DE102011086043A1

DE102011086043A1 - Klassifizieren der Funktionsfähigkeit einer Energiespeicherzelle basierend auf einer statistischen Auswertung von Innenwiderständen von einer Mehrzahl von Energiespeicherzellen

Info

Publication number: DE102011086043A1
Application number: DE102011086043A
Authority: DE
Inventors: Marcelo Gabriel Bacher
Original assignee: Continental Automotive GmbH
Current assignee: Vitesco Technologies GmbH
Priority date: 2011-11-09
Filing date: 2011-11-09
Publication date: 2013-05-16
Anticipated expiration: 2031-11-10
Also published as: DE102011086043B4

Abstract

Es wird ein Verfahren zum Klassifizieren der Funktionsfähigkeit von zumindest einer Energiespeicherzelle eines elektrischen Energiespeichers, welcher mehrere Energiespeicherzellen umfasst, beschrieben. Das Verfahren weist auf (a) ein Bestimmen (S2) der jeweiligen Innenwiderstände von einer Mehrzahl von Energiespeicherzellen des elektrischen Energiespeichers, (b) ein Ermitteln (S3) einer statistischen Verteilung der Mehrzahl der bestimmten Innenwiderstände, wobei für verschiedene vorgegebene Bereiche von Innenwiderstandswerten jeweils die Anzahl an Energiespeicherzellen angegeben wird, welche einen Innenwiderstand haben, der in dem jeweiligen vorgegebenen Bereich von Innenwiderstandswerten liegt, (c) ein Identifizieren (S4) eines Bereichs von Innenwiderstandswerten als das Maximum der ermittelten statistischen Verteilung, in welchen Bereich die meisten bestimmten Innenwiderstände fallen, (e) ein Definieren (S5) eines erlaubten Wertebereichs von bestimmten Innenwiderständen um das Maximum der ermittelten statistischen Verteilung herum, und (f) ein Klassifizieren (S7) der Funktionsfähigkeit der zumindest einen Energiespeicherzelle des elektrischen Energiespeichers basierend auf dem bestimmten Innenwiderstand der Energiespeicherzelle und dem definierten erlaubten Wertebereich.

Description

Die Erfindung betrifft allgemein das technische Gebiet der Kraftfahrzeugelektrik, insbesondere von Hybrid- oder Elektrofahrzeugen. Die vorliegende Erfindung betrifft insbesondere ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Klassifizieren der Funktionsfähigkeit von zumindest einer Energiespeicherzelle eines elektrischen Energiespeichers, welcher mehrere Energiespeicherzellen umfasst. Die vorliegende Erfindung betrifft ferner ein Computerprogramm zum Klassifizieren der Funktionsfähigkeit von zumindest einer Energiespeicherzelle eines elektrischen Energiespeichers, welcher mehrere Energiespeicherzellen umfasst.
Als Energiespeicher und Energielieferanten für elektrisch angetriebene Fahrzeuge werden beispielsweise Bleibatterien, Doppelschichtkondensatoren, Nickel-Metallhydrid Zellen und/oder Lithium-Ionen Zellen verwendet. Elektrisch angetriebene Fahrzeuge können dabei neben sog. Elektroautos auch jede andere Art von Traktionsfahrzeug wie zum Beispiel Gabelstapler, Schlepper, Palettenhubwagen, elektrische Rollstühle, Hebebühnen usw. sein.
Als Energiespeicher für Traktionsfahrzeuge werden typischerweise Batteriesysteme eingesetzt, welche als kleinste Batterieeinheit mehrere Energiespeicherzellen aufweisen. In einer seriellen Schaltung sorgen mehrere Energiespeicherzellen für eine Erhöhung der Spannung, in einer parallelen Schaltung sorgen mehrere Energiespeicherzellen für eine Erhöhung der Batteriekapazität und für eine Verbesserung der Hochstromfähigkeit sowohl bei einem Lade- als auch bei einem Entladevorgang.
Durch (a) eine Alterung von Energiespeicherzellen im Betrieb, durch (b) eine ungleichmäßige betriebsunabhängige Alterung der einzelnen Energiespeicherzellen, durch (b) Produktionsfehler, die sich erst im Laufe des Betriebs zeigen und/oder durch einen Betrieb außerhalb zulässiger Spezifikationen kann es zum Ausfall einzelner Energiespeicherzellen im Verbund eines elektrischen Energiespeichers kommen. Dabei verhalten sich einzelne Energiespeicherzellen nicht normal bzw. auffällig gegenüber allen andern Energiespeicherzellen im Verbund. Das heißt der Ausfall einzelner Zellen betrifft nicht die weitgehend gleichmäßige natürliche Alterung aller Energiespeicherzellen im Betrieb, sondern das auffällige Verhalten einzelnen Energiespeicherzellen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Ausfall von einzelnen Energiespeicherzellen in einem Verbund eines Energiespeichers zuverlässig zu erkennen.
Diese Aufgabe wird gelöst durch die Gegenstände der unabhängigen Patentansprüche. Vorteilhafte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen beschrieben.
Gemäß einem ersten Aspekt der Erfindung wird ein Verfahren zum Klassifizieren der Funktionsfähigkeit von zumindest einer Energiespeicherzelle eines elektrischen Energiespeichers beschrieben, welcher mehrere Energiespeicherzellen umfasst. Das beschriebene Verfahren weist auf (a) ein Bestimmen der jeweiligen Innenwiderstände von einer Mehrzahl von Energiespeicherzellen des elektrischen Energiespeichers, (b) ein Ermitteln einer statistischen Verteilung der Mehrzahl der bestimmten Innenwiderstände, wobei für verschiedene vorgegebene Bereiche von Innenwiderstandswerten jeweils die Anzahl an Energiespeicherzellen angegeben wird, welche einen Innenwiderstand haben, der in dem jeweiligen vorgegebenen Bereich von Innenwiderstandswerten liegt, (c) ein Identifizieren eines Bereichs von Innenwiderstandswerten als das Maximum der ermittelten statistischen Verteilung, in welchen Bereich die meisten bestimmten Innenwiderstände fallen, (d) ein Definieren eines erlaubten Wertebereichs von bestimmten Innenwiderständen um das Maximum der ermittelten statistischen Verteilung herum, und (e) ein Klassifizieren der Funktionsfähigkeit der zumindest einen Energiespeicherzelle des elektrischen Energiespeichers basierend auf (e1) dem bestimmten Innenwiderstand der Energiespeicherzelle und (e2) dem definierten erlaubten Wertebereich.
