DE102011056137A1

DE102011056137A1 - Zustandsbasierte Überwachung des Voll- und Leerzustands für aufladbare Batterien

Info

Publication number: DE102011056137A1
Application number: DE102011056137A
Authority: DE
Inventors: Jason Allen Wortham
Original assignee: Maxim Integrated Products Inc
Current assignee: Maxim Integrated Products Inc
Priority date: 2010-12-07
Filing date: 2011-12-07
Publication date: 2012-06-14
Also published as: US20150247902A1; US20120139546A1; US9791517B2; CN102565715B; US20180038914A1; US9035616B2; US10139452B2; CN102565715A

Abstract

Zustandsbasierte Überwachung des Voll- und Leerzustands für aufladbare Batterien, die selbst in Anwesenheit einer Last an der Batterie einen einheitlichen Leerzustand der Batterie gewährleistet. Ein Ladestandsmesser stellt eine Vorhersage der Leerlaufspannung der Batterie bereit, und wenn die vorhergesagte Leerlaufspannung der Batterie die vorbestimmte Leerlaufspannung einer leeren Batterie erreicht, wird die Last abgestellt, wonach die Batterie auf die vorbestimmte Leerlaufspannung einer leeren Batterie abfällt. Eine entsprechende Technik wird für das Laden von Batterien offenbart, was ein schnelleres Laden der Batterie ohne Überladen ermöglicht. Bevorzugt wird ein RC-Batteriemodel als Ladestandsmesser verwendet, um die Vorhersage bereitzustellen, doch als Alternative kann zur Bereitstellung der Vorhersage auch ein Coulomb-Zähler mit Fehlerkorrektur zwischen aufeinanderfolgenden Lade-/Entladezyklen benutzt werden.

Description

Querverweis zu verwandten Anmeldungen Diese Anmeldung beansprucht den Vorteil der vorläufigen US-Patentanmeldung Nr. 61/420.627, angemeldet am 7. Dezember 2010.
Hintergrund der Erfindung
1. Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft Verfahren zum Laden von aufladbaren Batterien.
2. Stand der Technik
Die Standarddefinition des Leerzustands für eine (aufladbare) Batterie ist, wenn eine bestimmte Batterieklemmenspannung auftritt, die als Leerspannung definiert ist. Diese Definition ist naiv und vereinfachend, weil die äußere Spannung wenig über den inneren Zustand der Batterie aussagt. Der wahre Grund für diese Definition ist, dass es keine bessere Methode gab, um den Leerzustand zu definieren, und dass Batteriehersteller irgendeine Regel vorsehen müssen, weshalb sie eine Spannung definieren.
Andere Ansätze wurden verwendet, führen aber in Abhängigkeit von der Last, Temperatur, Batteriecharakteristik und Leerspannung zu einem Kapazitätsverlust. Zum Beispiel wurden Coulomb-Zähler verwendet, doch müssen Coulomb-Zähler den Voll- und Leerzustand oft durchlaufen, da der Fehler sonst kumuliert. Es gibt auch keine zuverlässige Methode, um den tatsächlichen Leichtlast-Kapazitätsverlust zu erkennen, weil die Kapazität bei einer Leerspannung aufgrund der Batterieimpedanz von der tatsächlichen Last in jedem Zyklus abhängig ist. Ein anderer Ansatz verwendet die Batterieimpedanz zur Vorhersage der traditionellen Zellspannungsdefinition des Leerzustands. Ein weiterer Ansatz besteht darin, einen früheren Modellansatz zu verwenden, das heißt, eine Kompensation für den Leerzustand anzuwenden, um die traditionelle Zellspannungsdefinition des Leerzustands vorherzusagen, d. h., die Relaxation einer Batterie nach der Entfernung einer Last zu berücksichtigen, damit die Leerlaufspannung der Batterie nach der Relaxation der vorbestimmten Leerspannung entspricht. All diese früheren Ansätze führen zu einer Schwankung der Kapazitätsausnutzung und der Restladung, die nicht genutzt wird.
