DE102013214817A1 - Method for diagnosing a condition of a battery - Google Patents

Method for diagnosing a condition of a battery Download PDF

Info

Publication number
DE102013214817A1
DE102013214817A1 DE102013214817.8A DE102013214817A DE102013214817A1 DE 102013214817 A1 DE102013214817 A1 DE 102013214817A1 DE 102013214817 A DE102013214817 A DE 102013214817A DE 102013214817 A1 DE102013214817 A1 DE 102013214817A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
battery
state
determined
battery units
unit
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
DE102013214817.8A
Other languages
German (de)
Inventor
Christian Korn
Andreas Gleiter
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Robert Bosch GmbH
Samsung SDI Co Ltd
Original Assignee
Robert Bosch GmbH
Samsung SDI Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Robert Bosch GmbH, Samsung SDI Co Ltd filed Critical Robert Bosch GmbH
Priority to DE102013214817.8A priority Critical patent/DE102013214817A1/en
Priority to CN201480042616.3A priority patent/CN105452890A/en
Priority to PCT/EP2014/066100 priority patent/WO2015014761A1/en
Publication of DE102013214817A1 publication Critical patent/DE102013214817A1/en
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02JCIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J7/0013Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries acting upon several batteries simultaneously or sequentially
    • H02J7/0014Circuits for equalisation of charge between batteries
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60LPROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L3/00Electric devices on electrically-propelled vehicles for safety purposes; Monitoring operating variables, e.g. speed, deceleration or energy consumption
    • B60L3/0023Detecting, eliminating, remedying or compensating for drive train abnormalities, e.g. failures within the drive train
    • B60L3/0046Detecting, eliminating, remedying or compensating for drive train abnormalities, e.g. failures within the drive train relating to electric energy storage systems, e.g. batteries or capacitors
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60LPROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L58/00Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles
    • B60L58/10Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles for monitoring or controlling batteries
    • B60L58/12Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles for monitoring or controlling batteries responding to state of charge [SoC]
    • B60L58/13Maintaining the SoC within a determined range
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60LPROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L58/00Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles
    • B60L58/10Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles for monitoring or controlling batteries
    • B60L58/16Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles for monitoring or controlling batteries responding to battery ageing, e.g. to the number of charging cycles or the state of health [SoH]
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60LPROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L58/00Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles
    • B60L58/10Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles for monitoring or controlling batteries
    • B60L58/18Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles for monitoring or controlling batteries of two or more battery modules
    • B60L58/22Balancing the charge of battery modules
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02JCIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J7/0013Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries acting upon several batteries simultaneously or sequentially
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02JCIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J7/0047Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries with monitoring or indicating devices or circuits
    • H02J7/0048Detection of remaining charge capacity or state of charge [SOC]
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02JCIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J7/0047Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries with monitoring or indicating devices or circuits
    • H02J7/005Detection of state of health [SOH]
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60LPROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L2250/00Driver interactions
    • B60L2250/10Driver interactions by alarm
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01RMEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R31/00Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
    • G01R31/36Arrangements for testing, measuring or monitoring the electrical condition of accumulators or electric batteries, e.g. capacity or state of charge [SoC]
    • G01R31/396Acquisition or processing of data for testing or for monitoring individual cells or groups of cells within a battery
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/70Energy storage systems for electromobility, e.g. batteries

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Sustainable Energy (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Medical Informatics (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Secondary Cells (AREA)
  • Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)
  • Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Diagnose eines Zustands einer Batterie, die mehrere Batterieeinheiten aufweist. Dabei ist vorgesehen, dass ein Ladezustandsausgleichsbedarfswert ermittelt wird, mögliche Diagnoseoptionen ermittelt werden, der ermittelte Ladezustandsausgleichsbedarfswert mit einem Bedarfsschwellwert für eine ermittelte mögliche Diagnoseoption verglichen wird und hieraus der Zustand der Batterieeinheiten diagnostiziert wird. Es werden außerdem ein Computerprogramm und ein Batteriemanagementsystem angegeben, welche zur Durchführung des Verfahrens eingerichtet sind, sowie eine Batterie und ein Kraftfahrzeug, dessen Antriebssystem mit einer derartigen Batterie verbunden ist.The invention relates to a method for diagnosing a condition of a battery having a plurality of battery units. It is provided that a charge state compensation requirement value is determined, possible diagnosis options are determined, the determined state of charge compensation value is compared with a demand threshold for a determined possible diagnostic option and from this the state of the battery units is diagnosed. A computer program and a battery management system, which are set up to carry out the method, as well as a battery and a motor vehicle, whose drive system is connected to such a battery, are also specified.

Description

Stand der TechnikState of the art

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Diagnose eines Zustands einer Batterie, die mehrere Batterieeinheiten aufweist.The invention relates to a method for diagnosing a condition of a battery having a plurality of battery units.

Die Erfindung betrifft außerdem ein Computerprogramm und ein Batteriemanagementsystem, welche zur Durchführung des Verfahrens eingerichtet sind. Weiterhin werden eine Batterie und ein Kraftfahrzeug mit einer derartigen Batterie angegeben.The invention also relates to a computer program and a battery management system, which are set up to carry out the method. Furthermore, a battery and a motor vehicle are specified with such a battery.

In Hybrid- und Elektrofahrzeugen werden Batteriepacks in Nickel-Metallhydrid-Technologie oder Lithium-Ionen-Technologie eingesetzt, die aus einer großen Anzahl in Serie geschalteter elektrochemischer Zellen bestehen. Ein Batteriemanagementsystem dient zur Überwachung der Batterie und soll neben der Sicherheitsüberwachung eine möglichst hohe Lebensdauer der Batterie gewährleisten.Hybrid and electric vehicles use battery packs in nickel-metal hydride technology or lithium-ion technology, which consist of a large number of series-connected electrochemical cells. A battery management system is used to monitor the battery and, in addition to the safety monitoring, should ensure the longest possible battery life.

