DE102018209461A1 - Verfahren zum impedanzgesteuerten Schnellladen, Steuereinheit für ein Ladesystem, Energiespeicher und Arbeitsvorrichtung - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum impedanzgesteuerten Schnellladen eines elektrischen Energiespeichers (20) einer Arbeitsvorrichtung (1) und insbesondere eines Fahrzeugenergiespeichers (20') eines Fahrzeugs (1'), bei welchem ein für eine Impedanz des Energiespeichers (20) charakteristische Größe erfasst wird, ein aktueller Ladestrom zum Laden des elektrischen Energiespeichers (20) in Abhängigkeit von der für die Impedanz charakteristischen Größe eingestellt wird, durch temporäres Zuschalten und Versorgen eines Ohmschen Verbrauchers (30) mit dem Energiespeicher (20) der aktuelle Ladestrom mit steiler Flanke temporär abgesenkt wird und eine Spannungsantwort des Energiespeichers (20) auf die steile Flanke als für die Impedanz des Energiespeichers (20) charakteristische Größe erfasst und dem Einstellen des aktuellen Ladestroms zu Grunde gelegt wird.
Description
- Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum impedanzgesteuerten Schnellladen eines elektrischen Energiespeichers einer Arbeitsvorrichtung, eine Steuereinheit für ein Ladesystem, einen Energiespeicher und eine Arbeitsvorrichtung.
- Arbeitsvorrichtungen und insbesondere Fahrzeuge werden vermehrt mit elektrischen Energiespeichern betrieben, und zwar entweder ausschließlich, zum Beispiel im Sinne eines Elektroautos oder BEV, oder nach Art eines Hybridsystems. Dabei werden zum Laden des Energiespeichers der Arbeitsvorrichtung im Allgemeinen Ladestationen verwendet, die für ein reines Schnellladen des Energiespeichers und zum Beispiel in Form von Ladesäulen für Elektrofahrzeuge oder Hybridfahrzeuge ausgelegt sind. Problematisch bei derartigen Ladestationen ist deren Mangel, Entladepulse erzeugen und ausgeben zu können, um auf deren Grundlage für eine Impedanz oder für einen Innenwiderstand des Energiespeichers charakteristische Größen abzuleiten und einen Ladestrom impedanzabhängig einzustellen.
- Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, ein Verfahren zum impedanzgesteuerten Schnellladen eines elektrischen Energiespeichers anzugeben, eine Steuereinheit für ein Ladesystem, einen Energiespeicher und eine Arbeitsvorrichtung, insbesondere ein Fahrzeug, anzugeben, mit welchen unabhängig von den Unzulänglichkeiten einer zu Grunde liegenden Ladestation mit einfachen Mitteln ein impedanzgesteuertes Schnellladen eines zu Grunde liegenden elektrischen Energiespeichers möglich ist.
- Die der Erfindung zu Grunde liegende Aufgabe wird bei einem Verfahren zum impedanzgesteuerten Schnellladen erfindungsgemäß mit den Merkmalen des unabhängigen Patentanspruchs 1, bei einer Steuereinheit erfindungsgemäß mit den Merkmalen des Anspruchs 9, bei einem Ladesystem erfindungsgemäß mit den Merkmalen des Anspruchs 10, bei einem Energiespeicher erfindungsgemäß mit den Merkmalen des Anspruchs 11 und bei einer Arbeitsvorrichtung erfindungsgemäß mit den Merkmalen des Anspruchs 12 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen sind Gegenstand der jeweiligen abhängigen Ansprüche.
- Gemäß einem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren zum impedanzgesteuerten Schnellladen eines elektrischen Energiespeichers einer Arbeitsvorrichtung und insbesondere eines Fahrzeugenergiespeichers eines Fahrzeugs geschaffen, bei welchem
- (i) eine für eine Impedanz des Energiespeichers charakteristische Größe erfasst wird,
- (ii) ein aktueller Ladestrom zum Laden des elektrischen Energiespeichers in Abhängigkeit von der für die Impedanz charakteristischen Größe eingestellt wird,
- (iii) durch temporäres Zuschalten und Versorgen eines Ohmschen Verbrauchers mit dem Energiespeicher der aktuelle Ladestrom mit steiler Flanke, insbesondere von mehr als 20 A/s, vorzugsweise im Bereich von etwa 1 A/ms bis etwa 50 A/ms, temporär abgesenkt wird und
- (iv) eine Spannungsantwort des Energiespeichers auf die steile Flanke als für die Impedanz des Energiespeichers charakteristische Größe erfasst und dem Einstellen des aktuellen Ladestroms zu Grunde gelegt wird.
- Durch diese Maßnahmen ist es möglich, unabhängig von den Möglichkeiten einer Ladestation eine für die Impedanz des Energiespeichers charakteristische Größe zu erfassen, um dadurch den Ladevorgang impedanzabhängig zu steuern oder zu regeln.
