DE102011015744A1 - Verfahren zur Steuerung und Handhabung elektrochemischer Zellen - Google Patents

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Abstract

Ein Verfahren zur Steuerung und Handhabung einer elektrochemischen Zelle (1) mit einer Zellensteuerung (3) und mindestens einem Sensor (4) zur Erfassung von Positionsdaten (DPos.) der elektrochemischen Zelle (1) und/oder zur Erfassung von Parameterdaten (DPar.) der elektrochemischen Zelle (1), wobei der Sensor (4) mit der Zellensteuerung (3) verbunden ist, weist mindestens einen der folgenden Schritte: (S1a) Erfassen von Positionsdaten (DPos.) der elektrochemischen Zelle (1) und/oder (S1b) Erfassen von Parameterdaten (DPar.) der elektrochemischen Zelle (1) und weiterhin weist das erfindungsgemäße Verfahren die Schritte auf: (S2a) Zuführen der erfassten Positionsdaten (DPos.) und/oder (S2b) Zuführen der erfassten Parameterdaten (DPar.) an die Zellensteuerung (3) und (S4) Ausgeben mindestens einer Steueranweisung von der Zellensteuerung (3), falls die zugeführten Positionsdaten (DPos.) mindestens einen vorbestimmten Entscheidungswert (WEnt.) aufweisen und/oder die zugeführten Parameterdaten (DPar.) mindestens einen vorbestimmten Schwellenwert (WSwt.) aufweisen. Vorzugsweise kann die elektrochemische Zelle (1) mindestens eine mit dem Sensor verbundene Einheit (2) zur drahtlosen Signalübertragung, insbesondere mindestens eine RFID-Einheit aufweisen und kann das Verfahren mindestens einen der folgenden Schritte aufweisen: (S5a) Zuführen der erfassten Positionsdaten (DPos.) und/oder der Parameterdaten (DPar.) an die Einheit (4) zur drahtlosen Signalübertragung und/oder (S5b) Zuführen mindestens einer Anzeigeanweisung von der Zellensteuerung (3) an die Einheit (4) zur drahtlosen Signalübertragung in Abhängigkeit der erfassten Positionsdaten (DPos.) und/oder in Abhängigkeit der erfassten Parameterdaten (DPar.).

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Steuerung und Handhabung einer elektrochemischen Zelle, eine zur Durchführung des Verfahrens ausgestaltete elektrochemische Zelle sowie eine Anordnung einer Mehrzahl dieser elektrochemischen Zellen.
  • Elektrochemische Energiespeicher, im Folgenden auch als elektrochemische oder galvanische Zellen bezeichnet, werden häufig in der Form stapelbarer Einheiten hergestellt, aus denen durch Zusammenfassung einer Mehrzahl solcher Zellen so genannte Batterien für verschiedene Anwendungen, insbesondere für einen Einsatz in elektrisch betriebenen Kraftfahrzeugen hergestellt werden können. Die Erfindung wird in Bezug auf den Einsatz in einem Kraftfahrzeug beschreiben, wobei allerdings darauf hinzuweisen ist, dass ein derartiges Verfahren und eine entsprechend ausgestaltete elektrochemische Zelle auch unabhängig von Kraftfahrzeugen z. B. in einem stationären Einsatz betrieben werden kann.
  • Aus dem Stand der Technik sind Verfahren zur Steuerung elektrochemischer Zelle bzw. entsprechend ausgestaltete elektrochemische Zellen bekannt, deren Steuerung und Handhabung allerdings kompliziert ist.
  • Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine technische Lehre zur Steuerung und Handhabung elektrochemischer Zellen anzugeben, die Nachteile und Beschränkungen bekannter Lösungen nach Möglichkeit vermeidet oder überwindet.
  • Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren zur Steuerung und Handhabung einer elektrochemischen Zelle nach Anspruch 1, durch eine elektrochemische Zelle nach Anspruch 7 und eine Anordnung einer Mehrzahl solcher Zellen nach Anspruch 11 gelöst. Die Unteransprüche beziehen sich auf vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung.
