DE102017107776A1

DE102017107776A1 - Batterieüberstromdiagnosesystem

Info

Publication number: DE102017107776A1
Application number: DE102017107776.6A
Authority: DE
Inventors: Xu Wang; Chuan He; Zhimin Yang
Original assignee: Ford Global Technologies LLC
Current assignee: Ford Global Technologies LLC
Priority date: 2016-04-15
Filing date: 2017-04-11
Publication date: 2017-10-19
Also published as: US9707855B1; CN107300673A; CN107300673B

Abstract

Ein Diagnosesystem für ein Fahrzeug weist eine Traktionsbatterie, die mehrere Zellen aufweist, und eine Steuerung, die konfiguriert ist, um einen Überstromzustand in Reaktion darauf, dass der Batteriestrom stärker als ein Wert einer oberen Grenze eines Stromsensors ist, und eine Differenz zwischen einer gemessenen Batteriespannung und einer geschätzten Batteriespannung, die auf dem Wert basiert, größer als ein Schwellenwert ist, anzuzeigen, auf.

Description

TECHNISCHES GEBIET
Die vorliegende Offenbarung bezieht sich auf Systeme und Verfahren zum Diagnostizieren und Verwalten eines Überstromzustands in einer Fahrzeugbatterie.
HINTERGRUND
Der Begriff „Elektrofahrzeug” kann verwendet werden, um Fahrzeuge zu beschreiben, die mindestens einen Elektromotor zum Fahrzeugantrieb aufweisen, wie etwa Batterieelektrofahrzeuge (BEV, Battery Electric Vehicles), Hybridelektrofahrzeuge (HEV, Hybrid Electric Vehicles) und Plug-in-Hybridelektrofahrzeuge (PHEV, Plug-in Hybrid Electric Vehicles). 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 Diagnosesystem für ein Fahrzeug weist eine Traktionsbatterie, die mehrere Zellen aufweist, und eine Steuerung, die konfiguriert ist, um einen Überstromzustand in Reaktion darauf, dass ein Batteriestrom stärker als ein Wert einer oberen Grenze eines Stromsensors ist, und eine Differenz zwischen einer gemessenen Batteriespannung und einer geschätzten Batteriespannung, die auf dem Wert basiert, größer als ein Schwellenwert ist, anzuzeigen, auf.
Ein Verfahren für eine Traktionsbatterie eines Fahrzeugs umfasst das Anzeigen durch eine Steuerung eines Überstromszustands in Reaktion darauf, dass ein Batteriestrom stärker als ein Wert einer oberen Grenze eines Stromsensors ist, und eine Differenz zwischen einer gemessenen Batteriespannung und einer geschätzten Batteriespannung, die auf dem Wert basiert, größer als ein Schwellenwert ist.
Eine Traktionsbatterie für ein Fahrzeug weist mehrere Zellen und ein Paar Sensoren, die jeweils konfiguriert sind, um einen unterschiedlichen Betriebsparameter der Zellen zu messen und den gemessenen Parameter zu einer Batteriesteuerung zu übertragen, auf, wobei die Steuerung konfiguriert ist, um einen Diagnosezustand in Reaktion darauf, dass mindestens einer der gemessenen Parameter mindestens gleich groß wie ein Wert einer oberen Grenze des entsprechenden Sensors ist, und eine Differenz zwischen einem anderen gemessenen Parameter und einer Schätzung des anderen gemessenen Parameters, der auf dem Wert basiert, größer als ein Schwellenwert ist, anzuzeigen.
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 Traktionsbatterieanordnung veranschaulicht, die Batteriezellen und Batteriezellenüberwachungs- und steuersysteme umfasst;
3 ist ein schematisches Diagramm, das ein Schaltungsmodell einer Batteriezelle veranschaulicht;
4 ist eine Grafik, die ein Verhältnis zwischen einer Leerlaufspannung und einem Batteriezellenladungszustand veranschaulicht; und
5 ist ein Flussdiagramm, das einen Algorithmus zum Diagnostizieren und Verwalten eines Überstromzustands veranschaulicht.
AUSFÜHRLICHE 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 können übertrieben oder minimiert sein, um Einzelheiten besonderer Bauteile zu zeigen. 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 verschiedene 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 stellen repräsentative Ausführungsformen für typische Anwendungen bereit. Es könnten jedoch verschiedene Kombinationen und Modifikationen der Merkmale, die den Lehren dieser Offenbarung entsprechen, für bestimmte Anwendungen oder Implementierungen erwünscht sein.
1 stellt ein Plug-in-Hybrid-Fahrzeug(PHEV)-Stromversorgungssystem 10 dar. Ein PHEV 12, im Folgenden Fahrzeug 12, kann ein Hybridgetriebe 14, das mechanisch mit einer Brennkraftmaschine 16 verbunden ist, und eine Antriebswelle 18, die die Räder 20 antreibt, umfassen. Das Hybridgetriebe 14 kann auch mechanisch mit einer oder mehreren Elektromaschinen 22 verbunden sein, die in der Lage sind, als Motor oder Generator zu arbeiten. Die Elektromaschinen 22 können elektrisch mit einer Umrichtersystemsteuerung (ISC, Inverter System Controller) 24 verbunden sein, die eine bidirektionale Energieübertragung zwischen den Elektromaschinen 22 und mindestens einer Traktionsbatterie 26 bereitstellt.
Die Traktionsbatterie 26 stellt in der Regel eine Hochspannungs-(HV, High Voltage) Gleichstrom(DC, Direct Current)-Ausgabe bereit. In einem Motormodus kann die ISC 24 die Gleichstromausgabe, die von der Traktionsbatterie 26 bereitgestellt wird, in einen Dreiphasenwechselstrom (AC, Alternating Current) wandeln, wie für eine angemessene Funktionalität der Elektromaschinen 22 erforderlich sein kann. In einem regenerativen Modus kann die ISC 24 die Dreiphasenwechselstromausgabe von den Elektromaschinen 22, die als Generatoren fungieren, in den Gleichstrom wandeln, der von der Traktionsbatterie 26 benötigt wird. Zusätzlich zu dem Bereitstellen von Energie zum Antrieb kann die Traktionsbatterie 26 Energie für Hochspannungsverbraucher 28, wie etwa Kompressoren und Elektroheizgeräte, und Niederspannungsverbraucher 30, wie etwa elektrisches Zubehör, eine 12 V-Hilfsbatterie und so weiter, bereitstellen.
