DE102015121712A1

DE102015121712A1 - Method for determining the state of charge of a traction battery of a mobile work machine

Info

Publication number: DE102015121712A1
Application number: DE102015121712.0A
Authority: DE
Inventors: Joachim Hirth; Philipp Jungmann
Original assignee: Linde Material Handling GmbH
Current assignee: Linde Material Handling GmbH
Priority date: 2015-12-14
Filing date: 2015-12-14
Publication date: 2017-06-14

Abstract

Bei einem Verfahren zur Bestimmung des Ladezustands einer Traktionsbatterie einer mobilen Arbeitsmaschine bei dem durch einen Spannungssensor die Spannung (Umeasured) der Traktionsbatterie erfasst wird, aus einer Batteriekennlinie (2), die den Ladezustand als Funktion der unbelasteten Zellenspannung darstellt, ein aktueller Ladezustand (SOC) bestimmt wird, der aktuelle Ladezustand (SOC) durch einen gleitenden Mittelwertfilter (3) zu einem tatsächlichen Ladezustand (SOCAVG) berechnet wird, wird das Absinken des tatsächlichen Ladezustands (SOCAVG) durch eine virtuelle Entladerampe (5) nach unten begrenzt, die durch eine festgelegte Entladezeit bestimmt ist.In a method for determining the state of charge of a traction battery of a mobile work machine in which the tension (Umeasured) of the traction battery is detected by a voltage sensor, from a battery characteristic (2) representing the state of charge as a function of the unloaded cell voltage, a current state of charge (SOC) is determined, the current state of charge (SOC) by a moving average filter (3) is calculated to an actual state of charge (SOCAVG), the decrease of the actual state of charge (SOCAVG) by a virtual unloading ramp (5) is limited down by a fixed Discharge time is determined.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Bestimmung des Ladezustands einer Traktionsbatterie einer mobilen Arbeitsmaschine. Insbesondere betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Bestimmung des Ladezustands einer Traktionsbatterie einer mobilen Arbeitsmaschine bei dem durch einen Spannungssensor die Spannung der Traktionsbatterie erfasst wird, aus einer Batteriekennlinie, die den Ladezustand als Funktion der unbelasteten Zellenspannung darstellt, ein aktueller Ladezustand bestimmt wird, der aktuelle Ladezustand durch einen gleitenden Mittelwertfilter zu einem tatsächlichen Ladezustand berechnet wird. The invention relates to a method for determining the state of charge of a traction battery of a mobile machine. In particular, the invention relates to a method for determining the state of charge of a traction battery of a mobile work machine in which the voltage of the traction battery is detected by a voltage sensor, from a battery characteristic representing the state of charge as a function of unloaded cell voltage, a current state of charge is determined, the current state of charge is calculated by a moving average filter to an actual state of charge.

Bei batterieelektrisch betriebenen Arbeitsmaschinen, beispielsweise Flurförderzeugen, werden Traktionsbatterien benutzt, die in ein Batteriefach austauschbar eingesetzt werden. Die Traktionsbatterie kann dann im Mehrschichtbetrieb durch eine aufgeladene Traktionsbatterie ersetzt werden, sobald diese entladen ist. Als Traktionsbatterie kommen dabei überwiegend Blei-Säurebatterien oder auch eventuell in einer Blei-Geltechnologie ausgeführte Traktionsbatterien zum Einsatz. In battery-powered machines, such as industrial trucks, traction batteries are used, which are used interchangeably in a battery compartment. The traction battery can then be replaced in multi-shift operation by a supercharged traction battery as soon as it is discharged. The traction battery used is predominantly lead-acid batteries or else traction batteries that may be used in lead gel technology.

