DE102013215357A1

DE102013215357A1 - Verfahren und Vorrichtung zur Überwachung mindestens eines Zustandsparameters einer Batterie eines abgestellten Fahrzeugs

Info

Publication number: DE102013215357A1
Application number: DE102013215357.0A
Authority: DE
Inventors: Stefan Trinkert; Audrey Kunzelmann
Original assignee: Robert Bosch GmbH; Samsung SDI Co Ltd
Current assignee: Robert Bosch GmbH; Samsung SDI Co Ltd
Priority date: 2013-08-05
Filing date: 2013-08-05
Publication date: 2015-02-05

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Überwachung mindestens eines Zustandsparameters einer Batterie (12) eines abgestellten Fahrzeugs (10), bei dem der Zustandsparameter bestimmt und mit einem Grenzwert verglichen wird, wobei bei Überschreitung bzw. bei Unterschreitung des Grenzwerts eine Benachrichtigung an den Fahrer und/oder an eine Hilfsperson erfolgt. Die Erfindung betrifft des Weiteren eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Überwachung mindestens eines Zustandsparameters einer Batterie eines abgestellten Fahrzeugs, bei dem der Zustandsparameter bestimmt und mit einem Grenzwert verglichen wird. Des Weiteren betrifft die Erfindung eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens.
Stand der Technik
In Elektrofahrzeugen oder in Hybridfahrzeugen werden Batterien eingesetzt, um elektrische Energie für den Antrieb bereitzustellen. Diese Batterien sind beispielsweise als Lithium-Ionen-, Nickel-Cadmium-, Nickel-Eisen- oder Nickel-Metallhydrid-Batterie ausgeführt, wobei in der Regel eine Vielzahl von Batteriezellen zu einer Batterie zusammengefasst werden. Aufgrund ihrer hohen Energiedichte werden bevorzugt Lithium-Ionen basierende Batterien eingesetzt.
Für einen sicheren Betrieb werden die Batteriezellen durch ein Batteriemanagementsystem überwacht, welches verschiedene Zustandsparameter wie Temperatur, Spannung und Ladezustand ermittelt und bei Überschreiten bzw. Unterschreiten von vorgegebenen Grenzwerten Gegenmaßnahmen einleitet, wie beispielsweise das Trennen der elektrischen Verbraucher von der Batterie. Insbesondere bei Lithium-Ionen-Batterien ist eine Überwachung erforderlich, da bei einer Überschreitung der zulässigen Betriebstemperatur die Batteriezelle instabil werden kann, wobei ein sich selbst verstärkender Prozess der Erwärmung (thermisches Runaway) einsetzen kann. Die Betriebstemperatur der Batterie ist dabei zum einen abhängig vom Lade bzw. Entladestrom, insbesondere bei einer Überladung über einen gewissen Spannungswert, der typischerweise um 4,25 V liegt, erwärmt sich die Batterie stark. Zum anderen kann sich die Batterie auch durch Einwirkungen der Umgebung wie Beispielsweise Sonneneinstrahlung aufheizen.
Ein weiteres Problem stellt eine Tiefentladung der Batterie dar, bei der die Batterie nahezu vollständig entladen wird und dadurch geschädigt wird. Typischerweise erfolgt in diesem Fall eine Abschaltung sämtlicher Verbraucher durch das Batteriemanagementsystem, beispielsweise durch Öffnen mechanischer Schalter. Wird auch das Batteriemanagementsystem abgeschaltet, kann jedoch keine weitere Überwachung der Zustandsparameter der Batterie erfolgen.
Aus DE 10 2010 030 548 A1 ist ein Verfahren zur Überwachung eines Ladevorgangs einer Batterie eines Elektrofahrzeugs bekannt. Beim Aufladen der Batterie werden durch ein Steuergerät wichtige Betriebsparameter wie die Spannung und die Temperatur der einzelnen Zellen der Batterie überwacht. Erwärmt sich die Batterie während des Ladevorgangs über einen erlaubten Temperaturbereich hinaus, wird ein Klimakompressor zugeschaltet, um der Temperaturerhöhung entgegenzuwirken.
