DE102017103377A1 - Systeme und verfahren zum überwachen des gesundheitszustands einer batterie - Google Patents

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Abstract

Ein Fahrzeug beinhaltet eine Batterie und eine Steuerung, die programmiert ist zum Laden und Entladen der Batterie auf der Grundlage eines Gesundheitsindikators, der von einem Modell ausgegeben wird, das Änderungen des Innenwiderstands der Batterie mit der Zeit beschreibt, die identifiziert werden anhand (i) einer Vielzahl von verschiedenen repräsentativen batterienutzungsaggressiven Fahrzyklen und (ii) Änderungen des Innenwiderstands der Batterie, die anhand eines Ladezustands, einer Temperatur und eines Stroms, die der Batterie zugeordnet sind, abgeleitet werden.

Description

  • TECHNISCHES GEBIET
  • Die vorliegende Offenbarung betrifft Systeme und Verfahren zum Schätzen mindestens eines Parameters, der einen Gesundheitszustand (State-Of-Health – SOH) einer Hochspannungs(HV)-Batterie anzeigt, anhand von Änderungen des Innenwiderstands, der anhand einer Vielzahl von verschiedenen Batterienutzungsfahrzyklen identifiziert wird.
  • STAND DER TECHNIK
  • Der Begriff „Elektrofahrzeug” kann verwendet werden, um Fahrzeuge mit mindestens einem Elektromotor für den Fahrzeugvortrieb, wie etwa Batterieelektrofahrzeuge (BEV), Hybridelektrofahrzeuge (HEV) und Plug-In-Hybridelektrofahrzeuge (PHEV) zu beschreiben. Ein BEV enthält mindestens einen Elektromotor, wobei die Energiequelle für den Motor eine Batterie ist, die aus einem externen Elektrizitätsnetz wiederaufladbar ist. Ein HEV enthält eine Brennkraftmaschine und einen oder mehrere Elektromotoren, wobei die Energiequelle für die Brennkraftmaschine Kraftstoff und die Energiequelle für den Motor eine Batterie ist. Bei einem HEV ist die Brennkraftmaschine die Hauptenergiequelle für den Fahrzeugvortrieb, wobei die Batterie zusätzliche Energie für den Fahrzeugvortrieb bereitstellt (die Batterie speichert Kraftstoffenergie und gewinnt kinetische Energie in elektrischer Form zurück). Ein PHEV ist wie ein HEV, allerdings weist das PHEV eine Batterie mit größerer Kapazität auf, die vom externen Elektrizitätsnetz wiederaufgeladen werden kann. Bei einem PHEV ist die Batterie die Hauptenergiequelle für den Fahrzeugvortrieb, bis sich die Batterie auf ein niedriges Energieniveau entleert, zu welchem Zeitpunkt dann das PHEV wie ein HEV für den Fahrzeugvortrieb arbeitet.
  • KURZDARSTELLUNG
  • Ein Fahrzeug beinhaltet eine Batterie; und eine Steuerung, die programmiert ist zum Laden und Entladen der Batterie auf der Grundlage eines Gesundheitsindikators, der von einem Modell ausgegeben wird, das Änderungen des Innenwiderstands der Batterie mit der Zeit beschreibt, die identifiziert werden anhand (i) einer Vielzahl von verschiedenen repräsentativen batterienutzungsaggressiven Fahrzyklen und (ii) Änderungen des Innenwiderstands der Batterie, die anhand eines Ladezustands, einer Temperatur und eines Stroms, die mit der Batterie verknüpft sind, abgeleitet werden.
  • Eine Fahrzeugleistungs-Systemsteuerung beinhaltet Eingangskanäle, die ausgelegt sind zum Empfangen von Signalen, die eine Vielzahl von verschiedenen repräsentativen batterienutzungsaggressiven Fahrzyklen und Änderungen des Innenwiderstands einer Batterie repräsentieren, die anhand eines Ladezustands, einer Temperatur und eines Stroms, die mit der Batterie verknüpft sind, abgeleitet werden, Ausgangskanäle, die ausgelegt sind zum Ausgeben eines Gesundheitsindikators, und eine Steuerlogik, die ausgelegt ist zum Erzeugen des Gesundheitsindikators mittels eines Modells, das die Signale als Eingabe verwendet.
  • Ein Verfahren beinhaltet Laden und Entladen einer Batterie mittels einer Steuerung gemäß einem Gesundheitsindikator, der von einem Modell ausgegeben wird, das Änderungen des Innenwiderstands der Batterie mit der Zeit beschreibt, die identifiziert werden anhand (i) einer Vielzahl von verschiedenen repräsentativen batterienutzungsaggressiven Fahrzyklen und (ii) Änderungen des Innenwiderstands der Batterie, die anhand eines Ladezustands, einer Temperatur und eines Stroms, die mit der Batterie verknüpft sind, abgeleitet werden.
  • KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
  • 1 ist ein Blockdiagramm eines Plug-in-Hybridelektrofahrzeugs (PHEV), das typische Antriebsstrang- und Energiespeicherkomponenten veranschaulicht;
  • 2 ist ein Blockdiagramm, das eine Funktionsabbildung mehrerer Batteriebetriebsparameter auf den Innenwiderstand veranschaulicht;
  • 3 ist ein elektrisches Schaltbild, das ein Ersatzschaltungsmodell eines Hochspannungs(HV)-Batterieschaltkreises veranschaulicht;
  • 4 ist ein Blockdiagramm, das einen Batteriegesundheitszustands-Schätzer bzw. Batterie-SOH-Schätzer zum Schätzen einer aktuellen Batterielebensdauer und einer verbleibenden Batterielebensdauer, die anhand einer Vielzahl von HV-Batterienutzungsfahrzyklen identifiziert werden, veranschaulicht;
  • 5 ist eine Graphik, die Änderungen des relativen Widerstands, die anhand einer Vielzahl von HV-Batterienutzungsfahrzyklen einer HV-Batterie über einen Zeitraum identifiziert werden, veranschaulicht;
  • 6 ist ein Paar von Graphiken, das geschätzte Innenwiderstände für eine HV-Batterie am Lebensdaueranfang (Beginning-of-Life – BOL) und in der Mitte der Lebensdauer (Middle-of-Life – MOL) veranschaulicht; und
  • 7 ist ein Flussdiagramm, das einen Algorithmus zum Überwachen eines SOHs einer HV-Batterie veranschaulicht.
  • DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
  • Hier werden Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung beschrieben. Es versteht sich allerdings, dass die offenbarten Ausführungsformen lediglich Beispiele sind und dass andere Ausführungsformen verschiedene und alternative Formen annehmen können. Die Figuren sind nicht unbedingt maßstabsgetreu; einige Merkmale könnten vergrößert oder minimiert sein, um Einzelheiten besonderer Komponenten darzustellen. Daher sollen hier offenbarte spezifische strukturelle und funktionale Einzelheiten nicht als einschränkend interpretiert werden, sondern lediglich als eine repräsentative Basis, um einen Fachmann zu lehren, wie die vorliegende Erfindung auf verschiedene Art und Weise einzusetzen ist. Für einen Durchschnittsfachmann liegt auf der Hand, dass diverse Merkmale, die unter Bezugnahme auf eine der Figuren dargestellt und beschrieben werden, mit Merkmalen kombiniert werden können, die in einer oder mehreren anderen Figuren dargestellt sind, um Ausführungsformen zu erzeugen, die nicht explizit veranschaulicht oder beschrieben werden. Die Kombinationen veranschaulichter Merkmale liefern repräsentative Ausführungsformen für typische Anwendungen. Es könnten jedoch verschiedene Kombinationen und Modifikationen der Merkmale, die den Lehren der vorliegenden Offenbarung entsprechen, für bestimmte Anwendungen oder Umsetzungsformen erwünscht sein.
