DE102016218767B4 - Method and device for determining at least one state variable of a storage element for electrical energy - Google Patents
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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
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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
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:
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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.
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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
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
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
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
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
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
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
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
In
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
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
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
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
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
Voraussetzung für das Bereitstellen von Ersatztemperaturdaten ist die Existenz geeigneter Temperaturdaten auf der Server-Seite. In
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
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
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
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
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
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
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