DE102019211998A1 - Verfahren zum Erkennen eines Sensorausfalls in einem Batteriesystem eines Kraftfahrzeugs sowie Batteriesystem und Kraftfahrzeug - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Erkennen eines Sensorausfalls in einem Batteriesystem (21) eines Kraftfahrzeugs (20), wobei mittels Sensoren (26) Messwerte (28) zu mehreren Messgrößen (101 - 1012, T01 - T12) oder zur selben Messgröße (U) erfasst werden und durch eine Recheneinrichtung (27) auf der Grundlage zumindest eines der Messwerte ein erster Beobachtungswert (B1) einer vorbestimmten Beobachtungsgröße ermittelt wird, wobei für den ersten Beobachtungswert (B1) der zugrunde gelegte zumindest eine Messwert und jeder darauf zum Ermitteln des ersten Beobachtungswerts (B1) angewendete Datenverarbeitungsschritt der Recheneinrichtung (27) insgesamt einen ersten Ermittlungspfad (E1) ergeben. Die Erfindung sieht vor, dass zu der Beobachtungsgröße über zumindest zwei andere Ermittlungspfade (E2, E3) jeweils ein weiterer Beobachtungswert (B2, B3) ermittelt wird, sodass sich zumindest drei Beobachtungswerte (B1, B2, B3) ergeben, und anhand des ersten Beobachtungswerts (B1) und jedes weiteren Beobachtungswerts (B2, B3) der Sensorausfall zumindest eines der Sensoren (26) der Erfassungseinrichtung erkannt wird.

Description

• Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Erkennen eines Sensorausfalls in einem Batteriesystem eines Kraftfahrzeugs. Die Erfindung umfasst auch ein Batteriesystem, in welchem das erfindungsgemäße Verfahren durchgeführt werden kann, sowie ein Kraftfahrzeug mit einem solchen Batteriesystem.
• Ein Batteriesystem kann eine Recheneinrichtung aufweisen, die als Batteriemanagementsystem bezeichnet wird. Ein solches Batteriemanagementsystem bildet die Grundlage für den sicheren Betrieb des Batteriesystems. Anhand der verbauten Sensorik überwacht das Batteriemanagementsystem einzelne Batteriezellen des Batteriesystems, um diese innerhalb ihrer Spannungs-, Strom- und/oder Temperaturgrenzen zu halten. Dafür kann die elektrische Spannung von parallel geschalteten Batteriezellen, ein Gesamtstrom und an einigen, vorbestimmten Messstellen jeweils die Temperatur im Batteriesystem gemessen werden.
• Bei einem fehlerhaften Sensor ist es dem Batteriemanagementsystem nicht mehr möglich, alle Batteriezellen zu überwachen und in ihren notwendigen Betriebsgrenzen zu halten. Daher wird bei Erkennen eines fehlerhaften oder ausgefallenen Sensors der Betrieb des Batteriesystems unterbrochen. Reißt beispielsweise die Datenübertragung oder Kommunikation zu einem Sensor ab, so muss das Batteriesystem abgeschaltet werden. Auch wenn ein fehlerhafter Messwert erkannt wird, der beispielsweise außerhalb eines Plausibilitätsintervalls liegt und/oder einen Drift und/oder einen Offset aufweist und/oder aus einem verrauschten Messsignal stammt, so muss auch in diesem Fall das Batteriesystem vorsichtshalber abgeschaltet werden.
• Aus der DE 10 2014 216 931 A1 ist bekannt, dass während eines Betriebs eines Kraftfahrzeugs detektiert werden kann, ob ein Stromsensor fehlerhaft ist, indem durch Integrieren der Messwerte des Stromsensors ermittelt wird, auf welchen Ladezustand sich das Batteriesystem des Kraftfahrzeugs entladen haben müsste. Zugleich wird auf Basis der Batterieleerlaufspannung ebenfalls der aktuelle Ladezustand ermittelt. Kommt es hier zu einer Differenz, wird davon ausgegangen, dass der Stromsensor fehlerhaft ist. Dies ist allerdings eine sehr ungenaue Diagnose, da auch ein Messfehler beim Auswerten der Batterieleerlaufspannung vorliegen könnte.
• Aus der DE 10 2012 106 581 A1 ist bekannt, einen Aktuator mittels einer Regelung auf eine Sollposition zu fahren und anschließend mittels eines Sensors die tatsächliche Position zu ermitteln. Ergibt sich eine Abweichung zwischen der mittels der Regelung theoretisch eingestellten Position und der tatsächlich gemessenen Position, so wird davon ausgegangen, dass entweder der Aktuator oder der Sensor fehlerhaft ist. Genauer kann der Fehler nicht lokalisiert werden. Damit lässt sich aber der Betrieb des Aktuators nicht zuverlässig fortführen.
• Aus der DE 10 2005 048 015 A1 ist bekannt, zum Überwachen eines Sensors eine Plausibilisierung durchzuführen, indem zusätzlich zu dem Sensorsignal noch ein weiteres Sensorsignal ausgewertet wird. Hierbei muss das weitere Sensorsignal nicht dieselbe Messgröße erfassen, sondern es kann ausgehend von dem weiteren Sensorsignal mittels eines mathematischen Modells ein Schätzwert für diejenige Messgröße ermittelt werden, die durch den eigentlichen zu überwachenden Sensor gemessen wird. Wird eine Abweichung erkannt, so ist lediglich ermittelbar, dass eines der beiden Sensorsignale unzuverlässig ist.
• Aus der DE 102 97 009 T5 ist bekannt, dass in einer Recheneinrichtung eine Vielzahl von Messwerten zusammengeführt werden kann, um auf der Grundlage von Datenverarbeitungsschritten Beobachtungswerte oder Prozessmetriken zu berechnen. Eine Überwachung der zugrundeliegenden Messwerte und der diese Messwerte erzeugenden Sensoren ist nicht beschrieben.
• Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, in einem Batteriesystem einen ausgefallenen Sensor zuverlässig und eindeutig erkennen zu können, um einen Betrieb auch mit ausgefallenem Sensor zumindest in eingeschränktem Umfang fortführen zu können.
• Die Aufgabe wird durch die Gegenstände der unabhängigen Patentansprüche gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung sind durch die abhängigen Patentansprüche, die folgende Beschreibung sowie die Figuren beschrieben.
