DE102014101728A1 - Method for identifying internal insulation error in fuel cell of e.g. passenger vehicle, involves comparing measured open circuit voltage with reference signal, and identifying battery cell with error based on comparison - Google Patents

Method for identifying internal insulation error in fuel cell of e.g. passenger vehicle, involves comparing measured open circuit voltage with reference signal, and identifying battery cell with error based on comparison Download PDF

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Abstract

The method involves generating an input signal over load plates (108, 110). The load plates are arranged at sides of a battery cell (100). An open circuit voltage of the battery cell is measured. The measured open circuit voltage is compared with a reference signal, where the reference signal comprises an open circuit voltage signal, which is assigned to the battery cell. The battery cell with error is identified based on the comparison. A difference measurement signal is generated based on the measured open circuit voltage and the reference signal. An independent claim is also included for a battery cell diagnostic system.

Description

VERWANDTE ANMELDUNGENRELATED APPLICATIONS

Diese Anmeldung beansprucht die Priorität gemäß 35 U. S. C. § 119(e) der vorläufigen US-Patentanmeldung Nr. 61/768,075, die am 22. Februar 2013 eingereicht wurde, mit dem Titel ”BATTERY CELL SCANNING SYSTEMS AND METHODS”, die hier durch Bezugnahme in ihrer Gesamtheit eingeschlossen sind.This application claims priority under 35 USC § 119 (e) of US Provisional Application No. 61 / 768,075 filed on Feb. 22, 2013, entitled "BATTERY CELL SCANNING SYSTEMS AND METHODS", which is incorporated herein by reference are included in their entirety.

TECHNISCHES GEBIETTECHNICAL AREA

Diese Offenbarung betrifft Systeme und Verfahren zum Abtasten einer Batteriezelle nach Fehlern. Genauer, jedoch nicht ausschließlich, betreffen die Systeme und Verfahren der vorliegenden Offenbarung ein Abtasten einer Batteriezelle nach Fehlern, die durch Schmutz in der Zelle bewirkt werden.This disclosure relates to systems and methods for sensing a battery cell for faults. More particularly, but not exclusively, the systems and methods of the present disclosure relate to scanning a battery cell for faults caused by debris in the cell.

HINTERGRUNDBACKGROUND

Passagierfahrzeuge weisen oftmals elektrische Batterien zum Betrieb von Merkmalen elektrischer Systeme und Antriebssystemen eines Fahrzeugs auf. Beispielsweise weisen Fahrzeuge allgemein eine 12 V-Bleisäure-Kraftfahrzeugbatterie auf, die derart konfiguriert ist, elektrische Energie an Fahrzeuganlassersysteme (z. B. einen Anlassermotor), Beleuchtungssysteme und/oder Zündsysteme zu liefern. Bei elektrischen Batteriezellen-(”FC” von engl.: ”fuel cell”)- und/oder Hybridfahrzeugen kann ein Hochspannungs-(”HV”)-Batteriesystem (z. B. ein 360 V-HV-Batteriesystem) verwendet werden, um elektrische Antriebsstrangkomponenten des Fahrzeugs zu betreiben (z. B. elektrische Antriebsmotoren und dergleichen). Beispielsweise kann ein wiederaufladbares HV-Energiespeichersystem (”RESS” von engl.: ”HV rechargeable energy storage system”), das in einem Fahrzeug enthalten ist, dazu verwendet werden, elektrische Antriebsstrangkomponenten des Fahrzeugs mit Leistung zu beaufschlagen.Passenger vehicles often include electric batteries for operating features of electrical systems and propulsion systems of a vehicle. For example, vehicles generally include a 12V lead-acid automotive battery configured to provide electrical power to vehicle starter systems (eg, a starter motor), lighting systems, and / or ignition systems. In electric fuel cell ("FC") and / or hybrid vehicles, a high voltage ("HV") battery system (eg, a 360V HV battery system) may be used to operate electric powertrain components of the vehicle (eg, electric drive motors and the like). For example, a HV rechargeable energy storage system ("RESS") included in a vehicle may be used to power electrical powertrain components of the vehicle.

Batteriezellen in einem Batteriesystem (z. B. ein HV-Batteriesystem) können gewisse Fehler entwickeln. Beispielsweise können Fehler unabsichtlich in ein Batteriesystem aufgrund von Herstellmängeln eingeführt werden. Fehler in einer Batteriezelle können die Leistungsfähigkeit des Batteriesystems reduzieren und/oder ein Batteriesystem schädigen. Beispielsweise kann Schmutz in einer Zelle, die in einem Batteriesystem enthalten ist, einen Isolationsfehler in der Zelle bewirken, wodurch die Leistungsfähigkeit des Batteriesystems reduziert wird.Battery cells in a battery system (eg, a HV battery system) may develop certain faults. For example, faults may be inadvertently introduced into a battery system due to manufacturing defects. Faults in a battery cell can reduce the performance of the battery system and / or damage a battery system. For example, dirt in a cell contained in a battery system can cause an insulation fault in the cell, thereby reducing the performance of the battery system.

ZUSAMMENFASSUNGSUMMARY

Es sind Systeme und Verfahren zum Abtasten einer Batteriezelle nach internen Fehlern vorgesehen. Bei gewissen Ausführungsformen kann ein Verfahren zum Abtasten einer Batteriezelle nach Fehlern umfassen, dass ein Eingangssignal (z. B. ein Eingangssignal mit Frequenzwobbelung) über eine erste und zweite Ladungsplatte, die an jeder Seite der Batteriezelle angeordnet sind, erzeugt wird. Eine Leerlaufspannung der Batteriezelle, die in Ansprechen auf das Eingangssignal erzeugt wird, kann gemessen werden. Die gemessene Leerlaufspannung kann mit einem Referenzsignal verglichen werden, das einer Referenz-Batteriezelle, die keine Fehler aufweist, zugeordnet ist. Auf Grundlage des Vergleichs kann ein Fehler und/oder ein möglicher Fehler in der Batteriezelle, die abgetastet wird, identifiziert werden.Systems and methods are provided for scanning a battery cell for internal faults. In certain embodiments, a method of scanning a battery cell for faults may include generating an input signal (eg, a frequency sweep input signal) across first and second charge plates disposed on each side of the battery cell. An open circuit voltage of the battery cell, which is generated in response to the input signal, can be measured. The measured open circuit voltage may be compared with a reference signal associated with a reference battery cell having no errors. Based on the comparison, an error and / or a potential fault in the battery cell being scanned may be identified.

Bei weiteren Ausführungsformen kann ein Diagnosesystem zum Abtasten einer Batteriezelle nach Fehlern einen Funktionsgenerator, ein Datensammelsystem und ein Steuersystem umfassen, das kommunikativ mit dem Datensammelsystem und dem Funktionsgenerator gekoppelt ist. Der Funktionsgenerator kann derart konfiguriert sein, ein Eingangssignal über eine erste und eine zweite Ladungsplatte, die über eine Batteriezelle angeordnet sind, zu erzeugen. Das Datensammelsystem kann derart konfiguriert sein, eine Leerlaufspannung der Batteriezelle zu messen. Das Steuersystem kann derart konfiguriert sein, den Betrieb des Datensammelsystems und des Funktionsgenerators zu steuern und die gemessene Leerlaufspannung mit einem Referenzsignal zu vergleichen und auf Grundlage des Vergleichs zu identifizieren, ob die Batteriezelle einen Fehler aufweist.In further embodiments, a diagnostic system for sensing a battery cell for faults may include a function generator, a data collection system, and a control system communicatively coupled to the data collection system and the function generator. The function generator may be configured to generate an input signal across a first and a second charge plate disposed over a battery cell. The data collection system may be configured to measure an open circuit voltage of the battery cell. The control system may be configured to control the operation of the data collection system and the function generator and to compare the measured open circuit voltage with a reference signal and to identify based on the comparison whether the battery cell is faulty.

KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGENBRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS

Es sind nicht beschränkende und nicht erschöpfende Ausführungsformen der Offenbarung beschrieben, die verschiedene Ausführungsformen der Offenbarung mit Bezug auf die Figuren aufweisen, in welchen:Non-limiting and non-exhaustive embodiments of the disclosure are described having various embodiments of the disclosure with reference to the figures, in which:

1 ein beispielhaftes System zum Abtasten einer Batteriezelle in Übereinstimmung mit den hier offenbarten Ausführungsformen zeigt. 1 an exemplary system for sensing a battery cell in accordance with the embodiments disclosed herein.

2 Graphen zeigt, die beispielhafte Leerlaufspannungen über die Zeit, die Umgebungsrauschen zugeordnet sind, in Übereinstimmung mit hier offenbarten Ausführungsformen zeigen. 2 Graphs showing exemplary open circuit voltages over time associated with ambient noise in accordance with embodiments disclosed herein.

