (Block 54) wird mindestens ein alterungsabhängiger Parameter p des Modells M derart angepasst, dass die Abweichung der Kenngrößen y, y' voneinander minimiert wird. Die Anpassung erfolgt zum Beispiel mittels eines ein Gütefunktional minimierenden Algorithmus. Der alterungsabhängige Parameter p wird nachgeführt und erneut in das Modell M eingegeben (aktualisiert) Anschließend wird auf den Startpunkt 42 zurückverwiesen, der das Verfahren nach dem wählbaren Zeit intervall (Alterungsintervall) Δt erneut startet.The 2 shows a flowchart of the method for changing the model of the electrical storage 32 by tracking of age-dependent parameters p. Starting from a starting point 42 which is reached after a selectable time interval Δt in which an age-dependent change of the electrical memory 32 is in a first step (block 44 ) the memory is brought to a first operating point OP1 in which the sensitivity of the dynamic state quantity x (OP1) (model state quantity: not necessarily measurable) of the electrical memory 32 with respect to the age-dependent parameters p (SOH, SOF, ...) of the memory is very low or zero. This operating point is for example a powerless and completely or almost completely relaxed state of the memory 32 , Subsequently, in a second step (block 46 ) a model M for the replica of the electrical storage 32 with these state variables x (OP1) initiated, so that the model M the memory 32 at a first operating point (M (OP1)). In a subsequent step (block 48 ) becomes the memory 32 into a second operating point OP2, in which the sensitivity ∂y / ∂p or dy / dp of the measurable parameter y with respect to the age-dependent parameter p is as high as possible. In this second operating point OP2, the parameter y (OP2) is measured. Subsequently, in a fourth step (block 50 ) the memory 32 by means of the model M in this second operating point 0P2 mapped (M (OP2)) and one of the measurable characteristic y (OP2) corresponding characteristic y '(OP2) determined from the model M. In a subsequent fifth step (block 52 ), a deviation of the measured parameter y and the corresponding parameter y 'of the model M from each other is determined. In a sixth step (block 54 ) at least one age-dependent parameter p of the model M is adjusted such that the deviation of the characteristic quantities y, y 'from one another is minimized. The adaptation takes place for example by means of a quality-functional minimizing algorithm. The age-dependent parameter p is tracked and entered again into the model M (updated) Subsequently, the starting point 42 which restarts the procedure after the selectable time interval (aging interval) Δt.