Das Fahrzeug 12 kann konfiguriert sein, um die Traktionsbatterie 26 über einen Anschluss an ein Stromnetz wiederaufzuladen. Das Fahrzeug 12 kann zum Beispiel mit Stromtankstellen (EVSE, Electric Vehicle Supply Equipment) 32 einer Ladestation zusammenarbeiten, um die Ladungsübertragung von dem Stromnetz zu der Traktionsbatterie 26 zu koordinieren. In einem Beispiel kann die EVSE 32 einen Ladungsstecker zum Einstecken in einen Ladeanschluss 34 des Fahrzeugs 12 aufweisen, wie etwa über Steckerstifte, die zu entsprechenden Aussparungen des Ladeanschlusses 34 passen. Der Ladeanschluss 34 kann elektrisch mit einer fahrzeuginternen Stromwandlungssteuerung oder Ladevorrichtung 36 verbunden sein. Die Ladevorrichtung 36 kann den Strom, der von der EVSE 32 geliefert wird, derart aufbereiten, dass die angemessene Spannung und die angemessenen Strompegel der Traktionsbatterie 26 bereitgestellt werden. Die Ladevorrichtung 36 kann mit der EVSE 32 verbunden werden, um die Lieferung von Strom zu dem Fahrzeug 12 zu koordinieren.
Das Fahrzeug 12 kann ausgelegt sein, um Ein- oder Dreiphasenwechselstrom von der EVSE 32 zu erhalten. Das Fahrzeug 12 kann ferner in der Lage sein, verschiedene Pegel von Wechselspannung zu erhalten, die eine Pegel 1–120 Volt (V)-Wechselstromladung, eine Pegel 2–240 V-Wechselstromladung und so weiter aufweisen, ohne jedoch darauf beschränkt zu ein. In einem Beispiel können sowohl der Ladeanschluss 34 als auch die EVSE 32 konfiguriert sein, um Industriestandards zu erfüllen, die zur Ladung von elektrifizierten Fahrzeugen gehören, wie etwa Society of Automotive Engineers (SAE) J1772, J1773, J2954, International Organization for Standardization (ISO) 15118-1, 15118-2, 15118-3, die Deutsche DIN-Spezifikation 70121 und so weiter.
Die Traktionsbatterie 26 kann eine Batteriesteuerung 42 aufweisen, die konfiguriert ist, um mehrere Stecker und Schalter eines elektrischen Buszentrums (BEC, Bussed Electrical Center) 40 zu bedienen, um die Zufuhr und die Entnahme von elektrischer Energie zu und von der Traktionsbatterie 26 zu ermöglichen. Die Batteriesteuerung 42 kann konfiguriert sein, um einen oder mehrere Betriebsparameter zu bestimmen, die mit der Traktionsbatterie 26 basierend auf einer oder mehreren gemessenen und/oder geschätzten Eigenschaften der Traktionsbatterie 26 verknüpft sind. Die Batteriesteuerung 42 kann elektrisch an eine oder mehrere andere Fahrzeugsteuerungen angeschlossen sein und mit diesen in Verbindung stehen.
In einem Beispiel steht die Batteriesteuerung 42 in Verbindung mit einer Telematiksteuerung 43 des Fahrzeugs 12. Die Telematiksteuerung 43 kann konfiguriert sein, um mit einem oder mehreren fahrzeugexternen Datenspeicher- und verarbeitungssystemen 45 zu kommunizieren, wie etwa über einen drahtlosen Sendeempfänger und/oder ein Fahrzeugmodem, unter Verwendung zum Beispiel eines Großraumnetzwerks 47. Die Batteriesteuerung 42 kann konfiguriert sein, um ein Signal, das eine Anfrage zum Verarbeiten von einem oder mehreren Betriebsparametern, die mit einer oder mehreren Fahrzeugkomponenten verbunden sind, anzeigt, zu dem fahrzeugexternen Datensystem 45 zu übertragen, wie etwa über die Telematiksteuerung 43.
Die Batteriesteuerung 42 kann ferner elektrisch an Fahrzeugsteuerungen, wie etwa eine Triebstrangsteuerung, die konfiguriert ist, um die Steuerung von Brennkraftmaschinenbetriebskomponenten (z. B. Leerlaufsteuerkomponenten, Kraftstoffzufuhrkomponenten, Emissionssteuerkomponenten usw.) zu steuern und Brennkraftmaschinenbetriebskomponenten (z. B. den Status von Kraftmaschinendiagnosecodes) zu überwachen; eine Karosseriesteuerung, die konfiguriert ist, um diverse Stromsteuerungsfunktionen, wie etwa die Außenbeleuchtung, die Innenbeleuchtung, das schlüssellose Einsteigen, den Fernstart und die Zugangspunktstatusverifizierung (z. B. Schließstatus der Motorhaube, Türen und/oder des Kofferraums des Fahrzeugs 12), zu verwalten; einen Funksendeempfänger, der konfiguriert ist, um mit Funkschlüsseln oder anderen lokalen Vorrichtungen des Fahrzeugs 12 zu kommunizieren; und eine Klimaregelungsmanagementsteuerung, die konfiguriert ist, um die Steuerung und Überwachung von Heiz- und Kühlsystemkomponenten (z. B. Kompressorkupplungs- und Gebläsesteuerung, Temperatursensorinformationen usw.) bereitzustellen, angeschlossen sein und mit diesen in Verbindung stehen.
