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TECHNISCHES GEBIET
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Die vorliegende Erfindung betrifft den Bereich des Elektrofahrzeugs, insbesondere ein Verfahren zur Erfassung des Gesundheitszustands einer Batterie, eine zugehörige Einrichtung, ein zugehöriges System und ein Speichermedium.
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STAND DER TECHNIK
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Im Bereich des Elektrofahrzeugs stellt SOH (Section of Health, Gesundheitszustand) einen wichtigen Parameter der Fahrzeugbatterie dar und wird als Indikator des Batterie-Gesundheitszustands verwendet. Im Stand der Technik wird der Gesundheitszustand der Batterie durch ein innerhalb des Fahrzeugs angeordnetes Batteriemanagementsystem anhand einer großen Menge an Werkprüfungsdaten der Batterie über eine Online-Prüfung erfasst. Aber mit einer höheren Anforderung an die Genauigkeit des Batterie-Gesundheitszustands und einer größeren Menge referenzierter Prüfungsdaten ist jedoch die Ermittlung des Batterie-Gesundheitszustands durch das Batteriemanagementsystem schwieriger durchzuführen.
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Dokument
EP 3 316 387 A1 offenbart ein Energiespeicherungssystem und die Bestimmung eines Verschlechterungszustands einer Lithium-Ionen-Batterie mit einer Formel zur Vorhersage der Verschlechterung, wobei die Formel regelmäßig aktualisiert wird und Informationen von einem Cloud-Server und verschiedenen Energiespeichersystemen verwendet werden. Die Informationen umfassen einen Ladezustand, einen Durchschnittsstrom und eine Durchschnittstemperatur.
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INHALT DER VORLIEGENDEN ERFINDUNG
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Zum Lösen des vorstehenden Problems liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Erfassung des Gesundheitszustands einer Batterie, eine zugehörige Einrichtung, ein zugehöriges System und ein Speichermedium bereitzustellen.
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Erfindungsgemäß wird die Aufgabe gelöst durch ein System zur Erfassung des Gesundheitszustands einer Batterie gemäß Anspruch 1 gelöst.
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Das System umfasst insbesondere ein Fahrzeug, eine Ladeeinrichtung zur Aufladung der Batterie des Fahrzeugs und einen mit der Ladeeinrichtung verbundenen Cloud-Server umfasst, wobei die Ladeeinrichtung die Aufladungsdaten der Batterie erfasst, wenn sich die Batterie im Zustand der Aufladung befindet, und die erfassten Aufladungsdaten an den Cloud-Server übermittelt, wobei der Cloud-Server beim Aufladungsabschluss der Batterie in Abhängigkeit der Aufladungsdaten anhand eines vorbestimmten algorithmischen Modells den Gesundheitszustand der Batterie ermittelt, die Aufladungsdaten und den ermittelten Gesundheitszustand speichert und in Abhängigkeit sämtlicher gespeicherter Aufladungsdaten und des den sämtlichen Aufladungsdaten entsprechenden Gesundheitszustands das vorbestimmte algorithmische Modell aktualisiert.
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Optional ist vorgesehen, dass die Ladeeinrichtung über ein drahtloses Netzwerk die erfassten Aufladungsdaten an den Cloud-Server übermittelt.
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Optional ist vorgesehen, dass das System ferner ein mit der Ladeeinrichtung und dem Cloud-Server verbundenes Endgerät umfasst, über welches die Ladeeinrichtung die erfassten Aufladungsdaten an den Cloud-Server übermittelt.
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Optional ist vorgesehen, dass der Cloud-Server den Gesundheitszustand an das Fahrzeug übermittelt, um eine Aktualisierung eines dem Gesundheitszustand entsprechenden Steuerungsparameters durch das Fahrzeug zu ermöglichen.
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Erfindungsgemäß wird die Aufgabe ferner gelöst durch ein Verfahren zur Erfassung des Gesundheitszustands einer Batterie gemäß Anspruch 5.
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Das Verfahren gilt für den Cloud-Server und umfasst insbesondere Folgendes: Empfangen der von einer Ladeeinrichtung übermittelten Aufladungsdaten, wenn sich die Batterie des Fahrzeugs im Zustand der Aufladung befindet, Feststellen, ob die Aufladung der Batterie abgeschlossen ist, Ermitteln des Gesundheitszustands der Batterie in Abhängigkeit der Aufladungsdaten anhand eines vorbestimmten algorithmischen Modells und Speichern der Aufladungsdaten und des ermittelten Gesundheitszustands beim Aufladungsabschluss der Batterie, und Aktualisierung des vorbestimmten algorithmischen Modells in Abhängigkeit sämtlicher gespeicherter Aufladungsdaten und des den sämtlichen Aufladungsdaten entsprechenden Gesundheitszustands.
