DE102018203824A1 - Method for operating an electrical energy store, control for an electrical energy store and device and / or vehicle - Google Patents

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DE102018203824A1
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Michael Erden
Julia Ott
Olivier Cois
Simon Tippmann
Joerg Poehler
Martin Manuel Hiller
Thomas Dufaux
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GS Yuasa International Ltd
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Robert Bosch GmbH
GS Yuasa International Ltd
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Abstract

Verfahren zum Betreiben eines elektrischen Energiespeichers (5), Steuerung für einen elektrischen Energiespeicher (5) und Vorrichtung und/oder Fahrzeug, aufweisend die zeitlich aufeinander folgenden Verfahrensschritte:
- Vorgabe einer Gesamtlebensdauer (1) des elektrischen Energiespeichers (5),
- Messung zumindest eines Zustandsparameters (Ucell, SOCobs, Tobs, Robs, Cobs) des elektrischen Energiespeichers (5),
- Bestimmung eines Alterungszustandes (SOHr, SOHc) des elektrischen Energiespeichers (5),
- Berechnung einer Restlebensdauer des elektrischen Energiespeichers (5),
- Auswahl eines Ladeprofils zum Laden des elektrischen Energiespeichers (5) derart, dass die Restlebensdauer des elektrischen Energiespeichers (5) angepasst wird, so dass die vorgegebene Gesamtlebensdauer (1) des elektrischen Energiespeichers (5) erreicht wird.

Figure DE102018203824A1_0000
Method for operating an electrical energy store (5), control for an electrical energy store (5) and device and / or vehicle, comprising the temporally successive process steps:
- specification of a total service life (1) of the electrical energy store (5),
Measuring at least one state parameter (Ucell, SOCobs, Tobs, Robs, Cobs) of the electrical energy store (5),
Determination of an aging state (SOHr, SOHc) of the electrical energy store (5),
Calculation of a residual service life of the electrical energy store (5),
- Selection of a charging profile for charging the electrical energy storage device (5) such that the remaining life of the electrical energy storage device (5) is adjusted so that the predetermined total life (1) of the electrical energy storage device (5) is reached.
Figure DE102018203824A1_0000

Description

Feld der ErfindungField of the invention

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Betreiben eines elektrischen Energiespeichers, eine Steuerung für einen elektrischen Energiespeicher und eine Vorrichtung und/oder ein Fahrzeug gemäß dem Oberbegriff der unabhängigen Patentansprüche.The present invention relates to a method for operating an electrical energy store, a controller for an electrical energy store and a device and / or a vehicle according to the preamble of the independent claims.

Stand der TechnikState of the art

Die US 2014/0062415 A1 zeigt eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Laden einer Batterie mit einer vorgegebenen Ladedauer.The US 2014/0062415 A1 shows an apparatus and a method for charging a battery with a predetermined charging time.

Die US 2017/0070061 A1 zeigt eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Schnellladen einer Batterie.The US 2017/0070061 A1 shows an apparatus and method for fast charging a battery.

Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention

Der Kern der Erfindung bei dem Verfahren zum Betreiben eines elektrischen Energiespeichers besteht darin, dass das Verfahren die folgenden zeitlich aufeinander folgenden Verfahrensschritte aufweist:

  • - Vorgabe einer Gesamtlebensdauer des elektrischen Energiespeichers,
  • - Messung zumindest eines Zustandsparameters des elektrischen Energiespeichers,
  • - Bestimmung eines Alterungszustandes des elektrischen Energiespeichers,
  • - Berechnung einer Restlebensdauer des elektrischen Energiespeichers,
  • - Auswahl eines Ladeprofils zum Laden des elektrischen Energiespeichers derart, dass die Restlebensdauer des elektrischen Energiespeichers angepasst wird, so dass die vorgegebene Gesamtlebensdauer des elektrischen Energiespeichers erreicht wird.
The core of the invention in the method for operating an electrical energy store is that the method comprises the following temporally successive method steps:
  • - specification of a total lifetime of the electrical energy storage,
  • Measuring at least one state parameter of the electrical energy store,
  • Determination of an aging state of the electrical energy store,
  • Calculation of a residual lifetime of the electrical energy store,
  • - Selection of a charging profile for charging the electrical energy storage such that the remaining life of the electrical energy storage is adjusted so that the predetermined total life of the electrical energy storage is achieved.

Hintergrund der Erfindung ist, dass die Gesamtlebensdauer eines elektrischen Energiespeichers steuerbar ist. Dadurch sind gelegentliche Schnellladevorgänge möglich, wobei die dadurch erhöhte Belastung des elektrischen Energiespeichers durch schonendere Ladezyklen ausgleichbar ist, so dass die vorgegebene Gesamtlebensdauer des elektrischen Energiespeichers erreicht wird.Background of the invention is that the overall life of an electrical energy storage is controllable. As a result, occasional fast charging operations are possible, whereby the increased load of the electrical energy storage can be compensated for by gentler charge cycles, so that the predetermined total service life of the electrical energy storage is achieved.

Vorteilhafterweise sind so vorgegebene Wartungsintervalle, insbesondere für den Austausch des elektrischen Energiespeichers, einhaltbar. Dabei werden die elektrischen Energiespeicher am Ende ihrer Gesamtlebensdauer, wenn der elektrische Energiespeicher circa 80 % seiner Leistungsfähigkeit aufweist, ausgetauscht. Ein Ausfall des elektrischen Energiespeichers während des Wartungsintervalls wird genauso vermieden wie ein Austausch eines elektrischen Energiespeichers, der noch eine höhere Leistungsfähigkeit aufweist, als am Ende der Gesamtlebensdauer des elektrischen Energiespeichers erforderlich ist.Advantageously, predetermined maintenance intervals, in particular for the replacement of the electrical energy store, can be maintained. In the process, the electrical energy stores are replaced at the end of their entire service life, when the electrical energy store has approximately 80% of its capacity. A failure of the electrical energy storage during the maintenance interval is avoided as well as a replacement of an electrical energy storage, which has a higher performance than is required at the end of the entire life of the electric energy storage.

