DE102013220691A1 - Verfahren und Vorrichtung zum Bestimmen eines Batteriestatus einer Fahrzeugbatterie in einem Fahrzeug - Google Patents

Verfahren und Vorrichtung zum Bestimmen eines Batteriestatus einer Fahrzeugbatterie in einem Fahrzeug Download PDF

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Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren bzw. eine Vorrichtung zum Bestimmen eines Batteriestatus einer Fahrzeugbatterie in einem Fahrzeug. Dabei erfolgt ein vollständiges Entladen (S1) der Fahrzeugbatterie durch fahrzeuginterne Verbraucher des Fahrzeuges, ein vollständiges Laden (S2) der Fahrzeugbatterie, ein Messen (S3) einer Kapazität und/oder eines Energieinhaltes der Fahrzeugbatterie während des Ladens der Fahrzeugbatterie und ein Bestimmen (S4) des Batteriestatus mittels der Kapazität und/oder des Energieinhaltes der Fahrzeugbatterie. Das erfindungsgemäße Verfahren bzw. die erfindungsgemäße Vorrichtung ist vorteilhaft, da keine zusätzliche Hardware außer der auch sonst im Anwenderbetrieb notwendigen Hardware und auch kein Fachpersonal notwendig ist, um eine regelmäßige Bestimmung des Batteriestatus einer Fahrzeugbatterie zu erlangen.

Description

  • Stand der Technik
  • Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Bestimmung eines Batteriestatus einer Fahrzeugbatterie in einem Fahrzeug.
  • Fahrzeugbatterien für automobile Anwendungen unterliegen einer Alterung, welche die chemischen und elektrischen Eigenschaften der Fahrzeugbatterie verändert. Durch Alterung nimmt die Kapazität von Fahrzeugbatterien kontinuierlich ab. Gleichzeitig erhöht sich der Innenwiderstand. Daher verringert sich der Energieinhalt prozentual stärker als die Kapazität.
  • Dies hat Auswirkungen auf verschiedene Algorithmen, die durch ein verantwortliches Batteriemanagementsystem ausgeführt werden und auf weitere Systeme, deren Berechnungen auf dem Batteriestatus basieren (z.B. Reichweitenberechnung).
  • Offenbarung der Erfindung
  • Das erfindungsgemäße Verfahren zum Bestimmen eines Batteriestatus einer Fahrzeugbatterie in einem Fahrzeug umfasst ein vollständiges Entladen der Fahrzeugbatterie durch fahrzeuginterne Verbraucher des Fahrzeuges, ein vollständiges Laden der Fahrzeugbatterie, ein Messen einer Kapazität und/oder eines Energieinhaltes der Fahrzeugbatterie während des Ladens der Fahrzeugbatterie und ein Bestimmen des Batteriestatus mittels der Kapazität und/oder des Energieinhaltes der Fahrzeugbatterie.
  • Die erfindungsgemäße Vorrichtung zum Bestimmen eines Batteriestatus einer Fahrzeugbatterie in einem Fahrzeug umfasset eine Entladeeinheit, die eingerichtet ist, eine Fahrzeugbatterie durch fahrzeuginterne Verbraucher des Fahrzeuges vollständig zu Entladen, eine Ladeeinheit, die eingerichtet ist, die Fahrzeugbatterie vollständig zu Laden, eine Messeinheit, die eingerichtet ist, eine Kapazität und/oder einen Energieinhalt der Fahrzeugbatterie während des Ladens der Fahrzeugbatterie zu messen, und eine Bestimmungseinheit, die eingerichtet ist, den Batteriestatus mittels der Kapazität und/oder des Energieinhaltes der Fahrzeugbatterie zu bestimmen.
  • Das erfindungsgemäße Verfahren bzw. die erfindungsgemäße Vorrichtung ist vorteilhaft, da keine zusätzliche Hardware außer der auch sonst im Anwenderbetrieb notwendigen Hardware und auch kein Fachpersonal notwendig ist, um eine regelmäßige Bestimmung des Batteriestatus einer Fahrzeugbatterie zu erlangen. Somit kann eine Bestimmung des Batteriestatus automatisch oder durch einen Fahrzeugnutzer durchgeführt werden. Servicekosten werden somit reduziert. Zudem wird somit eine häufigere Bestimmung des Batteriestatus ermöglicht, wodurch wiederum ein aktueller und somit präziser Batteriestatus zur Nutzung durch weitere Fahrzeugsysteme bereitgestellt werden kann.