Maxim Integrated Products, Abtretungsempfänger der vorliegenden Erfindung, stellt spannungsbasierte Ladestandsmesser her, die die Batterie selbst modellieren und den Ladestand der Batterie unabhängig von der Stromlast an der Batterie, falls vorhanden, verfolgen. Eine ideale Batterie mit einer gegebenen Amperestundenkapazität würde eine konstante Spannungsabgabe gewährleisten, bis sie ihre gesamte Amperestundenkapazität abgegeben hat, wonach die Batteriespannung auf null abfallen würde. Doch reale Batterien weisen bei abnehmendem Ladestand und/oder zunehmender Stromlast eine Abnahme in der Klemmenspannung auf. Manche Batterien haben eine Klemmenspannung, die schnell abfällt, wenn der voll entladene Zustand sich nähert.
Ein Batteriemodell, das benutzt werden kann, ist ein einfaches RC-Netzwerk, wobei R den Innenwiderstand der Batterie darstellt und C die äquivalente Kapazität der Batterie für jede gegebene Leerlaufbatteriespannung darstellt. R kann durch Laden und Entladen der Batterie leicht und in erster Ordnung bestimmt werden, und kann allgemein als konstanter Wert genommen werden. Die Scheinkapazität C im einfachen RC-Modell an jedem Punkt in der Leerlaufspannung/Ladestand-Kurve entspricht der Umkehrung der Änderungsrate der Leerlaufspannung der Batterie pro Amperestunde entzogenen Stroms. Daher kann die äquivalente Kapazität der Batterie der Leerlaufspannung gegenüber geplottet werden, und der Plot der Kapazität gegenüber der Leerlaufspannung kann als teilweise konstante C-Werte über verschiedene Inkremente der Leerlaufspannung hinweg genähert werden. Natürlich können R und C wie gewünscht skaliert werden, ohne dass das Ergebnis beeinflusst wird. Dann kann die Leerlaufspannung der Batterie beim Laden und Entladen mithilfe des RC-Modells und durch Messen der Batterieklemmenspannung und des Stroms zur und von der Batterie berechnet werden, um den Ladestand der Batterie unabhängig vom Stromfluss zu bestimmen. Selbstverständlich kann auch ein komplexeres Batteriemodell verwendet werden, um zum Beispiel die Langzeiterholung der Batterie (eine langzeitkonstante Komponente), die Temperatur, Schwankungen im Batteriewiderstand (R), im Strom usw. zu berücksichtigen. Auch ein Coulomb-Zähler kann mit solch einer Modellierung benutzt werden, wobei der Coulomb-Zähler die Übergangs- und Kurzzeitgenauigkeit der Modellierung erhöht und die Modellierung die Langzeitgenauigkeit des Coulomb-Zählers erhöht.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
1a bis 1d veranschaulichen den zustandsbasierten Leerzustand gegenüber den traditionellen Verfahren zur Definition des Leerzustands.
2 veranschaulicht das schnelle und sichere Laden einer aufladbaren Batterie mithilfe des zustandsbasierten Vollzustands, wie er durch die vorliegende Erfindung definiert wird.
Wann immer in der folgenden Beschreibung beispielhafte Werte gegeben werden, wird angenommen, dass die Batterie eine Lithium-Ionen-Batterie ist, obwohl die Prinzipien der vorliegenden Erfindung auch auf andere aufladbare Batterietypen anwendbar sind.
Eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung nutzt die Tatsache aus, dass es durch Modellieren der Batterie wie im oben beschriebenen Stand der Technik möglich ist, die Leerlaufspannung der Batterie zu kennen, selbst wenn die Batterie unter Last ist. Das jeweils verwendete Modell ist nicht von großer Wichtigkeit, da jede brauchbare Vorhersage der Leerlaufspannung einer Batterie unter Last zur Bestimmung der Batterieladestands besser sein wird als die einfache Verwendung der Klemmenspannung der Batterie zu diesem Zweck. Daher erlaubt die vorliegende Erfindung die Einstellung von zustandsbasierten Voll- und Leerzuständen der Batterie und die Einhaltung dieser Zustände selbst unter Last.
Beispielsweise erlaubt eine zustandsbasierte Überwachung des Leerzustands das Ignorieren der momentanen Batterieklemmenspannung und ermöglicht die volle Batterieausnutzung über einen großen Bereich von Lastbedingungen wie z. B. Lastschwankungen, Temperaturänderungen, Batterieschwankungen, Alterung usw. hinweg. Normalerweise wäre der Impedanzabfall einer Batterie für den Kapazitätsverlust verantwortlich. Zusätzlich reduziert die zustandsbasierte Überwachung des Voll- und Leerzustands das Gesamtfehlerbudget, was eine bessere Batterieausnutzung möglich macht. Insbesondere nutzt die zustandsbasierte Überwachung des Voll- und Leerzustands die Kapazität der überwachten spezifischen Batterie aus, statt diese Kapazität aufgrund der Batterieimpedanz einzuschränken. Die zustandsbasierte Überwachung des Voll- und Leerzustands kann auch verwendet werden, um zusätzliche, gut überwachte Beschränkungen der Batterielade- und -entladegrenzen zur Verlängerung der Batterielebensdauer vorzusehen. Dies ist besonders wichtig in Anwendungen, die mehr als die typische 5-Jahres-Batterielebensdauer erfordern (z. B. in Kraftfahrzeugen, die mehr als 10 Jahre erfordern).
1a bis 1d veranschaulichen den zustandsabhängigen Leerzustand gegenüber den traditionellen Methoden zur Definition des Leerzustands. In diesen Kurven stellen die dünnen Linien oder Kurven traditionelle verfahren dar, und die dicken Linien oder Kurven stellen den erfindungsgemäßen zustandsbasierten Leerzustand dar. Die Kurven für Q(@C/2) stellen die Entladerate unter einer schweren Last dar, während die Kurven für Q(@C/8) die Entladerate unter einer leichten Last darstellen. Das traditionelle Verfahren endet lastunabhängig bei der gleichen momentanen Batteriespannung (3,0 Volt in 1b), führt aber zu einem anderen Batteriezustand, wie aus den Unterschied in der nachfolgenden Relaxationsspannung hervorgeht. Der Zustand der Batterie (Batterieklemmen-Leerlaufspannung) ist in jedem dieser zwei Fälle verschieden, wie in 1a und 1c zu sehen ist. Der erfindungsgemäße zustandsbasierte Leerzustand endet zwar im gleichen Zustand (gleiche Batterieklemmen-Leerlaufspannung wie in 1c), lässt aber beim Beenden eine andere momentane Batteriespannung zu (1d) und stellt den nachfolgenden Relaxationszustand unabhängig vom Lastzustand so ein, dass er auf die gleiche Leerlaufspannung abfällt. Um dies zu erreichen, muss der Ladestandsmesser in der Lage sein, die Leerlaufspannung genau vorherzusagen, was nahe am Leerzustand, wenn die Leerlaufspannung und der Widerstand sehr unlinear werden, eine schwierige Herausforderung ist.
