DE102012019085A1 - Method for monitoring battery arrangement with multiple battery cells for battery system, involves executing control for operating battery arrangement, so that operating range of battery cells is maintained - Google Patents

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Abstract

The method involves executing a control for operating a battery arrangement (2), so that an operating range of the battery cells is maintained. A parameter with respect to two predetermined parameter ranges is monitored. An error is determined when the parameter is more than a predetermined time period outside the former parameter range and within the latter parameter range. Independent claims are included for the following: (1) a device for monitoring a battery arrangement with multiple battery cells; and (2) a computer program product with a program code for executing the battery arrangement monitoring method.

Description

Technisches GebietTechnical area

Die Erfindung betrifft Batterieanordnungen mit mehreren Batteriezellen und insbesondere Maßnahmen zum Erhöhen der Lebensdauer der Batteriezellen in der Batterieanordnung.The invention relates to battery arrangements with a plurality of battery cells and, in particular, to measures for increasing the service life of the battery cells in the battery arrangement.

Stand der TechnikState of the art

Batterieanordnungen für Batteriemanagementsysteme werden insbesondere aus einer Vielzahl von Batteriezellen, insbesondere Lithium-Ionen-Zellen, für die Anwendung in Elektro- oder Hybridfahrzeugen vorgesehen. Die Batterieanordnungen umfassen dabei Reihen-/Parallelschaltungen einer Mehrzahl von Batteriezellen.Battery arrangements for battery management systems are provided in particular from a plurality of battery cells, in particular lithium-ion cells, for use in electric or hybrid vehicles. In this case, the battery arrangements comprise series / parallel circuits of a plurality of battery cells.

Jede einzelne der Batteriezellen muss zur Vermeidung einer Schädigung oder Zerstörung sowie zum Schutz vor beschleunigter Alterung bezüglich einer oder mehrerer Betriebsgrößen innerhalb bestimmter Betriebsbereiche betrieben werden. So ist ein Betrieb jeder der Batteriezellen mit einer Zellenspannung unterhalb einer maximalen Spannung, der so genannten Ladeschlussspannung, sowie oberhalb einer minimalen Spannung, der so genannten Entladeschlussspannung, vorteilhaft, da ein dauerhaftes Einhalten dieser Betriebsbedingungen eine maximale Lebensdauer der Batteriezelle garantiert. Das gleiche gilt für die Betriebstemperatur jeder der Batteriezellen, wobei jeweils in Abhängigkeit von der Art der Batteriezellen ein Temperaturbereich existiert, in dem eine maximale Lebensdauer sowie ein Schutz vor einer Schädigung oder Zerstörung der Batteriezelle gewährleistet ist.Each of the battery cells must be operated to prevent damage or destruction and to protect against accelerated aging with respect to one or more operating variables within certain operating ranges. Thus, an operation of each of the battery cells with a cell voltage below a maximum voltage, the so-called charge end voltage, as well as above a minimum voltage, the so-called discharge voltage, advantageous since a long-term compliance with these operating conditions guarantees a maximum life of the battery cell. The same applies to the operating temperature of each of the battery cells, in each case depending on the type of battery cells, a temperature range exists in which a maximum life and protection against damage or destruction of the battery cell is ensured.

Aus der Druckschrift DE 10 2010 040 031 A1 ist eine Überwachung der Spannung einer Zelle eines Batterieenergiespeichers auf ein Über- und/oder Unterschreiten einer Referenzspannung bekannt. Durch eine Schwellenwertüberwachung wird bestimmt, ob die Zellenspannung innerhalb eines erlaubten Bereichs liegt. Sollte der Spannungspegel der Zelle sich nicht innerhalb eines vorgegebenen Spannungsfensters befinden, so wird dies von einer Auswerteeinheit erkannt und eine Batteriesteuerrung kann geeignete Maßnahmen einleiten, um diesen Betriebszustand zu beenden, so dass sich der Spannungspegel bald wieder innerhalb eines vorgesehenen Spannungsfensters bzw. Spannungsbereichs befindet.From the publication DE 10 2010 040 031 A1 is a monitoring of the voltage of a cell of a battery energy storage on an over and / or falling below a reference voltage known. Threshold monitoring determines whether the cell voltage is within a permitted range. If the voltage level of the cell is not within a predetermined voltage window, this is detected by an evaluation unit and a battery control can initiate appropriate measures to terminate this operating state, so that the voltage level is soon within a designated voltage window or voltage range.

Durch das Überwachen der Einzelzellenspannungen von verschiedenen Batteriezellen einer Batterieanordnung können schädliche oder fehlerhafte Betriebszustände des Batterieenergiespeichers zügig erkannt werden. Durch entsprechende Maßnahmen, wie beispielsweise eine Abschaltung des Batterieenergiespeichers oder eines Teils davon, kann eine vollständige, schädigende Entladung zumindest eines Teils des Batterieenergiespeichers verhindert werden.By monitoring the single-cell voltages of different battery cells of a battery assembly, harmful or faulty operating states of the battery energy storage can be detected quickly. By appropriate measures, such as a shutdown of the battery energy storage or a part thereof, a complete, harmful discharge of at least a portion of the battery energy storage can be prevented.

Aus der Druckschrift EP 2 180 574 A2 ist ein Batteriemanagementsystem zur Überwachung und Steuerung einer Lithium-Ionen-Zelle bekannt. Mittels Sensoren wird die Spannung der Zelle ermittelt, an die zentrale Steuereinheit übermittelt und an die Datenspeichereinrichtung weitergeleitet. Mit den ermittelten Werten ist das Batteriemanagementsystem dazu in der Lage, Batteriezellen mit höchstem Wirkungsgrad zu betreiben und die Lebensdauer der Batteriezellen zu maximieren. Es werden Akkumulatorzellenparameter erfasst, wie beispielsweise die Temperatur der Batteriezellen, elektrische Parameter der Batteriezellen, wie etwa Spannung, Strom, Innenwiderstand und dergleichen. Mithilfe der Akkumulatorzellenparameter wird der Lade- und Entladevorgang der Batteriezellen optimal gesteuert. Weiterhin können die Batteriezellen mit höchstem Wirkungsgrad betrieben und die Lebensdauer kann dabei maximiert werden.From the publication EP 2 180 574 A2 a battery management system for monitoring and controlling a lithium-ion cell is known. By means of sensors, the voltage of the cell is determined, transmitted to the central control unit and forwarded to the data storage device. With the determined values, the battery management system is able to operate battery cells with the highest efficiency and to maximize the life of the battery cells. Battery cell parameters are detected, such as the temperature of the battery cells, electrical parameters of the battery cells, such as voltage, current, internal resistance, and the like. With the help of the battery cell parameters, the charging and discharging process of the battery cells is optimally controlled. Furthermore, the battery cells can be operated with the highest efficiency and the lifetime can be maximized.