• Durch die Erfindung ist ein Verfahren zum Erkennen eines Sensorausfalls in einem Batteriesystem eines Kraftfahrzeugs bereitgestellt. Eine solche Beobachtungsgröße kann eine physikalische Größe sein, die sich im Verlauf eines Betriebs des Batteriesystems mit der Zeit verändern kann. Das Verfahren geht davon aus, dass durch Sensoren Messwerte zu unterschiedlichen Messgrößen und/oder zur selben Messgröße erfasst werden. Die Sensoren können hierbei in und/oder an dem Batteriesystem angeordnet sein.
• Es wird hier eine begriffliche Unterscheidung zwischen „Messgröße“ und „Beobachtungsgröße“ vorgenommen. Beispielsweise kann eine Beobachtungsgröße eine physikalische Größe sein, die von mehreren Messgrößen abhängig ist, und/oder auf der Grundlage mehrerer Messgrößen berechnet werden muss. Eine Beobachtungsgröße kann ein innerer, nicht-messbarer oder nur indirekt messbarer Zustand sein, z.B. ein Ladezustand oder ein Verschleißzustand. Ist die Beobachtungsgröße beispielsweise der Ladezustand, so kann dieser nicht direkt, sondern auf Grundlage mehrerer anderer Messgrößen, beispielsweise der entnommenen Ladung und/oder der Batterieruhespannung, mittels Datenverarbeitungsschritten berechnet oder ermittelt werden. Eine Beobachtungsgröße kann aber auch eine direkt messbare Messgröße sein. Ist die Beobachtungsgröße dagegen beispielsweise ein aktueller Gesamtstrom, den das Batteriesystem abgibt oder aufnimmt, so kann die Beobachtungsgröße also eine Messgröße darstellen. Wie eingangs bereits beschrieben, kann eine Beobachtungsgröße auch auf zwei unterschiedliche Arten ermittelt werden, nämlich beispielsweise einmal direkt gemessen werden und ein andermal indirekt über ein Modell.
• Dies macht man sich bei der Erfindung zunutze. Hierzu wird durch eine Recheneinrichtung auf Grundlage zumindest eines der Messwerte ein erster Beobachtungswert der Beobachtungsgröße ermittelt, wobei für den ersten Beobachtungswert der zugrunde gelegte zumindest eine Messwert und jeder darauf zum Ermitteln des ersten Beobachtungswerts angewendeter Datenverarbeitungsschritt der Recheneinrichtung insgesamt einen ersten Ermittlungspfad zum Ermitteln des ersten Beobachtungswerts ergeben. Der Ermittlungspfad stellt also eine Zusammenfassung all derjenigen Messschritte und Datenverarbeitungsschritte dar, die ausgehend von zumindest einer der Messgrößen hin zu dem ersten Beobachtungswert führen.
• Bei dem Verfahren werden zudem zu derselben Beobachtungsgröße über zumindest zwei weitere Ermittlungspfade jeweils ein weiterer Beobachtungswert ermittelt. Damit ergeben sich zumindest drei Beobachtungswerte zur selben Beobachtungsgröße, also z.B. zum Ladezustand oder zur einem Gesamtstrom. Hierbei sind aber der erste Ermittlungspfad und jeder weitere Ermittlungspfad jeweils paarweise voneinander dahingehend unterschiedlich, dass zumindest ein anderer der Messwerte für den jeweiligen Beobachtungswert zugrunde gelegt wird. Mit anderen Worten sind die zumindest drei Beobachtungswerte von unterschiedlichen Messwerten abhängig. Beispielsweise kann in einem dreiphasigen elektrischen System die Stromstärke in einem Leiter durch direktes Messen der Stromstärke in diesem elektrischen Leiter ermittelt werden, was einen Ermittlungspfad für die Beobachtungsgröße „Stromstärke im ersten Leiter“ ergeben würde. Derselbe Beobachtungsgröße kann aber in dem dreiphasigen elektrischen System auch dadurch ermittelt werden, dass die Stromstärke in den beiden übrigen elektrischen Leitern gemessen wird und mittels eines Datenverarbeitungsschritts, der auf der elektrischen Knotenregel beruhen kann, die Stromstärke in dem ersten elektrischen Leiter berechnet wird. Dies ergibt also für die Beobachtungsgröße „Stromstärke im ersten Leiter“ ebenfalls einen Ermittlungspfad, um eine Beobachtungswert zu dieser Beobachtungsgröße zu ermitteln. Ein dritter Ermittlungspfad kann sich beispielsweise auf der Grundlage eines elektrischen Modells ergeben, das von der Messung der Stromstärke in den elektrischen Leitern unabhängig sein kann. Somit kann man also drei unterschiedliche Beobachtungswerte zur selben Beobachtungsgröße „Stromstärke im ersten Leiter“ erhalten.
• Anhand des ersten Beobachtungswerts und jedes weiteren Beobachtungswerts wird ein Sensorausfall zumindest eines der Sensoren der Erfassungseinrichtung für den Fall erkannt oder festgestellt, dass die Beobachtungswerte gemäß einem vorbestimmten Unterscheidungskriterium unterschiedlich sind. Das Unterscheidungskriterium gibt an, ab wann ein Unterschied zwischen den Beobachtungswerten signifikant ist oder als Hinweis auf einen Sensorausfall zu werten ist. Die Beobachtungswerte sollten idealerweise gleich sein, da sie für denselben Zeitraum zur selben Beobachtungsgröße ermittelt werden. Allerdings kann es Sensorfehlertoleranzen in den Sensoren geben, sodass sich unterschiedliche Beobachtungswerte ergeben. Das Unterscheidungskriterium kann hierbei festlegen, welcher Unterschied noch innerhalb der Sensorfehlertoleranz ist und welcher nicht. Das Unterscheidungskriterium kann beispielsweise abhängig vom verwendeten Sensortyp der Sensoren durch den Fachmann festgelegt werden.