Wenngleich 1 ein Plug-in-Hybrid-Elektrofahrzeug darstellt, ist die Beschreibung hierin gleichermaßen auf ein reines Elektrofahrzeug anwendbar. Bei einem reinen Elektrofahrzeug, z. B. einem Batterieelektrofahrzeug (BEV) kann das Hybridgetriebe 14 ein Getriebe sein, das mit einer Elektromaschine 22 verbunden ist, und die Brennkraftmaschine 16 ist möglicherweise nicht vorhanden. 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.
Bezüglich 2 ist eine beispielhafte Traktionsbatterie 26 für das Fahrzeug 12 gezeigt. Die Traktionsbatterie 26 kann mehrere Batteriezellen 38, z. B. elektrochemische Zellen, umfassen, die elektrisch an die BEC 40 angeschlossen sind. Die mehreren Stecker und Schalter der BEC 40 ermöglichen die Zufuhr und Entnahme von elektrischer Energie zu und von den Batteriezellen 38. In einem Beispiel weist die BEC 40 ein positives Hauptschütz, das elektrisch an eine positive Klemme der Batteriezellen 38 angeschlossen ist, und ein negatives Hauptschütz, das elektrisch an eine negative Klemme der Batteriezellen 38 angeschlossen ist, auf. Das Schließen des positiven und negativen Hauptschützes kann den Fluss von elektrischer Energie zu und von den Batteriezellen 38 ermöglichen. Wenngleich die Traktionsbatterie 26 in der Beschreibung hierin elektrochemische Zellen aufweist, sind auch andere Arten von Energiespeichervorrichtungsimplementierungen, wie etwa Kondensatoren, vorgesehen.
Eine Batteriesteuerung 42 ist elektrisch an die BEC 40 angeschlossen und steuert den Energiefluss zu und von den Batteriezellen 38 über die BEC 40. Zum Beispiel kann die Batteriesteuerung 42 der BEC 40 befehlen, einen oder mehrere Schalter in Reaktion darauf, dass einer oder mehrere Betriebsparameter der Traktionsbatterie 26 und/oder der Batteriezellen 38 einen vorbestimmten Schwellenwert erreichen, zu öffnen oder zu schließen. In einem anderen Beispiel kann die Batteriesteuerung 42 elektrisch an eine oder mehrere andere Fahrzeugsteuerungen, wie etwa eine Triebstrangsteuerung, eine Karosseriesteuerung, einer Klimaregelungsmanagementsteuerung und so weiter angeschlossen sein und mit diesen in Verbindung stehen und der BEC 40 befehlen, in Reaktion auf ein vorbestimmtes Signal von den anderen Fahrzeugsteuerungen einen oder mehrere Schalter zu öffnen oder zu schließen.
Die Batteriesteuerung 42 kann die Leistung der Traktionsbatterie 26 überwachen und steuern. Die Batteriesteuerung 42 kann mehrere Traktionsbatterieladungsmerkmale, wie etwa den Traktionsbatteriestrom, der von einem Stromsensor 44 gemessen wird, die Traktionsbatteriespannung, die von einem Spannungssensor 46 gemessen wird, und die Traktionsbatterietemperatur, die von einem Temperatursensor 48 gemessen wird, überwachen. Die Leistung des Stromsensors 44 kann in bestimmten Anordnungen wesentlich sein, um ein zuverlässiges Batterieüberwachungssystem aufzubauen. Wie im Folgenden ausführlicher beschrieben wird, kann die Genauigkeit des Stromsensors 44 nützlich sein, um die Batteriekapazität C und den Batterieladezustand (SOC, State of Charge), d. h. die tatsächliche Kapazität der Traktionsbatterie 26 als ein Prozentsatz der Batteriekapazität C ausgedrückt, wenn die Traktionsbatterie 26 vollständig geladen ist, zu schätzen.
Zusätzlich zu den Traktionsbatteriemerkmalen kann die Batteriesteuerung 42 Batteriezellenladungsmerkmale, wie etwa die Klemmenspannung und Temperatur der einen oder der mehreren Batteriezellen 38, ohne jedoch darauf beschränkt zu sein, messen und überwachen. In einem Beispiel kann die Batteriesteuerung 42 konfiguriert sein, um ein Signal von Zellensensoren 50 zu erhalten, das Betriebsparameter der einen oder der mehreren Batteriezellen 38 anzeigt. Die Betriebsparameter können die Batteriezellenklemmenspannung, die Temperatur, das Alter, die Anzahl an Lade-/Entladezyklen und so weiter umfassen, ohne jedoch darauf beschränkt zu sein. Die Batteriesteuerung 42 kann einen nichtflüchtigen Speicher aufweisen, so dass Batterieladungs- und/oder Batteriezellenladungsdaten beibehalten werden können, wenn die Batteriesteuerung 42 ausgeschaltet wird. In einem Beispiel können die beibehaltenen Daten nach dem nächsten Zündzyklus verfügbar sein.
In der Regel werden die Zellensensoren 50 die Klemmenspannung der Batteriezellen 38 messen. Die Zellensensoren 50 können konfiguriert sein, um ein Signal zu der Batteriesteuerung 42 zu übertragen, das die gemessenen Klemmenspannung der Batteriezellen 38 anzeigt. In einem Beispiel ist es möglich, dass die Zellensensoren 50 nicht konfiguriert sind, um den Strom der Batteriezellen 38 direkt zu messen, jedoch können die Konfiguration und/oder Anordnung der einen oder der mehreren Batteriezellen 38 der Traktionsbatterie 26, z. B. die Reihenanordnung, den Strom durch die eine oder die mehreren Batteriezellen 38 als den von dem Stromsensor 44 gemessenen Traktionsbatteriestrom definieren.