  • Die Unteransprüche zeigen bevorzugte Weiterbildungen der Erfindung. Es ist vorteilhaft, wenn in einem einleitenden Verfahrensschritt ein erster Entscheidungsparameter abgefragt wird und eine Entscheidung, ob das Verfahren weitergeführt wird anhand eines Vergleichs des ersten Entscheidungsparameters mit einem gegebenen Schwellenwert erfolgt, wobei der erste Entscheidungsparameter insbesondere ein Parameter ist, der eine Zeitspanne, eine km-Leistung des Fahrzeuges, einen Ladungsdurchsatz der Fahrzeugbatterie und/oder einen Energiedurchsatz der Fahrzeugbatterie beschriebt. Auf diese Weise wird das Verfahren dann ausgeführt, wenn es wahrscheinlich ist, dass ein zu einem früheren Zeitpunkt bestimmter Batteriestatus nicht mehr dem tatsächlichen Batteriestatus entspricht. Ständige zeitaufwendige Messungen werden somit vermieden.
  • Bevorzugt wird das Laden der Fahrzeugbatterie mit einem durchschnittlichen Entladestrom oder einer durchschnittlichen Entladeleistung der Fahrzeugbatterie durchgeführt. Da die Impedanz der Batterie in Lade- und Entladerichtung in etwa identisch sind, wird somit eine besonders präzise Energiemessung ermöglicht. Zudem entspricht der auf diese Weise ermittelte Batteriestatus somit auch einem Status, welchen die Batterie in einem regulären Betrieb hat.
  • Ebenso bevorzugt wird das Entladen der Fahrzeugbatterie während einer Nutzung des Fahrzeuges im Fahrbetrieb durchgeführt, wobei ein durch die Fahrzeugbatterie nicht abgedeckter Energiebedarf durch einen Verbrennungsmotor abgedeckt wird. Das Fahrzeug kann somit während des Entladens weiterhin genutzt werden.
  • Insbesondere wird das Laden der Fahrzeugbatterie während einer Nutzung des Fahrzeuges im Fahrbetrieb durchgeführt, wobei ein Ladestrom durch einen mittels eines über einen Verbrennungsmotor angetriebenen Generator bereitgestellt wird. Das Fahrzeug kann somit während des Ladens weiterhin genutzt werden.
  • Des Weiteren ist es vorteilhaft, wenn vor dem vollständigen Entladen der Fahrzeugbatterie eine Abfrage eines zweiten Entscheidungsparameters erfolgt, wobei eine Eingabe des zweiten Entscheidungsparameters bevorzugt durch einen Anwender ermöglicht ist und das Verfahren abhängig von dem zweiten Entscheidungsparameter beendet oder weitergeführt wird. Es wird somit erreicht, dass ein Anwender die Möglichkeit hat, die Durchführung des Verfahrens vor dem Entladen der Fahrzeugbatterie abzubrechen. Somit wird verhindert, dass sich das Fahrzeug in einem nicht betriebsbereiten Zustand befindet, wenn eine Nutzung durch den Anwender gewünscht ist.
  • Insbesondere erfolgt eine Gewichtung, in der ein resultierender Batteriestatus mittels einer gewichteten Interpolation des bestimmten Batteriestatus mit einem zu einem früheren Zeitpunkt bestimmten Batteriestatus ermittelt wird. Durch eine solche Interpolation werden eventuelle Messfehler und Ungenauigkeiten kompensiert, falls diese nur im Laufe einer einmaligen Bestimmung des Batteriestatus auftreten. Wiederholt auftretende Charakteristiken fließen jedoch verstärkt in das Ergebnis der Bestimmung ein.
  • Zudem ist es von Vorteil, wenn das Entladen der Fahrzeugbatterie eine abschließende Phase umfasst, in der die Batteriespannung auf einen konstanten Spannungswert geregelt wird. Somit wird eine vollständige Entladung der Fahrzeugbatterie gewährleistet.
