DE102012209648B4

DE102012209648B4 - Verfahren zur Bestimmung eines Abnutzungszustandes eines Batteriemoduls, Batteriemanagementsystem, Spannungsstufenbatteriesystem und Kraftfahrzeug

Info

Publication number: DE102012209648B4
Application number: DE102012209648.5A
Authority: DE
Inventors: Hore Sarmimala; Holger Fink
Original assignee: Robert Bosch GmbH; Samsung SDI Co Ltd
Current assignee: Robert Bosch GmbH; Samsung SDI Co Ltd
Priority date: 2012-06-08
Filing date: 2012-06-08
Publication date: 2024-02-01
Anticipated expiration: 2032-06-09
Also published as: WO2013182435A2; CN104349932B; CN104349932A; WO2013182435A3; DE102012209648A1

Abstract

Verfahren zur Bestimmung eines Abnutzungszustandes eines Batteriemoduls (100), wobei das Verfahren die Bestimmung des ohmschen Innenwiderstandes aus Messungen von Stromstärken umfasst, und wobei das Batteriemodul (100) mit mindestens einem weiteren Batteriemodul (100) seriell elektrisch verbunden oder von dem mindestens einen weiteren Batteriemodul (100) abgetrennt werden kann, wobei das Verfahren ein Abtrennen des Batteriemoduls (100) und die Messung von Stromstärken des abgetrennten Batteriemoduls (100) in einem offenen Stromkreis umfasst, dadurch gekennzeichnet, dass das Verfahren durchgeführt wird, wenn das Batteriemodul (100) während der Verwendung des Batteriemoduls (100) und des mindestens einen weiteren Batteriemoduls (100) zur Erzeugung einer variierenden Spannung abgetrennt ist.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Bestimmung eines Abnutzungszustandes eines Batteriemoduls mit mindestens einer Batteriezelle, beispielsweise eine Lithium-lonen-Batteriezelle, wie sie etwa in Traktionsbatterien von Elektro- oder Hybridkraftfahrzeugen, also in Kraftfahrzeugen mit zumindest teil- oder zeitweise elektrisch betriebenen Antrieben, Verwendung findet. Die Erfindung betrifft daher auch ein Kraftfahrzeug und ein Batteriemanagementsystem.
Stand der Technik
Durch verbesserte Speicherkapazität, häufigere Wiederaufladbarkeit und höhere Energiedichten finden Batterien immer breitere Anwendungen. Batterien mit geringerer Energiespeicherkapazität werden zum Beispiel für kleine tragbare elektronische Geräte wie Mobiltelefone, Laptops, Camcordern und dergleichen verwendet, während Batterien mit hoher Kapazität als Energiequelle für den Antrieb von Motoren von Hybrid- oder Elektro-Fahrzeugen, etc. oder als stationäre Batterien Verwendung finden.
Batterien können zum Beispiel durch das serielle Verschalten von Batteriemodulen gebildet werden, wobei teilweise auch parallele Verschaltungen der Batteriemodule erfolgen und die Batteriemodule ihrerseits aus seriell und/oder parallel verschalteten Batteriezellen bestehen können.
Für den Antrieb von Motoren von Hybrid- oder Elektro-Fahrzeugen sind insbesondere Spannungsstufenbatteriesysteme geeignet, die auch als Batterie Direktkonverter (BDC) bezeichnet werden. Spannungsstufenbatteriesysteme umfassen mindestens einen Batteriemodulstrang mit einem oder mehreren seriell verschaltbaren Batteriemodulen. Weitere Batteriemodulstränge können parallel dazu geschaltet sein. Die Batteriemodule weisen dabei eine Kopplungseinheit auf und sind mit deren Hilfe individuell elektrisch verbindbar und elektrisch abtrennbar. Daher kann das Spannungsstufenbatteriesystem durch entsprechendes Verbinden und Abtrennen der Module verwendet werden, einen abgestuft variierenden Spannungsverlauf zu erzeugen. Bei entsprechender Auslegung können zum Beispiel drei im Wesentlichen identische zueinander phasenverschobene Stufenspannungsprofile erzeugt werden, die mittels nachgeordneter Vorrichtungen zur Invertierung zum Antrieb von Elektro- oder Hybridmotoren verwendbar sind.