Aus der Druckschrift DE 10 2007 038 532 A1 ist eine Überwachungseinrichtung für eine Batterieanordnung mit mehreren Batteriezellen bekannt, wobei jeder Batteriezelle eine Überwachungsschaltung zugeordnet ist, um die Funktion der Batteriezelle zu überwachen und um abhängig davon Zelleninformationen bereitzustellen. In Abhängigkeit von den Zelleninformationen wird ein Ladevorgang beendet oder bei geringem Ladezustand ein Strombedarf eines Verbrauchers reduziert.From the publication DE 10 2007 038 532 A1 For example, a monitoring device for a battery arrangement with a plurality of battery cells is known, wherein each battery cell is assigned a monitoring circuit in order to monitor the function of the battery cell and to provide cell information dependent thereon. Depending on the cell information, a charging process is terminated or, in the case of a low charge state, a power requirement of a consumer is reduced.

Aus der Druckschrift DE 42 25 746 A1 ist eine Lade- und Entladeüberwachung für Batterieanordnungen bekannt. Die Lade- und Entladeüberwachung umfasst für jede Akkumulatorzelle ein Überwachungsmodul, das eine Ladestrombegrenzungsschaltung und einen Signalgeber zur Anzeige des Betriebszustands der Ladestrombegrenzungsschaltung aufweist. Die Entladeüberwachung bewirkt beim Auftreten einer Unterspannung entweder eine Reduktion des Entladestroms oder ein Trennen der Last von den Batteriezellen. Wenn beim Laden ein Überstrom auftritt, so schaltet das Ladegerät sofort stufenweise zurück, bis der Überstrom abgebaut ist.From the publication DE 42 25 746 A1 a charge and discharge monitoring for battery assemblies is known. The charging and discharging monitor comprises, for each battery cell, a monitoring module having a charging current limiting circuit and a signal generator for indicating the operating state of the charging current limiting circuit. The discharge monitoring causes either a reduction of the discharge current or a separation of the load from the battery cells when an undervoltage occurs. If an overcurrent occurs during charging, the charger immediately switches back gradually until the overcurrent is reduced.

Ein Nachteil der obigen Batteriemanagementsysteme besteht darin, dass die Grenzen der Betriebsgrößen, innerhalb derer ein optimaler Betrieb der Batteriezellen gewährleistet ist, in der Regel fließend sind und bei Definition eines festgelegten Fensters für die Betriebsgröße häufig zu weit gehende Maßnahmen, wie beispielsweise das Abschalten der Batterieanordnung, ergriffen werden, die zum Schutz der einzelnen Batteriezellen in der Regel unangemessen sind und die Verwendbarkeit der Batterieanordnung z. B. für Traktionsanwendungen einschränken.A disadvantage of the above battery management systems is that the limits of the operating quantities within which optimum operation of the battery cells is ensured are usually fluent and when defining a fixed window for the operating size often too far-reaching measures, such as switching off the battery assembly , which are generally inappropriate for the protection of individual battery cells and the usability of the Battery arrangement z. B. for traction applications.

Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine verbesserte Überwachung einer Steuerung zum Betreiben von Batteriezellen einer Batterieanordnung zur Verfügung zu stellen, bei der eine Schutzmaßnahme nur dann ergriffen wird, wenn sie zum Schutz der einzelnen Batteriezellen notwendig ist.It is an object of the present invention to provide an improved monitoring of a control for operating battery cells of a battery arrangement, in which a protective measure is taken only if it is necessary for the protection of the individual battery cells.

Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention

Diese Aufgabe wird durch das Verfahren zum Überwachen einer Steuerung für eine Batterieanordnung gemäß Anspruch 1 sowie durch die Vorrichtung zum Überwachen einer Steuerung für eine Batterieanordnung und das Computerprogrammprodukt gemäß den nebengeordneten Ansprüchen gelöst.This object is achieved by the method for monitoring a controller for a battery assembly according to claim 1 and by the apparatus for monitoring a controller for a battery assembly and the computer program product according to the independent claims.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der vorliegenden Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.Further advantageous embodiments of the present invention are specified in the dependent claims.

Gemäß einem ersten Aspekt ist ein Verfahren zum Überwachen einer Steuerung für eine Batterieanordnung mit mehreren Batteriezellen vorgesehen, mit folgenden Schritten:

  • – Durchführen einer Regelung zum Betreiben der Batterieanordnung, so dass mindestens ein Betriebsbereich der Batteriezellen eingehalten wird;
  • – Überwachen einer Betriebsgröße bezüglich eines ersten vorgegebenen Betriebsgrößenbereichs und eines zweiten vorgegebenen Betriebsgrößenbereichs; und
  • – Feststellen eines ersten Fehlers, wenn die Betriebsgröße für mehr als eine vorgegebene Zeitdauer außerhalb des ersten Betriebsgrößenbereichs und innerhalb des zweiten Betriebsgrößenbereichs liegt.
According to a first aspect, a method for monitoring a control for a battery arrangement with a plurality of battery cells is provided, comprising the following steps:
  • - Performing a control for operating the battery assembly, so that at least one operating range of the battery cells is maintained;
  • - monitoring an operating variable with respect to a first predetermined operating range and a second predetermined operating range; and
  • Detecting a first error when the operating quantity is outside the first operating range and within the second operating range for more than a predetermined period of time.

Eine Idee des obigen Überwachungsverfahrens besteht darin, die Funktion einer Steuerung zum Betreiben einer Batterieanordnung, und insbesondere zum Laden und Entladen, zu überwachen. In der Regel übernimmt die Steuerung die Funktion des Ladens und Entladens so, dass beim Laden keine höheren Zellenspannungen als eine Ladeschlussspannung und beim Entladen keine niedrigeren Zellenspannungen als die Entladeschlussspannung angenommen werden. Weiterhin übernimmt die Steuerung in der Regel eine Steuerung des Zellenstroms, so dass eine Strombegrenzung realisiert wird. Insgesamt berücksichtigt die Steuerung, dass Betriebsgrößen innerhalb von jeweiligen vorgegebenen Batteriezellenindividuellen Betriebsbereichen gehalten werden.One idea of the above monitoring method is to monitor the function of a controller for operating a battery assembly, and in particular for charging and discharging. As a rule, the controller assumes the function of charging and discharging in such a way that no higher cell voltages than a final charge voltage are accepted during charging and no lower cell voltages than the final discharge voltage during discharge. Furthermore, the controller usually takes over a control of the cell current, so that a current limit is realized. Overall, the controller takes into account that operating variables are kept within respective predetermined battery cell individual operating ranges.