Aus DE 10 2007 016 865 A1 ist ein Verfahren zur Kühlung einer Batterie eines Fahrzeugs bekannt. Dabei wird zur Bestimmung des Kühlbedarfs unter anderem berücksichtigt, ob der Antrieb im Stillstand ist. Ist der Antrieb im Stillstand wird die Batterie nur gekühlt, wenn diese eine zu hohe Temperatur aufweist. Die Kühlung wird dabei nur für eine Zeitspane durchgeführt, um ein zu starkes Entladen der Batterie zu vermeiden.
Aus JP 2000-323185 A ist bekannt, die Batterie eines abgestellten Fahrzeugs zu kühlen, wobei die dazu nötige elektrische über eine Solarzelle auf dem Dach des Fahrzeugs bereitgestellt wird.
Nachteilig an den aus dem Stand der Technik bekannten Verfahren ist, dass bei Überschreitung bzw. Unterschreitung eines Grenzwerts für einen Zustandsparameter einer Batterie nicht in jeder Situation das Einleiten von Gegenmaßnahmen erfolgen kann. Wird beispielsweise ein abgestelltes Elektrofahrzeug bei einem Unfall beschädigt, wobei sich die Batterie durch auftretende Kurzschlüsse erwärmt, sollte auch ohne Anschluss an eine Ladestation oder eine Versorgung über eine Solarzelle eine Kühlung erfolgen. Des Weiteren bleibt bei den bekannten Verfahren eine Überschreitung bzw. Unterschreitung eines Grenzwerts bei einem abgestellten Fahrzeug durch den Fahrer unbemerkt. Dies ist insbesondere dann vom Nachteil, wenn durch ein sofortiger Fahrtantritt unmöglich ist.
Offenbarung der Erfindung
Es wird ein Verfahren zur Überwachung mindestens eines Zustandsparameters einer Batterie eines abgestellten Fahrzeugs vorgeschlagen, bei dem der Zustandsparameter bestimmt und mit einem Grenzwert verglichen wird und wobei bei Überschreitung bzw. bei Unterschreitung des Grenzwerts eine Benachrichtigung an den Fahrer und/oder an eine Hilfsperson erfolgt.
Das Fahrzeug kann dabei an einem beliebigen Ort wie z.B. am Straßenrand, in der Garage oder auf einem Parkplatz abgestellt sein. Dabei kann, je nach den am Abstellort vorhandenen Möglichkeiten, eine Verbindung mit einem Ladegerät hergestellt werden. Die Zustandsparameter der Batterie des Fahrzeugs, die insbesondere als Lithium-Ionen-, Nickel-Cadmium, Nickel-Eisen oder Nickel-Metallhydrid-Batterie ausgeführt sein kann, werden durch ein mit der Batterie verbundenes Batteriemanagementsystem überwacht und mit hinterlegten Grenzwerten verglichen. Verlässt einer der überwachten Zustandsparameter den über die Grenzwerte definierten zulässigen Bereich, wird eine Nachricht an den Fahrer bzw. Halter des Fahrzeugs gesendet. Die Nachricht kann neben der Benachrichtigung über den unzulässigen Zustandsparameter auch weitere Hinweise enthalten, die den Fahrer auf mögliche Gegenmaßnahmen hinweisen. Ebenfalls ist es möglich die Benachrichtigung zusätzlich oder alternativ an eine Hilfsperson zu übermitteln, die sich für den Fahrer um die Behebung des Problems kümmert. Diese Hilfsperson kann beispielsweise eine Werkstatt oder ein Notdienst sein.
In einer Ausführungsform des Verfahrens ist die mindestens eine überwachte Zustandsgröße die Temperatur und/oder der Ladezustand der Batterie. Dabei werden jeweils im Batteriemanagementsystem der zulässige Temperaturbereich bzw. der minimal erforderliche Ladezustand der Batterie hinterlegt.
In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung werden nach Empfang eines Befehls vom Fahrer oder einer Hilfsperson Gegenmaßnahmen eingeleitet. So ist es beispielsweise möglich, dass der Fahrer aus der Ferne ein Kühlsystem der Batterie einschaltet, nachdem er eine Nachricht über eine Temperaturüberschreitung erhalten hat. Ebenso ist es denkbar, dass der Fahrer bei erhalt einer Nachricht über eine Unterschreitung des zulässigen Temperaturbereichs eine Heizvorrichtung aus der Ferne aktiviert.
In einer Ausführungsform der Erfindung erfolgt dass Benachrichtigen des Fahrers und/oder einer Hilfsperson bzw. das Empfangen von Befehlen über das Mobilfunknetz, per Telefon, über Kurznachrichten (SMS) oder über das Internet.