Zum Batteriemanagement, zum Beispiel zur grundsätzlichen Ansteuerung von Modulen, zur Erhöhung der Sicherheit von Batterien, zur Effizienzsteigerung und zur Verlängerung der Lebenszeit von Batteriemodulen und aus Batteriemodulen zusammengesetzten Batteriesystemen werden Batteriemanagementsysteme eingesetzt. Eine Aufgabe von Batteriemanagementsystemen ist die Bestimmung des aktuellen Zustands der Batteriemodule. Zu den hierfür verwendeten Informationen zählt zum Beispiel die Impedanz, der ohmsche Innenwiderstand des Batteriemoduls bzw. der im Batteriemodul enthaltenen Batteriezellen, wobei die Impedanz vom Ladungszustand, Temperatur und Alterungsgrad der Batteriezellen abhängt.
Nach Stand der Technik erfolgen zugehörige Messungen außerhalb des Normalbetriebs der Batterie. Zum Beispiel wird in ISO 12405 vorgeschlagen, zu testende Batterien für Zeiträume im Sekundenbereich mit pulsförmigen Lade- und Entladeströmen zu belegen und die Spannung an der Batterie vor und nach dem Strompuls zu messen. Die Impedanz ergibt sich dann als Verhältnis der Differenz der gemessenen Spannungen zur Stärke des Strompulses.
Die Druckschrift DE 10 2009 038 663 A1 offenbart ein Verfahren zur Bestimmung eines Abnutzungszustandes eines Batteriemoduls, wobei das Verfahren die Bestimmung des ohmschen Innenwiderstandes aus Messungen von Stromstärken umfasst, und wobei das Batteriemodul mit mindestens einem weiteren Batteriemodul seriell elektrisch verbunden oder von dem mindestens einen weiteren Batteriemodul abgetrennt werden kann, wobei das Verfahren ein Abtrennen des Batteriemoduls und die Messung von Stromstärken des abgetrennten Batteriemoduls in einem offenen Stromkreis umfasst.
Die Druckschrift DE 10 2010 041 046 A1 offenbart ein Verfahren zum Einstellen einer Spannung eines Gleichspannungszwischenkreises in einem Batteriesystem mit einer Batterie und einem Anstriebssystem, wobei die Batterie schaltbare Batteriemodule aufweist.
Offenbarung der Erfindung
Erfindungsgemäß wird ein Verfahren nach Anspruch 1 zum Bestimmen eines Abnutzungszustandes eines Batteriemoduls zur Verfügung gestellt. Das Verfahren umfasst die Bestimmung des ohmschen Innenwiderstandes aus Messungen von Stromstärken, wobei das Batteriemodul mit mindestens einem weiteren Batteriemodul seriell elektrisch verbunden oder von dem mindestens einen weiteren Batteriemodul elektrisch abgetrennt werden kann und wobei das Verfahren ein Abtrennen des Batteriemoduls und die Messung von Stromstärken des abgetrennten Batteriemoduls in einem offenen Stromkreis umfasst. Das Verfahren wird durchgeführt, wenn das Batteriemodul während der Verwendung des Batteriemodulstrangs und des mindestens einen weiteren Batteriemoduls zur Erzeugung einer variierenden Spannung abgetrennt ist.
Die anderweitige Verwendung des restlichen Batteriemodulstrangs wird daher durch die Bestimmung des Abnutzungszustands nicht beeinträchtigt.
Das Verfahren kann elektrische Impedanz-Spektroskopie umfassen.