Das obige Verfahren sieht nun vor, diese Steuerung zu überwachen, indem ein erstes Betriebsgrößenfenster vorgegeben wird, das eine erste Betriebsgrößenobergrenze größer als einen durch die Steuerung vorgegebenen oberen Grenzwert für eine Betriebsgröße und eine erste Betriebsgrößenuntergrenze kleiner als einen durch die Steuerung vorgegebenen unteren Grenzwert für die Betriebsgröße vorsieht. Der durch die erste Betriebsgrößenobergrenze und die erste Betriebsgrößenuntergrenze definierte erste Betriebsgrößenbereich stellt einen sicheren Betriebsgrößenbereich dar, wobei die Batteriezellen innerhalb dieses ersten Betriebsgrößenbereichs der Batterieanordnung zwar ohne Schädigung oder Zerstörung betrieben werden können, jedoch ein dauerhafter Betrieb innerhalb des ersten Betriebsgrößenbereichs aber außerhalb des Steuerungsbereichs eine Verstärkung bzw. Beschleunigung von Alterungseffekten zur Folge hätte.The above method now provides to monitor this control by providing a first operating size window having a first operating limit upper limit greater than an upper limit set by the controller for an operating quantity and a first operating magnitude lower limit less than a lower limit set by the controller Company size provides. The first operating variable range defined by the first upper operating limit and the first lower operating limit represents a safe operating variable range, wherein the battery cells within this first operating range of the battery assembly can be operated without damage or destruction, but a permanent operation within the first operating range but outside the control range gain acceleration of aging effects.

Darüber hinaus wird für die Betriebsgröße eine zweite Betriebsgrößenobergrenze und eine zweite Betriebsgrößenuntergrenze eines zweiten Betriebsgrößenfensters vorgegeben, die größer als die erste Betriebsgrößenobergrenze bzw. kleiner als die erste Betriebsgrößenuntergrenze ist und die einen zweiten Betriebsgrößenbereich vorgeben. Die Batteriezellen können innerhalb dieses zweiten Betriebsgrößenbereichs zwar noch betrieben werden, jedoch hätte bereits ein kurzzeitiger Betrieb innerhalb des zweiten Betriebsgrößenbereichs aber außerhalb des ersten Betriebsgrößenbereichs eine Verstärkung bzw. Beschleunigung von Alterungseffekten zur Folge. Befindet sich die Betriebsgröße für mehr als eine vorgegebene Zeitdauer außerhalb des ersten Betriebsgrößenbereichs aber innerhalb des zweiten Betriebsgrößenbereichs, so wird ein erster Fehler erkannt und eine erste Fehlerbehandlung durchgeführt.In addition, a second operating size upper limit and a second lower operating limit of a second operating size window are specified for the operating variable, which is greater than the first operating size upper limit or smaller than the first operating variable lower limit and which specify a second operating variable range. Although the battery cells can still be operated within this second operating variable range, even a short-term operation within the second operating variable range but outside the first operating variable range would result in an amplification or acceleration of aging effects. If the operating variable is outside the first operating variable range but within the second operating variable range for more than a predefined period of time, then a first fault is detected and a first error treatment is carried out.

Während die Steuerung bereits Maßnahmen beinhaltet, um einen Lade- bzw. Entladevorgang der Batterieanordnung zu unterbrechen, wenn der vorgegebene Betriebsgrößenbereich zwischen der Ladeschlussspannung und der Entladeschlussspannung bzw. zwischen einer oberen Temperaturgrenze und einer unteren Temperaturgrenze oder dergleichen verlassen wird, dient das obige Verfahren zur weiteren Überwachung der Funktion der Steuerung, wobei unangemessene Maßnahmen zum Schutz der Batteriezellen verhindert werden.While the controller already includes measures to interrupt a charging or discharging operation of the battery assembly, when the predetermined operation amount range between the end-of-charge voltage and the end-of-discharge voltage and between an upper temperature limit and a lower temperature limit or the like is exited, the above method is further Monitoring the operation of the controller, preventing inappropriate measures to protect the battery cells.

Weiterhin kann bei einem Fehler ein Stromkreis durch die Batterieanordnung unterbrochen werden.Furthermore, in the event of a fault, a circuit can be interrupted by the battery arrangement.

Gemäß einer Ausführungsform kann ein zweiter Fehler festgestellt werden, sobald die Betriebsgröße außerhalb des zweiten Betriebsgrößenbereichs liegt. Befindet sich somit die Betriebsgröße außerhalb des zweiten Betriebsgrößenbereichs, so wird ein zweiter Fehler erkannt und eine zweite Fehlerbehandlung durchgeführt. Z. B. wird in der zweiten Fehlerbehandlung der Stromkreis sofort unterbrochen.According to one embodiment, a second error may be detected as soon as the operating quantity is outside the second operating range. Thus, if the operating variable is outside the second operating variable range, a second fault is detected and a second error handling is performed. For example, in the second error handling the circuit immediately interrupted.

Es kann vorgesehen sein, dass die Betriebsgröße eine Zellenspannung, einen Ladezustand und/oder eine Zellentemperatur umfasst.It can be provided that the operating variable comprises a cell voltage, a state of charge and / or a cell temperature.

Die Regelung zum Einhalten der Betriebsbereiche kann eine Stellgröße generieren, um die Betriebsgröße innerhalb des Betriebsbereiches zu halten.The control for maintaining the operating ranges can generate a manipulated variable to keep the operating size within the operating range.

Weiterhin kann der Betriebsbereich kleiner sein als der erste Betriebsgrößenbereich und der zweite Betriebsgrößenbereich größer sein als der erste Betriebsgrößenbereich. Gemäß einer Ausführungsform kann die Regelung basierend auf mehreren Betriebsgrößen durchgeführt werden, so dass ein Betriebsbereich der Batteriezellen eingehalten wird, wobei die Betriebsgrößen bezüglich eines jeweiligen ersten vorgegebenen Betriebsgrößenbereichs und eines jeweils zweiten vorgegebenen Betriebsgrößenbereichs überwacht werden, und wobei ein erster Fehler festgestellt wird, wenn eine der Betriebsgrößen für mehr als eine jeweilige, vorgegebene Zeitdauer außerhalb des jeweiligen ersten Betriebsgrößenbereichs und innerhalb des jeweiligen zweiten Betriebsgrößenbereichs liegt.Furthermore, the operating range may be smaller than the first operating variable range and the second operating variable range may be greater than the first operating variable range. According to an embodiment, the control may be performed based on a plurality of operation quantities so as to maintain an operating range of the battery cells, wherein the operation amounts are monitored with respect to a respective first predetermined operation amount range and each second predetermined operation amount range, and a first fault is detected when a the operating variables lie outside the respective first operating variable range and within the respective second operating variable range for more than a respective, predetermined period of time.