3 Graphen zeigt, die beispielhafte Messsignale über die Zeit sowie ein zugeordnetes Eingangs-Sweep-Signal in Übereinstimmung mit hier offenbarten Ausführungsformen zeigen. 3 Graphs showing exemplary measurement signals over time as well as an associated input sweep signal in accordance with embodiments disclosed herein.

4 einen beispielhaften geladenen Partikelstrom in einer Batteriezelle gemäß hier offenbarten Ausführungsformen zeigt. 4 shows an exemplary charged particle flow in a battery cell according to embodiments disclosed herein.

5 Graphen zeigt, die beispielhafte Messsignale über die Zeit einer Zelle, die keinen Fehler aufweist, in Übereinstimmung mit hier offenbarten Ausführungsformen zeigen. 5 Graphs showing exemplary measurement signals over time of a cell having no error, in accordance with embodiments disclosed herein.

6 Graphen zeigt, die beispielhafte Messsignale über die Zeit einer Zelle, die einen Fehler aufweist, gemäß hier offenbarten Ausführungsformen zeigen. 6 Graphs showing exemplary measurement signals over time of a cell having an error according to embodiments disclosed herein.

7 ein Flussdiagramm eines beispielhaften Verfahrens zum Identifizieren eines Fehlers in einer Batteriezelle gemäß hier offenbarten Ausführungsformen zeigt. 7 FIG. 3 shows a flowchart of an example method of identifying a fault in a battery cell according to embodiments disclosed herein. FIG.

8 ein beispielhaftes System zum Implementieren gewisser Ausführungsformen der Systeme und Verfahren, wie hier offenbart ist, zeigen. 8th an exemplary system for implementing certain embodiments of the systems and methods as disclosed herein.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNGDETAILED DESCRIPTION

Eine detaillierte Beschreibung von Systemen und Verfahren in Übereinstimmung mit Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung ist nachfolgend vorgesehen. Während mehrere Ausführungsformen beschrieben sind, sei zu verstehen, dass die Offenbarung nicht auf irgendeine Ausführungsform beschränkt ist, sondern stattdessen zahlreiche Alternativen, Modifikationen und Äquivalente umschließt. Zusätzlich können, während zahlreiche spezifische Details in der folgenden Beschreibung dargestellt sind, um ein vollständiges Verständnis der hier offenbarten Ausführungsformen bereitzustellen, einige Ausführungsformen ohne einige oder alle dieser Details ausgeführt sein. Überdies ist für die Zwecke der Klarheit gewisses technisches Material, das im Stand der Technik bekannt ist, nicht detailliert beschrieben worden, um ein unnötiges Verschleiern der Offenbarung zu vermeiden.A detailed description of systems and methods in accordance with embodiments of the present disclosure is provided below. While several embodiments are described, it should be understood that the disclosure is not limited to any embodiment, but instead encompasses numerous alternatives, modifications, and equivalents. In addition, while numerous specific details are set forth in the following description in order to provide a thorough understanding of the embodiments disclosed herein, some embodiments may be embodied without some or all of these details. Moreover, for the purposes of clarity, certain technical material known in the art has not been described in detail to avoid unnecessarily obscuring the disclosure.

Die Ausführungsformen der Offenbarung werden am besten durch Bezugnahme auf die Zeichnungen verständlich, in denen gleiche Teile mit gleichen Bezugszeichen bezeichnet sind. Die Komponenten der offenbarten Ausführungsformen, wie hier allgemein in den Figuren beschrieben und gezeigt ist, können in einer breiten Vielzahl verschiedener Konfigurationen angeordnet und ausgelegt sein. Somit ist die folgende detaillierte Beschreibung der Ausführungsformen der Systeme und Verfahren der Offenbarung nicht dazu bestimmt, den Schutzumfang der Offenbarung, wie er beansprucht ist, zu beschränken, sondern ist lediglich repräsentativ für mögliche Ausführungsformen der Offenbarung. Zusätzlich müssen Schritte eines Verfahrens nicht notwendigerweise in einer spezifischen Reihenfolge oder sogar sequentiell ausgeführt werden, noch müssen die Schritte nur einmal ausgeführt werden, sofern es nicht anders festgelegt ist.The embodiments of the disclosure will be best understood by reference to the drawings in which like parts are designated by like reference characters. The components of the disclosed embodiments, as generally described and illustrated herein in the drawings, may be arranged and configured in a wide variety of different configurations. Thus, the following detailed description of the embodiments of the systems and methods of the disclosure is not intended to limit the scope of the disclosure as claimed, but is merely representative of possible embodiments of the disclosure. In addition, steps of a method need not necessarily be performed in a specific order or even sequentially, nor do the steps need to be executed only once, unless otherwise specified.

Die Systeme und Verfahren, wie hier offenbart ist, können die Detektion und/oder Identifikation von Fehlern (z. B. internen Fehlern) in einer Batteriezelle ermöglichen. Bei bestimmten Ausführungsformen kann eine Leerlaufspannung, die Umgebungsrauschen zugeordnet ist, an einem ersten Zellenanschluss und einem zweiten Zellenanschluss gemessen werden. Bei einigen Ausführungsformen kann die Messung der Leerlaufspannung relativ zur Erde und Instrumentenmasse schwebend ausgeführt werden. Bei gewissen Ausführungsformen kann die Referenzbatteriezelle keine Fehler enthalten oder kann alternativ gewisse Fehler enthalten, die die Leistungsfähigkeit der Batteriezelle nicht beeinträchtigen. Beispielsweise kann die Referenzbatteriezelle gewisse Fehler enthalten, die die Leistungsfähigkeit der Batteriezelle innerhalb gewisser Schwellen nicht beeinträchtigen. Es kann eine Leerlaufspannungsfrequenz für Umgebungsrauschen für eine Batteriezelle ohne Fehler oder ohne signifikante Fehler (z. B. eine Referenzprofilfrequenz), die als f(amb) bezeichnet ist, für den ersten und zweiten Anschluss ermittelt werden, wenn die Zelle Umgebungsrauschen ausgesetzt ist.The systems and methods as disclosed herein may enable the detection and / or identification of faults (eg, internal faults) in a battery cell. In certain embodiments, an open circuit voltage associated with ambient noise may be measured at a first cell terminal and a second cell terminal. In some embodiments, the measurement of the open circuit voltage may be made to float relative to the ground and instrument ground. In certain embodiments, the reference battery cell may contain no faults or, alternatively, may include certain faults that do not affect the performance of the battery cell. For example, the reference battery cell may include certain errors that do not affect the performance of the battery cell within certain thresholds. An open circuit voltage frequency for ambient noise for a battery cell may be determined for the first and second ports without errors or significant errors (eg, a reference profile frequency), referred to as f (amb), when the cell is exposed to ambient noise.

Ladungsplatten, die mit dem Ausgang eines Funktionsgenerators gekoppelt sind, können an einer ersten Seite und einer zweiten Seite der Batteriezelle angeordnet sein, wo sie einer Fehlertestung oder -abtastung ausgesetzt sind. Ein Eingangssignal mit Frequenzwobbelung (von engl.: ”frequency sweeping input signal”) kann an die leitenden Ladungsplatten angelegt werden, und Leerlaufspannungen, die dem Eingangs-Sweep-Signal zugeordnet sind, können über die Batteriezelle gemessen werden. Die Leerlaufspannungen, die dem Eingangs-Sweep-Signal zugeordnet sind, können gegenüber f(amb) verglichen werden. Beispielsweise können Leerlaufspannungen, die dem Eingangs-Sweep-Signal zugeordnet sind, gegenüber f(amb) verglichen werden, indem die Grenze von (x)anfänglich→end = f(x) – f(amb) genommen wird, wobei f(x) das Eingangs-Sweep-Signal ist, f(x)Anfang die Anfangsfrequenz des Sweep-Signals ist und f(x)end die Endfrequenz des Sweep-Signals ist. Wenn sich die Grenze f(amb) für f(x) in einer Batteriezelle ohne Fehler annähert, können sich die gemessene Leerlauffrequenz und das Umgebungsrauschen auf Null oder nahe Null summieren. Wenn jedoch ein Fehler in der Batteriezelle vorhanden ist (z. B. ein Isolationsfehler, der durch Schmutz in der Zelle bewirkt ist), kann ein derartiger Fehler eine zugeordnete Frequenz entwickeln, und die gemessene Leerlauffrequenz und das Umgebungsrauschen können sich möglicherweise nicht auf Null oder nahe Null summieren. Auf Grundlage dieses Vergleichs kann ein Fehler und/oder ein möglicher Fehler in der Batteriezelle identifiziert werden.Charge plates coupled to the output of a function generator may be disposed on a first side and a second side of the battery cell where they are subject to error testing or sampling. A frequency sweeping input signal input signal may be applied to the conductive charge plates, and open circuit voltages associated with the input sweep signal may be measured across the battery cell. The open circuit voltages associated with the input sweep signal may be compared against f (amb). For example, open circuit voltages associated with the input sweep signal may be compared against f (amb) by taking the limit of (x) initially → end = f (x) -f (amb), where f (x) the input sweep signal is f (x) start is the start frequency of the sweep signal and f (x) end is the end frequency of the sweep signal. When the limit f (amb) for f (x) in a battery cell approaches without error, the measured idle frequency and ambient noise can add up to zero or near zero. However, if there is a fault in the battery cell (eg, an insulation fault caused by debris in the cell), such fault may develop an associated frequency, and the measured idle frequency and ambient noise may not be zero or zero Totaling close to zero. Based on this comparison, a fault and / or a potential fault in the battery cell can be identified.