- Besonders vorteilhaft ist das erfindungsgemäße Verfahren dann einsetzbar, wenn als Ohmscher Verbraucher eine Heizeinrichtung verwendet und zum Absenken des aktuellen Ladestroms mit dem Energiespeicher zum Betrieb der Heizeinrichtung verbunden wird. In diesem Fall kann die für das Absenken des aktuellen Ladestroms aufgewandte Energie gewinnbringend durch Erzeugung einer Wärmemenge umgesetzt werden.
- Dies ist besonders vorteilhaft, wenn als Heizeinrichtung eine dem Energiespeicher eigene Heizeinrichtung und insbesondere eine batterieeigene oder zelleigene Heizeinrichtung an oder im Energiespeicher und insbesondere an oder in einer Batterie oder Zelle verwendet wird, insbesondere nach Art eines Heizsheets. In diesem Fall befindet sich die Heizeinrichtung also in räumlicher Nähe zum Energiespeicher, so dass die erzeugte Wärmemenge an diesen abgegeben wird. Auf diese Art und Weise kann zum Beispiel eine geeignete Betriebstemperatur des Energiespeichers erreicht oder erhalten werden.
- Grundsätzlich sind jedoch sämtliche Ohmschen Verbraucher oder auch andere Verbraucher einsetzbar, sofern sie ein temporäres Absenken des aktuellen Ladestroms zur Bestimmung einer für die Impedanz des Energiespeichers charakteristischen Größe ermöglichen.
- Alternativ oder zusätzlich ist es also denkbar, dass als Ohmscher Verbraucher ein Generator oder eine E-Maschine der zu Grunde liegenden Arbeitsvorrichtung verwendet wird, insbesondere im Zustand eines aktiven Kurzschlusses.
- Eine besonders elegante Vorgehensweise ergibt sich, wenn als Ohmscher Verbraucher ein weiterer zu ladender Energiespeicher verwendet wird, insbesondere in DC/DC-Kopplung mit dem zu Grunde liegenden Energiespeicher.
- Das Laden des Energiespeichers kann erfindungsgemäß lokal und/oder dezentral für den zu Grunde liegenden Energiespeicher erfolgen
- Alternativ oder zusätzlich ist es denkbar, dass das Laden des Energiespeichers zentral und zusammen mit dem zu Grunde liegenden Energiespeicher für eine Mehrzahl von Energiespeichern gesteuert oder geregelt wird.
- Ein besonders hohes Maß an Flexibilität stellt sich ein, wenn gemäß einer anderen vorteilhaften Ausgestaltungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens das Laden einer Mehrzahl von Energiespeichern gesteuert oder geregelt wird, wobei
- - ein Erfassen einer Spannungsantwort eines zu Grunde liegenden oder jeweiligen Energiespeichers lokal und/oder dezentral erfolgt,
- - ein Auswerten und/oder Bewerten von Spannungsantworten einer Mehrzahl von Energiespeichern zentral erfolgt und/oder
- - eine gemeinsame Ladestrategie für eine Mehrzahl von Energiespeichern auf der Grundlage eines Energiespeichers mit der geringsten Impedanz unter sämtlichen Energiespeichern ausgewählt wird.
- Des Weiteren ist es denkbar, dass das temporäre Absenken des Ladestroms,
- - insbesondere für Diagnosezwecke, mit einer Häufigkeit im Bereich von etwa 0,1 Hz bis etwa 10 Hz, vorzugsweise im Bereich von etwa 1 Hz, nach Art eines Entladepulses, mit einer Pulsdauer in einem niederfrequenten Anteil mit einer Länge von etwa 1 Sekunde, mit einem Entladen von 5 ms, mit einer Regelung auf einen verschwindenden Ladestrom von 995 ms und/oder mit einer Pulsdauer in einem hochfrequenten Anteil im Bereich von etwa 5 ms bis etwa 10 ms und/oder,
- - insbesondere für eine homogenisierte Interkalation, mit einer Häufigkeit im Bereich von etwa 50 Hz bis etwa 200 Hz und/oder mit einer Abtastrate von 10 %
- Gemäß einem anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung wird auch eine Steuereinheit für ein Ladesystem geschaffen, welche eingerichtet ist, in einem zu Grunde liegenden Ladesystem ein erfindungsgemäßes Verfahren zum impedanzgesteuerten Schnellladen eines elektrischen Energiespeichers auszuführen, ablaufen zu lassen und/oder zu steuern.
- Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Steuereinheit ist diese als Steuerchip und/oder ASIC an oder in einem zu Grunde liegenden Energiespeicher, insbesondere einer Batteriezelle, einem Modul, einem Modulgehäuse oder an oder in einem Bereich einer Batteriezelle, eines Moduls oder eines Modulgehäuses ausgebildet.