Die elektrische Impedanz-Spektroskopie kann eine Beaufschlagung des Batteriemoduls mit einer Spannungsmodulation umfassen. Das Verfahren kann dann eine Bestimmung einer Stromstärkenmodulation anhand der gemessenen Stromstärken infolge der Spannungsmodulation umfassen. Zur Bestimmung eines ohmschen Innenwiderstandes des Batteriemoduls kann dann die Spannungsmodulation zu der Stromstärkenmodulation ins Verhältnis gesetzt werden. Der ohmsche Innenwiderstand kann dann leicht mittels einer Phasenkorrektur bestimmt werden.
Daher wird in einer Ausführungsform die Spannungsmodulation im Rahmen der elektrischen Impedanz-Spektroskopie dahin gehend verändert, dass eine Phasenverschiebung zwischen der Spannungsmodulation und der bestimmten Stromstärkenmodulation zu Null wird. Der ohmsche Innenwiderstand kann dann direkt als Quotient aus Spannungsmodulation zu Stromstärkenmodulation bestimmt werden.
Zur Bestimmung des Abnutzungszustandes kann insbesondere die Spannungsmodulation mit einer Modulationsfrequenz erfolgen und die elektrische Impedanz-Spektroskopie mindestens eine andere Spannungsmodulation mit einer anderen Modulationsfrequenz umfassen.
Die Messungen von Stromstärken können zu unterschiedlichen Ladungszuständen des Batteriemoduls erfolgen.
Mittels der Messungen von Stromstärken kann eine elektro-chemische Prozesse des Batteriemoduls charakterisierende Zeitkonstante bestimmt werden. Der Vergleich mit mindestens einer vorbestimmten Zeitkonstante ermöglicht, den Abnutzungszustand des Batteriemoduls besonders genau zu bestimmen.
Die Erfindung betrifft weiterhin ein Batteriemanagementsystem für einen Batteriemodulstrang mit mindestens zwei seriell verbindbaren und individuell abtrennbaren Batteriemodulen, wobei der Batteriemodulstrang geeignet ist, durch Verbinden und Abtrennen der Batteriemodule eine variierende Spannung zu erzeugen. Das Batteriemanagementsystem umfasst zudem eine Vorrichtung zur Messung von Batteriemodulstromstärken und eine Vorrichtung zur Übermittlung gemessener Stromstärken an das Batteriemanagementsystem. Dabei ist das Batteriemanagementsystem ausgelegt, Batteriemodulstromstärken eines der mindestens zwei Batteriemodule, die während einer zur Erzeugung der variierenden Spannung durchgeführten Abtrennung des einen der mindestens zwei Batteriemodule übermittelt werden, zur Bestimmung eines Abnutzungszustandes des einen der mindestens zwei Batteriemodule zu verwenden.
In einer Ausführungsform umfasst das Batteriemanagementsystem eine Vorrichtung zur Erzeugung einer Wechselspannung und ist weiterhin ausgelegt, eine Beaufschlagung des abgetrennten Batteriemoduls mit der Wechselspannung zu bewirken, eine Wechselstromstärke infolge der Wechselspannung zu bestimmen und zur Bestimmung eines ohmschen Innenwiderstandes des Batteriemoduls die Wechselspannung zu der Wechselstromstärke ins Verhältnis zu setzen. Dabei kann das Batteriemanagementsystem weiterhin ausgelegt sein, die Wechselspannung dahin gehend zu verändern, dass eine Phasenverschiebung zwischen der Wechselspannung und der bestimmten Wechselstromstärke zu Null wird. Dann kann das Batteriemanagementsystem den ohmschen Innenwiderstand als Quotient aus Wechselspannung zu Wechselstromstärke bestimmen.
Die Erfindung betrifft auch ein Spannungsstufenbatteriesystem zur Erzeugung von zueinander phasenverschobenen variierenden Spannungen umfassend Batteriemodulstränge und ein erfindungsgemäßes Batteriemanagementsystem.