Eine Aufgabe des Batteriemanagementsystems ist, Ladezustände (state of charge, SOC) der einzelnen Batterieeinheiten trotz unterschiedlicher Selbstentladungen und unterschiedlicher Ladeeffizienzen aufeinander abzustimmen. Dies geschieht beispielsweise durch eine geeignete Symmetrisierung der Batterieeinheiten (Balancing), die in der Regel resistiv vorgenommen wird. Dazu wird zu jeder Batterieeinheit ein Widerstand und ein Schaltelement vorgesehen, um einzelne Batterieeinheiten gezielt über diesen so genannten Balancing-Widerstand entladen zu können. Ein derartiges Verfahren zum Ladungszustandsausgleich von Batterieeinheiten ist beispielsweise in der DE 10 2009 002 466 A1 beschrieben. In dieser Druckschrift wird außerdem ein so genanntes induktives Zell-Balancing beschrieben, wobei das Schaltungskonzept zur Angleichung der Zellspannungen auf einer induktiven Zwischenspeicherung der dabei transportierten elektrischen Energie beruht. Die Druckschrift offenbart außerdem eine Batteriediagnose, die lediglich dann gestartet wird, wenn ein Betriebszustand eines von der Batterie versorgten Verbrauchers anzeigt, dass dieser nicht in einem Hauptbetrieb arbeitet.One task of the battery management system is to match the state of charge (SOC) of the individual battery units despite different self-discharges and different charging efficiencies. This is done for example by a suitable symmetrization of the battery units (balancing), which is usually made resistive. For this purpose, a resistor and a switching element is provided for each battery unit in order to discharge individual battery units specifically via this so-called balancing resistor. Such a method for charge state compensation of battery units is for example in the DE 10 2009 002 466 A1 described. In this document, a so-called inductive cell balancing is also described, wherein the circuit concept for the approximation of the cell voltages based on an inductive intermediate storage of the transported electrical energy. The document also discloses a battery diagnosis which is started only when an operating state of a consumer supplied by the battery indicates that it is not operating in a main mode.

Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention

Vorteile der ErfindungAdvantages of the invention

Bei einem erfindungsgemäßen Verfahren zur Diagnose eines Zustands einer Batterie, die mehrere Batterieeinheiten aufweist, sind die folgenden Schritte vorgesehen:

  • a) Ermitteln eines Ladezustandsausgleichsbedarfswertes;
  • b) Ermitteln von möglichen Diagnoseoptionen;
  • c) Vergleichen des ermittelten Ladezustandsausgleichsbedarfswertes mit einem Bedarfsschwellwert für eine ermittelte mögliche Diagnoseoption und
  • d) Diagnostizieren des Zustands der Batterieeinheiten.
In a method according to the invention for diagnosing a condition of a battery which has a plurality of battery units, the following steps are provided:
  • a) determining a state of charge balance demand value;
  • b) determining possible diagnostic options;
  • c) comparing the determined state of charge compensation demand value with a demand threshold value for a determined possible diagnostic option and
  • d) diagnosing the condition of the battery units.

Im Schritt a) wird für jede Batterieeinheit ein Ladezustandsausgleichsbedarfswert ermittelt. Somit kann ermittelt werden, welche Batterieeinheit defekt oder minderwertig ist.In step a), a state of charge compensation value is determined for each battery unit. Thus, it can be determined which battery unit is defective or inferior.

Die Diagnose des Zustands der Batterie erfolgt in Form der Diagnose des Zustands der Batterieeinheiten im Schritt d) anhand des Ergebnisses des Vergleichs in Schritt c). The diagnosis of the state of the battery is made in the form of the diagnosis of the state of the battery units in step d) based on the result of the comparison in step c).

Vorteilhaft kann bei Feststellen einer signifikanten Abweichung des ermittelten Ladezustandsausgleichsbedarfswerts mit dem Bedarfsschwellwert für die ermittelte mögliche Diagnoseoption auf defekte oder minderwertige Batterieeinheiten geschlossen werden. In Schritt d) erfolgt eine Identifikation der defekten oder minderwertigen Batterieeinheiten, z. B. durch Speichern eines Eintrags in einem Fehlerspeicher, durch Ausgabe eines Warnsignals oder beispielsweise auch durch Überführung des Fahrzeugs in einen so genannten limp home-Zustand, falls beispielsweise eine Vielzahl von Batterieeinheiten als defekt oder minderwertig identifiziert wurden. Der Fahrer kann hieraufhin den Austausch der betroffenen Batterieeinheiten veranlassen.Advantageously, upon detection of a significant deviation of the determined state of charge compensation requirement value with the demand threshold value for the determined possible diagnostic option, it can be concluded that defective or inferior battery units are involved. In step d), an identification of the defective or inferior battery units, z. Example, by storing an entry in a fault memory, by issuing a warning signal or, for example, by transferring the vehicle into a so-called limp home state, for example, if a plurality of battery units have been identified as defective or inferior. The driver can then arrange for the replacement of the affected battery units.

Vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen des im unabhängigen Anspruch angegebenen Verfahrens sind durch die in den abhängigen Ansprüchen aufgeführten Maßnahmen möglich.Advantageous developments and improvements of the method specified in the independent claim are possible by the measures listed in the dependent claims.

Nach einer Ausführungsform umfassen die möglichen Diagnoseoptionen in Schritt b) eine erste Diagnoseoption, welche eine erhöhte Selbstentladungsrate zumindest einer Batterieeinheit, bevorzugt erhöhte Selbstentladungsraten aller Batterieeinheiten betrifft. Die Selbstentladungsrate kann als ein Maß für den Gesundheitszustand (state of health, SOH) der Batterieeinheit betrachtet werden. Vorteilhaft wird also anhand des Ladezustandsausgleichsbedarfswerts auf die erhöhte Selbstentladungsrate der betroffenen Batterieeinheiten geschlossen.According to one embodiment, the possible diagnostic options in step b) include a first diagnostic option, which relates to an increased self-discharge rate of at least one battery unit, preferably increased self-discharge rates of all battery units. The self-discharge rate may be considered as a measure of the state of health (SOH) of the battery pack. Advantageously, the increased self-discharge rate of the affected battery units is therefore concluded on the basis of the charge state compensation requirement value.

Bevorzugt ist dabei vorgesehen, dass die Möglichkeit der ersten Diagnoseoption anhand des Vorliegens eines begrenzten SOC-Fensters (SOC, state of charge) ermittelt wird. Möglich wird dies beispielsweise durch Entladen und anschließendes Aufladen der Batterieeinheit zum ursprünglichen Ladezustand oder durch Aufladen und anschließendes Entladen. Besonders vorteilhaft ist ein SOC-Fenster, dass in einem Bereich liegt, der für einen bestimmten Fahrzeugtyp, wie einem Elektrofahrzeug (EV, electric vehicle) oder einem Hybridfahrzeug (HEV, hybrid electrical vehicule), in der Regel an jedem Fahrtag erreicht wird. Bei einem Hybridfahrzeug ist vorteilhaft, wenn das begrenzte SOC-Fenster durch SOC-Werte von 40% und 50% definiert wird. Bei einem Elektrofahrzeug ist vorteilhaft, wenn das begrenzte SOC-Fenster durch SOC-Werte von oberhalb 80 % oder oberhalb 90 % definiert wird. It is preferably provided that the possibility of the first diagnostic option is determined on the basis of the presence of a limited SOC window (SOC, state of charge). This is possible for example by discharging and then charging the battery unit to the original state of charge or by charging and then Discharged. Particularly advantageous is an SOC window that is within a range achieved for a particular type of vehicle, such as an electric vehicle (EV) or hybrid vehicle (HEV), typically on each day of travel. In a hybrid vehicle, it is advantageous if the limited SOC window is defined by SOC values of 40% and 50%. In an electric vehicle, it is advantageous if the limited SOC window is defined by SOC values above 80% or above 90%.