  • Des Weiteren ist es von Vorteil, wenn das Laden der Fahrzeugbatterie mittels eines in einem Generatorbetrieb befindlichen Elektromotors des Fahrzeuges erfolgt. Ein solcher Elektromotor könnte beispielsweise durch einen zusätzlichen Verbrennungsmotor angetrieben werden. Auf diese Weise wird ein typischer Ladestrom erzielt, wodurch wiederum die Präzision des bestimmten Batteriestatus steigt. Zudem wird eine Nutzung des Fahrzeuges während der Ladephase ermöglicht.
  • Kurze Beschreibung der Zeichnungen
  • Nachfolgend werden Ausführungsbeispiele der Erfindung unter Bezugnahme auf die begleitende Zeichnung im Detail beschrieben. In der Zeichnung ist:
  • 1 ein Flussdiagramm des erfindungsgemäßen Verfahrens in einer ersten Ausführungsform, und
  • 2 ein Flussdiagramm des erfindungsgemäßen Verfahrens in einer zweiten Ausführungsform.
  • Ausführungsformen der Erfindung
  • Das erfindungsgemäße Verfahren bzw. die erfindungsgemäße Vorrichtung ermöglicht die Messung bzw. Bestimmung eines Batteriestatus einer Fahrzeugbatterie in einem Fahrzeug. Das erfindungsgemäße Verfahren ist insbesondere zur Messung einer Kapazität in einem hybrid-elektrischen Fahrzeug (HEV) oder einem plug-in-hybrid-elektrischen Fahrzeug (PHEV) geeignet. Es ist unabhängig von Änderungen eines Batterieverhaltens durch Alterung. Eine Alterung der Fahrzeugbatterie kann z.B. zu einer Änderung eines Leerlaufspannungsverlaufs oder einer Impedanz der Fahrzeugbatterie führen.
  • In dem Verfahren werden unbekannte Einflüsse auf den Batteriestatus durch Änderungen einer Leerlaufspannung oder einer Impedanz der Fahrzeugbatterie durch eine vollständige Messung (zwischen 0% Ladezustand und 100% Ladezustand) im Fahrzeug ausgeschlossen. Dabei wird lediglich die im Fahrzeug ohnehin verfügbare Hardware genutzt.
  • Die 1 zeigt ein Flussdiagramm des erfindungsgemäßen Verfahrens in einer ersten Ausführungsform. Das Verfahren kann beispielsweise durch ein Startsignal eines unabhängigen Fahrzeugsystems oder durch eine Anforderung durch einen Anwender gestartet werden.
  • In einem ersten Verfahrensschritt S1 erfolgt ein vollständiges Entladen der Fahrzeugbatterie durch fahrzeuginterne Verbraucher des Fahrzeuges. Als fahrzeuginterne Verbraucher sind dabei solche Komponenten des Fahrzeuges bezeichnet, die auch in einem Anwenderbetrieb des Fahrzeuges bereitstehen. Beispiele für solche Komponenten sind eine Heizung (ggf. kompensiert durch gleichzeitigen Betrieb der Kühlung), Pumpen, Inverter/E-Maschinen oder ähnliche Komponenten des Fahrzeuges. Dabei ist insbesondere eine Nutzung von Hochspannungs-Verbrauchern vorteilhaft. Erfindungsgemäß sind keine zusätzlichen Service-Gerätschaften notwendig, um die Fahrzeugbatterie zu entladen.
  • Der erste Verfahrensschritt S1 des Entladens der Fahrzeugbatterie kann eine abschließende Phase umfassen, in der eine Batteriespannung der Fahrzeugbatterie auf einen konstanten Spannungswert geregelt wird. Dies könnte beispielsweise durch ein entsprechendes Zuschalten von fahrzeuginternen Verbrauchern mit einem regelbaren Stromverbrauch (z.B. eine Lampe mit regelbarer Helligkeit) erfolgen. Eine vollständige Entladung der Fahrzeugbatterie wird somit sichergestellt.