- Ferner kann die erfindungsgemäße Steuereinheit zentral, dezentral, für einen oder für mehrere Energiespeicher oder für Teile davon, für eine oder mehrere Batteriezellen oder für Teile davon, für ein oder mehrere Module oder Teile davon, zum lokalen oder zentralen Messen und/oder zum lokalen oder zentralen Bewerten und/oder Steuern ausgebildet sein.
- Des Weiteren schafft die vorliegende Erfindung auch ein Ladesystem zum impedanzgesteuerten Schnellladen eines elektrischen Energiespeichers einer Arbeitsvorrichtung und insbesondere eines Fahrzeugenergiespeichers eines Fahrzeugs.
- Das erfindungsgemäße Ladesystem ist dazu eingerichtet, mit oder zu einem Verfahren zum impedanzgesteuerten Schnellladen gemäß der vorliegenden Erfindung verwendet, betrieben bzw. gesteuert zu werden.
- In vorteilhafter Weise ist das erfindungsgemäße Ladesystem mit einer Steuereinheit gemäß der vorliegenden Erfindung ausgebildet.
- Ein weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung besteht darin, einen Energiespeicher und insbesondere einen Fahrzeugenergiespeicher mit einer erfindungsgemäß ausgestalteten Steuereinheit oder mit einem Anschluss zu einer erfindungsgemäß ausgestalteten Steuereinheit bereitzustellen.
- Dabei weist der erfindungsgemäße Energiespeicher zum Beispiel einen Ohmschen Verbraucher oder einen Anschluss zur steuerbar schaltbaren Verbindung zu einem Ohmschen Verbraucher auf.
- Gemäß einem anderen Gedanken der vorliegenden Erfindung wird eine Arbeitsvorrichtung mit einem Energiespeicher und mit einer Steuereinheit vorgestellt.
- Die Steuereinheit und oder der Energiespeicher können erfindungsgemäß ausgestaltet sein.
- Alternativ oder zusätzlich dazu kann der Energiespeicher eine erfindungsgemäß ausgestaltete Steuereinheit aufweisen.
- Figurenliste
- Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung und den Figuren.
-
1 zeigt nach Art eines schematischen Blockdiagramms den Aufbau einer Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Ladesystems mit einer erfindungsgemäß ausgestalteten Arbeitsvorrichtung. -
2 zeigt nach Art einer perspektivischen Explosionsdarstellung eine Ausführungsform eines erfindungsgemäß ausgestalteten Energiespeichers, insbesondere in Form einer Zelle. -
3 illustriert anhand eines Graphen mit einer Ladekurve eine mit einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens erzeugbare Ladestrategie. - Nachfolgend werden unter Bezugnahme auf die
1 bis3 Ausführungsbeispiele und der technische Hintergrund der Erfindung im Detail beschrieben. Gleiche und äquivalente sowie gleich oder äquivalent wirkende Elemente und Komponenten werden mit denselben Bezugszeichen bezeichnet. Nicht in jedem Fall ihres Auftretens wird die Detailbeschreibung der bezeichneten Elemente und Komponenten wiedergegeben. - Die dargestellten Merkmale und weiteren Eigenschaften können in beliebiger Form voneinander isoliert und beliebig miteinander kombiniert werden, ohne den Kern der Erfindung zu verlassen.
-
1 zeigt nach Art eines schematischen Blockdiagramms den Aufbau einer Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Ladesystems100 mit einer erfindungsgemäß ausgestalteten Arbeitsvorrichtung1 . - Das Ladesystem
100 gemäß1 weist eine Arbeitsvorrichtung1 , zum Beispiel in Form eines Fahrzeugs1' , auf welches mit einem elektrischen Energiespeicher20 , hier in Form eines Fahrzeugenergiespeichers20' , ausgebildet ist, um Aggregate der Arbeitsvorrichtung1 im Betrieb mit Energie zu versorgen. Des Weiteren ist zum Laden des Energiespeichers20 eine Ladeeinheit80 ausgebildet, welche mit den Anschlüssen23 und24 des Energiespeichers steuerbar verbindbar ist. - Zum Steuern des Ladevorgangs, insbesondere in der erfindungsgemäß vorgesehenen Art und Weise, ist eine Steuereinheit
10 vorgesehen. Diese kann an oder in dem Energiespeicher20 als Komponente ausgebildet sein, in dem in1 dargestellten Fall ist die Steuereinheit jedoch separat zum Energiespeicher20 angeordnet. - Die Steuereinheit
10 ist dazu eingerichtet, ein erfindungsgemäßes Verfahren zum impedanzgesteuerten Schnellladen des Energiespeichers20 zu veranlassen, auszuführen und/oder zu steuern. - Dazu ist die Steuereinheit