Gemäß einem weiteren Aspekt ist eine Vorrichtung zum Überwachen einer Batterieanordnung mit mehreren Batteriezellen vorgesehen, umfassend:

  • – eine Steuereinheit, die ausgebildet ist, um
  • • eine Steuerung bzw. Regelung zum Betreiben der Batterieanordnung durchzuführen, so dass mindestens ein Betriebsbereich der Batteriezellen beibehalten wird;
  • • die Betriebsgröße bezüglich eines ersten vorgegebenen Betriebsgrößenbereichs und eines zweiten vorgegebenen Betriebsgrößenbereichs zu überwachen; und
  • • einen ersten Fehler festzustellen, wenn die Betriebsgröße für mehr als eine vorgegebene Zeitdauer außerhalb des ersten Betriebsgrößenbereichs und innerhalb des zweiten Betriebsgrößenbereichs liegt.
In another aspect, an apparatus for monitoring a battery array having a plurality of battery cells is provided, comprising:
  • A control unit configured to
  • • perform a control to operate the battery assembly so that at least one operating region of the battery cells is maintained;
  • To monitor the operating quantity with respect to a first predetermined operating range and a second predetermined operating range; and
  • • determine a first fault if the operating quantity is outside the first operating range and within the second operating range for more than a predetermined period of time.

Gemäß einem weiteren Aspekt ist ein Computerprogrammprodukt vorgesehen, das einen Programmcode enthält, der auf einem computerlesbaren Datenträger gespeichert ist und der, wenn er auf einer Datenverarbeitungseinrichtung ausgeführt wird, das obige Verfahren durchführt.In another aspect, a computer program product is provided that includes program code stored on a computer-readable medium and that, when executed on a data processing device, performs the above method.

Kurzbeschreibung der ZeichnungenBrief description of the drawings

Bevorzugte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung werden nachfolgend anhand der beigefügten Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:Preferred embodiments of the present invention will be explained in more detail with reference to the accompanying drawings. Show it:

1 eine schematische Darstellung eines Batteriemanagementsystems mit einer Batterieanordnung und einer Überwachungseinrichtung zum Überwachen einer oder mehrerer Betriebsgrößen der Batteriezellen der Batterieanordnung; und 1 a schematic representation of a battery management system with a battery assembly and a monitoring device for monitoring one or more operating variables of the battery cells of the battery assembly; and

2 ein Flussdiagramm zur Veranschaulichung eines Verfahrens zum Überwachen von Betriebsgrößen einer Batterieanordnung. 2 a flowchart for illustrating a method for monitoring operating variables of a battery assembly.

Beschreibung von AusführungsformenDescription of embodiments

1 zeigt ein Batteriemanagementsystem 1 mit einer Batterieanordnung 2 und einer Steuereinheit 3 zum Steuern von Lade- und Entladevorgängen der Batterieanordnung 2. 1 shows a battery management system 1 with a battery assembly 2 and a control unit 3 for controlling charging and discharging operations of the battery assembly 2 ,

Die Batterieanordnung 2 umfasst eine Reihe von Batteriezellen 21, die in Reihe geschaltet sind. Anstelle von einzelnen Batteriezellen 21 kann jeweils auch eine Parallelschaltung von Batteriezellen 21 vorgesehen sein, die mit anderen Parallelschaltungen von Batteriezellen 21 in Reihe geschaltet ist.The battery arrangement 2 includes a series of battery cells 21 which are connected in series. Instead of individual battery cells 21 can each also be a parallel connection of battery cells 21 be provided with other parallel circuits of battery cells 21 is connected in series.

Die Batteriezellen 21 können Lithium-Ionen-Zellen oder anderen wieder aufladbaren Batteriezellen 21 entsprechen, insbesondere Batteriezellen, die als Traktionsbatterie zum Betreiben eines Elektro- bzw. Hybridfahrzeugs verwendet werden können.The battery cells 21 can be lithium-ion cells or other rechargeable battery cells 21 correspond, in particular battery cells, which can be used as a traction battery for operating an electric or hybrid vehicle.

Es ist eine Zellenspannungsmesseinheit 4 vorgesehen, die die Zellenspannung jeder der Batteriezellen 21 bzw. jeder der Parallelschaltungen von Batteriezellen 21 misst und entsprechende Zellenspannungsangaben, z. B. als digitalisierte Spannungswerte, an die Steuereinheit 3 bereitstellt.It is a cell voltage measuring unit 4 provided the cell voltage of each of the battery cells 21 or each of the parallel circuits of battery cells 21 measures and corresponding cell voltage information, eg. B. as digitized voltage values, to the control unit 3 provides.

Die Steuereinheit 3 weist eine erste Recheneinheit 31 auf, in der die Zellenspannungsangaben von der Zellenspannungsmesseinheit 4 bereitgestellt werden und die einen Regelalgorithmus durchführt, der sicherstellt, dass jede der Batteriezellen 21 beim Laden keine höhere Zellenspannung als eine vorgegebene Ladeschlussspannung und beim Entladen keine niedrigere Zellenspannung als eine vorgegebene Entladeschlussspannung annimmt. Der Regelalgorithmus der ersten Recheneinheit 31 stellt eine Stellgröße S, beispielsweise eine Angabe zu einem einzustellenden Lade- oder Entladestrom, an die Umgebung des Batteriemanagementsystems 1 bereit. Es ist vorgesehen, dass basierend auf der Stellgröße S von einem externen System (nicht dargestellt) ein von der Batterieanordnung 2 aufgenommener bzw. bereitgestellter Strom eingehalten wird und dadurch die Zellenspannungen in einem durch den Regelalgorithmus vorgegebenen Spannungs-Betriebsbereich (Betriebsbereich) gehalten werden.The control unit 3 has a first arithmetic unit 31 in which the cell voltage data from the cell voltage measurement unit 4 and that performs a control algorithm that ensures that each of the battery cells 21 when charging no higher cell voltage than a predetermined end-of-charge voltage and unloading assumes a lower cell voltage than a predetermined discharge end voltage. The control algorithm of the first processor 31 represents a manipulated variable S, for example, an indication of a charging or discharging current to be set to the environment of the battery management system 1 ready. It is envisaged that based on the manipulated variable S from an external system (not shown) one of the battery assembly 2 absorbed or provided current is maintained and thereby the cell voltages are kept in a predetermined by the control algorithm voltage operating range (operating range).

Es ist ein Abschaltelement 5 vorgesehen, das mit der Steuereinheit 3 verbunden ist. Das Abschaltelement 5 kann als Schütz, Relais oder sonstiger Leistungsschalter ausgebildet sein und ist zwischen dem Verbraucher und/oder Stromerzeuger und der Batterieanordnung 2 vorgesehen, um einen Stromkreis durch die Batterieanordnung 2 zu unterbrechen.It is a shutdown element 5 provided with the control unit 3 connected is. The disconnection element 5 may be designed as a contactor, relay or other circuit breaker and is between the consumer and / or power generator and the battery assembly 2 provided a circuit through the battery assembly 2 to interrupt.