  • 1 zeigt ein typisches Plug-in-Hybridelektrofahrzeug (PHEV). Ein Plug-in-Hybridelektrofahrzeug 12, im weiteren Fahrzeug 12, kann mindestens eine Traktionsbatterie oder einen Batteriesatz 14 umfassen, die/der ausgelegt ist zum Empfangen elektrischer Ladung über eine Ladungssitzung an einer Ladestation (nicht gezeigt), die mit einem Stromnetz (nicht gezeigt) verbunden ist. Das Fahrzeug 12 kann zum Beispiel mit der Elektrofahrzeugversorgungsausrüstung (Electric Vehicle Supply Equipment – EVSE) 16 der Ladestation zusammenwirken, um die Übertragung von elektrischer Energie vom Stromnetz zum Batteriesatz 14 zu koordinieren. Das Stromnetz kann eine Vorrichtung aufweisen, die erneuerbare Energie nutzbar macht, wie zum Beispiel ein Photovoltaik(PV)-Solarpanel oder eine Windturbine (nicht gezeigt).
  • Die EVSE 16 kann Schaltungsanordnungen und Steuerungen zum Regeln und Managen der Übertragung von elektrischer Energie zwischen dem Stromnetz und dem Fahrzeug 12 beinhalten. Zum Beispiel kann die EVSE 16 einen Ladestecker zum Einstecken an einem Ladeanschluss 18 des Fahrzeugs 12 aufweisen, wie etwa über Steckerkontaktstifte, die sich mit entsprechenden Vertiefungen am Ladeanschluss 18 paaren. Der Ladeanschluss 18 kann irgendeine Art von Anschluss sein, der dazu ausgelegt ist, Leistung aus der EVSE 16 zum Fahrzeug 12 zu übertragen. Bei einem Beispiel beinhaltet die EVSE 16 ein Steuerungsmodul (nicht gezeigt), das die von der EVSE 16 zugeführte Leistung aufbereitet, um die richtigen Spannungs- und Strompegel für das Fahrzeug 12 bereitzustellen.
  • Ein Batterieladegerätesteuerungsmodul (Battery Charger Control Module – BCCM) 38 in Kommunikation mit dem Ladeanschluss 18 kann den Ladungsfluss zwischen dem Batteriesatz 14 und der EVSE 16 steuern. Bei einem Beispiel kann das BCCM 38 in Kommunikation mit einer oder mehreren Batteriesteuerungen 36 (hier im weiteren Batteriegesundheitszustand(SOH)-Schätzer) des Batteriesatzes 14 stehen. Der Batterie-SOH-Schätzer 36 kann ausgelegt sein zum Steuern des Batteriesatzes 14. Bei einem Beispiel kann der Batterie-SOH-Schätzer 36 ausgelegt sein zum Steuern des Batteriesatzes 14 auf der Grundlage von Parametern, die Batterieleistungsfähigkeiten anzeigen.
  • Das Fahrzeug 12 kann ferner eine oder mehrere Elektromaschinen 20 umfassen, die mit einem Hybridgetriebe 22 zusammenwirken. Die Elektromaschinen 20 können in der Lage sein, als ein Motor oder als ein Generator zu arbeiten. Außerdem ist das Hybridgetriebe 22 mechanisch mit einer Brennkraftmaschine 24 verbunden. Das Hybridgetriebe 22 ist auch mit einer Antriebswelle 26 mechanisch verbunden, die mit den Rädern 28 mechanisch verbunden ist.
  • Die Elektromaschinen 20 können Vortriebsfähigkeit liefern, wenn die Brennkraftmaschine 24 unter Verwendung von im Batteriesatz 14 gespeicherter Energie ein- oder ausgeschaltet wird. Die Elektromaschinen 20 fungieren auch als Generatoren und können Vorteile hinsichtlich der Kraftstoffwirtschaftlichkeit bereitstellen, indem sie Energie zurückgewinnen, die im Friktionsbremssystem normalerweise als Wärme verloren gehen würde. Die Elektromaschinen 20 können auch reduzierte Schadstoffemissionen vorsehen, da das Fahrzeug 12 unter gewissen Bedingungen im Elektromodus betrieben werden kann.
  • Der Batteriesatz 14 liefert typischerweise eine Hochspannungs-Gleichstromausgabe. Der Batteriesatz 14 kann mit einer Wechselrichtersystemsteuerung (ISC) 30 elektrisch verbunden sein. Die ISC 30 ist mit den Elektromaschinen 20 elektrisch verbunden und stellt die Fähigkeit zur bidirektionalen Übertragung von Energie zwischen dem Batteriesatz 14 und den Elektromaschinen 20 bereit. In einem Motormodus kann die ISC 30 die Gleichstrom-Ausgabe, die von dem Batteriesatz 14 bereitgestellt wird, in einen Drei-Phasen-Wechselstrom umwandeln, wie für eine angemessene Funktionalität der Elektromaschinen 20 erforderlich sein kann. In einem regenerativen Modus kann die ISC 30 die Drei-Phasen-Wechselstrom-Ausgabe von den Elektromaschinen 20, die als Generatoren wirken, in die Gleichspannung umwandeln, die von dem Batteriesatz 14 benötigt wird. Wenngleich 1 ein typisches Plug-in-Hybridelektrofahrzeug darstellt, ist die Beschreibung hierin gleichermaßen auf ein reines Elektrofahrzeug anwendbar. Bei einem reinen Elektrofahrzeug, z. B. einem Batterieelektrofahrzeug (BEV) kann das Hybridgetriebe 22 ein Getriebe sein, das mit einer Elektromaschine 20 verbunden ist, und die Brennkraftmaschine 24 ist möglicherweise nicht vorhanden.
  • Zusätzlich zum Bereitstellen von Energie für Vortrieb kann der Batteriesatz 14 Energie für andere elektrische Fahrzeugsysteme bereitstellen. Zum Beispiel kann der Batteriesatz 14 Energie zu Hochspannungslasten 32, wie zum Beispiel Kompressoren und elektrischen Heizungen, übertragen. Bei einem anderen Beispiel kann der Batteriesatz 14 Energie für Niederspannungslasten 34, wie zum Beispiel eine 12 V-Hilfsbatterie, bereitstellen. Bei einem derartigen Beispiel kann das Fahrzeug 12 ein (nicht gezeigtes) DC/DC-Wandlermodul enthalten, das die Hochspannungs-Gleichstrom-Ausgabe des Batteriesatzes 14 in eine Niederspannungs-Gleichstrom-Versorgung umwandelt, die kompatibel mit den Niederspannungs-Fahrzeuglasten 34 ist. Die verschiedenen erörterten Komponenten können eine oder mehrere zugehörige Steuerungen aufweisen, um den Betrieb der Komponenten zu steuern und zu überwachen. Die Steuerungen können über einen seriellen Bus (z. B. Controller Area Network (CAN)) oder über diskrete Leiter in Verbindung stehen.
  • Bei einem Beispiel kann der Batterie-SOH-Schätzer 36 ausgelegt sein zum Steuern des Batteriesatzes 14 auf der Grundlage von Parametern, die Batterieleistungsfähigkeit anzeigen, wie etwa beispielsweise einem Innenwiderstand. Die Leistungsfähigkeitsüberwachung kann den Batterie-SOH-Schätzer 36 befähigen, die Parameter, die die Lebensdauer des Batteriesatzes 14 und andere Leistungsfähigkeits- und Betriebsfaktoren des Fahrzeugs 12 charakterisieren, zu schätzen. Wie unter Bezugnahme auf 3 detaillierter erörtert werden wird, kann der Batterie-SOH-Schätzer 36 die Batterieleistungsfähigkeit durch Verarbeiten von Spannungs- und Strompegeln schätzen, wie zum Beispiel in einem Ersatzschaltungsmodell 44 veranschaulicht ist.