1 zeigt ein beispielhaftes System zum Abtasten einer Batteriezelle 100 gemäß hier offenbarten Ausführungsformen. Bei gewissen Ausführungsformen kann die Zelle 100 eine Zelle sein, die von einem HV-Batteriepaket entfernt ist, das dazu verwendet wird, elektrische Antriebsstrangkomponenten eines Fahrzeugs (z. B. wie in einem Elektro- und/oder Hybridfahrzeug) mit Leistung zu beaufschlagen. Bei weiteren Ausführungsformen kann die Zelle 100 eine in einer Niederspannungsbatterie enthaltene Zelle sein. 1 shows an exemplary system for scanning a battery cell 100 according to embodiments disclosed herein. In certain embodiments, the cell 100 a cell remote from a HV battery pack used to power electrical powertrain components of a vehicle (eg, such as in an electric and / or hybrid vehicle). In further embodiments, the cell 100 be a cell contained in a low-voltage battery.

Die Batteriezelle 100 kann eine beliebige Anzahl von Unterzellen aufweisen. Noch weiter kann die gezeigte Batteriezelle 100 eine Mehrzahl einzelner Batteriezellen (z. B. einen Zellenstapel) umfassen. Wie hier verwendet ist, kann der Begriff Zelle eine einzelne Batteriezelle und/oder eine beliebige Anzahl von Batteriezellen betreffen. Die Zelle 100 kann eine beliebige geeignete Batterietechnologie oder Kombination daraus verwenden. Geeignete Batterietechnologien können umfassen, sind jedoch nicht darauf beschränkt, Bleisäure, Nickelmetallhydrid (”NiMH”), Lithiumionen (”Li-Ion”), Li-Ionen-Polymer, Lithium-Luft, Nickel-Cadmium (”NiCad”), Bleisäure mit Ventilregulierung (”VRLA”), einschließlich absorbierte Glasmatte (”AGM”), Nickel-Zink (”NiZn”), Salzschmelze (z. B. eine ZEBRA-Batterie) und/oder dergleichen sein.The battery cell 100 may have any number of sub-cells. Still further, the battery cell shown 100 a plurality of individual battery cells (eg, a cell stack). As used herein, the term cell may refer to a single battery cell and / or any number of battery cells. The cell 100 may use any suitable battery technology or combination thereof. Suitable battery technologies may include, but are not limited to, lead acid, nickel metal hydride ("NiMH"), lithium ion ("Li-ion"), Li-ion polymer, lithium-air, nickel-cadmium ("NiCad"), lead acid Valve regulation ("VRLA"), including absorbed glass mat ("AGM"), nickel-zinc ("NiZn"), molten salt (e.g., a ZEBRA battery), and / or the like.

Wie gezeigt ist, können Anschlüsse der Zelle 100 mit einem Datensammelsystem 102 gekoppelt sein. Bei einigen Ausführungsformen kann das Datensammelsystem 102 in einer Batterie, einem Fahrzeug und/oder einem Diagnosesteuersystem enthalten sein. Das Datensammelsystem 102 kann derart konfiguriert sein, Leerlaufspannungen der Anschlüsse der Zelle 100 zu messen. Bei einigen Ausführungsformen kann das Datensammelsystem 102 derart konfiguriert sein, Differenzmessungen zwischen zwei Signalen auszuführen. Bei gewissen Ausführungsformen können die Anschlüsse der Zelle 100 mit dem Datensammelsystem 102 über ein oder mehrere optisch isolierte Spannungsmodule 104, 106 gekoppelt sein. Die optisch isolierten Spannungsmodule 104, 106 können derart konfiguriert sein, elektrisch isolierte Messungen der Leerlaufspannungen der Anschlüsse der Zelle 100 zu ermöglichen. Es sei angemerkt, dass die Anschlüsse der Zelle 100 mit dem Datensammelsystem 102 in einer Vielzahl von Wegen gekoppelt sein können, einschließlich der Verwendung einer geeigneten Verbindung, die eine elektrisch isolierte Messung zulässt.As shown, connections of the cell 100 with a data collection system 102 be coupled. In some embodiments, the data collection system 102 be contained in a battery, a vehicle and / or a diagnostic control system. The data collection system 102 may be configured such that open circuit voltages of the terminals of the cell 100 to eat. In some embodiments, the data collection system 102 configured to perform differential measurements between two signals. In certain embodiments, the terminals of the cell 100 with the data collection system 102 via one or more optically isolated voltage modules 104 . 106 be coupled. The optically isolated voltage modules 104 . 106 may be configured to provide electrically isolated measurements of the open circuit voltages of the terminals of the cell 100 to enable. It should be noted that the connections of the cell 100 with the data collection system 102 can be coupled in a variety of ways, including the use of a suitable connection that allows electrically isolated measurement.

Das Datensammelsystem 102 kann derart konfiguriert sein, eine Leerlaufspannung an jedem Zellenanschluss einer Referenzbatteriezelle, die Umgebungsrauschen zugeordnet ist, zu messen, wie oben diskutiert ist. Auf Grundlage dieser Messung kann eine Referenzprofilfrequenz, die Umgebungsrauschen der Batteriezellenanschlüsse (z. B. f(amb)) der Referenzbatterie (z. B. einer Batterie ohne Fehler oder Fehler innerhalb gewisser Schwellen) zugeordnet ist, ermittelt werden.The data collection system 102 may be configured to measure an open circuit voltage at each cell terminal of a reference battery cell associated with ambient noise, as discussed above. Based on this measurement, a reference profile frequency associated with environmental noise of the battery cell terminals (eg, f (amb)) of the reference battery (eg, a battery with no errors or errors within certain thresholds) may be determined.

Eine erste und eine zweite Ladungsplatte 108, 110 (z. B. leitende Ladungsplatten) können jeweils an einer ersten Seite und einer zweiten Seite der Batteriezelle 100 angeordnet sein. Die erste und zweite Ladungsplatte 108, 110 können mit einem Funktionsgenerator 112 gekoppelt sein. Der Funktionsgenerator 112 kann ferner mit dem Datensammelsystem 102 gekoppelt und derart konfiguriert sein, gewisse Signale an das Datensammelsystem 102 (Eingangs-Sweep-Signale und/oder Referenzumgebungsrauschsignale) zu liefern. Obwohl als separate Systeme gezeigt, können bei weiteren Ausführungsformen das Datensammelsystem 102 und der Funktionsgenerator 112 in einem einzelnen System oder einer beliebigen Kombination von Systemen enthalten sein. Bei noch weiteren Ausführungsformen können das Datensammelsystem 102 und/oder der Funktionsgenerator 112 in einer Batterie, einem Fahrzeug und/oder einem Diagnosesteuersystem enthalten sein. Ein Eingangs-Sweep-Signal kann an die Ladungsplatten 108, 110 durch den Funktionsgenerator 112 geliefert werden. Variationen in der Leerlaufspannung, die dem Eingangs-Sweep-Signal zugeordnet sind, können über die Batteriezelle 100 durch das Datensammelsystem 102 gemessen werden.A first and a second charge plate 108 . 110 (eg, conductive charge plates) may each be on a first side and a second side of the battery cell 100 be arranged. The first and second charge plate 108 . 110 can with a function generator 112 be coupled. The function generator 112 can also use the data collection system 102 coupled and configured to send certain signals to the data collection system 102 (Input sweep signals and / or reference environment noise signals). Although shown as separate systems, in other embodiments, the data collection system 102 and the function generator 112 be contained in a single system or any combination of systems. In still other embodiments, the data collection system 102 and / or the function generator 112 be contained in a battery, a vehicle and / or a diagnostic control system. An input sweep signal can be sent to the charge plates 108 . 110 through the function generator 112 to be delivered. Variations in the open circuit voltage associated with the input sweep signal may be via the battery cell 100 through the data collection system 102 be measured.