• Um nun zu verhindern, dass bei einem Sensorausfall der Betrieb des Batteriesystems eingestellt oder unterbrochen werden muss, weil nicht klar ist, welcher der Sensoren ausgefallen ist, wird nun bei erfülltem Unterscheidungskriterium (wenn also ein Sensorausfall detektiert wird) mittels einer vorbestimmten Abstimmungsmethode oder einem sogenannten Voting ermittelt, welcher der Ermittlungspfade fehlerhaft ist. Es wird also ermittelt, welcher der Beobachtungswerte gegenüber den zumindest zwei verbleibenden Beobachtungswerten abweicht. Der Sensorausfall wird dann für einen dem fehlerhaften Ermittlungspfad zugeordneten Sensor, der also in dem fehlerhaften Ermittlungspfad verwendet wird, signalisiert. Durch die Abstimmmethode kann also erkannt werden, welcher Ermittlungspfad und damit welcher darin verwendete Sensor zu dem fehlerhaften Beobachtungswert geführt hat, sodass der defekte oder ausgefallene Sensor identifiziert werden kann. Falls mehrere Sensoren in dem Ermittlungspfad verwendet werden können alle in dem Ermittlungspfad verwendeten Sensoren als ausgefallen behandelt werden, weil dennoch die Beobachtungsgröße über die zumindest zwei verbleibenden Ermittlungspfade weiter beobachtet oder ermittelt werden kann.
• Damit kann der Betrieb des Batteriesystems fortgesetzt werden, da bekannt ist, welches Sensorsignal unzuverlässig ist, weil der ausgefallene Sensor oder der dadurch beeinträchtigte Ermittlungspfad identifiziert ist.
• Das Verfahren kann für unterschiedliche Messgrößen in dem Batteriesystem verwendet werden. Beispiele für Messgrößen, auf die das Verfahren angewendet werden kann, sind: elektrische Spannung, elektrischer Strom, Temperatur, Druck, elektrische Spannungen/Strom/Temperaturen an unterschiedlichen Messorten. Es wird bei dem Verfahren ausgenutzt, dass bei einem Batteriesystem zu ein und derselben Beobachtungsgröße ein jeweiliger Beobachtungswert auf unterschiedlichen Ermittlungspfaden ermittelt oder berechnet werden kann, wobei ein Ermittlungspfad auf einer direkten Messung oder auf einer analytischen Auswertung von Messgrößen, die nicht direkt der Beobachtungsgröße entsprechen, basieren kann oder einer Kombination oder Mischung aus einer Messung und einer analytischen Auswertung anderer Messgrößen.
• Natürlich können in der beschriebenen Weise auch mehrere Beobachtungsgrößen überwacht werden, um einen Sensorausfall zu erkennen. Die Erfindung wird im Folgenden der Anschaulichkeit halber jedoch nur für eine einzelne Beobachtungsgröße beschrieben, zu der mindestens drei Beobachtungswerte ermittelt werden.
• Die Erfindung umfasst auch Ausführungsformen, durch die sich zusätzliche Vorteile ergeben.
• Das Übereinstimmungskriterium dient zunächst nur dazu, überhaupt einen Sensorausfall zu erkennen. Das Übereinstimmungskriterium kann hierzu beispielsweise eine Differenz zwischen dem größten und dem kleinsten der zu prüfenden Beobachtungswerte ermitteln und überprüfen, ob die Differenz betragsmäßig größer als der besagte Toleranzwert ist. Dies kann signalisieren, dass ein Sensorausfall vorliegt.
• Eine Ausführungsform betrifft die Frage, wie bei mehreren Beobachtungswerten entschieden werden kann, welcher dieser Beobachtungswerte auf einem fehlerhaften Ermittlungspfad beruht, da ja ein wahrer Wert (Ground Truth) als Referenz fehlt. Die Abstimmungsmethode sieht hierzu vor, dass die Beobachtungswerte dahingehend gruppiert werden, dass eine Gruppe aus solchen Beobachtungswerten, die sich höchstens um einen vorbestimmten Toleranzwert unterscheiden, gebildet wird. Eine solche Gruppe wird auch als Cluster bezeichnet. Die Gruppe kann also beispielsweise dadurch gebildet werden, dass all diejenigen Beobachtungswerte, die das besagte Unterscheidungskriterium nicht erfüllen oder verletzen, also auf keinen Fehler oder Sensorausfall hinweisen, zu der Gruppe zusammengefasst werden. Da aber das Unterscheidungskriterium verletzt ist, bleibt zumindest ein Beobachtungswert übrig. Zu einem solchen der Beobachtungswerte, der außerhalb der Gruppe verbleibt, wird dann entsprechend der zugehörige Ermittlungspfad, der diesen Beobachtungswert erzeugt hat, als fehlerhaft bewertet oder signalisiert. Diese Ausführungsform weist den Vorteil auf, dass der wahre Beobachtungswert nicht bekannt sein muss. Um sicherzustellen, dass nur genau ein Beobachtungswert außerhalb der Gruppe liegt, kann auch die Gruppe dahingehend definiert sein, dass der Toleranzwert derart gewählt wird, dass bei N Beobachtungswerten genau N-1 Beobachtungswerte innerhalb der Gruppe liegen. Hierdurch kann zuverlässig ein Einfach-Fehler erkannt werden. Ein hierzu nutzbarer Algorithmus ist der K-means-Algorithmus.
• Ist nun bekannt, welcher Ermittlungspfad fehlerhaft ist, sollte für den weiteren Betrieb des Batteriesystems dennoch ein Beobachtungswert derjenigen Beobachtungsgröße, die bisher über diesen Ermittlungspfad beobachtet werden konnte, weiter bereitgestellt werden. Hierzu wird gemäß einer Ausführungsform der ausgefallene Sensor oder fehlerhafte Ermittlungspfad und/oder mittels eines nach Erkennen des Sensorausfalls aktivierten Ermittlungspfades kompensiert, indem der als ausgefallen erkannte Sensor mittels zumindest eines der Ermittlungspfade, der von dem ausgefallenen Sensor unabhängig ist, kompensiert wird und das Batteriesystem trotz des signalisierten Sensorausfalls weiter betrieben wird. Es kann hierbei ein Normalbetrieb vorgesehen sein oder ein Notbetrieb (eingeschränkter Funktionsumfang, beispielsweise ohne Selbstdiagnose). Wird durch einen Ermittlungspfad beispielsweise der Beobachtungswert direkt als Messgröße gemessen (z.B. ein elektrischer Spannungswert) und ist nun der zugehörige Sensor dieses Ermittlungspfads ausgefallen, so kann dieser ausgefallene Sensor analytisch kompensiert werden, indem über einen anderen Ermittlungspfad auf Grundlage zumindest einer anderen Messgröße der benötigte Beobachtungswert durch zumindest einen Datenverarbeitungsschritt berechnet wird (z.B. mittels der elektrischen Maschenregel für eine elektrische Spannung).