  • Bei einem Beispiel kann der Batterie-SOH-Schätzer 36 die Batterieleistungsfähigkeit auf der Grundlage eines oder mehrerer Batteriemodellparameter, die den Batteriegesundheitszustand (SOH) charakterisieren, schätzen. Der Batterie-SOH ist ein Maß, das ein Batteriealterungsniveau aufgrund eines oder mehrerer Degradationsmechanismen des Batteriesatzes 14 anzeigt, wie etwa unter anderem ein kalendarisches Nachlassen oder ein zyklisches Nachlassen und so weiter. Das kalendarische Nachlassen kann in manchen Fällen zum Beispiel unter anderem eine Folge einer Festelektrolyt-Zwischenphasenschicht bzw. SEI-Schicht (Solid-Electrolyte Interphase – SEI) oder einer Zunahme der aktiven festen Teilchen in der negativen Elektrode des Batteriesatzes 14, eines Verlustes an zyklierbaren Lithium-Ionen und so weiter sein. Das zyklische Nachlassen kann in manchen Fällen zum Beispiel unter anderem durch Degradation aktiver Materialstruktur, einen mechanischen Bruch und so weiter erfolgen. Die den Batterie-SOH anzeigenden Batteriebetriebsparameter beinhalten unter anderem die Batteriekapazität, den Innenwiderstand (der in manchen Fällen als Batterieimpedanz ausgedrückt sein kann) und so weiter.
  • Eine Änderung des Innenwiderstands R0 des Batteriesatzes 14 kann die Batterieleistungsfähigkeit beeinträchtigen, was somit zu einer Änderung des Batterie-SOH führt. Beispielsweise kann ein Anstieg des Innenwiderstands R0 zu einer geringeren Batterieleistungsfähigkeit führen, was einen geringeren Batterie-SOH anzeigt. Wie unter Bezugnahme auf 3 detaillierter erörtert werden wird, kann der Batterie-SOH-Schätzer 36 unter Verwendung eines Batterielebensdauermodells einen oder mehrere Batteriemodellparameter schätzen, die den Batterie-SOH anzeigen, z. B. Innenwiderstand und so weiter.
  • Der Batterie-SOH-Schätzer 36 kann ausgelegt sein zum Bestimmen einer Änderung des Innenwiderstands R0 des Batteriesatzes 14 zu einer aktuellen Zeit über die Lebensdauer des Batteriesatzes 14 unter Verwendung eines anfänglichen Innenwiderstands R0,ref, d. h., eines Lebensdaueranfangs-Innenwiderstands bzw. BOL-Innenwiderstands (Beginning-of-Life – BOL) und eines geschätzten aktuellen Innenwiderstand R ^BOL, d. h. eines geschätzten Innenwiderstands des Batteriesatzes 14 zu einem vorbestimmten (aktuellen) Zeitpunkt. Der Batterie-SOH-Schätzer 36 kann ferner ausgelegt sein zum Bestimmen eines Prozentsatzes der verbleibenden Batterielebensdauer %life, die auf der Grundlage einer Änderung des Innenwiderstands ΔR0 des Batteriesatzes 14 über einen vorbestimmten Zeitraum hinweg geschätzt wird. Der Batterie-SOH-Schätzer 36 kann ausgelegt sein zum Bestimmen einer bis dato Nutzungsdauer teq pres und einer verbleibenden Nutzungsdauer in der Batterielebensdauer teq rem, z. B. einer verbleibenden Nutzungsdauer bis zum Lebensdauerende (End-of-Life – EOL) des Batteriesatzes 14 auf der Grundlage einer Änderung des Innenwiderstands ΔR0 des Batteriesatzes 14 über einen vorbestimmten Zeitraum hinweg. Bei einem Beispiel kann der Batterie-SOH-Schätzer 36 einen Prozentsatz einer verbleibenden Batterielebensdauer %life, einer bis dato Nutzungsdauer teq pres und einer in der Batterielebensdauer teq rem verbleibenden Nutzungsdauer unter Verwendung eines Inversen eines Batterielebensdauermodells, das auf einer Vielzahl von verschiedenen repräsentativen batterienutzungsaggressiven Fahrzyklen basiert, bestimmen.
  • Bei einem Beispiel kann der Batterie-SOH-Schätzer 36 ausgelegt sein zum Verwenden eines vorbestimmten Werts als den anfänglichen Innenwiderstand R0,ref des Batteriesatzes 14, wie etwa zum Beispiel eines vorbestimmten Werts, der von dem Hersteller des Batteriesatzes 14 festgelegt ist. Bei einem anderen Beispiel kann der Batterie-SOH-Schätzer 36 ausgelegt sein zum Bestimmen des anfänglichen Innenwiderstands R0,ref unter Verwendung eines oder mehrerer gemessener (oder empfangener) Batteriebetriebsparameter, wie etwa unter anderem Batteriestrom, -spannung, -temperatur und so weiter. Bei einem anderen Beispiel kann der Batterie-SOH-Schätzer 36 ausgelegt sein zum Berechnen des anfänglichen Innenwiderstands R0,ref unter Verwendung des, unter anderen Parametern, Widerstands eines/einer oder mehrerer Batteriezellenanschlüsse, -elektroden und/oder -verschaltungen, des Widerstands des Elektrolyten, des Widerstands des Kathoden- und Anodenseparators, der Kapazität einer oder mehrerer Platten, die Elektroden der Zelle bilden, und des Kontaktwiderstands zwischen einer oder mehreren Elektroden und dem Elektrolyt.
  • Der Batterie-SOH-Schätzer 36 kann ausgelegt sein zum Bestimmen des geschätzten aktuellen Innenwiderstands R ^0 unter Verwendung gemessener (oder empfangener) Werte von Batteriestrom, -spannung, -temperatur und so weiter. Bei einem Beispiel kann der Batterie-SOH-Schätzer 36 den geschätzten aktuellen Innenwiderstand R ^0 unter Verwendung eines oder mehrerer Batterienutzungsfahrzyklen und anderer Fahrzeug-, Hochspannungssystem- und/oder Batteriebetriebsparameter bestimmen.
  • In 2 ist eine beispielhafte Funktionsabbildung 40 gezeigt, die das Schätzen des Innenwiderstand R0 des Batteriesatzes 14 am Lebensdaueranfang unter Verwendung eines oder mehrerer Betriebsparameter veranschaulicht, einschließlich unter anderem SOC, Strom und Temperatur. Bei einem Beispiel kann der Innenwiderstand R0 des Batteriesatzes 14 unter Verwendung einer Funktion f 42 folgendermaßen dargestellt werden: R0(k) = f(SOC(k), T(k), iin(k), iin(k – 1), ...) ≈ f(SOC(k), T(k), iin(k)) (1) wobei SOC ein Ladezustand des Batteriesatzes 14 ist T, eine Temperatur des Batteriesatzes 14 ist, iin ein Eingangsstrom des Batteriesatzes 14 ist und k eine vorbestimmte Zeit ist, z. B. die aktuelle Zeit.
