DE102012024378A1 - Battery management system for rechargeable battery with battery cell, has control unit, battery charger connected with external power source, current sensor and voltage sensors, where battery charger stores charge current in battery - Google Patents

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Abstract

The battery management system has a control unit (2), a battery charger (4) connected with an external power source (3), a current sensor (5) and voltage sensors (S1 to Sn). The battery charger is formed to store a charge current or a discharge current in a rechargeable battery (1), according to the requirement of the control device. The battery cells (1.1 to 1.n) of the battery are provided with voltage sensors. The control unit has a micro-controller. The voltage source is formed by a public alternating current system. An independent claim is included for a method for determining the charging state of a rechargeable battery with a battery cell.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Batterie-Management-System für eine aufladbare Batterie mit zumindest einer Batteriezelle, umfassend ein Steuergerät, ein mit einer externen Spannungsquelle verbundenes Ladegerät, einen Stromsensor, sowie zumindest einen Spannungssensor.The present invention relates to a battery management system for a rechargeable battery having at least one battery cell, comprising a control unit, a charger connected to an external voltage source, a current sensor, and at least one voltage sensor.

Weiterhin betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Feststellen des Ladezustands einer aufladbaren Batterie.Furthermore, the invention relates to a method for determining the state of charge of a rechargeable battery.

Batterie-Management-Systeme sowie Verfahren zum Feststellen des Ladezustands einer aufladbaren Batterie der hier angesprochenen Art werden verwendet bei der Aufladung von Akkumulatoren, beispielsweise Blei-Säure-Akkumulatoren, aber auch bei der Aufladung von Akkumulatoren wie Nickel-Cadmium-Akkumulatoren, Nickel-Metallhydrid-Akkumulatoren, Lithium-Hydrid-Akkumulatoren oder dergleichen. Ein Akkumulator kann je nach Konstitution seiner Elektroden, seines Elektrolyten oder dergleichen beispielsweise ein Gel-, Vlies- oder auch Nassakkumulator sein, wie er insbesondere in Form eines Blei-Säure-Akkumulators im Bereich der Traktion sowie auch im stationären Einsatz, beispielsweise bei Krankenfahrstühlen, Reinigungsmaschinen, Flurförderfahrzeugen, Elektroautos, Notstromanlagen und dergleichen zum Einsatz kommt. Im Folgenden wird der Begriff Batterie als Synonym für sämtliche Arten wieder aufladbarer Batterien bzw. Akkumulatoren verwendet.Battery management systems and methods for determining the state of charge of a rechargeable battery of the type mentioned here are used in the charging of accumulators, such as lead-acid batteries, but also in the charging of batteries such as nickel-cadmium batteries, nickel-metal hydride Accumulators, lithium hydride accumulators or the like. Depending on the constitution of its electrodes, its electrolyte or the like, an accumulator can be, for example, a gel, nonwoven or else wet accumulator, in particular in the form of a lead-acid accumulator in the area of traction as well as in stationary use, for example in wheelchairs, Cleaning machines, industrial trucks, electric cars, emergency power systems and the like is used. In the following, the term battery is used as a synonym for all types of rechargeable batteries or accumulators.

Bislang sind im Zusammenhang mit dem Laden insbesondere von Bleibatterien nur Ladeverfahren bekannt, die sich auf das Erfassen der Gleichspannung und des Ladestroms stützen. Weiterbildungen sehen vor, schrittweise Ladestrom oder Ladespannung anzupassen, um einen maximalen Ladezustand der Batterie zu erreichen. In allen bekannten Verfahren wird die Batteriespannung als Kriterium für den Ladezustand herangezogen. Insbesondere bei Verschaltung mehrerer Batteriezellen in Serie kann bei diesen Verfahren nicht gewährleistet werden, dass alle Zellen in gleichem Maße geladen werden. Die Streuung der Innenwiderstände spielt hier ebenso hinein wie die Widerstände der Zellverbinder. Außerdem kann sich der Zusammenhang zwischen Ladezustand und Zellspannung mit zunehmender Alterung ändern, so dass der Ladezustand der Batterie über die Erfassung der Zellspannung nur indirekt und unzureichend genau erfasst wird.So far, in connection with charging, in particular lead-acid batteries, only charging methods are known which rely on the detection of the DC voltage and the charging current. Developments provide gradually adjust charging current or charging voltage to achieve a maximum state of charge of the battery. In all known methods, the battery voltage is used as a criterion for the state of charge. In particular, when connecting multiple battery cells in series can not be guaranteed in these methods that all cells are charged to the same extent. The scattering of the internal resistances plays just as much as the resistances of the cell connectors. In addition, the relationship between state of charge and cell voltage can change with increasing aging, so that the state of charge of the battery is detected only indirectly and insufficiently accurate via the detection of the cell voltage.