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Optional ist vorgesehen, dass die Aktualisierung des vorbestimmten algorithmischen Modells in Abhängigkeit sämtlicher gespeicherter Aufladungsdaten und des den sämtlichen Aufladungsdaten entsprechenden Gesundheitszustands Folgendes umfasst: Trainieren des vorbestimmten algorithmischen Modells in Abhängigkeit sämtlicher gespeicherter Aufladungsdaten und des den sämtlichen Aufladungsdaten entsprechenden Gesundheitszustands, um ein trainiertes vorbestimmtes algorithmisches Modell zu erhalten.
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Optional ist vorgesehen, dass das Verfahren ferner Folgendes umfasst: Übermitteln des Gesundheitszustands an das Fahrzeug, um eine Aktualisierung eines dem Gesundheitszustand entsprechenden Steuerungsparameters durch das Fahrzeug zu ermöglichen.
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Optional ist vorgesehen, dass das Empfangen der von einer Ladeeinrichtung übermittelten Aufladungsdaten Folgendes umfasst: Empfangen der von der Ladeeinrichtung über ein drahtloses Netzwerk übermittelten Aufladungsdaten, oder Empfangen der von der Ladeeinrichtung über ein Endgerät übermittelten Aufladungsdaten.
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Erfindungsgemäß wird die Aufgabe noch ferner gelöst durch eine Einrichtung zur Erfassung des Gesundheitszustands einer Batterie gemäß Anspruch 9.
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Die Einrichtung ist für den Cloud-Server anwendbar und umfasst einen Prozessor und einen Speicher zur Speicherung eines von dem Prozessor ausführbaren Befehls, wobei der Prozessor insbesondere zum Erfüllen folgender Aufgaben konfiguriert ist: Empfangen der von einer Ladeeinrichtung übermittelten Aufladungsdaten, wenn sich die Batterie des Fahrzeugs im Zustand der Aufladung befindet, Feststellen, ob die Aufladung der Batterie abgeschlossen ist, Ermitteln des Gesundheitszustands der Batterie in Abhängigkeit der Aufladungsdaten anhand eines vorbestimmten algorithmischen Modells und Speichern der Aufladungsdaten und des ermittelten Gesundheitszustands beim Aufladungsabschluss der Batterie, und Aktualisierung des vorbestimmten algorithmischen Modells in Abhängigkeit sämtlicher gespeicherter Aufladungsdaten und des den sämtlichen Aufladungsdaten entsprechenden Gesundheitszustands.
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Erfindungsgemäß wird die Aufgabe noch ferner gelöst durch ein computerlesbares Speichermedium, auf dem ein Computerprogrammbefehl gespeichert ist, wobei bei der Ausführung des Programmbefehls durch den Prozessor die Schritte des oben beschriebenen Verfahrens zur Erfassung des Gesundheitszustands einer Batterie verwirklicht werden.
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Bei der vorstehenden Ausgestaltung werden die Aufladungsdaten der Batterie durch die Ladeeinrichtung erfasst, wenn sich die Batterie im Zustand der Aufladung befindet, und die erfassten Aufladungsdaten werden an den Cloud-Server übermittelt, welcher Cloud-Server beim Aufladungsabschluss der Batterie in Abhängigkeit der Aufladungsdaten anhand eines vorbestimmten algorithmischen Modells den Gesundheitszustand der Batterie ermittelt, die Aufladungsdaten und den ermittelten Gesundheitszustand speichert und in Abhängigkeit sämtlicher gespeicherter Aufladungsdaten und des den sämtlichen Aufladungsdaten entsprechenden Gesundheitszustands das vorbestimmte algorithmische Modell aktualisiert. Somit wird der Gesundheitszustand der Batterie über einen Remote-Cloud-Server ermittelt, wodurch die Datenverarbeitung des Batteriemanagementsystems erleichtert wird. Zudem trägt dies zu einer ständigen Optimierung der Aufladungsdaten der Batterie und des den Aufladungsdaten entsprechenden Gesundheitszustands sowie einer Aktualisierung des vorbestimmten algorithmischen Modells durch den Cloud-Server bei, was für eine erhöhte Ermittlungsgenauigkeit des Gesundheitszustands sorgt.
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Weitere Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung sind aus nachfolgenden konkreten Ausführungsformen zu entnehmen.