Nach einer bevorzugten Ausführungsform umfassen die möglichen Diagnoseoptionen eine zweite Diagnoseoption, welche einen Kapazitätsverlust zumindest einer Batterieeinheit, bevorzugt Kapazitätsverluste aller Batterieeinheiten betrifft. Der Kapazitätsverlust entsteht durch die Alterung der Batterieeinheit und stellt im Rahmen der Erfindung ein weiteres Maß für den Gesundheitszustand der Batterieeinheit bereit. Besonders vorteilhaft wird also anhand des Ladezustandsausgleichsbedarfswerts auf einen möglichen Kapazitätsverlust der betroffenen Batterieeinheiten geschlossen.According to a preferred embodiment, the possible diagnostic options include a second diagnostic option, which relates to a capacity loss of at least one battery unit, preferably capacity losses of all battery units. The capacity loss is caused by the aging of the battery unit and provides in the context of the invention provides a further measure of the health of the battery unit. It is therefore particularly advantageous to infer a possible loss of capacity of the affected battery units on the basis of the charge state compensation requirement value.

Bevorzugt wird die zweite Diagnoseoption anhand des Vorliegens eines Zeitraums ermittelt, der kürzer als ein Referenzzeitraum ist, beispielsweise kürzer eine Stunde oder kürzer als 2 Stunden. Insbesondere kann die zweite Diagnoseoption anhand des Vorliegens eines SOC-Hubs von mindestens 20% innerhalb von maximal 1 bis 2 Stunden ermittelt werden. Preferably, the second diagnostic option is determined based on the presence of a period of time shorter than a reference period, for example, shorter than one hour or less than two hours. In particular, the second diagnostic option may be determined based on the presence of a SOC stroke of at least 20% within a maximum of 1 to 2 hours.

Erfindungsgemäß wird weiterhin ein Computerprogramm vorgeschlagen, gemäß dem eines der hierin beschriebenen Verfahren durchgeführt wird, wenn das Computerprogramm auf einer programmierbaren Computereinrichtung ausgeführt wird. Das Computerprogramm wird bevorzugt auf einem Batteriesteuergerät begleitend zum normalen Betrieb ausgeführt. Bei dem Computerprogramm kann es sich insbesondere um ein Modul zur Implementierung eines Batteriediagnosesystems oder um ein Modul zur Implementierung eines Batteriemanagementsystems eines Fahrzeugs handeln. Das Computerprogramm kann auf einem maschinenlesbaren Speichermedium gespeichert werden, etwa auf einem permanenten oder wiederbeschreibbaren Speichermedium oder in Zuordnung zu einer Computereinrichtung, beispielsweise auf einem tragbaren Speicher, wie einer CD-ROM, einer DVD, einem USB-Stick oder einer Speicherkarte. Zusätzlich oder alternativ dazu kann das Computerprogramm auf einer Computereinrichtung, wie etwa auf einem Server oder einem Cloud-Server, zum Herunterladen bereitgestellt werden, beispielsweise über ein Datennetzwerk wie das Internet, oder eine Kommunikationsverbindung wie etwa eine Telefonleitung oder eine drahtlose Verbindung.According to the invention, a computer program is also proposed according to which one of the methods described herein is performed when the computer program is executed on a programmable computer device. The computer program is preferably executed on a battery control device accompanying normal operation. In particular, the computer program may be a module for implementing a battery diagnostic system or a module for implementing a battery management system of a vehicle. The computer program can be stored on a machine-readable storage medium, for example on a permanent or rewritable storage medium or in association with a computer device, for example on a portable storage, such as a CD-ROM, a DVD, a USB stick or a memory card. Additionally or alternatively, the computer program may be provided on a computing device, such as on a server or a cloud server, for downloading, for example via a data network such as the Internet, or a communication connection such as a telephone line or wireless connection.

Erfindungsgemäß wird außerdem ein Batteriemanagementsystem (BMS) bereitgestellt, mit einer Einheit zum Ermitteln eines Ladezustandsausgleichsbedarfswerts, einer Einheit zum Ermitteln von möglichen Diagnoseoptionen, einer Einheit zum Vergleichen des ermittelten Bedarfswertes mit einem Bedarfsschwellwert für eine ermittelte Diagnoseoption und einer Einheit zur Diagnostizierung des Zustands der Batterieeinheiten.According to the invention, a battery management system (BMS) is also provided with a unit for determining a state of charge compensation demand value, a unit for determining possible diagnostic options, a unit for comparing the determined demand value with a demand threshold for a determined diagnostic option and a unit for diagnosing the state of the battery units.

Erfindungsgemäß wird außerdem eine Batterie, insbesondere eine Lithium-Ionen-Batterie oder eine Nickel-Metallhydrid-Batterie zur Verfügung gestellt, die ein Batteriemanagementsystem umfasst und mit einem Antriebssystem eines Kraftfahrzeugs verbindbar ist, wobei das Batteriemanagementsystem wie zuvor beschrieben ausgebildet ist und/oder eingerichtet ist, das erfindungsgemäße Verfahren auszuführen. The invention also provides a battery, in particular a lithium-ion battery or a nickel-metal hydride battery, which comprises a battery management system and can be connected to a drive system of a motor vehicle, wherein the battery management system is designed and / or set up as described above to carry out the method according to the invention.