Bevorzugt erfolgt eine Benachrichtigung über eine Grenzwertüberschreitung bzw. Grenzwertunterschreitung per SMS, da der Fahrer die Benachrichtigung unabhängig von seinem Aufenthaltsort erhält. Einen Befehl zur Einleitung einer Gegenmaßnahme kann der Fahrer bzw. die Hilfsperson ebenso unabhängig vom Aufenthaltsort und der Entfernung zum Fahrzeug erteilen. Denkbar ist es in diesem Zusammenhang auch, dass die Nachricht dem Fahrer Hinweise auf mögliche verfügbare Gegenmaßnahmen gibt und/oder eine Anleitung enthält, auf welche Weise eine Gegenmaßnahme eingeleitet werden kann. Ebenso ist es denkbar, dass die Benachrichtigung über eine auf dem Mobiltelefon des Fahrers ausgeführte Anwendung verarbeitet wird. Diese Anwendung kann dann dem Fahrer mögliche Gegenmaßnahmen anbieten und die Möglichkeit zum Absenden des entsprechenden Befehls umfassen.
Ist die Hilfsperson ein Notdienst oder eine Werkstatt können die Benachrichtigungen beispielsweise über das Internet übertragen werden und durch den Notdienst bzw. die Werkstatt an einer zentralen Stelle verwaltet werden. Die eigentliche Datenübertragung kann beispielsweise über eine Mobilfunkschnittstelle realisiert werden.
In einer Ausführungsform der Erfindung werden nach Feststellung einer Überschreitung bzw. Unterschreitung eines Grenzwerts für einen Zustandsparameter automatisch Gegenmaßnahmen eingeleitet, sofern dass Fahrzeug mit einer Ladestation verbunden ist. Die Durchführung von Gegenmaßnahmen, wie das Temperieren der Batterie bei Verlassen des zulässigen Temperaturbereichs, kostet in der Regel Energie, die jedoch beim Anschluss an eine Ladestation in ausreichender Menge zur Verfügung steht, so dass in diesem Fall auf eine Rückfrage beim Fahrer bzw. bei der Hilfsperson verzichtet werden kann.
In einer Ausführungsform des Verfahrens sind die Gegenmaßnahmen ausgewählt aus Kühlen der Batterie bei Überschreitung einer maximal zulässigen Temperatur der Batterie, Heizen der Batterie bei Unterschreiten einer minimal zulässigen Temperatur der Batterie und Abschalten von Verbrauchern bei Unterschreitung eines minimalen Ladezustands.
In einer Ausführungsform des Verfahrens ist es vorgesehen dem Fahrer und/oder der Hilfsperson eine weitere Benachrichtigung zu senden, falls die vorgesehene Gegenmaßnahme nicht verfügbar ist. Ist beispielsweise die maximal zulässige Temperatur der Batterie überschritten und steht aufgrund eines niedrigen Ladezustands der Batterie keine Energie zum Betreiben einer Kühlvorrichtung zur Verfügung, sollte eine Benachrichtigung erfolgen, so dass beispielsweise ein Notdienst das Problem beheben kann.
In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung wird am Fahrzeug Sonneneinstrahlung gemessen und die Überwachung des mindestens einen Zustandsparameters wird nur durchgeführt, wenn die Sonneneinstrahlung über einem vorgegebenen Grenzwert liegt. Ist das Fahrzeug nicht mit einer Ladestation verbunden ist es dabei denkbar, das Batteriemanagementsystem bei fehlender Sonneneinstrahlung in einem Energiesparmodus zu betreiben, um eine übermäßige Entladung der Batterie zu verhindern. In dem Energiesparmodus kann beispielsweise auf eine Überwachung auf Übertemperatur der Batterie verzichtet werden, da bei fehlender Sonneneinstrahlung und stehendem Fahrzeug eine übermäßige Erwärmung der Batterie unwahrscheinlich ist. Zum anderen ist es möglich die Sonneneinstrahlung über ein Solarpanel zu nutzen, um die für das Batteriemanagementsystem notwendige elektrische Energie bereitzustellen. Je nach Dimensionierung der Solarzelle könnte auch ein Teil der elektrischen Energie zur Durchführung von Gegenmaßnahmen wie dem Kühlen der Batterie verwendet werden.