Dem beschriebenen Verfahren liegt die Erkenntnis zugrunde, dass basierend auf einer statistischen Auswertung von einer Mehrzahl von gemessenen Innenwiderstandswerten von jeweils einer Energiespeicherzelle eines elektrischen Energiespeichers besonders zuverlässig defekte Energiespeicherzellen als defekt klassifiziert und ggf. als defekt erkannt werden können. Erfindungsgemäß wird nicht einfach ein mittlerer oder durchschnittlicher Innenwiderstandswert aller Energiespeicherzellen bestimmt. Ein solcher mittlerer oder durchschnittlicher Innenwiderstandswert würde nämlich durch zumindest eine defekte Energiespeicherzelle mit beispielsweise einem stark erhöhten Innenwiderstandswert hin zu einem für funktionsfähige Energiespeicherzellen unzulässigen Innenwiderstandswert verschoben werden. Daher wird erfindungsgemäß zunächst anhand eines Histogramms, bei dem für verschiedene vorgegebene Bereiche von Innenwiderstandswerten jeweils die Anzahl an Energiespeicherzellen angegeben wird, bei denen ein in diesen Bereich fallendender Innenwiderstand bestimmt wurde, derjenige Bereich von Innenwiderstandswerten identifiziert, welchem in dem Histogramm die größte Anzahl zugeordnet ist. Dieser maximale Bereich weist demzufolge diejenigen Innenwiderstände auf, die in dem Energiespeicher am wahrscheinlichsten auftreten.
Durch die beschriebene statistische Auswertung kann also vermieden werden, dass mehrere defekte Energiespeicherzellen den Durchschnittswert von Innenwiderständen überproportional stark beeinflussen und damit zu einer falschen Klassifizierung von Energiespeicherzellen als defekt oder zu einer falschen Klassifizierung von Energiespeicherzellen als funktionsfähig führen. Durch die Verwendung der statistischen Auswertung kann also die Wahrscheinlichkeit der korrekten Erkennung von defekten Energiespeicherzellen maximiert oder zumindest deutlich verbessert werden.
Das beschriebene auf einer statistischen Auswertung beruhende Verfahren zum Klassifizieren der Funktionsfähigkeit von Energiespeicherzellen hat den Vorteil, dass es robust gegenüber einer Alterung der Energiespeicherzellen ist. Ferner können mit dem beschriebenen Verfahren mögliche defekte Energiespeicherzellen unabhängig von der Umgebungstemperatur des elektrischen Energiespeichers zuverlässig erkannt werden.
Unter dem Begriff "elektrischer Energiespeicher" kann in diesem Dokument insbesondere eine Batterie verstanden werden. In diesem Fall können die Energiespeicherzellen auch als Batteriezellen bezeichnet werden. Die Energiespeicherzellen können insbesondere gleichartige Energiespeicherzellen sein und beispielsweise Doppelschichtkondensatoren, Nickel-Metallhydrid Zellen und/oder Lithium-Ionen Zellen aufweisen.
Gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung weist das Bestimmen der jeweiligen Innenwiderstände für jede der Mehrzahl von Energiespeicherzellen auf (a) ein Messen einer ersten Stromstärke eines Stromes, welcher den Ladezustand des elektrischen Energiespeichers verändert, (b) ein Messen einer ersten Spannung der Energiespeicherzelle unter dem Einfluss der ersten Stromstärke, (c) ein Messen einer zweiten Stromstärke eines Stromes, welcher den Ladezustand des elektrischen Energiespeichers verändert, wobei die zweite Stromstärke unterschiedlich zu der ersten Stromstärke ist, und (d) ein Messen einer zweiten Spannung der Energiespeicherzelle unter dem Einfluss der zweiten Stromstärke. Dabei wird der Innenwiderstand der Energiespeicherzelle basierend auf der zweiten Spannung, der ersten Spannung, der zweiten Stromstärke und der ersten Stromstärke bestimmt. Dies hat den Vorteil, dass zur Bestimmung des jeweiligen Innenwiderstands einer der Mehrzahl von Energiespeicherzellen lediglich elektrische Messgrößen verwendet werden, welche auf einfache Weise mit einer herkömmlichen Messelektronik bestimmt werden können.
Unter dem Ausdruck "Strom, welcher den Ladezustand des elektrischen Energiespeichers verändert" kann insbesondere ein Strom verstanden werden, welcher von dem elektrischen Energiespeicher bereitgestellt wird, so dass sich der Ladezustand des elektrischen Energiespeichers verringert. Allerdings soll in diesem Dokument mit diesem Ausdruck auch ein Ladestrom verstanden werden, welcher von dem elektrischen Energiespeicher konsumiert wird, so dass sich der Ladezustand des elektrischen Energiespeichers erhöht.
Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung wird der Innenwiderstand der Energiespeicherzelle durch die Gleichung R_i = ∆U_i/∆I_B bestimmt. Dabei ist ∆U_i die Differenz zwischen der zweiten Spannung und der ersten Spannung ist und ∆I_B ist die Differenz zwischen der zweiten Stromstärke und der ersten Stromstärke. Dies hat den Vorteil, dass der Innenwiderstand der Energiespeicherzelle auf besonders einfache Weise bestimmt werden kann.
Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung erfolgt der Übergang von der ersten Stromstärke zu der zweiten Stromstärke durch eine zumindest annähernd stufenförmige Änderung der Stromstärke. Dadurch kann der Innenwiderstand der jeweiligen Energiespeicherzelle besonders genau bestimmt werden.
In diesem Zusammenhang wird darauf hingewiesen, dass während eines Betriebs eines elektrischen Energiespeichers mit mehreren Energiespeicherzellen stufenförmige Änderungen des Entladeoder Ladestroms in der Praxis nicht ständig, jedoch immer wieder vorkommen. Insbesondere bei diskreten Lastwechseln treten in guter Näherung stufenförmige Stromänderungen auf. Bei dem hier beschriebenen Verfahren wird also während des Betriebs des elektrischen Energiespeichers auf eine geeignete zumindest annähernd stufenförmige Änderung der Stromstärke gewartet, bis die jeweiligen Innenwiderstände der Mehrzahl von Energiespeicherzellen mit hoher Genauigkeit bestimmt werden.
Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung erfolgt das Bestimmen der jeweiligen Innenwiderstände für jede der Mehrzahl von Energiespeicherzellen lediglich dann, wenn die erste Spannung der Energiespeicherzelle und die zweite Spannung der Energiespeicherzelle größer als eine vorgegebene Mindestspannung sind. Auf diese Weise kann sichergestellt werden, dass der Einfluss von einem stets vorhandenen Rauschen oder einer gewissen Instabilität bei den Spannungsmessungen die Berechnung der Innenwiderstandswerte nur minimal beeinflussen. Dadurch kann eine hohe Zuverlässigkeit des beschriebenen Verfahrens zum Klassifizieren der Funktionsfähigkeit von zumindest einer Energiespeicherzelle gewährleistet und eine fälschliche Benennung von einzelnen Energiespeicherzellen als defekt vermieden werden.
Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung erfolgt das Bestimmen der jeweiligen Innenwiderstände für jede der Mehrzahl von Energiespeicherzellen lediglich dann, wenn zumindest eine der folgenden Bedingungen erfüllt ist:
(a) Die erste Stromstärke ist größer als ein vorgegebener minimaler Stromstärkenpegel, (b) die Differenz zwischen der zweiten Stromstärke und der ersten Stromstärke ist größer als eine vorgegebene minimale Stromstärkendifferenz, und (c) die zweite Stromstärke liegt zumindest für eine minimale Signalstabilisierungszeit innerhalb eines vorgegebenen Stromstärkenzielbereiches. Dadurch kann auf besonders präzise Weise das Verhalten der jeweiligen Spannungen, die an den einzelnen Energiespeicherzellen abgegriffen werden, mit dem Verhalten des Stromes, welcher den Ladezustand des gesamten elektrischen Energiespeichers verändert, korreliert werden.
Insbesondere die Erfüllung der Bedingung (c), wonach der Strom, nachdem er einen Sprung ∆I_B gemacht hat, zumindest für eine gewisse Zeit in einem (möglichst engen) Stromstärkenzielbereich liegt, hat die Wirkung, dass die Stabilität der Spannungsmessung ausreichend hoch ist, um eine hohe Erkennungsgüte mit möglichst wenigen Fehlmeldungen zu erreichen. Außerdem führt die Erfüllung der Bedingung (c) zumindest zu einer gewissen Synchronizität zwischen der erforderlichen Strom- und der zugeordneten Spannungsmessung, so dass eine gute und sichere Zuordnung zwischen der Messung der Stromänderung und der Messung der resultierenden Spannungsänderung gegeben ist. In diesem Zusammenhang wird darauf hingewiesen, dass es aufgrund von systembedingten Beschränkungen von messtechnischen Vorrichtungen zur Messung von Strömen und Spannungen typischerweise zu einem gewissen zeitlichen Versatz zwischen einer Strommessung und einer Spannungsmessung kommt. Daher trägt ein stabiler Wert für die zweite Stromstärke zu einer Reduzierung des nachteiligen Effekts einer nicht perfekten Gleichzeitigkeit zwischen der Strom- und der Spannungsmessung bei.
Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung weist das Messen der zweiten Spannung (a) eine zeitliche Integration über eine Mehrzahl von zeitlich aufeinanderfolgenden Einzelmesswerten und/oder (b) eine Mittelwertbildung von einer Mehrzahl von zeitlich aufeinanderfolgenden Einzelmesswerten, auf. Dabei werden die zeitlich aufeinanderfolgenden Einzelmesswerte innerhalb eines vorgegebenen Zeitfensters erfasst. Dies hat den Vorteil, dass bei Schwankungen der zweiten Spannung, welche beispielsweise durch unerwünschte Variationen der zweiten Stromstärke auftreten können, der negative Einfluss dieser Spannungsschwankungen auf die Genauigkeit und/oder die Zuverlässigkeit des beschriebenen Verfahrens zumindest deutlich reduziert werden kann.
Bevorzugt wird das vorgegebene Zeitfenster dadurch bestimmt, dass die zweite Stromstärke innerhalb eines definierten Wertebereichs liegen kann. Dieser Wertebereich kann beispielsweise der oben beschriebene Stromstärkenzielbereich sein. Solange also der Strom des Energiespeichers in dem definierten Wertebereich bzw. dem Stromstärkenzielbereich liegt, wird die zweite Spannung von jeder Energiespeicherzelle und damit auch die Spannungsdifferenz zwischen der zweiten Spannung und der ersten Spannung integriert. Damit kann eine mögliche nicht vorhandene Synchronizität zwischen der Strommessung und der Spannungsmessung vermieden oder zumindest weitgehend ausgeschlossen werden.
Es wird darauf hingewiesen, dass für den Fall, dass die zweite Stromstärke innerhalb des vorgegebenen Zeitfensters oder innerhalb der minimalen Signalstabilisierungszeit den vorgegebenen Stromstärkenzielbereich verlässt, das Bestimmen der jeweiligen Innenwiderstände von der Mehrzahl von Energiespeicherzellen abgebrochen und ggf. bisher verwendete Messwerte für Strom und Spannung verworfen werden können. In diesem Fall muss dann, wie bereits oben beschrieben, auf eine neue Betriebsphase gewartet werden, in der die Bedingungen für einen stabilen Wert der zweiten Stromstärke nach einem vorzugsweise stufenartigen Stromsprung erfüllt werden.
Es wird ferner darauf hingewiesen, dass zusätzlich oder anstelle der hier beschriebenen zeitlichen Integration oder Mittelwertbildung auch ein Tiefpassfilter eingesetzt werden kann, um den Einfluss eines Rauschens und/oder einer fehlenden Synchronizität der Spannungs- bzw. Stromwerte bei der Bestimmung der Innenwiderstände zu reduzieren. Um mögliche Wertesprünge bei den ermittelten Innenwiderständen zu vermeiden, kann nämlich auf einfache Weise jeder Innenwiderstandswert mit einem Tiefpassfilter geglättet werden.
Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung erfolgt das Klassifizieren der Funktionsfähigkeit der zumindest einen Energiespeicherzelle des elektrischen Energiespeichers zusätzlich basierend auf einem Entprellungsfaktor, wobei der Entprellungsfaktor in Abhängigkeit des Unterschiedes zwischen dem bestimmten Innenwiderstand der Energiespeicherzelle und dem definierten erlaubten Wertebereich eine zeitliche Verzögerung der Ausgabe eines Klassifizierungswertes für die Funktionsfähigkeit der zumindest einen Energiespeicherzelle bewirkt.