Die Erfindung betrifft schließlich auch ein Kraftfahrzeug mit einer zumindest zeit- oder teilweise elektrisch betreibbaren Antriebseinheit und mit einem erfindungsgemäßen Spannungsstufenbatteriesystem.
Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben und in der Beschreibung beschrieben.
Zeichnungen
Ausführungsbeispiele der Erfindung werden anhand der Zeichnungen und der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen:

1 ein beispielhaftes Batteriemodul, an dem die Erfindung Verwendung finden kann;
2 einen beispielhaften Batteriemodulstrang, an dem die Erfindung Verwendung finden kann, und
3 ein beispielhaftes Spannungsstufenbatteriesystem gemäß der Erfindung.

Ausführungsformen der Erfindung
Die vorliegende Erfindung wurde im Rahmen der Entwicklung eines Spannungsstufenbatteriesystems für ein Elektro- oder Hybridkraftfahrzeug gemacht und wird im Folgenden an diesem Ausführungsbeispiel beschrieben. Die Erfindung ist aber nicht auf dieses Ausführungsbeispiel beschränkt, sondern kann vorteilhaft in allen Batteriesystemen aus mehreren Batteriemodulen verwendet werden, die ein serielles Zuschalten, also ein elektrisches Verbinden, und Abtrennen, also ein Überbrücken, von Batteriemodulen erlauben. Insbesondere ist der Verwendungszweck des Batteriesystems für die Erfindung nicht von Belang.
1 zeigt ein beispielhaftes Batteriemodul 100 mit einer Kopplungseinheit 110. Die Kopplungseinheit 110 ist entweder integraler Bestandteil des Batteriemoduls 100 oder, wie in 1 gezeigt, Teil eines das Batteriemodul 100 umfassenden Systems 120. Die Kopplungseinheit 110 erlaubt es, das Batteriemodul 100 elektrisch zu verbinden und abzutrennen, beispielsweise interne Terminals des Batteriemoduls von den Terminals 105 und 106 des Systems 120 abzutrennen. Die Terminals 105 und 106 des Systems 120 werden auch als Batteriemodulpole bezeichnet. Die Kopplungseinheit des dargestellten Beispiels ist hierfür über einen Signaleingang 107 ansteuerbar. Es ist aber auch möglich, dass die Kopplungseinheit 110 mit einer vorbestimmten Frequenz das Modul ohne externe Ansteuerung zuschaltet und abtrennt. Dadurch kann eine Rechteckspannung erzeugt werden.
Werden nun mehrere solche Module 100 oder Systeme 120 seriell in einem Batteriemodulstrang 130 angeordnet, wie in 2 gezeigt, und zeitversetzt wiederholend verbunden und abgetrennt, so kann ein abgestuft variierender Spannungsverlauf einer Spannung zwischen den Terminals 135 und 136 des Batteriemodulstrangs 130 erzeugt werden. Die Terminals 135 und 136 des Batteriemodulstrangs 130 werden auch als Batteriestrangterminals oder Batteriestrangpole bezeichnet. Unter Last ergibt sich ein dem Spannungsverlauf entsprechender Stromverlauf.
In einem nicht gezeigten Ausführungsbeispiel werden alle in einem Strang zusammengefassten Module über eine einzige, gemeinsame Kopplungseinheit verbunden und abgetrennt. Diese kann ausgelegt sein, eine variierende Spannung mit vorbestimmter Frequenz zu erzeugen. Oder es kann eine variierende Spannung mit variabler Frequenz werden, insbesondere wenn eine Ansteuerungsmöglichkeit der gemeinsamen Kopplungseinheit zur Variierung der Frequenz besteht.