  • Wenden wir uns nun der 3 zu, einem Ersatzschaltungsmodell 44, das das Hochspannungssystem des Fahrzeugs 12 repräsentiert. Das Modell 44 erzeugt eine Batterieanschlussspannung Vt als Reaktion auf das Empfangen eines Eingangsstroms i. Bei einem Beispiel können eine oder mehrere dynamische Antworten des Modells 44, wie gezeigt, eine oder mehrere dynamische Antworten des Batteriesatzes 14 repräsentieren. Eine Leerlaufspannung VOC kann eine Spannung über einer beispielhaften Batterie 46 zu einem Zeitpunkt sein, zu dem keine Lasten Strom ziehen, wie etwa zum Beispiel während Ruheperioden zwischen Entladungen, d. h. Ausruhperioden. Der Innenwiderstand des Ersatzschaltungsmodells 44 kann durch einen Widerstand R0 48 repräsentiert sein, der einen Spannungsabfall V0 hervorruft. Eine dynamische Antwort einer parallelen RC(Widerstands-Kondensator)-Konfiguration 50, die einen Spannungsabfall V1 hervorruft, kann die dynamische Antwort des Batteriesatzes 14 repräsentieren. Die Anschlussspannung Vt kann eine Spannung über den positiven und negativen Anschlüssen des Batteriesatzes 14 repräsentieren. Im Einklang mit Kirchhoffs Spannungsgesetz (Kirchhoff's Voltage Law – KVL) kann die Batterieanschlussspannung Vt folgendermaßen dargestellt werden: Vt = VOC – V1 – R0i (2)
  • Bei einem Beispiel kann der Batterie-SOH-Schätzer 36 ein Batterielebensdauermodell verwenden zum Bestimmen des geschätzten aktuellen Innenwiderstands R ^0. Bei einem derartigen Beispiel kann der Batterie-SOH-Schätzer 36 den geschätzten Innenwiderstand R ^0 des Batteriesatzes 14 anhand der gemessenen Batterieeingaben und -ausgaben bestimmen. Bei einem weiteren Beispiel kann der Batterie-SOH-Schätzer 36 den geschätzten Innenwiderstand R ^0 unter Verwendung einer Bandbreite von Schätzerdesigns bestimmen, wie etwa unter anderem Designs, die ein oder mehrere erweiterte Kalman-Filter (EKF), Unscented-Kalman-Filter, Partikelfilter und so weiter verwenden.
  • Unter Bezugnahme auf 4 ist der Batterie-SOH-Schätzer 36 gezeigt, der ausgelegt ist zum Bestimmen von Variablen (oder Parametern), die den SOH des Batteriesatzes 14 anzeigen, wie etwa unter anderem einem Prozentsatz verbleibender Lebensdauer, einer verbleibenden Nutzungsdauer bis EOL und einer bis dato Nutzungsdauer. Der Batterie-SOH-Schätzer 36 kann ausgelegt sein zum Empfangen eines oder mehrerer Parameter, die dem Betrieb des Batteriesatzes 14 zugeordnet sind. Bei einem Beispiel kann der Batterie-SOH-Schätzer 36 einen oder mehrere Parameter empfangen, die eine(n) Batterie-SOC, -temperatur T, -strom i und Batterieanschlussspannung Vt anzeigen.
  • Wie bei Block 52 gezeigt ist, kann der Batterie-SOH-Schätzer 36 den anfänglichen Innenwiderstand R0,ref bestimmen, d. h. den Lebensdaueranfangs(BOL)-Widerstand des Batteriesatzes 14, als Reaktion auf das Empfangen (oder Messen) des einen oder der mehreren Parameter, die dem Betrieb des Batteriesatzes 14 zugeordnet sind, einschließlich unter anderem dem/der Batterie-SOC, -temperatur, -strom, -spannung und so weiter. Der Batterie-SOH-Schätzer 36 kann den anfänglichen Innenwiderstand R0,ref unter Verwendung von zum Beispiel unter anderem einem/einer oder mehreren Innenwiderständen und/oder Impedanzkarten, die von einem Hersteller des Batteriesatzes 14 bereitgestellt werden, bestimmen.
  • Der wie in Block 54 gezeigte Batterie-SOH-Schätzer 36 kann ausgelegt sein zum Bestimmen des geschätzten aktuellen Innenwiderstands R ^0 als Reaktion auf das Empfangen (oder Messen) der einen oder der mehreren Variablen, die dem Betrieb des Batteriesatzes 14 zugeordnet sind, wie unter anderem des/der Batterie-SOC, -temperatur, -stroms, Batterieanschlussspannung und so weiter. Bei einem Beispiel kann der Batterie-SOH-Schätzer 36 ein Batterielebensdauermodell verwenden zum Bestimmen des geschätzten aktuellen Innenwiderstands R ^0. Bei einem Beispiel kann ein Batterielebensdauermodell des Batteriesatzes 14 dargestellt werden als: R = a1tz + a2N (3) wobei a1tz ein Term ist, der ein kalendarisches Nachlassen des Batteriesatzes 14 wiedergibt, a2N ein Term ist, der ein zyklisches Nachlassen des Batteriesatzes 14 über N Zyklen wiedergibt, und a1,a2 Koeffizienten sind, die als Funktion eines oder mehrerer Parameter, die dem Betrieb des Batteriesatzes 14 zugeordnet sind, bestimmt werden, wie etwa unter anderem Entladetiefe (Depth-of-Discharge – DOD), Temperatur T, Leerlaufspannung VOC und so weiter. Das kalendarische Nachlassen und das zyklische Nachlassen können in manchen Fällen Ergebnis einer oder mehrerer Bedingungen sein, die zu Batteriedegradation beitragen, wie etwa unter anderem SEI-Wachstum, Verlust zyklierbaren Lithiums, Degradation aktiver Materialstruktur, ein mechanischer Bruch und so weiter. Bei einem Beispiel kann das Batterielebensdauermodell anhand der Batterietestdaten unter einem oder mehreren verschiedenen repräsentativen batterienutzungsaggressiven Fahrzyklen identifiziert werden, z. B. milder, moderater und aggressiver Betrieb des Fahrzeugs 12 und/oder des Batteriesatzes 14.
  • Unter Bezugnahme auf 5 ist ein beispielhaftes relatives Innenwiderstandsprofil 60 des Batteriesatzes 14 gezeigt. Die beispielhafte relative Innenwiderstandsgrafik 60 weist eine x-Achse auf, die die in Tagen gemessene Zeit 62 repräsentiert, und eine y-Achse, die den relativen Widerstand 64 repräsentiert. Der relative Widerstand 64 kann ein Innenwiderstand des Batteriesatzes 14 zu einer Zeit t sein, z. B. zu einem aktuellen Zeitpunkt tpres, dividiert durch einen Innenwiderstand am Lebensdaueranfang (BOL) RBOL. Wie ausführlicher unter Bezugnahme auf 4 beschrieben werden wird, kann der Batterie-SOH-Schätzer 36 den relativen Innenwiderstand zu einem aktuellen Zeitpunkt anhand der Differenz zwischen dem aktuellen geschätzten Innenwiderstand und dem Innenwiderstand beim BOL bestimmen.
  • Der relative Innenwiderstand kann durch mindestens eines der Folgenden beeinträchtigt werden: eine Vielzahl von Batteriebetriebsszenarien (Anwendungsfälle), insbesondere durch batterienutzungsaggressive Fahrzyklen oder die variierende Aggressivität des Batteriebetriebs. Das beispielhafte relative Innenwiderstandsprofil 60 veranschaulicht Daten, die unter verschiedenen Betriebsszenarien gemessen oder berechnet wurden, wie etwa einem ersten Betriebsszenario 66, einem zweiten Betriebsszenario 68 und einem dritten Betriebsszenario 70. Der Batterie-SOH-Schätzer 36 kann eine Regressionskurve für einen oder mehrere verschiedene repräsentative batterienutzungsaggressive Fahrzyklen (Betriebsszenarien) identifizieren. Eine Regressionskurve 72 des beispielhaften Profils 60 kann eine Regression eines Datensatzes repräsentieren, der dem zweiten Betriebsszenario (Anwendungsfall) 68 zugeordnet ist.
  • Der Batterie-SOH-Schätzer 36 kann eines der Betriebsszenarien auf der Grundlage eines gemessenen Batteriestroms und von Änderungen von Stärke, Dauer und Frequenz des Stroms und des SOC auswählen. Bei einem Beispiel können jeweils das erste, das zweite und das dritte Betriebsszenario 66, 68 und 70 ein mildes, ein moderates und ein aggressives Batteriebetriebsszenario repräsentieren. Das moderate Betriebsszenario kann charakterisiert sein durch eine Änderung der Stärke des Stroms und des SOC, die größer ist als die Änderung der Stärke des Stroms und des SOC des milden Betriebsszenarios und das aggressive Betriebsszenario ist charakterisiert durch eine Änderung der Stärke des Stroms und des SOC, die größer als die Änderung der Größe des Stroms und des SOC des moderaten Betriebsszenarios ist.