Des Weiteren wird eine Vorrichtung zur Überwachung eines Zustandsparameters einer Batterie eines abgestellten Fahrzeugs vorgeschlagen, umfassend ein Batteriemanagementsystem (BMS) und mindestens einen Sensor zur Erfassung des Zustandsparameters, wobei die Vorrichtung des Weiteren eine Sendevorrichtung umfasst, die eingerichtet ist eine Benachrichtigung an den Fahrer und/oder an eine Hilfsperson zu senden, wenn der Zustandsparameter einen Grenzwert überschreitet bzw. unterschreitet.
In einer Ausführungsform der Erfindung ist die mindestens eine überwachte Zustandsgröße die Temperatur und/oder der Ladezustand der Batterie. Zum Überwachen dieser Zustandsgrößen ist im Fahrzeug ein Batteriemanagementsystem mit entsprechenden Sensoren angeordnet. Die für die Überwachung verwendeten Grenzwerte, wie der zulässige Temperaturbereich, bzw. der minimal erforderliche Ladezustand der Batterie sind bevorzugt im Batteriemanagementsystem hinterlegt. Des Weiteren kann die Vorrichtung Einrichtungen zur Durchführung von Gegenmaßnahmen umfassen.
In einer Ausführungsform der Vorrichtung umfasst diese des Weiteren ein Kühlsystem welches eingerichtet ist die Batterie bei Übertemperatur zu kühlen, falls das Fahrzeug mit einer Ladestation verbunden ist oder falls über eine Empfangsvorrichtung ein Befehl zum Kühlen der Batterie vom Fahrer oder von einer Hilfsperson empfangen wird.
In einer Ausführungsform der Vorrichtung umfasst diese des Weiteren ein Heizsystem welches eingerichtet ist die Batterie bei Untertemperatur zu heizen, falls das Fahrzeug mit einer Ladestation verbunden ist oder falls über eine Empfangsvorrichtung ein Befehl zum Heizen der Batterie vom Fahrer oder von einer Hilfsperson empfangen wird.
Die Hilfsperson kann beispielsweise eine Werkstatt oder ein Notdienst sein, die vom Fahrer bzw. vom Halter des Fahrzeugs beauftragt wurden. Die Einrichtungen zur Durchführung von Gegenmaßnahmen sind bevorzugt so eingerichtet, dass diese die Gegenmaßnahmen automatisch einleiten, sofern für diese genügend elektrische Energie zur Verfügung steht. Dies ist beispielsweise der Fall, wenn das abgestellte Fahrzeug mit einer Ladestation verbunden ist. In anderen Fällen ist es bevorzugt, die Gegenmaßnahmen erst dann einzuleiten, wenn vom Fahrer oder einer Hilfsperson ein entsprechender Befehl empfangen wurde.
In einer Ausführungsform der Vorrichtung umfasst diese des Weiteren ein Solarpanel, welches eingerichtet ist, das Batteriemanagementsystem bei Sonneneinstrahlung mit Energie zu versorgen, so dass die Batterie nicht belastet ist.
In Verbindung mit dem Solarpanel ist es denkbar, das Batteriemanagementsystem des abgestellten Fahrzeugs bei fehlender Sonneneinstrahlung in einen Energiesparmodus zu versetzen, um das Entladen der Batterie zu verringern. In dem Energiesparmodus kann in der Regel auf eine Überwachung der Batterie auf Übertemperatur verzichtet werden, da eine Erwärmung der Batterie des abgestellten Fahrzeugs in der Regel nur aufgrund von Sonneneinstrahlung erfolgen kann. Bei vorhandener Sonneneinstrahlung wiederum kann das Batteriemanagementsystem von dem Solarpanel versorgt werden, so dass die dann notwendige Überwachung auf Überschreitung der maximal zulässigen Temperatur zu keiner Entladung der Batterie führt. In weiteren Ausführungsformen und bei entsprechender Dimensionierung des Solarpanels ist es denkbar, auch das Kühlsystem über das Solarpanel mit elektrischer Energie zu versorgen.
In einer Ausführungsform der Vorrichtung ist die Sendevorrichtung eingerichtet, Nachrichten über das Mobilfunknetz, Telefon, SMS oder das Internet zu senden. Ist eine Empfangsvorrichtung vorhanden, so ist diese bevorzugt entsprechend eingerichtet, Befehle über das das Mobilfunknetz, Telefon, SMS oder Internet zu empfangen.