Weitere vorteilhafte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.Further advantageous embodiments of the present invention are the subject of the dependent claims.

Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung ist die Gesamtlebensdauer kleiner als eine maximal mögliche Lebensdauer des elektrischen Energiespeichers. Dadurch sind gelegentliche Schnellladevorgänge des elektrischen Energiespeichers ermöglicht.According to an advantageous embodiment, the total service life is less than a maximum possible life of the electrical energy storage. This allows occasional fast charging of the electrical energy storage.

Von Vorteil ist es dabei, wenn als Zustandsparameter des elektrischen Energiespeichers zumindest eine Spannung und/oder ein Ladezustand und/oder eine Temperatur und/oder ein elektrischer Widerstand und/oder eine Kapazität des elektrischen Energiespeichers bestimmt wird. Mittels dieser Zustandsparameter lässt sich der aktuelle Alterungszustand des elektrischen Energiespeichers bestimmen. It is advantageous if at least one voltage and / or state of charge and / or temperature and / or electrical resistance and / or capacity of the electrical energy store is determined as the state parameter of the electrical energy store. By means of these state parameters, the current aging state of the electrical energy store can be determined.

Weiterhin ist es von Vorteil, wenn das Ladeprofil aus einer Liste von gespeicherten Referenzladeprofilen ausgewählt wird. Dabei wird ein Referenzladeprofil ausgewählt, das für einen elektrischen Referenzenergiespeicher mit vergleichbaren Zustandsparametern in einer Simulation und/oder in einem Experiment die erwünschte Alterung bewirkt hat. Die Referenzladeprofile sind für eine Vielzahl von elektrischen Energiespeichern verwendbar.Furthermore, it is advantageous if the loading profile is selected from a list of stored reference loading profiles. In this case, a reference charging profile is selected, which has caused the desired aging for an electrical reference energy storage with comparable state parameters in a simulation and / or in an experiment. The reference charging profiles can be used for a large number of electrical energy stores.

Vorteilhafterweise wird für jedes Referenzladeprofil eine Ladezeit experimentell und/oder mittels einer Simulation als Funktion einer Temperatur und/oder eines Ladezustands des elektrischen Energiespeichers bestimmt. Somit werden die Referenzladeprofile einmalig bestimmt, gespeichert und für eine Vielzahl von Energiespeichern verwendet.Advantageously, a charging time is determined experimentally and / or by means of a simulation as a function of a temperature and / or a state of charge of the electrical energy store for each reference charging profile. Thus, the reference charging profiles are determined once, stored and used for a variety of energy storage.

Von Vorteil ist dabei, wenn das Ladeprofil während des Verfahrens angepasst wird. Dadurch können unvorhergesehene Änderungen eines oder mehrerer Zustandsparameter des elektrischen Energiespeichers während des Betriebs, insbesondere während des Ladens des elektrischen Energiespeichers, berücksichtigt werden. Dadurch wird die Genauigkeit des Verfahrens verbessert.It is advantageous if the charging profile is adjusted during the process. As a result, unforeseen changes in one or more state parameters of the electrical energy store during operation, in particular during charging of the electrical energy store, can be taken into account. This improves the accuracy of the method.

Von Vorteil ist es weiterhin, wenn aus dem zumindest einen Zustandsparameter des elektrischen Energiespeichers ein elektrisches Energiespeichermodell modelliert wird. Mittels des elektrischen Energiespeichermodells sind die Auswirkungen, insbesondere der resultierende Alterungszustand und/oder das resultierende Anodenpotential, eines Ladeprofils, insbesondere eines Ladestroms, auf den elektrischen Energiespeicher simulierbar. Somit sind beliebige Ladeprofile während des Verfahrens verwendbar. Eine Begrenzung auf im Vorfeld simulierte oder experimentell getestete Ladeprofile entfällt.It is furthermore advantageous if an electrical energy storage model is modeled from the at least one state parameter of the electrical energy store. By means of the electric energy storage model the effects, in particular the resulting state of aging and / or or the resulting anode potential, a charging profile, in particular a charging current, to the electrical energy storage can be simulated. Thus, any loading profiles can be used during the process. A limitation to pre-simulated or experimentally tested loading profiles is eliminated.

Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung wird für das elektrische Energiespeichermodell ein Anodenpotential bestimmt, wobei das Ladeprofil derart angepasst wird, dass das Anodenpotential des elektrischen Energiespeichermodells einen Anodenpotentialsollwert erreicht. Von Vorteil ist dabei, dass Kurzschlüsse und thermisches Durchgehen des elektrischen Energiespeichers infolge von Lithium Plating vermeidbar sind.According to a further advantageous embodiment, an anode potential is determined for the electrical energy storage model, the charge profile being adapted such that the anode potential of the electrical energy storage model reaches an anode potential setpoint. The advantage here is that short circuits and thermal runaway of the electrical energy storage due to lithium plating are avoidable.

Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung wird ein Ladevorgang des elektrischen Energiespeichermodells als Funktion zumindest eines Ladeparameters simuliert, wobei ein Alterungszustand des elektrischen Energiespeichermodells bestimmt wird, wobei der zumindest eine Ladeparameter derart angepasst wird, dass der Alterungszustand des elektrischen Energiespeichermodells einen Alterungszustandssollwert erreicht. Von Vorteil ist dabei, dass komplexe Alterungsprozesse des elektrischen Energiespeichers für konkrete Betriebsparameter simulierbar sind. Das Ladeprofil ist somit dynamisch optimierbar.According to a further advantageous embodiment, a charging process of the electrical energy storage model is simulated as a function of at least one charging parameter, wherein an aging state of the electrical energy storage model is determined, wherein the at least one charging parameter is adjusted such that the aging state of the electrical energy storage model reaches an aging state desired value. The advantage here is that complex aging processes of the electrical energy storage can be simulated for specific operating parameters. The loading profile is thus dynamically optimized.