Auch der zustandsbasierte Vollzustand sorgt für eine bessere Überwachung des Vollzustands für eine optimierte Ladesteuerung und Ladegeschwindigkeit. Dies kann in lebensdaueroptimierten Anwendungen wie z. B. in Situationen mit 3 Jahres-Garantie (gegenwärtig bei Apple und HP Laptop-Rechnern zu sehen) erreicht werden. In diesen Anwendungen wird die Ladespannung oft von 4,2 Volt auf 4,1 Volt reduziert, um die Batterielebensdauer zu erhöhen, da die Zeit im Vollzustand als Ursache der Batteriealterung oft dominierend ist (vor allem bei Anwendern, die Laptops stets ans Stromnetz angeschlossen lassen). Die gängige Lösung für diese Verlängerung der Lebensdauer besteht einfach darin, auf 4,1 Volt statt auf 4,2 Volt zu laden. Ein eleganterer Weg, um die gleiche Verbesserung der Lebensdauer zu erreichen, ist das Laden auf eine höhere momentane Batterieklemmenspannung wie z. B. 4,2 Volt, das Laden aber so zu beenden, dass es im gleichen Zustand (gleiche Batterieklemmen-Leerlaufspannung) auftritt wie beim Laden auf 4,1 Volt nach dem Stand der Technik. Dies ermöglicht eine Verlängerung der Lebensdauer (und Garantieverlängerung), während es gleichzeitig den Ladevorgang beschleunigt.
Dieses Konzept wird in 2 veranschaulicht. Die schräge Linie auf der linken Seite stellt die Laderate dar. Für eine verlängerte Batterielebensdauer erreicht die Ladespannung im Stand der Technik einen Spitzenwert von 4,1 Volt, und nach einer Zeitperiode wird das Ladegerät abgeschaltet und die Batterieleerlaufspannung fällt auf 4,05 Volt ab. Mit der vorliegenden Erfindung kann das Laden in kürzerer Zeit auf 4,2 Volt erfolgen, um den gleichen Ladestand zu erreichen, wobei die Relaxation früher beginnt und ausgeprägter ist, um schließlich die gleiche Leerlaufspannung von 4,05 Volt zu erreichen, wodurch auf die gleiche Leerlaufspannung geladen wird wie bei der Ladetechnik des Stands der Technik (4,05 Volt). Auch hier wird dies mithilfe eines Ladestandsmesser erreicht, der eine genaue vorhergesagte Leerlaufspannung gewährleistet. Das gleiche Konzept kann für das Laden auf 4,2 Volt angewandt werden, indem auf 4,3 Volt überladen wird, das Laden aber im gleichen Zustand wie beim 4,2 Volt-Vollzustand früh beendet wird. Es sollte aber geklärt werden, ob mit einer höheren Ladespannung als der vom Batteriehersteller genannten, selbst kurze Zeit lang, die gewünschte Wirkung nicht erreicht oder die Batterielebensdauer verkürzt werden könnte.
In Anwendungen mit extrem langer Lebensdauer ist es üblich, nur auf 70% zu laden und nur auf 30% zu entladen, um die Gesamtnutzungsdauer (Zyklen·Kapazität) der Batterie zu maximieren. Dies ist bei Weltraumanwendungen der Fall, wo die Wartungskosten extrem hoch sind, aber auch in Automobilanwendungen, wo das Fahrzeug mehr als 10 Jahre lang halten soll. Die zustandsbasierte Überwachung des Voll- und Leerzustands kann dieses bestehende Konzept erweitern, indem sie den Batteriezustand durch die erfindungsgemäße Vorhersage und Auffassung der Leerlaufspannung genauer und direkter verwaltet.
Mit einer guten Vorhersage des Batteriezustands können die Voll- und Leerzustände genauer definiert werden, und die Batteriekapazität kann ohne die Gefahr einer Überladung oder Überentladung der Batterie besser ausgenutzt werden. Als Ergebnis dürfte die zustandsbasierte Überwachung des Voll- und Leerzustands die Laufzeit einer alten Batterie aufgrund ihrer erhöhten Impedanz um mehr als 30% verlängern. Bei kalten Temperaturen (wie z. B. 0°C) kann eine Batterie über die Hälfte ihrer Kapazität verlieren. Bei kalten Temperaturen kann die zustandsbasierte Überwachung des Voll- und Leerzustands die Laufzeit um mehr als 50% verbessern. Wenn die Last an der Batterie hoch ist, ist der Spannungsabfall viel größer, und die Batteriespannung ist weniger vom Batteriezustand abhängig. Bei der Last 1C kann die zustandsbasierte Überwachung des Voll- und Leerzustands bei manchen neuen Batterien die Laufzeit im Vergleich zu höheren Leerspannungen von 3,4 Volt und 3,3 Volt um mehr als 20% erhöhen.