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Figurenliste
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Die beiliegenden Zeichnungen dienen zum besseren Verständnis der Erfindung und stellen eine Bestandteil der Beschreibung dar, wobei sie gemeinsam mit nachfolgenden konkreten Ausführungsformen einer Erläuterung der Erfindung dienen, ohne die Erfindung einzuschränken. Es zeigen
- 1 ein System zur Erfassung des Gesundheitszustands einer Batterie nach einem beispielhaften Ausführungsbeispiel in einer schematischen strukturellen Darstellung,
- 2 ein anderes System zur Erfassung des Gesundheitszustands einer Batterie nach einem beispielhaften Ausführungsbeispiel in einer schematischen strukturellen Darstellung,
- 3 ein Verfahren zur Erfassung des Gesundheitszustands einer Batterie nach einem beispielhaften Ausführungsbeispiel in einem Ablaufdiagramm.
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AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG
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Nachfolgend wird unter Bezugnahme auf beiliegende Zeichnungen auf konkrete Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung näher eingegangen. Es versteht sich, dass die beschriebenen konkreten Ausführungsformen lediglich einer Beschreibung und Erläuterung der Erfindung dienen, ohne die Erfindung einzuschränken.
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Zunächst wird das Anwendungsszenario der vorliegenden Erfindung erläutert, wobei der Gesundheitszustand der Fahrzeugbatterie durch ein innerhalb des Fahrzeugs angeordnetes Batteriemanagementsystem über eine Online-Prüfung erfasst, wobei der Gesundheitszustand über SOH (Section of Health, Gesundheitszustand) angezeigt werden kann und der Prüfvorgang auf eine große Menge an Werkprüfungsdaten der Batterie angewiesen ist. Bei einer höheren Anforderung an die Genauigkeit des Batterie-Gesundheitszustands und einer größeren Menge referenzierter Prüfungsdaten ist die Ermittlung des Batterie-Gesundheitszustands durch das Batteriemanagementsystem schwieriger durchzuführen.
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Die vorliegende Erfindung stellt ein Verfahren zur Erfassung des Gesundheitszustands einer Batterie, eine zugehörige Einrichtung, ein zugehöriges System und ein Speichermedium bereit, wobei über den Cloud-Server die Aufladungsdaten der Batterieempfangen werden, wenn sich die Batterie im Zustand der Aufladung befindet, wobei nach Aufladungsabschluss der Batterie der Gesundheitszustand der Batterie anhand eines vorbestimmten algorithmischen Modells ermittelt und die Aufladungsdaten und der ermittelte Gesundheitszustand gespeichert werden, wobei das vorbestimmte algorithmische Modell in Abhängigkeit sämtlicher gespeicherter Aufladungsdaten und des den sämtlichen Aufladungsdaten entsprechenden Gesundheitszustands aktualisiert wird. Somit wird der Gesundheitszustand der Batterie über einen Remote-Cloud-Server ermittelt, wodurch die Datenverarbeitung des Batteriemanagementsystems erleichtert wird. Zudem trägt dies zu einer ständigen Optimierung der Aufladungsdaten der Batterie und des den Aufladungsdaten entsprechenden Gesundheitszustands sowie einer Aktualisierung des vorbestimmten algorithmischen Modells durch den Cloud-Server bei, was für eine erhöhte Ermittlungsgenauigkeit des Gesundheitszustands sorgt.
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Nachfolgend wird anhand konkreter Ausführungsbeispiele auf die vorliegende Erfindung näher eingegangen.
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1 zeigt ein System zur Erfassung des Gesundheitszustands einer Batterie nach einem beispielhaften Ausführungsbeispiel in einer schematischen strukturellen Darstellung. Wie aus 1 zu entnehmen ist, umfasst das System 100 zur Erfassung des Gesundheitszustands einer Batterie ein Fahrzeug 101, eine Ladeeinrichtung 102 zur Aufladung der Batterie 1011 des Fahrzeugs 101 und einen mit der Ladeeinrichtung 102 verbundenen Cloud-Server 103, wobei die Ladeeinrichtung 102 die Aufladungsdaten der Batterie 1011 erfasst, wenn sich die Batterie 1011 im Zustand der Aufladung befindet, und die erfassten Aufladungsdaten an den Cloud-Server 103 übermittelt, wobei der Cloud-Server 103 beim Aufladungsabschluss der Batterie 1011 in Abhängigkeit der Aufladungsdaten anhand eines vorbestimmten algorithmischen Modells den Gesundheitszustand der Batterie 1011 ermittelt, die Aufladungsdaten und den ermittelten Gesundheitszustand speichert und in Abhängigkeit sämtlicher gespeicherter Aufladungsdaten und des den sämtlichen Aufladungsdaten entsprechenden Gesundheitszustands das vorbestimmte algorithmische Modell aktualisiert.