  • In einem zweiten Verfahrensschritt S2 erfolgt ein vollständiges Laden der Fahrzeugbatterie. Das Laden kann über ein angeschlossenes externes oder internes Ladegerät erfolgen. Ebenso ist ein Laden durch einen fahrzeuginternen Generator möglich, der zum Beispiel über einen Verbrennungsmotor oder eine andere Energiequelle angetrieben wird. Das Laden erfolgt bevorzugt mit einem möglichst konstanten Ladestrom.
  • Dabei ist es vorteilhaft, wenn das Laden der Fahrzeugbatterie in dem zweiten Verfahrensschritt S2 mit einem durchschnittlichen Entladestrom oder einer durchschnittlichen Entladeleistung der Fahrzeugbatterie durchgeführt wird. Das Bedeutet, dass eine Amplitude des Ladestroms einer durchschnittlichen Amplitude eines Entladestroms entspricht, bzw. dass eine Ladeleistung einer durchschnittlichen Entladeleistung entspricht. Der durchschnittliche Entladestrom bzw. die durchschnittlichen Entladeleistung könnte dabei beispielsweise aus einer durchschnittlichen Entladezeit zwischen zwei Ladungszuständen der Fahrzeugbatterie in einem Anwenderbetrieb oder durch eine Mittelwertbildung mehrerer im Anwenderbetrieb erfasster Entladeströme bzw. mehrerer im Anwenderbetrieb erfasster Entladeleistungen ermittelt werden. Unter der Annahme einer in etwa identischen Impedanz der Fahrzeugbatterie in Lade- und Entladerichtung wird damit eine besonders präzise Energiemessung erreicht. Der durchschnittliche Entladestrom bzw. die durchschnittlichen Entladeleistung kann ebenso durch einen vorgegebenen Wert bestimmt sein.
  • Dabei kann der zweite Verfahrensschritt S2 des Ladens der Fahrzeugbatterie eine abschließende Phase umfassen, in der eine an den Kontakten der Fahrzeugbatterie anliegende Ladespannung auf einen konstanten Spannungswert geregelt wird. Dies könnte beispielsweise durch eine entsprechende Regelung des Ladegerätes erfolgen. Eine vollständige Ladung der Fahrzeugbatterie wird somit sichergestellt.
  • Während des Ladens der Fahrzeugbatterie in dem zweiten Verfahrensschritt S2 erfolgt im Rahmen eines zeitgleich ausgeführten dritten Verfahrensschrittes S3 ein Messen einer Kapazität (in Amperestunden) und/oder eines Energieinhaltes (in Wattstunden) der Fahrzeugbatterie. Die Kapazität könnte dabei z.B. über einen Ladestrom gemessen werden, der über die Dauer des Ladens der Fahrzeugbatterie ermittelt wird. Der Energieinhalt könnte dabei z.B. über einen Ladestrom und eine Ladespannung gemessen werden, die über die Dauer des Ladens der Fahrzeugbatterie ermittelt werden.
  • In einem vierten Verfahrensschritt S4 erfolgt ein Bestimmen eines Batteriestatus mittels der Kapazität und/oder des Energieinhaltes der Fahrzeugbatterie. Ein solcher Batteriestatus wird auch als „State of Health“ (SOH) der Fahrzeugbatterie bezeichnet. Auf Basis eines solchen Batteriestatus können verschiedene Berechnung durch weitere im Fahrzeug befindliche Systeme durchgeführt werden. So könnte zum Beispiel eine Reichweitenabschätzung auf Basis dieses Batteriestatus erfolgen. Die Information kann zudem zu Diagnosezwecken eingesetzt werden.
  • Der vierte Verfahrensschritt S4 kann eine Gewichtung umfassen, in der ein resultierender Batteriestatus mittels einer gewichteten Interpolation des bestimmten Batteriestatus mit einem zu einem früheren Zeitpunkt bestimmten Batteriestatus ermittelt wird. Diese Interpolation kann z.B. durch eine Mittelwertbildung erfolgen. Eine gewichtete Interpolation bedeutet, dass der bestimmte Batteriestatus oder der zu einem früheren Zeitpunkt bestimmte Batteriestatus mehrfach in die Bildung des Mittelwertes einfließt. So könnte der zu einem früheren Zeitpunkt bestimmte Batteriestatus z.B. doppelt gegenüber dem bestimmten Batteriestatus gewichtet werden. Dabei sind auch nicht ganzzahlige Gewichtungen möglich. Der resultierende Batteriestatus ist durch den auf diese Weise ermittelten Mittelwert beschrieben. Durch eine solche gewichtete Interpolation können zudem eventuell auftretende Messfehler (insofern sie nicht systematisch sind) verringert werden. Es erfolgt somit ein gewichtetes Update. Des Weiteren ist eine Filterung der gemessenen Kapazität, des gemessenen Energieinhalts und/oder des bestimmten Batteriestatus möglich, in denen Werte gefiltert werden, die als inkorrekt betrachtet werden (z.B. da diese außerhalb eines typischen Wertebereichs liegen).