Die Ladestandsmessung ist eine Echtzeitaktivität und kann nicht von einem künftigen Relaxationszustand abhängen, der auftritt, nachdem das kritische Ereignis (Leerzustand) bereits aufgetreten ist. Die Echtzeit-Ladestandsmessung muss ihre Vorhersagen in Anwesenheit einer Last machen. Indem er den Leerzustand einer Vorhersage der Leerlaufspannung entsprechend definiert, kann der Ladestandsmesser den Leerzustand der Batterie tatsächlich begrenzen und verwalten, statt einfach eine momentane Spannung zu verwenden. Dies wird typischerweise durchgeführt, indem 2% oder 3% der Batteriekapazität in Reserve gehalten werden, d. h., die Entladung wird bei 2% oder 3% des tatsächlichen Ladestands beendet, um eine Reservekapazität zu lassen. Diese Reservekapazität kann für folgendes genutzt werden:

1. Reserve- & Hintergrundfunktionen (Speichern von Daten, Herunterfahren, Systemuhr).
2. Fehlerbudget (kein Ladestandsmesser kann perfekt sein).
3. Schutz der Batterie vor Überentladung. Das Entladen der Batterie bis auf die Untergrenze von 1°, könnte die Batterie beschädigen und beschleunigt die Alterung.

Eine andere Technik, um die vorliegende Erfindung in die Praxis umzusetzen, besteht darin, einen Ladestandsmesser des Typs Coulomb-Zähler zu verwenden und die Leerlaufspannung der Batterie nach jeder Entladung, und nachdem die Batterie Gelegenheit zur Relaxation hatte, aufzuzeichnen. Dann kann die Coulomb-Zählung von voll auf leer auf der Basis des Fehlers zwischen der Leerlaufspannung der Batterie nach der Relaxation und der angestrebten Leerlaufspannung der Batterie, die den Leerzustand darstellt, für den nächsten Lade-/Entladezyklus nach oben oder unten angepasst werden. Dementsprechend kann die Leerlaufspannung der Batterie nach jeder Aufladung aufgezeichnet werden, nachdem die Batterie Gelegenheit zur Relaxation hatte. Dann kann die Coulomb-Zählung von leer auf voll auf der Basis des Fehlers zwischen der Leerlaufspannung der Batterie nach der Relaxation und der angestrebten Leerlaufspannung der Batterie, die den Vollzustand darstellt, für den nächsten Lade-/Entladezyklus nach oben oder unten angepasst werden.
Obwohl dies funktionieren kann, hat es den Nachteil aufzuweisen, dass es noch mehr als der typische Coulomb-Zähler von den Gewohnheiten des Gerätebenutzers abhängig ist. Insbesondere kann der Benutzer des Geräts die Batterie nicht nur zwischen Entladungen nicht voll aufladen, was eine Abweichung im der Coulomb-Zählerstand bewirkt, sondern der Benutzer kann mit dem Aufladen beginnen, direkt nachdem ein angezeigter Leerzustand aufgetreten ist, wodurch eine genaue Ablesung der Leerlaufspannung nach der Anzeige eines Leerzustands nicht verfügbar ist. Deshalb wird das Verfahren mit Batteriemodell bevorzugt, auch wenn das spezifische Batteriemodell, das verwendet wird, eine Sache der Präferenz ist und das Modell an sich nicht Teil dieser Erfindung ist.