Dabei sorgt der Entprellungsfaktor bevorzugt für eine umso längere zeitliche Verzögerung, je größer der Abstand zwischen dem bestimmten Innenwiderstand der Energiespeicherzelle und dem definierten erlaubten Wertebereich ist. Der Abstand zwischen dem bestimmten Innenwiderstand und dem definierten erlaubten Wertebereich kann dabei beispielsweise der Abstand zwischen dem bestimmten Innenwiderstand und dem Mittelwert des definierten erlaubten Wertebereich sein. Ebenso kann dieser Abstand beispielsweise der Abstand zwischen dem bestimmten Innenwiderstand und demjenigen Grenzwert des definierten erlaubten Wertebereichs sein, welcher Grenzwert dem bestimmten Innenwiderstand am nächsten ist.
Die Berücksichtigung des beschriebenen Entprellungsfaktors hat den Vorteil, dass vorschnelle falsche Klassifikationen einer Energiespeicherzelle weitgehend vermieden werden können.
Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung (a) wird für die zumindest eine Energiespeicherzelle eine Mehrzahl von Entprellungsfaktoren berechnet, wobei jeweils ein Entprellungsfaktor einer durchgeführten Bestimmung des Innenwiderstandes der zumindest einen Energiespeicherzelle zugeordnet ist, (b) wird ein Integral über die Mehrzahl von bisher berechneten Entprellungsfaktoren berechnet, und (c) erfolgt das Klassifizieren der Funktionsfähigkeit der zumindest einen Energiespeicherzelle des elektrischen Energiespeichers basierend auf berechneten Integral.
Anschaulich ausgedrückt wird hier jeweils ein Entprellungsfaktor pro Energiespeicherzelle berechnet, nachdem mindestens ein Innenwiderstandswert mit einem neuen Strompuls bzw. einer neuen Stromänderung bestimmt wurde. Die Integration des Entprellungsfaktors pro Zelle erfolgt dann mit jeder neuen Bestimmung eines Innenwiderstandswertes.
Das Klassifizieren der Funktionsfähigkeit kann insbesondere dann erfolgen, wenn das berechnete Intergral einen vorgegebenen Schwellenwert überschreitet.
Die beschriebene Integration über die Mehrzahl von bisher berechneten Entprellungsfaktoren kann dazu dienen, falsche Klassifikationen "abzufangen" und einzelne Energiespeicherzellen nicht sofort nach dem ersten Ereignis, d.h. unmittelbar nach einer Messung eines außergewöhnlichen (hohen) Innenwiderstands, als "defekt" zu klassifizieren. Dafür werden mehrere Stromsprunge von der ersten Stromstärke zu der zweiten Stromstärke benötigt, um die Innenwiderstände aller Zellen regelmäßig zu bestimmen.
Es wird darauf hingewiesen, dass die Durchführung des hier beschriebenen Verfahrens eine Mehrzahl von Stromstärkenänderungen erfordert. Dies kann jedoch in der Praxis im Laufe eines Fahrzyklus eine nicht-definierte Zeit dauern. Dadurch ist es nicht ausgeschlossen, dass bei einem zu hohen vorgegebenen Schwellenwert ein plötzlicher Ausfall einer Energiespeicherzelle eventuell nicht rechtzeitig erkannt werden kann. Um dies zu umzugehen kann der vorgegebene Schwellwert für die Erkennung einer defekten Energiespeicherzelle so angepasst und insbesondere erniedrigt werden, dass eine zügigere Klassifikation möglich ist.
Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung wird eine Vorrichtung zum Klassifizieren der Funktionsfähigkeit von zumindest einer Energiespeicherzelle eines elektrischen Energiespeichers beschrieben, welcher mehrere Energiespeicherzellen umfasst. Die beschriebene Vorrichtung weist auf (a) eine Bestimmungseinrichtung zum Bestimmen der jeweiligen Innenwiderstände von einer Mehrzahl von Energiespeicherzellen des elektrischen Energiespeichers und (b) eine Datenverarbeitungseinrichtung zum (b1) Ermitteln einer statistischen Verteilung der Mehrzahl der bestimmten Innenwiderstände, wobei für verschiedene vorgegebene Bereiche von Innenwiderstandswerten jeweils die Anzahl an Energiespeicherzellen angegeben wird, welche einen Innenwiderstand haben, der in dem jeweiligen vorgegebenen Bereich von Innenwiderstandswerten liegt, (b2) Identifizieren eines Bereichs von Innenwiderstandswerten als das Maximum der ermittelten statistischen Verteilung, in welchen Bereich die meisten bestimmten Innenwiderstände fallen, (b3) Definieren eines erlaubten Wertebereichs von bestimmten Innenwiderständen um das Maximum der ermittelten statistischen Verteilung herum, und (b4) Klassifizieren der Funktionsfähigkeit der zumindest einen Energiespeicherzelle des elektrischen Energiespeichers basierend auf dem bestimmten Innenwiderstand der Energiespeicherzelle und dem definierten erlaubten Wertebereich.
Auch der beschriebenen Vorrichtung liegt die Erkenntnis zugrunde, dass basierend auf einer statistischen Auswertung von einer Mehrzahl von gemessenen Innenwiderstandswerten von jeweils einer Energiespeicherzelle eines elektrischen Energiespeichers besonders zuverlässig defekte Energiespeicherzellen als defekt klassifiziert und ggf. als defekt erkannt werden können.
Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung wird ein Computerprogramm zum Klassifizieren der Funktionsfähigkeit von zumindest einer Energiespeicherzelle eines elektrischen Energiespeichers, welcher mehrere Energiespeicherzellen umfasst, beschrieben. Das Computerprogramm ist, wenn es von einem Prozessor ausgeführt wird, zum Durchführen des oben beschriebenen Verfahrens zum Klassifizieren der Funktionsfähigkeit von zumindest einer Energiespeicherzelle eines elektrischen Energiespeichers eingerichtet.
Im Sinne dieses Dokuments ist die Nennung eines solchen Computerprogramms gleichbedeutend mit dem Begriff eines Programm-Elements, eines Computerprogrammprodukts und/oder eines computerlesbaren Mediums, das Anweisungen zum Steuern eines Computersystems enthält, um die Arbeitsweise eines Systems bzw. eines Verfahrens in geeigneter Weise zu koordinieren, um die mit dem erfindungsgemäßen Verfahren verknüpften Wirkungen zu erreichen.