Um eine rechtzeitigen Tausch der Traktionsbatterie noch vor einer vollständigen Entladung sicherzustellen und somit die Traktionsbatterie vor einer lebensdauerverkürzenden Tiefentladung zu schützen, werden die Flurförderzeuge mit Überwachungssystemen für die Traktionsbatterie ausgestattet, die einen ausreichend genauen Ladezustand, auch bezeichnet als „State Of Charge“, abgekürzt „SOC“, bestimmen und für eine Bedienperson bzw. einen Fahrer anzeigen. To ensure a timely replacement of the traction battery even before a complete discharge and thus protect the traction battery from life-shortening deep discharge, the trucks are equipped with monitoring systems for the traction battery, a sufficiently accurate state of charge, also referred to as "State Of Charge", abbreviated " SOC ", and display for an operator or a driver.

Bekannt sind dabei Verfahren zur Erfassung des Ladezustands, die ausschließlich auf eine Spannungsmessung und eine Mittelwertbildung bzw. Filterung basieren. Da jedoch der Ladezustand einer Bleisäurebatterie sich nur relativ genau ausgehend von einer Ruhespannung ohne Belastung messen lässt, die erst nach einem gewissen Zeitablauf nach einem Belastungszustand erfassbar ist, sind solche Verfahren relativ ungenau. Flurförderzeuge werden im Betrieb immer wieder kurzfristig stark belastet und es entsteht ein entsprechend hoher Strom, der der Traktionsbatterie entnommen wird. Methods are known for detecting the state of charge, which are based exclusively on a voltage measurement and an averaging or filtering. However, since the state of charge of a lead-acid battery can only be measured relatively accurately on the basis of a no-load rest voltage which can only be detected after a certain period of time after a load condition, such methods are relatively inaccurate. Forklifts are subjected to heavy load at short notice during operation and a correspondingly high current is generated, which is taken from the traction battery.

Bekannt ist es daher, für eine genauere Erfassung des Ladezustands von Bleisäurebatterien zusätzlich Stromsensoren einzusetzen, beispielsweise Hall-Sensoren. Durch die Verwendung eines Stromsensors kann der Ladezustand durch Bildung des dynamischen Innenwiderstandes R = dU/dI und anschließende Berechnung einer virtuellen Leerlaufspannung berechnet werden. Weiterhin ist es durch den Einsatz eines Stromsensors möglich, durch ein sogenanntes Coloumb-Counting, d.h. durch Ladungszählung auf dem Wege einer Integration des Stromflusses, den Ladezustand genauer zu ermitteln entsprechend der Formel SoC (t) = 1 – ∫I(t)dt/Q mit Q als Wert für die gesamte, in der vollständig aufgeladenen Traktionsbatterie enthaltenen Ladung und I als gemessenen Strom. Dadurch kann auch bei stark wechselnden Lastsituationen, wie sie bei batterieelektrisch betriebenen Arbeitsmaschinen auftreten können, eine genaue Erfassung des Ladezustands erreicht werden, die ohne eine Strommessung bisher kaum verwirklicht werden kann. It is therefore known to use for a more accurate detection of the state of charge of lead acid batteries in addition current sensors, such as Hall sensors. By using a current sensor, the state of charge can be calculated by forming the dynamic internal resistance R = dU / dI and then calculating a virtual open circuit voltage. Furthermore, it is possible by the use of a current sensor, by a so-called coloumb counting, i. by charge counting by way of integrating the current flow, to more accurately determine the state of charge according to the formula SoC (t) = 1 - ∫I (t) dt / Q with Q as the value of the total charge contained in the fully charged traction battery and I as measured current. As a result, an accurate detection of the state of charge can be achieved even with highly variable load situations, as they can occur in battery-powered machines, which can hardly be realized without a current measurement so far.

Nachteilig an diesem Stand der Technik ist, dass die Strommessung sehr kostenintensiv ist und insbesondere die Sensoren für die Strommessung hohe Kosten verursachen. A disadvantage of this prior art is that the current measurement is very costly and in particular cause the sensors for the current measurement high costs.