Der Regelalgorithmus der ersten Recheneinheit 31 ist so ausgelegt, dass er einen lebensdaueroptimierten Betrieb der Batteriezellen 21 garantiert. So lange der Regelalgorithmus ordnungsgemäß funktioniert, stellt die erste Recheneinheit 31 weiterhin einen ersten Signalpegel (z. B. eine logische 1) eines ersten Freigabesignals FS1 zur Verfügung, das einem UND-Glied 33 der Steuereinheit 3 bereitgestellt wird. Der Signalpegel des ersten Freigabesignals FS1 zeigt bei ordnungsgemäßem Betrieb an, dass ein Stromkreis durch die Batterieanordnung 2 mithilfe des mit der Steuereinheit 3 verbundenen Abschaltelements 5 geschlossen sein soll. Arbeitet der Regelalgorithmus nicht ordnungsgemäß, so stellt die erste Recheneinheit 31 dem UND-Glied 33 einen zweiten Signalpegel (z. B. eine logische 0) des ersten Freigabesignals FS1 zur Verfügung.The control algorithm of the first processor 31 is designed to ensure a life-optimized operation of the battery cells 21 guaranteed. As long as the control algorithm works properly, the first computational unit issues 31 a first signal level (eg, a logical 1) of a first enable signal FS1, which is an AND gate 33 the control unit 3 provided. The signal level of the first enable signal FS1 indicates, when operated properly, that a circuit through the battery assembly 2 using the with the control unit 3 connected shutdown element 5 should be closed. If the control algorithm does not work properly, then the first arithmetic logic unit sets 31 the AND gate 33 a second signal level (eg, a logical 0) of the first enable signal FS1.

Die Steuereinheit 3 weist weiterhin eine zweite Recheneinheit 32 auf, die die korrekte Funktion der ersten Recheneinheit 31 kontrolliert. Dazu empfängt die zweite Recheneinheit 32 ebenfalls die Zellenspannungsangaben von der Zellenspannungsmesseinheit 4 und ermittelt, ob sich die Zellenspannungsangaben jeweils oberhalb einer vorgegebenen ersten Zellenspannungsobergrenze (erste Betriebsgrößenobergrenze) oder unterhalb einer vorgegebenen ersten Zellenspannungsuntergrenze (erste Betriebsgrößenuntergrenze) befinden. Die erste Zellenspannungsobergrenze liegt oberhalb der Ladeschlussspannung und die erste Zellenspannungsuntergrenze unterhalb der Entladeschlussspannung und beide definieren einen ersten Zellenspannungsbereich (ersten Betriebsgrößenbereich). Innerhalb des ersten Zellenspannungsbereichs und außerhalb des durch die erste Recheneinheit 31 einzuhaltenden Steuerungsbereichs können die Batteriezellen 21 zwar ohne Schädigung betrieben werden, jedoch ist ein dauerhafter Betrieb aufgrund von verstärkten Alterungseffekten nicht wünschenswert.The control unit 3 also has a second processing unit 32 on which the correct function of the first arithmetic unit 31 controlled. For this purpose, the second arithmetic unit receives 32 also the cell voltage data from the cell voltage measuring unit 4 and determines whether the cell voltage data are each above a predetermined first cell voltage upper limit (first upper limit of operation) or below a predetermined first lower limit of the cell voltage (first lower limit of operation). The first cell voltage upper limit is above the end-of-charge voltage and the first cell voltage lower limit is below the end-of-discharge voltage and both define a first cell voltage range (first operational size range). Within the first cell voltage range and outside of the first arithmetic unit 31 To be observed control area, the battery cells 21 Although operated without damage, continuous operation due to increased aging effects is not desirable.

Die zweite Recheneinheit 32 ist ausgebildet, um ein Über- bzw. Unterschreiten der ersten Zellenspannungsobergrenze bzw. der ersten Zellenspannungsuntergrenze für mehr als eine vorgegebene Spannungszeitdauer zu erkennen. Wird ein solcher Fall durch die zweite Recheneinheit 32 erkannt, so wird ein erster Signalpegel eines zweiten Freigabesignals FS2, der eine Freigabe, d. h. ein Schließen des Abschaltelements 5, signalisiert, zu einem zweiten Signalpegel, der ein Öffnen des Abschaltelements 5 signalisiert, geändert, um dem Abschaltelement 5 über die UND-Verknüpfung des UND-Glieds 33 die Freigabe zu entziehen.The second arithmetic unit 32 is designed to detect an undershooting of the first cell voltage upper limit or of the first lower cell voltage limit for more than a predefined voltage period. If such a case by the second processing unit 32 detected, so is a first signal level of a second enable signal FS2, the release, ie, a closing of the shutdown element 5 , signaled to a second signal level, the opening of the shutdown element 5 signaled, changed to the shutdown element 5 via the AND operation of the AND gate 33 to withdraw the release.

Weiterhin ist eine Überwachungseinheit 6 vorgesehen, die, ebenso wie die Zellenspannungsmesseinheit 4, die Zellenspannungen der einzelnen Batteriezellen 21 bzw. der Parallelschaltungen von Batteriezellen 21 misst und eine entsprechende Zellenspannungsangabe bereitstellt. Dies kann mit der Zellenspannungsmesseinheit 4 oder separat davon erfolgen. Die Zellenspannungsangaben werden für jede der Batteriezellen 21 bezüglich einer vorgegebenen zweiten Zellenspannungsobergrenze (zweite Betriebsgrößenobergrenze) und einer vorgegebenen zweiten Zellenspannungsuntergrenze (zweite Betriebsgrößenuntergrenze) überprüft, die einen zweiten Zellenspannungsbereich (zweiter Betriebsgrößenbereich) angeben.Furthermore, a monitoring unit 6 provided, as well as the cell voltage measuring unit 4 , the cell voltages of the individual battery cells 21 or the parallel circuits of battery cells 21 measures and provides a corresponding cell voltage indication. This can be done with the cell voltage measuring unit 4 or separately. The cell voltage indications become for each of the battery cells 21 with respect to a predetermined second cell voltage upper limit (second upper limit operating limit) and a predetermined second lower cell voltage limit (second lower operating limit), which indicate a second cell voltage range (second operating variable range).