In weiteren Varianten der Erfindung ist es denkbar anstelle einzelner Sendevorrichtungen und Empfangsvorrichtungen auch eine kombinierte Sende- und Empfangsvorrichtung vorzusehen.
Vorteile der Erfindung
Bei einem Elektro- oder Hybridfahrzeug können auch beim abgestellten Fahrzeug Probleme im Zusammenhang mit der Batterie auftreten. Solche Probleme können beispielsweise das Über- bzw. Unterschreiten der zulässigen Temperatur der Batterie oder ein unzureichender Ladezustand der Batterie sein. Um eine Schädigung der Batterie zu vermeiden, ist es erforderlich, Gegenmaßnahmen unverzüglich einzuleiten. Mit dem vorgeschlagenen Verfahren und der vorgeschlagenen Vorrichtung ist es möglich, den Fahrer eines Elektro- oder Hybridfahrzeugs auch dann über Probleme mit der Batterie zu informieren, wenn das Fahrzeug abgestellt und der Fahrer nicht anwesend ist. Die Reaktionsgeschwindigkeit wird somit vorteilhaft verkürzt und eine Schädigung der oft teuren Batterie vermieden.
Die Reaktionsgeschwindigkeit wird vorteilhaft weiter verkürzt durch die vorgesehene automatische Einleitung entsprechender Gegenmaßnahmen, sofern das Fahrzeug mit einer Ladestation verbunden ist. Das Aktivieren der Gegenmaßnahmen, wie beispielsweise das Einschalten einer Kühl- oder Heizvorrichtung erfordert zwar erhebliche Mengen an elektrischer Energie, diese steht jedoch durch die Verbindung mit der Ladestation in ausreichender Menge zur Verfügung, so dass dem Fahrer im Hinblick auf beispielsweise die verbleibende Reichweite des Fahrzeugs keine Nachteile entstehen und ein sofortiger Fahrtantritt möglich ist.
Ohne einen Anschluss an eine Ladestation wird vorteilhafterweise ein entsprechender Befehl des Fahrers oder einer vom Fahrer beauftragten Hilfsperson abgewartet, bevor Gegenmaßnahmen eingeleitet werden. Der Fahrer kann in diesem fall abwägen, ob er auf Kosten des Ladezustands der Batterie Gegenmaßnahmen einleitet oder nicht.
Des Weiteren ist die Benachrichtigung insbesondere vorteilhaft bei Problemen, die einen sofortigen Fahrtantritt verhindern. Der Fahrer weiß auf diese Weise rechtzeitig, dass er beispielsweise vor dem Fahrtantritt die Batterie erst aufwärmen oder aufladen muss. Ein weiterer Vorteil ergibt sich durch das zusätzliche Vorsehen eines Solarpanels. Mit diesem kann zum einen Sonneneinstrahlung gemessen werden. Dies ermöglicht es bei Dunkelheit, wo keine übermäßige Erwärmung des abgestellten Fahrzeugs zu erwarten ist, das Batteriemanagementsystem in einen Energiesparmodus zu versetzen. Zum anderen kann bei vorhandener Sonneneinstrahlung das Batteriemanagementsystem direkt über das Solarpanel mit elektrischer Energie versorgt werden, so dass ein Entladen der Batterie vermieden wird.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert.
Es zeigen:
1 ein mit einer Ladestation verbundenes Fahrzeug bei Sonneneinstrahlung,
2 ein ohne Verbindung zu einer Ladestation abgestelltes Fahrzeug bei Sonneneinstrahlung,
3 Ablauf der Überwachung auf Übertemperatur einer Batterie eines Fahrzeugs dargestellt in einem Flussdiagramm und
4 ein in kalter Umgebung ohne Verbindung zu einer Ladestation abgestelltes Fahrzeug.
Ausführungsformen der Erfindung
1 zeigt ein mit einer Ladestation verbundenes Fahrzeug bei Sonneneinstrahlung.