Der Kern der Erfindung bei der Steuerung für einen elektrischen Energiespeicher besteht darin, dass die Steuerung zur Ausführung eines Verfahrens wie zuvor beschrieben beziehungsweise nach einem der auf das Verfahren gerichteten Ansprüche geeignet ist.The essence of the invention in the control of an electrical energy store is that the controller is suitable for carrying out a method as described above or according to one of the claims directed to the method.

Hintergrund der Erfindung ist, dass die Gesamtlebensdauer des elektrischen Energiespeichers steuerbar ist. Dadurch sind gelegentliche Schnellladevorgänge möglich, wobei die dadurch erhöhte Belastung des elektrischen Energiespeichers durch schonendere Ladezyklen ausgleichbar ist, so dass die vorgegebene Gesamtlebensdauer des elektrischen Energiespeichers erreicht wird.Background of the invention is that the overall life of the electrical energy storage is controllable. As a result, occasional fast charging operations are possible, whereby the increased load of the electrical energy storage can be compensated for by gentler charge cycles, so that the predetermined total service life of the electrical energy storage is achieved.

Vorteilhafterweise ist die Steuerung Bestandteil eines Batteriemanagementsystems des elektrischen Energiespeichers, die den elektrischen Energiespeicher steuert.Advantageously, the controller is part of a battery management system of the electrical energy storage, which controls the electrical energy storage.

Die Steuerung kann in dem elektrischen Energiespeicher integriert angeordnet sein oder beabstandet von dem elektrischen Energiespeicher angeordnet sein.The controller may be arranged integrated in the electrical energy store or may be arranged at a distance from the electrical energy store.

Von Vorteil ist es dabei, wenn die Steuerung eine Alterungssteuerung und/oder ein Speichermittel und/oder eine Anodenpotentialsteuerung und/oder eine Simulationseinheit und/oder eine Messeinheit und/oder eine Modelliereinheit aufweist. Somit ist die Steuerung eingerichtet, das erfindungsgemäße Verfahren auszuführen. It is advantageous if the controller has an aging control and / or a storage means and / or an anode potential control and / or a simulation unit and / or a measurement unit and / or a modeling unit. Thus, the controller is configured to carry out the method according to the invention.

Der Kern der Erfindung bei der Vorrichtung und/oder dem Fahrzeug besteht darin, dass die Vorrichtung und/oder das Fahrzeug zumindest einen elektrischen Energiespeicher und eine Steuerung wie zuvor beschrieben beziehungsweise nach einem der auf die Steuerung bezogenen Ansprüche aufweist.The essence of the invention in the device and / or the vehicle is that the device and / or the vehicle has at least one electrical energy storage and a control as described above or according to one of the claims related to the control.

Hintergrund der Erfindung ist, dass vorgegebene Wartungsintervalle der Vorrichtung und/oder des Fahrzeugs, insbesondere für den Austausch des elektrischen Energiespeichers, einhaltbar sind. Dabei werden die elektrischen Energiespeicher am Ende ihrer Gesamtlebensdauer, wenn der elektrische Energiespeicher circa 80 % seiner Leistungsfähigkeit aufweist, ausgetauscht. Ein Ausfall des elektrischen Energiespeichers während des Wartungsintervalls wird genauso vermieden wie ein Austausch eines elektrischen Energiespeichers, der noch eine höhere Leistungsfähigkeit aufweist, als am Ende der Gesamtlebensdauer des elektrischen Energiespeichers erforderlich ist.Background of the invention is that predetermined maintenance intervals of the device and / or the vehicle, in particular for the replacement of the electrical energy storage can be maintained. In the process, the electrical energy stores are replaced at the end of their entire service life, when the electrical energy store has approximately 80% of its capacity. A failure of the electrical energy storage during the maintenance interval is avoided as well as a replacement of an electrical energy storage, which has a higher performance than is required at the end of the entire life of the electric energy storage.

Die obigen Ausgestaltungen und Weiterbildungen lassen sich, sofern sinnvoll, beliebig miteinander kombinieren. Weitere mögliche Ausgestaltungen, Weiterbildungen und Implementierungen der Erfindung umfassen auch nicht explizit genannte Kombinationen von zuvor oder im Folgenden bezüglich der Ausführungsbeispiele beschriebenen Merkmale der Erfindung. Insbesondere wird dabei der Fachmann auch Einzelaspekte als Verbesserungen oder Ergänzungen zu der jeweiligen Grundform der vorliegenden Erfindung hinzufügen.The above embodiments and developments can, if appropriate, combine with each other as desired. Further possible refinements, developments and implementations of the invention also include combinations, not explicitly mentioned, of features of the invention described above or below with regard to the exemplary embodiments. In particular, the person skilled in the art will also add individual aspects as improvements or additions to the respective basic form of the present invention.

Figurenlistelist of figures

Im folgenden Abschnitt wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen, aus denen sich weitere erfinderische Merkmale ergeben können, auf die die Erfindung aber in ihrem Umfang nicht beschränkt ist, erläutert. Die Ausführungsbeispiele sind in den Zeichnungen dargestellt.In the following section, the invention will be explained with reference to embodiments, from which further inventive features may result, but to which the invention is not limited in scope. The embodiments are shown in the drawings.