3 zeigt ein beispielhaftes Spannungsstufenbatteriesystem 140, in dem drei Batteriemodulstränge 130 parallel zueinander angeordnet sind. Durch Ansteuerung der Kopplungseinheiten 110 werden in jedem der Stränge 130 die Module 100 so verbunden und abgetrennt, dass der jeweilige Strang 130 eine selbe variierende Spannung mit individueller Phasenlage bereitstellt. Zum Beispiel haben die variierenden Spannungen der einzelnen Stränge 130 untereinander eine Phasenverschiebung von einer Drittelperiode. Mittels des Spannungsstufenbatteriesystems 140 und einer geeigneten nachgeordneten Vorrichtung zur Invertierung 170 kann so ein rotierendes Feld erzeugt werden, mit dem ein Elektro- oder Hybridmotor 150 angetrieben werden kann. Durch Veränderung der Amplituden der bereitgestellten variierenden Spannungen und/oder der Phasenverschiebungen zueinander kann zudem der Stromverlauf in den Strängen und damit ein Drehmoment an eine vorgegebene Zielleistung des Motors 150 angepasst werden. Bei Einsatz des Motors 150 in einem Kraftfahrzeug ist es auch möglich, aus Bremsenergie über den Motor 150 elektrische Energie zu gewinnen und diese mittels der Invertiervorrichtung 170 und durch entsprechende Ansteuerung der Kopplungseinheiten 110 in die Batteriemodule 100 zurückzuspeisen und die Module so wieder aufzuladen.
Jedes der Batteriemodule 100 wird während der Bereitstellung der Wechselspannung oder während einer solchen Zurückspeisung regelmäßig für einen Zeitraum abgetrennt. Ein abgetrenntes Batteriemodul 100 liegt als offener Stromkreis vor und wird so einer Abnutzungsdiagnose zugänglich.
Diese Bestimmung ist also im laufenden Betrieb, unter Last, also während einer Entladung, oder während einer Aufladung, und mit einer Häufigkeit möglich, die einer Häufigkeit von Abtrennvorgängen entspricht. Sofern zum Beispiel die Impedanz bestimmt wird und sich im Betrieb ändert, ohne dass sich die vorgegebene Zielleistung des Motors 150 geändert hätte, ist dies ein Hinweis auf einen Alterungsprozess des betreffenden Moduls. Weiterhin ist es möglich, zu verschiedenen vorgebbaren Zielleistungen des Motors 150 entsprechende Sollimpedanzen in einer Speichereinheit eines Batteriemanagementsystems zu hinterlegen. Dann kann eine Abweichung einer bei einer gegebenen Zielleistung aus Messungen bestimmten Impedanz von der zu der gegebenen Zielleistung in der Speichereinheit hinterlegten Sollimpedanz ein Hinweis für eine Veränderung von Batteriezellen in dem Modul sein.
An abgetrennten Batteriemodulen kann insbesondere eine elektrische Impedanzspektroskopie, EIS, durchgeführt werden. Dabei wird eine Stromstärkenmodulation gemessen, die infolge einer Beaufschlagung der Batterie mit einer Spannungsmodulation erfolgt. Die Spannungsmodulation kann eine Wechselspannung ΔUe^iωt mit einer im Verhältnis geringen Amplitude und variierbarer Frequenz ω sein. Dann folgt die gemessene Stromstärkenmodulation ΔIe^i(ωt-φ) der Spannungsmodulation mit gleicher Frequenz ω und einer Phase cp. Für die Impedanz gilt dann $Z_{E I S} = | \frac{Δ U}{Δ I} | e^{i φ} .$
Wird jetzt die Frequenz der Spannungsmodulation variiert, kann die Phase zu Null werden. Quotient von Spannungsamplitude zu Stromstärkenamplitude ergibt dann die Impedanz $Z_{E I S} = | \frac{Δ U}{Δ I} |$
Unter Last und während des Ladens ändert sich zwischen verschiedenen Abtrennungen eines Moduls 100 der Ladungszustand des entsprechenden Moduls. Je nach Ladungszustand beeinflussen chemische Zusammensetzung, Oberfläche, Korngröße von Komponenten der Elektroden und Dicke der Elektroden das Ergebnis der EIS. Insbesondere in Lithium-Ionen-Batterien, jedoch nicht nur dort, beeinflussen Ladungszustand abhängige Änderungen der Zusammensetzung eines Elektrolyts und/oder von Zusätzen im Elektrolyt die EIS, da die der Spannungserzeugung zugrunde liegenden elektro-chemischen Prozesse anders ablaufen. Dies spiegelt sich in entsprechend unterschiedlichen Frequenzen beziehungsweise Zeitkonstanten wider. Der Zusammenhang zwischen Zeitkonstante und Ladungszustand, insbesondere eine Änderung dieses Zusammenhangs, kann daher als Merkmal für den Abnutzungszustand beziehungsweise eine Abnutzung des Batteriemoduls verwendet werden.