10 in der Lage, während eines Ladevorgangs einen vorgesehenen Ohmschen Verbraucher30 oder einen allgemeinen Verbraucher mit dem Energiespeicher20 derart temporär zu verbinden, dass während der Verbindung des Verbrauchers30 mit dem Energiespeicher20 der Ladestrom in den Energiespeicher20 absinkt, wobei das Absinken mit einer vergleichsweise steilen Flanke von mehr als 20 A/s erfolgt, so dass dieser steile Abfall für eine Impedanzanalyse oder dergleichen genutzt werden kann, nämlich durch Erfassen einer entsprechenden Spannungsantwort des Energiespeichers20 , gegebenenfalls mit Bewertung. - In der in
1 dargestellten Ausführungsform sind verschiedene Verbraucher30 angedeutet, nämlich eine in unmittelbarer räumlicher Nachbarschaft zum Energiespeicher20 angeordnete Heizeinrichtung40 , zum Beispiel in Form eines Heizsheets, ein weiterer Energiespeicher60 , der über eine DC/DC-Kopplung mit dem zu Grunde liegenden Energiespeicher20 elektrisch koppelbar ist sowie ein Generator50 , welcher im aktiven Kurzschlussbetrieb ebenfalls als Verbraucher30 fungieren kann. -
2 zeigt nach Art einer perspektivischen Explosionsdarstellung eine Ausführungsform eines erfindungsgemäß ausgestalteten Energiespeichers20 nach Art eines Fahrzeugenergiespeichers20' , insbesondere in Form einer Zelle. - Bei dieser Ausführungsform des Energiespeichers
20 als Fahrzeugenergiespeicher20' ist die Heizeinrichtung40 als Heizsheet im Gehäuse21 und zwischen den Elektrodenstapeln22 angeordnet. Im Bereich der Anschlüsse23 und24 des Energiespeichers20 ist die Steuereinheit10 mit entsprechenden Schalteinheiten ausgebildet. Diese Anordnung ist jedoch nicht obligatorisch, sondern wird nur beispielhaft erwähnt. -
3 illustriert anhand eines Graphen90 mit einer Ladekurve93 eine mit einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens erzeugbare Ladestrategie. - Auf der Abszisse
91 des Graphen90 ist die Zeit, auf der Ordinate92 der aktuelle Ladestrom I(t) aufgetragen. - Zu erkennen ist, dass die Ladekurve
93 eine Hochladephase91 -1 mit entsprechenden Ladeabschnitten oder Ladepulsen93 -1 mit vergleichsweise hohen und konstanten Werten des Ladestroms I(t) aufweist. Es schließt sich eine Zwischenladephase93 -2 oder Übergangsladephase an, in der der Wert des Ladestroms I(t) - insbesondere aber nicht zwingend linear - mit der Zeit abgesenkt wird, um in eine Niedrigladephase93 -3 zu münden mit vergleichsweise niedrigen und konstanten Werten des Ladestroms I(t). - Zwischen den einzelnen Ladeabschnitten
93 -1 oder Ladepulsen liegen temporäre und im Vergleich zu den Ladeabschnitten93 -1 kurzzeitige Entladepulse oder Entladeabschnitte93 -2 mit einer steilen abfallenden Flanke für den Verlauf des Werts des Ladestroms I(t). Diese Entladepulse93 -2 mit steil abfallender Flanke können genutzt werden, um z.B. eine sich daraus ergebende Spannungsantwort des Energiespeichers20 zu erfassen und auszuwerten, nämlich zur Ableitung einer für die Impedanz des Energiespeichers20 charakteristischen Größe. Im einfachsten Fall kann es sich dabei um eine Größe handeln, die den entsprechenden Spannungsabfall durch den Energiespeicher direkt beschreibt. - Der jeweilige Verlauf der Flanke kann vom Laderegime
92 -1 der Ordinate92 über den Wert Null hinaus ins Entladeregime92 -2 hineinreichen, dies ist jedoch nicht zwingend, vielmehr reicht ein Abfall, der innerhalb des Laderegimes92 -1 verläuft, um das erfindungsgemäße Konzept zu realisieren. - Diese und weitere Merkmale und Eigenschaften der vorliegenden Erfindung werden an Hand der folgenden Darlegungen weiter erläutert:
- Das Schnellladen eines Energiespeichers mittels eines CCCV-Verfahrens (CCCV: constant current constant voltage) oder mittels eines Multistep-Verfahrens (MSCC: multi step constant current) ist in mobilen Endgeräten mit nur einer Lithiumionenzelle in impedanzgesteuerter Art und Weise möglich. Um Änderungen der Impedanz zu ermitteln, werden dabei Stromänderungen - zum Beispiel im Bereich von einigen zig Hz oder einigen 100 Hz bis in den kHz-Bereich - zum Beispiel mit Pulsweiten im Bereich weniger Millisekunden, zum Beispiel 1 ms bis 10 ms - und/oder mit einem Wechsel von Laden zu Entladen aufgeprägt und die Spannungsantwort gemessen.