Für die Bestimmung des Ladezustands ohne Strommessung ist beispielsweise aus der DE 3 634 880 A1 ein Verfahren bekannt, bei dem erfasst wird, wenn keine Last an der Traktionsbatterie anliegt und in diesen Belastungspausen die Leerlaufspannung der Blei-Säurebatterie gemessen wird, um den Ladezustand zu erfassen. For the determination of the state of charge without current measurement is for example from the DE 3 634 880 A1 a method is known in which it is detected when no load is applied to the traction battery and in these load breaks the open circuit voltage of the lead-acid battery is measured to detect the state of charge.

Weiterhin ist ein Verfahren bekannt, beispielsweise aus der DE 3 910 868 C2 , bei dem nach dem Abschalten der Bleibatterie vor dem Erreichen der Leerlaufspannung bzw. der Ruhespannung eine Kennlinie durch Beobachtung der Spannung über der Zeit erfasst wird und aus dieser Kennlinie der Ladezustand bestimmt wird. Dieses Verfahren wird somit zu Beginn von Belastungspausen durchgeführt. Furthermore, a method is known, for example from the DE 3 910 868 C2 in which, after switching off the lead-acid battery, before reaching the no-load voltage or the open-circuit voltage, a characteristic is detected by monitoring the voltage over time, and the state of charge is determined from this characteristic curve. This procedure is thus carried out at the beginning of stress breaks.

Nachteilig an diesem bekannten Stand der Technik ist, dass bei beiden Belastungspausen erforderlich sind und wenn diese nur selten auftreten, es schnell zu starken Abweichungen des angezeigten Ladezustands von einem tatsächlichen Wert kommt. A disadvantage of this known prior art is that in both load breaks are required and if they occur only rarely, it comes quickly to strong deviations of the displayed state of charge from an actual value.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Bestimmung des Ladezustands einer Traktionsbatterie einer mobilen Arbeitsmaschine zur Verfügung zu stellen, das ohne eine Messung des Stroms einen verbesserten und genaueren Wert für den Ladezustand zur Verfügung stellt. It is an object of the present invention to provide a method of determining the state of charge of a traction battery of a mobile work machine which provides an improved and more accurate state of charge value without measurement of the current.

Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren den Merkmalen des unabhängigen Patentanspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben. This object is achieved by a method the features of independent claim 1. Advantageous developments of the invention are specified in the subclaims.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass bei einem Verfahren zur Bestimmung des Ladezustands einer Traktionsbatterie einer mobilen Arbeitsmaschine bei dem durch einen Spannungssensor die Spannung der Traktionsbatterie erfasst wird, aus einer Batteriekennlinie, die den Ladezustand als Funktion der unbelasteten Zellenspannung darstellt, ein aktueller Ladezustand bestimmt wird, der aktuelle Ladezustand durch einen gleitenden Mittelwertfilter zu einem tatsächlichen Ladezustand berechnet wird, das Absinken des tatsächlichen Ladezustands durch eine virtuelle Entladerampe nach unten begrenzt wird, die durch eine festgelegte Entladezeit bestimmt ist. The object is achieved in that in a method for determining the state of charge of a traction battery of a mobile machine in which the tension of the traction battery is detected by a voltage sensor, from a battery characteristic that the state of charge as a function of unloaded Represents cell voltage, a current state of charge is determined, the current state of charge is calculated by a moving average filter to an actual state of charge, the decrease of the actual state of charge is limited by a virtual unloading ramp down, which is determined by a fixed discharge time.