Die Offenlegungsschrift DE 1 413 852 A1 zeigt ein Ladeverfahren, bei dem die Ladespannung konstant gehalten wird, und der Ladestrom über die Zeit reduziert wird.The publication DE 1 413 852 A1 shows a charging method in which the charging voltage is kept constant, and the charging current is reduced over time.

Die Offenlegungsschrift DE 10 2010 027 006 A1 zeigt ein Verfahren zum Laden eines an eine elektrische Ladungsquelle angeschlossenen Akkumulators. Das Verfahren zum Laden besteht hier aus mehreren Phasen: eine Konstantstromphase, bis eine bestimmte Spannung erreicht ist, danach eine Konstantspannungsphase und abschließend eine Ladephase, die mit Hilfe eines gepulsten Ladestroms für eine bessere Ladung der Batterie sorgen soll.The publication DE 10 2010 027 006 A1 shows a method for charging an accumulator connected to an electric charge source. The charging process here consists of several phases: a constant current phase until a certain voltage is reached, then a constant voltage phase and finally a charging phase, which is to provide a better charging of the battery by means of a pulsed charging current.

Die erfindungsgemäß vorgeschlagene Vorrichtung sowie das erfindungsgemäße Verfahren ermöglichen durch eine erheblich verbesserte Erfassung des momentanen Ladezustands der Batterie eine an diesen Zustand angepasste Auswahl der besten Ladestrategie, so dass eine vollständigere und schonende Ladung erreichbar ist.The device proposed according to the invention and the method according to the invention make it possible to select the best charging strategy adapted to this condition by significantly improving the detection of the instantaneous state of charge of the battery, so that a more complete and gentle charging can be achieved.

Dies wird bezüglich des erfindungsgemäßen Batterie-Management-Systems dadurch erreicht, dass das Ladegerät ausgebildet ist, nach Maßgabe des Steuergeräts einen Ladestrom oder einen Entladestrom in die Batterie einzuprägen.This is achieved with respect to the battery management system according to the invention in that the charger is designed to impress a charge current or a discharge current in the battery in accordance with the control device.

Bezüglich des Verfahrens zum Feststellen des Ladezustands einer aufladbaren Batterie gelingt dies erfindungsgemäß dadurch, dass das Ladegerät einen Strom mit einem periodisch schwankenden Wert in die Batterie einprägt, und dass das Steuergerät mittels des Spannungssensors die Spannungsantwort der Batterie erfasst.With regard to the method for determining the state of charge of a rechargeable battery, this is achieved according to the invention by virtue of the charger impressing a current with a periodically fluctuating value into the battery, and by the voltage sensor detecting the voltage response of the battery.

Das erfindungsgemäße System sowie das Verfahren erlauben es, aufgrund des schwankenden Ladestroms bzw. auch der Kombination von Laden und Entladen, eine direktere Aussage über den Ladezustand zu treffen. Insbesondere bei hohen Ladezuständen, also bei vollständiger oder zumindest beinahe vollständiger Ladung der Batterie, und bei einer Batterie bestehend aus mehreren Batteriezellen, kann auf diese Weise eine genauere Aussage über den aktuellen Ladezustand bzw. auch über die Verteilung des Ladezustands innerhalb der Batterie getroffen werden als durch eine reine Spannungsmessung.The system according to the invention and the method make it possible to make a more direct statement about the state of charge due to the fluctuating charging current or else the combination of charging and discharging. In particular, at high states of charge, ie at full or at least almost complete charge of the battery, and in a battery consisting of several battery cells, can be made in this way a more accurate statement about the current state of charge or on the distribution of the state of charge within the battery by a pure voltage measurement.

Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Batterie-Management-Systems sowie des erfindungsgemäßen Verfahrens ergeben sich aus den jeweiligen Unteransprüchen und werden anhand der Zeichnung erläutert.Advantageous embodiments and further developments of the battery management system according to the invention and the method according to the invention will become apparent from the respective dependent claims and will be explained with reference to the drawing.

Es zeigen:Show it:

1 Ein Prinzipschaltbild eines erfindungsgemäßen Batterie-Management-Systems 1 A schematic diagram of a battery management system according to the invention

2 Die zeitlichen Verläufe von Strom und Spannung bei Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens
a) bei einer Batteriezelle mit mittlerem Ladezustand
b) bei einer voll aufgeladenen Batteriezelle 2 The time courses of current and voltage when using the method according to the invention
a) at a battery cell with medium state of charge
b) with a fully charged battery cell

Das aus 1 ersichtliche, erfindungsgemäße Batterie-Management-System dient zum Laden und Überwachen einer aufladbaren Batterie 1 und im Rahmen dessen insbesondere zum Durchführen des ebenfalls erfindungsgemäßen Verfahrens zum Feststellen des Ladezustands derselben. Die Batterie 1 selbst umfasst dabei zumindest eine Batteriezelle, wobei im dargestellten Beispiel n Batteriezellen 1.1, ..., 1.n vorhanden und miteinander in einer Reihenschaltung verbunden sind. Ein zentrales Steuergerät 2, welches als wesentlichen Bestandteil etwa einen Mikrocontroller enthält, steuert die Funktion des Systems. Ein ebenfalls zum Umfang des Batterie-Management-Systems gehöriges Ladegerät 4 ist eingangsseitig mit einer externen Spannungsquelle 3, die im Allgemeinen durch das öffentliche Wechselstromnetz gebildet ist, verbunden. Ausgangsseitig ist das Ladegerät 4 mit den äußeren Anschlüssen 1' und 1'' der Batterie 1 verbunden. In einer der Zuleitungen zwischen Ladegerät 4 und Batterie 1 ist ein Stromsensor 5 aufgenommen, der zu jedem Zeitpunkt den momentan in der Leitung fließenden Strom misst und seine Messwerte fortlaufend an das zentrale Steuergerät 2 übermittelt. Jede der Batteriezellen 1.1, ..., 1.n ist mit jeweils einem ihr zugeordneten Spannungssensor S1, ..., Sn verbunden. Die Spannungssensoren S1, ..., Sn messen die jeweilige Zellenspannung der ihnen zugeordneten Batteriezellen 1.1, ..., 1.n und übermitteln ihre jeweiligen Messwerte an das zentrale Steuergerät 2. Das Ladegerät 4 ist dazu ausgebildet, einen Strom in der einen oder anderen Richtung zu erzeugen, um so nach Maßgabe des Steuergeräts 2 einen Ladestrom oder einen Entladestrom in die Batterie 1 einzuprägen.The end 1 apparent battery management system according to the invention is used for charging and monitoring a rechargeable battery 1 and in the context of which in particular for carrying out the likewise inventive method for determining the state of charge of the same. The battery 1 itself comprises at least one battery cell, in the example shown n battery cells 1.1 , ..., 1.n are present and connected to each other in a series connection. A central control unit 2 , which contains as an essential part about a microcontroller, controls the function of the system. A charger also included in the scope of the battery management system 4 is input side with an external voltage source 3 , which is generally formed by the public AC network, connected. On the output side is the charger 4 with the outer connections 1' and 1'' the battery 1 connected. In one of the leads between charger 4 and battery 1 is a current sensor 5 which measures at any time the current currently flowing in the line and its measured values continuously to the central control unit 2 transmitted. Each of the battery cells 1.1 , ..., 1.n is connected to a respective associated voltage sensor S1, ..., Sn. The voltage sensors S1,..., Sn measure the respective cell voltage of the battery cells assigned to them 1.1 , ..., 1.n and transmit their respective measured values to the central control unit 2 , The charger 4 is designed to generate a current in one or the other direction, in accordance with the control device 2 a charging current or a discharge current into the battery 1 memorize.