Die zweite Zellenspannungsobergrenze liegt höher als die erste Zellenspannungsobergrenze und die zweite Zellenspannungsuntergrenze liegt niedriger als die erste Zellenspannungsuntergrenze. Die zweite Zellenspannungsobergrenze und die zweite Zellenspannungsuntergrenze sind so gewählt, dass diese außerhalb des ersten Zellenspannungsbereichs aber innerhalb des zweiten Zellenspannungsbereichs einen erweiterten sicheren Zellenspannungsbereich definieren, in dem die Batteriezellen 21 zwar betrieben werden können, jedoch bereits ein kurzzeitiger Betrieb eine Verstärkung bzw. Beschleunigung von Alterungseffekten zur Folge hätte.The second cell voltage upper limit is higher than the first cell voltage upper limit and the second lower cell voltage limit is lower than the first cell voltage lower limit. The second cell voltage upper limit and the second cell voltage lower limit are selected to define, outside the first cell voltage range but within the second cell voltage range, an extended safe cell voltage range in which the battery cells 21 Although operation can be carried out, even a short-term operation would result in an amplification or acceleration of aging effects.

Die Überwachungseinheit 6 generiert ein drittes Freigabesignal FS3, das ebenfalls dem UND-Glied 33 zugeführt wird und diesem angibt, ob das Abschaltelement 5 den Stromkreis mit der Batterieanordnung 2 schließen oder öffnen soll. Wird ein Über- bzw. Unterschreiten der zweiten Zellenspannungsobergrenze bzw. der Zellenspannungsuntergrenze festgestellt, so wird sofort ein erster Signalpegel des dritten Freigabesignals FS3, der eine Freigabe, d. h. ein Schließen des Abschaltelements 5 signalisiert, zu einem zweiten Signalpegel, der ein Öffnen des Abschaltelements 5 signalisiert, geändert. Durch die UND-Verknüpfung der Freigabesignale erfolgt ein Öffnen des Stromkreises durch die Batterieanordnung 2 mithilfe. des Abschaltelements 5, sobald mindestens eines der Freigabesignale FS1, FS2, FS3 den zweiten Signalpegel annimmt.The monitoring unit 6 generates a third enable signal FS3, which is also the AND gate 33 is supplied and this indicates whether the shutdown 5 the circuit with the battery arrangement 2 close or open. If an overshoot or undershoot of the second cell voltage upper limit or the cell voltage lower limit is detected, then immediately a first signal level of the third enable signal FS3, which is a release, ie a closing of the shutdown element 5 signals, at a second signal level, an opening of the shutdown element 5 signaled, changed. Through the AND operation of the enable signals, the circuit is opened by the battery arrangement 2 using. of the shutdown element 5 as soon as at least one of the enable signals FS1, FS2, FS3 assumes the second signal level.

Es ist eine Zellentemperaturmesseinheit 8 vorgesehen, die mit ersten Temperatursensoren 9 an jeder der Batteriezellen 21 in Verbindung steht, um Zellentemperaturangaben an die Steuereinheit 3 bereitzustellen. Basierend auf den Zellentemperaturangaben führt die erste Recheneinheit 31 die Regelung des Betriebs der Batterieanordnung 2 mithilfe der Stellgröße S aus. Die erste Recheneinheit 31 stellt die Stellgröße S also so bereit, dass eine vorgegebene Zellentemperaturobergrenze durch eine der Zellentemperaturangaben nicht überschritten oder eine vorgegebene Zellentemperaturuntergrenze durch eine der Zellentemperaturangaben nicht unterschritten wird, d. h. so dass die Zellentemperaturangaben innerhalb eines vorgegebenen Temperaturbereichs verbleiben. Bei ordnungsgemäßem Verhalten der ersten Recheneinheit 31 wird das erste Freigabesignal FS1 auf den ersten Signalpegel gesetzt, andernfalls wird es zu dem zweiten Signalpegel geändert.It is a cell temperature measuring unit 8th provided with first temperature sensors 9 at each of the battery cells 21 communicates to cell temperature specifications to the control unit 3 provide. Based on the cell temperature data, the first processor performs 31 the regulation of the operation of the battery arrangement 2 using the manipulated variable S off. The first arithmetic unit 31 provides the manipulated variable S thus ready so that a predetermined cell temperature upper limit not exceeded by one of the cell temperature information or a predetermined cell temperature lower limit is not exceeded by one of the cell temperature data, ie so that the cell temperature data remain within a predetermined temperature range. With proper behavior of the first processor 31 the first enable signal FS1 is set to the first signal level, otherwise it is changed to the second signal level.

Weiterhin wird die Zellentemperaturangabe der zweiten Recheneinheit 32 bereitgestellt, die überprüft, ob die Zellentemperaturangabe innerhalb eines durch eine vorgegebene erste Zellentemperaturobergrenze und eine vorgegebene erste Zellentemperaturuntergrenze definierten ersten Temperaturbereichs liegt. Wird festgestellt, dass die Zellentemperaturangabe für jede der Batteriezellen 21 für mehr als eine vorgegebene Zeitdauer außerhalb des vorgegebenen ersten Temperaturbereichs liegt, so wird das zweite Freigabesignal FS2 von einem ersten Signalpegel zu einem zweiten Signalpegel geändert, um den Stromkreis durch das Abschaltelement 5 zu unterbrechen.Furthermore, the cell temperature specification of the second arithmetic unit 32 which checks whether the cell temperature indication is within a first temperature range defined by a predetermined first cell temperature upper limit and a predetermined first cell temperature lower limit. It is determined that the cell temperature indication for each of the battery cells 21 is outside of the predetermined first temperature range for more than a predetermined period of time, the second enable signal FS2 is changed from a first signal level to a second signal level to the circuit through the turn-off element 5 to interrupt.

Die Überwachungseinheit 6 ist weiterhin mit zweiten Temperatursensoren 7 gekoppelt, die an jeder der Batteriezellen 21 angeordnet sind. Alternativ kann die Überwachungseinheit 6 auch mit den ersten Temperatursensoren 9 verbunden sein. Die Überwachungseinheit 6 überprüft jeweils die Zellentemperatur und beeinflusst das dritte Freigabesignal FS3, so dass bei Überschreiten einer vorgegebenen zweiten Zellentemperaturobergrenze und bei Unterschreiten einer vorgegebenen zweiten Zellentemperaturuntergrenze, die miteinander einen zweiten Temperaturbereich definieren, eine sofortige Änderung des Signalpegels des dritten Freigabesignals FS3 zu dem zweiten Signalpegel erfolgt.The monitoring unit 6 is still with second temperature sensors 7 coupled to each of the battery cells 21 are arranged. Alternatively, the monitoring unit 6 also with the first temperature sensors 9 be connected. The monitoring unit 6 checks in each case the cell temperature and influences the third enable signal FS3, so that when a predetermined second cell temperature upper limit and falling below a predetermined second cell temperature lower limit, which define a second temperature range with each other, an immediate change of the signal level of the third enable signal FS3 to the second signal level.