  • Die 2 zeigt ein Flussdiagramm des erfindungsgemäßen Verfahrens in einer zweiten Ausführungsform. Das Verfahren wird durch eine Vorrichtung zum Bestimmen eines Batteriestatus einer Fahrzeugbatterie in einem Fahrzeug ausgeführt. Diese entspricht in dieser zweiten Ausführungsform einem Batteriemanagementsystem. Zur Bestimmung eines Batteriestatus einer Fahrzeugbatterie werden die in der ersten Ausführungsform beschriebenen ersten bis vierten Verfahrensschritte angewendet.
  • Das bedeutet, es erfolgt das vollständige Entladen der Fahrzeugbatterie, das vollständige Laden der Fahrzeugbatterie, das Messen einer Kapazität und/oder eines Energieinhaltes der Fahrzeugbatterie während des Ladens der Fahrzeugbatterie und das Bestimmen des Batteriestatus mittels der Kapazität und/oder des Energieinhaltes der Fahrzeugbatterie. Das Verfahren wird durch eine Inbetriebnahme des Fahrzeuges durch einen Anwender angestoßen.
  • In dieser zweiten Ausführungsform wird jedoch in einem einleitenden Verfahrensschritt S5 ein erster Entscheidungsparameter p1 abgefragt. Der erste Entscheidungsparameter p1 kann dabei durch andere in dem Fahrzeug befindliche Systeme oder durch das Batteriemanagementsystem selbst bereitgestellt werden. Beispiele für den ersten Entscheidungsparameter p1 sind ein aktuelles Datum, eine km-Leistung des Fahrzeuges, ein Ladungsdurchsatz der Fahrzeugbatterie oder ein Energiedurchsatz der Fahrzeugbatterie. Der abgefragte erste Entscheidungsparameter p1 wird mit einem vorgegebenen Schwellenwert x verglichen. Dieser Schwellenwert x kann in dem Batteriemanagementsystem im Laufe einer Hersteller- oder Anwenderkonfiguration vorgegeben werden. Ist der bezogene Entscheidungsparameter p1 größer als der Schwellenwert x, so wird das Verfahren weitergeführt. Ist der bezogene Entscheidungsparameter p1 kleiner als der Schwellenwert x, so verzweigt das Verfahren zurück auf den einleitenden Verfahrensschritt S5, womit dieser erneut ausgeführt wird.
  • In der hier beschriebenen zweiten Ausführungsform sei der erste Entscheidungsparameter p1 die km-Leistung des Fahrzeuges. Der Schwellenwert x wird durch den Hersteller des Batteriemanagementsystems mit einem Wert von 5.000 km vorgegeben. Zu Beginn des Verfahrens wird also die km-Leistung des Fahrzeuges von einem Kilometerzähler des Fahrzeuges abgefragt. Der so bezogene Entscheidungsparameter p1 wird in einem folgenden vergleichenden Verfahrensschritt S5‘ mit dem Schwellenwert x = 5.000 km verglichen. Ist der bezogene Entscheidungsparameter p1 größer als der Schwellenwert x, d.h. p1 > x (= 5.000 km), so wird das Verfahren weitergeführt. Ist der bezogene Entscheidungsparameter p1 kleiner als der Schwellenwert x, d.h. p1 ≤ x (= 5.000 km), so verzweigt das Verfahren zurück auf den einleitenden Verfahrensschritt S5, womit dieser erneut ausgeführt wird. Ein Bestimmen des Batteriestatus erfolgt in diesem Beispiel also nach einer km-Leistung des Fahrzeuges von 5.000km.