Das Computerprogramm kann als computerlesbarer Anweisungscode in jeder geeigneten Programmiersprache wie beispielsweise in JAVA, C++ etc. implementiert sein. Das Computerprogramm kann auf einem computerlesbaren Speichermedium (CD-Rom, DVD, Blue-ray Disk, Wechsellaufwerk, flüchtiger oder nicht-flüchtiger Speicher, eingebauter Speicher/Prozessor etc.) abgespeichert sein. Der Anweisungscode kann einen Computer oder andere programmierbare Geräte wie insbesondere ein Steuergerät für ein elektrisches Energiespeichersystem für einen Elektromotor eines Kraftfahrzeugs derart programmieren, dass die gewünschten Funktionen ausgeführt werden. Ferner kann das Computerprogramm in einem Netzwerk wie beispielsweise dem Internet bereitgestellt werden, von dem es bei Bedarf von einem Nutzer herunter geladen werden kann.
Die Erfindung kann sowohl mittels eines Computerprogramms, d.h. einer Software, als auch mittels einer oder mehrerer spezieller elektronischer Schaltungen, d.h. in Hardware oder in beliebig hybrider Form, d.h. mittels Software-Komponenten und Hardware-Komponenten, realisiert werden.
Es wird darauf hingewiesen, dass Ausführungsformen der Erfindung mit Bezug auf unterschiedliche Erfindungsgegenstände beschrieben wurden. Insbesondere sind einige Ausführungsformen der Erfindung mit Verfahrensansprüchen und andere Ausführungsformen der Erfindung mit Vorrichtungsansprüchen beschrieben. Dem Fachmann wird jedoch bei der Lektüre dieser Anmeldung sofort klar werden, dass, sofern nicht explizit anders angegeben, zusätzlich zu einer Kombination von Merkmalen, die zu einem Typ von Erfindungsgegenstand gehören, auch eine beliebige Kombination von Merkmalen möglich ist, die zu unterschiedlichen Typen von Erfindungsgegenständen gehören.
Weitere Vorteile und Merkmale der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der folgenden beispielhaften Beschreibung einer derzeit bevorzugten Ausführungsform.
1 zeigt ein Ablaufdiagramm, welches einen Überblick über den Ablauf eines Verfahrens zum Erkennen von defekten Energiespeicherzellen in einem elektrischen Energiespeicher gibt.
2 zeigt anhand eines Diagramms, bei dem auf der Abszisse die Zeit und auf der Ordinate die Stärke eines von einem elektrischen Energiespeicher bereit gestellten Stromes aufgetragen ist, geeignete Betriebsbedingungen zur Bestimmung der Innenwiderstandswerte der Energiespeicherzellen im elektrischen Energiespeicher.
3 zeigt eine Identifizierung des wahrscheinlichsten Innenwiderstandswertes anhand eines Histogramms.
4 illustriert die Erkennung einer defekten Energiespeicherzelle anhand eines zeitlichen Verlauf der Abweichung eines Innenwiderstandswertes von einem Ausgangswert und anhand einer Integration eines Entprellungsfaktors über die Zeit, welcher aus der Abweichung eines Innenwiderstandswertes von dem Ausgangswert ermittelt wurde.
Es wird darauf hingewiesen, dass die nachfolgend beschriebene Ausführungsform lediglich eine beschränkte Auswahl an möglichen Ausführungsvarianten der Erfindung darstellt.
1 zeigt ein Ablaufdiagramm, welches einen Überblick über den Ablauf eines Verfahrens zum Erkennen von defekten Energiespeicherzellen in einem elektrischen Energiespeicher gibt. Der elektrische Energiespeicher wird nachfolgend auch kurz Batterie genannt.
Nach einem Start des Verfahrens erfolgt ein erster Schritt S1, bei dem geeignete Bedingungen zur Bestimmung der Innenwiderstandswerte aller Energiespeicherzellen im elektrischen Energiespeicher erkannt werden. Wie nachfolgend im Detail erläutert, zeichnen sich geeignete Bedingungen u.a. dadurch aus, dass nach einer sprungartigen Änderung des von dem elektrischen Energiespeicher (mit allen Energiespeicherzellen) bereitgestellten Stromes von einer ersten Stromstärke zu einer zweiten Stromstärke die Differenz zwischen den beiden Stromstärken ausreichend groß und nach dem Sprung die zweite Stromstärke einen möglichst stabilen und wenig schwankenden Wert annimmt.
Danach werden in einem Schritt S2 die Innenwiderstandswerte aller Energiespeicherzellen im elektrischen Energiespeicher bzw. in der Batterie bestimmt.
In einem nachfolgenden Schritt S3 wird ein Histogramm mit den letzten bestimmten Innenwiderstandswerten aller Energiespeicherzellen in dem elektrischen Energiespeicher ermittelt.
Danach wird in einem Schritt S4 der am häufigsten auftretende und damit der wahrscheinlichste Innenwiderstandswert im dem zuvor ermittelten Histogramm identifiziert. Dieser wahrscheinlichste Innenwiderstandswert wird auch als die Mode des Histogramms bezeichnet.
In einem nachfolgenden Schritt S5 wird ein zulässiger Abweichungswert von dem am häufigsten auftretenden Innenwiderstandswert festgelegt.
Danach wird in einem Schritt S6 für jede Energiespeicherzelle ein Entprellungsfaktor als Funktion eines Fehlerfaktors bestimmt und ausgewertet, wobei der Fehlerfaktor als Differenz zwischen dem jeweiligen letzten Innenwiderstandswert und dem zulässigen Abweichungswert berechnet wird.
In einem nachfolgenden Schritt S7 werden defekte Energiespeicherzellen als Funktion des jeweiligen Entprellungsfaktors bzw. als Funktion einer geeigneten Auswertung des jeweiligen Entprellungsfaktors erkannt.
Nachfolgend werden die einzelnen Schritte S1, S2, S3, S4, S5, S6 und S7 näher erläutert.
Schritt S1
Das hier beschriebene Verfahren zum Klassifizieren der Funktionsfähigkeit von zumindest einer Energiespeicherzelle eines elektrischen Energiespeichers bzw. einer Batterie beruht auf einer zuverlässigen Bestimmung der Innenwiderstandswerte von allen Energiespeicherzellen. Dabei wird der Innenwiderstand bzw. der Innenwiderstandswert durch die Gleichung R_i = ∆U_i/∆I_B berechnet. Um eine zuverlässige Bestimmung zu ermöglichen, müssen gemäß dem hier dargestellten Ausführungsbeispiel die folgenden Bedingungen erfüllt sein:

(1) Die Änderung des Batteriestroms muss eine absolute Differenz bilden (∆I), die größer ist als ein definierter Grenzwert.
(2) Jede Zellspannung muss größer als ein definierter Wert sein, damit sie zur Berechnung des Innenwiderstandwerts der Zelle verwendet werden kann.