  • Bei einem Beispiel kann der Batterie-SOH-Schätzer 36 die Regressionskurve 72 durch Anwenden einer verallgemeinerten linearen Regressionsanalyse auf einen Datensatz, der einem oder mehreren einer Vielzahl von Betriebsszenarien zugeordnet ist, bestimmen, z. B. einem oder mehreren des ersten, des zweiten und des dritten Betriebsszenarios 66, 68, 70. Bei einem Beispiel ist eine verallgemeinerte lineare Regressionsanalyse ein Verfahren zum Identifizieren der Modellparameter anhand der gemessenen Daten von einer oder mehreren unabhängigen Variablen (Prädiktoren) und einer oder mehreren abhängigen Variablen (Antwort) in dem verallgemeinerten linearen Modell, was somit den Fehler zwischen den Messdaten und den bestimmten Modellausgängen minimiert. Bei einem Beispiel bestimmt eine Regressionsanalyse beste Anpassungsparameter unter Verwendung zum Beispiel unter anderem eines gewichteten Kleinste-Quadrate-Verfahrens, eines gewöhnlichen Kleinste-Quadrate-Verfahrens und so weiter.
  • Unter Verwendung der Inversen der Regressionskurve 72 kann der Batterie-SOH-Schätzer 36 eine bis dato Nutzungsdauer tpres anhand eines aktuellen relativen Widerstands Rrel,pres 74 unter mindestens einem von einer Vielzahl von Batteriebetriebsszenarien schätzen. Der aktuelle relative Widerstand Rrel,pres 74 kann anhand des geschätzten aktuellen Innenwiderstands R ^0 berechnet werden. Unter Verwendung der Regressionskurve 72 kann der Batterie-SOH-Schätzer 36 zum Beispiel auch eine projizierte Nutzungsdauer bis zum Lebensdauerende (End-of-Life – EOL) tEOL 76 für einen vorbestimmten relativen EOL-Widerstand R ^rel,EOL bestimmen. Bei einem Beispiel kann ein vorbestimmter relativer EOL-Widerstand R ^rel,EOL von einem Hersteller des Batteriesatzes 14 spezifiziert sein.
  • Unter Bezugnahme auf 4 kann der Batterie-SOH-Schätzer 36 eine Änderung des Innenwiderstand R0, bestimmen, zum Beispiel unter anderem unter Verwendung einer Differenz zwischen dem anfänglichen Innenwiderstand R0,ref, d. h. dem Innenwiderstand des Batteriesatzes 14 zum BOL, und dem geschätzten aktuellen Innenwiderstand R ^0. Bei einem Beispiel kann das unter Verwendung eines Batterielebensdauermodells bestimmte ΔR0 ausgedrückt werden als: ΔR0 = g(teq|use case) (3) wobei teq eine äquivalente Batterienutzungsdauer unter einem oder mehreren aus einer Vielzahl von verschiedenen repräsentativen batterienutzungsaggressiven Fahrzyklen (Anwendungsfällen) ist. Wie zuvor mit Bezug auf 5 beschrieben wurde, kann der Batterie-SOH-Schätzer 36 einen oder mehrere verschiedene repräsentative batterieaggressive Fahrzyklen (Anwendungsfälle) anhand der verfügbaren Batteriebetriebsdaten identifizieren. Bei einem Beispiel können ein oder mehrere der Vielzahl von verschiedenen repräsentativen Batteriebetriebsszenarien oder -nutzungsaggressiven Fahrzyklen definiert werden durch eine Änderung der Stärke von Strom und/oder SOC, die größer als die Änderung der Stärke eines anderen der Vielzahl von verschiedenen repräsentativen batterienutzungsaggressiven Fahrzyklen ist. Bei einem weiteren Beispiel kann der Batterie-SOH-Schätzer 36 eine verallgemeinerte Regressionsanalyse auf ein oder mehrere der Vielzahl von verschiedenen repräsentativen Batteriebetriebsszenarien oder -nutzungsaggressiven Fahrzyklen anwenden, um einen oder mehrere Gesundheitsindikatoren des Batteriesatzes 14 zu bestimmen.
  • Der Batterie-SOH-Schätzer 36 kann ausgelegt sein zum Bestimmen des Prozentsatzes der verbleibenden Batterielebensdauer %life und der verbleibenden Nutzungsdauer teq rem bis zum Lebensdauerende (EOL) anhand der geschätzten Änderung des Innenwiderstands ΔR0 des Batteriesatzes 14 innerhalb eines vorbestimmten Zeitraums unter einem oder mehreren verschiedenen repräsentativen batterienutzungsaggressiven Fahrzyklen (Anwendungsfällen). Wie bei Block 58 gezeigt ist, kann der Batterie-SOH-Schätzer 36 den Prozentsatz der verbleibenden Batterielebensdauer %life und der verbleibenden Nutzungsdauer teq rem anhand der geschätzten bis dato Nutzungsdauer teq pres unter Verwendung eines Inversen eines Batterielebensdauermodells und der geschätzten aktuellen Innenwiderstandsänderung ΔR0 bestimmen. Eine äquivalente Batterienutzungsdauer teq pres zu einem aktuellen Zeitpunkt unter einem oder mehreren aus einer Vielzahl von verschiedenen repräsentativen batterienutzungsaggressiven Fahrzyklen (Anwendungsfällen) kann folgendermaßen dargestellt werden: teq pres = g–1(ΔR0|use case) (4)
  • Wie zuvor mit Bezug auf 5 beschrieben wurde, können ein oder mehrere der Vielzahl von verschiedenen repräsentativen batterienutzungsaggressiven Fahrzyklen definiert werden durch eine Änderung der Stärke von Strom und/oder SOC, die größer als die Änderung der Stärke eines anderen der Vielzahl von verschiedenen repräsentativen batterienutzungsaggressiven Fahrzyklen ist. Der Prozentsatz der verbleibenden Batterielebensdauer %life und der verbleibenden Nutzungsdauer in der Batterielebensdauer teq rem kann jeweils mittels der folgenden Gleichungen (5) und (6) ausgedrückt werden:
    Figure DE102017103377A1_0002
    teq remain = teq EOL – teq pres = teq EOL – g–1(ΔR0|use case) (6)
  • In 6 sind geschätzte Innenwiderstandsprofile am BOL und der Lebensdauermitte (MOL) 78 und eine Änderung des Innenwiderstandsprofils bei der MOL 80 gezeigt, die für den Batteriesatz 14 des Fahrzeugs 12 beispielsweise unter Verwendung von Batterietestdaten geschätzt wurden. Die geschätzten Innenwiderstandsprofile 78 sind in der Grafik abgebildet, die eine x-Achse, die die in Sekunden gemessene Zeit 82 repräsentiert, und eine y-Achse, die den in Ohm gemessenen geschätzten Widerstand 84 des Batteriesatzes 14 repräsentiert, ausmacht.
  • Die gemessenen Innenwiderstandsprofile 78 beinhalten ein geschätztes Innenwiderstandsprofil bei Lebensdauermitte (MOL) R ^MOL 86, das größer ist als ein geschätztes Innenwiderstandsprofil am Lebensdaueranfang (BOL) R ^BOL 88 des Batteriesatzes 14 während des Betriebs des Fahrzeugs 12 und/oder des Batteriesatzes 14. Der geschätzte Innenwiderstand am BOL R ^BOL 86 und der geschätzte Innenwiderstand bei MOL R ^MOL 88 des Batteriesatzes 14 können fluktuieren, basierend auf dem Batteriezustand und den Fahrmodi des Fahrzeugs 12, einschließlich einer Übergangsperiode 90 zwischen einem Ladungsentleerungs(CD)- und einem Ladungserhaltungs(CS)-Fahrmodus des Systems. Der geschätzte Innenwiderstand bei der MOL R ^MOL 88 kann größer als der geschätzte Innenwiderstand am BOL R ^BOL 86 sein, aufgrund eines oder mehrerer Degradationsmechanismen, wie etwa unter anderem SEI-Wachstum, Verlust zyklierbaren Lithiums, Degradation aktiver Materialstruktur, eines mechanischen Bruchs und so weiter.