  • Es ist ebenso möglich, mehrere Schwellenwerte vorzugeben und somit Intervalle zu definieren. In der in 2 gezeigten Ausführungsform wird dazu in einem abschließenden Verfahrensschritt S6, der nach dem Bestimmen des Batteriestatus in dem vierten Verfahrensschritt S4 ausgeführt wird, der Schwellenwert x neu festgelegt. Dazu kann zum Beispiel ein gegebener Wert auf den bisherigen Schwellenwert addiert werden.
  • Die Bestimmung des Batteriestatus kann zum Beispiel nach einer gewissen Zeit (z.B. alle 3 Monate), nach einer gewissen Kilometerleistung (z.B. alle 5000 km), nach einem gewissen Ladungsdurchsatz (z.B. alle 2 MAh) oder nach einem gewissen Energiedurchsatz (z.B. alle 1 MWh) erfolgen. Das Fahrzeug nimmt also in regelmäßigen Abständen einen Kapazitäts- und Energiemessmodus an.
  • Da das Entladen und Laden der Fahrzeugbatterie in dem ersten und dem zweiten Verfahrensschritt S1, S2 mehrere Stunden dauern kann, sollte ein Anwender die Möglichkeit haben, das Entladen in dem ersten Verfahrensschritt S1 und Laden der Fahrzeugbatterie in dem zweiten Verfahrensschritt S2 aufzuschieben, wenn das Fahrzeug zeitnah benötigt wird. Wie zuvor beschrieben, wird das Verfahren weitergeführt, wenn der bezogene Entscheidungsparameter p1 größer als der Schwellenwert x ist. In diesem Falle erfolgt nach dem vergleichenden Verfahrensschritt S5‘ in einem abfragenden Verfahrensschritt S7 eine Abfrage eines zweiten Entscheidungsparameters p2. Der Entscheidungsparameter p2 wird bevorzugt durch eine Eingabe eines Anwenders definiert. So könnte zum Beispiel auf einem Display im Inneren des Fahrzeuges eine Nachricht erzeugt werden, die eine Zustimmung des Anwenders zu einer weiteren Durchführung des Verfahrens abfragt. Der zweite Entscheidungsparameter p2 wird abhängig von einer Eingabe des Anwenders gesetzt. So wird der zweite Entscheidungsparameter p2 auf „1“ gesetzt, wenn der Anwender ein Bestimmen des Batteriestatus wünscht und der zweite Entscheidungsparameter p2 wird auf „0“ gesetzt, wenn der Anwender dies zu diesem Zeitpunkt nicht wünscht, da das Fahrzeug beispielsweise in kurzer Zeit wieder benötigt wird. Das Verfahren wird abhängig von dem zweiten Entscheidungsparameter p2 beendet oder weitergeführt. Da eine vollständige Durchführung des Verfahrens, insbesondere das Entladen und das Laden der Fahrzeugbatterie in dem ersten und dem zweiten Verfahrensschritt S1, S2 einen für den Anwender erheblichen Zeitraum benötigt, wird dem Anwender somit die Möglichkeit gegeben, das Verfahren abzubrechen. Damit wird gewährleistet, dass das Fahrzeug sich in einem betriebsbereiten Zustand befindet, wenn dies durch den Anwender gewünscht ist.
  • In einem prüfenden Verfahrensschritt S7‘ wird geprüft, ob der abgefragte zweite Entscheidungsparameter p2 gleich „1“ ist. Ist dies nicht der Fall (wenn der zweite Entscheidungsparameter p2 auf „0“ gesetzt wurde), so wird das Verfahren beendet. Das Bestimmen des Batteriestatus kann in diesem Falle erst nach einem erneuten Anstoß des Verfahrens erreicht werden. Ist der abgefragte zweite Entscheidungsparameter p2 gleich „1“, so wird das Verfahren weitergeführt.
  • Wird der zweite Entscheidungsparameter p2 auf „1“ gesetzt, also wenn ein Bestimmen des Batteriestatus durch den Anwender gewünscht ist, so wird der erste Verfahrensschritt, also das Entladen der Fahrzeugbatterie, unmittelbar ausgeführt. Im weiteren Verlauf des Verfahrens wird das Verfahren in diesem Falle mit allen Schritten gemäß der ersten Ausführungsform ausgeführt. Vor dem Abschluss des Verfahrens wird der zuvor beschriebene abschließende Verfahrensschritt S6 ausgeführt.
