DE102016218767B4 - Method and device for determining at least one state variable of a storage element for electrical energy - Google Patents

Method and device for determining at least one state variable of a storage element for electrical energy Download PDF

Info

Publication number
DE102016218767B4
DE102016218767B4 DE102016218767.8A DE102016218767A DE102016218767B4 DE 102016218767 B4 DE102016218767 B4 DE 102016218767B4 DE 102016218767 A DE102016218767 A DE 102016218767A DE 102016218767 B4 DE102016218767 B4 DE 102016218767B4
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
temperature
data
storage element
state variable
weather service
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
DE102016218767.8A
Other languages
German (de)
Other versions
DE102016218767A1 (en
Inventor
Gianpiero TOSO
Martin Heuser
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Volkswagen AG
Original Assignee
Volkswagen AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Volkswagen AG filed Critical Volkswagen AG
Priority to DE102016218767.8A priority Critical patent/DE102016218767B4/en
Publication of DE102016218767A1 publication Critical patent/DE102016218767A1/en
Application granted granted Critical
Publication of DE102016218767B4 publication Critical patent/DE102016218767B4/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/42Methods or arrangements for servicing or maintenance of secondary cells or secondary half-cells
    • H01M10/48Accumulators combined with arrangements for measuring, testing or indicating the condition of cells, e.g. the level or density of the electrolyte
    • H01M10/486Accumulators combined with arrangements for measuring, testing or indicating the condition of cells, e.g. the level or density of the electrolyte for measuring temperature
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/42Methods or arrangements for servicing or maintenance of secondary cells or secondary half-cells
    • H01M10/48Accumulators combined with arrangements for measuring, testing or indicating the condition of cells, e.g. the level or density of the electrolyte
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01RMEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R31/00Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
    • G01R31/36Arrangements for testing, measuring or monitoring the electrical condition of accumulators or electric batteries, e.g. capacity or state of charge [SoC]
    • G01R31/374Arrangements for testing, measuring or monitoring the electrical condition of accumulators or electric batteries, e.g. capacity or state of charge [SoC] with means for correcting the measurement for temperature or ageing
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M2220/00Batteries for particular applications
    • H01M2220/20Batteries in motive systems, e.g. vehicle, ship, plane
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10Energy storage using batteries

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)

Abstract

Verfahren zur Bestimmung mindestens einer Zustandsgröße eines Speicherelements (8) für elektrische Energie, wobei die Zustandsgröße mindestens in Abhängigkeit der Temperatur des Speicherelements (8) bestimmt wird, wobei die Temperatur kontinuierlich oder periodisch durch einen Temperatursensor (9) erfasst wird, dadurch gekennzeichnet, dass Messlücken des Temperatursensors (9) durch Daten eines Wetterdienstes (13-15) und/oder anderer Kraftfahrzeuge (51-53) gefüllt werden, die dann bei der Bestimmung der mindestens einen Zustandsgröße herangezogen werden.Method for determining at least one state variable of a storage element (8) for electrical energy, the state variable being determined at least as a function of the temperature of the storage element (8), the temperature being detected continuously or periodically by a temperature sensor (9), characterized in that Measuring gaps in the temperature sensor (9) are filled by data from a weather service (13-15) and/or other motor vehicles (51-53), which are then used to determine the at least one state variable.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Bestimmung mindestens einer Zustandsgröße eines Speicherelements für elektrische Energie.The invention relates to a method and a device for determining at least one state variable of a storage element for electrical energy.

Die Kenntnis von Zustandsgrößen einer Batterie ist äußerst wichtig, beispielsweise um Betriebsstrategien und/oder deren Austausch festzulegen. Die wichtigsten Zustandsgrößen sind dabei der Gesundheitszustand (SOH, state of health) und der Ladungszustand (SOC, state of change).Knowledge of the state variables of a battery is extremely important, for example to determine operating strategies and/or their replacement. The most important state variables are the state of health (SOH) and the state of charge (SOC).

Das Speicherelement kann dabei eine Primärbatterie, ein Akkumulator oder ein Doppelschichtkondensator sein. Ein sehr wichtiger Parameter, der die Zustandsgrößen beeinflusst, ist die Temperatur, wobei allgemein gilt, dass höhere Temperaturen die Alterung beschleunigen. Eine weitere Einflussgröße ist beispielsweise die Anzahl der Lade-/ Entladezyklen, wobei deren Einfluss bei den einzelnen Speicherelementen unterschiedlich ist. Dies kann in entsprechenden Modellen berücksichtigt werden.The storage element can be a primary battery, an accumulator or a double-layer capacitor. A very important parameter that influences the state variables is temperature, although it is generally accepted that higher temperatures accelerate aging. Another influencing factor is, for example, the number of charging/discharging cycles, although their influence varies for the individual storage elements. This can be taken into account in appropriate models.

Aus der WO 2015/185802 A1 ist ein Verfahren bekannt, wo eine zukünftige Zustandsgröße eines Speicherelements geschätzt wird. Dabei werden verschiedene Parameter wie beispielsweise die Temperatur des Speicherelements gemessen, wobei Wetterprognosen dazu benutzt werden, eine kurz- oder längerfristige Temperaturprognose vorzunehmen. Dabei ist auch offenbart, die Temperaturmessung durch die Daten eines Wetterdienstes zu ersetzen. Dies spart zwar den separaten Temperatursensor ein, allerdings reduziert dies die Genauigkeit der Bestimmung der Zustandsgröße.From the WO 2015/185802 A1 a method is known where a future state variable of a memory element is estimated. Various parameters such as the temperature of the storage element are measured, with weather forecasts being used to make a short or long-term temperature forecast. It is also disclosed that the temperature measurement can be replaced by data from a weather service. Although this saves the need for a separate temperature sensor, it reduces the accuracy of determining the state variable.

Aus der DE 10 2014 217 135 A1 ist ein alternatives Verfahren zur Bestimmung des SOH-Wertes und des SOC-Wertes bekannt. Dabei wird die Impedanz einer Batterie ermittelt, insbesondere deren Imaginärteil, und mit einem Referenzwert verglichen. Nachteilig ist der erhöhte schaltungstechnische Aufwand zur Bestimmung der Impedanz.From the DE 10 2014 217 135 A1 an alternative method for determining the SOH value and the SOC value is known. The impedance of a battery, in particular its imaginary part, is determined and compared with a reference value. The disadvantage is the increased circuitry effort required to determine the impedance.

Aus der DE 10 2010 045 514 A1 ist ein Verfahren zum Betreiben eines Kraftfahrzeugs mit einem elektrischen Energiespeicher zum Bereitstellen einer Spannung für eine elektrische Maschine des Kraftfahrzeugs bekannt, wobei der Energiespeicher eine Mehrzahl von elektrochemischen Zellen umfasst, für welche jeweils eine Klemmenspannung und/oder eine Zellentemperatur mittels jeweiligen, den elektrochemischen Zellen zugeordneten Spannungs- und/oder Temperatursensoren gemessen werden, wobei bei Ausfall eines Sensors auf Grundlage der Klemmenspannung und/oder der Zelltemperatur der dem Sensor zugeordneten Zelle auf Grundlage der Klemmenspannung und/oder Zelltemperatur wenigstens einer weiteren elektrochemischen Zelle des Energiespeichers abgeschätzt wird.From the DE 10 2010 045 514 A1 a method for operating a motor vehicle with an electrical energy storage device for providing a voltage for an electrical machine of the motor vehicle is known, wherein the energy storage device comprises a plurality of electrochemical cells, for each of which a terminal voltage and/or a cell temperature is determined by means of respective ones assigned to the electrochemical cells Voltage and / or temperature sensors are measured, whereby in the event of a sensor failure, at least one further electrochemical cell of the energy storage is estimated based on the terminal voltage and / or the cell temperature of the cell assigned to the sensor.