Damit Rauschen, Nichtstabilität und eine fehlende Synchronizität der Eingangswerte von Strom und Spannung die Berechnung der Innenwiderstandswerte nur minimal beeinflussen und nicht zur fälschlichen Charakterisierungen von Energiespeicherzellen als defekte Zellen führen, wird, wie in 2 dargestellt, der gemessene von dem gesamten elektrischen Energiespeicher (Batterie) bereitgestellte (Batterie) Strom überprüft.
In dem Diagramm von 2 ist als dicke durchgezogene Linie der zeitliche Verlauf der Stärke eines von einem elektrischen Energiespeicher bereit gestellten Stromes aufgetragen. Der dargestellte zeitliche Verlauf eignet sich, um anhand der o.g. Gleichung R_i = ∆U_i/∆I_B die Innenwiderstandswerte der Energiespeicherzellen in der Batterie mit ausreichender Genauigkeit bestimmen zu können.
Wie aus 2 ersichtlich, ist es zunächst erforderlich, dass der von der Batterie bereit gestellte Strom zumindest eine gewisse Stromstärke aufweist, die in 2 als "minimaler Signalpegel" gekennzeichnet ist. Ferner ist es erforderlich, dass zu einem bestimmten Zeitpunkt eine deutliche Änderung der Stärke des Batteriestromes beispielsweise in Folge eines elektrischen Lastwechsels auftritt. Diese in 2 als Stufe dargestellte Stromänderung von einer ersten Stromstärke 210 zu einer zweiten Stromstärke 220 löst die für die Bestimmung sämtlicher Innenwiderstandswerte erforderlichen Strom und Spannungsmessungen aus.
Sofern basierend auf den Messwerten von entsprechenden Strom und Spannungsmessungen die Innenwiderstände der einzelnen Energiespeicherzellen tatsächlich bestimmt werden sollen, ist es erforderlich, dass weitere Bedingungen erfüllt sind bzw. erfüllt werden. So muss gemäß dem hier dargestellten Ausführungsbeispiel zum Beispiel die Differenz zwischen der zweiten Stromstärke 220 und der ersten Stromstärke 210 zumindest einen gewisse Größe hat, welche in 2 als "Minimale Sprungdifferenz" bezeichnet ist. Ferner muss gemäß dem hier dargestellten Ausführungsbeispiel die zweite Stromstärke 220 zumindest innerhalb einer Zeitspanne, welche in 2 als "minimale Signalstabilisierungszeit" bezeichnet ist, innerhalb eines Stromstärkenzielzielbereiches liegen, welcher in 2 als "maximaler Signalbereich" bezeichnet ist. Falls dies nämlich der Fall ist, dann können die jeweiligen Spannungen die den verschiedenen Energiespeicherzellen zugeordnet sind, als zuverlässige Messwerte betrachtet werden.
Um die Genauigkeit der jeweiligen Innenwiderstandsbestimmung zu verbessern, wird gemäß dem hier dargestellten Ausführungsbeispiel ferner eine zeitliche Integration über die jeweiligen Einzelspannungen, die jeweils einer Energiespeicherzelle zugeordnet sind, vorgenommen. Dadurch können ungewollte Schwankungen innerhalb des Stromstärkenzielbereiches ("maximaler Signalbereich") heraus gemittelt werden.
Es wird darauf hingewiesen, dass anstelle der einzelnen Spannungen, die unter dem Einfluss der zweiten Stromstärke 220 an den jeweiligen Energiespeicherzellen anliegen, auch gleich die jeweiligen Spannungsdifferenzen gemessen und ggf. auch integriert werden können, welche Spannungsdifferenzen sich jeweils aus der Differenz zwischen einer zweiten Spannung (bei der zweiten Stromstärke 220) und einer ersten Spannung (bei der ersten Stromstärke 210) ergeben.
Es wird ferner darauf hingewiesen, dass die Erfüllung der dritten Bedingung (nach dem Stromsprung liegt der Batteriestrom während der "minimalen Signalstabilisierungszeit" innerhalb des "maximalen Signalbereichs") sowohl für die Synchronizität zwischen Strom und Spannung als auch für die Stabilität der Spannungsmessungen und damit auch für eine ausreichende Erkennungsgüte mit möglichst wenigen Fehlmeldungen wichtig ist.
Ändert sich der Batteriestrom innerhalb der vorgegebenen "minimale Signalstabilitätszeit", wobei eine bestimmte absolute Differenz überschritten wird, dann wird die Berechnung der Innenwiderstandswerte verworfen und gewartet, bis zu einem späteren Zeitpunkt alle drei Bedingungen für eine zuverlässige Bestimmung der Innenwiderstandswerte erfüllt werden.
Schritt S2
In diesem Schritt werden die Innenwiderstandswerte von jeder Energiespeicherzelle nach folgenden Gleichungen berechnet:
Dabei ist ∆I_B ist Sprung des Batteriestromes und ∆U_i ist die Differenz zwischen den Zellspannungen nach und vor dem Sprung der Stromstärke. NT_S stellt die Stabilitätszeit des Batteriestromes als eine Anzahl von N Abtastzeiten T_S dar, wobei T_S die minimale Abtastzeit ist.
Ein Rauschen und eine fehlende Synchronizität der Spannungs- bzw. Stromwerte können den Innenwiderstandswert für die jeweilige Energiespeicherzelle stark beeinflussen. Um mögliche Wertesprünge zu vermeiden, wird gemäß dem hier dargestellten Ausführungsbeispiel jeder Innenwiderstandswert in der Reihenfolge seiner Bestimmung mit einem Tiefpassfilter geglättet.
Schritt S3
Nachdem alle Innenwiderstandswerte der Energiespeicherzellen bestimmt worden sind, folgt die Erzeugung eines Histogramms mit den abgeschätzten Innenwiderstandswerten.
4 zeigt ein derartiges Histogramm, bei dem gemäß dem hier dargestellten Ausführungsbeispiel die Innenwiderstände von insgesamt 96 Energiespeicherzellen aufgetragen werden. Wie aus 3 ersichtlich, haben insgesamt 13 Energiespeicherzellen einen Innenwiderstand von 1,8 mOhm, 49 Energiespeicherzellen haben einen Innenwiderstand von 1,9 mOhm, 30 Energiespeicherzellen haben einen Innenwiderstand von 2,0 mOhm, 2 Energiespeicherzellen haben einen Innenwiderstand von 2,1 mOhm, eine Energiespeicherzelle hat einen Innenwiderstand von 2,3 mOhm und eine Energiespeicherzelle hat einen Innenwiderstand von 3,3 mOhm.