In 1 ist ein Fahrzeug 10 dargestellt. Bei dem Fahrzeug 10 handelt es sich um ein Elektrofahrzeug oder um ein Hybridfahrzeug, welches eine Batterie 12 umfasst. Die Batterie 12 speichert die für den elektrischen Antrieb des Fahrzeugs 10 benötigte Energie. Die Zustandsparameter wie Temperatur, Spannung und Ladezustand der Batterie 12 werden von einem Batteriemanagementsystem 16 überwacht. In diesem Batteriemanagementsystem 16 sind für diese Zustandsparameter Grenzwerte hinterlegt, wie beispielsweise der zulässige Temperaturbereich oder der minimal zulässige Ladezustand der Batterie 12. Zur Messung der Zustandsparameter umfasst das Batteriemanagementsystem 16 entsprechende Sensoren. Zur Messung der Temperatur der Batterie 12 ist an dieser ein Temperatursensor 15 angeordnet und mit dem Batteriemanagementsystem 16 verbunden. Sonneneinstrahlung 22, durch die das abgestellte Fahrzeug 10 erwärmt wird, kann über ein auf dem Dach des Fahrzeugs 10 angeordnetes Solarpanel 18 durch das Batteriemanagementsystem 16 erkannt werden. Das Batteriemanagementsystem 16 ist dabei so ausgeführt, dass es bei einer Sonneneinstrahlung 22, die über einem vorgegebenen Grenzwert liegt, nicht in einen Energiesparmodus versetzt wird. Dieser Grenzwert ist bevorzugt so gewählt, dass er nur bei direkter Sonneneinstrahlung überschritten wird.
In der in 1 gezeigten Situation wird das Fahrzeug 10 und damit auch die darin aufgenommene Batterie 12 durch die Sonneneinstrahlung 22 erwärmt. Wird nun durch das Batteriemanagementsystem 16 über den Temperatursensor 15 ein Überschreiten der maximal zulässigen Temperatur der Batterie 12 festgestellt, erfolgt über eine Sende- und Empfangsvorrichtung 20 eine Benachrichtigung über das erkannte Problem an den Fahrer und/oder an eine Hilfsperson. Die Hilfsperson kann beispielsweise eine vom Fahrer beauftragte Werkstatt oder ein Notdienst sein. Die Sendevorrichtung 20 kann beispielsweise eingerichtet sein, die Benachrichtigung als Kurznachricht (SMS) an eine hinterlegte Telefonnummer zu senden.
In der in 1 dargestellten Ausführungsform ist das Fahrzeug 10 mit einer Ladestation 24 verbunden, über die die Batterie 12 gesteuert durch das Batteriemanagementsystem 16 geladen werden kann. Da in diesem Fall ausreichend elektrische Energie zu Verfügung steht, wird zusätzlich zur Benachrichtigung des Fahrers eine im Bereich der Batterie 12 angeordnete Kühlvorrichtung 14 aktiviert, um die Batterie 12 zu kühlen.
2 zeigt ein abgestelltes Fahrzeug bei Sonneneinstrahlung.
In 2 ist wieder ein Fahrzeug 10 mit einer Batterie 12 dargestellt, deren Zustandsparameter unter anderen über einen Temperatursensor 15 durch das Batteriemanagementsystem 16 überwacht werden. Das Batteriemanagementsystem 16 registriert über das auf dem Dach des Fahrzeugs 10 angeordnete Solarpanel 18 die Sonneneinstrahlung 22. Aufgrund der Sonneneinstrahlung 22 droht eine übermäßige Erwärmung des Fahrzeugs 10 und seiner Batterie 12, so dass das Batteriemanagementsystem 16 nicht in einen Energiesparmodus versetzt werden kann. Wird nun durch das Batteriemanagementsystem 16 über den Temperatursensor 15 ein Überschreiten der maximal zulässigen Temperatur der Batterie 12 festgestellt, erfolgt wieder über die Sende- und Empfangsvorrichtung 20 eine Benachrichtigung über das erkannte Problem an den Fahrer und/oder an eine Hilfsperson. Da keine Verbindung zu einer Ladestation besteht, werden jedoch noch keine Gegenmaßnahmen eingeleitet. Die Gegenmaßnahmen, wie der Betrieb des Kühlsystems 14, erfordern elektrische Energie, die in der in 2 dargestellten Situation nur begrenzt durch die Batterie 12 zur Verfügung steht.
Die Gegenmaßnahmen, hier das Einschalten des Kühlsystems 14, erfolgen erst, wenn über die Sende- und Empfangsvorrichtung 20 ein entsprechender Befehl vom Fahrer oder von einer Hilfsperson empfangen wurde. Auf diese Weise kann der Fahrer abwägen, ob er die Gegenmaßnahmen auf Kosten des Ladezustands der Batterie 12 einleiten möchte oder nicht.