Aus der DE 101 39 668 A1 ist ein Verfahren zum Erzeugen von fahrtroutenbezogenen Wetter- und/oder Straßenzustandsinformationen für ein Fahrzeug mit einer Zentraleinheit bekannt, mit der die von mindestens einer externen Quelle stammende Wetterprognose-Daten über das Gebiet, in der zumindest der jeweils aktuelle Teil der Fahrtroute verläuft, und auf den aktuellen Standort des Fahrzeugs bezogene Daten über die tatsächlichen wetterbezogenen Verhältnisse im Umfeld des Kraftfahrzeugs aufgenommen werden, und mit der bei Konsistenz der Primär- und der Sekundär-Daten Informationen auf einem Display visualisiert werden.From the DE 101 39 668 A1 a method for generating route-related weather and/or road condition information for a vehicle with a central unit is known, with which the weather forecast data coming from at least one external source about the area in which at least the current part of the route runs, and on Data relating to the current location of the vehicle about the actual weather-related conditions in the area surrounding the motor vehicle are recorded, and with which information is visualized on a display if the primary and secondary data are consistent.

Aus der DE 10 2013 018 782 A1 ist ein Verfahren zum Betreiben eines Kommunikationssystems für Kraftfahrzeuge bekannt, wobei Wetterdaten mit einer Erfassungseinrichtung erfasst werden und an eine kraftfahrzeugexterne Kommunikationseinrichtung übertragen werden. Von dort werden die Wetterdaten an ein erstes Kraftfahrzeug übertragen. Das erste Kraftfahrzeug bestimmt daraus Steuersignale für eine Beleuchtungseinrichtung. Dabei umfasst das erste Kraftfahrzeug eine Sensoreinrichtung, mit der zusätzlich Wetterdaten erfasst werden, wobei die Steuersignale anhand der erfassten Wetterdaten plausibilisiert werden.From the DE 10 2013 018 782 A1 a method for operating a communication system for motor vehicles is known, wherein weather data is recorded with a recording device and transmitted to a communication device external to the motor vehicle. From there, the weather data is transmitted to a first motor vehicle. The first motor vehicle uses this to determine control signals for a lighting device. The first motor vehicle includes a sensor device with which additional weather data is recorded, the control signals being checked for plausibility based on the recorded weather data.

Ein Problem bei den Verfahren, wo die Temperatur zur Bestimmung der Zustandsgrößen verwendet wird, ist, dass für bestimmte Zeiträume Temperaturwerte nicht immer vorliegen. Beispielsweise kann es zur Reduzierung des Ruhestrombedarfs notwendig sein, die Temperaturmessungen einzustellen bzw. ein die Temperaturmessung auswertendes Steuergerät auszuschalten oder in einen Sleep-Mode zu schalten. Hierdurch entstehen Messlücken.A problem with the methods where temperature is used to determine the state variables is that temperature values are not always available for certain periods of time. For example, in order to reduce the quiescent current requirement, it may be necessary to set the temperature measurements or to switch off a control device that evaluates the temperature measurement or to switch it to sleep mode. This creates measurement gaps.

Der Erfindung liegt daher das technische Problem zugrunde, ein Verfahren zur Bestimmung mindestens einer Zustandsgröße eines Speicherelements zur Verfügung zu stellen, bei dem die Messlücken gefüllt werden. Ein weiteres technisches Problem liegt in der Schaffung einer geeigneten Vorrichtung.The invention is therefore based on the technical problem of providing a method for determining at least one state variable of a storage element in which the measurement gaps are filled. Another technical problem lies in the creation of a suitable device.

Die Lösung des technischen Problems ergibt sich durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1 sowie eine Vorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 7. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.The solution to the technical problem results from a method with the features of claim 1 and a device with the features of claim 7. Further advantageous embodiments of the invention result from the subclaims.

Das Verfahren zur Bestimmung mindestens einer Zustandsgröße eines Speicherelements für elektrische Energie ist dadurch gekennzeichnet, dass die Zustandsgröße mindestens in Abhängigkeit der Temperatur des Speicherelements bestimmt wird. Dabei wird die Temperatur kontinuierlich oder periodisch durch einen Temperatursensor erfasst, wobei Messlücken des Temperatursensors durch Daten eines Wetterdienstes und/oder anderer Kraftfahrzeuge gefüllt werden, die dann bei der Bestimmung der mindestens einen Zustandsgröße herangezogen werden. Dies erlaubt eine bessere Abschätzung der vorherrschenden Temperatur gegenüber einer Worst-Case-Abschätzung, wo beispielsweise die Messlücken mit der maximal auftretbaren Temperatur aufgefüllt werden würden. Dies wiederum führt dazu, dass der Nutzer nicht zu früh zu einem Wechsel des Speicherelements aufgefordert wird. Das Speicherelement ist dabei vorzugsweise ein elektrochemisches Speicherelement wie beispielsweise ein Li-lonen- oder ein Blei-Säure-Akkumulator.The method for determining at least one state variable of a memory element for Electrical energy is characterized in that the state variable is determined at least as a function of the temperature of the storage element. The temperature is recorded continuously or periodically by a temperature sensor, with measurement gaps in the temperature sensor being filled by data from a weather service and/or other motor vehicles, which are then used to determine the at least one state variable. This allows a better estimate of the prevailing temperature compared to a worst-case estimate, where, for example, the measurement gaps would be filled with the maximum temperature that can occur. This in turn means that the user is not asked to change the storage element too early. The storage element is preferably an electrochemical storage element such as a Li-ion or a lead-acid battery.

In einer Ausführungsform wird als Zustandsgröße der SOH-Wert bestimmt, da dieser besonders kritisch ist.In one embodiment, the SOH value is determined as the state variable since this is particularly critical.

In einer weiteren Ausführungsform werden die Daten eines Wetterdienstes und/oder von anderen Kraftfahrzeugen von einem Server zur Verfügung gestellt, der die Daten mindestens eines Wetterdienstes und/oder mindestens eines anderen Kraftfahrzeugs aufbereitet. Der Vorteil ist, dass der Server auch unterschiedliche Datenformate unterschiedlicher Wetterdienste und/oder anderer Kraftfahrzeuge einheitlich aufbereiten kann, sodass eine Abstimmung nur mit einem Server bzw. Anbieter erfolgen muss. Grundsätzlich ist aber auch eine direkte Kommunikation mit einem Wetterdienst und/oder anderen Kraftfahrzeugen möglich. Vorzugsweise wird dabei dem Server oder Wetterdienst die Position des Speicherelements mitgeteilt, der dann die zu dieser Position relevanten Temperaturdaten übermittelt.In a further embodiment, the data from a weather service and/or from other motor vehicles are made available by a server which processes the data from at least one weather service and/or at least one other motor vehicle. The advantage is that the server can also uniformly process different data formats from different weather services and/or other motor vehicles, so that coordination only has to be done with one server or provider. In principle, direct communication with a weather service and/or other motor vehicles is also possible. Preferably, the position of the storage element is communicated to the server or weather service, which then transmits the temperature data relevant to this position.

Zum Bereitstellen der Daten übermitteln andere Kraftfahrzeuge beispielsweise ihre eigenen Temperaturdaten zusammen mit einer geographischen Position periodisch an den Server. Der Server stellt diese von den anderen Kraftfahrzeugen übermittelten Temperaturdaten positionsabhängig und aufbereitet zur Verfügung.To provide the data, other motor vehicles, for example, periodically transmit their own temperature data together with a geographical position to the server. The server provides the temperature data transmitted by the other motor vehicles in a position-dependent and processed manner.