  • In einer weiteren alternativen Ausführungsform, die mit den bereits beschriebenen Ausführungsformen kombinierbar ist, wird das Entladen der Fahrzeugbatterie in dem ersten Verfahrensschritt S1 während einer Nutzung des Fahrzeuges im Fahrbetrieb durchgeführt. D.h., die Fahrzeugbatterie wird während einer Fahrt des Anwenders mit dem Fahrzeug entladen. Die von der Fahrzeugbatterie bereitgestellte Leistung sinkt insbesondere gegen Ende des Entladens der Fahrzeugbatterie auf bis zu nahe Null ab. Damit ist ein durch die Batterie gespeister elektrischer Vortrieb nicht mehr gewährleistet. Damit ein Vortrieb gewährleistet ist und das Fahrzeug somit nicht im Fahrbetrieb liegen bleibt, wird ein durch die Fahrzeugbatterie nicht abgedeckter Energiebedarf durch einen Verbrennungsmotor abgedeckt und somit durch diesen kompensiert. Dabei kann der Energiebedarf entweder dadurch abgedeckt werden, dass der Vortrieb mechanisch durch den Verbrennungsmotor übernommen wird oder aber eine elektrische Versorgungsspannung durch einen an den Verbrennungsmotor gekoppelten Generator bereitgestellt wird. Dabei kann der Generator auch der Elektromotor des Fahrzeuges sein. Die Fahrleistung wird also kontinuierlich von dem Verbrennungsmotor übernommen. Nach dem Entladen fährt das Fahrzeug im rein verbrennungsmotorischen Betrieb. Dabei ist es vorteilhaft, wenn in diesem Zustand eine Bremsleistung nicht durch den elektrischen Antrieb übernommen wird, sondern vollständig durch konventionelle Bremsen erbracht wird. Wird der erste Verfahrensschritt S1 während des Fahrbetriebes durchgeführt, und die Fahrzeugbatterie somit entladen, so muss dieses nicht speziell durch den Anwender, also den Fahrer, wahrgenommen werden können. Alternativ kann die Durchführung des Bestimmens des Batteriestatus auf einem Display im Inneren des Fahrzeuges angezeigt werden.
  • In einer weiteren alternativen Ausführungsform, die ebenfalls mit den bereits beschriebenen Ausführungsformen kombinierbar ist, wird das Laden der Fahrzeugbatterie in dem zweiten Verfahrensschritt S2 während einer Nutzung des Fahrzeuges im Fahrbetrieb durchgeführt. Da ein Laden der Fahrzeugbatterie durch eine externe Spannungsquelle im Fahrbetrieb nicht möglich ist, erfolgt das das Laden der Fahrzeugbatterie mittels eines in einem Generatorbetrieb befindlichen Elektromotors des Fahrzeuges. Eine solche Ausführungsform ist somit insbesondere für hybrid-elektrischen Fahrzeuge (HEV) geeignet. Wird der zweite Verfahrensschritt S2 während des Fahrbetriebes durchgeführt, und die Fahrzeugbatterie somit geladen, so muss dieses nicht speziell durch den Anwender, also den Fahrer, wahrgenommen werden können. Alternativ kann die Durchführung des Bestimmens des Batteriestatus auf einem Display im Inneren des Fahrzeuges angezeigt werden.
  • In allen Ausführungsformen, in denen eine Nutzung des Fahrzeuges während des Bestimmens des Batteriestatus nicht möglich ist, ist es von Vorteil, den Anwender des Fahrzeuges dahingehend zu informieren (z.B. durch eine Anzeige auf einem Display).
  • In allen Ausführungsformen kann ein bestimmter Batteriestatus einen früher bestimmten Batteriestatus ersetzen. Selbiges gilt für einen resultierenden Batteriestatus, der entweder einen früher bestimmten Batteriestatus oder einen früher ermittelten resultierenden Batteriestatus ersetzen kann.
  • Neben der obigen schriftlichen Offenbarung wird explizit auf die Offenbarung der 1 und 2 verwiesen.