Es zeigen:

  • 1 eine schematische Darstellung eines ersten Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Verfahrens zum Betreiben eines Energiespeichers 5;
  • 2 eine schematische Darstellung eines zweiten Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Verfahrens zum Betreiben eines Energiespeichers 5; und
  • 3 eine schematische Darstellung eines dritten Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Verfahrens zum Betreiben eines Energiespeichers 5.
Show it:
  • 1 a schematic representation of a first embodiment of a method according to the invention for operating an energy storage device 5 ;
  • 2 a schematic representation of a second embodiment of the inventive method for operating an energy storage 5 ; and
  • 3 a schematic representation of a third embodiment of the method according to the invention for operating an energy storage 5 ,

Ausführungsformen der ErfindungEmbodiments of the invention

In 1 ist ein erstes Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens zum Betreiben eines elektrischen Energiespeichers 5 dargestellt.In 1 is a first embodiment of the method according to the invention for operating an electrical energy storage 5 shown.

Unter einem elektrischen Energiespeicher 5 wird hierbei ein wiederaufladbarer Energiespeicher verstanden, insbesondere eine elektrochemische Energiespeicherzelle und/oder ein Energiespeichermodul aufweisend zumindest eine elektrochemische Energiespeicherzelle und/oder ein Energiespeicherpack aufweisend zumindest ein Energiespeichermodul. Die Energiespeicherzelle ist als lithiumbasierte Batteriezelle, insbesondere Lithium-Ionen-Batteriezelle, ausführbar. Alternativ ist die Energiespeicherzelle als Lithium-Polymer-Batteriezelle oder Nickel-Metallhydrid-Batteriezelle oder Blei-Säure-Batteriezelle oder Lithium-Luft-Batteriezelle oder Lithium-Schwefel-Batteriezelle ausgeführt.Under an electrical energy store 5 In this case, a rechargeable energy store is understood, in particular an electrochemical energy storage cell and / or an energy storage module having at least one electrochemical energy storage cell and / or an energy storage pack having at least one energy storage module. The energy storage cell is as a lithium-based battery cell, in particular lithium-ion battery cell, executable. Alternatively, the energy storage cell is designed as a lithium-polymer battery cell or nickel-metal hydride battery cell or lead-acid battery cell or lithium-air battery cell or lithium-sulfur battery cell.

In einem ersten Verfahrensschritt wird eine Gesamtlebensdauer 1 des elektrischen Energiespeichers 5 vorgegeben. Der Alterungszustand (SOHc, SOHr) des elektrischen Energiespeichers 5 ist eine Funktion der Anzahl der Ladezyklen, die der elektrische Energiespeicher 5 durchlaufen hat. Dabei sind auch das Ladeprofil, also der zeitliche Verlauf des Ladestroms Icell während des jeweiligen Ladezyklus, die Temperatur Tcell des elektrischen Energiespeichers 5, die Ladespannung Ucell, der Widerstand Robs des elektrischen Energiespeichers 5 und der Ladezustand SOCobs des elektrischen Energiespeichers 5 für den Alterungszustand (SOHc, SOHr) relevant.In a first process step becomes a total life 1 of the electrical energy storage 5 specified. The state of aging (SOHc, SOHr) of the electrical energy store 5 is a function of the number of charging cycles that the electrical energy storage 5 has gone through. In this case, the charging profile, ie the time profile of the charging current Icell during the respective charging cycle, the temperature Tcell of the electrical energy storage 5 , the charging voltage Ucell, the resistance Robs of the electric energy storage 5 and the state of charge SOCobs the electrical energy storage 5 relevant for the state of aging (SOHc, SOHr).

Unter einer Gesamtlebensdauer wird dabei ein Zeitraum verstanden, innerhalb dessen der elektrische Energiespeicher mindestens 80 % seiner Leistungsfähigkeit aufweist (SOH > 80%).An overall lifetime is understood as meaning a period within which the electrical energy store has at least 80% of its capacity (SOH> 80%).

In einem zweiten Verfahrensschritt wird zumindest ein Zustandsparameter, insbesondere eine Spannung Ucell und/oder ein Ladezustand SOCobs und/oder eine Temperatur Tobs und/oder ein elektrischer Widerstand Robs und/oder eine Kapazität Cobs, des elektrischen Energiespeichers 5 bestimmt, insbesondere geschätzt.In a second method step, at least one state parameter, in particular a voltage Ucell and / or a state of charge SOCobs and / or a temperature Tobs and / or an electrical resistance Robs and / or a capacitance Cobs, of the electrical energy store 5 determined, in particular estimated.

In einem dritten Verfahrensschritt wird der zumindest eine Zustandsparameter ausgewertet und der Alterungszustand (SOHc, SOHr) des elektrischen Energiespeichers 5 bestimmt. Vorzugsweise wird dabei ein elektrisches Energiespeichermodell 7 des elektrischen Energiespeichers 5 mittels des zumindest einen Zustandsparameters modelliert. Dabei wird der Alterungszustand (SOHc, SOHr) basierend auf der Kapazität Cobs dem Widerstand Robs bestimmt. Eine modellierte Spannung Umod des elektrischen Energiespeichermodells 7 wird an eine Auswerteeinheit 6 übergeben und mit der Spannung Ucell verglichen, um den Fehler bei der Bestimmung des Alterungszustands (SOHc, SOHr) und/oder des zumindest einen Zustandsparameters zu reduzieren.In a third method step, the at least one state parameter is evaluated and the aging state (SOHc, SOHr) of the electrical energy store 5 certainly. Preferably, an electric energy storage model is used 7 of the electrical energy storage 5 modeled by means of the at least one state parameter. In this case, the aging state (SOHc, SOHr) is determined based on the capacitance Cobs the resistance Robs. A modeled voltage Umod of the electric energy storage model 7 is sent to an evaluation unit 6 and compared with the voltage Ucell to reduce the error in determining the state of aging (SOHc, SOHr) and / or the at least one state parameter.