Das Datensammelsystem 102 kann eine Differenzmessung zwischen den Leerlaufspannungen, die dem Eingangs-Sweep-Signal zugeordnet sind, und einer Referenz-Leerlaufspannungsfrequenz von Umgebungsrauschen (z. B. f(amb) bereitgestellt durch den Funktionsgenerator 112) bereitstellen. Beispielsweise kann das Datensammelsystem 102 derart konfiguriert sein, eine visuelle Anzeige der Grenze von f(x)Anfang→end = f(x) – f(amb) zu berechnen und/oder bereitzustellen, wobei f(x) das Eingangs-Sweep-Signal ist, f(x)Anfang die Anfangsfrequenz des Sweep-Signals ist und f(x)end die Endfrequenz des Sweep-Signals ist. Wenn sich die Grenze zu f(amb) für f(x) in einer Batteriezelle ohne Fehler (z. B. einer Referenzbatteriezelle oder Fehler innerhalb gewisser Schwellen) annähert, können sich die gemessene Leerlauffrequenz und das Umgebungsrauschen zu Null oder nahe zu Null summieren. Wenn jedoch ein Fehler in der Batteriezelle (z. B. ein Isolationsfehler, der durch Schmutz in der Zelle bewirkt wird) vorhanden ist, kann ein derartiger Fehler eine zugeordnete Frequenz aufweisen, und demgemäß können sich die gemessene Leerlauffrequenz und die Referenzprofilfrequenz, die Umgebungsrauschen zugeordnet ist, möglicherweise nicht zu Null oder nahe zu Null aufsummieren. Auf Grundlage dieses Vergleichs kann ein Fehler und/oder ein möglicher Fehler in der Batteriezelle identifiziert werden.The data collection system 102 For example, a difference measurement between the open circuit voltages associated with the input sweep signal and a reference open circuit voltage frequency of ambient noise (eg, f (amb)) provided by the function generator 112 ) provide. For example, the data collection system 102 be configured to compute and / or provide a visual indication of the limit of f (x) start → end = f (x) -f (amb), where f (x) is the input sweep signal, f (x ) initial is the initial frequency of the sweep signal, and f (x) end is the end frequency of the sweep signal. When the limit approaches f (amb) for f (x) in a battery cell with no fault (eg, a reference battery cell or errors within certain thresholds), the measured idle frequency and ambient noise may add up to zero or close to zero. However, if there is a fault in the battery cell (eg, an insulation fault caused by debris in the cell), such a fault may have an associated frequency, and accordingly the measured idle frequency and the reference profile frequency may be associated with the ambient noise is, maybe not to zero or close to zero. Based on this comparison, a fault and / or a potential fault in the battery cell can be identified.

2 zeigt Graphen, die beispielhafte Leerlaufspannungen über die Zeit, die durch Umgebungsrauschen bewirkt werden, gemäß hier offenbarten Ausführungsformen zeigen. Wie oben diskutiert ist, kann ein Datensammelsystem derart konfiguriert sein, eine Leerlaufspannung an einem oder mehreren Zellenanschlüssen eines Referenzbatteriesystems, das Umgebungsrauschen zugeordnet ist, zu messen, wie oben diskutiert ist. Auf Grundlage dieser Messung kann eine Referenzprofilfrequenz, die Umgebungsrauschen der Batteriezellenanschlüsse (z. B. f(amb)) zugeordnet ist, ermittelt werden. Beispielsweise kann eine Umgebungsrauschleerlaufspannung, die in Verbindung mit einem ersten Anschluss (z. B. einem negativen Anschluss) einer Referenzbatteriezelle (z. B. Graph 200) gemessen ist, und eine Umgebungsrauschleerlaufspannung, die in Verbindung mit einem zweiten Anschluss (z. B. einem positiven Anschluss) einer Referenzbatteriezelle (z. B. Graph 202) gemessen ist, von einem Datensammelsystem gemessen werden. Wie gezeigt ist, kann f(amb) ein Sinussignal mit 60 Hz sein oder ungefähr ein solches sein, obwohl auch andere Referenzprofilfrequenzen möglich sind. 2 FIG. 10 is graphs showing exemplary open circuit voltages over time caused by ambient noise according to embodiments disclosed herein. FIG. As discussed above, a data collection system may be configured to measure an open circuit voltage at one or more cell terminals of a reference battery system associated with ambient noise, as discussed above. Based on this measurement, a reference profile frequency associated with ambient noise of the battery cell terminals (eg, f (amb)) may be determined. For example, ambient noise blanking voltage associated with a first terminal (eg, a negative terminal) of a reference battery cell (eg, Graph 200 ) and ambient noise blanking voltage associated with a second terminal (eg, a positive terminal) of a reference battery cell (eg, Graph 202 ) is measured by a data collection system. As shown, f (amb) may be or may be a sine wave at 60 Hz, although other reference profile frequencies are possible.

3 zeigt Graphen, die beispielhafte Spannungsmesssignale 300, 302 über die Zeit sowie ein zugeordnetes Eingangs-Sweep-Signal 304 in Übereinstimmung mit hier offenbarten Ausführungsformen zeigen. Das Messsignal 300 kann einem ersten Anschluss einer Batteriezelle zugeordnet sein, und das Messsignal 302 kann einem zweiten Anschluss einer Batteriezelle zugeordnet sein. Bei bestimmten Ausführungsformen können die Messsignale 300, 302 Differenzspannungsmesssignale gegenüber einer Referenzprofilfrequenz sein, die Umgebungsrauschen einer Batteriezelle ohne Fehler (z. B. f(amb)) zugeordnet ist. 3 Figure 4 shows graphs illustrating exemplary voltage measurement signals 300 . 302 over time as well as an associated input sweep signal 304 in accordance with embodiments disclosed herein. The measuring signal 300 may be associated with a first terminal of a battery cell, and the measurement signal 302 may be associated with a second terminal of a battery cell. In certain embodiments, the measurement signals 300 . 302 Differential voltage measuring signals to be compared to a reference profile frequency, the ambient noise of a battery cell without errors (eg, f (amb)) is assigned.

Das Eingangs-Sweep-Signal 304 kann von einer Anfangsfrequenz zu einer Endfrequenz verlaufen. Bei bestimmten Ausführungsformen kann, bevor das Eingangs-Sweep-Signal 304 eingeführt wird, eine Last über die Zellenanschlüsse angelegt werden. Beispielsweise kann eine Last von 100 mA und/oder irgendeine andere geeignete Last über die Zellenanschlüsse für eine gewisse Periode (z. B. 5 Sekunden) angelegt werden. Wie gezeigt ist, können, wenn das Eingangs-Sweep-Signal 304 zum Zeitpunkt 306 eine Frequenz erreicht, die der Referenzprofilfrequenz zugeordnet ist, die Umgebungsrauschen der Batteriezelle ohne Fehler zugeordnet ist, Differenzmesssignale 300, 302 abnehmen. Dies bedeutet, die gemessenen Leerlaufspannungssignale, die den Differenzmesssignalen 300, 302 zugeordnet sind, zusammen mit der Referenzfrequenz, die Umgebungsrauschen der Batteriezelle ohne Fehler zugeordnet ist, können sich mit der Differenzmessung auf Null oder nahezu Null aufsummieren. Mit anderen Worten kann die Referenzprofilfrequenz eine vollständige oder teilweise destruktive Interferenz mit Bezug auf das gemessene Leerlaufspannungssignal in der Differenzmessung aufweisen. Ein derartiges Messverhalten kann dazu verwendet werden, um zu ermitteln, dass die Batteriezelle, die Messsignalen 300, 302 zugeordnet ist, kein Verhalten aufweist, das einem Fehler zugeordnet ist.The input sweep signal 304 can be from an initial frequency to a final frequency. In certain embodiments, before the input sweep signal 304 a load is applied across the cell terminals. For example, a load of 100 mA and / or any other suitable load may be applied across the cell terminals for a certain period (eg, 5 seconds). As shown, when the input sweep signal 304 at the time 306 reached a frequency associated with the reference profile frequency, the ambient noise of the battery cell is assigned without errors, differential measuring signals 300 . 302 lose weight. This means the measured no-load voltage signals corresponding to the differential measurement signals 300 . 302 are assigned, together with the reference frequency, the ambient noise of the battery cell is assigned without errors, can add up with the differential measurement to zero or almost zero. In other words, the reference profile frequency may have complete or partially destructive interference with respect to the measured open circuit voltage signal in the differential measurement. Such a measurement behavior can be used to determine that the battery cell, the measurement signals 300 . 302 has no behavior associated with an error.