Vorteilhaft wird dadurch auch bei einer starken momentanen Belastung bzw. einer sehr hohen Stromentnahme durch die Verbraucher der mobilen Arbeitsmaschine, durch die eine Zellenspannung stark einbrechen kann, verhindert, dass bei der gleitenden Mittelwertbildung es zu einem schnell abfallenden Ladezustand kommt, der dem realen SOC nicht entspricht, da die Entladung im Durchschnitt geringer ist bzw. Maximalwerte nicht überschreiten kann. Vorteilhaft kann eine erheblich genauere Bestimmung des Ladezustands erfolgen, ohne dass ein relativ teurer Stromsensor erforderlich ist. Das erfindungsgemäße Verfahren ist besonders vorteilhaft bei Blei-Säurebatterien anwendbar, kann jedoch prinzipiell auch bei anderen Batterietypen zum Einsatz kommen wie modernen Hochleistungsbatterien, beispielsweise Lithium-Ionenbatterien oder ähnlichem. Bei Untersuchungen an verschiedenen Batteriesystemen, insbesondere Blei-Säurebatterien, hat sich gezeigt, dass ein Ladezustand mit einer Genauigkeitsabweichung von weniger als 5 % in den bei der praktischen und technischen Anwendung üblichen Entladebereichen ermittelt werden kann. Die virtuelle Entladerampe entspricht dabei der Entladung pro Zeit auf Basis einer Entladezeit, die beispielsweise auf der maximalen Stromaufnahme der gesamten mobilen Arbeitsmaschine basiert und bestimmt werden kann oder der Stromaufnahme eines ihrer Verbraucher, der abgesehen von Ausnahmefällen für sich allein den im Regelfall maximalen Strombedarf der mobilen Arbeitsmaschine verursacht. Bei einem Flurförderzeug kann dies beispielsweise der Fahrantrieb sein, da abgesehen von vernachlässigbar kurzen Zeiträumen ein Hubantrieb eines Hubgerüstes nicht gleichzeitig mit einem Fahrantrieb eine maximale Leistung abrufen wird, da bei einer maximalen Hubbewegung nicht auch zugleich der Fahrantrieb maximal beschleunigt wird. Es wäre auch denkbar, gemessene Durchschnittswerte der Stromaufnahme der gesamten Arbeitsmaschine oder eines ihrer Verbraucher aus früheren Zeiträumen hier einzusetzen. Advantageously, even with a strong momentary load or a very high current drain by the consumers of the mobile work machine through which a cell voltage can strongly collapse, prevents the moving averaging it comes to a rapidly decreasing state of charge, not the real SOC corresponds because the discharge is on average lower or can not exceed maximum values. Advantageously, a considerably more accurate determination of the state of charge can take place without the need for a relatively expensive current sensor. The inventive method is particularly advantageous for lead-acid batteries applicable, but can in principle be used in other types of batteries as modern high-performance batteries, such as lithium-ion batteries or the like. In studies on various battery systems, in particular lead acid batteries, it has been found that a state of charge can be determined with an accuracy deviation of less than 5% in the usual in practical and technical applications unloading areas. The virtual unloading platform corresponds to the discharge per time based on a discharge time, which is based for example on the maximum power consumption of the entire mobile machine and can be determined or the power consumption of one of their consumers, apart from exceptional cases alone the usually maximum power requirements of the mobile Work machine caused. In an industrial truck, this can be, for example, the traction drive, since, apart from negligibly short periods of time, a lifting drive of a mast will not call for maximum power at the same time as a traction drive, since the traction drive is not maximally accelerated at the same time with a maximum lifting movement. It would also be conceivable to use measured average values of the current consumption of the entire work machine or one of its consumers from earlier periods here.

Der gleitende Mittelwertfilter kann eine Zeitkonstante von mehreren Minuten aufweisen, insbesondere 10 Minuten. The moving average filter may have a time constant of several minutes, especially 10 minutes.

Vorteilhaft kann, sobald durch die Erholung der Spannung eine Ruhephase der Entladung erkannt wird, der tatsächliche Ladezustand zu dem höheren Wert korrigiert werden. Advantageously, as soon as a rest phase of the discharge is detected by the recovery of the voltage, the actual state of charge can be corrected to the higher value.