In einem vierten Verfahrensschritt wertet eine Alterungssteuerung 2 den Alterungszustand (SOHc, SOHr) des elektrischen Energiespeichers 5 und/oder des elektrischen Energiespeichermodells 7 aus und vergleicht ihn mit einem in der vorgegebenen Gesamtlebensdauer 1 resultierenden Verlauf des Alterungszustands als Funktion der Anzahl der Ladezyklen. Die Alterungssteuerung 2 gibt einen Alterungsfaktor 3 aus, der anzeigt, ob der elektrische Energiespeicher 5 und/oder das elektrische Energiespeichermodell 7 wie vorgegeben oder stärker gealtert oder weniger gealtert ist als vorgegeben.In a fourth method step evaluates an aging control 2 the state of aging (SOHc, SOHr) of the electrical energy store 5 and / or the electrical energy storage model 7 and compares it to one in the given total lifetime 1 resulting aging state as a function of the number of charge cycles. The aging control 2 gives an aging factor 3 off, indicating whether the electrical energy storage 5 and / or the electrical energy storage model 7 as specified or stronger aged or less aged than given.

In einem fünften Verfahrensschritt wird der Alterungsfaktor 3 und/oder der Ladezustand SOC und/oder die Temperatur T des elektrischen Energiespeichers 5 und/oder des elektrischen Energiespeichermodells 7 verwendet, um ein Ladeprofil für den elektrischen Energiespeicher 5 aus einem Speichermittel 4, indem Referenzladeprofile für verschiedene Temperaturen und Ladezustände gespeichert sind, auszuwählen. Die Referenzladeprofile wurden im Vorfeld experimentell bestimmt und/oder simuliert und mittels des Speichermittels 4 gespeichert.In a fifth process step, the aging factor 3 and / or the state of charge SOC and / or the temperature T of the electrical energy store 5 and / or the electrical energy storage model 7 used a charging profile for the electrical energy storage 5 from a storage means 4 in which reference charging profiles for different temperatures and states of charge are stored. The reference charging profiles were determined experimentally in advance and / or simulated and by means of the storage means 4 saved.

Dabei wird bei Vorliegen eines Alterungsfaktors 3, der eine zu starke Alterung anzeigt, ein Ladeprofil ausgewählt, das den elektrischen Energiespeicher schont, beispielsweise durch einen geringeren Ladestrom Icell und einer daraus resultierenden verlängerten Ladezeit.It is in the presence of an aging factor 3 , which indicates excessive aging, selects a charging profile that protects the electrical energy storage, for example, by a lower charging current Icell and a resulting extended charging time.

Bei Vorliegen eines Alterungsfaktors 3, der eine zu geringe Alterung anzeigt, wird ein Ladeprofil ausgewählt, das eine verkürzte Ladezeit ermöglicht, wodurch der elektrische Energiespeicher 5 stärker altert.In the presence of an aging factor 3 , which indicates too low aging, a charging profile is selected, which allows a shorter charging time, whereby the electrical energy storage 5 stronger aging.

In einem sechsten Verfahrensschritt wird der elektrische Energiespeicher 5 mit einem Ladestrom Icell gemäß dem gewählten Ladeprofil geladen.In a sixth method step, the electrical energy storage 5 loaded with a charging current Icell according to the selected charging profile.

Vor einem erneuten Laden des elektrischen Energiespeichers 5 oder nach einem vorgegebenen Zeitintervall während des Ladevorgangs werden die Verfahrensschritte zwei bis sechs erneut ausgeführt.Before reloading the electrical energy storage 5 or after a predetermined time interval during the charging process, the method steps two to six are executed again.

In 2 ist ein zweites Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens zum Betreiben eines elektrischen Energiespeichers 5 dargestellt.In 2 is a second embodiment of the method according to the invention for operating an electrical energy storage 5 shown.

Im Vergleich zum Verfahren gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel werden beim zweiten Ausführungsbeispiel die Verfahrensschritte drei, vier und fünf variiert. Compared to the method according to the first embodiment, the method steps three, four and five are varied in the second embodiment.

Im dritten Verfahrensschritt gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel wird der zumindest eine Zustandsparameter ausgewertet und der Alterungszustand (SOHc, SOHr) und zusätzlich ein Anodenpotential 108 des elektrischen Energiespeichers 5 bestimmt. Dazu wird ein elektrisches Energiespeichermodell 7 des elektrischen Energiespeichers 5 mittels des zumindest einen Zustandsparameters modelliert. Dabei wird der Alterungszustand (SOHc, SOHr) basierend auf der Kapazität Cobs dem Widerstand Robs bestimmt. Eine modellierte Spannung Umod des elektrischen Energiespeichermodells 7 wird an eine Auswerteeinheit 6 übergeben und mit der Spannung Ucell verglichen, um den Fehler bei der Bestimmung des Alterungszustands (SOHc, SOHr) und/oder des zumindest einen Zustandsparameters zu reduzieren.In the third method step according to the second exemplary embodiment, the at least one state parameter is evaluated and the aging state (SOHc, SOHr) and additionally an anode potential 108 of the electrical energy storage 5 certainly. This will be an electric energy storage model 7 of the electrical energy storage 5 modeled by means of the at least one state parameter. In this case, the aging state (SOHc, SOHr) is determined based on the capacitance Cobs the resistance Robs. A modeled voltage Umod of the electric energy storage model 7 is sent to an evaluation unit 6 and compared with the voltage Ucell to reduce the error in determining the state of aging (SOHc, SOHr) and / or the at least one state parameter.