  • Nach einem ersten Gesichtspunkt wird bei einem Verfahren zur Steuerung und Handhabung einer elektrochemischen Zelle mit einer Zellensteuerung und mindestens einem Sensor zur Erfassung von Positionsdaten der elektrochemischen Zelle und/oder zur Erfassung von Parameterdaten der elektrochemischen Zelle, wobei der Sensor mit der Zellensteuerung verbunden ist, diese Aufgabe dadurch gelöst, dass das Verfahren mindestens einen der folgenden Schritte aufweist: einen Schritt des Erfassens von Positionsdaten der elektrochemischen Zelle und/oder einen Schritt des Erfassens von Parameterdaten der elektrochemischen Zelle, und dass das Verfahren weiterhin die Schritte aufweist: einen Schritt des Zuführens der erfassten Positionsdaten und/oder der erfassten Parameterdaten an die Zellensteuerung und einen Schritt des Ausgebens mindestens einer Steueranweisung von der Zellensteuerung, falls die zugeführten Positionsdaten mindestens einen vorbestimmten Entscheidungswert aufweisen und/oder die zugeführten Parameterdaten mindestens einen vorbestimmten Schwellenwert aufweisen. Ein Vorteil dieses Verfahrens liegt darin, dass bei Erfassung einer z. B. fehlerhaften Position der elektrochemischen Zellen Maßnahmen zur Vermeidung von Schädigungen ohne Eingriff eines Benutzer durchgeführt werden können.
  • Unter einer elektrochemischen Zelle soll in diesem Zusammenhang ein elektrochemischer Energiespeicher verstanden werden, also eine Einrichtung, die Energie in chemischer Form speichern, in elektrischer Form an einen Verbraucher abgeben und vorzugsweise auch in elektrischer Form aus einer Ladeeinrichtung aufnehmen kann. Wichtige Beispiele für solche elektrochemischen Energiespeicher sind galvanische Zellen oder Brennstoffzellen. Die elektrochemische Zelle weist wenigstens eine erste und eine zweite Einrichtung zur Speicherung elektrisch unterschiedlicher Ladungen, sowie ein Mittel zur Herstellung einer elektrischen Wirkverbindung dieser beider genannten Einrichtungen auf, wobei Ladungsträger zwischen diesen beiden Einrichtungen verschoben werden können. Unter dem Mittel zur Herstellung einer elektrischen Wirkverbindung ist z. B. ein Elektrolyt zu verstehen, welcher als Ionenleiter wirkt.
  • Unter einem Sensor ist eine Einrichtung zur Erfassung von mindestens einem Parameter der elektrochemischen Zelle zu verstehen. Dies können Einrichtungen zum Erfassen elektrischer Größen, wie z. B. der Spannung, des Stroms, der Kapazität, der Ladung oder auch der Temperatur, des Druckes oder auch der Einbauposition der elektrochemischen Zelle sein.
  • Bevorzugt weist die elektrochemische Zelle mindestens eine Einheit zur drahtlosen Signalübertragung, insbesondere mindestens eine RFID-Einheit auf, die mit dem Sensor zur Erfassung von Positionsdaten der elektrochemischen Zelle und/oder zur Erfassung von Parameterdaten der elektrochemischen Zeile verbunden ist, und weist das Verfahren mindestens einen der folgenden Schritte auf: einen Schritt des Zuführens der erfassten Positionsdaten und/oder der erfassten Parameterdaten an die Einheit zur drahtlosen Signalübertragung und/oder einen Schritt des Zuführens mindestens einer Anzeigeanweisung von der Zellensteuerung an die Einheit zur drahtlosen Signalübertragung in Abhängigkeit der erfassten Positionsdaten und/oder in Abhängigkeit der erfassten Parameterdaten.