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Dabei kann die Batterie eine der Batteriearte Bleibatterie, Nickel-Metallhydrid-Batterie und Lithiumbatterie umfassen und bei dem Gesundheitszustand kann es sich um SOH handeln, wobei zudem die Batterie eine Batteriezelle oder ein Batteriepack aus mehreren Batteriezellen und die Ladeeinrichtung eine Ladesäule umfassen kann. Neben einem Ladekabel zum Versorgen der Batterie des Fahrzeugs mit elektrischer Energie können die Ladeeinrichtung und die Batterie des Fahrzeugs auch über ein Datenübertragungskabel, beispielsweise einen CAN-Bus (Controller Area Network, Steuergerätenetz) miteinander verbunden sein. Die Ladeeinrichtung kann über ein Datenübertragungskabel die Aufladungsdaten der Batterie erfassen, welche Aufladungsdaten mindestens einen der Parameter Temperatur, Strom, Spannung, SOC (State of Charge, Ladungszustand) der Batterie, Hersteller, Typ, vergangene Fehler-Codes und vergangene Ausnahmecodes der Batterie umfassen können.
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Zum Vermeiden einer Beeinträchtigung der Genauigkeit des Gesundheitszustands durch unzureichende Aufladungsdaten, anhand welcher der Gesundheitszustand der Batterie durch den Cloud-Server bestimmt wird, werden die Aufladungsdaten der Batterie durch die Ladeeinrichtung in Echtzeit erfasst, wenn sich die Batterie im Zustand der Aufladung befindet, und die erfassten Aufladungsdaten werden an den Cloud-Server übermittelt.
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In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel kann die Ladeeinrichtung auf eine der folgenden zwei Arten die Aufladungsdaten an den Cloud-Server übermitteln: als eine Möglichkeit erfolgt eine unmittelbare Übermittlung, bei der die Ladeeinrichtung über ein drahtloses Netzwerk die erfassten Aufladungsdaten an den Cloud-Server übermittelt; als die andere Möglichkeit erfolgt eine mittelbare Übermittlung, bei der das System 100 zur Erfassung des Gesundheitszustands einer Batterie ferner ein mit der Ladeeinrichtung 102 und dem Cloud-Server 103 verbundenes Endgerät 104 umfasst, über welches die Ladeeinrichtung 102 die erfassten Aufladungsdaten an den Cloud-Server 103 übermittelt, wobei das Endgerät 104 einen PC (Personal-Computer) umfassen kann, wie aus 2 zu entnehmen ist.
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Nach Empfangen der Aufladungsdaten durch den Cloud-Server kann in Abhängigkeit einer von der Ladeeinrichtung gesendeten Aufladungs-Nachricht festgestellt werden, ob die Aufladung abgeschlossen ist, wobei als eine mögliche Ausführungsform die Ladeeinrichtung anhand des SOC-Werts der Batterie feststellen kann, ob die Batterie des Fahrzeugs vollgeladen ist, wobei nach Vollladung der Batterie die Ladeeinrichtung eine Aufladungs-Nachricht, die auf den Abschluss der Aufladung hindeutet, an den Cloud-Server übermittelt, um den Cloud-Server über den Abschluss der Aufladung zu informieren. Die Aufladungseinrichtung kann beispielsweise überprüfen den SOC-Wert der Batterie, ob der innerhalb eines Bereichs von geringer als 1 zunimmt, wobei eine Zunahme darauf hinweist, dass sich die Batterie im Zustand der Aufladung befindet, und ein gleich bleibender SOC-Wert auf vollgeladene Batterie und somit auf Abschluss der Aufladung hinweist.
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Nach Feststellung des Aufladungsabschlusses der Batterie kann der Cloud-Server anhand eines vorbestimmten algorithmischen Modells den Gesundheitszustand SOH der Batterie ermitteln.
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In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel kann als das vorbestimmte algorithmische Modell ein bestehendes SOH-Berechnungsmodell verwendet werden, wobei es sich bei dem vorbestimmten algorithmischen Modell beispielsweise um ein auf neuronales Netz basiertes Berechnungsmodell, z.B. einen T-S Typ des neuronalen Fuzzy-Netz-Algorithmuses handeln kann und hier keine Einschränkung vorliegt.