Die vorliegende Erfindung weist also mehrere Aspekte auf, die wie gewünscht allein oder in verschiedenen Kombinationen oder Teilkombinationen umgesetzt werden können. Auch wenn hierin bestimmte bevorzugte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung zur Veranschaulichungszwecken und nicht zur Einschränkung offenbart und beschrieben wurden, werden dem Fachmann verschiedene Änderungen in der Form und im Detail einfallen, ohne vom Geist um Umfang der Erfindung abzuweichen.

Claims

Verfahren zur Bestimmung eines Leerzustands einer Batterie, umfassend: das Überwachen der Batterie mit einem Ladestandsmesser, um eine Leerlaufspannung der Batterie selbst in Anwesenheit einer variablen Last an der Batterie vorherzusagen; das Bestimmen eines Leerzustands der Batterie, wenn die vorhergesagte Leerlaufspannung einen Schwellenwert überschreitet.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei der Ladestandsmesser ein simuliertes Batteriemodell ist.
Verfahren nach Anspruch 2, wobei das Batteriemodell ein Widerstand-Kondensator-Batteriemodell ist.
Verfahren nach Anspruch 2, wobei die Batterie eine aufladbare Batterie ist.
Verfahren nach Anspruch 4, außerdem umfassend das Bestimmen eines Vollzustands der Batterie durch: das Laden der Batterie auf eine Spannung über einer vorbestimmten Leerlaufspannung, die einen vollen Batteriezustand darstellt; das Beenden des Ladevorgangs, wenn das Batteriemodell vorhersagt, dass die Leerlaufspannung der Batterie einer vorbestimmten Leerlaufspannung im vollen Zustand entspricht, um die Relaxation der Leerlaufbatteriespannung auf die vorbestimmte Leerlaufspannung im Vollzustand zu gestatten.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei der Ladestandsmesser ein Coulomb-Zähler ist und die Batterie eine aufladbare Batterie ist.
Verfahren nach Anspruch 6, wobei die Coulomb-Zählung des Coulomb-Zählers von voll bis leer auf der Basis der Leerlaufspannung der leeren Batterie nach der Relaxation und der angestrebten Leerlaufspannung der leeren Batterie angepasst wird.
Verfahren zur Bestimmung eines Leerzustands einer Batterie, umfassend: das Modellieren der Batterie, um selbst in Anwesenheit einer variablen Last an der Batterie eine Leerlaufspannung der Batterie vorherzusagen; das Bestimmen eines Leerzustands der Batterie, wenn die vorhergesagte Leerlaufspannung einen Schwellenwert überschreitet.
Verfahren nach Anspruch 8, wobei das Batteriemodell ein Widerstand-Kondensator-Batteriemodell ist.
Verfahren nach Anspruch 8, wobei die Batterie eine aufladbare Batterie ist.
Verfahren nach Anspruch 10, außerdem umfassend das Bestimmen eines Vollzustands der Batterie durch: das Laden der Batterie auf eine Spannung über einer vorbestimmten Leerlaufspannung, die einen vollen Batteriezustand darstellt; das Beenden des Ladevorgangs, wenn das Batteriemodell vorhersagt, dass die Leerlaufspannung der Batterie einer vorbestimmten Leerlaufspannung im vollen Zustand entspricht, um die Relaxation der Leerlaufbatteriespannung auf die vorbestimmte Leerlaufspannung in Vollzustand zu gestatten.
Verfahren zur Bestimmung eines Leerzustands einer Batterie, umfassend: das Überwachen der Batterie mit einem RC-Modell-Ladestandsmesser, um eine Leerlaufspannung der Batterie selbst in Anwesenheit einer variablen Last an der Batterie vorherzusagen, wobei die Batterie eine aufladbare Batterie ist; das Bestimmen des Leerzustands der Batterie, wenn die vorhergesagte Leerlaufspannung einen Schwellenwert überschreitet; auch das Bestimmen eines Vollzustands der Batterie durch: das Laden der Batterie auf eine Spannung über einer vorbestimmten Leerlaufspannung, die einen vollen Batteriezustand darstellt; das Beenden des Ladevorgangs, wenn das Batteriemodell vorhersagt, dass die Leerlaufspannung der Batterie einer vorbestimmten Leerlaufspannung im vollen Zustand entspricht, um die Relaxation der Leerlaufbatteriespannung auf die vorbestimmte Leerlaufspannung in Vollzustand zu gestatten.