Schritt S4
In dem vierten Schritt S4 wird der wahrscheinlichste Innenwiderstandswert R_M als das Maximum des Histogramms identifiziert. Dieses Maximum, welches einen Wert hat, der nachfolgend als n_m bezeichnet wird, wird auch als Mode des Histogramms bezeichnet. Gemäß dem hier dargestellten Ausführungsbeispiel hat das Maximum einen Wert n_m = 49.
Es wird darauf hingewiesen, dass das in 3 dargestellte Histogramm nur dann ermittelt wird, wenn die anhand von 2 illustrierten Bedingungen für den Stromverlauf erfüllt sind und somit zumindest ein Innenwiderstandswert aktualisiert worden ist. Wurde kein neuer Innenwiderstandswert erneut bestimmt, so wird der hier beschriebene Algorithmus zur Erkennung von defekten Energiespeicherzellen abgebrochen.
Schritt S5
In dem fünften Schritt S5 wird, sofern einer von den Innenwiderstandwerten aktualisiert worden ist, die maximale und erlaubte Abweichung ermittelt.
Gemäß dem hier dargestellten Ausführungsbeispiel wird die maximale und erlaubte Abweichung anhand folgender Gleichung ermittelt:
Dabei ist δR_MAX die maximale und erlaubte Abweichung. Die Einheit von δR_MAX ist Ohm (Ω). N_C ist die Anzahl von Energiespeicherzellen, deren Innenwiderstandswert bestimmt worden ist. δR ist eine Abweichung um die Mode des Histogramms. δR wird als Differenz zwischen dem zugehörigen n_M+2 maximalen Klassenwert und dem zugehörigen n_M-2 minimalen Klassenwert berechnet. Die Einheit von δR ist ebenfalls Ohm (Ω). Wie bereits oben angegeben, ist n_M die maximale Häufigkeit des Histogramms.
n_M+z steht für die Anzahl der Innenwiderstandsmessungen, die einen Wert ergeben haben, der um z Schritte rechts von dem wahrscheinlichsten Innenwiderstandswert R_M des Histogramms liegt. Entsprechend steht n_M-z für die Anzahl der Innenwiderstandsmessungen, die einen Wert ergeben haben, der um z Schritte links von dem wahrscheinlichsten Innenwiderstandswert R_M des Histogramms liegt.
Aus der obigen Gleichung (2) wird ersichtlich, dass für den Fall, dass alle bestimmten Innenwiderstandswerte innerhalb der maximalen und erlaubten Abweichung liegen, gilt: δR = δR_MAX
Schritt S6
In diesem Schritt wird für jede Energiespeicherzelle jeweils ein Entprellungsfaktor F_i berechnet, der als Funktion des Abstandes zwischen dem Innenwiderstandswert der jeweiligen Zelle R_i, der maximalen Abweichung δR_MAX und dem Widerstandswert R_M mit der maximalen Häufigkeit des Histogramms berechnet wird.
Bei dem in 3 dargestellten Ausführungsbeispiel ist R_M 1,9 mOhm und für δR ergibt sich gemäß Schritt 2: δR = R(n_M+2) – R(n_M-2) = 2,2 mOhm – 1,7 mOhm = 0,5 mOhm
Für δR_MAX ergibt sich gemäß obiger Gleichung (2): δR_MAX = 96 × 0,5mΩ / 0 + 13 + 48 + 30 + 2 = 0,51mΩ
Der Entprellungsfaktor F_i wird gemäß folgender Formel (3) berechnet.
Die Formel (3) stellt den Entprellungsfaktor F_i als Prozent der Abweichung von der maximalen Abweichung δR_MAX dar. Dieser prozentuale Wert wird nur dann berechnet, wenn die Differenz zwischen R_M und R_i größer als oder gleich wie δR_MAX ist. Anderenfalls wird der Entprellungsfaktor F_i auf den Wert –1 gesetzt.
Es wird darauf hingewiesen, dass der Entprellungsfaktor F_i nur dann für eine Energiespeicherzelle berechnet wird, wenn deren Innenwiderstandwert R_i aktualisiert wurde.
Schritt S7
Gemäß dem hier dargestellten Ausführungsbeispiel wird der Entprellungsfaktor F_i, der in dem Schritt 6 für jede Energiespeicherzelle berechnet worden ist, in dem Schritt 7 nach der Berechnung der Innenwiderstandswerte integriert. Liegt die Integration des Entprellungsfaktors einer Energiespeicherzelle i über einem definierten Schwellwert, wird diese Energiespeicherzelle i als defekt gekennzeichnet.
Die 4 zeigt in dem oberen Diagramm den Verlauf der Abweichung des Innenwiderstandes einer Energiespeicherzelle (durchgezogene Linie) sowie die maximal erlaubte Abweichung des Innenwiderstands (gestrichelte Linie). Im mittleren Diagramm zeigt die 4 den Verlauf der Integration des Entprellungsfaktors F_i. In dem unteren Diagramm wird die Erkennung der defekten Energiespeicherzelle gezeigt, wenn das Intergral des zugehörigen Entprellungsfaktors F_i den vorgegebenen Schwellwert 100 überschreitet.

Claims

Verfahren zum Klassifizieren der Funktionsfähigkeit von zumindest einer Energiespeicherzelle eines elektrischen Energiespeichers, welcher mehrere Energiespeicherzellen umfasst, das Verfahren aufweisend Bestimmen (S2) der jeweiligen Innenwiderstände von einer Mehrzahl von Energiespeicherzellen des elektrischen Energiespeichers, Ermitteln (S3) einer statistischen Verteilung der Mehrzahl der bestimmten Innenwiderstände, wobei für verschiedene vorgegebene Bereiche von Innenwiderstandswerten jeweils die Anzahl an Energiespeicherzellen angegeben wird, welche einen Innenwiderstand haben, der in dem jeweiligen vorgegebenen Bereich von Innenwiderstandswerten liegt, Identifizieren (S4) eines Bereichs von Innenwiderstandswerten als das Maximum der ermittelten statistischen Verteilung, in welchen Bereich die meisten bestimmten Innenwiderstände fallen, Definieren (S5) eines erlaubten Wertebereichs von bestimmten Innenwiderständen um das Maximum der ermittelten statistischen Verteilung herum, und Klassifizieren (S7) der Funktionsfähigkeit der zumindest einen Energiespeicherzelle des elektrischen Energiespeichers basierend auf – dem bestimmten Innenwiderstand der Energiespeicherzelle und – dem definierten erlaubten Wertebereich.