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Nach Ermittlung des Gesundheitszustands der Batterie durch den Cloud-Server anhand des vorbestimmten algorithmischen Modells werden die Aufladungsdaten und der ermittelte Gesundheitszustand gespeichert, um eine ständige Optimierung der Aufladungsdaten der Batterie und des den Aufladungsdaten entsprechenden Gesundheitszustands und eine Aktualisierung des vorbestimmten algorithmischen Modells in Abhängigkeit sämtlicher Aufladungsdaten und des den sämtlichen Aufladungsdaten entsprechenden Gesundheitszustands durch den Cloud-Server zu ermöglichen, wobei beispielsweise anhand sämtlicher gespeicherter Aufladungsdaten und des den sämtlichen Aufladungsdaten entsprechenden Gesundheitszustands das vorbestimmte algorithmische Modell trainiert wird, um die Ermittlungsgenauigkeit des Gesundheitszustands der Batterie zu erhöhen, wobei die sämtlichen Daten neben den Aufladungsdaten des betreffenden Fahrzeugs auch die erfassten Aufladungsdaten anderer Fahrzeuge umfassen.
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Zudem weicht der aktuelle Gesundheitszustand von dem vergangenen Gesundheitszustand aufgrund der Veränderung des Gesundheitszustands der Batterie im Zuge der Verwendung der Batterie ab, weshalb nach Empfangen des von dem Cloud-Server übermittelten Gesundheitszustands durch das Fahrzeug ein dem Gesundheitszustand entsprechender Steuerungsparameter aktualisiert werden kann, um eine weitere Optimierung der Batterieleistung durch das Fahrzeug anhand des dem Gesundheitszustand entsprechenden Steuerungsparameters zu erleichtern.
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Der dem Gesundheitszustand der Batterie entsprechende Steuerungsparameter kann beispielsweise die der Batterie zugeführte Kühlleistung umfassen. Beispielsweise bei einer Abnahme des SOH-Werts weist diese auf einen schlechten Gesundheitszustand der Batterie hin, in welchem Fall die Kühlleistung, die von dem Fahrzeug der Batterie zugeführt wird, vergrößert werden muss, um den Gesundheitszustand der Batterie zu verbessern, während bei einer Zunahme des SOH-Werts diese auf einen guten Gesundheitszustand der Batterie hinweist, in welchem Fall die Kühlleistung, die von dem Fahrzeug der Batterie zugeführt wird, verringert werden muss, um unnötigen Leistungsausgang zu vermeiden.
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Der dem Gesundheitszustand der Batterie entsprechende Steuerungsparameter kann ferner die maximale zulässige Auf- und Entladungsleistung der Batterie umfassen. Beispielsweise bei einer Abnahme des SOH-Werts weist diese auf einen schlechten Gesundheitszustand der Batterie hin, in welchem Fall die maximale zulässige Auf- und Entladungsleistung durch die Batterie unter Steuerung von dem Fahrzeug verringert werden kann, während bei einer Zunahme des SOH-Werts diese auf einen guten Gesundheitszustand der Batterie hinweist, in welchem Fall die maximale zulässige Auf- und Entladungsleistung durch die Batterie unter Steuerung von dem Fahrzeug vergrößert werden kann.
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Bei einem Gesundheitszustand, der darauf hinweist, dass die Batterie des Fahrzeugs nicht störungsfrei arbeiten kann, kann das Fahrzeug ferner über den Cloud-Server eine Hinweisnachricht an den Benutzer senden, um den Benutzer zu erinnern, Batterie auszutauschen, um eine Beeinträchtigung des Fahrbetriebs durch unzureichende Batteriedauer zu vermeiden. Beispielsweise bei einem SOH-Wert, der einen Gesundheits-Schwellenwert unterschreitet, weist dieser darauf hin, dass die Batterie ausgetauscht werden muss, in welchem Fall eine Hinweisnachricht von „Bitte Batterie austauschen“ an den Benutzer gesendet werden kann, um den Benutzer an Batteriewechsel zu erinnern.