Der Stromsensor 44 kann konfiguriert sein, um den Lade- und/oder Entladestrom der Traktionsbatterie 26 zu messen. Der Stromsensor 44 kann konfiguriert sein, um den Strom direkt zu messen, d. h. einen Spannungsabfall zu messen, der mit dem Strom verknüpft ist, der durch eine passive elektrische Komponente, wie zum Beispiel einen Widerstand, fließt, oder indirekt zu messen, d. h. ein Magnetfeld, das einen Leiter umgibt, durch welchen der Strom fließt, zu messen. In einem Beispiel kann der Stromsensor 44 ein Closed-Loop-Stromsensor sein, der eine Rückkopplungssteuerung verwendet, um eine Ausgabe bereitzustellen, die proportional zu einem gemessenen Strom ist. In einem anderen Beispiel kann der Stromsensor 44 ein Open-Loop-Stromsensor sein, wie etwa ein Hall-Sensor, der in einem Luftspalt eines Magnetkerns montiert ist, der eine Ausgabe bereitstellt, ohne auf der Rückkopplungssteuerung zu beruhen.
Der Stromsensor 44 kann konfiguriert sein, um den Batteriestrom zwischen einem vorbestimmten unteren Betriebspunkt (oder untere Grenze) I_MIN und einem vorbestimmten oberen Betriebspunkt (oder obere Grenze) I_MAX zu messen. Zum Beispiel kann der Batteriestrom I_MIN negativ sein und den Ladestrom der Traktionsbatterie 26 darstellen, während der Batteriestrom I_MAX positiv sein kann und den Entladestrom der Traktionsbatterie 26 darstellen kann. In einem Beispiel kann der Stromsensor 44 eine Ausgabe proportional zu I_MAX in Reaktion auf das Erfassen des Batteriestroms bereitstellen, der gleich stark wie oder stärker als sein oberer Betriebspunkt I_MAX ist. Ein interner oder externer Kurzschluss und sonstige Ereignisse können die Traktionsbatterie 26 und/oder Batteriekomponenten dazu bringen, außerhalb einer oder mehrerer vorbestimmter Betriebsgrenzen zu fungieren. Zum Beispiel kann ein Überstromzustand die Effektivität und Effizienz des Betriebs der Traktionsbatterie 26 verhindern. Es kann erwünscht sein, ein Vorhandensein eines Überstromzustands so früh wie möglich zu identifizieren.
Die Batteriesteuerung 42 kann konfiguriert sein, um den Batterie-SOC SOC_est unter Verwendung des Coulomb-Zählverfahrens zu schätzen, d. h. durch Integrieren des gemessenen Batteriestroms im Laufe der Zeit. In einem Beispiel kann in Reaktion auf das Erhalten eines Signals von dem Stromsensor 44, das anzeigt, dass der gemessene Batteriestrom der Traktionsbatterie 26 oder der einen oder mehreren Batteriezellen 38 gleich stark wie I_MAX ist, die Batteriesteuerung 42 konfiguriert sein, um den Batterie-SOC SOC_est basierend auf dem Coulomb-Zählverfahren zu schätzen, wie in der Gleichung (1) ausgedrückt ist:
wobei SOC₀ ein anfänglicher Batterie-SOC ist (entweder eine bekannte oder geschätzte Menge) und C die Batteriekapazität ist.
Die Batteriesteuerung 42 kann konfiguriert sein, um in Reaktion auf das Erhalten eines Signals von dem Stromsensor 44, das anzeigt, dass der gemessene Batteriestrom der einen oder mehreren Batteriezellen 38 gleich stark wie I_MAX ist, den Batteriezellen-SOC SOC_{cell_est} basierend auf dem Coulomb-Zählverfahren zu schätzen, wie in Gleichung (2) gezeigt ist:
wobei SOC_{0_cell} ein anfänglicher Batteriezellen-SOC ist (entweder bekannte oder geschätzte Menge) und C_cell die Kapazität der einen oder mehreren Batteriezellen 38 ist, wenn sie vollständig geladen sind.
Bezüglich 3 ist ein Schaltungsmodell 52 von mindestens einer der Batteriezellen 38 gezeigt. In einem Beispiel kann das Schaltungsmodell 52 eine ideale Spannungsquelle 53 aufweisen, die eine Spannung V_OC 54 hat und eine zugehörige Impedanz hat. Die Impedanz kann einen oder mehrere Widerstände (allgemein als ein Widerstand 56 angegeben) umfassen. Die Spannung V_OC 54 kann zum Beispiel eine Leerlaufspannung von mindestens einer der Batteriezellen 38 darstellen, wie etwa die Spannung der Batteriezelle 38 unter Gleichgewichtsbedingungen, d. h. wenn kein Strom in oder aus der Traktionsbatterie 26 und/oder den Batteriezellen 38 heraus fließt. Während das Schaltungsmodell 52 bezüglich 3 auf eine Batteriezelle gerichtet ist, ist auch die Anwendung des Modells auf eine beliebige Kombination der Batteriezellen 38 vorgesehen. Werte der Parameter, die mit dem Schaltungsmodell 52 verknüpft sind, können somit die Werte von zwei Batteriezellen 38, drei Batteriezellen 38 und so weiter darstellen. Zum Beispiel kann in diversen Konfigurationen des Modells die Leerlaufspannung V_OC 54 somit die Leerlaufspannung von einer, zwei oder einer beliebigen sonstigen Anzahl der mehreren Batteriezellen 38 darstellen.
Der Widerstand 56 kann einen internen Widerstand R der Batteriezelle 38 und/oder der Traktionsbatterie 26 einschließlich des Widerstands eines Batteriekabels und anderer Komponenten, die mit der Traktionsbatterie 26 verknüpft sind, darstellen. In einem Beispiel, wo das Schaltungsmodell 52 auf mehr als eine Batteriezelle, z. B. zwei Zellen, drei Zellen und so weiter, angewendet wird, kann der Widerstand 56 den internen Widerstand R jener Kombination der Batteriezellen 38 darstellen. Die Spannung V₁ 58 kann einen Spannungsabfall über dem Widerstand 56 als Folge des Stroms i 60, der durch den Widerstand 56 fließt, darstellen. Die Klemmenspannung V_t 62 kann die Spannung über die positive und negative Klemme der Batteriezelle 38 darstellen. Die Klemmenspannung V_t 62 kann sich von der Leerlaufspannung V_OC 54 als Folge des internen Widerstands R, der mit der Batteriezelle 38 und/oder der einen oder mehreren Komponenten der Traktionsbatterie 26 verknüpft ist, unterscheiden.