• Gemäß einer Ausführungsform sind bei den Ermittlungspfaden alle zugrundegelegten Sensoren unterschiedlich. Mit anderen Worten wird in jedem Ermittlungspfad nur ein solcher Sensor verwendet, der in keinem anderen Ermittlungspfad verwendet wird. Hierdurch ergibt sich der Vorteil, dass bei Ausfall eines solchen Sensors nur genau ein Ermittlungspfad betroffen ist. Damit stehen zumindest zwei andere Ermittlungspfade zur Verfügung, um den Ausfall dieses Sensors zu kompensieren.
• Eine Ausführungsform sieht die beschriebene Variante vor, dass in einem der Ermittlungspfade der erste Beobachtungswert mittels eines der Sensoren direkt als Messgröße ermittelt wird (also die Beobachtungsgröße der Messgröße entspricht) und für einen anderen der Ermittlungspfade dessen Beobachtungswert ein Schätzwert derselben Messgröße ist, der als Schätzwert dieser Messgröße durch zumindest einen Datenverarbeitungsschritt aus zumindest einer anderen Messgröße ermittelt wird. Für die Beobachtungsgröße gibt es also zum einen einen direkten Messwert, weil die Beobachtungsgröße als Messgröße durch einen der Sensoren erfasst werden kann (erster Ermittlungspfad), und für dieselbe Beobachtungsgröße gibt es zumindest einen geschätzten Beobachtungswert, der mittels zumindest eines Datenverarbeitungsschritts aus zumindest einer anderen Messgröße ermittelt wird. Hierdurch ergibt sich der Vorteil, dass für die Beobachtungsgröße nur ein Sensor in dem Batteriesystem zur Verfügung stehen muss und dass bei Ausfall dieses Sensors durch zumindest einen anderen Ermittlungspfad ein Schätzwert dieser Beobachtungsgröße als Beobachtungswert zur Verfügung steht.
• Im Folgenden sind Ausführungsformen beschrieben, die die Frage betreffen, wie in einem Ermittlungspfad ohne eine direkte Messung zu einer Beobachtungsgröße ein Beobachtungswert ermittelt werden kann, den man auch durch einen Sensor als Messgröße erfassen könnte. Fällt dieser Sensor aus, so kann mittels eines der im Folgenden beschriebenen Ermittlungspfade dennoch zu dieser Messgröße/Beobachtungsgröße ein geschätzter Beobachtungswert (und damit ein Schätzwert der Messgröße) ermittelt werden. Allgemein ist beschrieben, wie ein Beobachtungswert ermittelt werden kann, der einen Messwert benötigt, der aber in dem Ermittlungspfad nicht unmittelbar gemessen werden soll.
• In einer Ausführungsform wird in einem Ermittlungspfad mittels eines Modells des Batteriesystems oder eines Modells einer Batteriezelle des Batteriesystems in Abhängigkeit von einem durch das Modell repräsentierten Betriebszustand der Beobachtungswert ermittelt oder extrapoliert. Mit anderen Worten kann das Modell auf der Grundlage von zumindest einem Messwert aktualisiert werden und dann auf Grundlage des aktualisierten Modells, welches den aktuellen Betriebszustand des Batteriesystems oder der Batteriezelle repräsentiert, auf den Beobachtungswert geschlossen werden oder zumindest auf einen Messwert einer Messgröße rückgeschlossen werden, für die kein Sensor in dem Ermittlungspfad zur Verfügung steht.
• In einer Ausführungsform wird mittels eines zeitlichen Interpolierens von Messwerten, die einer der Sensoren in Bezug auf einen Messzeitpunkt zu zeitlich vorangehenden und/oder nachfolgenden Messzeitpunkten ermittelt, der Beobachtungswert in einem Ermittlungspfad ermittelt. Dieser Ermittlungspfad nutzt also eine zeitliche Mittelung oder eine zeitliche Interpolation, um für einen gegebenen Messzeitpunkt beispielsweise einen Messwert einer Messgröße zu schätzen, die im Ermittlungspfad selbst zu diesem Messzeitpunkt nicht gemessen wird, weil beispielsweise ein Sensor ausgefallen ist oder der aktuelle Messwert zum aktuellen Messzeitpunkt in einem anderen Ermittlungspfad gemessen oder verwendet wird. Hierdurch kann ein sporadischer oder spontaner Sensorausfall durch einen solchen Ermittlungspfad kompensiert werden.
• In einer Ausführungsform wird in einem Ermittlungspfad dessen Beobachtungswert mittels eines räumlichen Interpolierens von Messwerten ermittelt. Es werden hierbei solche Sensoren zugrundegelegt, die eine vorbestimmte räumliche Relativposition zu einem Sensor aufweisen, der nicht in dem aktuellen Ermittlungspfad verwendet wird. Wird in einem anderen Ermittlungspfad beispielsweise ein Temperatursensor verwendet, so können auch ohne diesen Temperatursensor die Messwerte von umliegenden Temperatursensoren verwendet werden und auf Grundlage der räumlichen Relativposition, beispielsweise durch eine Gewichtung gemäß den Abständen dieser anderen Temperatursensoren zu dem einen Temperatursensor, der nicht Teil des Ermittlungspfads ist, die Temperatur für den an diesem Ermittlungspfad nicht enthaltenen Temperatursensor durch räumliches Interpolieren geschätzt werden. Fällt also derjenige andere Ermittlungspfad, der den Temperatursensor nutzt, als fehlerhaft aus, so kann dennoch an der Position dieses Temperatursensors die Temperatur durch räumliches Interpolieren geschätzt werden.