  • Besonders bevorzugt weist das Verfahren einen der folgenden Schritte aufweist: einen Schritt des Anzeigens in einer Anzeigevorrichtung der drahtlos übertragenen Positionsdaten und/oder der drahtlos übertragenen Parameterdaten und/oder einen Schritt des Anzeigens in einer Anzeigevorrichtung der drahtlos übertragenen Anzeigeanweisung von der Zellensteuerung. Ein Vorteil dieser Ausgestaltung liegt darin, dass ein Benutzer z. B. für Bedienungs- und Servicezwecke die gewünschten Parameterdaten und/oder Positionsdaten der elektrochemischen Zellen einfach erfassen kann, um z. B. einen Austausch von elektrochemischen Zellen, die den Anforderungen aufgrund von z. B. Alterungserscheinungen nicht mehr genügen, durchzuführen oder zu veranlassen, oder auch um einen Umbau von z. B. falsch eingebauten elektrochemischen Zellen zu veranlassen. Es ist z. B. auch möglich, dass bei Wartungsarbeiten in einer Werkstatt gezielt elektrochemischen Zellen ausgetauscht werden, um z. B. zur Aufrüstung die Gesamtleistung zu erhöhen.
  • Als vorteilhaft hat es erwiesen, wenn der Schritt des Ausgebens einer Steueranweisung mindestens einen der folgenden Schritte aufweist: Ausschalten der Spannungsabgabe der elektrochemischen Zelle und/oder Abtrennen der Spannungsabgabe der elektrochemischen Zelle. Diese Ausgestaltung weist den Vorteil auf, dass Schädigungen der elektrochemischen Zellen bei einem fehlerhaften Einbau vermieden werden können.
  • Weiterhin hat es sich als vorteilhaft erwiesen, wenn mindestens einer der von dem Sensor zu erfassenden Parameterdaten der elektrochemischen Zelle aus einer Parametergruppe ausgewählt wird, die mindestens einen der folgenden Parameter umfasst: Ladezustand der elektrochemischen Zelle, Temperatur der elektrochemischen Zelle, Spannung der elektrochemischen Zelle und/oder Druck in der elektrochemischen Zelle.
  • Darüber hinaus kann die elektrochemischen Zelle zusätzlich eine zur Speicherung der Parameterdaten ausgestaltete Speichervorrichtung aufweisen, wobei mindestens einer der von dem Sensor zu erfassenden Parameterdaten der elektrochemischen Zelle aus einer Parametergruppe ausgewählt werden, die mindestens einen der folgenden Parameter umfasst: Anzahl der bisher durchgeführten Ladezyklen in der elektrochemischen Zelle, Verlauf der bisher durchgeführten Ladezyklen in der elektrochemischen Zelle, Kapazität der elektrochemischen Zelle bei der letzten vollständigen Beladung, ursprüngliche Kapazität der elektrochemischen Zelle, maximale Spannung der elektrochemischen Zelle bei der letzten vollständigen Beladung, ursprüngliche Spannung der elektrochemischen Zelle, und/oder Hersteller der elektrochemischen Zelle.
  • Nach einem zweiten Gesichtspunkt wird diese Aufgabe bei einer elektrochemischen Zelle dadurch gelöst, dass diese zur Durchführung der vorstehend aufgeführten Verfahren ausgestaltet ist und dass diese eine Zellensteuerung und mindestens einen Sensor zur Erfassung von Positionsdaten der elektrochemischen Zelle und/oder zur Erfassung von Parameterdaten der elektrochemischen Zelle aufweist, wobei der Sensor mit der Zellensteuerung verbunden ist.
  • Bevorzugt weist die elektrochemischen Zelle mindestens eine Einheit zur drahtlosen Signalübertragung, insbesondere mindestens eine RFID-Einheit auf, die mit dem Sensor zur Erfassung von Positionsdaten der elektrochemischen Zelle und/oder zur Erfassung von Parameterdaten der elektrochemischen Zelle verbunden ist.
  • Als vorteilhaft hat es sich bei einer elektrochemischen Zelle erwiesen, wenn der Sensor mindestens eine der folgenden Sensoreinheiten aufweist: eine Ladezustandssensoreinheit, eine Temperatursensoreinheit, eine Spannungssensoreinheit und/oder eine Drucksensoreinheit.
  • Darüber kann die elektrochemische Zelle eine Speichervorrichtung aufweisen, die ausgestaltet ist, mindestens einen der folgenden Parameter zu speichern: Anzahl der bisher durchgeführten Ladezyklen in der elektrochemischen Zelle, Verlauf der bisher durchgeführten Ladezyklen in der elektrochemischen Zelle, Kapazität der elektrochemischen Zelle bei der letzten vollständigen Beladung, ursprüngliche Kapazität der elektrochemischen Zelle, maximale Spannung der elektrochemischen Zelle bei der letzten vollständigen Beladung, ursprüngliche Spannung der elektrochemischen Zelle, und/oder Hersteller der elektrochemischen Zelle.