4 zeigt einen beispielhaften geladenen Partikelfluss in einer Batteriezelle 400 in Übereinstimmung mit hier offenbarten Ausführungsformen. Insbesondere kann der gezeigte Partikelfluss einen geladenen Partikelfluss in einer Batteriezelle 400 widerspiegeln, während gewisse Ausführungsformen der hier offenbarten Verfahren ausgeführt werden. Wie gezeigt ist, können sich, wenn ein Signal (z. B. ein DC-Signal) in die Zelle 400 (z. B. durch leitende Ladungsplatten 402, 404 oder dergleichen) getrieben wird, positiv geladene Partikel zu einer negativen Ladungsplatte neu ausrichten. 4 shows an exemplary charged particle flow in a battery cell 400 in accordance with embodiments disclosed herein. In particular, the particle flow shown can be a charged particle flow in a battery cell 400 while performing certain embodiments of the methods disclosed herein. As shown, when a signal (eg, a DC signal) may enter the cell 400 (eg through conductive charge plates 402 . 404 or the like), realign positively charged particles to a negative charge plate.

5 zeigt Graphen, die beispielhafte Messsignale 500, 502 über die Zeit einer Zelle, die keinen Fehler aufweist, in Übereinstimmung mit hier offenbarten Ausführungsformen zeigen. Das Messsignal 500 kann einem ersten Anschluss einer Batteriezelle zugeordnet sein, und das Messsignal 502 kann einem zweiten Anschluss einer Batteriezelle zugeordnet sein. Bei bestimmten Ausführungsformen können die Messsignale 500, 502 Differenzmesssignale gegenüber einer Referenzprofilfrequenz sein, die Umgebungsrauschen einer Batteriezelle ohne Fehler (z. B. f(amb)) zugeordnet ist. 5 shows graphs, the exemplary measurement signals 500 . 502 over the time of a cell having no error, in accordance with embodiments disclosed herein. The measuring signal 500 may be associated with a first terminal of a battery cell, and the measurement signal 502 may be associated with a second terminal of a battery cell. In certain embodiments, the measurement signals 500 . 502 Differential measurement signals to be compared to a reference profile frequency, the ambient noise of a battery cell without errors (eg f (amb)) is assigned.

Wie gezeigt ist, können, wenn ein Eingangs-Sweep-Signal, das Messsignalen 500, 502 zugeordnet ist, zum Zeitpunkt 504 eine Frequenz erreicht, die der Referenzprofilfrequenz zugeordnet ist, die Umgebungsrauschen der Batteriezelle ohne Fehlerzugeordnet ist, Messsignale 500, 502 abnehmen. Dies bedeutet, die gemessenen Leerlaufspannungssignale, die den Differenzmesssignalen 500, 502 zugeordnet sind, zusammen mit der Referenzprofilfrequenz der Batteriezelle ohne Fehler können sich mit der Differenzmessung auf Null oder nahezu Null summieren. Mit anderen Worten kann die Referenzprofilfrequenz eine vollständige oder teilweise destruktive Interferenz in Bezug auf das gemessene Leerlaufspannungssignal in der Differenzmessung aufweisen. Ein derartiges Messverhalten kann dazu verwendet werden, um zu ermitteln, dass die Batteriezelle, die Messsignalen 500, 502 zugeordnet ist, kein Verhalten aufweist, das einem Fehler zugeordnet ist.As shown, if an input sweep signal, the measurement signals 500 . 502 is assigned at the time 504 reaches a frequency associated with the reference profile frequency, the ambient noise of the battery cell is allocated without errors, measurement signals 500 . 502 lose weight. This means the measured no-load voltage signals corresponding to the differential measurement signals 500 . 502 are assigned, together with the reference profile frequency of the battery cell without errors can add up to zero or almost zero with the difference measurement. In other words, the reference profile frequency may have complete or partially destructive interference with respect to the measured open circuit voltage signal in the differential measurement. Such a measurement behavior can be used to determine that the battery cell, the measurement signals 500 . 502 has no behavior associated with an error.

6 zeigt Graphen, die beispielhafte Messsignale 600, 602 über die Zeit einer Zelle zeigen, die einen Fehler aufweist, in Übereinstimmung mit hier offenbarten Ausführungsformen. Das Messsignal 600 kann einem ersten Anschluss einer Batteriezelle zugeordnet sein und das Messsignal 602 kann einem zweiten Anschluss einer Batteriezelle zugeordnet sein. Bei bestimmten Ausführungsformen können Messsignale 600, 602 Differenzmesssignale gegenüber einer Referenzprofilfrequenz sein, die Umgebungsrauschen einer Referenzbatteriezelle ohne Fehler (z. B. f(amb)) zugeordnet ist. 6 shows graphs, the exemplary measurement signals 600 . 602 over the time of a cell having an error, in accordance with embodiments disclosed herein. The measuring signal 600 may be associated with a first terminal of a battery cell and the measurement signal 602 can be associated with a second terminal of a battery cell. In certain embodiments, measurement signals 600 . 602 Differential measurement signals to be compared to a reference profile frequency, the ambient noise of a reference battery cell without errors (eg f (amb)) is assigned.

Wie gezeigt ist, können, wenn ein Eingangs-Sweep-Signal, das Messsignalen 600, 602 zugeordnet ist, zum Zeitpunkt 604 eine Frequenz erreicht, die einer Referenzprofilfrequenz der Batteriezelle ohne Fehler zugeordnet ist, Messsignale 600, 602 nicht abnehmen. Beim Vergleich der Ergebnisse, die in den 3 und 5 gezeigt sind, mit den Ergebnissen, die in 6 gezeigt sind, kann angemerkt werden, dass die gemessenen Leerlaufspannungssignale, die zugeordnet sind, gemeinsam mit der Referenzprofilfrequenz der Batteriezelle ohne Fehler sich nicht auf Null oder nahezu Null summieren. Mit anderen Worten kann die Referenzprofilfrequenz keine vollständige oder teilweise destruktive Interferenz in Bezug auf das gemessene Leerlaufspannungssignal aufweisen. Die Abwesenheit einer destruktiven Interferenz kann angeben, dass die Zelle einen Fehler aufweist oder möglicherweise einen Fehler aufweist.As shown, if an input sweep signal, the measurement signals 600 . 602 is assigned at the time 604 reaches a frequency which is associated with a reference profile frequency of the battery cell without errors, measuring signals 600 . 602 do not lose weight. When comparing the results in the 3 and 5 are shown with the results in 6 2, it can be noted that the measured open circuit voltage signals that are assigned together with the reference profile frequency of the battery cell without error do not sum to zero or nearly zero. In other words, the reference profile frequency may not have complete or partially destructive interference with respect to the measured open circuit voltage signal. The absence of destructive interference may indicate that the cell has an error or may have an error.

Wie oben diskutiert ist, kann ein Fehler in einer Zelle durch die Anwesenheit eines Fremdobjekts (Schmutz) in einer Zelle bewirkt werden und kann einem bestimmten Frequenzansprechen zugeordnet sein. Demgemäß kann bei einer Differenzmessung sich ein gemessenes Leerlaufspannungssignal einer Zelle nicht mit der Differenzmessung durch eine Referenzprofilfrequenz der Batteriezelle ohne Fehler auf Null oder nahezu Null summieren. Stattdessen können die Differenzmesssignale 600, 602 eine Spitze bei der Umgebungsrauschfrequenz (z. B. eine Spitze zum Zeitpunkt 604) aufweisen, wodurch angegeben wird, dass die Zelle einen Fehler aufweist oder möglicherweise einen Fehler aufweist. Mit anderen Worten kann bei einer Zelle mit einem Fehler das Referenzprofil eine konstruktive Interferenz in Bezug auf das gemessene Leerlaufspannungssignal aufweisen.As discussed above, an error in a cell may be caused by the presence of a foreign object (dirt) in a cell and may be associated with a particular frequency response. Accordingly, in a differential measurement, a measured open circuit voltage signal of a cell can not sum to zero or nearly zero with the differential measurement by a reference profile frequency of the battery cell without error. Instead, the difference measuring signals 600 . 602 a spike at the ambient noise frequency (eg, a spike at the time 604 ) indicating that the cell has an error or possibly has an error. In other words, in a faulty cell, the reference profile may have constructive interference with the measured open circuit voltage signal.

7 zeigt ein Flussdiagramm eines beispielhaften Verfahrens 700 zum Identifizieren eines Fehlers in einer Batteriezelle in Übereinstimmung mit hier offenbarten Ausführungsformen. Bei bestimmten Ausführungsformen kann das Verfahren 700 bei der Identifizierung eines Fehlers in einer Batteriezelle verwendet werden, der durch Schmutz in der Zelle bewirkt wird, obwohl andere Typen von Fehlern ebenfalls unter Verwendung der hier offenbarten Systeme und Verfahren identifiziert werden können. Bei 702 kann das Verfahren beginnen. Bei 704 kann ein Eingangssignal über eine erste und eine zweite Ladungsplatte über eine Batteriezelle erzeugt werden. Bei anderen Ausführungsformen kann das Eingangssignal ein Eingangssignal mit Frequenzwobbelung umfassen. 7 shows a flowchart of an exemplary method 700 for identifying a fault in a battery cell in accordance with embodiments disclosed herein. In certain embodiments, the method 700 may be used in identifying a fault in a battery cell caused by debris in the cell, although other types of faults may also be identified using the systems and methods disclosed herein. at 702 The procedure can begin. at 704 For example, an input signal may be generated via a first and a second charge plate via a battery cell. In other embodiments, the input signal may include a frequency sweep input signal.