• In einer Ausführungsform wird in einem Ermittlungspfad zum Ermitteln des Beobachtungswerts mittels einer Berechnungsvorschrift ein Schätzwert für eine in dem Ermittlungspfad ungemessene Messgröße auf der Grundlage von zumindest einem Messwert zumindest einer anderen Messgröße und auf Grundlage einer bekannten mathematischen Beziehung ermittelt wird. Es kann also beispielsweise eine elektrische Beziehung und/oder eine mechanische Beziehung und/oder eine Wärmegleichung und/oder eine Druckgleichung verwendet werden, um den Schätzwert für die ungemessene Messgröße, also beispielsweise eine elektrische Spannung und/oder ein elektrischer Strom und/oder eine Temperatur und/oder ein Druck an einem Ort als Schätzwert zu schätzen, an welchem für den Ermittlungspfad kein Sensor für eine direkte Messung dieser Messgröße zur Verfügung steht. Es wird also eine analytische Redundanz verwendet, die durch zumindest einen Datenverarbeitungsschritt oder Berechnungsschritt auf Grundlage eines Modells und/oder einer Interpolation (zeitlich und/oder räumlich) und/oder auf Grundlage einer beispielsweise elektrischen Beziehung eine fehlende Messgröße geschätzt oder ergänzt. Für die räumliche Interpolation kann eine geometrische Beziehung und/oder räumliche Anordnung von umliegenden Sensoren bezüglich des benötigten Messorts genutzt werden.
• In einer Ausführungsform wird mittels des besagten Unterscheidungskriteriums nicht nur festgestellt, ob ein Sensorausfall vorliegt, sondern es wird auch zwischen zwei Fehlerarten unterschieden: Bei dem Sensorausfall ist eine Kommunikation zu einem Sensor abgerissen oder unterbrochen und als zweite Fehlerart erzeugt der Sensor fehlerhafte Messwerte. Die erste Fehlerart (Kommunikationsabriss) führt zu bekannten, in der Regel gleichbleibenden Messwerten, beispielsweise dem immer gleichen Messwert 0 oder einem Standardwert oder einem Fehlerwert. Dagegen ist ein fehlerhafter Messwert ein Messwert, der von dem bei Kommunikationsabriss vorhandenen Wert unterschiedlich ist, aber dennoch nicht die Messgröße im tatsächlichen aktuellen Zustand beschreibt. So kann der Messwert zu klein sein oder zu groß oder einen Drift aufweisen oder einen Offset oder ein Rauschen oder eine Kombination aus zumindest zwei dieser Fehlertypen. Die Unterscheidung zwischen der Fehlerart „Kommunikationsabriss“ und „fehlerhafter Messwert“ vereinfacht die Lokalisation der Fehlerquelle. Ein Kommunikationsabriss kann beispielsweise auf eine unterbrochene Verbindungsleitung zurückzuführen sein, während ein fehlerhafter Messwert auf eine fehlerhafte Hardware des Sensors selbst zurückschließen lässt.
• In einer Ausführungsform wird erreicht, dass in unterschiedlichen Ermittlungspfaden jeweils ein Messwert derselben Messgröße verwendet werden kann, ohne dass hierzu auf denselben Sensor zurückgegriffen werden muss und ohne dass zwei Sensoren, das heißt ein redundanter Sensor, installiert werden muss. Hierzu wird zum Erzeugen von Messwerten derselben Messgröße mittels unterschiedlicher Sensoren einer dieser Sensoren zum Messen der Messgröße installiert (also als Hauptsensor insbesondere ausschließlich zum Messen der Messgröße) und ein anderer dieser Sensoren wird nur temporär mittels einer Schalteinrichtung zum Messen eines Messwerts derselben Messgröße umgeschaltet und ansonsten zum Messen einer anderen Messgröße betrieben. Der andere oder zweite Sensor (Nebensensor) wird also eigentlich für eine andere Messgröße genutzt, um für diese Messwerte zu erzeugen. Nur wenn redundant ein Messwert zu der ersten Messgröße, für die eigentlich der Hauptsensor verwendet wird, notwendig ist, wird mittels einer Schalteinrichtung der Sensor auf diese Messgröße umgeschaltet. Dies kann beispielsweise bei Sensoren für eine Spannungsmessung und/oder eine Strommessung vorgesehen sein. Hierdurch kann dann ein zweiter Ermittlungspfad mit Messwerten zu dieser Messgröße versorgt werden, ohne dass er hierfür auf den Hauptsensor zurückgreifen muss. Hierdurch ergibt sich der Vorteil, dass keine redundante Installation von Sensoren für dieselbe Messgröße notwendig ist.
• Um das erfindungsgemäße Verfahren durchführen zu können, ist durch die Erfindung auch ein Batteriesystem für ein Kraftfahrzeug bereitgestellt. Das Batteriesystem kann in an sich bekannter Weise mehrere Batteriezellen aufweisen, also einen Verbund aus Batteriezellen, und mehrere Sensoren zum jeweiligen Erfassen von Messwerten einer jeweiligen Messgröße. So kann insbesondere vorgesehen sein, dass mittels eines jeweiligen Sensors ein Gesamtstrom des Batteriesystems, die Spannung an jedem Parallelstrang von Batteriezellen und die Temperatur an neuralgischen Punkten des Batteriesystems gemessen wird. Es braucht also nicht jede Batteriezelle mit einem eigenen Sensor ausgestattet sein. Dennoch lassen sich Redundanzen nutzen, z.B. zwischen benachbarten Parallelsträngen. Es kann aber auch vorgesehen sein, dass jeweils mindestens ein Sensor pro Batteriezelle vorgesehen ist. Durch die Tatsache, dass mehrere Sensoren in dem Batteriesystem bereitgestellt sind, ergibt sich also durch die Menge der zur Verfügung stehenden Sensoren eine Erfassungseinrichtung mit mehreren Sensoren, die für das Verfahren zum Bereitstellen mehrerer insbesondere unabhängiger Ermittlungspfade bereitgestellt oder genutzt werden können. Es ist hierzu in dem Batteriesystem eine Recheneinrichtung bereitgestellt, die mit den Sensoren gekoppelt und dazu eingerichtet ist, Messwerten aus den Sensoren zu empfangen und auf deren Grundlage eine Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens durchzuführen. Zumindest einige Messgrößen können dieselbe physikalische Größe darstellen, beispielsweise elektrische Spannung. Allerdings können sich dabei die Messorte unterscheiden, weshalb hier von mehreren unterschiedlichen Messgrößen die Rede ist. Unterschiedliche Messgrößen können sich als durch einen Unterschied in der physikalischen Größe (Spannung U, Strom I, Temperatur T) und/oder im Messort (Messort für Spannung U1, U2).
• Um das Verfahren durchzuführen, können in der Recheneinrichtung zumindest ein Mikroprozessor und/oder zumindest ein Mikrocontroller bereitgestellt sein. Es kann ein Datenspeicher vorgesehen sein, der mit dem zumindest einen Mikroprozessor und/oder zumindest einen Mikrocontroller gekoppelt sein kann und der Programminstruktionen umfassen kann, die bei Ausführen durch die Recheneinrichtung diese dazu veranlassen, die Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens durchzuführen.