Werte des internen Widerstands R und anderer Parameter der Traktionsbatterie 26 und/oder der Batteriezellen 38 können von der Batteriechemie abhängen. Die Parameter können ferner basierend auf den Betriebsbedingungen der Traktionsbatterie 26 variieren. Die Werte der Parameter können auch als Funktion der Batterietemperatur variieren. Zum Beispiel kann der interne Widerstand R mit steigender Temperatur abnehmen und so weiter. Die Parameterwerte können auch von dem SOC der Traktionsbatterie 26 abhängen.
Werte der Parameter der Traktionsbatterie 26 können sich auch über eine Lebensdauer der Traktionsbatterie 26 verändern. In einem Beispiel kann sich der interne Widerstand R über die Lebensdauer der Traktionsbatterie 26 erhöhen. Die Erhöhung des internen Widerstands R kann ferner als Funktion der Temperatur und/oder des SOC während der Lebensdauer der Traktionsbatterie 26 variieren. Zum Beispiel kann das Betreiben der Traktionsbatterie 26 bei höheren Temperaturen und/oder bei einem höheren SOC zu einer stärkeren Erhöhung des internen Widerstands R der Traktionsbatterie 26 über einen vorbestimmten Zeitraum führen, so dass sich der interne Widerstand R der Traktionsbatterie 26, die über einen vorbestimmten Zeitraum bei 80°C arbeitet, mehr als der interne Widerstand R der Traktionsbatterie 26, die über einen ähnlichen Zeitraum bei 50°C arbeitet, erhöhen kann, und/oder sich der interne Widerstand R der Traktionsbatterie 26, die bei 90% des SOC arbeitet, mehr als der interne Widerstand R der Traktionsbatterie 26, die bei einer selben Temperatur und 50% des SOC arbeitet, erhöhen kann. Diese Verhältnisse können ferner von der Batteriechemie abhängen.
Die Batteriesteuerung 42 kann konfiguriert sein, um den internen Widerstand R und andere Betriebsparameter, die mit der Traktionsbatterie 26 verknüpft sind, basierend auf einer oder mehreren gemessenen und/oder geschätzten Eigenschaften der Traktionsbatterie 26 zu bestimmen. In einem Beispiel kann die Batteriesteuerung 42 konfiguriert sein, um den internen Widerstand R der Traktionsbatterie 26 basierend auf gemessenen und geschätzten Eigenschaften, wie etwa, jedoch ohne Beschränkung darauf, dem Batterie-SOC, der Batterietemperatur, dem Batteriealter und so weiter, zu bestimmen. In einem anderen Beispiel kann die Batteriesteuerung 42 konfiguriert sein, um den internen Widerstand eines Teils der Traktionsbatterie 26, z. B. eine oder mehrere Batteriezellen 38, Module und so weiter, basierend auf einer oder mehreren gemessenen und/oder geschätzten Eigenschaften, die mit dem Teil verknüpft sind, zu bestimmen.
Die Batteriesteuerung 42 kann konfiguriert sein, um ein Signal zu dem fahrzeugexternen Datensystem 45 zu übertragen, wie etwa über die Telematiksteuerung 43, das eine Anfrage zum Bestimmen des internen Widerstands R der Traktionsbatterie 26 (oder eines Teils der Traktionsbatterie 26) basierend auf einer oder mehreren gemessenen und/oder geschätzten Eigenschaften, die mit der Traktionsbatterie 26 oder dem Teil der Traktionsbatterie 26 verknüpft sind, anzeigt. Die Batteriesteuerung 42 kann konfiguriert sein, um den internen Widerstand der Traktionsbatterie 26 und/oder den internen Widerstand eines Teils der Traktionsbatterie 26, z. B. die Batteriezelle 38, der basierend auf der einen oder den mehreren gemessenen und/oder geschätzten Eigenschaften bestimmt wird, zu erhalten.
Das Schaltungsmodell 52 kann unter Verwendung der Gleichung (3) ausgedrückt werden: V_t = V_OC – iR (3)
Die Batteriesteuerung 42 kann konfiguriert sein, um ein Signal zu erhalten, das die Klemmenspannung V_t 62 der Batteriezelle 38 anzeigt, wie etwa über ein Signal, das von dem Zellensensor 50 erzeugt wird. Die Leerlaufspannung V_OC 54 kann eine Funktion des Batteriezellen-SOC sein, d. h., V_OC = f(SOC), so dass die Leerlaufspannung V_OC 54 als eine Funktion des Ladens und Entladens der Batteriezelle 38 variieren kann.
Die Batteriesteuerung 42 kann ferner konfiguriert sein, um ein Signal zu erhalten, das die Klemmenspannung V_t der Traktionsbatterie 26 anzeigt, wie etwa über ein Signal, das von dem Spannungssensor 46 erzeugt wird. Die Batterieleerlaufspannung V_OC kann eine Funktion des Batterie-SOC sein, d. h., V_OC = f(SOC), so dass die Batterieleerlaufspannung V_OC als eine Funktion des Ladens und Entladens der Traktionsbatterie 26 variieren kann.
In 4 ist eine Kurve 64 gezeigt, die ein beispielhaftes Verhältnis zwischen der Leerlaufspannung V_OC 54 und dem SOC von mindestens einer der Batteriezellen 38 (oder der Zellen V_OC-SOC-Kurve) veranschaulicht. Das Verhältnis zwischen dem SOC und der Leerlaufspannung V_OC 54 kann auf einer oder mehreren Eigenschaften der Batteriezelle 38 basieren. Die exakte Form der Zellen V_OC-SOC-Kurve 64 kann basierend auf der chemischen Formulierung und sonstigen Variablen, die mit der mindestens einen der Batteriezellen 38 verknüpft sind, variieren. Eine Batterie-V_OC-SOC-Kurve kann unter Verwendung eines Verhältnisses zwischen der Batterieleerlaufspannung V_OC und dem Batterie-SOC abgeleitet werden. Die genaue Form der Batterie-V_OC-SOC-Kurve kann basierend auf einer oder mehreren Variablen, die mit der Traktionsbatterie 26 verknüpft sind, variieren.