In einer weiteren Ausführungsform werden die Temperaturdaten des Wetterdienstes und/oder der anderen Kraftfahrzeuge mit einem Korrekturfaktor beaufschlagt, der mindestens von einer Bewölkung und/oder dem Sonnenstand abhängig ist. Dem liegt die Erkenntnis zugrunde, dass der Wärmeeintrag in eine Vorrichtung mit dem Speicherelement, wie beispielsweise ein Kraftfahrzeug, nicht nur von der Außentemperatur abhängt, sondern auch maßgeblich vom Sonnenstand und/oder der Bewölkung. Anschaulich heizt sich ein Kraftfahrzeug stärker auf, wenn dies ohne Schatten bei einem hohen Sonnenstand ohne Bewölkung bestrahlt wird, als bei einem tieferen Sonnenstand und/oder Bewölkung, selbst wenn die Außentemperatur im Schatten gleich ist. Dabei sei angemerkt, dass bei der Berücksichtigung der Wetterdaten vorzugsweise ebenfalls eine Worst-Case-Abschätzung durchgeführt wird. Dabei sei angenommen, dass das Speicherelement in einem Kraftfahrzeug angeordnet ist. Ist es nun aus anderen Informationen nicht möglich, den Standort genauer zu bestimmen, so könnte das Kraftfahrzeug in praller Sonne auf einem Parkplatz stehen oder aber auch in einem kühlen Parkhaus. In diesem Fall wird der schlechtere Fall, also der Parkplatz, für die Temperaturwerte herangezogen. Durch die Korrekturwerte werden dabei aber für den Temperatureintrag insbesondere Faktoren wie Bewölkung oder Niederschläge berücksichtigt. Als Ergebnis ergibt sich eine verbesserte Schätzung, die aber immer auf der sicheren Seite bleibt, d.h. der SOH-Wert wird nie zu hoch bestimmt.In a further embodiment, the temperature data from the weather service and/or the other motor vehicles are subjected to a correction factor which is dependent at least on cloud cover and/or the position of the sun. This is based on the knowledge that the heat input into a device with the storage element, such as a motor vehicle, depends not only on the outside temperature, but also significantly on the position of the sun and/or the cloudiness. Clearly, a motor vehicle heats up more when it is irradiated without shade at a high position of the sun without clouds than when the sun is at a lower position and/or clouds, even if the outside temperature is the same in the shade. It should be noted that when taking the weather data into account, a worst-case estimate is preferably also carried out. It is assumed that the storage element is arranged in a motor vehicle. If it is not possible to determine the location more precisely from other information, the motor vehicle could be parked in the blazing sun in a parking lot or in a cool parking garage. In this case, the worse case, i.e. the parking lot, is used for the temperature values. However, the correction values take factors such as cloud cover or precipitation into account for the temperature input. The result is an improved estimate, which, however, always remains on the safe side, i.e. the SOH value is never determined too high.

In einer weiteren Ausführungsform wird bei Unterschreiten mindestens eines Schwellwertes der Zustandsgröße ein Warnsignal generiert, um so den Nutzer beispielsweise auf einen bald notwendigen Wechsel hinzuweisen.In a further embodiment, if the state variable falls below at least one threshold value, a warning signal is generated in order, for example, to inform the user that a change will soon be necessary.

In einer weiteren Ausführungsform ist vorgesehen, dass zum Bereitstellen der Daten des Wetterdienstes und/oder der anderen Kraftfahrzeuge für einen Zeitbereich eine Übereinstimmung von zuletzt von dem Temperatursensor erfassten Temperaturen mit Temperaturdaten des Wetterdienstes und/oder der anderen Kraftfahrzeuge überprüft wird. Hierzu werden Temperaturdaten für einen Zeitraum vor dem zuletzt erfassten Messwert mit den Daten des Wetterdienstes und/oder der anderen Kraftfahrzeuge in der Umgebung abgeglichen. Im Anschluss an den Abgleich werden für den Zeitraum, in dem die Messlücken des Temperatursensors vorliegen, die Daten des Wetterdienstes und/oder des anderen Kraftfahrzeugs verwendet, bei dem die Übereinstimmung der Werte im Zeitraum vor dem zuletzt erfassten Messwert am größten ist. Der Vorteil ist, dass hierdurch Daten zum Füllen der Messlücken verwendet werden, welche den realen Zustand des Speicherelements am besten abbilden bzw. schätzen. Auf diese Weise werden Effekte, wie beispielsweise eine Sonneneinstrahlung oder eine Abschattung, welche sich allein aus einer Position nicht ableiten lassen, verbessert berücksichtigt.In a further embodiment it is provided that in order to provide the data from the weather service and/or the other motor vehicles for a time range, a correspondence between temperatures last recorded by the temperature sensor and temperature data from the weather service and/or the other motor vehicles is checked. For this purpose, temperature data for a period before the last measured value recorded is compared with the data from the weather service and/or other motor vehicles in the area. Following the comparison, the data from the weather service and/or the other motor vehicle are used for the period in which the measurement gaps in the temperature sensor exist, for which the agreement of the values is greatest in the period before the last measured value recorded. The advantage is that data is used to fill the measurement gaps, which best represent or estimate the real state of the storage element. In this way, effects such as solar radiation or shading, which cannot be derived from one position alone, are better taken into account.

Die Vorrichtung zur Bestimmung mindestens einer Zustandsgröße eines Speicherelements für elektrische Energie umfasst mindestens ein Steuergerät, mindestens ein Speicherelement für elektrische Energie und mindestens einen Temperatursensor, wobei der Temperatursensor derart ausgebildet ist, die Temperatur des Speicherelements kontinuierlich oder periodisch zu erfassen, wobei das Steuergerät derart ausgebildet ist, mindestens anhand der erfassten Temperatur die Zustandsgröße des Speicherelements zu bestimmen. Das Steuergerät ist dabei derart ausgebildet, Messlücken des Temperatursensors durch Daten eines Wetterdienstes und/oder anderer Kraftfahrzeuge zu füllen, die dann bei der Bestimmung der mindestens einen Zustandsgröße herangezogen werden.The device for determining at least one state variable of a storage element for electrical energy comprises at least one control device, at least one storage element for electrical energy and at least one temperature sensor, the temperature sensor being designed in this way is to record the temperature of the storage element continuously or periodically, the control device being designed to determine the state variable of the storage element at least based on the detected temperature. The control unit is designed to fill measurement gaps in the temperature sensor with data from a weather service and/or other motor vehicles, which are then used to determine the at least one state variable.

In einer Ausführungsform ist die Zustandsgröße der SOH-Wert des Speicherelements.In one embodiment, the state variable is the SOH value of the storage element.

In einer weiteren Ausführungsform weist die Vorrichtung eine Luftschnittstelle auf, die derart ausgebildet ist, eine Kommunikationsverbindung zu einem Wetterdienst oder einem Server aufzubauen, wobei der Server aufbereitete Daten mindestens eines Wetterdienstes und/oder mindestens eines anderen Kraftfahrzeugs zur Verfügung stellt.In a further embodiment, the device has an air interface which is designed to establish a communication connection to a weather service or a server, the server making available processed data from at least one weather service and/or at least one other motor vehicle.

In einer weiteren Ausführungsform ist die Steuerung derart ausgebildet, zuletzt erfasste Temperaturen des Temperatursensors über die Luftschnittstelle an den Server zu übermitteln. Beispielsweise werden für einen vorbestimmten Zeitraum vor dem zuletzt erfassten Messwert Temperaturen an den Server übermittelt. Mittels der übermittelten zuletzt erfassten Temperaturen des Temperatursensors kann der Server dann einen Abgleich mit von anderen Kraftfahrzeugen bereitgestellten Temperaturdaten durchführen. Zum Füllen der sich an die zuletzt erfassten Temperaturen anschließenden Messlücken werden dann vom Server Daten desjenigen anderen Kraftfahrzeugs bereitgestellt, bei dem sich die beste Übereinstimmung für die Temperaturen im vorbestimmten Zeitraum ergibt. Der Vorteil ist, dass hierdurch Daten zum Füllen der Messlücken verwendet werden, welche den realen Zustand des Speicherelements am besten abbilden bzw. schätzen. Auf diese Weise werden Effekte, wie beispielsweise eine Sonneneinstrahlung oder eine Abschattung, welche sich allein aus einer Position nicht ableiten lassen, verbessert berücksichtigt.In a further embodiment, the controller is designed to transmit the last recorded temperatures of the temperature sensor to the server via the air interface. For example, temperatures are transmitted to the server for a predetermined period of time before the last measured value recorded. Using the last recorded temperatures transmitted by the temperature sensor, the server can then carry out a comparison with temperature data provided by other motor vehicles. In order to fill the measurement gaps following the most recently recorded temperatures, the server then provides data from the other motor vehicle that results in the best match for the temperatures in the predetermined period of time. The advantage is that data is used to fill the measurement gaps, which best represent or estimate the real state of the storage element. In this way, effects such as solar radiation or shading, which cannot be derived from one position alone, are better taken into account.