Verfahren gemäß dem vorangehenden Anspruch, wobei das Bestimmen der jeweiligen Innenwiderstände für jede der Mehrzahl von Energiespeicherzellen aufweist Messen einer ersten Stromstärke (210) eines Stromes, welcher den Ladezustand des elektrischen Energiespeichers verändert, Messen einer ersten Spannung der Energiespeicherzelle unter dem Einfluss der ersten Stromstärke (210), Messen einer zweiten Stromstärke (220) eines Stromes, welcher den Ladezustand des elektrischen Energiespeichers verändert, wobei die zweite Stromstärke (220) unterschiedlich zu der ersten Stromstärke (210) ist, und Messen einer zweiten Spannung der Energiespeicherzelle unter dem Einfluss der zweiten Stromstärke (220), wobei der Innenwiderstand der Energiespeicherzelle basierend auf der zweiten Spannung, der ersten Spannung, der zweiten Stromstärke (220) und der ersten Stromstärke (210) bestimmt wird.
Verfahren gemäß dem vorangehenden Anspruch, wobei der Innenwiderstand der Energiespeicherzelle durch die Gleichung R_i = ∆U_i/∆I_B bestimmt wird, wobei – ∆U_i die Differenz zwischen der zweiten Spannung und der ersten Spannung ist und wobei – ∆I_B die Differenz zwischen der zweiten Stromstärke und der ersten Stromstärke ist.
Verfahren gemäß einem der vorangehenden Ansprüche 2 bis 3, wobei der Übergang von der ersten Stromstärke (210) zu der zweiten Stromstärke (220) durch eine zumindest annähernd stufenförmige Änderung der Stromstärke erfolgt.
Verfahren gemäß einem der vorangehenden Ansprüche 2 bis 4, wobei das Bestimmen der jeweiligen Innenwiderstände für jede der Mehrzahl von Energiespeicherzellen lediglich dann erfolgt, wenn die erste Spannung der Energiespeicherzelle und die zweite Spannung der Energiespeicherzelle größer als eine vorgegebene Mindestspannung sind.
Verfahren gemäß einem der vorangehenden Ansprüche 2 bis 5, wobei das Bestimmen der jeweiligen Innenwiderstände für jede der Mehrzahl von Energiespeicherzellen lediglich dann erfolgt, wenn zumindest eine der folgenden Bedingungen erfüllt ist: (a) die erste Stromstärke (210) ist größer als ein vorgegebener minimaler Stromstärkenpegel (b) die Differenz zwischen der zweiten Stromstärke (220) und der ersten Stromstärke (210) ist größer als eine vorgegebene minimale Stromstärkendifferenz (c) die zweite Stromstärke (220) liegt zumindest für eine minimale Signalstabilisierungszeit innerhalb eines vorgegebenen Stromstärkenzielbereiches.
Verfahren gemäß einem der vorangehenden Ansprüche 2 bis 6, wobei das Messen der zweiten Spannung (a) eine zeitliche Integration über eine Mehrzahl von zeitlich aufeinanderfolgenden Einzelmesswerten und/oder (b) eine Mittelwertbildung von einer Mehrzahl von zeitlich aufeinanderfolgenden Einzelmesswerten, aufweist, wobei die zeitlich aufeinanderfolgenden Einzelmesswerte innerhalb eines vorgegebenen Zeitfensters erfasst werden
Verfahren gemäß einem der vorangehenden Ansprüche 2 bis 7, wobei das Klassifizieren der Funktionsfähigkeit der zumindest einen Energiespeicherzelle des elektrischen Energiespeichers zusätzlich basierend auf – einem Entprellungsfaktor erfolgt, wobei der Entprellungsfaktor in Abhängigkeit des Unterschiedes zwischen dem bestimmten Innenwiderstand der Energiespeicherzelle und dem definierten erlaubten Wertebereich eine zeitliche Verzögerung der Ausgabe eines Klassifizierungswertes für die Funktionsfähigkeit der zumindest einen Energiespeicherzelle bewirkt.
Verfahren gemäß dem vorangehenden Anspruch, wobei – für die zumindest eine Energiespeicherzelle eine Mehrzahl von Entprellungsfaktoren berechnet wird (S6), wobei jeweils ein Entprellungsfaktor einer durchgeführten Bestimmung des Innenwiderstandes der zumindest einen Energiespeicherzelle zugeordnet ist, – ein Integral über die Mehrzahl von bisher berechneten Entprellungsfaktoren berechnet wird, und – das Klassifizieren der Funktionsfähigkeit der zumindest einen Energiespeicherzelle des elektrischen Energiespeichers basierend auf berechneten Integral erfolgt.
Vorrichtung zum Klassifizieren der Funktionsfähigkeit von zumindest einer Energiespeicherzelle eines elektrischen Energiespeichers, welcher mehrere Energiespeicherzellen umfasst, die Vorrichtung aufweisend eine Bestimmungseinrichtung zum – Bestimmen der jeweiligen Innenwiderstände von einer Mehrzahl von Energiespeicherzellen des elektrischen Energiespeichers, und eine Datenverarbeitungseinrichtung zum – Ermitteln einer statistischen Verteilung der Mehrzahl der bestimmten Innenwiderstände, wobei für verschiedene vorgegebene Bereiche von Innenwiderstandswerten jeweils die Anzahl an Energiespeicherzellen angegeben wird, welche einen Innenwiderstand haben, der in dem jeweiligen vorgegebenen Bereich von Innenwiderstandswerten liegt, – Identifizieren eines Bereichs von Innenwiderstandswerten als das Maximum der ermittelten statistischen Verteilung, in welchen Bereich die meisten bestimmten Innenwiderstände fallen, – Definieren eines erlaubten Wertebereichs von bestimmten Innenwiderständen um das Maximum der ermittelten statistischen Verteilung herum, und – Klassifizieren der Funktionsfähigkeit der zumindest einen Energiespeicherzelle des elektrischen Energiespeichers basierend auf dem bestimmten Innenwiderstand der Energiespeicherzelle und dem definierten erlaubten Wertebereich.
Computerprogramm zum Klassifizieren der Funktionsfähigkeit von zumindest einer Energiespeicherzelle eines elektrischen Energiespeichers, welcher mehrere Energiespeicherzellen umfasst, wobei das Computerprogramm, wenn es von einem Prozessor ausgeführt wird, zum Durchführen des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 9 eingerichtet ist.