In einem nicht gezeigten Ausführungsbeispiel werden alle in einem Spannungsstufenbatteriesystem zusammengefassten Module über eine einzige, gemeinsame Kopplungseinheit verbunden und abgetrennt.
Ein beispielhaftes Batteriemanagementsystem 160 im Zusammenspiel mit dem in 3 gezeigten beispielhaften Spannungsstufenbatteriesystem 140 erfasst die von den einzelnen Batteriemodulen 130 zur Verfügung gestellten Stromstärken und steuert über Verbindungen zu den Strängen 130 die in den Strängen 130 angeordneten Module 100 oder Systeme 120. Das Batteriemanagementsystem 160 umfasst eine in der Figur nicht gezeigte separate weitere Wechselspannungsquelle zur Erzeugung einer Wechselstörspannung mit im Verhältnis zur variierenden Spannung geringen Amplitude und variierbarer Frequenz. Durch Beaufschlagung des abgetrennten Batteriemoduls mit der Wechselstörspannung fließt ein Wechselstrom. Der ohmsche Innenwiderstand des Batteriemoduls 100 lässt sich dann bestimmen, indem die Wechselstörspannung zur Wechselstromstärke ins Verhältnis gesetzt wird. Ohmscher Innenwiderstand und Frequenz, bei der Wechselstörspannung und Wechselstrom in Phase sind, können zur Bestimmung der Abnutzung eines Batteriemoduls dienen.
Die Erfindung erlaubt also eine quasi-kontinuierliche Überwachung der Modulzustände im laufenden Betrieb. Dies ermöglicht, Effizienzeinbußen oder gar Defekte von Modulen anhand von Impedanz- und/oder Zeitkonstantenbestimmung schnell und sicher zu erkennen. Dies ist vorteilhaft, weil Module als abgenutzt oder alternd erkannt und die als defekt oder alternd erkannten Module ausgetauscht werden können und weil Störungen der durch den Batteriestrang bereitgestellten Leistung durch das defekte oder alternde Modul durch entsprechende Änderung der Ansteuerungen der Kopplungseinheiten zumindest teilweise kompensiert werden können.

Claims

Verfahren zur Bestimmung eines Abnutzungszustandes eines Batteriemoduls (100), wobei das Verfahren die Bestimmung des ohmschen Innenwiderstandes aus Messungen von Stromstärken umfasst, und wobei das Batteriemodul (100) mit mindestens einem weiteren Batteriemodul (100) seriell elektrisch verbunden oder von dem mindestens einen weiteren Batteriemodul (100) abgetrennt werden kann, wobei das Verfahren ein Abtrennen des Batteriemoduls (100) und die Messung von Stromstärken des abgetrennten Batteriemoduls (100) in einem offenen Stromkreis umfasst, dadurch gekennzeichnet, dass das Verfahren durchgeführt wird, wenn das Batteriemodul (100) während der Verwendung des Batteriemoduls (100) und des mindestens einen weiteren Batteriemoduls (100) zur Erzeugung einer variierenden Spannung abgetrennt ist.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Verfahren eine elektrische Impedanz-Spektroskopie durch Beaufschlagung des Batteriemoduls (100) mit einer Spannungsmodulation umfasst, anhand der gemessenen Stromstärken eine Stromstärkenmodulation infolge der Spannungsmodulation bestimmt und, zur Bestimmung eines ohmschen Innenwiderstandes des Batteriemoduls (100), die Spannungsmodulation zu der Stromstärkenmodulation ins Verhältnis setzt.