  • Weiterhin bezieht sich die vorliegende Erfindung auf eine Anordnung elektrochemischer Zellen, die zur Verwendung in einem Kraftfahrzeug ausgestaltet ist.
  • Die Merkmale der beschriebenen und weiter Ausführungsformen der Erfindung können in vorteilhafter Weise miteinander kombiniert werden, wodurch dem Fachmann weitere Ausführungsformen der Erfindung zur Verfügung stehen, die hier nicht abschließend und vollständig beschrieben werden können.
  • Im Folgenden wird die Erfindung anhand bevorzugter Ausführungsbeispiele und mit Hilfe von Figuren näher beschrieben. Dabei zeigen:
  • 1 ein Ablaufdiagramm zur erfindungsgemäßen Steuerung und Handhabung elektrochemischer Zellen der vorliegenden Erfindung,
  • 2 eine schematische Darstellung einer elektrochemischen Zelle nach einem ersten Ausführungsbeispiel und
  • 2b eine schematische Darstellung der elektrochemischen Zelle nach einem zweiten Ausführungsbeispiel.
  • 1 zeigt ein Ablaufdiagramm zu einer erfindungsgemäßen Steuerung und Handhabung elektrochemischer Zellen. Nach einem ersten Ausführungsbeispiel des Steuerungs- und Handhabungsverfahrens können in einem Schritt S1a Positionsdaten DPos. einer elektrochemischen Zelle 1 erfasst werden. Die erfassten Positionsdaten der elektrochemischen Zelle 1 werden in einem Schritt S2a einer Zellensteuerung 3 zugeführt. In einem Schritt S3a wird geprüft, ob die zugeführten Positionsdaten DPos. mindestens einen vorbestimmten Entscheidungswert aufweisen. Falls dies zutrifft, wird in einem Schritt 4 eine Steueranweisung von der Zellensteuerung 3 ausgegeben. Diese Steueranweisung kann z. B. in einem Schritt 4a ein Ausschalten der Spannungsabgabe der elektrochemischen Zelle 1 und/oder in einem Schritt 4b ein Abtrennen der Spannungsabgabe der elektrochemischen Zelle 1 umfassen.
  • Weiterhin können in einem Schritt S5a die erfassten Positionsdaten DPos. der Einheit 2 zur drahtlosen Signalübertragung zugeführt werden und/oder es kann in einem Schritt 5b eine Anzeigeanweisung von der Zellensteuerung 3 in Abhängigkeit der erfassten Positionsdaten DPos. der Einheit 2 zur drahtlosen Signalübertragung zugeführt werden. In einem Schritt 6a können die drahtlos übertragenen Positionsdaten DPos. in einer in den Figuren nicht gezeigten Anzeigevorrichtung angezeigt werden und/oder es kann in einem Schritt 6b die drahtlos übertragenen Anzeigeanweisung in der Anzeigevorrichtung angezeigt werden.
  • Nach einem weiteren Ausführungsbeispiel des Steuerungs- und Handhabungsverfahrens können alternativ und/oder zusätzlich in einem Schritt S1b Parameterdaten DPar. der elektrochemischen Zelle 1 erfasst und in einem Schritt S2b der Zellensteuerung 3 zugeführt werden. In einem Schritt S3b wird geprüft, ob die zugeführten Parameterdaten DPar. mindestens einen vorbestimmten Schwellenwert aufweisen. Falls dies zutrifft, wird in dem Schritt 4 eine Steueranweisung von der Zellensteuerung 3 ausgegeben. Diese Steueranweisung kann z. B. in dem Schritt 4a ein Ausschalten der Spannungsabgabe der elektrochemischen Zelle 1 und/oder in dem Schritt 4b ein Abtrennen der Spannungsabgabe der elektrochemischen Zelle 1 umfassen.