In einem Beispiel können die V_OC-SOC-Kurven der Batteriezellen 38 unter Verwendung von Testen bestimmt werden. Die Batteriesteuerung 42 kann konfiguriert sein, um Daten beizubehalten, die mit dem internen Widerstand R, dem SOC und/oder der Leerlaufspannung V_OC 54 der Batteriezellen 38 in dem nichtflüchtigen Speicher verknüpft sind. In einem Beispiel kann in Reaktion auf das Schätzen des Batteriezellen-SOC SOC_{cell_est} die Batteriesteuerung 42 die Leerlaufspannung V_OC 54 unter Verwendung der V_OC-SOC-Kurve, z. B., der Kurve 64, bestimmen.
Die Batteriesteuerung 42 kann konfiguriert sein, um die Klemmenspannung V_{t_gesch} der mindestens einen der Batteriezellen 38 und/oder der Traktionsbatterie 26 in Reaktion auf das Erhalten eines Signals von dem Stromsensor 44, das einen gemessenen Strom anzeigt, zu messen. In einem Beispiel kann die Batteriesteuerung 42 konfiguriert sein, um die Klemmenspannung V_{t_gesch} in Reaktion auf das Erhalten eines Signals von dem Stromsensor 44, das anzeigt, dass ein gemessener Strom gleich stark wie I_MAX ist, zu schätzen. In solch einem Beispiel kann die Batteriesteuerung 42 die Klemmenspannung V_{t_gesch} der mindestens einen der Batteriezellen 38 und/oder der Traktionsbatterie 26 bestimmen, wie in der Gleichung (4) gezeigt: V_{t_est} = V_OC – I_MAXR (4)
Wie zuvor bezüglich den Gleichungen (1) und (2) erläutert wurde, kann die Batteriesteuerung 42 konfiguriert sein, um die Klemmenspannung V_{t_gesch} bei der Batterieladung und/oder der Batteriezellenladung unter Verwendung von zugehörigen Werten des internen Widerstands R und der Leerlaufspannung V_OC, die unter Verwendung der V_OC-SOC-Kurve bestimmt wird, zu schätzen. Wenngleich die Klemmenspannung V_{t_gesch} in der Beschreibung unter Verwendung von Parametern geschätzt wird, die mindestens in den Gleichungen (3) und (4) identifiziert werden, sind auch andere Verfahren vorgesehen, die diverse Parameter, Variablen und Betriebsmerkmale verwenden.
Die Batteriesteuerung 42 kann konfiguriert sein, um die gemessene Batterieklemmenspannung V_{t_gemessen} in Reaktion auf das Erhalten eines Signals von dem Spannungssensor 46, das die gemessene Batteriespannung anzeigt, zu bestimmen. In einem Beispiel kann die Batteriesteuerung 42 konfiguriert sein, um zu bestimmen, dass die gemessene Klemmenspannung V_{t_gemessen} gleich hoch wie die gemessene Batteriespannung ist, die von dem Spannungssensor 46 erhalten wird. Die Batteriesteuerung 42 kann konfiguriert sein, um die gemessene Klemmenspannung V_{t_gemessen} bei der Batteriezellenladung in Reaktion auf das Erhalten eines Signals von dem Zellensensor 50, das die gemessene Zellenspannung anzeigt, zu bestimmen.
Die Batteriesteuerung 42 kann konfiguriert sein, um eine Differenz ΔV (oder delta_V) zwischen der geschätzten Klemmenspannung V_{t_gesch} und der gemessenen Klemmenspannung V_{t_gemessen} zu bestimmen. Die Batteriesteuerung 42 kann ferner konfiguriert sein, um zu bestimmen, ob delta_V größer als ein vorbestimmter Schwellenwert ist. In einem Beispiel bestimmt die Batteriesteuerung 42 delta_V bei der Batterieladung, z. B. unter Verwendung der geschätzten Batterieklemmenspannung V_{t_gesch} und der gemessenen Batterieklemmenspannung V_{t_gemessen}, und vergleicht delta_V mit einem vorbestimmten Schwellenwert, der mit der Klemmenspannung bei der Batterieladung verknüpft ist. In einem anderen Beispiel bestimmt die Batteriesteuerung 42 delta_V bei der Zellenladung, z. B. unter Verwendung der geschätzten Zellenklemmenspannung V_{t_gesch} und der gemessenen Zellenklemmenspannung V_{t_gemessen}, und vergleicht delta_V mit einem vorbestimmten Schwellenwert, der mit der Klemmenspannung bei der Zellenladung verknüpft ist.
Die Batteriesteuerung 42 kann ein Signal übertragen, das anzeigt, dass ein Überstromzustand in Reaktion auf das Bestimmen, dass delta_V größer als ein vorbestimmter Schwellenwert ist, aufgetreten ist. Die Batteriesteuerung 42 kann der BEC 40 befehlen, einen oder mehrere Schalter in Reaktion auf das Bestimmen, dass delta_V größer als ein vorbestimmter Schwellenwert ist, zu öffnen. In einem Beispiel kann die Batteriesteuerung 42 der BEC 40 befehlen, den positiven und den negativen Hauptschütz zu öffnen, wodurch die Traktionsbatterie 26 von einem Hochspannungs(HV)-Bus getrennt wird. In einem anderen Beispiel kann die Batteriesteuerung 42 konfiguriert sein, um die verfügbare Leistung der Traktionsbatterie 26 zu verringern.