In einer weiteren Ausführungsform weist die Vorrichtung eine Positionsbestimmungseinrichtung auf. Hierdurch kann die Vorrichtung die Wetterdaten auf seine konkrete Position abfragen, was die Genauigkeit der Temperaturschätzung für die Messlücken weiter steigert. Die Positionsbestimmungseinrichtung ist beispielsweise eine satellitengestützte Positionsbestimmungseinrichtung.In a further embodiment, the device has a position determining device. This allows the device to query the weather data for its specific position, which further increases the accuracy of the temperature estimate for the measurement gaps. The position determination device is, for example, a satellite-based position determination device.

Ferner kann die konkrete Position an den Server übermittelt werden, welcher auf Grundlage der übermittelten Position Daten anderer Kraftfahrzeuge ermittelt, welche sich in der Umgebung der konkreten Position befinden oder befunden haben.Furthermore, the specific position can be transmitted to the server, which, based on the transmitted position, determines data from other motor vehicles that are or have been in the vicinity of the specific position.

In einer weiteren Ausführungsform ist das Steuergerät derart ausgebildet, in Abhängigkeit der bestimmten Zustandsgrößen ein Warnsignal zu generieren. Beispielseise wird der Nutzer über das Warnsignal informiert, dass der SOH-Wert einen Schwellwert unterschritten hat und ein Wechsel des Speicherelements zweckmäßig ist. Dieses Warnsignal kann lokal optisch und/oder akustisch ausgegeben werden und/oder an ein Endgerät des Nutzers übertragen werden, beispielsweise an ein Smart-Phone.In a further embodiment, the control device is designed to generate a warning signal depending on the specific state variables. For example, the user is informed via the warning signal that the SOH value has fallen below a threshold value and it is advisable to change the storage element. This warning signal can be output locally optically and/or acoustically and/or transmitted to a user's end device, for example a smart phone.

Ein bevorzugtes Anwendungsgebiet ist der Einsatz in einem Kraftfahrzeug, wobei ein weiteres bevorzugtes Anwendungsgebiet eine Vorrichtung zur Absetzung eines automatischen Notrufsignals ist.A preferred area of application is use in a motor vehicle, with another preferred area of application being a device for sending an automatic emergency call signal.

Nachfolgend wird die Erfindung anhand bevorzugter Ausführungsbeispiele unter Bezugnahme auf die Figuren näher erläutert. Hierbei zeigen:

  • 1 ein schematisches Blockschaltbild eines Kraftfahrzeugbordnetzes mit einem externen Server, externen Wetterdiensten und/oder anderen Kraftfahrzeugen;
  • 2 ein schematisches Ablaufdiagramm zur SOH-Ermittlung im Anschluss an einen Sleep-Mode oder einen ausgeschalteten Zustand des Steuergeräts;
  • 3 ein schematisches Ablaufdiagramm zum Erstellen von regionalen Temperaturdaten für unterschiedliche Abstellsituationen eines Kraftfahrzeugs;
  • 4 eine schematische Karte zur Verdeutlichung des Bereitstellens von nach geographischen Regionen geordneten Temperaturdaten anderer Kraftfahrzeuge.
The invention is explained in more detail below using preferred exemplary embodiments with reference to the figures. Show here:
  • 1 a schematic block diagram of a motor vehicle electrical system with an external server, external weather services and/or other motor vehicles;
  • 2 a schematic flowchart for SOH determination following a sleep mode or a switched-off state of the control unit;
  • 3 a schematic flow chart for creating regional temperature data for different parking situations of a motor vehicle;
  • 4 a schematic map to illustrate the provision of temperature data from other motor vehicles organized by geographical region.

In 1 ist ein Kraftfahrzeugbordnetz 1 dargestellt, das eine Bordnetzbatterie 2 sowie Verbraucher 3 aufweist. Weiter weist das Bordnetzmehrere Steuergeräte 4-6 auf, die über eine Busleitung 7 miteinander datentechnisch verbunden sind, wobei die Versorgungsspannung der Steuergeräte 4-6 durch die Bordnetzbatterie 2 zur Verfügung gestellt wird. Das Steuergerät 4 weist darüber hinaus ein lokales Speicherelement 8 für elektrische Energie auf. Dem Speicherelement 8 ist lokal ein Temperatursensor 9 zugeordnet, der Temperaturdaten des Speicherelements 8 kontinuierlich oder periodisch an das Steuergerät 4 übermittelt. Das Steuergerät 4 weist zusätzlich eine Positionsbestimmungseinrichtung 10 auf, die beispielsweise als GPS-Empfänger ausgebildet ist. Weiter ist das Steuergerät 4 mit einer Luftschnittstelle 11 ausgebildet. Das Steuergerät 4 überwacht dabei auch Lade- und Entladevorgänge des Speicherelements 8. Steuergerät 4, Temperatursensor 9 und Speicherelement 8 bilden dabei eine Vorrichtung 20 zur Bestimmung einer Zustandsgröße des Speicherelements 8. Über die Luftschnittstelle 11 kann dabei das Steuergerät 4 eine Datenverbindung zu einem externen Server 12 aufbauen, der ebenfalls über Luftschnittstellen mit Wetterdiensten 13-15 und/oder anderen Kraftfahrzeugen 51-53 in der Umgebung in Verbindung steht. Die Verbindung zwischen den Wetterdiensten 13-15 und dem Server 12 kann dabei aber auch leitungsgebunden sein.In 1 a motor vehicle electrical system 1 is shown, which has an electrical system battery 2 and consumers 3. Furthermore, the vehicle electrical system has several control devices 4-6, which are connected to one another for data purposes via a bus line 7, the supply voltage of the control devices 4-6 being provided by the vehicle electrical system battery 2. The control device 4 also has a local storage element 8 for electrical energy. A temperature sensor 9 is locally assigned to the storage element 8 and transmits temperature data from the storage element 8 continuously or periodically to the control unit 4. The control device 4 additionally has a position determination device 10, which is designed, for example, as a GPS receiver. The control device 4 is also designed with an air interface 11. The control unit 4 also monitors the charging and discharging processes of the storage element 8. Control unit 4, temperature sensor 9 and storage element 8 form a device 20 for determining a state variable of the storage element 8. Via the air interface 11, the control device 4 can establish a data connection to an external server 12, which also communicates via air interfaces with weather services 13-15 and/or other motor vehicles 51- 53 in the area is connected. The connection between the weather services 13-15 and the server 12 can also be wired.

Das Steuergerät 4 dient dazu, im Falle eines Unfalls ein automatisches Notrufsignal abzusetzen. Damit dies auch noch erfolgen kann, falls es aufgrund des Unfalls zu einem Einbruch der Versorgungsspannung des Kraftfahrzeugbordnetzes 1 kommt, weist das Steuergerät 4 das Speicherelement 8 auf, das genug Energie für diesen Notruf zur Verfügung stellt.The control unit 4 is used to send an automatic emergency call signal in the event of an accident. So that this can still take place if the supply voltage of the vehicle electrical system 1 drops due to the accident, the control unit 4 has the storage element 8, which provides enough energy for this emergency call.