- In einem Elektrofahrzeug
1' oder Hybridfahrzeug - aufgefasst als Arbeitsvorrichtung1 - können durch die Ladesäule - aufgefasst als Ladeeinheit80 - keine derartigen Stromänderungen erzeugt werden, weil eine derartige Ladesäule den Energiespeicher eines entsprechenden Fahrzeugs nur laden, jedoch nicht entladen kann. - Zudem ist eine mit Ladesäulen
80 erzeugbare Stromrampe oder Stromflanke auf einen Wert von 20 A/s beschränkt. Dies ist für die Ableitung einer für die Impedanz eines Energiespeichers20 charakterisierenden Größe nicht ausreichend. - Durch die erfindungsgemäße Verwendung und insbesondere Integration eines oder mehrerer Heizsheets
40 oder allgemeiner Ohmscher Verbraucher30 in eine Zelle eines Energiespeichers einer Arbeitsvorrichtung1 insbesondere eines Fahrzeugs1' , kann während eines laufenden Schnellladevorgangs über ein Zuschalten der Verbraucher30 über die Zelle auch ein Entladen erfolgen. Durch das Zuschalten Ohmscher Verbraucher30 werden Entladeströme erzeugt und/oder es wird Strom im notwendigen Maße reduziert. - Etwaig verwendete Schaltelemente müssen schnell genug schalten können, insbesondere im Bereich von einigen zig Hz oder einigen 100 Hz bis in den kHz-Bereich, zum Beispiel mit Pulsweiten im Bereich weniger Millisekunden, zum Beispiel 1 ms bis 10 ms. Auch muss das Schalten möglichst zellindividuell erfolgen können oder je Modul oder je Hochvoltbatterie realisierbar sein. Die Schaltelemente müssen auch mit einer entsprechenden Stromtragfähigkeit ausgelegt sein.
- Jedoch ist mit den erfindungsgemäßen Maßnahmen eine Messung der Impedanz zum Beispiel über Chip oder ASIC - aufgefasst als erfindungsgemäße Steuereinheit
10 - nahe an der Zelle oder allgemein am Energiespeicher20 möglich. - Der Chip oder ASIC kann als Steuereinheit
10 auch die notwendigen Schalter steuern und/oder diese enthalten oder bilden. - Da die so genannten Entladepulse von nur kurzer Zeitdauer sind, ist der Wärmeeintrag in den Ohmschen Verbrauchern
30 und insbesondere im Heizsheet40 vergleichsweise gering. - Die Auslegung des Werts des Ohmschen Widerstands des Ohmschen Verbrauchers
30 zum Zellwiderstand kann so bemessen werden, dass bei gleichzeitigem Laden und bei Aktivierung des Ohmschen Verbrauchers30 und insbesondere des Heizsheets40 sich die Zelle als Energiespeicher20 auch entlädt. - Der Regelung gemäß der Impedanz ist beim Schnellladen von einer thermischen Degradation des Stroms überlagert um ein gegebenes Temperaturlimit der Zellen nicht zu überschreiten. Zudem wird in Abhängigkeit von der Zellspannung der Wert eines maximalen oder Peakstroms festgelegt.
- Als Verbraucher kann alternativ zu einem rein Ohmschen Verbraucher auch ein zweiter Energiespeicher
60 in der Arbeitsvorrichtung1 oder im Fahrzeug1' vorgesehen werden, um Entladepulse zu erzeugen. Die Energiespeicher20 ,20' und60 werden in diesem Fall über eine DC/DC-Kopplung70 miteinander verbunden. - Dadurch, dass zum Beispiel ein Heizsheet
40 als Ohmscher Verbraucher30 im Inneren oder außerhalb einer zu ladenden Zelle als Verbraucher dient, um hochfrequente Entladepulse während des Ladens darzustellen, ist auch an einer Ladesäule und bei allen Ladeeinheiten80 , die keine geeigneten Entladepulse bereitstellen können, ein impedanzgesteuertes Schnellladen möglich. - Zudem ergeben sich durch die Entladepulse weitere Vorteile:
- - Es kann die Aufladung einer Doppelschicht an Elektroden vermieden werden.
- - Es ergibt sich ein nicht durch Diffusion limitierter Bereich.
- - Ein geringerer effektiver Widerstand führt zu weniger Abwärme.
- - Das Anodenpotential kann auf einem höheren Niveau verbleiben.
- - Es ergibt sich erfindungsgemäß eine geringere Platinggefahr in Bezug auf metallisches Lithium.
- - Folglich stellt sich eine höhere Lebensdauer des Energiespeichers ein.
- - Zusätzlich können kürzere Ladezeiten realisiert werden.
- - Auch sind höhere Ladeleistungen möglich.
- Durch den Stromfluss über das Heizsheet
40 oder allgemein über den Ohmschen Widerstand des Ohmschen Verbrauchers30 wird die Zelle - aufgefasst als Energiespeicher20 - zudem erwärmt. Dies ist dem Schnellladen förderlich und verbessert auch die Lebensdauer, verringert die geringere Platinggefahr in Bezug auf metallisches Lithium und reduziert den Widerstand, insbesondere bei einer Erhöhung des Anodenpotentials. - Das erfindungsgemäße impedanzgesteuerte Schnellladen kann effektiv so geregelt und betrieben werden, dass bei hohen Zellspannungen der Strom reduziert wird bzw. das Anodenpotential nie zu tief sinkt, so dass auch darüber ein Plating vermieden wird.