  • Weiterhin können in einem Schritt S5a die erfassten Parameterdaten DPar. der Einheit 2 zur drahtlosen Signalübertragung zugeführt werden und/oder es kann in einem Schritt 5b eine Anzeigeanweisung von der Zellensteuerung 3 in Abhängigkeit der erfassten Parameterdaten DPar. der Einheit 2 zur drahtlosen Signalübertragung zugeführt werden. In einem Schritt 6a können die drahtlos übertragenen Parameterdaten DPar. in einer in den Figuren nicht gezeigten Anzeigevorrichtung angezeigt werden und/oder es kann in einem Schritt 6b die drahtlos übertragenen Anzeigeanweisung in der Anzeigevorrichtung angezeigt werden.
  • 2a und 2b zeigen schematische Darstellungen in Draufsicht und Querschnitt von Ausführungsbeispielen einer elektrochemischen Zelle 1 nach der vorliegenden Erfindung. Nach einem ersten Ausführungsbeispiel weist die elektrochemische Zelle 1 eine Einheit 2 zur drahtlosen Signalübertragung, eine Zellensteuerung 3 und einen Sensor 4 auf. Weiterhin kann die elektrochemische Zelle 1 eine Speichervorrichtung 5 aufweisen, die vorzugsweise an oder in der Zellensteuerung 3 angeordnet ist. Nach dem in der 2a gezeigten ersten Ausführungsbeispiel kann der Sensor 4 sowohl mit der Zellensteuerung 3 als auch mit der Einheit 2 zur drahtlosen Signalübertragung verbunden sein.
  • Nach dem in der 2b gezeigten zweiten Ausführungsbeispiel ist es auch möglich, dass der Sensor 4 nicht unmittelbar mit der Einheit 2 zur drahtlosen Signalübertragung verbunden ist, sondern mittelbar über die Zellensteuerung 3 mit der Einheit 2 zur drahtlosen Signalübertragung verbunden ist.
  • Nach weiteren in den Figuren nicht gezeigten Ausführungsbeispielen ist es auch möglich, dass die Speichervorrichtung 5 dem Sensor 4 oder der Einheit 2 zur drahtlosen Signalübertragung zugeordnet ist.
  • Die vorliegende Erfindung betrifft weiterhin eine Anordnung dieser elektrochemischen Zellen, insbesondere eine zur Anwendung in einem Kraftfahrzeug ausgestaltete Anordnung dieser elektrochemischen Zellen.
  • Bezugszeichenliste
    • 1
    elektrochemischen Zelle
    2
    Einheit zur drahtlosen Signalübertragung
    3
    Zellensteuerung
    4
    Sensor
    5
    Speichervorrichtung
    DPos.
    Positionsdaten
    DPar.
    Parameterdaten
    WSwt.
    vorbestimmten Schwellenwert
    S1a
    Erfassen von Positionsdaten der elektrochemischen Zelle
    S1b
    Erfassen von Parameterdaten der elektrochemischen Zelle
    S2a
    Zuführen der erfassten Positionsdaten an die Zellensteuerung
    S2b
    Zuführen der erfassten Parameterdaten an die Zellensteuerung
    S3a
    Bestimmen, ob die zugeführten Positionsdaten mindestens einen vorbestimmten Entscheidungswert aufweisen
    S3b
    Bestimmen, ob die zugeführten Parameterdaten mindestens einen vorbestimmten Schwellenwert aufweisen
    S4
    Ausgeben mindestens einer Steueranweisung von der Zellensteuerung, falls Schritt S3a und/oder Schritt S3b bejaht wird
    S4a
    Ausschalten der Spannungsabgabe der elektrochemischen Zelle
    S4b
    Abtrennen der Spannungsabgabe der elektrochemischen Zelle
    S5a
    Zuführen der erfassten Positionsdaten und/oder der Parameterdaten an die Einheit zur drahtlosen Signalübertragung
    S5b
    Zuführen mindestens einer Anzeigeanweisung von der Zellensteuerung an die Einheit zur drahtlosen Signalübertragung in Abhängigkeit der erfassten Positionsdaten und/oder in Abhängigkeit der erfassten Parameterdaten
    S6a
    Anzeigen in einer Anzeigevorrichtung der drahtlos übertragenen Positionsdaten und/oder der drahtlos übertragenen Parameterdaten
    S6b
    Anzeigen in einer Anzeigevorrichtung der drahtlos übertragenen Anzeigeanweisung von der Zellensteuerung

Claims (11)