Daher muss insbesondere der SOH-Wert des Speicherelements 8 überwacht werden, damit ein zu stark gealtertes Speicherelement 8 rechtzeitig ausgetauscht werden kann. Hierzu wertet das Steuergerät 4 die Temperaturmessung und die Entlade-/Ladezyklen und/oder den Lade- und Entladestrom des Speicherelements 8 aus, um daraus den SOH-Wert zu bestimmen.Therefore, the SOH value of the storage element 8 in particular must be monitored so that a storage element 8 that is too aged can be replaced in a timely manner. For this purpose, the control unit 4 evaluates the temperature measurement and the discharge/charge cycles and/or the charge and discharge current of the storage element 8 in order to determine the SOH value.

Zur Begrenzung des Ruhestromverbrauchs ist es bekannt, in bestimmten Situationen Steuergeräte in einem Sleep-Mode zu schalten oder ganz auszuschalten. In einem solchen Fall kann das Steuergerät 4 nicht die aktuellen Temperaturwerte auswerten, selbst wenn der Temperatursensor 9 aktiv wäre, d.h. dass während dieser Phasen Messlücken bei der Auswertung des SOH-Wertes auftreten. Diese Messlücken müssen gefüllt werden, da das Speicherelement 8 auch während dieser Phasen in Abhängigkeit von der Temperatur altert. In order to limit the quiescent current consumption, it is known to switch control devices into sleep mode or switch them off completely in certain situations. In such a case, the control unit 4 cannot evaluate the current temperature values, even if the temperature sensor 9 were active, i.e. measurement gaps occur in the evaluation of the SOH value during these phases. These measurement gaps must be filled because the storage element 8 also ages depending on the temperature during these phases.

Hierzu greift das Steuergerät 4 auf Daten eines Wetterdienstes 13-15 zurück, nachdem das Steuergerät 4 beispielsweise wieder aufgeweckt oder eingeschaltet wurde. Das Steuergerät 4 sendet dann eine Anfrage an den Server 12, wobei die Anfrage die Position des Kraftfahrzeugs sowie den betreffenden Zeitraum beinhaltet, für den Messlücken bei der Temperaturmessung bestehen. Der Server 12 bereitet dann die für die Position relevanten Wetterdaten auf. Dabei schätzt der Server 12 ab, was für Temperaturen in dem Kraftfahrzeug (und somit auch für das Speicherelement) aufgetreten sind, wozu neben der Außentemperatur auch Sonnenstand und Bewölkung berücksichtigt werden. Dabei geht der Server 12 von dem Worst-Case-Szenario aus, dass das Kraftfahrzeug direkt von der Sonne bestrahlt wurde. Die so geschätzten Temperaturwerte werden an die Luftschnittstelle 11 übertragen und im Steuergerät 4 für die Bestimmung des SOH-Wertes herangezogen.For this purpose, the control device 4 accesses data from a weather service 13-15 after the control device 4 has been woken up or switched on again, for example. The control unit 4 then sends a request to the server 12, the request containing the position of the motor vehicle and the relevant period for which there are measurement gaps in the temperature measurement. The server 12 then prepares the weather data relevant to the position. The server 12 estimates what temperatures have occurred in the motor vehicle (and thus also for the storage element), for which purpose, in addition to the outside temperature, the position of the sun and cloud cover are also taken into account. The server 12 assumes the worst-case scenario that the motor vehicle was directly irradiated by the sun. The temperature values estimated in this way are transmitted to the air interface 11 and used in the control unit 4 to determine the SOH value.

Alternativ oder zusätzlich ermittelt der Server 12 anhand der Position des Kraftfahrzeugs Daten anderer Kraftfahrzeuge 51-53, welche sich in der Umgebung des Kraftfahrzeugs befinden oder befunden haben. Anschließend werden die Daten der anderen Kraftfahrzeuge 51-53 in der Umgebung für den betreffenden Zeitraum über die Luftschnittstelle 11 an die Vorrichtung 20 übertragen und im Steuergerät 4 für die Bestimmung des SOH-Wertes herangezogen. Die Daten der anderen Kraftfahrzeuge 51-53 können hierbei auch bereits aufbereitet oder gemittelt zur Verfügung gestellt werden.Alternatively or additionally, the server 12 uses the position of the motor vehicle to determine data from other motor vehicles 51-53 that are or have been in the vicinity of the motor vehicle. The data from the other motor vehicles 51-53 in the area for the relevant period of time are then transmitted to the device 20 via the air interface 11 and used in the control unit 4 to determine the SOH value. The data from the other motor vehicles 51-53 can also be made available in prepared or averaged form.

Dabei sei angemerkt, dass die Positionsbestimmungseinrichtung 10 nicht im Steuergerät 4 selbst angeordnet sein muss, sondern die Daten auch über die Busleitung 7 an das Steuergerät 4 übermitteln kann. Des Weiteren kann der Temperatursensor 9 auch an einer von dem Speicherelement 8 entfernten Stelle angeordnet sein, wobei dann durch entsprechende Korrekturwerte von der Temperatur am Messort auf die Temperatur am Speicherelement 8 geschlossen wird.It should be noted that the position determining device 10 does not have to be arranged in the control device 4 itself, but can also transmit the data to the control device 4 via the bus line 7. Furthermore, the temperature sensor 9 can also be arranged at a location remote from the storage element 8, in which case the temperature at the storage element 8 is then inferred from the temperature at the measuring location using appropriate correction values.

Bevorzugt werden zusätzlich zu der Position des Kraftfahrzeugs für einen vorbestimmten Zeitraum, der vor dem Anfang des Sleep-Modes oder des Ausschaltens liegt, erfasste Temperaturen an den Server 12 übermittelt. Der Server 12 verwendet diese übermittelten Temperaturen zum Abgleichen mit für denselben vorbestimmten Zeitraum von den anderen Kraftfahrzeugen 51-53 bereitgestellten Daten. Auf Grundlage dieses Abgleichs werden dann für den betreffenden Zeitraum (Sleep-Mode oder ausgeschaltetes Steuergerät) die Daten desjenigen anderen Kraftfahrzeugs 51-53 ausgewählt und übertragen, bei dem der Abgleich die größte Übereinstimmung ergeben hat. Der Vorteil ist, dass hierdurch solche Daten zum Füllen der Messlücken verwendet werden, die den realen Zustand des Speicherelements am besten abbilden, weil das entsprechende andere Kraftfahrzeug 51-53 beispielsweise denselben oder einen ähnlichen Zustand (Sonneneinstrahlung, Abschattung etc.) aufweist. Auf diese Weise werden Effekte, welche sich allein aus einer Position nicht ableiten lassen, verbessert berücksichtigt.Preferably, in addition to the position of the motor vehicle, temperatures recorded for a predetermined period of time before the start of sleep mode or switching off are transmitted to the server 12. The server 12 uses these transmitted temperatures to compare with data provided by the other motor vehicles 51-53 for the same predetermined period of time. On the basis of this comparison, the data of the other motor vehicle 51-53 for which the comparison resulted in the greatest agreement is then selected and transmitted for the relevant period (sleep mode or switched off control unit). The advantage is that this data is used to fill the measurement gaps, which best represents the real state of the storage element, because the corresponding other motor vehicle 51-53, for example, has the same or a similar state (sunlight, shading, etc.). In this way, effects that cannot be derived from one position alone are better taken into account.

In 2 ist ein schematisches Ablaufdiagramm zur SOH-Ermittlung im Anschluss an einen Sleep-Mode oder einen ausgeschalteten Zustand des Steuergeräts dargestellt. Hierbei ist gezeigt, wie das Steuergerät, das Temperaturdaten zum Füllen der Messlücken benötigt, mit dem Server zusammenwirkt.In 2 A schematic flowchart for determining SOH following a sleep mode or a switched-off state of the control unit is shown. This shows how the control device, which requires temperature data to fill the measurement gaps, interacts with the server.