Im vierten Verfahrensschritt gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel wertet eine Alterungssteuerung 102 den Alterungszustand (SOHc, SOHr) des elektrischen Energiespeichermodells 7 aus und vergleicht ihn mit einem in der vorgegebenen Gesamtlebensdauer 1 resultierenden Verlauf des Alterungszustands als Funktion der Anzahl der Ladezyklen. Die Alterungssteuerung 102 bestimmt daraus einen Anodenpotentialsollwert 103 und übergibt diesen an eine Anodenpotentialsteuerung 104.In the fourth method step according to the second embodiment evaluates an aging control 102 the state of aging (SOHc, SOHr) of the electric energy storage model 7 and compares it to one in the given total lifetime 1 resulting aging state as a function of the number of charge cycles. The aging control 102 determines from this an anode potential setpoint 103 and passes this to an anode potential controller 104 ,

Dabei ist der Anodenpotentialsollwert 103 höher für ein elektrisches Energiespeichermodell 7, das stärker gealtert ist als vorgegeben, als für ein elektrisches Energiespeichermodell 7, das weniger gealtert ist als vorgegeben. Der Anodenpotentialsollwert 103 ist mindestens so groß wie das Potential des reaktiven Materials des elektrischen Energiespeichers 5, insbesondere höher als das Potential von Lithium.Here, the anode potential setpoint is 103 higher for an electric energy storage model 7 , which has aged more than given, than for an electric energy storage model 7 which has aged less than given. The anode potential setpoint 103 is at least as great as the potential of the reactive material of the electrical energy storage 5 , in particular higher than the potential of lithium.

In dem fünften Verfahrensschritt gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel wird der Anodenpotentialsollwert 103 und das Anodenpotential 108 des elektrischen Energiespeichermodells 7 von der Anodenpotentialsteuerung 104 verwendet, um den Ladestrom Icell beziehungsweise das Ladeprofil für den elektrischen Energiespeicher 5 derart zu steuern, dass der Anodenpotentialsollwert 103 erreicht wird.In the fifth process step according to the second embodiment, the anode potential setpoint becomes 103 and the anode potential 108 of the electric energy storage model 7 from the anode potential control 104 used to the charging current Icell or the charging profile for the electrical energy storage 5 to control such that the anode potential setpoint 103 is reached.

Die Verfahrensschritte zwei bis fünf werden während des Ladevorgangs kontinuierlich oder zumindest nach einem vorgegebenen Zeitintervall periodisch wiederholt.The method steps two to five are repeated during the charging process continuously or at least after a predetermined time interval periodically.

In 3 ist ein drittes Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens zum Betreiben eines elektrischen Energiespeichers 5 dargestellt.In 3 is a third embodiment of the method according to the invention for operating an electrical energy storage 5 shown.

Im Vergleich zum Verfahren gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel werden beim dritten Ausführungsbeispiel die Verfahrensschritte vier und fünf variiert.Compared to the method according to the first embodiment, the method steps four and five are varied in the third embodiment.

Im vierten Verfahrensschritt gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel wertet eine Alterungssteuerung 202 den Alterungszustand (SOHc, SOHr) des elektrischen Energiespeichermodells 207 aus und vergleicht ihn mit einem in der vorgegebenen Gesamtlebensdauer 1 resultierenden Verlauf des Alterungszustands als Funktion der Anzahl der Ladezyklen. Die Alterungssteuerung 202 bestimmt daraus einen Alterungszustandssollwert 203, insbesondere einen Ladezeitsollwert, und übergibt diesen an eine Simulationseinheit 204.In the fourth method step according to the third embodiment evaluates an aging control 202 the state of aging (SOHc, SOHr) of the electric energy storage model 207 and compares it to one in the given total lifetime 1 resulting aging state as a function of the number of charge cycles. The aging control 202 determines from this an aging state setpoint 203 , in particular a charging time reference value, and transfers this to a simulation unit 204 ,

Dabei ist der Alterungszustandssollwert 203, insbesondere der Ladezeitsollwert, höher für ein elektrisches Energiespeichermodell 7, das stärker gealtert ist als vorgegeben, als für ein elektrisches Energiespeichermodell 7, das weniger gealtert ist als vorgegeben.Where is the aging state setpoint 203 , in particular the charging time reference, higher for an electrical energy storage model 7 , which has aged more than given, than for an electric energy storage model 7 which has aged less than given.

In dem fünften Verfahrensschritt gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel wird der Alterungszustandssollwert 203 und/oder der Ladezustand SOC und/oder die Temperatur T und/oder der Alterungszustand (SOHc, SOHr) des elektrischen Energiespeichermodells 7 von der Simulationseinheit 204 verwendet, um den Ladestrom Icell beziehungsweise das Ladeprofil für den elektrischen Energiespeicher 5 derart zu steuern, dass der Alterungszustandssollwert 203 erreicht wird.In the fifth process step according to the third embodiment, the aging state target value becomes 203 and / or the state of charge SOC and / or the temperature T and / or the state of aging (SOHc, SOHr) of the electrical energy storage model 7 from the simulation unit 204 used to the charging current Icell or the charging profile for the electrical energy storage 5 such that the aging state setpoint 203 is reached.

Dazu wird eine elektrische Energiespeichersimulation 211 basierend auf simulierten Ladevorgängen des elektrischen Energiespeichermodells 7 als Funktion zumindest eines Ladeparameters, insbesondere eines simulierten Ladeprofils 210, simuliert. In der Energiespeichersimulation 211 auftretende Alterungsprozesse werden analysiert und ein Alterungszustand des elektrischen Energiespeichermodells 7 bestimmt. Der zumindest eine Ladeparameter wird mittels Recheneinheit 212 dynamisch optimiert, so dass der Alterungszustand des elektrischen Energiespeichermodells 7 einen Alterungszustandssollwert 203 bei Verwendung eines optimierten Ladeprofils 209 erreicht.This will be an electrical energy storage simulation 211 based on simulated charging processes of the electric energy storage model 7 as a function of at least one charging parameter, in particular a simulated charging profile 210 , simulated. In the energy storage simulation 211 occurring aging processes are analyzed and an aging state of the electrical energy storage model 7 certainly. The at least one charging parameter is calculated by means of a computing unit 212 dynamically optimized, so that the aging state of the electric energy storage model 7 an aging condition setpoint 203 when using an optimized loading profile 209 reached.

Die Verfahrensschritte zwei bis fünf werden während des Ladevorgangs kontinuierlich oder zumindest nach einem vorgegebenen Zeitintervall periodisch wiederholt.The method steps two to five are repeated during the charging process continuously or at least after a predetermined time interval periodically.