  1. Verfahren zur Steuerung und Handhabung einer elektrochemischen Zelle (1) mit einer Zellensteuerung (3) und mit mindestens einem mit der Zellensteuerung (3) verbundenen Sensor (4) zur Erfassung von Positionsdaten (DPos.) der elektrochemischen Zelle (1) und/oder zur Erfassung von Parameterdaten (DPar.) der elektrochemischen Zelle (1), dadurch gekennzeichnet, dass das Verfahren mindestens einen der folgenden Schritte aufweist: (S1a) Erfassen von Positionsdaten (DPos.) der elektrochemischen Zelle (1) und/oder (S1b) Erfassen von Parameterdaten (DPar.) der elektrochemischen Zelle (1) und dass das Verfahren weiterhin die Schritte aufweist: (S2a) Zuführen der erfassten Positionsdaten (DPos.) und/oder (S2b) Zuführen der erfassten Parameterdaten (DPar.) an die Zellensteuerung (3) und (S4) Ausgeben mindestens einer Steueranweisung von der Zellensteuerung (3), falls die zugeführten Positionsdaten (DPos.) mindestens einen vorbestimmten Entscheidungswert (WEnt.) aufweisen und/oder die zugeführten Parameterdaten (DPar.) mindestens einen vorbestimmten Schwellenwert (WSwt.) aufweisen,
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die elektrochemische Zelle (1) mindestens eine Einheit (2) zur drahtlosen Signalübertragung, insbesondere mindestens eine RFID-Einheit aufweist, dass der Sensor (4) mit der Einheit (2) zur drahtlosen Signalübertragung verbunden ist und dass der Schritt (S4) des Ausgebens einer Steueranweisung mindestens einen der folgenden Schritte aufweist: (S4a) Zuführen der erfassten Positionsdaten (DPos.) und/oder der Parameterdaten (DPar.) an die Einheit (4) zur drahtlosen Signalübertragung und/oder (S4b) Zuführen mindestens einer Anzeigeanweisung von der Zellensteuerung (3) an die Einheit (4) zur drahtlosen Signalübertragung in Abhängigkeit der erfassten Positionsdaten (DPos.) und/oder in Abhängigkeit der erfassten Parameterdaten (DPar.).
  3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Verfahren einen der folgenden Schritte aufweist: (S6a) Anzeigen in einer Anzeigevorrichtung der in dem Schritt (S4a) drahtlos übertragenen Positionsdaten (DPos.) und/oder der drahtlos übertragenen Parameterdaten (DPar.) und/oder (S6b) Anzeigen in einer Anzeigevorrichtung der in dem Schritt (S4b) drahtlos übertragenen Anzeigeanweisung von der Zellensteuerung (3).
  4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Schritt (S4) des Ausgebens einer Steueranweisung mindestens einen der folgenden Schritte aufweist: (S4a) Ausschalten der Spannungsabgabe der elektrochemischen Zelle (1) und/oder (S4b) Abtrennen der Spannungsabgabe der elektrochemischen Zelle (1).
  5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine der von dem Sensor (4) zu erfassenden Parameterdaten (DPar.) der elektrochemischen Zelle aus einer Parametergruppe ausgewählt werden, die mindestens einen der folgenden Parameter umfasst: – Ladezustand der elektrochemischen Zelle (1), – Temperatur der elektrochemischen Zelle (1), – Spannung der elektrochemischen Zelle (1), – Druck in der elektrochemischen Zelle (1).
  6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die elektrochemischen Zeile (1) zusätzlich eine zur Speicherung der Parameterdaten ausgestaltete Speichervorrichtung (5) aufweist und dass mindestens einer der von dem Sensor (4) zu erfassenden Parameterdaten (DPar.) der elektrochemischen Zelle (1) aus einer Parametergruppe ausgewählt werden, die mindestens einen der folgenden Parameter umfasst: – Anzahl der bisher durchgeführten Ladezyklen in der elektrochemischen Zelle (1), – Verlauf der bisher durchgeführten Ladezyklen in der elektrochemischen Zelle (1), – Kapazität der elektrochemischen Zelle (1) bei der letzten vollständigen Beladung, – ursprüngliche Kapazität der elektrochemischen Zelle (1), – maximale Spannung der elektrochemischen Zelle (1) bei der letzten vollständigen Beladung, – ursprüngliche Spannung der elektrochemischen Zelle (1), und – Hersteller der elektrochemischen Zelle (1).