Der Ablauf wird im ersten Ablaufschritt 100 durch das Aufwachen des Steuergeräts gestartet. Sodann vergleicht das Steuergerät im nachfolgenden Ablaufschritt 101 eine aktuelle Systemzeit mit einer zuletzt erfassten Zeit und überprüft im Ablaufschritt 102 anschließend, ob ein Zeitraum vorliegt, in dem keine Temperaturdaten zur Verfügung stehen. Ist dies nicht der Fall, so berechnet das Steuergerät den SOH im Ablaufschritt 103 anhand bauteilspezifischer Modelle und aktualisiert im Ablaufschritt 104 den SOH-Wert.The process is started in the first process step 100 by waking up the control device. The control device then compares in the subsequent step 101 a current system time with a last recorded time and then checks in the step 102 whether there is a period in which no temperature data is available. If this is not the case, the control unit calculates the SOH in step 103 using component-specific models and updates the SOH value in step 104.

Das Steuergerät ermittelt aus aufgezeichneten Positionen einen Abstellort und einen Abstellzeitpunkt, an denen die letzte Positionsänderung stattgefunden hat. Abstellort und Abstellzeitpunkt werden auf diese Weise im Ablaufschritt 105 festgelegt. Für den Zeitraum vom Abstellen bis zur zuletzt erfassten Temperatur wird anschließend im Schritt 106 ein Temperaturverlauf von Temperaturen erstellt. Die Anfrage wird im Schritt 107 von dem Steuergerät erstellt. Die Anfrage enthält Informationen über den Abstellort, eine Anfangszeit und eine Endzeit des nichterfassten Zeitraums, sowie den Temperaturverlauf der erfassten Temperaturen für den zuletzt erfassten Zeitraum. Die Anfrage wird im Schritt 108 an einen Server gesendet.The control unit uses recorded positions to determine a parking location and a parking time at which the last position change took place. The parking location and time of parking are determined in this way in step 105. A temperature curve of temperatures is then created in step 106 for the period from switching off to the last recorded temperature. The request is created by the control unit in step 107. The request contains information about the storage location, a start time and an end time of the non-recorded period, as well as the temperature history of the recorded temperatures for the last recorded period. The request is sent to a server in step 108.

Der Server empfängt im Schritt 109 die Anfrage und vergleicht den übermittelten Temperaturverlauf des anfragenden Steuergeräts im Schritt 110 mit den Temperaturverläufen von in örtlicher und zeitlicher Nähe befindlichen anderen Kraftfahrzeugen, wobei auf von den anderen Kraftfahrzeugen übermittelte und aufgezeichnete Temperaturdaten 111 zurückgegriffen wird.The server receives the request in step 109 and compares the transmitted temperature curve of the requesting control device in step 110 with the temperature curves of other motor vehicles located in the same location and time, using temperature data 111 transmitted and recorded by the other motor vehicles.

Handelt es sich um einen Temperaturverlauf von mehreren Stunden bis Tagen, kann dieser Vergleich Aufschluss über die Abstellsituation des Fahrzeugs geben. Endet der zuletzt erfasste Zeitraum jedoch bereits kurz nach Abstellen des Kraftfahrzeugs (z.B. weil die Batterie des Kraftfahrzeugs sofort abgetrennt wird), kann keine zuverlässige Einschätzung der Abstellsituation getroffen werden. Hier lautet die konservative Annahme dann: Abstellsituation bei Sonneneinstrahlung.If the temperature varies over several hours or days, this comparison can provide information about the parking situation of the vehicle. However, if the last recorded period ends shortly after the vehicle is parked (e.g. because the vehicle's battery is immediately disconnected), no reliable assessment of the parking situation can be made. The conservative assumption here is: parking situation with solar radiation.

Der Server generiert nun für die Abstellsituation und den nichterfassten Abstellzeitraum im Schritt 112 eine Datei mit Ersatzdaten, die zuvor aus den Temperaturdaten der sich in örtlicher Nähe befindlichen anderen Kraftfahrzeugen berechnet wurden. Der Server beantwortet die Anfrage des Steuergeräts schließlich, indem es die Datei mit Ersatztemperaturdaten im Ablaufschritt 113 zurücksendet.The server now generates a file with replacement data for the parking situation and the non-recorded parking period in step 112, which was previously calculated from the temperature data of the other motor vehicles in the local area. The server finally answers the control device's request by sending back the file with replacement temperature data in step 113.

Das Steuergerät empfängt diese Datei im Schritt 114 und nutzt die so erhaltenen Temperaturdaten im Schritt 103 zur Ermittlung des SOH-Wertes im nichterfassten Zeitraum auf Grundlage von bauelementespezifischen Modellen. Anschließend wird der SOH-Wert im Schritt 104 aktualisiert.The control device receives this file in step 114 and uses the temperature data thus obtained in step 103 to determine the SOH value in the non-recorded period on the basis of component-specific models. The SOH value is then updated in step 104.

Voraussetzung für das Bereitstellen von Ersatztemperaturdaten ist die Existenz geeigneter Temperaturdaten auf der Server-Seite. In 3 ist ein schematisches Ablaufdiagramm zum Erstellen von regionalen Temperaturdaten für unterschiedliche Abstellsituationen eines Kraftfahrzeugs gezeigt.The prerequisite for providing replacement temperature data is the existence of suitable temperature data on the server side. In 3 a schematic flowchart for creating regional temperature data for different parking situations of a motor vehicle is shown.

Im Ablaufschritt 200 wird ein Steuergerät aufgeweckt, beispielsweise indem festgestellt wird, dass die Zündung des Kraftfahrzeugs eingeschaltet wird. Im Ablaufschritt 201 überprüft das Steuergerät die Standzeit und überprüft im Ablaufschritt 202, ob das Fahrzeug nach einer Abstellzeit von beispielsweise mindestens einer Stunde erstmals bewegt wird. Ist dies der Fall, erstellt das Steuergerät im Ablaufschritt 203 einen Temperaturdatensatz vom Abstellzeitpunkt bis zum Zeitpunkt der Zündung, wobei der Temperaturdatensatz die zuletzt erfassten Temperaturwerte mit Zeitstempeln und einem Abstellort umfasst. Anschließend erstellt das Steuergerät im Ablaufschritt 204 eine Nachricht an den Server, welche den Abstellort und diesen Temperaturdatensatz umfasst. Im Ablaufschritt 205 wird die Nachricht an den Server übermittelt.In step 200, a control device is woken up, for example by determining that the ignition of the motor vehicle is switched on. In step 201, the control unit checks the idle time and, in step 202, checks whether the vehicle is being moved for the first time after a parking period of, for example, at least one hour. If this is the case, in step 203 the control unit creates a temperature data record from the time of shutdown to the time of ignition, the temperature data record comprising the last recorded temperature values with time stamps and a storage location. The control device then creates a message to the server in step 204, which includes the storage location and this temperature data record. In step 205, the message is transmitted to the server.

Der Server empfängt diese Nachricht im Ablaufschritt 206 mitsamt dem Temperaturdatensatz, sowie gleichartige Temperaturdatensätze zahlreicher anderer Kraftfahrzeuge. Die empfangenen Temperaturdatensätze werden im Ablaufschritt 207 geographisch geordnet und beispielsweise in einer Ereignisdatenbank 208 des Servers abgespeichert.The server receives this message in step 206 together with the temperature data record, as well as similar temperature data records from numerous other motor vehicles. The received temperature data records are sorted geographically in step 207 and stored, for example, in an event database 208 of the server.