- Bezugszeichenliste
-
- 1
- Arbeitsvorrichtung
- 1'
- Fahrzeug
- 10
- Steuereinheit
- 20
- Energiespeicher, Speicher für elektrische Energie
- 20'
- Fahrzeugenergiespeicher
- 21
- Gehäuse
- 22
- Elektrodenanordnung/-stapel
- 23
- Anschluss
- 24
- Anschluss
- 30
- Ohmscher Verbraucher
- 40
- Heizeinrichtung
- 50
- Generator
- 60
- (weiterer) Energiespeicher
- 70
- DC/DC-Kopplung
- 80
- Ladeeinheit
- 90
- Graph
- 91
- Abszisse
- 91-1
- Hochladephase
- 91-2
- Übergangsladephase
- 91-3
- Niedrigladephase
- 92
- Ordinate
- 92-1
- Laderegime
- 92-2
- Entladeregime
- 93
- Spur
- 93-1
- Ladeabschnitt, Ladepuls
- 93-1
- Entladeabschnitt, Entladepuls
- 100
- Ladesystem
Claims (12)
- Verfahren zum impedanzgesteuerten Schnellladen eines elektrischen Energiespeichers (20) einer Arbeitsvorrichtung (1) und insbesondere eines Fahrzeugenergiespeichers (20') eines Fahrzeugs (1'), bei welchem - ein für eine Impedanz des Energiespeichers (20) charakteristische Größe erfasst wird, - ein aktueller Ladestrom zum Laden des elektrischen Energiespeichers (20) in Abhängigkeit von der für die Impedanz charakteristischen Größe eingestellt wird, - durch temporäres Zuschalten und Versorgen eines Ohmschen Verbrauchers (30) mit dem Energiespeicher (20) der aktuelle Ladestrom mit steiler Flanke temporär abgesenkt wird, insbesondere von mehr als 20 A/s, und - eine Spannungsantwort des Energiespeichers (20) auf die steile Flanke als für die Impedanz des Energiespeichers (20) charakteristische Größe erfasst und dem Einstellen des aktuellen Ladestroms zu Grunde gelegt wird.
- Verfahren nach
Anspruch 1 , bei welchem als Ohmscher Verbraucher (30) eine Heizeinrichtung (40) verwendet und zum Absenken des aktuellen Ladestroms mit dem Energiespeicher (20) zum Betrieb der Heizeinrichtung (40) verbunden wird. - Verfahren nach
Anspruch 2 , bei welchem als Heizeinrichtung (40) eine dem Energiespeicher (20) eigene Heizeinrichtung und insbesondere eine batterieeigene oder zelleigene Heizeinrichtung an oder im Energiespeicher (20) und insbesondere an oder in einer Batterie oder Zelle verwendet wird, insbesondere nach Art eines Heizsheets. - Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, bei welchem als Ohmscher Verbraucher (30) ein Generator (50) oder eine E-Maschine der zu Grunde liegenden Arbeitsvorrichtung (1) verwendet wird, insbesondere im Zustand eines aktiven Kurzschlusses.
- Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, bei welchem als Ohmscher Verbraucher (30) ein weiterer zu ladender Energiespeicher (60) verwendet wird, insbesondere in DC/DC-Kopplung mit dem zu Grunde liegenden Energiespeicher (20).
- Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, bei welchem das Laden des Energiespeichers (20) - lokal und/oder dezentral für den zu Grunde liegenden Energiespeicher (20) oder - zentral und zusammen mit dem zu Grunde liegenden Energiespeicher (20) für eine Mehrzahl von Energiespeichern gesteuert oder geregelt wird.
- Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, bei welchem das Laden einer Mehrzahl von Energiespeichern (20) gesteuert oder geregelt wird, wobei - ein Erfassen einer Spannungsantwort eines zu Grunde liegenden oder jeweiligen Energiespeichers (20) lokal und/oder dezentral erfolgt, - ein Auswerten und/oder Bewerten von Spannungsantworten einer Mehrzahl von Energiespeichern (20) zentral erfolgt und/oder - eine gemeinsame Ladestrategie für eine Mehrzahl von Energiespeichern (20) auf der Grundlage eines Energiespeichers (20) mit der geringsten Impedanz unter sämtlichen Energiespeichern (20) ausgewählt wird.
- Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, bei welchem das temporäre Absenken des Ladestroms, - insbesondere für Diagnosezwecke, mit einer Häufigkeit im Bereich von etwa 0,1 Hz bis etwa 10 Hz, nach Art eines Entladepulses, mit einer Pulsdauer im niederfrequenten Anteil mit einer Länge von etwa 1 Sekunde, mit einem Entladen von 5 ms, mit einer Regelung auf einen verschwindenden Ladestrom von 995 ms und/oder mit einer Pulsdauer im hochfrequenten Anteil im Bereich von etwa 5 ms bis etwa 10 ms und/oder, - insbesondere für eine homogenisierte Interkalation, mit einer Häufigkeit im Bereich von etwa 50 Hz bis etwa 200 Hz und/oder mit einer Abtastrate von 10 % erfolgt.
- Steuereinheit (10) für ein Ladesystem (100), welche eingerichtet ist, in einem zu Grunde liegenden Ladesystem (100) ein Verfahren nach einem der
Ansprüche 1 bis8 auszuführen, ablaufen zu lassen und/oder zu steuern und welche insbesondere - als Steuerchip und/oder ASIC an oder in einem zu Grunde liegenden Energiespeicher (20), insbesondere einer Batteriezelle, einem Modul, einem Modulgehäuse, oder an oder in einem Bereich einer Batteriezelle, eines Moduls oder eines Modulgehäuses, - zentral, - dezentral, - für einen oder mehrere Energiespeicher (20), Batteriezellen oder Module - zum lokalen oder zentralen Messen und/oder - zum lokalen oder zentralen Bewerten und/oder Steuern ausgebildet ist. - Ladesystem (100) zum impedanzgesteuerten Schnellladen eines elektrischen Energiespeichers (20) einer Arbeitsvorrichtung (1) und insbesondere eines Fahrzeugenergiespeichers (20') eines Fahrzeugs (1'), welches eingerichtet ist, mit oder zu einem Verfahren zum impedanzgesteuerten Schnellladen nach einem der
Ansprüche 1 bis8 verwendet, betrieben bzw. gesteuert zu werden und/oder welches insbesondere mit einer Steuereinheit (10) nachAnspruch 9 ausgebildet ist. - Energiespeicher (20) und insbesondere Fahrzeugenergiespeicher (20') mit einer Steuereinheit (10) nach
Anspruch 9 oder einem Anschluss zu einer Steuereinheit (10) nachAnspruch 9 und insbesondere mit einem Ohmschen Verbraucher (30) oder einem Anschluss zur steuerbar schaltbaren Verbindung zu einem Ohmschen Verbraucher (30). - Arbeitsvorrichtung (1) mit einem Energiespeicher (20) und mit einer Steuereinheit (100) oder mit einem Energiespeicher (20), welcher eine Steuereinheit (10) aufweist, - wobei der Energiespeicher (20) gemäß
Anspruch 11 ausgebildet ist und/oder - wobei eine jeweilige Steuereinheit (10) gemäßAnspruch 9 ausgebildet ist.
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CN201980037588.9A CN112218779A (zh) | 2018-06-13 | 2019-05-14 | 用于以阻抗受控制的方式快速充电的方法、用于充电系统的控制单元、蓄能器和作业装置 |
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Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE10337064A1 (de) * | 2003-05-19 | 2004-12-16 | Akkumulatorenfabrik Moll Gmbh & Co. Kg | Verfahren und Vorrichtung zur Bestimmung und/oder Vorhersage der Hochstrombelastbarkeit einer Batterie, insbesondere einer Starterbatterie für ein Kraftfahrzeug |
DE102013105119A1 (de) * | 2013-05-17 | 2014-12-04 | H-Tech Ag | Verfahren und Vorrichtung zum Laden von wiederaufladbaren Zellen |
DE102015103561A1 (de) * | 2014-03-17 | 2015-09-17 | Ford Global Technologies, Llc | Frequenzbasierte schätzung von batteriemodellparametern |
EP2550701B1 (de) * | 2010-03-25 | 2015-10-14 | Diehl Aerospace GmbH | Akkumulatoreinheit und ladeverfahren |
DE102015111195A1 (de) * | 2015-07-10 | 2017-01-12 | Technische Universität München | Ladeverfahren für Lithium-Ionen-Batterien |
DE112016002873T5 (de) * | 2015-06-26 | 2018-03-08 | Japan Aerospace Exploration Agency | Verfahren und System zum Schätzen eines Ladezustands oder einer Entladungstiefe von Batterien und Verfahren und System zur Beurteilung des Zustands von Batterien |
Family Cites Families (25)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4746852A (en) | 1984-10-29 | 1988-05-24 | Christie Electric Corp. | Controller for battery charger |