3 zeigt den Ablauf der Überwachung auf Übertemperatur einer Batterie eines Fahrzeugs dargestellt in einem Flussdiagramm.
In 3 ist der Ablauf der Überwachung einer Batterie eines Fahrzeugs auf Übertemperatur skizziert. Im ersten Abfrageblock 111 wird entschieden, ob das Batteriemanagementsystem im Energiesparmodus betrieben werden kann oder nicht. Dazu erhält der erste Abfrageblock 111 ein Signal 110 von einem auf dem Dach des Fahrzeugs angeordneten Solarpanels und vergleicht dieses mit einem vorgegebenen Grenzwert. Liegt das Signal 110 unterhalb des Grenzwerts liegt keine direkte Sonneneinstrahlung vor und über die Abzweigung 114 wird das Batteriemanagementsystem in den Energiesparmodus 116 versetzt. In diesem wird keine weitere Temperaturüberwachung durchgeführt, um Energie zu sparen und die Batterie nicht unnötig zu entladen. Dabei wird nach einem vorgegebenen Zeitintervall das Verfahren erneut durchlaufen.
Bei vorhandener Sonneneinstrahlung wird über die Abzweigung 112 das Batteriemanagementsystem in den Betriebsmodus 118 versetzt und eine Temperaturprüfung 120 durchgeführt. Liegt eine Temperaturüberschreitung 122 vor, wird zum einen eine Warnung 128 an den Fahrer und/oder an eine Hilfsperson abgesendet. Zusätzlich wird eine Überprüfung 124 auf einen Anschluss an eine Ladestation durchgeführt. Ist das Fahrzeug an eine Ladestation angeschlossen, wird über die Verzweigung 126 direkt eine entsprechende Gegenmaßnahme 134 wie z.B. das Einschalten eines Kühlsystems eingeleitet. Andernfalls wird im Block 130 auf den Eingang eines entsprechenden Befehls vom Fahrer oder von der Hilfsperson gewartet. Nach Erhalt dieses Befehls werden die Gegenmaßnahmen 134 über die Abzweigung 132 eingeleitet.
Die Gegenmaßnahmen 134, also beispielsweise das Kühlen der Batterie, werden beendet, wenn die Temperatur wieder unter dem vorgegebenen Grenzwert liegt. Dabei ist es denkbar eine Hysterese vorzusehen, um bei Temperaturen um den Grenzwert herum ein wiederholtes Ein- und Ausschalten der Kühlung zu unterdrücken. Anschließend kann das Verfahren erneut durchlaufen werden.
4 zeigt ein in kalter Umgebung ohne Verbindung zu einer Ladestation abgestelltes Fahrzeug.
In 4 ist ein Fahrzeug 10 mit einer Batterie 12 dargestellt, deren Zustandsparameter unter anderen über einen Temperatursensor 15 durch das Batteriemanagementsystem 16 überwacht werden. In der in 4 dargestellten Situation befindet sich das Fahrzeug 10 in einer kalten Umgebung, in der eine Unterschreitung der niedrigsten zulässigen Temperatur der Batterie 12 droht. Auf eine Überprüfung, ob das Batteriemanagementsystem 16 in einen Energiesparmodus versetzt werden kann, wird in der dargestellten Ausführungsform verzichtet.
Wird nun durch das Batteriemanagementsystem 16 über den Temperatursensor 15 ein Unterschreiten der niedrigsten zulässigen Temperatur der Batterie 12 festgestellt, erfolgt über die Sende- und Empfangsvorrichtung 20 eine Benachrichtigung über das erkannte Problem an den Fahrer und/oder an eine Hilfsperson. Da keine Verbindung zu einer Ladestation besteht, werden jedoch noch keine Gegenmaßnahmen eingeleitet. Die Gegenmaßnahme besteht hier im Einschalten einer der Batterie 12 zugeordneten Heizeinrichtung 26. Ähnlich wie in der in 2 dargestellten Situation besteht keine Verbindung zu einer Ladestation, so dass nur eine begrenzte Menge elektrischer Energie zu Verfügung steht.
Nach dem Absenden der Benachrichtigung ist der Fahrer des Fahrzeugs 10 informiert, dass aufgrund der niedrigen Temperatur kein sofortiger Fahrtantritt möglich ist. Er kann dann abwägen, ob er einen Befehl zum Einschalten der Heizvorrichtung 26 geben möchte oder nicht.