Bei der Umsetzung dieses Verfahrens für einen elektrischen Speicher 32 eines Fahrzeugs mit Hybridantrieb (10) oder Elektroantrieb ergibt sich beispielsweise folgendes Szenario: Nach Nutzung des Fahrzeugs für einen dem Alterungsintervall Δt entsprechenden Zeitraums, der zum Beispiel im Bereich von Monaten liegt, wird das Fahrzeug abgestellt. Nach Verstreichen einer hinreichend langen Zeit (von zum Beispiel etwa 2 Stunden), die ein Relaxieren des Speichers 32 ermöglicht, ist der Speicher 32 in einem relaxierten, ersten Betriebspunkt OP1. Das Batteriemanagementsystem 28 startet eine erste Messung der mindestens einen messbaren Kenngröße y(OP1), hier eine Spannungsmessung. Anschließend initiiert das Betriebsmanagementsystem 28 sein Modell M zur Nachbildung des elektrischen Speichers 32 derart, dass das Modell den Speicher 32 im ersten Betriebszustand OP1 nachbildet (das bedeutet: x(OP1) wird bestimmt). Anschließend steuert das Batteriemanagementsystem 28 über ein entsprechendes Steuergerät 26 das Getriebe 20 des Hybridantriebs 10, sodass eine elektrische Maschine 16, 22 den Speicher 32 belasten kann, ohne mit dem Abtrieb des Hybridantriebs 10 verbunden zu sein. Anschließend wird mittels der elektrischen Maschine 16, 22 dem Speicher 32 ein Entlade-Strompuls entnommen. Bei der Entnahme misst das Batteriemanagementsystem 28 die Spannung U als messbare Kenngröße y des Speichers 32. Die entsprechenden Daten werden anschließend in einem Speichermodul 40 des Batteriemanagements 28 abgelegt. Anschließend fährt das Batteriemanagementsystem 28 in einen Stromsparmodus. Bei der nächsten Nutzung des Fahrzeugs, bei der der Verbrennungsmotor 12 die Spannungsversorgung des Bordnetzes mittels des Startergenerators 24 gewährleistet, lädt das Betriebsmanagementsystem 28 die Daten aus dem Speichermodul 40, lässt einen Optimierungsalgorithmus über einen von den alterungsabhängigen Parametern p gebildeten Parametervektor P laufen, der diesen so variiert, dass ein Gütefunktional G minimiert wird. Durch diese Berechnung ermittelt das Batteriemanagementsystem 38 die aktuellen alterungsabhängigen Parameter p. Bei der nächsten Initiierung eines Beobachtersystems, das die Kennwerte an ein Steuergerät 26 des Hybridantriebs 10 übermittelt, werden die geänderten/angepassten altersabhängigen Parameter p in das Modell integriert. Anschließend kann das Batteriemanagementsystem 28 mittels der Veränderung des Modells M – trotz Alterung des elektrischen Speichers 32 – den Kenngrößen des Speichers 32 mittels des Modells ermittelte, entsprechende Kenngrößen y' ausgeben.In the implementation of this method for an electrical storage 32 of a vehicle with hybrid drive ( 10 ) or electric drive, the following scenario results, for example: After the vehicle has been used for a period corresponding to the aging interval Δt, which is, for example, in the range of months, the vehicle is switched off. After lapse of a sufficiently long time (for example, about 2 hours), the relaxation of the memory 32 allows, is the memory 32 in a relaxed, first operating point OP1. The battery management system 28 starts a first measurement of the at least one measurable characteristic y (OP1), here a voltage measurement. Subsequently, the business management system initiates 28 his model M to the replica of the electrical storage 32 such that the model is the memory 32 in the first operating state simulates OP1 (which means: x (OP1) is determined). Then the battery management system controls 28 via a corresponding control unit 26 The gear 20 the hybrid drive 10 so an electric machine 16 . 22 the memory 32 can load without losing the output of the hybrid drive 10 to be connected. Subsequently, by means of the electric machine 16 . 22 the memory 32 taken a discharge current pulse. When removing, the battery management system measures 28 the voltage U as a measurable characteristic y of the memory 32 , The corresponding data are then stored in a memory module 40 of the battery management 28 stored. The battery management system then travels 28 in a power-saving mode. At the next use of the vehicle in which the internal combustion engine 12 the power supply of the electrical system by means of starter generator 24 ensures the operational management system loads 28 the data from the memory module 40 , runs an optimization algorithm over a parameter vector P formed by the age-dependent parameters p, which varies it so that a quality function G is minimized. This calculation determines the battery management system 38 the current age-dependent parameters p. At the next initiation of an observer system, the characteristic values are sent to a control unit 26 the hybrid drive 10 transmitted, the changed / adjusted age-dependent parameters p are integrated into the model. Subsequently, the battery management system 28 by means of change of model M - in spite of aging of the electric store 32 - the characteristics of the memory 32 output the corresponding characteristic quantities y 'determined by means of the model.

Claims

Method for modifying a model of an electrical storage ( 32 ), in particular for a vehicle, depending on its aging state, with the following steps: - Spend the memory ( 32 ) in a first operating point (OP1), in which the sensitivity of at least one state variable to the aging state of the memory ( 32 ) is very low or zero, initiating the model with the state variable to emulate the memory ( 32 ) at the first operating point (OP1) through the model, - subsequent transfer of the memory ( 32 ) in a second operating point (OP2), in which the sensitivity of a measurable characteristic (x) on the aging state of the memory is as high as possible, measuring the characteristic, replicating the memory in this second operating point (OP2) by means of the model, - then comparing the measured parameter (x) with a corresponding parameter (x ') of the memory ( 32 in the second operating point modeling model and determination of a deviation of the characteristics (x, x ') from each other and - subsequent adaptation of at least one aging-dependent parameter (p) of the model such that the deviation of the characteristics (x, x') is minimized.

Method according to claim 1, characterized in that the electrical memory ( 32 ) as a rechargeable battery ( 30 ) is trained.

Method according to one of the preceding claims, characterized in that the memory ( 32 ) is arranged in a circuit.

Method according to one of the preceding claims, characterized in that the first operating point (OP1) a powerless and completely or almost completely relaxed state of the memory ( 32 ).

Method according to one of the preceding claims, characterized in that the transfer of the memory ( 32 ) at the second operating point (OP2) by means of a memory ( 32 ) given charging current pulse or by means of one of the memory ( 32 ) discharged discharge current pulse takes place.

Method according to one of the preceding claims, characterized in that the memory ( 32 ) is supplied or removed at least temporarily current in the second operating point (OP2).

Method according to one of the preceding claims, characterized characterized in that the measurable characteristic is a measurable current, a measurable voltage and / or a measurable temperature.

Method according to one of the preceding claims, characterized in that at least one of the age-dependent parameters (p) is proportional to a maximum charging or discharging power of the memory and / or a charge amount of the memory ( 32 ).

Method according to one of the preceding claims, characterized characterized in that the adaptation of the age-dependent parameter (p) by an algorithm for minimizing a quality function he follows.

Apparatus for carrying out the method according to at least one of the preceding claims.