• Durch die mehreren Sensoren ergibt sich eine physikalische Redundanz, um mehrere Ermittlungspfade mit Messwerten aus unterschiedlichen Sensoren zu versorgen. Für die unterschiedlichen Empfangspfade kann in der Recheneinrichtung für jeden Empfangspfad zumindest ein Datenverarbeitungsschritt implementiert sein, um hierdurch eine analytische Redundanz in Bezug auf das Erfassen eines Beobachtungswerts bereitzustellen.
• Die Erfindung sieht auch ein Kraftfahrzeug mit einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Batteriesystems vor. Das erfindungsgemäße Kraftfahrzeug ist bevorzugt als Kraftwagen, insbesondere als Personenkraftwagen oder Lastkraftwagen, oder als Personenbus oder Motorrad ausgestaltet.
• Die Erfindung umfasst auch die Kombinationen der Merkmale der beschriebenen Ausführungsformen.
• Im Folgenden sind Ausführungsbeispiele der Erfindung beschrieben. Hierzu zeigt:
• 1 eine schematische Darstellung einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Kraftfahrzeugs; und
• 2 eine schematische Darstellung einer Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Batteriesystems des Kraftfahrzeugs.
• Bei den im Folgenden erläuterten Ausführungsbeispielen handelt es sich um bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung. Bei den Ausführungsbeispielen stellen die beschriebenen Komponenten der Ausführungsformen jeweils einzelne, unabhängig voneinander zu betrachtende Merkmale der Erfindung dar, welche die Erfindung jeweils auch unabhängig voneinander weiterbilden. Daher soll die Offenbarung auch andere als die dargestellten Kombinationen der Merkmale der Ausführungsformen umfassen. Des Weiteren sind die beschriebenen Ausführungsformen auch durch weitere der bereits beschriebenen Merkmale der Erfindung ergänzbar.
• In den Figuren bezeichnen gleiche Bezugszeichen jeweils funktionsgleiche Elemente.
• 1 zeigt ein Kraftfahrzeug 20, bei dem es sich um einen Kraftwagen, insbesondere einen Personenkraftwagen oder Lastkraftwagen, oder um einen Personenbus handeln kann. In dem Kraftfahrzeug 20 kann ein Batteriesystem 21 bereitgestellt sein, durch welches an elektrischen Anschlüssen 22, 23 eine elektrische Batteriespannung bereitgestellt sein kann, die eine Hochvolt-Spannung sein kann, also eine elektrische Spannung größer als 60 Volt. An das Batteriesystem 21 kann zumindest eine elektrische Fahrzeugkomponente 24 des Kraftfahrzeugs 20 angeschlossen sein. Beispielhafte Fahrzeugkomponenten sind eine elektrische Maschine für einen Fahrantrieb, ein Klimakompressor, ein Ladegerät für das Batteriesystem 21. Zum Erzeugen der Batteriespannung an den elektrischen Anschlüssen 22, 23 können in dem Batteriesystem 21 elektrische Batteriezellen 25 bereitgestellt sein, die in serieller und paralleler Verschaltung verschaltet sein können. In 1 sind die Batteriezellen 25 durch Indizes 01 bis 12 voneinander unterschieden. Die Indizes werden auch für weitere elektrische Größen, wie den elektrischen Strom I und die elektrische Spannung U sowie für die Temperatur T verwendet, wenn die jeweilige Größe für eine einzelne Batteriezelle 25 gilt.
• Für jede Batteriezelle 25 kann jeweils beispielsweise eine Messeinrichtung oder zumindest eine Messschaltung oder zumindest eine Sensor 26 bereitgestellt sein, wobei hier beispielhaft jeweils eine Messschaltung mit einem jeweiligen Sensor 26 für den Strom I (A), die elektrische Spannung U (V) und die Temperatur T dargestellt ist, wobei eine Messschaltung mit Auslassungspunkten symbolisiert, dass mehr oder weniger als die dargestellten Sensoren 26 vorgesehen sein können. Das Bezugszeichen für die Sensoren 26 ist der Übersichtlichkeit halber nur für eine Batteriezelle 25, nämlich die Batteriezelle 01, angegeben. Der Begriff „Sensor“ steht hier auch für eine ganze Messschaltung.
• Durch eine Recheneinrichtung 27 können aus den Sensoren 26 Messwerte 28 empfangen werden. Das Übertragen der Messwerte kann drahtgebunden oder drahtlos erfolgen. Es kann beispielsweise eine Übertragung über einen Datenbus oder über eine Funkverbindung (beispielsweise Bluetooth-basiert oder WLAN-basiert) erfolgen. Durch die Recheneinrichtung 27 kann auf Grundlage der Messwerte 28 über mehrere unterschiedliche Ermittlungspfade oder Berechnungspfade ein jeweiliger Beobachtungswert für ein und dieselbe Beobachtungsgröße berechnet werden. Weichen hierbei die über die unterschiedlichen Ermittlungspfade berechneten Beobachtungswerde zu derselben Beobachtungsgröße voneinander ab, so muss der dafür verwendete zumindest eine Messwert aus einem defekten Sensor 26 stammen. Hierdurch kann also ein defekter Sensor 26 identifiziert werden.
• 2 zeigt noch einmal eine Draufsicht auf das Batteriesystem 21 mit den Batteriezellen 25 und den für die Batteriezellen 25 verwendeten Indizes 01 bis 12. Des Weiteren ist veranschaulicht, wie die in 1 schematisch dargestellte Verschaltung mittels Stromschienen 29 realisiert sein kann, die beispielsweise jeweils auf der Grundlage einer Leiste aus Kupfer oder Aluminium realisiert sein kann. Dargestellt ist, wie Zellkontakte 30 jeder Batteriezelle 25 mit einer der Stromschienen 29 elektrisch verbunden sein kann. Der Übersichtlichkeit halber sind nur einige der Zellkontakte 30 mit einem Bezugszeichen versehen.
• Durch die Recheneinrichtung kann ein Verfahren zum Überwachen einer Beobachtungsgröße in dem Batteriesystem des Kraftfahrzeugs durchgeführt werden.