Erfolgt durch den Fahrer oder eine Hilfsperson ein Befehl zum Aktivieren der Heizvorrichtung 26 so wird dieser über die Sende- und Empfangsvorrichtung 20 empfangen und an das Batteriemanagementsystem 16 weitergeleitet. Dieses aktiviert dann die Heizvorrichtung 26.
In einer weiteren Variante der Erfindung ist es zudem denkbar den Fahrer zu benachrichtigen wenn die gewünschte Gegenmaßnahme, beispielsweise aufgrund eines niedrigen Ladezustands der Batterie, nicht zur Verfügung steht.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 102010030548 A1 [0005]
DE 102007016865 A1 [0006]
JP 2000-323185 A [0007]

Claims

Verfahren zur Überwachung mindestens eines Zustandsparameters einer Batterie (12) eines abgestellten Fahrzeugs (10), bei dem der Zustandsparameter bestimmt und mit einem Grenzwert verglichen wird, dadurch gekennzeichnet, dass bei Überschreitung bzw. bei Unterschreitung des Grenzwerts eine Benachrichtigung (128) an den Fahrer und/oder an eine Hilfsperson erfolgt.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die überwachte Zustandsgröße die Temperatur der Batterie (12) und/oder der Ladezustand der Batterie (12) ist.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass nach Empfang eines Befehls vom Fahrer oder einer Hilfsperson Gegenmaßnahmen (134) eingeleitet werden.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass Gegenmaßnahmen (134) automatisch eingeleitet werden, sofern das Fahrzeug (10) mit einer Ladestation (24) verbunden ist.
Verfahren nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Gegenmaßnahmen (134) ausgewählt sind aus, Kühlen der Batterie (12) bei Überschreiten einer maximal zulässigen Temperatur der Batterie (12), Heizen der Batterie (12) bei Unterschreiten einer minimal zulässigen Temperatur der Batterie (12), Trennen und Abschalten von Verbrauchern bei Unterschreiten eines minimalen Ladezustands.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass am Fahrzeug (10) Sonneneinstrahlung (22) gemessen wird und die Überwachung des mindestens einen Zustandsparameters nur durchgeführt wird, wenn die Sonneneinstrahlung (22) über einem Grenzwert liegt.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Benachrichtigen des Fahrers und/oder einer Hilfsperson bzw. das Empfangen von Befehlen über das Mobilfunknetz, Telefon, SMS oder Internet erfolgt.
Vorrichtung zur Überwachung eines Zustandsparameters einer Batterie (12) eines abgestellten Fahrzeugs (10), umfassend ein Batteriemanagementsystem (16) und mindestens einen Sensor (15) zur Erfassung des Zustandsparameters, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung des Weiteren eine Sendevorrichtung (20) umfasst, die eingerichtet ist eine Benachrichtigung an den Fahrer und/oder an eine Hilfsperson zu senden, wenn der Zustandsparameter einen Grenzwert überschreitet bzw. unterschreitet.
Vorrichtung nach Anspruch 8, weiter umfassend ein Kühlsystem (14) welches eingerichtet ist die Batterie (12) bei Übertemperatur zu kühlen, falls das Fahrzeug (10) mit einer Ladestation (24) verbunden ist oder falls über eine Empfangsvorrichtung (20) ein Befehl zum Kühlen der Batterie (12) vom Fahrer oder von einer Hilfsperson empfangen wird.
Vorrichtung nach Anspruch 8 oder 9, weiter umfassend ein Heizsystem (26) welches eingerichtet ist die Batterie (12) bei Untertemperatur zu heizen, falls das Fahrzeug (10) mit einer Ladestation (24) verbunden ist oder falls über eine Empfangsvorrichtung (20) ein Befehl zum Heizen der Batterie (12) vom Fahrer oder von einer Hilfsperson empfangen wird.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung des Weiteren ein Solarpanel (18) umfasst, welches eingerichtet ist das Batteriemanagementsystem (16) bei Sonneneinstrahlung (22) mit Energie zu versorgen, so dass die Batterie (12) nicht belastet wird.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Sendevorrichtung (20) eingerichtet ist, Nachrichten über das das Mobilfunknetz, Telefon, SMS oder Internet zu senden und die gegebenenfalls vorhandene Empfangsvorrichtung (20) eingerichtet ist, Befehle über das das Mobilfunknetz, Telefon, SMS oder Internet zu empfangen.