  • Die Änderung des Innenwiderstandsprofils 80 ist in einer x-Achse, die die in Sekunden gemessene Zeit 92 repräsentiert, und einer y-Achse, die eine Änderung des in Ohm gemessenen Innenwiderstands ΔR0 94 repräsentiert, abgebildet. Eine Änderung der Innenwiderstandskurve 96 kann eine Differenz zwischen dem geschätzten (oder unter Verwendung eines vorbestimmten Kalibrierungswerts berechneten) Innenwiderstand am BOL R ^BOL 86 und dem geschätzten Innenwiderstand bei der MOL R ^MOL 88 des Batteriesatzes 14 während des Betriebs des Fahrzeugs 12 und/oder des Batteriesatzes 14 repräsentieren. Die Änderung der Innenwiderstandskurve 96 kann anzeigen, dass die Änderung des Innenwiderstands ΔR0 des Batteriesatzes 14 relativ konstant bleibt, unabhängig von Fahrzeugbetriebsmodi, wie etwa einem Ladungsentleerungs(CD)- und einem Ladungserhaltungs(CS)-Fahrmodus.
  • Die Änderung des Innenwiderstands ΔR0 wird verwendet zum Berechnen des relativen Innenwiderstands und der berechnete relative Innenwiderstand wird verwendet zum Schätzen des Prozentsatzes der verbleibenden Batterielebensdauer %life und der verbleibenden Nutzungsdauer bis zum EOL teq rem. Der Batterie-SOH-Schätzer 36 kann den Batteriesatz 14 laden und entladen gemäß einem Gesundheitsindikator, der von einem Batterielebensdauermodell ausgegeben wird, das die Änderung des Innenwiderstands ΔR0 über einen vorbestimmten Zeitraum hinweg beschreibt.
  • In 7 ist ein Prozess 98 zum Überwachen eines oder mehrerer Batterie-SOH-Indikatoren gezeigt. Der Prozess 98 kann bei Block 100 beginnen, wo der Batterie-SOH-Schätzer 36 einen oder mehrere Parameter, die dem Betrieb des Batteriesatzes 14 zugeordnet sind, misst (oder empfängt). Bei einem Beispiel kann der Batterie-SOH-Schätzer 36 eine oder mehrere Batterieeingaben und -antworten messen, die eine(n) Batterie-SOC, -temperatur T, -strom i und andere Eingaben oder Antworten beinhalten.
  • Als Reaktion auf das Messen (oder Empfangen) der Batterieeingaben und -antworten, die dem Betrieb des Batteriesatzes 14 zugeordnet sind, bestimmt der Batterie-SOH-Schätzer 36 bei Block 102 den anfänglichen Innenwiderstand R0,ref, d. h. den Innenwiderstand am BOL, beispielsweise basierend auf Impedanzkarten, die von einem Hersteller des Batteriesatzes 14 geliefert werden.
  • Bei Block 104 bestimmt der Batterie-SOH-Schätzer 36, als Reaktion auf das Messen der Batterieeingaben und -antworten, die dem Betrieb des Batteriesatzes 14 zugeordnet sind, den geschätzten aktuellen Innenwiderstand R ^0, beispielsweise unter Verwendung eines Schätzers, der auf der Grundlage eines Batteriemodells designt wurde, das verwendet wird zum Darstellen der Batteriedynamik im Fahrzeug 12. Bei einem Beispiel kann das Batterielebensdauermodell Änderungen des Innenwiderstands mit der Zeit beschreiben, die anhand einer Vielzahl von verschiedenen repräsentativen batterienutzungsaggressiven Fahrzyklen identifiziert werden, d. h. von Betriebsszenarien oder Anwendungsfällen, bei denen einer aus der Vielzahl von verschiedenen repräsentativen batterienutzungsaggressiven Fahrzyklen definiert werden kann durch eine Änderung der Stärke von Strom und/oder eines SOC, die größer als die Änderung der Stärke eines anderen aus der Vielzahl von verschiedenen repräsentativen batterienutzungsaggressiven Fahrzyklen ist.
  • Der Batterie-SOH-Schätzer 36 bestimmt bei Block 106 eine Änderung des Innenwiderstands R0 zu einem aktuellen Zeitpunkt unter Verwendung von zum Beispiel unter anderem einer Differenz zwischen dem anfänglichen Innenwiderstand R0,ref und dem geschätzten aktuellen Innenwiderstand R ^0. Bei Block 108 bestimmt der Batterie-SOH-Schätzer 36 den Prozentsatz der verbleibenden Batterielebensdauer %life und der verbleibenden Nutzungsdauer bis EOL teq rem anhand der geschätzten bis dato Nutzungsdauer teq pres, die unter Verwendung eines Inversen eines Batterielebensdauermodells und der geschätzten aktuellen Innenwiderstandsänderung ΔR0 des Batteriesatzes 14 bestimmt wird. An diesem Punkt kann der Prozess 98 enden. Bei einem Beispiel kann der Prozess 98 als Reaktion auf das Empfangen eines oder mehrerer Parameter, die dem Betrieb des Batteriesatzes 14 zugeordnet sind, oder als Reaktion auf ein anderes Signal oder eine andere Anfrage, wiederholt werden.
  • Die hier offenbarten Prozesse, Verfahren oder Algorithmen können zu einer Verarbeitungsvorrichtung, einer Steuerung oder einem Computer, wozu eine beliebige vorhandene programmierbare elektronische Steuereinheit oder dedizierte elektronische Steuereinheit gehören kann, lieferbar sein oder durch diese implementiert werden. Ebenso können die Prozesse, Verfahren oder Algorithmen als Daten und Anweisungen, die durch eine Steuerung oder einen Computer ausführbar sind, in vielen Formen gespeichert werden, einschließlich unter anderem als Informationen, die auf nicht beschreibbaren Speichermedien, wie etwa ROM-Vorrichtungen, permanent gespeichert sind, und Informationen, die auf beschreibbaren Speichermedien, wie etwa Floppydisks, Magnetbändern, CDs, RAM-Vorrichtungen und anderen magnetischen und optischen Medien, veränderbar gespeichert sind. Die Prozesse, Verfahren oder Algorithmen können auch in einem softwareausführbaren Objekt implementiert sein. Alternativ dazu können die Prozesse, Verfahren oder Algorithmen im Ganzen oder in Teilen unter Verwendung von geeigneten Hardwarekomponenten, wie etwa anwendungsspezifischen integrierten Schaltungen (ASICs), feldprogrammierbaren Gate-Arrays (FPGAs), Zustandsautomaten, Steuerungen oder anderen Hardwarekomponenten oder -vorrichtungen oder einer Kombination aus Hardware-, Software- und Firmwarekomponenten, implementiert sein.