Eine erfindungsgemäße Steuerung für einen elektrischen Energiespeicher 5 weist auf:

  • - eine Alterungssteuerung (2, 102, 202) zur Bestimmung des Alterungsfaktors 3 und/oder des Anodenpotentialsollwerts 103 und/oder des Alterungszustandssollwerts 203 und/oder
  • - ein Speichermittel 4 zum Speichern von Referenzladeprofilen und/oder
  • - eine Anodenpotentialsteuerung 104 zum Steuern des Anodenpotentials des elektrischen Energiespeichermodells und/oder
  • - eine Simulationseinheit 204 zur Simulation der elektrischen Energiespeichersimulation 211 und/oder
  • - eine Recheneinheit 212 zur dynamischen Optimierung der Ladeparameter und/oder
  • - eine Auswerteeinheit 6 zur Bestimmung des zumindest einen Zustandsparameters (Ucell, SOCobs, Tobs, Robs, Cobs), insbesondere die einen Spannungssensor und/oder einen Ladezustandssensor und/oder einen Temperatursensor und/oder einen Stromsensor aufweist, und/oder
  • - eine Modelliereinheit zur Modellierung des elektrischen Energiespeichermodells 7.
An inventive control for an electrical energy storage 5 indicates:
  • - an aging control ( 2 . 102 . 202 ) for the determination of the aging factor 3 and / or the anode potential setpoint 103 and / or the aging condition setpoint 203 and or
  • a storage means 4 for storing reference loading profiles and / or
  • - Anode potential control 104 for controlling the anode potential of the electrical energy storage model and / or
  • - a simulation unit 204 for the simulation of the electrical energy storage simulation 211 and or
  • - one arithmetic unit 212 for the dynamic optimization of the loading parameters and / or
  • - an evaluation unit 6 for determining the at least one state parameter (Ucell, SOCobs, Tobs, Robs, Cobs), in particular having a voltage sensor and / or a state of charge sensor and / or a temperature sensor and / or a current sensor, and / or
  • a modeling unit for modeling the electric energy storage model 7 ,

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • US 2014/0062415 A1 [0002]US 2014/0062415 A1 [0002]
  • US 2017/0070061 A1 [0003]US 2017/0070061 A1 [0003]

Claims (12)

Verfahren zum Betreiben eines elektrischen Energiespeichers (5), aufweisend die zeitlich aufeinander folgenden Verfahrensschritte: - Vorgabe einer Gesamtlebensdauer (1) des elektrischen Energiespeichers (5), - Messung zumindest eines Zustandsparameters (Ucell, SOCobs, Tobs, Robs, Cobs) des elektrischen Energiespeichers (5), - Bestimmung eines Alterungszustandes (SOHr, SOHc) des elektrischen Energiespeichers (5), - Berechnung einer Restlebensdauer des elektrischen Energiespeichers (5), - Auswahl eines Ladeprofils zum Laden des elektrischen Energiespeichers (5) derart, dass die Restlebensdauer des elektrischen Energiespeichers (5) angepasst wird, so dass die vorgegebene Gesamtlebensdauer (1) des elektrischen Energiespeichers (5) erreicht wird.Method for operating an electrical energy store (5), comprising the temporally successive method steps: - specification of a total service life (1) of the electrical energy store (5), Measuring at least one state parameter (Ucell, SOCobs, Tobs, Robs, Cobs) of the electrical energy store (5), Determination of an aging state (SOHr, SOHc) of the electrical energy store (5), Calculation of a residual service life of the electrical energy store (5), - Selection of a charging profile for charging the electrical energy storage device (5) such that the remaining life of the electrical energy storage device (5) is adjusted so that the predetermined total life (1) of the electrical energy storage device (5) is reached. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Gesamtlebensdauer (1) kleiner ist als eine maximal mögliche Lebensdauer des elektrischen Energiespeichers (5).Method according to Claim 1 , characterized in that the total service life (1) is smaller than a maximum possible life of the electrical energy storage device (5). Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass als Zustandsparameter (Ucell, SOCobs, Tobs, Robs, Cobs) des elektrischen Energiespeichers (5) zumindest eine Spannung (Ucell) und/oder ein Ladezustand (SOCobs) und/oder eine Temperatur (Tobs) und/oder ein elektrischer Widerstand (Robs) und/oder eine Kapazität (Cobs) des elektrischen Energiespeichers (5) bestimmt wird.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the state parameters (Ucell, SOCobs, Tobs, Robs, Cobs) of the electrical energy store (5) are at least one voltage (Ucell) and / or one state of charge (SOCobs) and / or one temperature ( Tobs) and / or an electrical resistance (Robs) and / or a capacitance (Cobs) of the electrical energy store (5) is determined. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Ladeprofil aus einer Liste von gespeicherten Referenzladeprofilen ausgewählt wird.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the charging profile is selected from a list of stored reference charging profiles. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass für jedes Referenzladeprofil eine Ladezeit experimentell und/oder mittels einer Simulation als Funktion einer Temperatur und/oder eines Ladezustands des elektrischen Energiespeichers (5) bestimmt wurde.Method according to Claim 4 , characterized in that for each reference charging profile a charging time has been determined experimentally and / or by means of a simulation as a function of a temperature and / or a state of charge of the electrical energy store (5). Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Ladeprofil während des Verfahrens angepasst wird.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the charging profile is adapted during the process. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass aus dem zumindest einen Zustandsparameter (Ucell, SOCobs, Tobs, Robs, Cobs) des elektrischen Energiespeichers (5) ein elektrisches Energiespeichermodell (7) modelliert wird.Method according to one of the preceding claims, characterized in that an electrical energy storage model (7) is modeled from the at least one state parameter (Ucell, SOCobs, Tobs, Robs, Cobs) of the electrical energy store (5). Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass für das elektrische Energiespeichermodell (7) ein Anodenpotential (108) bestimmt wird, wobei das Ladeprofil derart angepasst wird, dass das Anodenpotential (108) des elektrischen Energiespeichermodells (7) einen Anodenpotentialsollwert (103) erreicht.Method according to Claim 7 , characterized in that for the electrical energy storage model (7) an anode potential (108) is determined, wherein the charging profile is adapted such that the anode potential (108) of the electrical energy storage model (7) reaches an anode potential setpoint (103). Verfahren nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass ein Ladevorgang des elektrischen Energiespeichermodells (7) als Funktion zumindest eines Ladeparameters simuliert wird, wobei ein Alterungszustand des elektrischen Energiespeichermodells (7) bestimmt wird, wobei der zumindest eine Ladeparameter derart angepasst wird, dass der Alterungszustand des elektrischen Energiespeichermodells (7) einen Alterungszustandssollwert (203) erreicht.Method according to Claim 7 or 8th Characterized in that a loading operation of the electric energy storage model (7) wherein a state of aging of the electric energy storage model (7) is determined is simulated as a function of at least one charging parameter, wherein the at least one charging parameter is adjusted so that the aging state of the electric energy storage model (7 ) reaches an aging state setpoint (203). Steuerung für einen elektrischen Energiespeicher (5), dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerung zur Ausführung eines Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 9 geeignet ist.Control for an electrical energy store (5), characterized in that the controller for carrying out a method according to one of Claims 1 to 9 suitable is. Steuerung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerung eine Alterungssteuerung (2, 102, 202) und/oder ein Speichermittel (4) und/oder eine Anodenpotentialsteuerung (104) und/oder eine Simulationseinheit (204) und/oder eine Auswerteeinheit (6) und/oder eine Modelliereinheit aufweist.Control after Claim 10 , characterized in that the controller comprises an aging control (2, 102, 202) and / or a storage means (4) and / or an anode potential control (104) and / or a simulation unit (204) and / or an evaluation unit (6) and / or a modeling unit. Vorrichtung und/oder Fahrzeug aufweisend zumindest einen elektrischen Energiespeicher (5) und eine Steuerung nach Anspruch 10 oder 11.Device and / or vehicle having at least one electrical energy store (5) and a controller according to Claim 10 or 11 ,
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Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102019108607B3 (en) * 2019-04-02 2020-10-01 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft System and method for determining charging profiles
DE102021208937A1 (en) 2021-08-16 2023-02-16 Robert Bosch Gesellschaft mit beschränkter Haftung Method and device for carrying out a charging process for a device battery
DE102021211146A1 (en) 2021-10-04 2023-04-06 Robert Bosch Gesellschaft mit beschränkter Haftung Method and device for carrying out a charging process for a device battery
DE102021211419A1 (en) 2021-10-11 2023-04-13 Robert Bosch Gesellschaft mit beschränkter Haftung Method and device for carrying out a charging process for a device battery
WO2023235909A1 (en) * 2022-06-10 2023-12-14 Avl List Gmbh Pre-aging method for pre-aging a battery, and test method for testing sets of batteries
DE102022125518A1 (en) 2022-10-04 2024-04-04 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Method for charging an electrical energy storage device of a motor vehicle