Bezüglich 5 ist eine Steuerstrategie 70 zum Diagnostizieren eines Überstromzustands gezeigt. Die Steuerstrategie 70 kann bei Block 72 beginnen, wo die Batteriesteuerung 42 ein Signal von dem Stromsensor 44 erhält, das den Wert des gemessenen Stroms I_GEMESSEN anzeigt. In einem Beispiel kann der erhaltene gemessene Strom I_GEMESSEN Strom durch die Traktionsbatterie 26 sein. In bestimmten Konfigurationen und/oder Anordnungen der einen oder der mehreren Batteriezellen 38 der Traktionsbatterie 26, z. B. einer Reihenanordnung, kann der erhaltene gemessene Strom I_GEMESSEN Strom durch die eine oder die mehreren Batteriezellen 38 sein. Die Batteriesteuerung 42 bei Block 74 bestimmt, ob der gemessene Strom I_GEMESSEN gleich stark wie der obere Betriebspunkt (oder die obere Grenze) I_MAX des Stromsensors 44 ist. Die Batteriesteuerung 42 beendet die Steuerstrategie 70 in Reaktion auf das Bestimmen, dass der gemessene Strom I_GEMESSEN nicht gleich stark wie der obere Betriebspunkt (oder die obere Grenze) I_MAX des Stromsensors 44 ist.
In Reaktion auf das Bestimmen bei Block 74, dass der gemessene Strom I_GEMESSEN gleich stark wie der obere Betriebspunkt (oder die obere Grenze) I_MAX des Stromsensors 44 ist, schätzt die Batteriesteuerung 42 bei Block 76 die Klemmenspannung V_{t_gesch}. In einem Beispiel schätzt die Batteriesteuerung 42 die Zellenklemmenspannung V_{t_gesch} basierend auf dem internen Widerstand R, dem Wert von I_MAX und der Leerlaufspannung V_OC 54, die anhand der Zellen V_OC-SOC-Kurve bestimmt wird, wie zuvor bezüglich Gleichung (4) beschrieben wurde. In einem anderen Beispiel schätzt die Batteriesteuerung 42 die Klemmenspannung V_{t_gesch} der Traktionsbatterie 26 basierend auf dem internen Widerstand R der Batterie, dem Wert von I_MAX und der Batterieleerlaufspannung V_OC, wobei die interne Spannung R der Batterie eine Summe der internen Widerstände der Batteriezellen 38 sein kann und die Batterieleerlaufspannung V_OC eine Summe der Leerlaufspannungen V_OC der Batteriezellen 38 sein kann.
Bei Block 78 bestimmt die Batteriesteuerung 42 die gemessene Klemmenspannung V_{t_gemessen}. In einem Beispiel kann die gemessene Klemmenspannung V_{t_gemessen} die Spannung der einen oder mehreren Batteriezellen 38 sein, die von dem Zellensensor 50 gemessen wird. In einem anderen Beispiel kann die gemessene Klemmenspannung V_{t_gemessen} die Spannung der Traktionsbatterie 26 sein, die von dem Spannungssensor 46 gemessen wird.
Bei Block 80 bestimmt die Batteriesteuerung 42 eine Differenz ΔV (oder delta_V) zwischen der geschätzten Klemmenspannung V_{t_gesch} und der gemessenen Klemmenspannung V_{t_gemessen}. Die Batteriesteuerung 42 bestimmt bei Block 82, ob delta_V größer als ein vorbestimmter Schwellenwert ist. Die Batteriesteuerung 42 beendet die Steuerstrategie 70 in Reaktion auf das Bestimmen, dass delta_V kleiner als ein vorbestimmter Schwellenwert ist. Bei Block 84 gibt die Batteriesteuerung 42 in Reaktion auf das Bestimmen bei Block 82, dass delta_V größer als ein vorbestimmter Schwellenwert ist, eine Diagnosenachricht aus, d. h. überträgt ein Signal, das anzeigt, das ein Überstromzustand aufgetreten ist. In einem Beispiel kann die Batteriesteuerung 42 konfiguriert sein, um der BEC 40 zu befehlen, den positiven und den negativen Hauptschütz zu öffnen, wodurch die Traktionsbatterie 26 von einem Hochspannungs(HV)-Bus in Reaktion auf das Bestimmen bei Block, 82 dass delta_V größer als ein vorbestimmter Schwellenwert ist, getrennt wird. In einem anderen Beispiel kann die Batteriesteuerung 42 konfiguriert sein, um in Reaktion auf das Bestimmen bei Block 82, dass delta_V größer als ein vorbestimmter Schwellenwert ist, die verfügbare Leistung der Traktionsbatterie 26 zu verringern. An diesem Punkt kann die Steuerstrategie 70 enden. In einigen Ausführungsformen kann die Steuerstrategie 70 in Reaktion auf das Erhalten eines Signals, das einen Wert des Batteriestroms anzeigt, oder in Reaktion auf ein anderes Signal oder eine Anfrage wiederholt werden.
Die hierin offenbarten Prozesse, Verfahren oder Algorithmen können zu einer Verarbeitungsvorrichtung, einer Steuerung oder einem Computer geliefert oder von diesen implementiert werden, welche eine beliebige vorhandene programmierbare elektronische Steuereinheit oder dedizierte elektronische Steuereinheit umfassen können. 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 implementiert sein, wie etwa von anwendungsspezifischen integrierten Schaltungen (ASICs), feldprogrammierbaren Gate-Arrays (FPGAs), Zustandsautomaten, Steuerungen oder anderen Hardwarekomponenten oder -einrichtungen oder einer Kombination aus Hardware-, Software- und Firmwarekomponenten.
Die in der Patentschrift 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 wurde, können die Merkmale diverser Ausführungsformen kombiniert werden, um weitere Ausführungsformen der Erfindung zu bilden, die möglicherweise nicht explizit beschrieben oder veranschaulicht sind. Obgleich verschiedene Ausführungsformen 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 bei 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 Schutzbereichs der Offenbarung und können für bestimmte Anwendungen wünschenswert sein.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Nicht-Patentliteratur

Society of Automotive Engineers (SAE) J1772, J1773, J2954 [0015]
International Organization for Standardization (ISO) 15118-1, 15118-2, 15118-3 [0015]
Deutsche DIN-Spezifikation 70121 [0015]

Claims

Diagnosesystem für ein Fahrzeug, umfassend: eine Traktionsbatterie, die mehrere Zellen aufweist; und eine Steuerung, die konfiguriert ist, um einen Überstromzustand in Reaktion darauf, dass der Batteriestrom stärker als ein Wert einer oberen Grenze eines Stromsensors ist und eine Differenz zwischen einer gemessenen Batteriespannung und einer geschätzten Batteriespannung, die auf dem Wert basiert, größer als ein Schwellenwert ist, anzuzeigen.