Eine Leerlaufspannung der Batteriezelle, die in Ansprechen auf das Eingangssignal erzeugt wird, kann bei 706 gemessen werden. Bei 708 kann die Leerlaufspannung, die bei 706 gemessen wird, mit einem Referenzsignal verglichen werden, das einer Referenzbatteriezelle ohne Fehler zugeordnet ist. Bei bestimmten Ausführungsformen kann das Referenzsignal ein Signal umfassen, das einer Leerlaufspannungsfrequenz von Umgebungsrauschen für eine Batteriezelle ohne Fehler oder ohne signifikante Fehler zugeordnet ist. Auf Grundlage des Vergleichs bei 708 kann ein Fehler in der Batteriezelle bei 710 identifiziert werden. Bei bestimmten Ausführungsformen kann ein Fehler in der Batteriezelle auf Grundlage einer Differenzmessung zwischen der gemessenen Leerlaufspannung, die bei 706 gemessen wird, und dem Referenzsignal identifiziert werden, das einem Umgebungsrauschen einer Referenzbatterie ohne Fehler zugeordnet ist. Beispielsweise kann, wenn das Referenzsignal keine vollständige oder teilweise destruktive Interferenz mit Bezug auf die gemessene Leerlaufspannung bei einer Frequenz des Referenzsignals aufweist, ein Fehler in der Batteriezelle identifiziert werden. Das Verfahren kann fortfahren, um bei 712 zu enden.An open circuit voltage of the battery cell, which is generated in response to the input signal, at 706 be measured. at 708 can be the open circuit voltage at 706 is compared with a reference signal associated with a reference battery cell without errors. In certain embodiments, the reference signal may include a signal associated with an open circuit voltage frequency of ambient noise for a battery cell without errors or significant errors. Based on the comparison at 708 may be an error in the battery cell 710 be identified. In certain embodiments, an error in the battery cell may be based on a difference measurement between the measured open circuit voltage, at 706 is detected, and identified the reference signal associated with an ambient noise of a reference battery without errors. For example, if the reference signal has no complete or partial destructive interference with respect to the measured open circuit voltage at a frequency of the reference signal, an error in the battery cell may be identified. The procedure can proceed to 712 to end.

8 zeigt ein beispielhaftes System 800 zur Implementierung gewisser Ausführungsformen der hier offenbarten Systeme und Verfahren. Bei gewissen Ausführungsformen kann das Computersystem 800 ein Personalcomputersystem, ein Servercomputersystem, ein Fahrzeugsteuersystem, ein Batteriesteuersystem, ein Diagnosesteuersystem und/oder irgendein anderer Typ von System oder Kombination aus Systemen sein, die zur Implementierung der offenbarten Systeme und Verfahren geeignet sind. Beispielsweise kann bei einigen Ausführungsformen das Computersystem 800 in Verbindung mit einem Implementieren einer Funktionalität eines Datensammelsystems und/oder eines Funktionsgenerators verwendet werden, wie oben beschrieben ist. 8th shows an exemplary system 800 for implementing certain embodiments of the systems and methods disclosed herein. In certain embodiments, the computer system 800 a personal computer system, a server computer system, a vehicle control system, a battery control system, a diagnostic control system and / or any other type of system or combination of systems suitable for implementing the disclosed systems and methods. For example, in some embodiments, the computer system 800 used in connection with implementing functionality of a data collection system and / or a function generator, as described above.

Wie gezeigt ist, kann das Computersystem 800 unter anderem einen oder mehrere Prozessoren 802, einen Direktzugriffsspeicher (”RAM”) 804, eine Kommunikationsschnittstelle 806, eine Nutzerschnittstelle 808 sowie ein nichtflüchtiges computerlesbares Speichermedium 810 aufweisen. Der Prozessor 802, der RAM 804, die Kommunikationsschnittstelle 806, die Nutzerschnittstelle 808 und das computerlesbare Speichermedium 810 können kommunikativ miteinander über einen gemeinsamen Datenbus 812 gekoppelt sein. Bei einigen Ausführungsformen können die verschiedenen Komponenten des Computersystems 800 unter Verwendung von Hardware, Software, Firmware und/oder irgendeiner anderen Kombination daraus implementiert sein.As shown, the computer system 800 including one or more processors 802 , a Random Access Memory ("RAM") 804 , a communication interface 806 , a user interface 808 and a non-transitory computer-readable storage medium 810 exhibit. The processor 802 , the RAM 804 , the communication interface 806 , the user interface 808 and the computer-readable storage medium 810 can communicate with each other via a common data bus 812 be coupled. In some embodiments, the various components of the computer system 800 be implemented using hardware, software, firmware, and / or any other combination thereof.

Die Nutzerschnittstelle 808 kann eine beliebige Anzahl von Vorrichtungen aufweisen, die einem Nutzer ermöglichen, mit dem Computersystem 800 zu interagieren. Beispielsweise kann die Nutzerschnittstelle 808 dazu verwendet werden, einem Nutzer eine interaktive Schnittstelle anzuzeigen. Die Nutzerschnittstelle 808 kann ein separates Schnittstellensystem sein, das kommunikativ mit dem Computersystem 800 gekoppelt ist, oder kann alternativ ein integriertes System sein, wie eine Displayschnittstelle für einen Laptop oder eine andere ähnliche Vorrichtung. Bei bestimmten Ausführungsformen kann die Nutzerschnittstelle 808 an einem Touchscreen-Display erzeugt werden. Die Nutzerschnittstelle 808 kann auch eine beliebige Anzahl anderer Eingabevorrichtungen aufweisen, einschließlich beispielsweise Tastatur, Trackball und/oder Zeigevorrichtungen.The user interface 808 can have any number of devices that enable a user with the computer system 800 to interact. For example, the user interface 808 used to display an interactive interface to a user. The user interface 808 can be a separate interface system that communicates with the computer system 800 or alternatively may be an integrated system, such as a display interface for a laptop or other similar device. In certain embodiments, the user interface may be 808 be generated on a touchscreen display. The user interface 808 may also include any number of other input devices including, for example, keyboard, trackball, and / or pointing devices.

Die Kommunikationsschnittstelle 808 kann eine beliebige Schnittstelle sein, die in der Lage ist, mit anderen Computersystemen, peripheren Vorrichtungen und/oder anderer Ausstattung zu kommunizieren, die kommunikativ mit dem Computersystem 800 gekoppelt ist. Beispielsweise kann die Kommunikationsschnittstelle 808 ermöglichen, dass das Computersystem 800 mit anderen Computersystemen kommuniziert (z. B. Computersystemen, die externen Datenbanken und/oder dem Internet zugeordnet sind), wodurch die Übertragung wie auch der Empfang von Daten von derartigen Systemen zugelassen wird. Die Kommunikationsschnittstelle 806 kann unter anderem ein Modem, ein Satellitendatenübertragungssystem, eine Ethernet-Karte und/oder irgendeine andere geeignete Vorrichtung aufweisen, die dem Computersystem 800 ermöglicht, an Datenbanken und Netzwerke anzubinden, wie LANs, MANs, WANs und das Internet. Bei gewissen Ausführungsformen kann die Kommunikationsschnittstelle 806 derart konfiguriert sein, mit einer oder mehreren Ladungsplatten zu koppeln, die in Verbindung mit den offenbarten Ausführungsformen verwendet sind.The communication interface 808 may be any interface that is capable of communicating with other computer systems, peripheral devices, and / or other devices communicatively with the computer system 800 is coupled. For example, the communication interface 808 allow the computer system 800 communicates with other computer systems (e.g., computer systems associated with external databases and / or the Internet), thereby allowing transmission as well as receipt of data from such systems. The communication interface 806 may include, but is not limited to, a modem, a satellite communication system, an Ethernet card, and / or any other suitable device associated with the computer system 800 allows to connect to databases and networks, such as LANs, MANs, WANs and the Internet. In certain embodiments, the communication interface 806 be configured to couple with one or more charge plates used in connection with the disclosed embodiments.

Der Prozessor 802 kann einen oder mehrere Allzweckprozessoren, anwendungsspezifische Prozessoren, programmierbare Mikroprozessoren, Mikrocontroller, Digitalsignalprozessoren, FPGAs, andere kundenanpassbare oder programmierbare Verarbeitungsvorrichtungen und/oder irgendwelche anderen Vorrichtungen oder Anordnung von Vorrichtungen aufweisen, die in der Lage sind, die hier offenbarten Systeme und Verfahren zu implementieren.The processor 802 may include one or more general purpose processors, application specific processors, programmable microprocessors, microcontrollers, digital signal processors, FPGAs, other customizable or programmable processing devices, and / or any other devices or arrangement of devices capable of implementing the systems and methods disclosed herein.