Die Begriffe „Batterie“ und „Batterieeinheit“ werden in der vorliegenden Beschreibung dem üblichen Sprachgebrauch angepasst für Akkumulator beziehungsweise Akkumulatoreinheit verwendet. Die Batterie umfasst bevorzugt eine oder mehrere Batterieeinheiten, die eine Batteriezelle, ein Batteriemodul, ein Modulstrang oder einen Batteriepack bezeichnen können. Als Batteriepack werden dabei mehrere Zellen bezeichnet, die räumlich zusammengefasst sind und oft mit einem Gehäuse oder mit einer Ummantelung versehen sind. Die Batteriezellen sind dabei vorzugsweise untereinander fest verbunden und schaltungstechnisch miteinander verbunden, beispielsweise seriell oder parallel zu Modulen verschaltet. Mehrere Module können zu sogenannten Batteriedirektkonvertern (BDC, battery direct converter) verschaltet sein und mehrere Batteriedirektkonverter zu einem sogenannten Batteriedirektinverter (BDI, battery direct inverter).The terms "battery" and "battery unit" are used in the present description, the usual parlance used for accumulator or Akkumulatoreinheit. The battery preferably comprises one or more battery units, which may designate a battery cell, a battery module, a module string or a battery pack. As a battery pack while several cells are referred to, which are spatially combined and often provided with a housing or with a sheath. The battery cells are preferably firmly connected to each other and interconnected circuitry, for example, connected in series or parallel to modules. Several modules can be connected to so-called battery direct converters (BDCs) and several battery direct converters to a so-called battery direct inverter (BDI).

Erfindungsgemäß wird außerdem ein Kraftfahrzeug mit einer derartigen Batterie zur Verfügung gestellt, wobei die Batterie mit einem Antriebssystem des Kraftfahrzeugs verbunden ist. Bevorzugt wird das Verfahren bei elektrisch angetriebenen Fahrzeugen angewendet, bei welchen eine Zusammenschaltung mehrerer Batteriezellen zur Bereitstellung der nötigen Antriebsspannung des Fahrzeugs erfolgt.According to the invention, a motor vehicle is also provided with such a battery, wherein the battery is connected to a drive system of the motor vehicle. Preferably, the method is used in electrically powered vehicles, in which an interconnection of multiple battery cells to provide the necessary drive voltage of the vehicle takes place.

Kurze Beschreibung der ZeichnungenBrief description of the drawings

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen:Embodiments of the invention are illustrated in the drawings and explained in more detail in the following description. Show it:

1 eine schematische Darstellung eines Batteriemanagementsystems in Kommunikation mit mehreren Batterieeinheiten, 1 a schematic representation of a battery management system in communication with multiple battery units,

2 ein erfindungsgemäßes Verfahren nach einer ersten Ausführungsform, 2 a method according to the invention according to a first embodiment,

3 ein erfindungsgemäßes Verfahren nach einer zweiten Ausführungsform und 3 a method according to the invention according to a second embodiment and

4 ein Diagramm mit normierten Ladungszustandsausgleichswerten. 4 a diagram with normalized charge state compensation values.

Ausführungsformen der ErfindungEmbodiments of the invention

1 zeigt ein Batteriemanagementsystem 2, welches eingerichtet ist, mehrere Batterieeinheiten 4 zu überwachen und/oder zu steuern. Das Batteriemanagementsystem 2 ist eingerichtet, das erfindungsgemäße Verfahren durchzuführen. Die Kommunikation zwischen dem Batteriemanagementsystem 2 und den Batterieeinheiten 4 erfolgt über geeignete Kommunikationseinheiten 14, 16 als Schnittstellen zu einem Kommunikationskanal 18, beispielsweise zu einem CAN-Bus. 1 shows a battery management system 2 which is set up, several battery units 4 to monitor and / or control. The battery management system 2 is set up to carry out the method according to the invention. The communication between the battery management system 2 and the battery units 4 takes place via suitable communication units 14 . 16 as interfaces to a communication channel 18 , for example to a CAN bus.

Das Batteriemanagementsystem 2 weist eine Einheit 6 zur Ermittlung eines Ladezustandsausgleichsbedarfswerts auf. Die Einheit 6 zur Ermittlung des Bedarfswerts ist eingerichtet, von den Batterieeinheiten 4 Messwerte und/oder Messdaten zu erhalten, um hieraus den Ladezustandsausgleichsbedarfswert individuell für jede Batterieeinheit 4 zu ermitteln. Die Ermittlung des Ladezustandsausgleichsbedarfswerts kann beispielsweise regelmäßig erfolgen oder an bestimmte Ereignisse oder Betriebszustände des Fahrzeugs gekoppelt sein. Um durch Auswertung des Ladezustandsausgleichsbedarfswerts auf den Gesundheitszustand der Batterieeinheit zu schließen, sind die Rahmenbedingungen bei der Bedarfsermittlung entscheidend. The battery management system 2 has a unit 6 for determining a state of charge compensation demand value. The unit 6 to determine the demand value is set up by the battery units 4 To obtain measured values and / or measured data, from this, the state of charge compensation value individually for each battery unit 4 to investigate. The determination of the state of charge compensation required value can for example take place regularly or be coupled to specific events or operating states of the vehicle. In order to conclude the state of health of the battery unit by evaluating the charge state equalization requirement value, the framework conditions in the demand determination are decisive.

Das wird am Beispiel mit 2 Batterieeinheiten gezeigt:
Eine erste Batterieeinheit sei mit Tiefindex L bezeichnet und eine zweite mit Tiefindex S. Die Batterieeinheiten weisen unterschiedliche Selbstentladungen auf,
Selbstentladung: σL, σS,
sowie unterschiedliche Kapazitäten,
Kapazität: CL > CS.
This is shown by the example with 2 battery units:
A first battery unit is denoted Tiefindex L and a second with Tiefindex S. The battery units have different self-discharges,
Self-discharge: σ L , σ S,
as well as different capacities,
Capacity: C L > C p.

Es ergibt sich zum Zeitpunkt t in den Batterieeinheiten die Ladung QL(t) = QL(0) + ΔQL(t) – σL(t), QS(t) = QS(0) + ΔQS(t) – σS(t), wobei ΔQ(t) einen Ladungs-/Entladungs-Hub bedeutet.It results at the time t in the battery units, the charge Q L (t) = Q L (0) + ΔQ L (t) - σ L (t), Q S (t) = Q S (0) + ΔQ S (t) - σ S (t), where ΔQ (t) means a charge / discharge stroke.