Dies bedeutet, dass der aktuelle Rampenwert eine Entladerampe korrigiert wird. Wenn sich die mobile Arbeitsmaschine, beispielsweise ein Flurförderzeug, in einer Ruhephase befindet und kein Strom der Traktionsbatterie entnommen wird, so stellt sich nach einiger Zeit die Ruhespannung ein, aus der direkt in einer Kennlinie der Ladezustand bestimmt werden kann. Wenn daher durch einen entsprechenden Anstieg der Spannung eine solche Ruhepause erkannt wird, gegebenenfalls unter der Bedingung, dass dies für einen Mindestzeitraum eintritt, so kann der Ladezustand, entsprechend einem aktuellen Rampenwert, wieder auf einen höheren Wert nach oben korrigiert werden. This means that the current ramp value of a unloading ramp is corrected. If the mobile work machine, such as a truck, is in a rest phase and no power of the traction battery is removed, so after some time, the quiescent voltage, from which directly in a characteristic of the state of charge can be determined. If, therefore, such a rest period is recognized by a corresponding increase in the voltage, if appropriate under the condition that this occurs for a minimum period, then the state of charge, corresponding to a current ramp value, can be corrected upwards again to a higher value.

Vorteilhaft entspricht die festgelegte Entladezeit der virtuellen Entladerampe einer realen durchschnittlichen, insbesondere schnellen, Entladezeit. Advantageously, the fixed discharge time of the virtual unloading ramp corresponds to a real average, in particular fast, unloading time.

Eine durchschnittliche Entladezeit in Abhängigkeit von einer Ausgangszellenspannung bzw. einem Startwert für den Ladezustand kann leicht ermittelt werden. Aus einem solchen, sozusagen Durchschnittsverbrauch der mobilen Arbeitsmaschine kann ein unterer Grenzwert für eine Entladerampe bestimmt werden, der nicht dauerhaft unterschritten werden kann und somit den durch den gleitenden Mittelwert bestimmten Ladezustand nach unten begrenzt. Um das System vor einer Tiefentladung der Traktionsbatterie zu schützen, sollte dabei bevorzugt eine eher kürzere Entladezeit gewählt werden. An average discharge time as a function of a starting cell voltage or a start value for the state of charge can be easily determined. From such, so to speak average consumption of the mobile work machine, a lower limit for a discharge ramp can be determined, which can not be permanently undershot and thus limits the determined by the moving average charge state down. In order to protect the system from a deep discharge of the traction battery, preferably a rather shorter discharge time should be chosen.

Die festgelegte Entladezeit der virtuellen Entladerampe kann einer realen maximalen Entladezeit aller Verbraucher oder ausgewählter Verbraucher der mobilen Arbeitsmaschine entsprechen. The fixed unloading time of the virtual unloading ramp may correspond to a real maximum unloading time of all consumers or selected consumers of the mobile working machine.

Dadurch kann die bereits zuvor geschilderte virtuelle Entladerampe an einem maximalen Verbrauch ausgerichtet werden. As a result, the previously described virtual unloading ramp can be aligned to a maximum consumption.

Die Rampensteigung der virtuellen Entladerampe kann über die Kennlinie abhängig von dem Ladezustand sein. The ramp gradient of the virtual unloading ramp can be dependent on the state of charge via the characteristic curve.