GB8911925D0 (en) | 1989-05-24 | 1989-07-12 | Sb Electronic Systems Limited | Apparatus and method for charging a nickel-cadmium cell or battery |
IT1250036B (it) | 1991-10-31 | 1995-03-30 | Iveco Fiat | Dispositivo per la misura della resistenza interna di batterie,in particolare di autoveicoli. |
JP5367604B2 (ja) * | 2003-08-22 | 2013-12-11 | 古河電気工業株式会社 | 二次電池の内部インピーダンスを測定する方法及び装置 |
JP4494904B2 (ja) * | 2003-08-22 | 2010-06-30 | 古河電気工業株式会社 | 二次電池の内部インピーダンス測定方法、二次電池の内部インピーダンス測定装置及び電源システム |
US7772852B2 (en) * | 2004-07-21 | 2010-08-10 | C & C Power, Inc. | Battery string performance measurement |
FR2908243B1 (fr) | 2006-11-06 | 2009-02-13 | Commissariat Energie Atomique | Procede de gestion de charge d'une batterie rechargeable |
JP2009195081A (ja) | 2008-02-18 | 2009-08-27 | Panasonic Corp | 充電制御回路、及びこれを備える充電装置、電池パック |
US9753093B2 (en) * | 2010-03-11 | 2017-09-05 | Ford Global Technologies, Llc | Vehicle and method of diagnosing battery condition of same |
JP2011239578A (ja) | 2010-05-11 | 2011-11-24 | Ihi Corp | 充電装置及び充電方法 |
EP2629107B1 (de) | 2012-02-15 | 2019-09-25 | Flextronics International Kft. | Widerstandsmesseinrichtung |
WO2013138176A1 (en) * | 2012-03-16 | 2013-09-19 | Boston-Power, Inc. | Method and system for balancing cells with variable bypass current |
JP2013243795A (ja) * | 2012-05-17 | 2013-12-05 | Equos Research Co Ltd | 電力伝送システム |
KR101935364B1 (ko) | 2012-09-26 | 2019-01-07 | 삼성전자주식회사 | 2차 전지의 충전 장치 및 충전 방법 |
DE102013206612A1 (de) | 2013-04-12 | 2014-10-16 | Robert Bosch Gmbh | Verfahren und Vorrichtung zum Bestimmen einer Zustandsgröße einer Batteriezelle |
US9882197B2 (en) | 2013-10-11 | 2018-01-30 | Ec Power, Llc | All climate battery and manufacturing and using the same |
EP2894706A3 (de) * | 2014-01-14 | 2015-12-23 | Mykola Sherstyuk | Systeme und Verfahren zur Verbesserung der Leistung und Verwendung von Batteriesystemen |
ES2856686T3 (es) * | 2014-07-28 | 2021-09-28 | Ec Power Llc | Sistemas y métodos para cargar rápidamente baterías a bajas temperaturas |
US20160276843A1 (en) | 2015-03-20 | 2016-09-22 | Ford Global Technologies, Llc | Battery Charge Strategy Using Discharge Cycle |
JP2017091152A (ja) * | 2015-11-09 | 2017-05-25 | 凸版印刷株式会社 | アンテナシート、非接触情報記録媒体および非接触情報記録媒体の製造方法 |
CN105932734A (zh) * | 2016-05-18 | 2016-09-07 | 成都雅骏新能源汽车科技股份有限公司 | 一种多级恒压间歇式充电控制方法 |
CN106025445B (zh) * | 2016-07-25 | 2019-03-19 | 北京理工大学 | 一种基于lc谐振和ptc电阻带的蓄电装置加热方法 |
JP6774621B2 (ja) * | 2016-09-23 | 2020-10-28 | 株式会社オートネットワーク技術研究所 | 車載用蓄電部の制御装置及び車載用蓄電装置 |
US11485251B2 (en) * | 2019-07-09 | 2022-11-01 | Mercedes-Benz Group AG | Vehicle-based charging system for electric vehicles |
US20210203177A1 (en) * | 2019-12-31 | 2021-07-01 | Nio Usa, Inc. | Vehicle charging scheduler |
-
2018
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-
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Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE10337064A1 (de) * | 2003-05-19 | 2004-12-16 | Akkumulatorenfabrik Moll Gmbh & Co. Kg | Verfahren und Vorrichtung zur Bestimmung und/oder Vorhersage der Hochstrombelastbarkeit einer Batterie, insbesondere einer Starterbatterie für ein Kraftfahrzeug |
EP2550701B1 (de) * | 2010-03-25 | 2015-10-14 | Diehl Aerospace GmbH | Akkumulatoreinheit und ladeverfahren |
DE102013105119A1 (de) * | 2013-05-17 | 2014-12-04 | H-Tech Ag | Verfahren und Vorrichtung zum Laden von wiederaufladbaren Zellen |
DE102015103561A1 (de) * | 2014-03-17 | 2015-09-17 | Ford Global Technologies, Llc | Frequenzbasierte schätzung von batteriemodellparametern |
DE112016002873T5 (de) * | 2015-06-26 | 2018-03-08 | Japan Aerospace Exploration Agency | Verfahren und System zum Schätzen eines Ladezustands oder einer Entladungstiefe von Batterien und Verfahren und System zur Beurteilung des Zustands von Batterien |
DE102015111195A1 (de) * | 2015-07-10 | 2017-01-12 | Technische Universität München | Ladeverfahren für Lithium-Ionen-Batterien |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
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