Verfahren zur Bestimmung eines Leerzustands einer Batterie, umfassend: das Vorsehen eines Ladestandsmessers, der die Leerlaufspannung einer Batterie abhängig von mindestens einem von einer Klemmenspannung der Batterie und einer Stromabgabe der Batterie selbst dann vorhersagt, wenn die Batterie unter Last ist; das Überwachen von mindestens einem von einer Klemmenspannung der Batterie und der Stromabgabe der Batterie; das Bestimmen, wann die vorhergesagte Leerlaufspannung einer vorbestimmten Batteriespannung im Leerzustand entspricht.
Verfahren nach Anspruch 13, wobei der Ladestandsmesser ein Spannungsmodell-Ladestandsmesser ist und das mindestens eine von der Klemmenspannung der Batterie und der Stromabgabe der Batterie die Klemmenspannung der Batterie ist.
Verfahren nach Anspruch 14, wobei der Ladestandsmesser einen Coulomb-Zähler einschließt und das mindestens eine von der Klemmenspannung der Batterie und der Stromabgabe der Batterie sowohl die Klemmenspannung der Batterie als auch die Stromabgabe der Batterie ist.
Verfahren nach Anspruch 13, wobei der Ladestandsmesser ein Coulomb-Zähler ist, das mindestens eine von der Klemmenspannung der Batterie und der Stromabgabe der Batterie die Stromabgabe der Batterie ist, und die Coulomb-Zählung von voll bis leer auf der Basis des Fehlers zwischen der Leerlaufspannung der Batterie nach der Relaxation und der angestrebten Leerlaufspannung der Batterie, die den Leerzustand darstellt, für den nächsten Lade-/Entladezyklus nach oben oder unten angepasst wird.
Verfahren zur Bestimmung eines Vollzustands einer Batterie, umfassend: das Vorsehen eines Ladestandsmessers, der die Leerlaufspannung einer Batterie abhängig von mindestens einem von einer Klemmenspannung der Batterie und einer Stromabgabe der Batterie selbst dann vorhersagt, wenn die Batterie unter Last ist; das Überwachen von mindestens einem von der Klemmenspannung der Batterie und der Stromabgabe der Batterie; das Bestimmen, wann die vorhergesagte Leerlaufspannung einer vorbestimmten Batteriespannung im Vollzustand entspricht.
Verfahren nach Anspruch 17, wobei der Ladestandsmesser ein Spannungsmodell-Ladestandsmesser ist und das mindestens eine von der Klemmenspannung der Batterie und der Stromabgabe der Batterie die Klemmenspannung der Batterie ist.
Verfahren nach Anspruch 18, wobei der Ladestandsmesser einen Coulomb-Zähler einschließt und das mindestens eine von der Klemmenspannung der Batterie und der Stromabgabe der Batterie sowohl die Klemmenspannung der Batterie als auch die Stromabgabe der Batterie ist.
Verfahren nach Anspruch 17, wobei der Ladestandsmesser ein Coulomb-Zähler ist, mindestens eines von der Klemmenspannung der Batterie und der Stromabgabe der Batterie überwacht wird und die Coulomb-Zählung von voll bis leer auf der Basis des Fehlers zwischen der Leerlaufspannung der Batterie nach der Relaxation und der angestrebten Leerlaufspannung der Batterie, die den Vollzustand darstellt, für den nächsten Lade-/Entladezyklus nach oben oder unten angepasst wird.