• Jede Batteriezelle 25 ist dabei mit einer Vielzahl an Sensoren 26 ausgestattet. Werden die Batteriezellen 25 zu dem Batteriesystem 21 verschaltet, so ermöglicht die entstehende physikalische Redundanz (mehre Sensoren 26 messen die gleiche Messgröße) und/oder die analytische Redundanz (Modellwissen über das Batteriesystem 21) im Verbund eine Sensorfehlertoleranz.
• Ausfälle der Sensorik können somit messtechnisch und/oder analytisch kompensiert werden und führen nicht zum Ausfall des Gesamtsystems. Die ergibt zum Beispiel auch die Möglichkeit zum Einbau von günstigerer (unzuverlässigerer) Sensorik, da Ausfälle kompensiert werden können
• In einer bevorzugten technischen Umsetzung verfügt jede Batteriezelle im Batteriesystem 21 über eine Vielzahl an Sensorik 26. Durch Ausnutzen der physikalischen und/oder analytischen Redundanz können in der Recheneinrichtung 27 fehlende/fehlerhafte Sensordaten oder Messwerte kompensiert werden.
• In 1 und 2 ist zur Veranschaulichung das Beispiel mit zwölf Batteriezellen 25 dargestellt. In dem Beispiel kann es sich um prismatische Batteriezellen handeln und die Batteriezellen 25 können zu einem sogenannten 3s4p-System (s - seriell, p - parallel) verschaltet sein (3 seriell Verschaltete Zellblöcke Z1, Z2, Z3 zu je 4 parallel geschalteten Batteriezellen 25). In diesem Verbund messen die Batteriezelle 01, 02, 03 und 04 des obersten Zellblocks Z1 jeweils die gleiche Spannung U. Analog gilt dies jeweils für den Zellblock Z2 aus den Batteriezellen 05, 06, 07, 08 und den Zellblock Z3 aus den Batteriezelle 09, 10, 11, 12.
• Im Folgenden wird beispielhaft nur auf den obersten Zellblock Z1 Bezug genommen, um die Beschreibung zu vereinfachen.
• Das Batteriesystem 21 weist damit eine 4-fache physikalische Redundanz bezüglich der Spannung U im Zellblock Z1 auf. In der Recheneinrichtung 27 können somit für die Beobachtungsgröße U insgesamt vier Beobachtungswerte U01, U02, U03, U04 mittels des jeweiligen Sensors 26 aus den Batteriezellen 01 bis 04 ermittelt werden. Hierbei handelt es sich um Beobachtungswerte, die aber direkt als entsprechender Messwert U01, U02, U03, U04 gemessen werden können, weil ein Sensor 26 bereitsteht. Damit ergeben sich für die Beobachtungsgröße U vier Ermittlungspfade, je einer pro Batteriezelle 01 bis 04, wobei jeder der Ermittlungspfade den jeweiligen Messwert U01, U02, U03, U04 direkt als Beobachtungswert U01, U02, U03, U04 ausgeben. Es kann auch alternativ vorgesehen sein, dass jeder Ermittlungspfad aus mehreren Messungen z.B. durch Mittelwertbildung den jeweiligen Beobachtungswert U01, U02, U03, U04 erzeugt.
• Ein Voting (Mehrheitsauszählung) als Abstimmungsmethode kann durch die Recheneinrichtung 27 durchgeführt werden, falls der jeweilige Sensor 26 für die Spannung U in einer der Batteriezellen 01 bis 04 des Zellblocks Z1 fehlerhaft ist, weil der zugehörige Beobachtungswert U01, U02, U03, U04 um mehr als einen vorbestimmten Toleranzwert z.B. von einem Mittelwert aller Beobachtungswerte abweicht oder bei einem paarweisen Vergleich aller Beobachtungswerte U01, U02, U03, U04 einer der Beobachtungswerte von allen übrigen Beobachtungswerten um mehr als den Toleranzwert abweicht. Der zugehörige Sensor 26 kann dann bei weiteren Messungen ignoriert und dessen fehlende Messwerte durch Messwerte aus einem der übrigen Sensoren ersetzt werden. Dies erzielt beispielsweise die Fehlertoleranz bei einem Sensorausfall oder fehlerhaften Sensoren.
• Das Verfahren kann auch für die übrigen Zellblöcke Z2, Z3 und/oder für andere Beobachtungsgrößen und Messgrößen angewendet werden.
• So gemäß dem Beispiel der Gesamtstrom durch die Zellblöcke Z1, Z2, Z3 redundant bestimmt, weil der Gesamtstrom in jedem der Zellblöcke Z1, Z2, Z3 gleich sein muss:
• Für die Summe der gemessenen Ströme (A) gilt $$\text{I01}+\text{I02}+\text{I03}+\text{I04}=\text{I05}+\text{I06}+\text{I07}+\text{I08}=\text{I09}+\text{I10}+\text{I11}+\text{I12}\text{.}$$
  
• Daher lassen sich beispielsweise die folgenden drei Beobachtungswerte $$\text{B}1=\text{I01}+\text{I02}+\text{I03}+\text{I04}\left(\text{Ermittlungspfad E1}\right)$$
  
  $$\text{B2}=\text{I05}+\text{I06}+\text{I07}+\text{I08}\left(\text{Ermittlungspfad E2}\right)$$
  
  $$\text{B3}=\text{I09}+\text{I10}+\text{I11}+\text{I12}\left(\text{Ermittlungspfad E2}\right)$$
  
ermitteln, was drei unabhängigen Ermittlungspfaden E1, E2, E3 entspricht. Der Ermittlungspfad E1 legt dabei die Messwerte 101, 102, 103, 104 der Sensoren 26 der Batteriezellen 01 bis 04 zugrunde. Entsprechendes gilt für die Ermittlungspfade E2 und E3 gemäß den oben angegebenen Indizes.
• In diesem Fall liegt also eine 3-fache physikalische Redundanz bezüglich der Ströme vor. Ist eine Strommessung in einer der Batteriezellen 25 nicht verfügbar oder fehlerhaft (Sensor 26 der Batteriezelle defekt oder ausgefallen), so kann diese rekonstruiert werden (z.B. über Voting).
• Das Beispiel gemäß 1 mit der elektrische Verschaltung von 12 Batteriezellelen 01 bis 12 (ausgestattet mit Sensoren 26 für Strom-, Spannungs-, Temperatur- und weiterer Sensorik) zu einem Batteriesystem 21 (z.B. 3 seriell Zellblöcke Z1, Z2, Z3 mit je 4 parallel geschalteten Batteriezellen 25) ist nur beispielhaft angegeben. Das beschriebene Verfahren kann auch für ein anderes Batteriesystem gemäß dem beschriebenen Prinzip ausgestaltet werden.