Für jede (geographische) Region entsteht so eine Temperaturverteilung. Die Temperaturverteilung wird analysiert und es werden ein, zwei oder mehrere wahrscheinliche Temperaturen für unterschiedliche Abstellsituationen, z.B. Garage/Schatten oder Sonneneinstrahlung, ermittelt. Diese so ermittelten zeitlichen Temperaturverläufe für bestimmte Positionen bzw. für eine bestimmte Region und die jeweiligen Abstellsituationen werden in einer Temperaturdatenbank 213 abgelegt, um somit später für anfragende Steuergeräte abrufbar zu sein.This creates a temperature distribution for each (geographical) region. The temperature distribution is analyzed and one, two or more probable temperatures are determined for different parking situations, e.g. garage/shade or sunlight. These temporal temperature curves determined in this way for specific positions or for a specific region and the respective shutdown situations are stored in a temperature database 213 so that they can be accessed later by inquiring control devices.

Hierzu werden periodisch, beispielsweise stündlich, folgende Ablaufschritte 210-214 gestartet 209. Im Ablaufschritt 210 werden Temperaturdaten aus der Ereignisdatenbank 208 für einen aktuellen Zeitraum eingelesen, beispielsweise für einen aktuellen Zeitraum von einer Stunde. Anschließend berechnet der Server im Ablaufschritt 211 wahrscheinliche Temperaturen für unterschiedliche Abstellsituationen (Sonneneinstrahlung, Garage etc.) auf Grundlage von aus den Temperaturdaten erstellten Temperaturverteilungen (Histogrammen). Die ermittelten Temperaturen werden im Schritt 212 für die aktuelle Region in der Temperaturdatenbank 213 abgespeichert. Anschließend wird im Ablaufschritt 214 zur nächsten geographischen Region gewechselt. Für diese Region und weitere Regionen werden die Ablaufschritte 210-214 entsprechend wiederholt.For this purpose, the following process steps 210-214 are started 209 periodically, for example every hour. In process step 210, temperature data are read in from the event database 208 for a current period of time, for example for a current period of one hour. The server then calculates in step 211 probable temperatures for different parking situations (sunlight, garage, etc.) based on the temperature data created temperature distributions (histograms). The determined temperatures are stored in step 212 for the current region in the temperature database 213. Subsequently, in step 214, a change is made to the next geographical region. Process steps 210-214 are repeated accordingly for this region and other regions.

Ergibt die Überprüfung im Ablaufschritt 202 hingegen, dass die Standzeit kleiner als beispielsweise eine Stunde war, dann wird angenommen, dass die Temperaturdatenbank aktuell ist 215 und es werden (von diesem Kraftfahrzeug) keine Temperaturdaten bereitgestellt.However, if the check in step 202 shows that the idle time was less than, for example, one hour, then it is assumed that the temperature database is current 215 and no temperature data is provided (from this motor vehicle).

4 zeigt eine schematische Karte 21 zur Verdeutlichung des Bereitstellens von Temperaturdaten anderer Kraftfahrzeuge mittels des Servers. Die Karte 21 ist in geographische Regionen A1-I5 unterteilt. Für die Region D4 sind beispielsweise von 2542 anderen Kraftfahrzeugen aktuelle Temperaturdaten für Innen- und Außentemperaturen bereitgestellt worden. Auf Grundlage dieser bereitgestellten Temperaturdaten werden Histogramme 22 erzeugt, welche zum Ermitteln der wahrscheinlichen Temperaturen für unterschiedliche Abstellsituationen von dem Server ausgewertet werden. 4 shows a schematic map 21 to illustrate the provision of temperature data from other motor vehicles using the server. Map 21 is divided into geographical regions A1-I5. For region D4, for example, current temperature data for interior and exterior temperatures has been provided for 2,542 other motor vehicles. On the basis of this provided temperature data, histograms 22 are generated, which are evaluated by the server to determine the likely temperatures for different parking situations.

BezugszeichenlisteReference symbol list

11
KraftfahrzeugbordnetzMotor vehicle electrical system
22
BordnetzbatterieOn-board network battery
33
Verbraucherconsumer
44
SteuergerätControl unit
55
SteuergerätControl unit
66
SteuergerätControl unit
77
BusleitungBus line
88th
SpeicherelementStorage element
99
TemperatursensorTemperature sensor
1010
PositionsbestimmungseinrichtungPositioning device
1111
LuftschnittstelleAir interface
1212
Serverserver
1313
WetterdienstWeather Service
1414
WetterdienstWeather Service
1515
WetterdienstWeather Service
2020
Vorrichtungcontraption
2121
KarteMap
2222
Histogrammhistogram
5151
anderes Kraftfahrzeugother motor vehicle
5252
anderes Kraftfahrzeugother motor vehicle
5353
anderes Kraftfahrzeugother motor vehicle
100-110100-110
AblaufschritteProcess steps
111111
TemperaturdatenTemperature data
112-114112-114
AblaufschritteProcess steps
200-207200-207
AblaufschritteProcess steps
208208
EreignisdatenbankEvent database
209-212209-212
AblaufschritteProcess steps
213213
TemperaturdatenbankTemperature database
214-215214-215
AblaufschritteProcess steps

Claims (10)

Verfahren zur Bestimmung mindestens einer Zustandsgröße eines Speicherelements (8) für elektrische Energie, wobei die Zustandsgröße mindestens in Abhängigkeit der Temperatur des Speicherelements (8) bestimmt wird, wobei die Temperatur kontinuierlich oder periodisch durch einen Temperatursensor (9) erfasst wird, dadurch gekennzeichnet, dass Messlücken des Temperatursensors (9) durch Daten eines Wetterdienstes (13-15) und/oder anderer Kraftfahrzeuge (51-53) gefüllt werden, die dann bei der Bestimmung der mindestens einen Zustandsgröße herangezogen werden.Method for determining at least one state variable of a storage element (8) for electrical energy, the state variable being determined at least as a function of the temperature of the storage element (8), the temperature being detected continuously or periodically by a temperature sensor (9), characterized in that Measuring gaps in the temperature sensor (9) are filled by data from a weather service (13-15) and/or other motor vehicles (51-53), which are then used to determine the at least one state variable. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass als Zustandsgröße der SOH-Wert bestimmt wird.Procedure according to Claim 1 , characterized in that the SOH value is determined as the state variable. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Daten eines Wetterdienstes (13-15) und/oder von anderen Kraftfahrzeugen (51-53) von einem Server (12) zur Verfügung gestellt werden, der die Daten mindestens eines Wetterdienstes (13-15) und/oder mindestens eines anderen Kraftfahrzeugs (51-53) aufbereitet.Procedure according to Claim 1 , characterized in that the data of a weather service (13-15) and/or other motor vehicles (51-53) are made available by a server (12) which contains the data of at least one weather service (13-15) and/or at least one other motor vehicle (51-53). Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Temperaturdaten des Wetterdienstes (13-15) und/oder der anderen Kraftfahrzeuge (51-53) mit einem Korrekturfaktor beaufschlagt werden, der mindestens von einer Bewölkung und/oder dem Sonnenstand abhängig ist.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the temperature data from the weather service (13-15) and/or the other motor vehicles (51-53) are subjected to a correction factor which is dependent at least on cloud cover and/or the position of the sun. Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in Abhängigkeit der bestimmten Zustandsgröße ein Warnsignal generiert wird.Method according to one of the preceding claims, characterized in that a warning signal is generated depending on the determined state variable. Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zum Bereitstellen der Daten des Wetterdienstes (13-15) und/oder der anderen Kraftfahrzeuge (51-53) für einen Zeitbereich eine Übereinstimmung von zuletzt von dem Temperatursensor (9) erfassten Temperaturen mit Temperaturdaten des Wetterdienstes (13-15) und/oder der anderen Kraftfahrzeuge (51-53) überprüft wird.Method according to one of the preceding claims, characterized in that to provide the data from the weather service (13-15) and/or the other motor vehicles (51-53) for a time range to check whether temperatures last recorded by the temperature sensor (9) match temperature data from the weather service (13-15) and/or the other motor vehicles (51-53). Vorrichtung (20) zur Bestimmung mindestens einer Zustandsgröße eines Speicherelements (8) für elektrische Energie, umfassend mindestens ein Steuergerät (4), mindestens ein Speicherelement (8) für elektrische Energie und mindestens einen Temperatursensor (9), wobei der Temperatursensor (9) derart ausgebildet ist, die Temperatur des Speicherelements (8) kontinuierlich oder periodisch zu erfassen, wobei das Steuergerät (4) derart ausgebildet ist, mindestens anhand der erfassten Temperatur die Zustandsgröße des Speicherelements (8) zu bestimmen, dadurch gekennzeichnet, dass das Steuergerät (4) derart ausgebildet ist, Messlücken des Temperatursensors (9) durch Daten eines Wetterdienstes (13-15) und/oder anderer Kraftfahrzeuge (51-53) zu füllen, die dann bei der Bestimmung der mindestens einen Zustandsgröße herangezogen werden.Device (20) for determining at least one state variable of a storage element (8) for electrical energy, comprising at least one control device (4), at least one storage element (8) for electrical energy and at least one temperature sensor (9), the temperature sensor (9) being such is designed to detect the temperature of the storage element (8) continuously or periodically, the control device (4) being designed to determine the state variable of the storage element (8) at least based on the detected temperature, characterized in that the control device (4) is designed to fill measurement gaps in the temperature sensor (9) with data from a weather service (13-15) and/or other motor vehicles (51-53), which are then used to determine the at least one state variable. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung (20) eine Luftschnittstelle (11) aufweist, die derart ausgebildet ist, eine Kommunikationsverbindung zu einem Wetterdienst (13-15) oder einem Server (12) aufzubauen, wobei der Server (12) aufbereitete Daten mindestens eines Wetterdienstes (13-15) und/oder mindestens eines anderen Kraftfahrzeugs (51-53) zur Verfügung stellt.Device according to Claim 7 , characterized in that the device (20) has an air interface (11) which is designed to establish a communication connection to a weather service (13-15) or a server (12), the server (12) processing data of at least one Weather service (13-15) and/or at least one other motor vehicle (51-53). Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Steuergerät (4) derart ausgebildet ist, zuletzt erfasste Temperaturen des Temperatursensors (9) über die Luftschnittstelle (11) an den Server (12) zu übermitteln.Device according to Claim 8 , characterized in that the control device (4) is designed to transmit the last recorded temperatures of the temperature sensor (9) to the server (12) via the air interface (11). Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung (20) eine Positionsbestimmungseinrichtung (10) aufweist.Device according to one of the Claims 7 until 9 , characterized in that the device (20) has a position determining device (10).
DE102016218767.8A 2016-09-28 2016-09-28 Method and device for determining at least one state variable of a storage element for electrical energy Active DE102016218767B4 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102016218767.8A DE102016218767B4 (en) 2016-09-28 2016-09-28 Method and device for determining at least one state variable of a storage element for electrical energy