Das mit dem Batterie-Management-System durchzuführende Verfahren zum Feststellen des Ladezustands einer aufladbaren Batterie 1 mit einer einzigen Batteriezelle wird anhand der in 2 gezeigten Messkurven erläutert. Der zu ladenden Batterie 1, die in diesem Falle aus einer einzigen Batteriezelle 1.1 besteht, wird neben dem Ladestrom ein sinusförmiger Wechselstrom mit einer sehr kleinen Frequenz (< 1 Hz) eingeprägt und mit dem Spannungssensor 51 die Spannung an den Anschlüssen der Batterie gemessen. 2a) zeigt die Spannungsantwort einer verschlossenen Bleibatteriezelle 1.1 mit einer Nennkapazität von 8 Amperestunden und einer Nennspannung von 2 V. Als „Spannungsantwort” bezeichnet man in diesem Falle den reinen Wechselanteil der Batteriespannung, den man erhält, wenn man die gesamte Batteriespannung um ihren Gleichanteil als Offset nach Null verschiebt. Die Batteriezelle 1.1 im Neuzustand wurde vor der Messung zunächst mit einer Konstantstrom-Konstantspannungsladung (CC-CV) bis zu einer Spannung von 2.45 V für 20 Stunden vollständig geladen und danach über einen Lastwiderstand von 1 Ohm bis zu einer Spannung von 1.8 V entladen. Nach weiteren 20 Stunden Ruhe wurde bei einer Spannung von 1.85 V mit dem Ladegerät 4 ein sinusförmiger Strom mit einer Frequenz von 100 mHz und einer Amplitude von +– 1 A in die Batterie 1 eingeprägt und mit dem Spannungssensor S1 die Spannungsantwort, sowie der mit dem Stromsensor 5 gemessene Strom aufgezeichnet. In 2a) ist unten der eingeprägte Strom zu sehen und oben die Spannungsantwort. Wie zu erkennen ist, sind beide Signale sinusförmig und verlaufen in Phase.The method to be performed by the battery management system for determining the state of charge of a rechargeable battery 1 with a single battery cell is determined by the in 2 explained measuring curves explained. The battery to be charged 1 which in this case consists of a single battery cell 1.1 In addition to the charging current, a sinusoidal alternating current with a very low frequency (<1 Hz) is impressed and with the voltage sensor 51 measured the voltage at the terminals of the battery. 2a) shows the voltage response of a sealed lead-acid battery cell 1.1 with a rated capacity of 8 ampere hours and a nominal voltage of 2 V. In this case, the term "voltage response" refers to the pure alternating component of the battery voltage, which is obtained by shifting the entire battery voltage as offset to zero by its DC component. The battery cell 1.1 in the new state, before the measurement, it was first fully charged with a constant-current constant-voltage charge (CC-CV) up to a voltage of 2.45 V for 20 hours and then discharged through a load resistor of 1 ohm to a voltage of 1.8V. After another 20 hours rest was at a voltage of 1.85 V with the charger 4 a sinusoidal current with a frequency of 100 mHz and an amplitude of + - 1 A into the battery 1 imprinted and with the voltage sensor S1, the voltage response, as well as with the current sensor 5 measured current recorded. In 2a) Below is the impressed current and above is the voltage response. As can be seen, both signals are sinusoidal and in phase.