  • Die in der Beschreibung verwendeten Ausdrücke dienen eher der Beschreibung als der Einschränkung, und es versteht sich, dass diverse Änderungen durchgeführt werden können, ohne von dem Gedanken und Schutzbereich der Offenbarung abzuweichen. Wie zuvor beschrieben, können die Merkmale diverser Ausführungsformen kombiniert werden, um weitere Ausführungsformen der Erfindung zu bilden, die möglicherweise nicht explizit beschrieben oder veranschaulicht sind. Obgleich diverse Ausführungsformen möglicherweise hinsichtlich einer oder mehrerer gewünschter Eigenschaften als gegenüber anderen Ausführungsformen oder Implementierungen des Stands der Technik Vorteile bietend oder bevorzugt beschrieben wurden, ist für den Durchschnittsfachmann jedoch ersichtlich, dass zwischen einer oder mehreren Eigenschaften Kompromisse geschlossen werden können, um die gewünschten Gesamtsystemmerkmale zu erreichen, die von der besonderen Anwendung und Implementierung abhängig sind. Diese Merkmale können Kosten, Festigkeit, Dauerhaftigkeit, Lebenszykluskosten, Marktfähigkeit, Erscheinungsbild, Packaging, Größe, Wartungsfreundlichkeit, Gewicht, Herstellbarkeit, Leichtigkeit der Montage usw. umfassen, sind aber nicht darauf beschränkt. Ausführungsformen, die bezüglich einer oder mehrerer Eigenschaften als weniger wünschenswert als andere Ausführungsformen oder Implementierungen des Stands der Technik beschrieben werden, liegen somit nicht außerhalb des Schutzumfangs der Offenbarung und können für bestimmte Anwendungen wünschenswert sein.

Claims (20)

  1. Fahrzeug, das Folgendes umfasst: eine Batterie; und eine Steuerung, die programmiert ist zum Laden und Entladen der Batterie auf der Grundlage eines Gesundheitsindikators, der von einem Modell ausgegeben wird, das Änderungen des Innenwiderstands der Batterie mit der Zeit beschreibt, die identifiziert werden anhand (i) einer Vielzahl von verschiedenen repräsentativen batterienutzungsaggressiven Fahrzyklen und (ii) Änderungen des Innenwiderstands der Batterie, die anhand eines Ladezustands, einer Temperatur und eines Stroms, die mit der Batterie verknüpft sind, abgeleitet werden.
  2. Fahrzeug nach Anspruch 1, wobei der Gesundheitsindikator einen Prozentsatz einer verbleibenden Lebensdauer, einer verbleibenden Nutzungsdauer bis zum Lebensdauerende oder einer bis dato Nutzungsdauer anzeigt.
  3. Fahrzeug nach Anspruch 2, wobei das Modell das Lebensdauerende definiert.
  4. Fahrzeug nach Anspruch 2, wobei der Prozentsatz der verbleibenden Lebensdauer und der verbleibenden Nutzungsdauer unter Verwendung der bis dato Nutzungsdauer definiert werden, und wobei die bis dato Nutzungsdauer anhand eines Inversen des Modells und der Änderung des Innenwiderstands definiert wird.
  5. Fahrzeug nach Anspruch 1, wobei einer aus der Vielzahl von verschiedenen repräsentativen batterienutzungsaggressiven Fahrzyklen definiert wird durch Änderungen der Stromstärke und des Ladezustands (SOC), die größer als ein anderer aus der Vielzahl sind.
  6. Fahrzeug nach Anspruch 1, wobei das Modell Änderungen des Innenwiderstands beschreibt, die anhand einer bestangepassten Kurve aus der Vielzahl von verschiedenen repräsentativen batterienutzungsaggressiven Fahrzyklen identifiziert werden und wobei die bestangepasste Kurve anhand einer Regressionsanalyse definiert wird.
  7. Fahrzeug nach Anspruch 1, wobei das Modell Änderungen des Innenwiderstands beschreibt, die anhand eines aus der Vielzahl von verschiedenen repräsentativen batterienutzungsaggressiven Fahrzyklen identifiziert werden.
  8. Fahrzeugleistungs-Systemsteuerung, die Folgendes umfasst: Eingangskanäle, die ausgelegt sind zum Empfangen von Signalen, die eine Vielzahl von verschiedenen repräsentativen batterienutzungsaggressiven Fahrzyklen und Änderungen des Innenwiderstands einer Batterie repräsentieren, die anhand eines Ladezustands, einer Temperatur und eines Stroms, die mit der Batterie verknüpft sind, abgeleitet werden; Ausgangskanäle, die ausgelegt sind zum Ausgeben eines Gesundheitsindikators, und eine Steuerlogik, die ausgelegt ist zum Erzeugen des Gesundheitsindikators mittels eines Modells, das die Signale als Eingabe verwendet.
  9. Steuerung nach Anspruch 8, wobei der Gesundheitsindikator einen Prozentsatz einer verbleibenden Lebensdauer, einer verbleibenden Nutzungsdauer bis zum Lebensdauerende oder einer bis dato Nutzungsdauer anzeigt.
  10. Steuerung nach Anspruch 9, wobei das Modell das Lebensdauerende definiert.
  11. Steuerung nach Anspruch 9, wobei der Prozentsatz der verbleibenden Lebensdauer und der verbleibenden Nutzungsdauer unter Verwendung der bis dato Nutzungsdauer definiert werden, und wobei die bis dato Nutzungsdauer anhand eines Inversen des Modells und der Änderung des Innenwiderstands definiert wird.
  12. Steuerung nach Anspruch 8, wobei einer aus der Vielzahl von verschiedenen repräsentativen batterienutzungsaggressiven Fahrzyklen definiert wird durch Änderungen der Stromstärke und des Ladezustands (SOC), die größer als ein anderer aus der Vielzahl sind.
  13. Steuerung nach Anspruch 8, wobei das Modell Änderungen des Innenwiderstands beschreibt, die anhand einer bestangepassten Kurve aus der Vielzahl von verschiedenen repräsentativen batterienutzungsaggressiven Fahrzyklen identifiziert werden und wobei die bestangepasste Kurve anhand einer Regressionsanalyse definiert wird.
  14. Steuerung nach Anspruch 8, wobei das Modell Änderungen des Innenwiderstands beschreibt, die anhand eines aus der Vielzahl von verschiedenen repräsentativen batterienutzungsaggressiven Fahrzyklen identifiziert werden.
  15. Verfahren, das Folgendes umfasst: Laden und Entladen einer Batterie mittels einer Steuerung gemäß einem Gesundheitsindikator, der von einem Modell ausgegeben wird, das Änderungen des Innenwiderstands der Batterie mit der Zeit beschreibt, die identifiziert werden anhand (i) einer Vielzahl von verschiedenen repräsentativen batterienutzungsaggressiven Fahrzyklen und (ii) Änderungen des Innenwiderstands der Batterie, die anhand eines Ladezustands, einer Temperatur und eines Stroms, die mit der Batterie verknüpft sind, abgeleitet werden.
  16. Verfahren nach Anspruch 15, wobei der Gesundheitsindikator einen Prozentsatz einer verbleibenden Lebensdauer, einer verbleibenden Nutzungsdauer bis zum Lebensdauerende oder einer bis dato Nutzungsdauer anzeigt.
  17. Verfahren nach Anspruch 16, wobei das Modell das Lebensdauerende definiert.
  18. Verfahren nach Anspruch 16, wobei der Prozentsatz der verbleibenden Lebensdauer und der verbleibenden Nutzungsdauer unter Verwendung der bis dato Nutzungsdauer definiert werden, und wobei die bis dato Nutzungsdauer anhand eines Inversen des Modells und der Änderung des Innenwiderstands definiert wird.
  19. Verfahren nach Anspruch 15, wobei einer aus der Vielzahl von verschiedenen repräsentativen batterienutzungsaggressiven Fahrzyklen definiert wird durch Änderungen der Stromstärke und des Ladezustands (SOC), die größer als ein anderer aus der Vielzahl sind.
  20. Verfahren nach Anspruch 15, wobei das Modell Änderungen des Innenwiderstands beschreibt, die anhand einer bestangepassten Kurve aus der Vielzahl von verschiedenen repräsentativen batterienutzungsaggressiven Fahrzyklen identifiziert werden und wobei die bestangepasste Kurve anhand einer Regressionsanalyse definiert wird.