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102016218767.8A DE102016218767B4 (en) 2016-09-28 2016-09-28 Method and device for determining at least one state variable of a storage element for electrical energy

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE102016218767A1 DE102016218767A1 (en) 2018-03-29
DE102016218767B4 true DE102016218767B4 (en) 2024-03-21

Family

ID=61564457

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE102016218767.8A Active DE102016218767B4 (en) 2016-09-28 2016-09-28 Method and device for determining at least one state variable of a storage element for electrical energy

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE102016218767B4 (en)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102020207889A1 (en) 2020-06-25 2021-12-30 Robert Bosch Gesellschaft mit beschränkter Haftung Method for generating and providing temperature information for operating an environment detection sensor of a driver assistance system
DE102020215297A1 (en) 2020-12-03 2022-06-09 Robert Bosch Gesellschaft mit beschränkter Haftung Method and device for operating a system for providing predicted aging states of electrical energy stores for a device using machine learning methods

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10139668A1 (en) 2001-08-11 2003-02-20 Bayerische Motoren Werke Ag Provision of forthcoming or imminent weather details to a motor vehicle driver using an onboard navigation system to guide him to a target destination, whereby dual information sources are used to improve prediction reliability
DE102010045514A1 (en) 2010-09-15 2012-03-15 Audi Ag Method for operating a motor vehicle
DE102013018782A1 (en) 2013-11-08 2015-05-13 Audi Ag Method for operating a communication system for motor vehicles
WO2015185802A1 (en) 2014-06-06 2015-12-10 Polar Heater Oy Accumulator state indicator
DE102014217135A1 (en) 2014-08-28 2016-03-03 Volkswagen Aktiengesellschaft Method and device for determining a state-of-health and a state-of-charge value of a battery

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10139668A1 (en) 2001-08-11 2003-02-20 Bayerische Motoren Werke Ag Provision of forthcoming or imminent weather details to a motor vehicle driver using an onboard navigation system to guide him to a target destination, whereby dual information sources are used to improve prediction reliability
DE102010045514A1 (en) 2010-09-15 2012-03-15 Audi Ag Method for operating a motor vehicle
DE102013018782A1 (en) 2013-11-08 2015-05-13 Audi Ag Method for operating a communication system for motor vehicles
WO2015185802A1 (en) 2014-06-06 2015-12-10 Polar Heater Oy Accumulator state indicator
DE102014217135A1 (en) 2014-08-28 2016-03-03 Volkswagen Aktiengesellschaft Method and device for determining a state-of-health and a state-of-charge value of a battery

Also Published As

Publication number Publication date
DE102016218767A1 (en) 2018-03-29

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE112011105675B4 (en) Control device and control method for non-aqueous secondary battery
DE112010001968T5 (en) Estimate and increase the residual power in an energy storage system
DE102018210885B4 (en) Method and system for initiating a safety precaution of a motor vehicle and motor vehicle
DE102017105308A1 (en) ADAPTIVE SYSTEM AND METHOD FOR OPTIMIZING THE BATTERY LIFE IN A PLUG-IN VEHICLE
DE102015203803A1 (en) Outsourcing parameter identification through the use of cloud computing resources
EP3610277B1 (en) System and method for determining a status of a vehicle battery
DE102014221547A1 (en) Method for monitoring the state of charge of a battery
DE102013202838A1 (en) Vehicle Health Forecast
DE102018213991A1 (en) Method for determining the life of a battery and vehicle with a battery
DE102014221468A1 (en) Method for monitoring the condition of a battery in a motor vehicle
DE102016218767B4 (en) Method and device for determining at least one state variable of a storage element for electrical energy
EP3114001B1 (en) Method and device for predicting a range change as a result of switching a vehicle function of a vehicle on or off
DE102016221249A1 (en) Method for operating a vehicle electrical system
DE112012006861B4 (en) Battery charging system and method for wirelessly charging a battery
DE102014221471B4 (en) Method for monitoring the condition of a battery in a motor vehicle
DE102016213078B4 (en) Method and device for determining at least one state variable of a storage element for electrical energy
WO2019206518A1 (en) Method for ascertaining a variable which relates to the state of a motor vehicle battery, counter device, and motor vehicle
DE102014221549B4 (en) Method for monitoring the state of charge of a battery
DE102019209357B3 (en) Method for determining at least one current trust value of a data record of a motor vehicle and a computing system for this purpose
EP2609438A1 (en) Method for predicting the electrical power an electrochemical energy store can output to a consumer
DE102020126879A1 (en) Method and device for determining an amount of energy in an electrical energy store
DE102021203729A1 (en) Method and device for operating a system for providing predicted aging states of electrical energy stores using reconstructed time series signals using machine learning methods
DE102015205740A1 (en) Method for energy management of a motor vehicle
DE102019211155A1 (en) Method of a vehicle and a network server for servicing vehicle components
DE102015221726A1 (en) Method and information system for monitoring a battery of a temperature sensor device

Legal Events

Date Code Title Description
R012 Request for examination validly filed
R016 Response to examination communication
R018 Grant decision by examination section/examining division