  7. Elektrochemische Zelle (1) mit einer Zellensteuerung (3) und mindestens einem Sensor (4) zur Erfassung von Positionsdaten der elektrochemischen Zelle (1) und/oder zur Erfassung von Parameterdaten der elektrochemischen Zelle (1), wobei der Sensor (4) mit der Zellensteuerung (3) verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, dass die elektrochemische Zelle (1) zur Durchführung eines Verfahrens nach einem der vorhergehenden Ansprüche ausgestaltet ist.
  8. Elektrochemische Zelle (1) nach Anspruch 7, gekennzeichnet durch mindestens eine mit Sensor (4) verbundene Einheit (2) zur drahtlosen Signalübertragung, insbesondere mindestens eine RFID-Einheit.
  9. Elektrochemische Zelle (1) nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Sensor (4) mindestens eine der folgenden Sensoreinheiten aufweist: – eine Ladezustandssensoreinheit, – eine Temperatursensoreinheit, – eine Spannungssensoreinheit und – eine Drucksensoreinheit.
  10. Elektrochemische Zelle (1) nach einem der Ansprüche 7 bis 9, gekennzeichnet durch eine Speichervorrichtung (5), die ausgestaltet ist mindestens einen der folgenden Parameter zu speichern: – Anzahl der bisher durchgeführten Ladezyklen in der elektrochemischen Zelle (1), – Verlauf der bisher durchgeführten Ladezyklen in der elektrochemischen Zelle (1), – Kapazität der elektrochemischen Zelle (1) bei der letzten vollständigen Beladung, – ursprüngliche Kapazität der elektrochemischen Zelle (1), – maximale Spannung der elektrochemischen Zelle (1) bei der letzten vollständigen Beladung, – ursprüngliche Spannung der elektrochemischen Zelle (1), und – Hersteller der elektrochemischen Zelle (1).
  11. Anordnung elektrochemischer Zellen (1) einem der Ansprüche 7 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Anordnung zur Verwendung in einem Kraftfahrzeug ausgestaltet ist.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2015177506A1 (en) * 2014-05-19 2015-11-26 Intelligent Energy Limited Apparatus for determining reactant purity
WO2024037030A1 (zh) * 2022-08-18 2024-02-22 比亚迪股份有限公司 一种抑制电池自加热过程中车辆震动的方法、装置及汽车

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20050136301A1 (en) * 2003-12-19 2005-06-23 Ballard Power Systems Inc. Monitoring fuel cells using RFID devices
US20070182576A1 (en) * 2006-02-09 2007-08-09 1673892 Ontario, Inc. Remote battery monitoring
EP2149796A1 (de) * 2008-08-01 2010-02-03 Iveco S.p.A. Vorrichtung und Verfahren zur Analyse des Wartungs- und Leistungszustands von Batterien, insbesondere für Industrie- und/oder Nutzfahrzeuge

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2015177506A1 (en) * 2014-05-19 2015-11-26 Intelligent Energy Limited Apparatus for determining reactant purity
CN106415265A (zh) * 2014-05-19 2017-02-15 智慧能量有限公司 用于确定反应物纯度的装置
CN106415265B (zh) * 2014-05-19 2019-07-02 智慧能量有限公司 用于确定反应物纯度的装置
US10862146B2 (en) 2014-05-19 2020-12-08 Intelligent Energy Limited Apparatus for determining reactant purity
US11362351B2 (en) 2014-05-19 2022-06-14 Intelligent Energy Limited Apparatus for determining reactant purity
WO2024037030A1 (zh) * 2022-08-18 2024-02-22 比亚迪股份有限公司 一种抑制电池自加热过程中车辆震动的方法、装置及汽车

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