Claims (10)

  1. Verfahren zum Bestimmen eines Batteriestatus einer Fahrzeugbatterie in einem Fahrzeug, umfassend: – ein vollständiges Entladen (S1) der Fahrzeugbatterie durch fahrzeuginterne Verbraucher des Fahrzeuges, – ein vollständiges Laden (S2) der Fahrzeugbatterie, – ein Messen (S3) einer Kapazität und/oder eines Energieinhaltes der Fahrzeugbatterie während des Ladens (S2) der Fahrzeugbatterie und – ein Bestimmen (S4) des Batteriestatus mittels der Kapazität und/oder des Energieinhaltes der Fahrzeugbatterie.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass in einem einleitenden Verfahrensschritt (S5) ein erster Entscheidungsparameter (p1) abgefragt wird und eine Entscheidung, ob das Verfahren weitergeführt wird anhand eines Vergleichs des ersten Entscheidungsparameters (p1) mit einem gegebenen Schwellenwert (x) erfolgt, wobei der erste Entscheidungsparameter (p1) insbesondere ein Parameter ist, der eine Zeitspanne, eine km-Leistung des Fahrzeuges, einen Ladungsdurchsatz der Fahrzeugbatterie und/oder einen Energiedurchsatz der Fahrzeugbatterie beschriebt.
  3. Verfahren nach einem der vorgehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Laden (S2) der Fahrzeugbatterie mit einem durchschnittlichen Entladestrom oder einer durchschnittlichen Entladeleistung der Fahrzeugbatterie durchgeführt wird.
  4. Verfahren nach einem der vorgehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Entladen (S1) der Fahrzeugbatterie während einer Nutzung des Fahrzeuges im Fahrbetrieb durchgeführt wird, wobei ein durch die Fahrzeugbatterie nicht abgedeckter Energiebedarf durch einen Verbrennungsmotor abgedeckt wird.
  5. Verfahren nach einem der vorgehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Laden (S2) der Fahrzeugbatterie während einer Nutzung des Fahrzeuges im Fahrbetrieb durchgeführt wird, wobei ein Ladestrom durch einen mittels eines über einen Verbrennungsmotor angetriebenen Generator bereitgestellt wird.
  6. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass vor dem Verfahrensschritt des vollständigen Entladens (S1) der Fahrzeugbatterie eine Abfrage (S7) eines zweiten Entscheidungsparameters (p2) erfolgt, wobei eine Eingabe des zweiten Entscheidungsparameters (p2) bevorzugt durch einen Anwender ermöglicht ist und das Verfahren abhängig von dem zweiten Entscheidungsparameter (p2) beendet oder weitergeführt wird.
  7. Verfahren nach einem der vorgehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Verfahren ferner eine Gewichtung umfasst, in der ein resultierender Batteriestatus mittels einer gewichteten Interpolation des bestimmten Batteriestatus mit einem zu einem früheren Zeitpunkt bestimmten Batteriestatus ermittelt wird.
  8. Verfahren nach einem der vorgehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Entladen (S1) der Fahrzeugbatterie eine abschließende Phase umfasst, in der die Batteriespannung auf einen konstanten Spannungswert geregelt wird.
  9. Verfahren nach einem der vorgehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Laden (S2) der Fahrzeugbatterie mittels eines in einem Generatorbetrieb befindlichen Elektromotors des Fahrzeuges erfolgt.
  10. Vorrichtung zum Bestimmen eines Batteriestatus einer Fahrzeugbatterie in einem Fahrzeug, umfassend: – eine Entladeeinheit, die eingerichtet ist, eine Fahrzeugbatterie durch fahrzeuginterne Verbraucher des Fahrzeuges vollständig zu Entladen, – eine Ladeeinheit, die eingerichtet ist, die Fahrzeugbatterie vollständig zu Laden, – eine Messeinheit, die eingerichtet ist, eine Kapazität und/oder einen Energieinhalt der Fahrzeugbatterie während des Ladens der Fahrzeugbatterie zu messen, und – eine Bestimmungseinheit, die eingerichtet ist, den Batteriestatus mittels der Kapazität und/oder des Energieinhaltes der Fahrzeugbatterie zu bestimmen.
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