Beispielsweise bei Fluss geregelten Drehstrommotoren und niedrigen Ladezuständen kann es zu einer beschleunigten Entladung kommen ebenso wie im Fall einer Batteriealterung. Daher kann das erfindungsgemäße Verfahren weiter verbessert werden, wenn die Rampensteigung in Abhängigkeit des Ladezustands variabel angepasst wird. Dabei wird in der Regel die Entladerampe bei einer niedrigeren Zellenspannung einen stärker fallenden Spannungsgradienten aufweisen, die Rampensteigung ist somit nicht konstant sondern abhängig vom Ladungszustand. Wesentlicher Vorteil dieser Abhängigkeit besteht in einer passiven Alterungserkennung der Traktionsbatterie, welche dadurch gekennzeichnet ist, dass der Rampenwert der Spannung in Last-Erholungsphasen weniger stark nach oben korrigiert wird. For example, in the case of flux-controlled three-phase motors and low charge states, an accelerated discharge can occur as well as in the case of a battery aging. Therefore, the method according to the invention can be further improved if the ramp gradient is variably adjusted as a function of the state of charge. In this case, as a rule, the unloading ramp will have a more pronounced voltage gradient at a lower cell voltage, so the ramp gradient is not constant but depends on the state of charge. The main advantage of this dependence is a passive aging detection of the traction battery, which is characterized that the ramp value of the voltage in load recovery phases is corrected upwards to a lesser extent.

Die mobile Arbeitsmaschine kann ein Flurförderzeug oder ein elektrischer Radlader sein. The mobile work machine may be an industrial truck or an electric wheel loader.

Das erfindungsgemäße Verfahren kann mit besonderem Vorteil bei einem Flurförderzeug als mobiler Arbeitsmaschine zum Einsatz kommen. Gerade Flurförderzeuge werden sehr oft als batterieelektrische Fahrzeuge betrieben, wobei eine Traktionsbatterie im Wechseleinsatz genutzt wird, indem eine entladene Traktionsbatterie gegen eine vollaufgeladene Traktionsbatterie ausgetauscht wird. Hier ist es besonders vorteilhaft und erforderlich, den Ladezustand der Traktionsbatterie richtig anzuzeigen, um einen rechtzeitigen Tausch durchführen zu können. Weiterhin sind gerade Flurförderzeugen im Verlauf ihres Stromverbrauchs hoch dynamisch. Aber auch bei anderen mobilen Arbeitsmaschinen kann das beschriebene Verfahren vorteilhaft zum Einsatz kommen, etwa bei elektrisch angetriebenen Radladern. The inventive method can be used with particular advantage in a truck as a mobile machine. Industrial trucks in particular are often operated as battery-electric vehicles, whereby a traction battery is used in the exchange insert by replacing a discharged traction battery with a fully charged traction battery. Here it is particularly advantageous and necessary to display the state of charge of the traction battery correctly in order to carry out a timely exchange can. Furthermore, especially industrial trucks are highly dynamic in the course of their power consumption. But also in other mobile machines, the described method can be advantageously used, such as electrically driven wheel loaders.

Vorteilhaft wird aus der virtuellen Entladerampe ein Spannungswert bestimmt und für die Erfassung des aktuellen Ladezustands der Maximalwert aus durch den Spannungssensor gemessener Spannung und diesem Spannungswert genommen. Advantageously, a voltage value is determined from the virtual unloading ramp and, for the detection of the current state of charge, the maximum value is taken from the voltage measured by the voltage sensor and this voltage value.

Es ist auch denkbar, das beschriebene Verfahren bei anderen Batterietypen, als Blei-Säurebatterien einzusetzen. Weiterhin ist es denkbar, das Verfahren grundsätzlich bei allen batteriebetriebenen Maschinen und Geräten einzusetzen, nicht nur allein für die hier beschriebenen mobilelektrischen Anwendungen. It is also conceivable to use the method described in other battery types, as lead-acid batteries. Furthermore, it is conceivable to use the method basically in all battery-operated machines and devices, not only for the mobile electrical applications described here.

Weitere Vorteile und Einzelheiten der Erfindung werden anhand des in der schematischen Figur dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Hierbei zeigt die Figur schematisch das erfindungsgemäße Verfahren. Further advantages and details of the invention will be explained in more detail with reference to the embodiment shown in the schematic figure. Here, the figure shows schematically the inventive method.