Verfahren nach Anspruch 2, wobei die elektrische Impedanz-Spektroskopie die Spannungsmodulation dahin gehend verändert, dass eine Phasenverschiebung zwischen der Spannungsmodulation und der bestimmten Stromstärkenmodulation zu Null wird, und der ohmsche Innenwiderstand als Quotient aus Spannungsmodulation zu Stromstärkenmodulation bestimmt wird.
Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei Messungen von Stromstärken zu unterschiedlichen Ladungszuständen des Batteriemoduls (100) erfolgen.
Verfahren nach Anspruch 4, wobei mittels der Messungen von Stromstärken eine elektro-chemische Prozesse des Batteriemoduls (100) charakterisierende Zeitkonstante bestimmt wird, die mit mindestens einer vorbestimmten Zeitkonstante verglichen wird, um den Abnutzungszustand des Batteriemoduls (100) zu bestimmen.
Batteriemanagementsystem (160) für einen Batteriemodulstrang (130) mit mindestens zwei seriell elektrisch miteinander verbindbaren und individuell abtrennbaren Batteriemodulen (100), wobei der Batteriemodulstrang (130) geeignet ist, durch Verbinden und Trennen der Batteriemodule (100) eine variierende Spannung zu erzeugen, eine Vorrichtung zur Messung von Batteriemodulstromstärken umfasst und weiterhin eine Vorrichtung zur Übermittlung gemessener Stromstärken an das Batteriemanagementsystem (160) umfasst, wobei das Batteriemanagementsystem (160) ausgelegt ist, gemessene Stromstärken, die während einer zur Erzeugung der variierenden Spannung durchgeführten Abtrennung des einen der mindestens zwei Batteriemodule (100) übermittelt werden, zur Bestimmung eines Abnutzungszustandes des einen der mindestens zwei Batteriemodule (100) zu verwenden.
Batteriemanagementsystem (160) nach Anspruch 6 wobei das Batteriemanagementsystem (160) eine Vorrichtung zur Erzeugung einer Wechselspannung umfasst und weiterhin ausgelegt ist, eine Beaufschlagung des abgetrennten Batteriemoduls mit der Wechselspannung zu bewirken, eine Wechselstromstärke infolge der Wechselspannung zu bestimmen und zur Bestimmung eines ohmschen Innenwiderstandes des Batteriemoduls (100) die Wechselspannung zu der Wechselstromstärke ins Verhältnis zu setzen, wobei das Batteriemanagementsystem (160) weiterhin ausgelegt ist, die Wechselspannung dahin gehend zu verändern, dass eine Phasenverschiebung zwischen der Wechselspannung und der bestimmten Wechselstromstärke zu Null wird, und wobei das Batteriemanagementsystem (160) den ohmschen Innenwiderstand als Quotient aus Wechselspannung zu Wechselstromstärke bestimmt.
Spannungsstufenbatteriesystem (140) zur Erzeugung von zueinander phasenverschobenen variierenden Spannungen umfassend Batteriemodulstränge (130) und ein Batteriemanagementsystem (160) nach einem der Ansprüche 6 bis 7.
Kraftfahrzeug mit einer zumindest zeit- oder teilweise elektrisch betreibbaren Antriebseinheit (150) und mit einem Spannungsstufenbatteriesystem (140) nach Anspruch 8.