Der Prozessor 802 kann derart konfiguriert sein, computerlesbare Anweisungen auszuführen, die an einem nichtflüchtigen computerlesbaren Speichermedium 810 gespeichert sind. Das computerlesbare Speichermedium 810 kann andere Daten oder Informationen nach Bedarf speichern. Bei Ausführungsformen können die computerlesbaren Anweisungen computerausführbare funktionale Module 814 aufweisen. Beispielsweise können die computerlesbaren Anweisungen ein oder mehrere funktionale Module 814 aufweisen, die derart konfiguriert sind, die gesamte oder einen Teil der Funktionalität der Systeme und Verfahren, wie oben beschrieben ist, zu implementieren. Spezifische funktionale Modelle, die an einem computerlesbaren Speichermedium 810 gespeichert sein können, können ein Modul aufweisen, das derart konfiguriert ist, Datensammelverfahren (z. B. Messungen von Leerlaufspannungen und/oder dergleichen) auszuführen, und/oder ein Modul aufweisen, das derart konfiguriert ist, Funktionserzeugungsverfahren (z. B. eine Eingabe von Eingangssignalen in eine Batteriezelle über eine oder mehrere verbundene Ladungsplatten oder dergleichen) auszuführen.The processor 802 may be configured to execute computer-readable instructions attached to a non-transitory computer-readable storage medium 810 are stored. The computer-readable storage medium 810 can save other data or information as needed. In embodiments, the computer-readable instructions may be computer-executable functional modules 814 exhibit. For example, the computer-readable instructions may include one or more functional modules 814 which are configured to implement all or part of the functionality of the systems and methods described above. Specific functional models attached to a computer-readable storage medium 810 may include a module configured to perform data collection procedures (eg, measurements of open circuit voltages and / or the like) and / or comprise a module configured to provide functional generation methods (eg, an input from input signals to a battery cell via one or more connected charge plates or the like).

Die hier beschriebenen Systeme und Verfahren können unabhängig von der Programmiersprache, die dazu verwendet wird, die computerlesbaren Anweisungen zu erzeugen, und/oder irgendeinem Betriebssystem implementiert sein, das an dem Computersystem 800 arbeitet. Beispielsweise können die computerlesbaren Anweisungen in irgendeiner geeigneten Programmiersprache geschrieben sein, wobei Beispiele derselben umfassen, jedoch nicht darauf beschränkt sind, C, C++, Visual C++ und/oder Visual Basic, Java, Perl oder irgendeine andere geeignete Programmiersprache. Ferner können die computerlesbaren Anweisungen und/oder funktionalen Module in der Form einer Sammlung separater Programme oder Module und/oder eines Programmmoduls mit einem größeren Programm oder einem Anteil eines Programmmoduls vorliegen. Die Verarbeitung von Daten durch das Computersystem 800 kann in Ansprechen auf Nutzerbefehle, Ergebnisse vorhergehender Verarbeitung oder eine Anforderung durchgeführt werden, die durch eine andere Verarbeitungsmaschine gemacht wird. Es sei angemerkt, dass das Computersystem 800 ein beliebiges geeignetes Betriebssystem aufweisen kann, einschließlich beispielsweise Unix, DOS, Android, Symbian, Windows, iOS, OSX, Linux und/oder dergleichen.The systems and methods described herein may be implemented independently of the programming language used to generate the computer readable instructions and / or any operating system attached to the computer system 800 is working. For example, the computer-readable instructions may be written in any suitable programming language, examples of which include, but are not limited to, C, C ++, Visual C ++ and / or Visual Basic, Java, Perl, or any other suitable programming language. Further, the computer-readable instructions and / or functional modules may be in the form of a collection of separate programs or modules and / or a program module having a larger program or portion of a program module. The processing of data by the computer system 800 may be performed in response to user commands, results of previous processing or a request made by another processing machine. It should be noted that the computer system 800 may include any suitable operating system, including, for example, Unix, DOS, Android, Symbian, Windows, iOS, OSX, Linux, and / or the like.

Obwohl das Vorhergehende in gewissem Detail für die Zwecke der Klarheit beschrieben worden ist, sei offensichtlich, dass gewisse Änderungen und Modifikationen ohne Abweichung von den Grundsätzen davon durchgeführt werden können. Es sei angemerkt, dass viele alternative Wege zur Implementierung sowohl der Prozesse als auch Systeme, wie hier beschrieben ist, existieren. Demgemäß werden die vorliegenden Ausführungsformen als illustrativ und als nicht beschränkend betrachtet, und die Erfindung ist nicht auf die hier gegebenen Details beschränkt, sondern kann innerhalb des Schutzumfangs und innerhalb von Äquivalenten der angefügten Ansprüche modifiziert werden.Although the foregoing has been described in some detail for purposes of clarity, it is to be understood that certain changes and modifications may be made without departing from the principles thereof. It should be noted that many alternative ways of implementing both the processes and systems as described herein exist. Accordingly, the present embodiments are considered to be illustrative and not restrictive, and the invention is not limited to the details given herein, but may be modified within the scope and equivalents of the appended claims.

Die vorhergehende Beschreibung ist mit Bezug auf verschiedene Ausführungsformen beschrieben worden. Jedoch erkennt der Fachmann, dass verschiedene Modifikationen und Änderungen ohne Abweichung von dem Schutzumfang der vorliegenden Offenbarung durchgeführt werden können. Beispielsweise können verschiedene Betriebsschritte, wie auch Komponenten zur Ausführung von Betriebsschritten in alternativen Wegen abhängig von der bestimmten Anwendung oder unter Berücksichtigung einer beliebigen Anzahl von Kostenfunktionen, die dem Betrieb des Systems zugeordnet sind, implementiert sein. Demgemäß können ein oder mehrere der Schritte gelöscht, modifiziert oder mit anderen Schritten kombiniert werden. Ferner wird diese Offenbarung in einem illustrativen anstatt einem beschränkenden Sinn betrachtet, und alle derartigen Modifikationen sind als innerhalb des Schutzumfangs davon enthalten anzusehen. Gleichermaßen sind Nutzen, andere Vorteile und Lösungen für Probleme oben mit Bezug auf verschiedene Ausführungsformen beschrieben worden. Jedoch sind Nutzen, Vorteile, Lösungen für Probleme sowie jegliche(s) Element(e), die bewirken können, dass ein Nutzen, Vorteil oder eine Lösung auftritt oder ausgeprägter wird, nicht als ein kritisches, ein erforderliches oder ein wesentliches Merkmal oder ein Element zu betrachten.The foregoing description has been described with reference to various embodiments. However, those skilled in the art will recognize that various modifications and changes can be made without departing from the scope of the present disclosure. For example, various operations, as well as components for performing operations in alternative ways, may be implemented depending on the particular application or taking into account any number of cost functions associated with the operation of the system. Accordingly, one or more of the steps may be deleted, modified or combined with other steps. Furthermore, this disclosure is considered in an illustrative rather than a limiting sense, and all such modifications are to be considered as included within the scope thereof. Likewise, benefits, other advantages, and solutions to problems have been described above with respect to various embodiments. However, benefits, advantages, solutions to problems, as well as any element (s) that may cause a benefit, advantage, or solution to occur or become more pronounced, are not critical, required, or essential consider.

Wie hier verwendet ist, sind die Begriffe ”umfassen” und ”aufweisen” sowie jegliche Variation daraus dazu bestimmt, einen nicht exklusiven Einschluss abzudecken, so dass ein Prozess, ein Verfahren, ein Gegenstand oder eine Vorrichtung, die eine Liste aus Elementen umfasst, nicht nur diejenigen Elemente umschließt, sondern auch andere Elemente umfassen kann, die nicht ausdrücklich aufgelistet oder einem derartigen Prozess, Verfahren, System, Gegenstand oder Vorrichtung zu eigen sind. Auch sind, wie hier verwendet ist, die Begriffe ”gekoppelt”, ”koppeln” sowie jegliche Variation daraus bestimmt, eine physikalische Verbindung, eine elektrische Verbindung, eine magnetische Verbindung, eine optische Verbindung, eine kommunikative Verbindung, eine funktionale Verbindung und/oder irgendeine andere Verbindung abzudecken.As used herein, the terms "comprising" and "having" and any variation thereof are intended to cover a non-exclusive inclusion such that a process, method, object, or device that includes a list of elements is not includes only those elements, but may include other elements that are not expressly listed or inherent in such process, method, system, subject matter or device. Also, as used herein, the terms "coupled," "couple," and any variation thereof, are a physical compound, an electrical connection, a magnetic connection, an optical connection, a communicative connection, a functional connection, and / or any cover other connection.