Der Ladungszustandsausgleichsbedarf ergibt sich aus folgender Gleichung: QL(t)/CL – QS(t)/CS = (QL(0)CS – QS(0)CL)/(CLCS) + {(CL – CS)/(CLCS)}·ΔQ(t) – {(CSσL – CLσS)/(CLCS)}·t = C* + ΔC·ΔQ(t) – σ*·t, wobei der Ladungszustandsausgleichsbedarf ΔSOC(Δt) = QL(t)/CL – QS(t)/CS, ein initiales Debalancing C* = (QL(0)CS – QS(0)CL)/(CLCS), ein Scheindelta ΔC·ΔQ(t) = {(CL – CS)/(CLCS)}·ΔQ(t) und ein Selbstentladedelta σ*·t = {(CSσL – CLσS)/(CLCS)}·t unterschieden werden, also ΔSOC(Δt) = C* + ΔC·ΔQ – σ*·Δt. The charge state compensation requirement results from the following equation: Q L (t) / C L - Q S (t) / C S = (Q L (0) C S - Q S (0) C L ) / (C L C S ) + {(C L - C S ) / (C L C S )} · ΔQ (t) - {(C S σ L - C L σ S ) / (C L C S )} · t = C * + ΔC · ΔQ (t) - σ * · t, the charge state equalization requirement ΔSOC (Δt) = Q L (t) / C L - Q S (t) / C S, an initial debalancing C * = (Q L (0) C S -Q S (0) C L ) / (C L C S ), a maze delta .DELTA.C · .DELTA.Q (t) = {(C L - C S) / (C L C S)} (t) · .DELTA.Q and a self-discharge delta σ * · t = {(C S σ L - C L σ S ) / (C L C S )} · t be distinguished, so ΔSOC (Δt) = C * + ΔC · ΔQ - σ * · Δt.

Für das das initiale Debalancing kann C* = 0 gesetzt werden, wenn die Ladezustände ausgeglichen werden. Die Parameter Zeit t, und der Ladungsdurchsatz Q sind variabel. Das führt dazu, dass sich zwei Fälle unterscheiden lassen:
Fall 1: Festes SOC-Fenster, d. h. ΔQ = 0, erreichbar durch Entladen und wieder Aufladen zum ursprünglichen Ladezustand. In diesem Fall wird ΔSOC(Δt) = –σ*·Δt.
For the initial debalancing, C * = 0 can be set when the charge states are compensated. The parameters time t, and the charge flow rate Q are variable. As a result, two cases can be distinguished:
Case 1: Fixed SOC window, ie ΔQ = 0, achievable by discharging and recharging to the original state of charge. In this case will ΔSOC (Δt) = -σ * · Δt.

Im Fall 1 lassen sich anhand des Ladungszustandsausgleichsbedarfs große Selbstentladungs-Unterschiede ermitteln.In case 1, large self-discharge differences can be determined based on the charge state equalization requirement.

Fall 2: Ein SOC-Hub in kurzer Zeit, d. h. σ*·Δt ≈ 0. In diesem Fall wird ΔSOC (Δt ≈ 0) = ΔC·ΔQ. Case 2: A SOC stroke in a short time, ie σ * · Δt ≈ 0. In this case ΔSOC (Δt ≈ 0) = ΔC · ΔQ.

Im Fall 2 lassen sich anhand des Ladungszustandsausgleichsbedarfs große Kapazitäts-Unterschiede ermitteln.In case 2, large capacity differences can be determined based on the charge state equalization requirement.

Um eine Diagnose für alle Batterieeinheiten eines Batteriepacks zu erhalten, das mehr als zwei Batterieeinheiten aufweist, wird das zuvor beschriebene Verfahren mit jeder Batterieeinheit im Vergleich zu einer beliebigen Referenzbatterieeinheit durchgeführt. Eine geeignete Referenzbatterieeinheit ist beispielsweise diejenige mit dem niedrigsten SOC im Batteriepack. Auf diese Weise ist die Diagnose für alle Batterieeinheiten durchführbar. Die erhöhte Selbstentladerate wird relativ zu anderen Zellen gemessen wird. Entladen sich alle Zellen gleichmäßig schnell, dann kann die Diagnose dies nicht erkennen. Dieser Fall ist aber bereits bei etwa 100 Zellen sehr unwahrscheinlich.In order to obtain a diagnosis for all battery units of a battery pack having more than two battery units, the above-described method is performed with each battery unit as compared with any reference battery unit. A suitable reference battery unit is, for example, the one with the lowest SOC in the battery pack. In this way, the diagnosis for all battery units is feasible. The increased self-discharge rate is measured relative to other cells. If all cells discharge evenly fast, then the diagnosis can not detect this. This Case is very unlikely even at about 100 cells.

Das Batteriemanagementsystem weist eine Einheit 8 zum Ermitteln von Diagnoseoptionen auf, welche die Rahmenbedingungen bei der Ladungszustandsausgleichsbedarfsermittlung auf das Vorhandensein von möglichen Diagnoseoptionen überprüft. Die Einheit 8 zur Ermittlung von Diagnoseoptionen erhält Messwerte und/oder Messdaten von den Batterieeinheiten 4, insbesondere Informationen über den Ladezustand der Batterieeinheiten (SOC), um das Vorliegen eines begrenzten SOC-Fensters zu ermitteln. Insbesondere ist die Einrichtung 8 zum Ermitteln von Diagnoseoptionen auch dazu eingerichtet, festzustellen, ob zwei ermittelte Ladungszustandsausgleichsbedarfswerte in einem begrenzten SOC-Fenster ermittelt wurden, beispielsweise in einem SOC-Fenster mit SOC-Werten von 40% und 50%.The battery management system has one unit 8th for determining diagnostic options that checks the framework for charge state equalization requirements determination for the presence of possible diagnostic options. The unit 8th to obtain diagnostic options receives measured values and / or measured data from the battery units 4 , in particular information about the state of charge of the battery units (SOC) to determine the presence of a limited SOC window. In particular, the device 8th to determine diagnostic options, also configured to determine if two detected charge state balance demand values were determined in a limited SOC window, for example, in a SOC window with SOC values of 40% and 50%.

Die Einrichtung 8 zum Ermitteln der Diagnoseoptionen umfasst außerdem eine Zeitmessungseinheit, welche bei zwei ermittelten Bedarfswerten für das Batterie-Balancing feststellen kann, ob diese innerhalb eines Zeitraums ermittelt wurden, der kürzer als ein Referenzzeitraum ist.The device 8th for determining the diagnostic options also includes a time measuring unit, which can determine if two determined demand values for the battery balancing, whether they were determined within a period of time that is shorter than a reference period.