Nach dieser Messung wurde die Batteriezelle 1.1 mit einer Konstantstrom-Konstantspannungsladung (CC-CV) bis zu einer Spannung von 2.45 V für 24 Stunden aufgeladen. Auf diese Volladung folgte eine Phase mit einem sehr kleinen Ladestrom von 80 mA für eine Zeit von 7 Stunden und einer Ruhephase von einer halben Stunde. Die Batterie zeigte am Ende eine Ruhespannung von 2.43 V. Bei dem angewandten Ladeverfahren wird davon ausgegangen, dass die Batterie nun vollständig geladen ist. Anschließend wurde das zuvor beschriebene Verfahren wiederholt. Das Messergebnis ist in 2b) dargestellt. Man erkennt zunächst eine deutlich größere Amplitude der oben gezeigten Spannungsantwort auf das unten dargestellte, zu 2a) identische Strom-Anregungssignal und außerdem eine Phasenverschiebung zwischen Strom- und Spannungssignal. Am auffälligsten ist jedoch die unterschiedliche Form der Spannungsantwort, die nicht mehr sinusförmig ist, sondern eher einer gleichgerichteten Sinusspannung ähnelt.After this measurement, the battery cell was 1.1 Charged with a constant-current constant-voltage charge (CC-CV) up to a voltage of 2.45 V for 24 hours. This full charge was followed by a phase with a very low charge current of 80 mA for a time of 7 hours and a rest period of half an hour. At the end the battery showed a quiescent voltage of 2.43 V. The applied charging method assumes that the battery is now fully charged. Subsequently, the procedure described above was repeated. The measurement result is in 2 B) shown. One first recognizes a significantly greater amplitude of the voltage response shown above to that shown below 2a) identical current excitation signal and also a phase shift between current and voltage signal. Most notable, however, is the different form of voltage response, which is no longer sinusoidal, but rather resembles a rectified sine wave.

Der Grund für die beobachtete Kurvenform liegt darin, dass zwar die Ladereaktion auch bei negativem Strom abläuft, dann aber als Entladereaktion, die Gasungsreaktion jedoch bei negativem Strom nicht ablaufen kann. Innerhalb einer Bleibatterie laufen neben der Hauptreaktion, also der Ladung oder Entladung, nämlich viele weitere chemische Reaktionen ab. Eine wesentliche davon ist die sogenannte Gasungsreaktion, die Zersetzung von Wasser in Sauerstoff und Wasserstoff. Diese Reaktion ist wie die Lade- bzw. Entladereaktion ebenfalls abhängig von der Zellspannung der Bleibatteriezelle. In der Realität finden immer beide Reaktionen gleichzeitig statt, so dass man messtechnisch immer eine Kurve ermitteln wird, die sich aus einem Gemisch der beiden Reaktionen ergibt. Mit zunehmendem Ladezustand während des Ladens ist weniger aktives Material in Form von Bleisulfat zum Umsetzen vorhanden, und die Ladereaktion kann nicht mehr in gleichem Maße stattfinden wie bei einem niedrigen Ladezustand. Als Folge davon ergibt sich für einen sehr hohen Ladezustand eine andere Reaktion als es bei einem niedrigen Ladezustand der Fall wäre. Ein in die Batterie eingeprägter Ladestrom wird also bei einem hohen Ladezustand zu einer anderen Spannung führen als bei einem tiefen Ladezustand.The reason for the observed waveform is that although the charging reaction proceeds even when the current is negative, it acts as an unloading reaction, but the gassing reaction can not proceed at a negative current. Within a lead-acid battery, besides the main reaction, ie the charge or discharge, many other chemical reactions take place. One of these is the so-called gassing reaction, the decomposition of water into oxygen and hydrogen. Like the charging or discharging reaction, this reaction is also dependent on the cell voltage of the lead-acid battery cell. In reality, both reactions always take place at the same time, so that one will always determine a curve by measurement, which results from a mixture of the two reactions. With increasing state of charge during charging, there is less active material in the form of lead sulphate to react, and the charging reaction can not take place to the same extent as with a low state of charge. As a result, a different reaction results for a very high state of charge than for a low state of charge Charge state would be the case. A charge current impressed into the battery will thus result in a different voltage at a high charge state than at a low charge state.