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Bei der vorstehenden Systemen werden die Aufladungsdaten der Batterie durch die Ladeeinrichtung erfasst, wenn sich die Batterie des Fahrzeugs im Zustand der Aufladung befindet, und die erfassten Aufladungsdaten an den Cloud-Server übermittelt, welcher Cloud-Server beim Aufladungsabschluss der Batterie in Abhängigkeit der Aufladungsdaten anhand eines vorbestimmten algorithmischen Modells den Gesundheitszustand der Batterie ermittelt, die Aufladungsdaten und den den Aufladungsdaten entsprechenden Gesundheitszustand speichert und in Abhängigkeit sämtlicher gespeicherter Aufladungsdaten und des den sämtlichen Aufladungsdaten entsprechenden Gesundheitszustands das vorbestimmte algorithmische Modell aktualisiert. Somit wird der Gesundheitszustand der Batterie über einen Remote-Cloud-Server ermittelt, wodurch die Datenverarbeitung des Batteriemanagementsystems erleichtert wird. Zudem trägt dies zu einer ständigen Optimierung der Aufladungsdaten der Batterie und des den Aufladungsdaten entsprechenden Gesundheitszustands sowie einer Aktualisierung des vorbestimmten algorithmischen Modells durch den Cloud-Server bei, was für eine erhöhte Ermittlungsgenauigkeit des Gesundheitszustands sorgt.
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3 zeigt ein Verfahren zur Erfassung des Gesundheitszustands einer Batterie nach einem beispielhaften Ausführungsbeispiel in einem Ablaufdiagramm, welches Verfahren für den Cloud-Server gilt und folgende Schritte umfasst, wie sich aus 3 ergibt:
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S301: Empfangen der von einer Ladeeinrichtung übermittelten Aufladungsdaten, wenn sich die Batterie des Fahrzeugs im Zustand der Aufladung befindet.
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In diesem Schritt kann die Batterie eine der Batteriearte Bleibatterie, Nickel-Metallhydrid-Batterie und Lithiumbatterie umfassen, wobei zudem die Batterie eine Batteriezelle oder ein Batteriepack aus mehreren Batteriezellen und die Ladeeinrichtung eine Ladesäule umfassen kann, wobei die Aufladungsdaten mindestens einen der Parameter Temperatur, Strom, Spannung, SOC (State of Charge, Ladungszustand) der Batterie, Hersteller, Typ, vergangene Fehler-Codes und vergangene Ausnahmecodes der Batterie umfassen können.
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Zum Vermeiden einer Beeinträchtigung der Genauigkeit des Gesundheitszustands durch unzureichende Aufladungsdaten, anhand welcher der Gesundheitszustand der Batterie durch den Cloud-Server bestimmt wird, kann die Ladeeinrichtung die Aufladungsdaten echtzeitig an den Cloud-Server übermitteln.
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Es ist darauf hinzuweisen, dass der Cloud-Server sowohl die von der Ladeeinrichtung über ein drahtloses Netzwerk übermittelten Aufladungsdaten, als auch die von der Ladeeinrichtung über ein Endgerät übermittelten Aufladungsdaten empfangen kann.
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S302: Feststellen, ob die Aufladung der Batterie abgeschlossen ist.
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Dabei kann der Cloud-Server in Abhängigkeit einer von der Ladeeinrichtung gesendeten Aufladungs-Nachricht feststellen, ob die Aufladung abgeschlossen ist, wobei als eine mögliche Ausführungsform die Ladeeinrichtung anhand des SOC-Werts der Batterie feststellen kann, ob die Batterie des Fahrzeugs vollgeladen ist, wobei nach Vollladung der Batterie die Ladeeinrichtung eine Aufladungs-Nachricht, die auf den Abschluss der Aufladung hindeutet, an den Cloud-Server übermittelt, um den Cloud-Server sich über den Abschluss der Aufladung zu informieren, wobei die Aufladungseinrichtung beispielsweise überprüfen den SOC-Wert der Batterie kann, ob der innerhalb eines Bereichs von geringer als 1 zunimmt, wobei eine Zunahme darauf hinweist, dass die Batterie sich im Zustand der Aufladung befindet, und ein gleich bleibender SOC-Wert auf vollgeladene Batterie und somit auf Abschluss der Aufladung hinweist.
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Zurückkehren zum Schritt 301, wenn die Aufladung der Batterie noch nicht abgeschlossen ist.
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Ausführen der Schritte S303 bis S305 beim Aufladungsabschluss der Batterie.
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S303: Ermitteln des Gesundheitszustands der Batterie in Abhängigkeit der Aufladungsdaten anhand eines vorbestimmten algorithmischen Modells und Speichern der Aufladungsdaten und des ermittelten Gesundheitszustands.
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Dabei handelt es sich bei dem Gesundheitszustand um SOH.
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In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel kann als das vorbestimmte algorithmische Modell ein bestehendes SOH-Berechnungsmodell verwendet werden, wobei es sich bei dem vorbestimmten algorithmischen Modell beispielsweise um ein auf neuronales Netz basiertes Berechnungsmodell, z.B. einen T-S Typ des neuronalen Fuzzy-Netz-Algorithmuses handeln kann und hier keine Einschränkung vorliegt.