Das Batteriemanagementsystem 2 weist außerdem eine Einheit 10 zum Vergleichen des ermittelten Ladungszustandsausgleichsbedarfswerts mit einem Bedarfsschwellwert für eine ermittelte Diagnoseoption auf. Wenn die Einheit 8 zur Ermittlung von Diagnoseoptionen beispielsweise eine Ladungszustandsausgleichsbedarfswertermittlung in dem begrenzten SOC-Fenster ermittelt hat, kann aus dem Ladungszustandsausgleichsbedarf auf eine erhöhte Selbstentladungsrate der Batterieeinheit geschlossen werden. Ob eine derartige erhöhte Selbstentladungsrate der Batterieeinheit vorliegt, ermittelt die Einheit 10 durch Vergleichen des ermittelten Ladungszustandsausgleichsbedarfswerts mit dem entsprechenden Bedarfsschwellwert für die erhöhte Selbstentladungsrate. Falls die Einheit 8 zum Ermitteln von Diagnoseoptionen alternativ dazu oder zusätzlich dazu einen ausreichenden SOC-Hub in kurzer Zeit ermittelt hat, vergleicht die Einheit 10 zum Vergleichen des ermittelten Bedarfswerts mit dem Bedarfsschwellwert den Kapazitätsverlust der Zelle mit einem kritischen Kapazitätsverlust.The battery management system 2 also has a unit 10 for comparing the determined charge state compensation demand value with a demand threshold for a determined diagnostic option. If the unit 8th For example, in order to determine diagnostic options, a charge state equalization requirement determination has been determined in the limited SOC window, it can be concluded from the charge state equalization requirement to an increased self-discharge rate of the battery unit. Whether such an increased self-discharge rate of the battery unit is present determines the unit 10 by comparing the determined charge state equalization requirement value with the corresponding increased self-discharge rate demand threshold. If the unit 8th Alternatively, or in addition to determining a sufficient SOC stroke to determine diagnostic options, the unit compares 10 for comparing the determined demand value with the demand threshold, the capacity loss of the cell with a critical capacity loss.

Das Batteriemanagementsystem 2 weist außerdem eine Einheit 12 zur Diagnostizierung des Zustands der Batterieeinheiten auf, welche Daten von der Einheit 10 zum Vergleichen des ermittelten Bedarfswerts mit einem Bedarfsschwellwert erhält. Die Einrichtung 12 zur Diagnostizierung des Zustands der Batterien identifiziert defekte oder minderwertige Batterieeinheiten, indem sie in den Batterieeinheiten zugeordneten Fehlerspeichern Einträge speichert oder ein Warnsignal an den Fahrer des Fahrzeugs ausgibt.The battery management system 2 also has a unit 12 for diagnosing the state of the battery units, which data from the unit 10 to compare the determined demand value with a demand threshold. The device 12 diagnosing the condition of the batteries identifies defective or inferior battery units by storing entries in the fault memory associated with the battery units or by issuing a warning signal to the driver of the vehicle.

2 zeigt eine beispielhafte Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens. In einem Schritt S0 wird das Verfahren initiiert, beispielsweise durch Detektion eines bestimmten Betriebszustands des Fahrzeugs oder durch Ablauf einer definierten Zeit. In einem Schritt S1 wird für eine Batterieeinheit ein Ladungszustandsausgleichsbedarfswert ermittelt. In einem Schritt S2 wird ein weiterer Ladezustandsausgleichsbedarfswert ermittelt. In einem Schritt S3 wird festgestellt, ob die in den Schritten S1 und S2 ermittelten Ladezustandsausgleichsbedarfswerte in einem begrenzten SOC-Fenster ermittelt worden sind. Falls ja, wird in einem Schritt S4 eine Diagnose bezüglich der Selbstentladungsrate der Batterieeinheit ausgeführt. Falls nein, wird in einem Schritt S5 ermittelt, ob die in den Schritten S1 und S2 ermittelten Ladezustandsausgleichsbedarfswerte innerhalb eines Zeitraums ermittelt worden sind, welcher kürzer als ein Referenzzeitraum ist. Falls ja, wird in einem Schritt S6 eine Kapazitätsdiagnose durchgeführt. Falls nein, wird das Verfahren von neuem gestartet, wobei der letzte ermittelte Ladezustandsausgleichsbedarfswert nochmals verwendet werden kann, so dass im Folgenden der Schritt S1 ausgelassen werden kann. 2 shows an exemplary embodiment of the method according to the invention. In a step S0, the method is initiated, for example by detection of a specific operating state of the vehicle or by expiry of a defined time. In a step S1, a charge state compensation requirement value is determined for a battery unit. In a step S2, a further charge state compensation requirement value is determined. In a step S3, it is determined whether the state-of-charge compensation demand values determined in steps S1 and S2 have been determined in a limited SOC window. If so, a diagnosis is made in step S4 regarding the self-discharge rate of the battery pack. If not, it is determined in a step S5 whether the charge state compensation requirement values determined in steps S1 and S2 have been determined within a time period which is shorter than a reference period. If so, a capacity diagnosis is performed in a step S6. If not, the process is restarted, whereby the last detected state of charge compensation demand value can be used again, so that in the following step S1 can be omitted.

3 zeigt eine alternative Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens. Die Schritte S0, S1 und S2 werden wie mit Bezug zu 2 beschrieben ausgeführt. Das in 3 dargestellte Verfahren unterscheidet sich von demjenigen der 2 lediglich in der Reihenfolge der Überprüfung der möglichen Diagnoseoptionen. Entsprechend wird in einem Schritt S7 zunächst geprüft, ob die ermittelten Ladezustandsausgleichsbedarfswerte innerhalb eines Zeitraums ermittelt wurden, der kürzer als ein Referenzzeitraum ist. Falls ja, wird in einem Schritt S8 die Kapazitätsdiagnose durchgeführt. Falls nein, wird in einem Schritt S9 überprüft, ob die ermittelten Ladezustandsausgleichsbedarfswerte innerhalb eines begrenzten SOC-Fensters ermittelt wurden. Falls ja, wird in einem Schritt S10 die Selbstentladungsdiagnose durchgeführt. Falls nein, wird das Verfahren wie mit Bezug zu 2 beschrieben neu gestartet. 3 shows an alternative embodiment of the method according to the invention. Steps S0, S1 and S2 become the same as with reference to 2 described executed. This in 3 The method illustrated differs from that of 2 just in the order of checking the possible diagnostic options. Accordingly, in a step S7, it is first checked whether the ascertained state of charge compensation requirement values were determined within a period of time which is shorter than a reference period. If so, the capacity diagnosis is performed in a step S8. If not, it is checked in a step S9 whether the ascertained state of charge compensation requirement values were determined within a limited SOC window. If so, the self-discharge diagnosis is performed in a step S10. If not, the procedure is as described with reference to 2 described restarted.