Ein weiterer Faktor, der zur Form der beobachteten Kurve beiträgt, ist die Tatsache, dass die Kurve der Gasungsreaktion wesentlich flacher verläuft als die der Ladereaktion, so dass ein kleiner Strom zu einer höheren Überspannung führt. Als Folge davon tritt bei einer vollgeladenen Batteriezelle als Reaktion auf den Ladestrom, also der positiven Halbwelle des Stroms in 2b), eine starke Überspannung auf. Während der negativen Halbwelle, also der Entladungsphase, kann aber nur die Entladereaktion einsetzen, die bei gleichem Strom zu weniger Überspannung führt (vgl. 2a)). In der Gesamtperiode erscheint bei einer vollgeladenen Bleibatteriezelle die Spannungsantwort auf das sinusförmige Stromanregungssignal also verzerrt, während diese bei einer entladenen Zelle ebenfalls sinusförmig ist.Another factor contributing to the shape of the observed curve is the fact that the gasification reaction curve is much flatter than that of the charge reaction, so that a small current leads to a higher overpotential. As a consequence, occurs in a fully charged battery cell in response to the charging current, ie the positive half wave of the current in 2 B) , a strong overvoltage. During the negative half wave, ie the discharge phase, but can only use the discharge reaction, which leads to the same current to less overvoltage (see. 2a) ). In the overall period, the voltage response to the sinusoidal current excitation signal thus appears distorted in a fully charged lead-acid cell, while this is also sinusoidal in a discharged cell.

Der Grad der Verzerrung eines sinusförmigen Signals lässt sich auf mehrere Arten quantitativ erfassen. Beispiele hierfür sind die Total Harmonic Distortion Analysis (THDA) oder der sog. Klirrfaktor, die aus der Leistungselektronik oder der technischen Akustik bzw. der Signalverarbeitung bekannt sind. Beiden Verfahren liegt die Erfassung der Oberschwingungen bzw. Harmonischen eines periodischen Signals zugrunde, wie es in dem hier vorliegenden Verfahren ebenfalls verwendet wird. Mit Hilfe z. B. also des Klirrfaktors und der hier beschriebenen Messmethode lässt sich auch bei einer großen Serienschaltung aus mehreren Batteriezellen deren einzelne Volladung mit geringem Rechenaufwand ermitteln. Dazu wird der Klirrfaktor der Spannungsantwort kontinuierlich für jede Zelle ermittelt. Sobald dieser einen noch festzulegenden Grenzwert überschritten hat, ist dies ein Zeichen für das Erreichen der Volladung der betreffenden Zelle. Wenn Klirrfaktor bei weiter fortgesetztem Laden einer Zelle schließlich konstant bleibt, sich also nicht mehr verschlechtert, hat die Zelle die Volladung erreicht und sollte nicht mehr weiter geladen werden.The degree of distortion of a sinusoidal signal can be quantified in several ways. Examples include the Total Harmonic Distortion Analysis (THDA) or the so-called harmonic distortion, which are known from power electronics or technical acoustics or signal processing. Both methods are based on the detection of the harmonics of a periodic signal, as it is also used in the present method. With the help of z. B. the harmonic distortion and the measurement method described here can be determined with little computational effort even with a large series circuit of multiple battery cells their single full charge. For this purpose, the harmonic distortion of the voltage response is determined continuously for each cell. As soon as it has exceeded a limit that has yet to be determined, this is a sign that the cell in question has been fully charged. If THD continues to remain constant as the cell continues to charge, ie does not deteriorate, the cell has reached full charge and should no longer be charged.

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • DE 1413852 A1 [0005] DE 1413852 A1 [0005]
  • DE 102010027006 A1 [0006] DE 102010027006 A1 [0006]

Claims (10)