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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108819747A (zh) * 2018-06-13 2018-11-16 蔚来汽车有限公司 多支路储能系统的多支路功率分配管理
CN111273186A (zh) * 2018-11-16 2020-06-12 郑州宇通客车股份有限公司 一种电动汽车动力电池系统健康状态估算方法及装置
US10732227B2 (en) 2017-11-28 2020-08-04 Audi Ag Method for determining a current state of charge value of a battery, battery arrangement, and motor vehicle
DE102019108387A1 (de) * 2019-04-01 2020-10-01 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Verfahren zum Bestimmen einer Belastungshistorie eines mit einer elektrischen Maschine angetriebenen Fahrzeugs, Vorrichtung sowie Fahrzeug
CN114895206A (zh) * 2022-04-26 2022-08-12 合肥工业大学 基于改进灰狼优化算法的rbf神经网络的锂离子电池soh估计方法

Families Citing this family (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102357351B1 (ko) * 2015-01-07 2022-01-28 삼성전자주식회사 복수의 배터리 셀들을 포함하는 배터리 팩의 상태를 추정하는 장치 및 방법
CN107742753A (zh) * 2017-09-08 2018-02-27 侬泰轲（昆山）检测科技有限公司 一种电池的封装结构、封装方法以及检测方法
KR102182691B1 (ko) * 2017-10-20 2020-11-24 주식회사 엘지화학 배터리 저항 추정 장치 및 방법
GB2568663B (en) * 2017-11-15 2020-12-30 Hyperdrive Innovation Ltd Method and apparatus
CN108051755A (zh) * 2017-12-13 2018-05-18 宁德时代新能源科技股份有限公司 电池内阻获取方法与装置、电池管理系统以及计算机存储可读介质
CN108146267A (zh) * 2017-12-19 2018-06-12 西安特锐德智能充电科技有限公司 充电系统、充电机、电动汽车、充电电池的安全防护方法
CN108445410B (zh) * 2018-04-02 2021-02-26 国家计算机网络与信息安全管理中心 一种监测蓄电池组运行状态的方法及装置
US11110816B2 (en) * 2018-09-18 2021-09-07 GUY Thomas RINI Condition based maintenance (CBM) of a vehicle primary electrical system
JP2022523564A (ja) 2019-03-04 2022-04-25 アイオーカレンツ， インコーポレイテッド 機械学習を使用するデータ圧縮および通信
JP2020171120A (ja) * 2019-04-03 2020-10-15 トヨタ自動車株式会社 二次電池の充電方法
US11287479B2 (en) * 2019-07-23 2022-03-29 Chongqing Jinkang Powertrain New Energy Co., Ltd. Control-oriented physics-based calendar life model for lithium ion cells
CN110816366B (zh) * 2019-10-31 2022-12-09 上海交通大学 适用于单体电池内部的温度估算方法、系统、介质及设备
US11498446B2 (en) * 2020-01-06 2022-11-15 Ford Global Technologies, Llc Plug-in charge current management for battery model-based online learning
CN111948561B (zh) * 2020-08-04 2022-12-27 上海安趋信息科技有限公司 基于实测大数据和人工智能学习算法的电池寿命预测方法
CN111965560B (zh) * 2020-08-24 2023-03-28 重庆大学 一种面向通用放电工况的电池健康状态估计方法
CN112505573A (zh) * 2020-11-23 2021-03-16 贵州电网有限责任公司 一种退役动力电池的一致性评价指标计算方法
US20230044022A1 (en) * 2021-08-03 2023-02-09 Ford Global Technologies, Llc Automated bidirectional energy transfer support selection for transient loads based on battery life modeling
CN113525117A (zh) * 2021-08-13 2021-10-22 泉州市贝瓦电子技术有限公司 一种智能反馈电池健康状态的系统和方法
CN113428049B (zh) * 2021-08-26 2021-11-09 北京理工大学 一种考虑电池老化抑制的燃料电池混动汽车能量管理方法
CN113900032A (zh) * 2021-09-30 2022-01-07 上海芯飏科技有限公司 利用瞬态响应校正放电深度的方法及系统
CN115219939B (zh) * 2022-09-15 2023-01-03 小米汽车科技有限公司 电池温度预测方法、装置、车辆和存储介质

Family Cites Families (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1292512C (zh) * 2001-05-29 2006-12-27 佳能株式会社 探测充电电池信息的探测方法和设备及其应用
WO2003030331A1 (en) * 2001-10-03 2003-04-10 Trojan Battery Company System and method for battery charging
US20060043933A1 (en) * 2004-08-31 2006-03-02 Latinis Gary R Battery voltage monitor
US7612532B2 (en) * 2005-06-21 2009-11-03 Gm Global Technology Operations, Inc. Method for controlling and monitoring using a state estimator having variable forgetting factors
US7589491B2 (en) * 2006-03-10 2009-09-15 Trojan Battery Company Temperature compensation in recharging of batteries
US7928735B2 (en) * 2007-07-23 2011-04-19 Yung-Sheng Huang Battery performance monitor
US8680815B2 (en) * 2010-11-01 2014-03-25 GM Global Technology Operations LLC Method and apparatus for assessing battery state of health
CN102756661B (zh) * 2011-04-27 2015-05-13 北京八恺电气科技有限公司 车用电池荷电状态的确定方法及装置
US9716294B2 (en) 2012-04-20 2017-07-25 Ford Global Technologies, Llc Battery controller with monitoring logic for model-based battery control
US10230137B2 (en) 2012-05-23 2019-03-12 The Regents Of The University Of Michigan Estimating core temperatures of battery cells in a battery pack
US10703219B2 (en) * 2013-10-04 2020-07-07 Ford Global Technologies, Llc Vehicle battery charge setpoint control
US9197078B2 (en) 2013-12-18 2015-11-24 Ford Global Technologies, Llc Battery parameter estimation
CN103762624B (zh) * 2013-12-28 2016-11-23 华为技术有限公司 一种电池管理方法及装置
US9132745B1 (en) 2014-03-17 2015-09-15 Ford Global Technologies, Llc Frequency based battery model parameter estimation
KR20160007870A (ko) * 2014-07-07 2016-01-21 넥스콘 테크놀러지 주식회사 배터리의 내부저항분석을 이용한 배터리 노화상태 측정 및 충전상태 보정 방법
US20160020618A1 (en) * 2014-07-21 2016-01-21 Ford Global Technologies, Llc Fast Charge Algorithms for Lithium-Ion Batteries
CN104237800A (zh) * 2014-09-11 2014-12-24 上海海事大学 混合动力船舶用锂离子电池的检测方法
DE102014221547A1 (de) * 2014-10-23 2016-05-12 Ford Global Technologies, Llc Verfahren zur Überwachung des Ladezustands einer Batterie

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10732227B2 (en) 2017-11-28 2020-08-04 Audi Ag Method for determining a current state of charge value of a battery, battery arrangement, and motor vehicle
CN108819747A (zh) * 2018-06-13 2018-11-16 蔚来汽车有限公司 多支路储能系统的多支路功率分配管理
CN108819747B (zh) * 2018-06-13 2021-11-02 蔚来(安徽)控股有限公司 多支路储能系统的多支路功率分配管理
CN111273186A (zh) * 2018-11-16 2020-06-12 郑州宇通客车股份有限公司 一种电动汽车动力电池系统健康状态估算方法及装置
CN111273186B (zh) * 2018-11-16 2023-09-08 宇通客车股份有限公司 一种电动汽车动力电池系统健康状态估算方法及装置
DE102019108387A1 (de) * 2019-04-01 2020-10-01 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Verfahren zum Bestimmen einer Belastungshistorie eines mit einer elektrischen Maschine angetriebenen Fahrzeugs, Vorrichtung sowie Fahrzeug
CN114895206A (zh) * 2022-04-26 2022-08-12 合肥工业大学 基于改进灰狼优化算法的rbf神经网络的锂离子电池soh估计方法
CN114895206B (zh) * 2022-04-26 2023-04-28 合肥工业大学 基于改进灰狼优化算法的rbf神经网络的锂离子电池soh估计方法

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