Selbstverständlich sind weitere Ausgestaltungen des Verfahrens möglich, in welchen die Ermittlung der einzelnen Diagnoseoptionen unabhängig voneinander geprüft werden. Of course, further embodiments of the method are possible in which the determination of the individual diagnostic options are checked independently.

4 zeigt ein Diagramm, in welchem ein genormter Ladungszustandsausgleichsbedarf ΔSOC/ΔC über die Zeit t abgetragen ist. In einem ersten Bereich 20 ist ΔSOC/ΔC >0, so dass ΔQ >0 ist. In einem zweiten Bereich 22 ist ΔSOC/ΔC <0, so dass ΔQ <0 ist. Erkennbar erfolgt eine Umkehr im Ladungszustandsausgleichsbedarf der Batterien. Aus 4 ist ersichtlich, dass bei der oberen SOC-Grenze eine Batterieeinheit mit höherer Kapazität entladen würde, während bei der unteren SOC-Grenze die Batterieeinheit mit kleinerer Kapazität zu entladen wäre. Der kapazitätsbedingte Bedarf kehrt sich also um, während der Bedarf auf Basis der Selbstentladung sich nicht umkehrt. 4 shows a diagram in which a standardized charge state compensation requirement ΔSOC / ΔC is plotted over the time t. In a first area 20 ΔSOC / ΔC> 0 such that ΔQ> 0. In a second area 22 ΔSOC / ΔC <0, so that ΔQ <0. Recognizable occurs a reversal in the charge state balance requirement of the batteries. Out 4 It can be seen that at the upper SOC limit, a higher capacity battery pack would discharge while at the lower SOC limit, the lower capacity battery pack would be discharged. The capacity-related demand is therefore reversed, while the demand based on self-discharge is not reversed.

Die Erfindung ist nicht auf die hier beschriebenen Ausführungsbeispiele und die darin hervorgehobenen Aspekte beschränkt. Vielmehr ist innerhalb des durch die Ansprüche angegebenen Bereichs eine Vielzahl von Abwandlungen möglich, die im Rahmen fachmännischen Handelns liegen.The invention is not limited to the embodiments described herein and the aspects highlighted therein. Rather, within the scope given by the claims a variety of modifications are possible, which are within the scope of expert action.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.This list of the documents listed by the applicant has been generated automatically and is included solely for the better information of the reader. The list is not part of the German patent or utility model application. The DPMA assumes no liability for any errors or omissions.

Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • DE 102009002466 A1 [0004] DE 102009002466 A1 [0004]

Claims (9)

Verfahren zur Diagnose eines Zustands einer Batterie, die mehrere Batterieeinheiten (4) aufweist, mit den Schritten: a) Ermitteln (S1, S2) eines Ladezustandsausgleichsbedarfswerts; b) Ermitteln (S3, S5, S7, S9) von möglichen Diagnoseoptionen; c) Vergleichen des ermittelten Ladezustandsausgleichsbedarfswerts mit einem Bedarfsschwellwert für eine ermittelte mögliche Diagnoseoption; d) Diagnostizieren (S4, S6, S8, S10) des Zustands der Batterieeinheiten (4).Method for diagnosing a condition of a battery comprising a plurality of battery units ( 4 ), comprising the steps of: a) determining (S1, S2) a state of charge compensation demand value; b) determining (S3, S5, S7, S9) possible diagnostic options; c) comparing the determined state of charge balance demand value with a demand threshold for a determined possible diagnostic option; d) diagnosing (S4, S6, S8, S10) the state of the battery units ( 4 ). Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Diagnoseoptionen eine erste Diagnoseoption umfassen, welche erhöhte Selbstentladungsraten der Batterieeinheiten (4) betrifft.A method according to claim 1, characterized in that the diagnostic options comprise a first diagnostic option which increases the self-discharge rates of the battery units ( 4 ). Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Möglichkeit der ersten Diagnoseoption anhand des Vorliegens eines begrenzten SOC-Fensters ermittelt wird.A method according to claim 2, characterized in that the possibility of the first diagnostic option is determined on the basis of the presence of a limited SOC window. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Diagnoseoptionen eine zweite Diagnoseoption umfassen, welche Kapazitätsverluste der Batterieeinheiten (4) betrifft.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the diagnostic options include a second diagnostic option, which capacity losses of the battery units ( 4 ). Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Möglichkeit der zweiten Diagnoseoption anhand des Vorliegens eines Zeitraums ermittelt wird, der kürzer als ein Referenzzeitraum ist.A method according to claim 4, characterized in that the possibility of the second diagnostic option is determined based on the presence of a period of time which is shorter than a reference period. Computerprogramm zur Durchführung eines der Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wenn das Computerprogramm auf einer programmierbaren Computereinrichtung ausgeführt wird. A computer program for performing any of the methods of any one of claims 1 to 5 when the computer program is executed on a programmable computing device. Batteriemanagementsystem (2) einer Batterie, die mehrere Batterieeinheiten (4) aufweist, mit einer Einheit (6) zum Ermitteln eines Ladezustandsausgleichsbedarfswerts, einer Einheit (8) zum Ermitteln von möglichen Diagnoseoptionen, einer Einheit (10) zum Vergleichen des ermittelten Ladezustandsausgleichsbedarfswerts mit einem Bedarfsschwellwert für eine ermittelte mögliche Diagnoseoption und einer Einheit (12) zum Diagnostizieren des Zustands der Batterieeinheiten (4).Battery management system ( 2 ) of a battery containing several battery units ( 4 ), with a unit ( 6 ) for determining a state of charge compensation demand value, a unit ( 8th ) for determining possible diagnostic options, a unit ( 10 ) for comparing the determined state of charge compensation demand value with a demand threshold for a determined possible diagnostic option and a unit ( 12 ) for diagnosing the state of the battery units ( 4 ). Batterie, die mehrere Batterieeinheiten (4) und ein Batteriemanagementsystem (2) nach Anspruch 7 umfasst.Battery containing multiple battery units ( 4 ) and a battery management system ( 2 ) according to claim 7. Kraftfahrzeug mit einer Batterie nach Anspruch 8, wobei die Batterie mit einem Antriebssystem des Kraftfahrzeugs verbunden ist.Motor vehicle with a battery according to claim 8, wherein the battery is connected to a drive system of the motor vehicle.
DE102013214817.8A 2013-07-30 2013-07-30 Method for diagnosing a condition of a battery Withdrawn DE102013214817A1 (en)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102013214817.8A DE102013214817A1 (en) 2013-07-30 2013-07-30 Method for diagnosing a condition of a battery
CN201480042616.3A CN105452890A (en) 2013-07-30 2014-07-25 Method for diagnosing a state of a battery
PCT/EP2014/066100 WO2015014761A1 (en) 2013-07-30 2014-07-25 Method for diagnosing a state of a battery