Batterie-Management-System für eine aufladbare Batterie (1) mit zumindest einer Batteriezelle (1.1, ..., 1.n), umfassend ein Steuergerät (2), ein mit einer externen Spannungsquelle (3) verbundenes Ladegerät (4), einen Stromsensor (5), sowie zumindest einen Spannungssensor (S1, ..., Sn), dadurch gekennzeichnet, dass das Ladegerät (4) ausgebildet ist, nach Maßgabe des Steuergeräts (2) einen Ladestrom oder einen Entladestrom in die Batterie (1) einzuprägen.Battery management system for a rechargeable battery ( 1 ) with at least one battery cell ( 1.1 , ..., 1.n ), comprising a control unit ( 2 ), one with an external power source ( 3 ) connected charger ( 4 ), a current sensor ( 5 ), and at least one voltage sensor (S1, ..., Sn), characterized in that the charger ( 4 ) is formed, in accordance with the control device ( 2 ) a charging current or a discharge current into the battery ( 1 ). Batterie-Management-System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass jede Batteriezelle (1.1, ..., 1.n) der Batterie (1) mit einem eigenen Spannungssensor (S1, ..., Sn) versehen ist.Battery management system according to claim 1, characterized in that each battery cell ( 1.1 , ..., 1.n ) of the battery ( 1 ) is provided with its own voltage sensor (S1, ..., Sn). Batterie-Management-System nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass Steuergerät (2) einen Mikrocontroller enthält.Battery management system according to claim 1 or 2, characterized in that the control unit ( 2 ) contains a microcontroller. Batterie-Management-System nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Spannungsquelle (3) durch das öffentliche Wechselstromnetz gebildet ist.Battery management system according to one of claims 1 to 3, characterized in that the voltage source ( 3 ) is formed by the public AC network. Verfahren zum Feststellen des Ladezustands einer aufladbaren Batterie (1) mit zumindest einer Batteriezelle (1.1, ..., 1.n) mittels eines Batterie-Management-Systems umfassend ein Steuergerät (2), ein mit einer externen Spannungsquelle (3) verbundenes Ladegerät (4), einen Stromsensor (5), sowie zumindest einen Spannungssensor (S1, ..., Sn), dadurch gekennzeichnet, dass das Ladegerät (4) einen Strom mit einem periodisch schwankenden Wert in die Batterie (1) einprägt, und dass das Steuergerät (2) mittels des Spannungssensors (S1, ..., Sn) die Spannungsantwort der Batterie (1) erfasst.Method for determining the state of charge of a rechargeable battery ( 1 ) with at least one battery cell ( 1.1 , ..., 1.n ) by means of a battery management system comprising a control unit ( 2 ), one with an external power source ( 3 ) connected charger ( 4 ), a current sensor ( 5 ), and at least one voltage sensor (S1, ..., Sn), characterized in that the charger ( 4 ) a current with a periodically fluctuating value in the battery ( 1 ) and that the control unit ( 2 ) by means of the voltage sensor (S1, ..., Sn) the voltage response of the battery ( 1 ) detected. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der durch das Ladegerät (4) in die Batterie (1) eingeprägte Strom periodisch zwischen Ladestrom und Entladestrom wechselt.A method according to claim 5, characterized in that by the charger ( 4 ) into the battery ( 1 ) impressed current periodically changes between charging current and discharge current. Verfahren nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass der durch das Ladegerät (4) in die Batterie (1) eingeprägte Strom einen sinusförmigen Verlauf mit einer Frequenz von kleiner als 1 Hz aufweist.A method according to claim 5 or 6, characterized in that by the charger ( 4 ) into the battery ( 1 ) impressed current has a sinusoidal profile with a frequency of less than 1 Hz. Verfahren nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der durch das Ladegerät (4) in die Batterie (1) eingeprägte Strom eine peak-to-peak Amplitude von 0.25 Ampere pro Batteriekapazität in Amperestunden hat.Method according to one of claims 5 to 7, characterized in that by the charger ( 4 ) into the battery ( 1 ) impressed current has a peak-to-peak amplitude of 0.25 amps per battery capacity in ampere hours. Verfahren nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Verzerrung der Spannungsantwort gegenüber der Sinusform des eingeprägten Stromes zur quantitativen Erfassung des Ladezustands herangezogen wird.A method according to claim 7 or 8, characterized in that the distortion of the voltage response to the sinusoidal shape of the impressed current is used for the quantitative detection of the state of charge. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Verzerrung der Spannungsantwort mittels einer Total Harmonic Tistortion Analysis und/oder mittels des Klirrfaktors bewertet wird.Method according to claim 9, characterized in that the distortion of the voltage response is evaluated by means of a Total Harmonic Tortortion Analysis and / or by means of the harmonic distortion factor.
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