In 2 ist ein Flussdiagramm zur Veranschaulichung des Verfahrens zum Überwachen einer Betriebsgröße, wie beispielsweise der Zellenspannung oder der Zellentemperatur, beschrieben. In Schritt S1 wird die Betriebsgröße durch eine geeignete Messeinheit gemessen und anschließend wird mithilfe der ersten Recheneinheit 31 ein Regelalgorithmus zur Steuerung eines Lade- oder Entladevorgangs mithilfe einer Stellgröße S basierend auf der gemessenen Betriebsgröße ausgeführt (Schritt S2). Stellt die erste Recheneinheit 31 in Schritt S3 fest, dass der Regelalgorithmus ordnungsgemäß arbeitet (Alternative: Ja), so wird das Verfahren mit Schritt S4 fortgesetzt. Andernfalls (Alternative: Nein) wird das Verfahren mit Schritt S7 fortgesetzt.In 2 Fig. 3 is a flow chart for illustrating the method of monitoring an operation amount such as the cell voltage or the cell temperature. In step S1, the operating variable is measured by a suitable measuring unit and then using the first processing unit 31 a control algorithm for controlling a charging or discharging operation using a manipulated variable S based on the measured operation size executed (step S2). Represents the first arithmetic unit 31 in step S3 determines that the control algorithm is working properly (alternative: yes), the process proceeds to step S4. Otherwise (alternative: No), the method continues with step S7.

In der zweiten Recheneinheit 32 wird in Schritt S4 überprüft, ob die Betriebsgröße für jede der Batteriezellen 21 jeweils innerhalb eines zwischen einer ersten Betriebsgrößenobergrenze und einer ersten Betriebsgrößenuntergrenze definierten ersten Betriebsgrößenbereichs liegt. Wird in Schritt S4 festgestellt, dass die Betriebsgröße für jede der Batteriezellen 21 außerhalb des ersten Betriebsgrößenbereichs liegt (Alternative: Nein), so wird das Verfahren mit Schritt S8 fortgesetzt. Andernfalls (Alternative: Ja) wird des Verfahren mit Schritt S5 fortgesetzt.In the second arithmetic unit 32 In step S4, it is checked whether the operation amount for each of the battery cells 21 each within a first operating range defined between a first operating size upper limit and a first operating size lower limit. If it is determined in step S4 that the operation amount for each of the battery cells 21 is outside the first operating range (alternative: No), the process proceeds to step S8. Otherwise (alternative: yes), the method continues with step S5.

In Schritt S8 wird überprüft, ob die Betriebsgröße für jede der Batteriezellen 21 für mehr als eine vorgegebene Zeitdauer außerhalb des ersten Betriebsgrößenbereichs liegt. Ist dies der Fall (Alternative: Ja), so wird das Verfahren mit Schritt S7 fortgesetzt. Andernfalls (alternative: Nein) wird das Verfahren mit Schritt S5 fortgesetzt.In step S8, it is checked whether the operation amount for each of the battery cells 21 is outside the first operating range for more than a predetermined period of time. If this is the case (alternative: yes), the method is continued with step S7. Otherwise (alternative: No), the method continues with step S5.

Die Überwachung des Schritts S5 sieht eine Überprüfung dahingehend vor, ob die Betriebsgröße BG für jede der Batteriezellen 21 innerhalb eines zweiten Betriebsgrößenbereichs liegt, der durch die zweite Betriebsgrößenobergrenze und die zweite Betriebsgrößenuntergrenze definiert ist. Wird in Schritt S5 festgestellt, dass die Betriebsgrößen innerhalb des zweiten Betriebsgrößenbereichs liegen (Alternative: Ja), so wird das Abschaltelement 5 zum Schließen des Stromkreises der Batterieanordnung 2 angesteuert bzw. der Stromkreis mit der Batterieanordnung 2 bleibt geschlossen (Schritt S6). Anschließend wird zu Schritt S1 zurückgesprungen.The monitoring of step S5 provides a check as to whether the operation quantity BG for each of the battery cells 21 is within a second operating range, which is defined by the second operating limit and the second operating limit. If it is determined in step S5 that the operating variables are within the second operating variable range (alternative: yes), then the shutdown element 5 for closing the circuit of the battery assembly 2 controlled or the circuit with the battery assembly 2 remains closed (step S6). Subsequently, it returns to step S1.

Wird in den Schritt S4 und S8, dass mindestens eine der gemessenen Betriebsgrößen für eine vorbestimmte Zeitdauer außerhalb des ersten Betriebsgrößenbereichs liegt, oder in Schritt S5 festgestellt, dass mindestens eine der gemessenen Betriebsgrößen außerhalb des zweiten Betriebsgrößenbereichs liegt, so wird in Schritt S7 die Freigabe zum Schließen des Stromkreises durch das Abschaltelement 5 aufgehoben und der Stromkreis mit der Batterieanordnung 2 wird geöffnet.If it is found in step S4 and S8 that at least one of the measured operating variables lies outside of the first operating variable range for a predetermined period of time, or in step S5 that at least one of the measured operating variables lies outside of the second operating variable range, in step S7 the enable becomes Closing of the circuit by the switch-off element 5 suspended and the circuit with the battery assembly 2 will be opened.

In Schritt S4 kann weiterhin realisiert sein, dass unter bestimmten Betriebsbedingungen, wie z. B. beim Verlassen von Betriebsbereichen durch mehrere Betriebsgrößen, das Zulassen des Freigabesignals zurückgenommen wird, sobald ein Überschreiten einer Ladeschlussspannung oder ein Unterschreiten einer Entladeschlussspannung festgestellt wird, ohne dass jedoch die erste Betriebsgrößenobergrenze bzw. die erste Betriebsgrößenuntergrenze über- bzw. unterschritten wurde.In step S4 can also be realized that under certain operating conditions, such. B. leaving operating ranges by a plurality of operating variables, the admission of the enable signal is withdrawn as soon as exceeding a charge end voltage or falls below a discharge end voltage is detected, but without the first operating size upper limit or the first operating variable lower limit was exceeded or fallen below.

Das in der 2 beschriebene Verfahren kann für verschiedene Betriebsgrößen gleichzeitig realisiert werden bzw. gemeinsam in einem Batteriemanagementsystem 1 implementiert sein. Insbesondere können als Betriebsgrößen die Zellenspannung, die Zellentemperatur, der Ladezustand der Zellen und dergleichen überprüft bzw. überwacht werden.That in the 2 described method can be realized simultaneously for different operating variables or together in a battery management system 1 be implemented. In particular, the cell voltage, the cell temperature, the state of charge of the cells and the like can be checked or monitored as operating variables.

Die Verfahrensschritte, die in Bezug auf 2 erläutert wurden, können in dem in Verbindung mit 1 beschriebenen Batteriemanagementsystem ausgeführt werden. The procedural steps relating to 2 can be explained in connection with 1 described battery management system are executed.