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Somit kann der Cloud-Server nach der Ermittlung des Gesundheitszustands der Batterie in Abhängigkeit der Aufladungsdaten der Batterie anhand des vorbestimmten algorithmischen Modells die Aufladungsdaten und den ermittelten Gesundheitszustand speichern, womit eine ständige Optimierung der Aufladungsdaten der Batterie und des den Aufladungsdaten entsprechenden Gesundheitszustands durch den Cloud-Server erleichtert wird.
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S304: Aktualisierung des vorbestimmten algorithmischen Modells in Abhängigkeit sämtlicher gespeicherter Aufladungsdaten und des den sämtlichen Aufladungsdaten entsprechenden Gesundheitszustands.
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Dabei umfassen die sämtlichen Aufladungsdaten die Aufladungsdaten des betreffenden Fahrzeugs und zudem auch die Aufladungsdaten anderer Fahrzeuge. Die Aktualisierung des vorbestimmten algorithmischen Modells in Abhängigkeit der sämtlichen Aufladungsdaten und des den sämtlichen Aufladungsdaten entsprechenden Gesundheitszustands trägt zu einer erhöhten Ermittlungsgenauigkeit des Gesundheitszustands der Batterie bei.
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In diesem Schritt kann das vorbestimmte algorithmische Modell in Abhängigkeit der sämtlichen gespeicherten Aufladungsdaten und des den sämtlichen Aufladungsdaten entsprechenden Gesundheitszustands trainiert werden, um somit die Ermittlungsgenauigkeit des Gesundheitszustands der Batterie zu erhöhen.
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S305: Übermitteln des Gesundheitszustands an das Fahrzeug, um eine Aktualisierung eines dem Gesundheitszustand entsprechenden Steuerungsparameters durch das Fahrzeug zu ermöglichen.
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In diesem Schritt weicht der aktuelle Gesundheitszustand von dem vergangenen Gesundheitszustand aufgrund der Veränderung des Gesundheitszustands der Batterie im Zuge der Verwendung der Batterie ab, weshalb nach Empfangen des von dem Cloud-Server übermittelten Gesundheitszustands durch das Fahrzeug ein dem Gesundheitszustand entsprechender Steuerungsparameter aktualisiert werden kann, um eine weitere Optimierung der Batterieleistung durch das Fahrzeug anhand des dem Gesundheitszustand entsprechenden Steuerungsparameters zu erleichtern.
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Der dem Gesundheitszustand der Batterie entsprechende Steuerungsparameter kann beispielsweise die der Batterie zugeführte Kühlleistung umfassen. Beispielsweise bei einer Abnahme des SOH-Werts weist diese auf einen schlechten Gesundheitszustand der Batterie hin, in welchem Fall die Kühlleistung, die von dem Fahrzeug der Batterie zugeführt wird, vergrößert werden muss, um den Gesundheitszustand der Batterie zu verbessern, während bei einer Zunahme des SOH-Werts diese auf einen guten Gesundheitszustand der Batterie hinweist, in welchem Fall die Kühlleistung, die von dem Fahrzeug der Batterie zugeführt wird, verringert werden muss, um unnötigen Leistungsausgang zu vermeiden.
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Der dem Gesundheitszustand der Batterie entsprechende Steuerungsparameter kann ferner die maximale zulässige Auf- und Entladungsleistung der Batterie umfassen. Beispielsweise bei einer Abnahme des SOH-Werts weist diese auf einen schlechten Gesundheitszustand der Batterie hin, in welchem Fall die maximale zulässige Auf- und Entladungsleistung durch die Batterie unter Steuerung von dem Fahrzeug verringert werden kann, während bei einer Zunahme des SOH-Werts diese auf einen guten Gesundheitszustand der Batterie hinweist, in welchem Fall die maximale zulässige Auf- und Entladungsleistung durch die Batterie unter Steuerung von dem Fahrzeug vergrößert werden kann.
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Bei einem Gesundheitszustand, der darauf hinweist, dass die Batterie des Fahrzeugs nicht störungsfrei arbeiten kann, kann das Fahrzeug ferner über den Cloud-Server eine Hinweisnachricht an den Benutzer senden, um den Benutzer zu erinnern, die Batterie auszutauschen, um eine Beeinträchtigung des Fahrbetriebs durch unzureichende Batteriedauer zu vermeiden. Beispielsweise bei einem SOH-Wert, der einen Gesundheits-Schwellenwert unterschreitet, weist dieser darauf hin, dass die Batterie ausgetauscht werden muss, in welchem Fall eine Hinweisnachricht von „Bitte Batterie austauschen“ an den Benutzer gesendet werden kann, um den Benutzer an Batteriewechsel zu erinnern.