Eine Spannung U_measured wird von dem Spannungssensor erfasst und einer Maximalwertbestimmung 1 zugeführt, um den Spannungsmaximalwert Û zu bilden. Als Vergleichswert des Spannungsmaximalwerts Û dient ein Spannungswert U_Ramp, durch den ein zu starkes Absinken des Ladungszustands SOC_AVG als tatsächlicher Ladungszustand verhindert wird. Aus dem Maximalwert der Spannung wird anhand einer Batteriekennlinie 2 ein aktueller Ladungszustand SOC bestimmt, aus dem über einen gleitenden Mittelwertfilter 3 (Moving Average Filter) der tatsächliche Ladungszustand SOC_AVG gebildet wird. Aus dem tatsächlichen Ladungszustand SOC_AVG wird anhand einer Kennlinie 4 ein maximal zulässiger Spannungsabfall ∆U bestimmt, welcher den Gradienten einer virtuellen Entladerampe 5 vorgibt und mithilfe des bisherigen Spannungsmaximalwerts Û einen neuen Spannungswert U_Ramp. Dadurch wird durch die virtuelle Entladerampe 5 das maximale Absinken des Ladungszustands SOC_AVG begrenzt. A voltage U _measured is detected by the voltage sensor and a maximum value determination 1 supplied to form the voltage maximum value Û. As a comparison value of the voltage maximum value Û, a voltage value U _{Ramp is used} , by which an excessive decrease of the charge state SOC _AVG as the actual charge state is prevented. From the maximum value of the voltage is determined by a battery characteristic 2 a current state of charge SOC is determined from which via a moving average filter 3 (Moving Average Filter) the actual charge state SOC _{AVG is} formed. From the actual state of charge SOC _AVG is determined by a characteristic curve 4 a maximum allowable voltage drop .DELTA.U determines which gradient of a virtual unloading ramp 5 specifies and using the previous voltage maximum value Û a new voltage value U _Ramp . This is achieved by the virtual unloading ramp 5 limits the maximum decrease of the charge state SOC _AVG .

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

DE 3634880 A1 [0007]
DE 3910868 C2 [0008]

Claims

Method for determining the state of charge of a traction battery of a mobile work machine in which the voltage (U _measured ) of the traction battery is detected by a voltage _sensor , from a battery characteristic curve ( 2 ), which represents the state of charge as a function of the unloaded cell voltage, a current state of charge (SOC) is determined, the current state of charge (SOC) by a moving average filter ( 3 ) is calculated to an actual state of charge (SOC _AVG ), characterized in that the decrease of the actual state of charge (SOC _AVG ) by a virtual unloading ramp (SOC _AVG ) 5 ), which is determined by a fixed discharge time.

Method according to Claim 1, characterized in that the moving average value filter ( 3 ) has a time constant of several minutes, in particular 10 minutes.

A method according to claim 1 or 2, characterized in that as soon as a recovery phase of the discharge is detected by the recovery of the voltage, the actual state of charge (SOC _AVG ) is corrected to the higher value.

Method according to one of claims 1 to 3, characterized in that the fixed discharge time of the virtual unloading ramp ( 5 ) corresponds to a real average, in particular fast, discharge time.

Method according to one of claims 1 to 4, characterized in that the fixed discharge time of the virtual unloading ramp ( 5 ) corresponds to a real maximum discharge time of all consumers or selected consumers of the mobile work machine.

Method according to one of claims 1 to 5, characterized in that the ramp slope of the virtual unloading ramp ( 5 ) over the characteristic ( 4 ) depends on the state of charge (SOC _AVG ).

Method according to one of claims 1 to 6, characterized in that the mobile work machine is an industrial truck or an electric wheel loader.

Method according to one of claims 1 to 7, characterized in that from the virtual unloading ramp ( 5 ) a voltage value (U _Ramp ) is determined and for the detection of the current state of charge, the maximum value ( 1 ) is taken from the voltage measured by the voltage sensor (U _measured ) and this voltage value (U _ramp ).