Der Fachmann erkennt, dass viele Änderungen an den Details der oben beschriebenen Ausführungsformen ohne Abweichung von den zugrundeliegenden Grundsätzen der Erfindung durchgeführt werden können. Der Schutzumfang der vorliegenden Erfindung sollte daher nur durch die folgenden Ansprüche bestimmt werden.Those skilled in the art will recognize that many changes may be made in the details of the embodiments described above without departing from the basic principles of the invention. The scope of the present invention should, therefore, be determined only by the following claims.

Claims (10)

Verfahren zum Identifizieren eines Fehlers in einer Batteriezelle, wobei das Verfahren umfasst: Erzeugen eines Eingangssignals über eine erste und eine zweite Ladungsplatte, wobei die erste Ladungsplatte an einer ersten Seite der Batteriezelle angeordnet ist und die zweite Ladungsplatte an einer zweiten Seite der Batteriezelle angeordnet ist; Messen einer Leerlaufspannung der Batteriezelle; Vergleichen der gemessenen Leerlaufspannung mit einem Referenzsignal; und auf Grundlage eines Vergleichs Identifizieren, ob die Batteriezelle einen Fehler aufweist.A method of identifying a fault in a battery cell, the method comprising: Generating an input signal across a first and a second charge plate, the first charge plate disposed on a first side of the battery cell, and the second charge plate disposed on a second side of the battery cell; Measuring an open circuit voltage of the battery cell; Comparing the measured open circuit voltage with a reference signal; and based on a comparison, identify whether the battery cell is faulty. Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Eingangssignal ein Eingangssignal mit Frequenzwobbelung umfasst.The method of claim 1, wherein the input signal comprises a frequency sweep input signal. Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Referenzsignal ein Leerlaufspannungssignal aufweist, das einer Referenzbatteriezelle zugeordnet ist.The method of claim 1, wherein the reference signal comprises an open circuit voltage signal associated with a reference battery cell. Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Vergleichen ferner umfasst: Erzeugen eines Differenzmesssignals auf Grundlage der gemessenen Leerlaufspannung und des Referenzsignals.The method of claim 1, wherein the comparing further comprises: Generating a differential measurement signal based on the measured open circuit voltage and the reference signal. Verfahren nach Anspruch 4, wobei das Identifizieren, ob die Batteriezelle einen Fehler aufweist, umfasst: Ermitteln, dass das Differenzmesssignal eine destruktive Interferenz bei einer Frequenz, die dem Referenzsignal zugeordnet ist, aufweist; und auf Grundlage der Ermittlung Identifizieren, dass die Batteriezelle keinen Fehler aufweist.The method of claim 4, wherein identifying whether the battery cell is faulty comprises: Determining that the differential measurement signal has a destructive interference at a frequency associated with the reference signal; and on the basis of the determination, identify that the battery cell has no fault. Verfahren nach Anspruch 4, wobei das Identifizieren, ob die Batteriezelle einen Fehler aufweist, umfasst: Ermitteln, dass das Differenzmesssignal keine destruktive Interferenz bei einer Frequenz aufweist, die dem Referenzsignal zugeordnet ist; und auf Grundlage der Ermittlung Identifizieren, dass die Batteriezelle einen Fehler aufweist.The method of claim 4, wherein identifying whether the battery cell is faulty comprises: Determining that the differential measurement signal has no destructive interference at a frequency associated with the reference signal; and based on the determination, identifying that the battery cell is faulty. Batteriezellendiagnosesystem, umfassend: einen Funktionsgenerator, der derart konfiguriert ist, ein Eingangssignal über eine erste und eine zweite Ladungsplatte zu erzeugen, wobei die erste Ladungsplatte auf einer ersten Seite einer Batteriezelle angeordnet ist und die zweite Ladungsplatte auf einer zweiten Seite der Batteriezelle angeordnet ist; ein Datensammelsystem, das derart konfiguriert ist, eine Leerlaufspannung der Batteriezelle zu messen; und ein Steuersystem, das kommunikativ mit dem Datensammelsystem und dem Funktionsgenerator gekoppelt ist und derart konfiguriert ist, den Betrieb des Datensammelsystems und des Funktionsgenerators zu steuern, und um: die gemessene Leerlaufspannung mit einem Referenzsignal zu vergleichen, und auf Grundlage des Vergleichs zu identifizieren, ob die Batteriezelle einen Fehler aufweist.Battery cell diagnostic system, comprising: a function generator configured to generate an input signal across first and second charge plates, the first charge plate disposed on a first side of a battery cell and the second charge plate disposed on a second side of the battery cell; a data collection system configured to measure an open circuit voltage of the battery cell; and a control system communicatively coupled to the data collection system and the function generator and configured to control operation of the data collection system and the function generator, and to: to compare the measured open circuit voltage with a reference signal, and on the basis of the comparison to identify whether the battery cell has a fault. Batteriezellendiagnosesystem nach Anspruch 7, wobei der Vergleich ferner umfasst: Erzeugen eines Differenzmesssignals auf Grundlage der gemessenen Leerlaufspannung und des Referenzsignals.The battery cell diagnostic system of claim 7, wherein the comparison further comprises: Generating a differential measurement signal based on the measured open circuit voltage and the reference signal. Batteriezellendiagnosesystem nach Anspruch 8, wobei das Identifizieren, ob die Batteriezelle einen Fehler aufweist, umfasst: Ermitteln, dass das Differenzmesssignal eine destruktive Interferenz bei einer Frequenz aufweist, die dem Referenzsignal zugeordnet ist; und auf Grundlage der Ermittlung Identifizieren, dass die Batteriezelle keinen Fehler aufweist.The battery cell diagnostic system of claim 8, wherein identifying whether the battery cell is faulty comprises: Determining that the differential measurement signal has destructive interference at a frequency associated with the reference signal; and on the basis of the determination, identify that the battery cell has no fault. Batteriezellendiagnosesystem nach Anspruch 8, wobei das Identifizieren, ob die Batteriezelle einen Fehler aufweist, umfasst: Ermitteln, dass das Differenzmesssignal keine destruktive Interferenz bei einer Frequenz aufweist, die dem Referenzsignal zugeordnet ist; und auf Grundlage der Ermittlung Identifizieren, dass die Batteriezelle einen Fehler aufweist.The battery cell diagnostic system of claim 8, wherein identifying whether the battery cell is faulty comprises: Determining that the differential measurement signal has no destructive interference at a frequency associated with the reference signal; and based on the determination, identifying that the battery cell is faulty.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP3410531A1 (en) * 2017-05-31 2018-12-05 Bender GmbH & Co. KG Method and measuring arrangement for monitoring a manufacturing process of a modular voltage source
US11209493B2 (en) * 2019-06-11 2021-12-28 Volvo Car Corporation Detecting latent faults within a cell of an energy storage system

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111812516A (en) * 2019-04-11 2020-10-23 上海砺沣电子技术有限公司 Battery energy storage power station inspection robot

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2319983A1 (en) 1975-07-30 1977-02-25 METHOD AND DEVICE FOR CONTROL OF AN ACCUMULATOR BATTERY
US5963008A (en) * 1997-03-26 1999-10-05 Cordeiro; Jerome N. Method and apparatus for electroacoustic battery sonication
US20020075003A1 (en) * 2000-11-15 2002-06-20 Enrev Power Solutions, Inc. Adaptive battery charging based on battery condition
US7557540B2 (en) * 2006-01-23 2009-07-07 O2Micro International Ltd. Capacity measurement system for a battery with open circuit voltage detection
CN102116844B (en) * 2009-12-31 2014-04-09 深圳清华大学研究院 Method and device for measuring SOC of VRLA battery
CN101865945B (en) * 2010-06-11 2013-05-15 李小平 Mechanical scanning type method and device for detecting voltage of serial battery
CN102074757B (en) * 2010-12-24 2013-02-13 惠州市亿能电子有限公司 Method for estimating charge states of lithium ion battery
CN202494765U (en) * 2011-12-29 2012-10-17 天津力神电池股份有限公司 Integral tool for scanning and testing lithium ion battery

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP3410531A1 (en) * 2017-05-31 2018-12-05 Bender GmbH & Co. KG Method and measuring arrangement for monitoring a manufacturing process of a modular voltage source
US10753984B2 (en) 2017-05-31 2020-08-25 Bender Gmbh & Co. Kg Method and measurement arrangement for monitoring a production process of a modularly set-up voltage source
US11209493B2 (en) * 2019-06-11 2021-12-28 Volvo Car Corporation Detecting latent faults within a cell of an energy storage system
US11635471B2 (en) 2019-06-11 2023-04-25 Volvo Car Corporation Detecting latent faults within a cell of an energy storage system

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