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20140062415A1 (en) 2012-08-30 2014-03-06 Texas Instruments Incorporated Method and apparatus of charging the battery with globally minimized integral degradation possible for predefined charging duration
DE102015001050A1 (en) * 2015-01-29 2016-08-04 Man Truck & Bus Ag Method and device for controlling and / or regulating at least one operating parameter of the electrical energy store influencing an aging state of an electrical energy store
US20170070061A1 (en) 2015-09-09 2017-03-09 Texas Instruments Incorporated Methods and Apparatus for Optimal Fast Battery Charging

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2014100937A1 (en) * 2012-12-24 2014-07-03 Schneider Electric It Corporation Method for monitoring battery gas pressure and adjusting charging parameters
DE102014215309A1 (en) * 2014-08-04 2016-02-04 Siemens Aktiengesellschaft Determination of an aging state of an electrical energy store
EP3203574A1 (en) * 2016-02-08 2017-08-09 Siemens Aktiengesellschaft Life cycle management for an energy store
US10720675B2 (en) * 2016-06-07 2020-07-21 Nova Lumos Ltd. System and method for prolonging battery life
DE102016007479A1 (en) * 2016-06-18 2017-02-09 Daimler Ag Method and device for charging a battery cell and method for providing a charging current intensity map

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20140062415A1 (en) 2012-08-30 2014-03-06 Texas Instruments Incorporated Method and apparatus of charging the battery with globally minimized integral degradation possible for predefined charging duration
DE102015001050A1 (en) * 2015-01-29 2016-08-04 Man Truck & Bus Ag Method and device for controlling and / or regulating at least one operating parameter of the electrical energy store influencing an aging state of an electrical energy store
US20170070061A1 (en) 2015-09-09 2017-03-09 Texas Instruments Incorporated Methods and Apparatus for Optimal Fast Battery Charging

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102019108607B3 (en) * 2019-04-02 2020-10-01 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft System and method for determining charging profiles
DE102021208937A1 (en) 2021-08-16 2023-02-16 Robert Bosch Gesellschaft mit beschränkter Haftung Method and device for carrying out a charging process for a device battery
DE102021211146A1 (en) 2021-10-04 2023-04-06 Robert Bosch Gesellschaft mit beschränkter Haftung Method and device for carrying out a charging process for a device battery
DE102021211419A1 (en) 2021-10-11 2023-04-13 Robert Bosch Gesellschaft mit beschränkter Haftung Method and device for carrying out a charging process for a device battery
WO2023235909A1 (en) * 2022-06-10 2023-12-14 Avl List Gmbh Pre-aging method for pre-aging a battery, and test method for testing sets of batteries
DE102022125518A1 (en) 2022-10-04 2024-04-04 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Method for charging an electrical energy storage device of a motor vehicle

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