System nach Anspruch 1, wobei die gemessenen und geschätzten Batteriespannungen Spannungen sind, die mit der Batterie oder einer der mehreren Zellen der Batterie verknüpft sind, und wobei die Differenz größer als ein Schwellenwert ist, der mit der Batterie oder einer der mehreren Zellen verknüpft ist.
System nach Anspruch 2, wobei die geschätzte Spannung, die mit der Batterie verknüpft ist, ferner auf einer Summe von Spannungen basiert, die mit den mehreren Zellen verknüpft sind.
System nach Anspruch 1, wobei die Steuerung ferner konfiguriert ist, um den Überstromzustand basierend auf einer Differenz zwischen einer Leerlaufspannung und einem Produkt des Werts und einer internen Widerstand der Batterie anzuzeigen.
System nach Anspruch 1, wobei die Steuerung ferner konfiguriert ist, um den Überstromzustand basierend auf dem Batteriealter, dem Batterieladezustand und der Batterietemperatur, als der Batteriestrom gemessen wurde, anzuzeigen.
System nach Anspruch 5, wobei der Batterieladezustand auf dem Wert und der Batteriekapazität basiert.
System nach Anspruch 1, wobei die Steuerung ferner konfiguriert ist, um in Reaktion auf das Anzeigen des Überstromzustands die verfügbare Batterieleistung zu verringern oder die Batterie durch Öffnen der Batterieschütze, die die Batterie mit einem Hochspannungsbus verbinden, zu trennen.
Verfahren für eine Traktionsbatterie eines Fahrzeugs, umfassend: Anzeigen durch eine Steuerung eines Überstromzustands in Reaktion darauf, dass der Batteriestrom stärker als ein Wert einer oberen Grenze eines Stromsensors ist und eine Differenz zwischen einer gemessenen Batteriespannung und einer geschätzten Batteriespannung, die auf dem Wert basiert, größer als ein Schwellenwert ist.
Verfahren nach Anspruch 8, wobei die gemessenen und geschätzten Batteriespannungen Spannungen sind, die mit der Batterie oder einer von mehreren Zellen der Batterie verknüpft sind, und wobei die Differenz größer als ein Schwellenwert ist, der mit der Batterie oder einer der mehreren Zellen verknüpft ist.
Verfahren nach Anspruch 9, wobei die geschätzte Spannung, die mit der Batterie verknüpft ist, ferner auf einer Summe von Spannungen basiert, die mit den mehreren Zellen verknüpft sind.
Verfahren nach Anspruch 8, wobei das Anzeigen des Überstromzustands ferner auf einer Differenz zwischen einer Leerlaufspannung und einem Produkt des Werts und einem internen Widerstand der Batterie basiert.
Verfahren nach Anspruch 8, wobei das Anzeigen des Überstromzustands ferner auf dem Batteriealter, dem Batterieladezustand und der Batterietemperatur, als der Batteriestrom gemessen wurde, basiert.
Verfahren nach Anspruch 12, wobei der Batterieladezustand auf dem Wert und einer Batteriekapazität basiert.
Verfahren nach Anspruch 8, ferner umfassend das Verringern der verfügbaren Batterieleistung oder das Trennen der Batterie durch Öffnen von Batterieschützen, die die Batterie mit einem Hochspannungsbus verbinden, in Reaktion auf das Anzeigen des Überstromzustands.
Traktionsbatterie für ein Fahrzeug, umfassend: mehrere Zellen; und ein Paar Sensoren, die jeweils konfiguriert sind, um einen unterschiedlichen Betriebsparameter der Zellen zu messen und den gemessenen Parameter zu einer Batteriesteuerung zu übertragen, wobei die Steuerung konfiguriert ist, um einen Diagnosezustand in Reaktion darauf, dass mindestens einer der gemessenen Parameter mindestens gleich groß wie ein Wert einer oberen Grenze des entsprechenden Sensors ist, und eine Differenz zwischen einem anderen gemessenen Parameter und einer Schätzung des anderen gemessenen Parameters, die auf dem Wert basiert, größer als ein Schwellenwert ist, anzuzeigen.
Batterie nach Anspruch 15, wobei das Paar Sensoren ein Stromsensor und ein Klemmenspannungssensor sind, und wobei der andere gemessene Parameter eine gemessene Spannung ist und die Schätzung des anderen gemessenen Parameters eine geschätzte Spannung ist.
Batterie nach Anspruch 16, wobei die Steuerung ferner konfiguriert ist, um die geschätzte Spannung basierend auf einer Leerlaufspannung, die von einem Ladezustand ausgeht, der auf dem Wert basiert, zu erhalten.
Batterie nach Anspruch 16, wobei die Steuerung ferner konfiguriert ist, um die geschätzte Spannung basierend auf einer Differenz zwischen einer Leerlaufspannung und einem Produkt des Werts und einem internen Widerstand zu erhalten.
Batterie nach Anspruch 16, wobei die Steuerung ferner konfiguriert ist, um den Diagnosezustand basierend auf dem internen Widerstand, der von dem Zellenalter, dem Zellenladezustand und der Zellentemperatur ausgeht, als der Strom gemessen wurde, anzuzeigen.
Batterie nach Anspruch 16, wobei die Steuerung ferner konfiguriert ist, um in Reaktion auf das Anzeigen des Diagnosezustands die verfügbare Batterieleistung zu verringern oder die Batterie durch Öffnen von Batterieschützen, die die Batterie mit einem Hochspannungsbus verbinden, zu trennen.