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102013214817.8A DE102013214817A1 (en) 2013-07-30 2013-07-30 Method for diagnosing a condition of a battery

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE102013214817A1 true DE102013214817A1 (en) 2015-02-05

Family

ID=51263386

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE102013214817.8A Withdrawn DE102013214817A1 (en) 2013-07-30 2013-07-30 Method for diagnosing a condition of a battery

Country Status (3)

Country Link
CN (1) CN105452890A (en)
DE (1) DE102013214817A1 (en)
WO (1) WO2015014761A1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102022207311A1 (en) 2022-07-18 2024-01-18 Robert Bosch Gesellschaft mit beschränkter Haftung Method and device for detecting a self-discharge error in a device battery and for determining a criticality of a detected self-discharge error
US12020657B2 (en) 2021-05-07 2024-06-25 Tyco Electronics Uk Ltd Electrical indicator and method for displaying an electrical value using a digital display

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102016212564A1 (en) * 2016-07-11 2018-01-11 Robert Bosch Gmbh Method for equalizing states of charge of several battery modules of a battery and corresponding device
KR102634816B1 (en) 2017-12-21 2024-02-07 삼성전자주식회사 An battery monitoring apparatus detecting charge balance of a battery and a method thereof
JP2020051984A (en) * 2018-09-28 2020-04-02 本田技研工業株式会社 Diagnostic device, diagnostic system, method for diagnosis, and program

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102009002466A1 (en) 2009-04-17 2010-10-21 Robert Bosch Gmbh Extended battery diagnosis for traction batteries
EP2360485B1 (en) * 2010-01-26 2013-01-16 SB LiMotive Co., Ltd. Battery management system and driving method thereof

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101187766B1 (en) * 2008-08-08 2012-10-05 주식회사 엘지화학 Apparatus and Method for cell balancing based on battery's voltage variation pattern
WO2010134853A1 (en) * 2009-05-19 2010-11-25 Volvo Lastvagnar Ab Modular energy storage system for driving electric motor
US8427105B2 (en) * 2009-12-02 2013-04-23 Gregory L. Plett System and method for equalizing a battery pack during a battery pack charging process
US9866050B2 (en) * 2010-05-21 2018-01-09 The Boeing Company Battery cell charge equalization
CN102064586A (en) * 2011-01-14 2011-05-18 奇瑞汽车股份有限公司 Control system and method for novel battery equalizer
US8854008B2 (en) * 2011-12-08 2014-10-07 GM Global Technology Operations LLC Combined PI feedback and feedforward cell balancing method

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102009002466A1 (en) 2009-04-17 2010-10-21 Robert Bosch Gmbh Extended battery diagnosis for traction batteries
EP2360485B1 (en) * 2010-01-26 2013-01-16 SB LiMotive Co., Ltd. Battery management system and driving method thereof

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US12020657B2 (en) 2021-05-07 2024-06-25 Tyco Electronics Uk Ltd Electrical indicator and method for displaying an electrical value using a digital display
DE102022207311A1 (en) 2022-07-18 2024-01-18 Robert Bosch Gesellschaft mit beschränkter Haftung Method and device for detecting a self-discharge error in a device battery and for determining a criticality of a detected self-discharge error

Also Published As

Publication number Publication date
WO2015014761A1 (en) 2015-02-05
CN105452890A (en) 2016-03-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP2831608B1 (en) Method for connecting battery cells in a battery, battery and monitoring device
DE102013224170B4 (en) Systems and methods for balancing a vehicle battery system
EP3095153B1 (en) Method for equalising state of charge in a battery
DE102014205942A1 (en) Method for battery management of a battery with a state of charge compensation system and battery management system
DE102015203461A1 (en) SYSTEM AND METHOD FOR THE ASSESSMENT OF HEALTH CONDITION ON THE BASIS OF BATTERY MODEL PARAMETERS
DE102014219889B4 (en) Vehicle and method for controlling a battery in a vehicle
DE102010062187A1 (en) Method for determining the open circuit voltage of a battery, battery with a module for determining the open circuit voltage and a motor vehicle with a corresponding battery
DE102008060936A1 (en) Battery unit i.e. lithium ion battery unit, operating device for e.g. electric vehicle, has switch elements assigned to battery modules of battery unit for balancing different charging conditions of battery modules
EP2611646A1 (en) Method for balancing out states of charge of a battery having a plurality of battery cells, and a corresponding battery management system and battery
EP2944009B1 (en) Method and apparatus for increasing the available capacity in a line of batteries by matching the cell charge quantities, battery management system, battery and battery charger
DE102013217451A1 (en) Method for data transmission in a battery management system
DE102013214817A1 (en) Method for diagnosing a condition of a battery
DE102013206942A1 (en) Battery system with arranged in a battery string battery modules and method for determining at least one operating parameter of a battery module of the battery system
DE102013209433A1 (en) Method and devices for providing information for maintenance and service purposes of a battery
DE102011087761B4 (en) Method for determining an aging state of a battery arrangement
DE202016105619U1 (en) Smart accumulator
DE102012012765A1 (en) Method for charging battery device for electric drive system of e.g. hybrid vehicle, involves supplying predetermined charging current into battery device when cell voltages of individual cells are determined to reach final charging voltage
DE102013215316A1 (en) Method for detecting the state of an energy storage
DE102012207673A1 (en) Method for operating battery e.g. lithium ion battery used in vehicle e.g. motor car, involves setting up and discharging battery cell under consideration of monitored self discharge value of battery cell
DE102013215628A1 (en) Method for battery diagnosis
DE102020123864A1 (en) Method and device for actively balancing battery cells of multi-cell energy storage devices
DE102013219082A1 (en) Method for charge state compensation of a battery and method for charging a battery
DE102009054547A1 (en) Method for determining inner resistance of cell of traction battery in e.g. hybrid vehicle, involves considering neutral voltage change of battery cell related to existing charging conditions of cell, before and after charging process
DE102018206030A1 (en) Method for charging an electrical energy storage unit
DE102013201451A1 (en) Method for battery diagnosis for vehicle, involves determining efficiency factor, which allows assessment of battery status, where efficiency factor is calculated as solution of specific equation

Legal Events

Date Code Title Description
R163 Identified publications notified
R005 Application deemed withdrawn due to failure to request examination