Weiterhin können die in Verbindung mit dem Batteriemanagementsystem 1 der 1 beschriebenen Verfahrensschritte mit den mit Bezug auf 2 erläuterten Verfahrensschritten kombiniert werden.Furthermore, in conjunction with the battery management system 1 of the 1 described method steps with the reference to 2 be combined explained method steps.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11
BatteriemanagementsystemBattery Management System
22
Batterieanordnungbattery assembly
33
Steuereinheitcontrol unit
44
ZellenspannungsmesseinheitCell voltage measuring unit
55
Abschaltelementdisconnection element
66
Überwachungseinheitmonitoring unit
77
zweiter Temperatursensorsecond temperature sensor
88th
ZellentemperaturmesseinheitCell temperature measuring unit
99
erster Temperatursensorfirst temperature sensor
2121
Batteriezellebattery cell
3131
erste Recheneinheitfirst arithmetic unit
3232
zweite Recheneinheitsecond arithmetic unit
3333
UND-GliedAND gate

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Claims (10)

Verfahren zum Überwachen einer Batterieanordnung (2) mit mehreren Batteriezellen (21), mit folgenden Schritten: – Durchführen (S2) einer Regelung zum Betreiben der Batterieanordnung (2), so dass mindestens ein Betriebsbereich der Batteriezellen (21) eingehalten wird; – Überwachen (S4, S5) einer Betriebsgröße bezüglich eines ersten vorgegebenen Betriebsgrößenbereichs und eines zweiten vorgegebenen Betriebsgrößenbereichs; und – Feststellen (S4, S8) eines ersten Fehlers, wenn die Betriebsgröße für mehr als eine vorgegebene Zeitdauer außerhalb des ersten Betriebsgrößenbereichs und innerhalb des zweiten Betriebsgrößenbereichs liegt.Method for monitoring a battery arrangement ( 2 ) with several battery cells ( 21 ), comprising the following steps: - carrying out (S2) a control for operating the battery arrangement ( 2 ), so that at least one operating range of the battery cells ( 21 ) is complied with; - monitoring (S4, S5) an operating variable with respect to a first predetermined operating range and a second predetermined operating range; and - determining (S4, S8) a first fault if the operating variable is outside the first operating range and within the second operating variable range for more than a predetermined period of time. Verfahren nach Anspruch 1, wobei bei Feststellen des ersten Fehlers ein Stromkreis durch die Batterieanordnung (2) unterbrochen wird.The method of claim 1, wherein upon detection of the first fault, a circuit through the battery assembly ( 2 ) is interrupted. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, wobei ein zweiter Fehler festgestellt wird, sobald die Betriebsgröße außerhalb des jeweiligen zweiten Betriebsgrößenbereichs liegt.The method of claim 1 or 2, wherein a second error is detected as soon as the operating variable is outside the respective second operating range. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die Betriebsgröße eine Zellenspannung, einen Ladezustand und/oder eine Zellentemperatur umfasst.Method according to one of claims 1 to 3, wherein the operating variable comprises a cell voltage, a state of charge and / or a cell temperature. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die Regelung zum Einhalten des Betriebsbereichs eine Stellgröße (S) generiert, um die Betriebsgröße innerhalb der jeweiligen Betriebsbereiche zu halten.Method according to one of claims 1 to 4, wherein the control for maintaining the operating range generates a manipulated variable (S) in order to keep the operating variable within the respective operating ranges. Verfahren nach Anspruch 5, wobei der Betriebsbereich kleiner ist als der erste Betriebsgrößenbereich und der zweite Betriebsgrößenbereich größer ist als der erste Betriebsgrößenbereich.The method of claim 5, wherein the operating range is smaller than the first operating range and the second operating range is greater than the first operating range. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei die Regelung basierend auf mehreren Betriebsgrößen durchgeführt wird, so dass ein Betriebsbereich der Batteriezellen (21) eingehalten wird, wobei die Betriebsgrößen bezüglich eines jeweiligen ersten vorgegebenen Betriebsgrößenbereichs und eines jeweils zweiten vorgegebenen Betriebsgrößenbereichs überwacht werden, und wobei ein erster Fehler festgestellt wird, wenn eine der Betriebsgrößen für mehr als eine jeweilige, vorgegebene Zeitdauer außerhalb des jeweiligen ersten Betriebsgrößenbereichs und innerhalb des jeweiligen zweiten Betriebsgrößenbereichs liegt.Method according to one of claims 1 to 6, wherein the control is carried out based on a plurality of operating variables, so that an operating range of the battery cells ( 21 ), wherein the operation quantities are monitored with respect to a respective first predetermined operation amount range and a respective second predetermined operation amount range, and wherein a first error is detected when one of the operation amounts is out of the respective first operation amount range and within the respective first operation amount range for more than a respective predetermined time period respective second operating range. Vorrichtung zum Überwachen einer Batterieanordnung (2) mit mehreren Batteriezellen (21), umfassend: – eine Steuereinheit (3), die ausgebildet ist, um • eine Regelung zum Betreiben der Batterieanordnung (2) durchzuführen, so dass mindestens ein Betriebsbereich der Batteriezellen (21) eingehalten wird; • eine Betriebsgröße jeweils bezüglich eines ersten vorgegebenen Betriebsgrößenbereichs und eines zweiten vorgegebenen Betriebsgrößenbereichs zu überwachen; und • einen ersten Fehler festzustellen, wenn die Betriebsgröße für mehr als eine vorgegebene Zeitdauer außerhalb des ersten Betriebsgrößenbereichs und innerhalb des jeweiligen zweiten Betriebsgrößenbereichs liegt.Device for monitoring a battery arrangement ( 2 ) with several battery cells ( 21 ), comprising: - a control unit ( 3 ), which is designed to • control the battery arrangement ( 2 ), so that at least one operating range of the battery cells ( 21 ) is complied with; • monitor an operating variable in each case with respect to a first predetermined operating range and a second predetermined operating range; and • determining a first error if the operating quantity is outside the first operating range and within the respective second operating range for more than a predetermined period of time. Batteriesystem mit einer Batterieanordnung und einer Vorrichtung nach Anspruch 8.Battery system with a battery assembly and a device according to claim 8. Computerprogrammprodukt, das einen Programmcode enthält, der auf einem computerlesbaren Datenträger gespeichert ist und der, wenn er auf einer Datenverarbeitungseinrichtung ausgeführt wird, das Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7 durchführt.A computer program product containing program code stored on a computer-readable medium and which, when executed on a data processing device, performs the method of any one of claims 1 to 7.
DE201210019085 2012-09-27 2012-09-27 Method for monitoring battery arrangement with multiple battery cells for battery system, involves executing control for operating battery arrangement, so that operating range of battery cells is maintained Pending DE102012019085A1 (en)

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