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Mit der vorstehenden Verfahren werden die Aufladungsdaten der Batterie durch den Cloud-Server empfangen, wenn sich die Batterie im Zustand der Aufladung befindet, wobei der Cloud-Server nach Aufladungsabschluss der Batterie in Abhängigkeit der Aufladungsdaten anhand eines vorbestimmten algorithmischen Modells den Gesundheitszustand der Batterie ermittelt, die Aufladungsdaten und den den Aufladungsdaten entsprechenden Gesundheitszustand speichert, in Abhängigkeit sämtlicher gespeicherter Aufladungsdaten und des den sämtlichen Aufladungsdaten entsprechenden Gesundheitszustands das vorbestimmte algorithmische Modell aktualisiert und den Gesundheitszustand an das Fahrzeug übermittelt, um die Aktualisierung eines dem Gesundheitszustand entsprechenden Steuerungsparameters durch das Fahrzeug zu ermöglichen. Somit wird der Gesundheitszustand der Batterie über einen Remote-Cloud-Server ermittelt, wodurch die Datenverarbeitung des Batteriemanagementsystems erleichtert wird. Zudem trägt dies zu einer ständigen Optimierung der Aufladungsdaten der Batterie und des den Aufladungsdaten entsprechenden Gesundheitszustands sowie einer Aktualisierung des vorbestimmten algorithmischen Modells durch den Cloud-Server bei, was für eine erhöhte Ermittlungsgenauigkeit des Gesundheitszustands sorgt. Darüber hinaus wird eine Optimierung des Gesundheitszustands der Batterie durch das Fahrzeug in Abhängigkeit des aktualisierten Steuerungsparameters erleichtert.
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Erfindungsgemäß wird eine Einrichtung zur Erfassung des Gesundheitszustands einer Batterie bereitgestellt, die für den Cloud-Server anwendbar ist und einen Prozessor und einen Speicher zur Speicherung eines von dem Prozessor ausführbaren Befehls umfasst, wobei der Prozessor insbesondere zum Erfüllen folgender Aufgaben konfiguriert ist: Empfangen der von einer Ladeeinrichtung übermittelten Aufladungsdaten, wenn sich die Batterie des Fahrzeugs im Zustand der Aufladung befindet, Feststellen, ob die Aufladung der Batterie abgeschlossen ist, Ermitteln des Gesundheitszustands der Batterie in Abhängigkeit der Aufladungsdaten anhand eines vorbestimmten algorithmischen Modells und Speichern der Aufladungsdaten und des ermittelten Gesundheitszustands beim Aufladungsabschluss der Batterie, und Aktualisierung des vorbestimmten algorithmischen Modells in Abhängigkeit sämtlicher gespeicherter Aufladungsdaten und des den sämtlichen Aufladungsdaten entsprechenden Gesundheitszustands.
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Erfindungsgemäß wird die Aufgabe noch ferner gelöst durch ein computerlesbares Speichermedium, auf dem ein Computerprogrammbefehl gespeichert ist, wobei bei der Ausführung des Programmbefehls durch den Prozessor die Schritte des oben beschriebenen Verfahrens zur Erfassung des Gesundheitszustands einer Batterie verwirklicht werden.
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Bisher wurden bevorzugte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf beiliegende Zeichnungen ausführlich erläutert, wobei jedoch die konkreten Einzelheiten der vorstehenden Ausführungsformen die Erfindung keineswegs einschränken und im Rahmen der technischen Ideen der Erfindung verschiedene einfache Varianten an den erfindungsgemäßen Ausgestaltungen möglich sind, welche einfachen Varianten von dem Schutzumfang der Erfindung umfasst sind.
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Zudem ist darauf hinzuweisen, dass sich die einzelnen Merkmale, die in den vorstehenden konkreten Ausführungsformen beschrieben werden, auf angemessene Weise miteinander kombinieren lassen, soweit kein Widerspruch vorliegt, wobei zum Vermeiden unnötiger Wiederholung auf eine separate Beschreibung verschiedener möglicher Kombinationen verzichtet wird.
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Darüber hinaus lassen sich auch verschiedene Ausführungsformen der Erfindung miteinander kombinieren, soweit kein Widerspruch gegen die Ideen der Erfindung vorliegt, wobei solche Kombinationen ebenfalls als offenbarte Inhalte der Erfindung betrachtet werden sollen.