• Sind die räumliche Anordnung der Batteriezellen 25 sowie ihre thermischen Kopplungen im Verbund des Batteriesystems 21 bekannt, so kann dies als Modellwissen in der Recheneinrichtung 27 gespeichert sein.
• Gemäß der 2 dargestellte Anordnung weisen Temperaturmessungen der Sensoren 26 der Batteriezellen 25 eine analytische Redundanz auf. Gezeigt ist, wie in der Reihe der Batteriezellen 01 bis 12 die linke Batteriezelle 01 die höchste Temperatur T aufweist und
• Fällt ein Sensor 26 für die Temperatur T aus oder liefert dieser fehlerhafte Werte, so kann die tatsächliche Temperatur T über die Temperatursensoren der benachbarten Batteriezellen 25 rekonstruiert werden. 2 zeigt dies für einen bespielhaften Ausfall des Sensor 26 der Batteriezelle 06. Es können also für die Temperatur T der Batteriezelle 06 z.B. die folgenden Beobachtungswerte ermittelt werden: $$\text{B}1=\text{T06}\left(\text{Ermittlungspfad E}1\right)$$

  

  $$\text{B2}=\left(\text{T05}+\text{T07}\right)/2\left(\text{Ermittlungspfad E2}\right)$$

  

  $$\text{B3}=\left(\text{T04}+\text{T08}\right)/2\left(\text{Ermittlungspfad E3}\right)$$

  
• Hier stellt der Ermittlungspfad E1 beispielsweise direkt den Messwert T06 des Sensor 26 der Batteriezelle 06 bereit. Der Ermittlungspfad E2 nutzt Messwerte T05 und T07 zweier anderer Sensoren 26 der benachbarten Batteriezellen 05 und 07, um mittels des dargestellten Datenverarbeitungsschritts (Mittelung) den Beobachtungswert B2 für die Beobachtungsgröße „Temperatur T der Batteriezelle 06“ zu ermitteln. Der Ermittlungspfad E2 nutzt hier das Modellwissen der örtlichen relativen Lage und der thermischen Kopplung. Fällt der Sensor für den Ermittlungspfad E1 aus, so kann der Ermittlungspfad E2 genutzt werden, um die Temperatur T in der Batteriezelle 06 zu messen. Der Ermittlungspfad E3 basiert auf demselben Modellwissen.
• Der Ausfall kann z.B. daran erkannt werden (Unterscheidungskriterium), dass der Beobachtungswert B1 von jedem der beiden anderen Beobachtungswerte B2 und B3 um mehr als einen vorbestimmten Toleranzwert abweicht. Die Abstimmungsmethode kann demnach besagen, dass der zum Beobachtungswert B1 gehörige Sensor (Sensor 26 für die Temperatur T in der Batteriezelle 06) defekt oder ausgefallen ist.
• Analog kann mit weiterer Sensorik (z.B. Sensoren einer Drucksensorik und/oder Gassensorik) im Batteriesystem 21 verfahren werden.
• Als Beobachtungsgrößen können auch nicht-messbare Größen, z.B. ein Verschleißzustand, und/oder eine aus mehreren Messgröße zusammengesetzte Größe, z.B. ein Innenwiederstand als Quotient aus Spannung und Strom, zugrunde gelegt werden.
• Insgesamt zeigen die Beispiele, wie durch die Erfindung eine Sensorfehlertoleranz durch redundante Sensorik bereitgestellt werden kann.
• ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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• Zitierte Patentliteratur
• DE 102014216931 A1 [0004]
• DE 102012106581 A1 [0005]
• DE 102005048015 A1 [0006]
• DE 10297009 T5 [0007]

Claims (10)

1. Verfahren zum Erkennen eines Sensorausfalls in einem Batteriesystem (21) eines Kraftfahrzeugs (20), wobei durch Sensoren (26) Messwerte (28) zu mehreren zumindest teilweise unterschiedlichen Messgrößen (101 - 1012, T01 - T12) und/oder zumindest teilweise zur selben Messgröße (U) erfasst werden und durch eine Recheneinrichtung (27) auf der Grundlage zumindest eines der Messwerte ein erster Beobachtungswert (B1) einer vorbestimmten Beobachtungsgröße ermittelt wird, wobei für den ersten Beobachtungswert (B1) der zugrunde gelegte zumindest eine Messwert und jeder darauf zum Ermitteln des ersten Beobachtungswerts angewendete Datenverarbeitungsschritt der Recheneinrichtung (27) insgesamt einen ersten Ermittlungspfad (E1) zum Ermitteln des ersten Beobachtungswerts (B1) ergeben, dadurch gekennzeichnet, dass zu der Beobachtungsgröße über zumindest zwei weitere Ermittlungspfade (E2, E3) jeweils ein weiterer Beobachtungswert (B2, B3) ermittelt wird, sodass sich zumindest drei Beobachtungswerte (B1, B2, B3) ergeben, wobei der erste Ermittlungspfad (B1) und jeder weitere Ermittlungspfad (B2, B3) jeweils paarweise voneinander dahingehend unterschiedlich sind, dass zumindest ein anderer der Messwerte für den Beobachtungswert (B1, B2, B3) zugrunde gelegt wird, und anhand des ersten Beobachtungswerts (B1) und jedes weiteren Beobachtungswerts (B2, B3) der Sensorausfall zumindest eines der Sensoren (26) der Erfassungseinrichtung erkannt wird, falls die Beobachtungswerte (B1, B2, B3) gemäß einem vorbestimmen Unterscheidungskriterium unterschiedlich sind, und bei erfülltem Unterscheidungskriterium mittels einer vorbestimmten Abstimmungsmethode ermittelt wird, welcher der Ermittlungspfade (E1, E2, E3) fehlerhaft ist, und der Sensorausfall für einen solchen Sensor (26), der in dem fehlerhaften Ermittlungspfad (E1) verwendet wird, signalisiert wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Abstimmungsmethode vorsieht, dass die Beobachtungswerte dahingehend gruppiert werden, dass eine Gruppe solcher Beobachtungswerte gebildet wird, die sich höchsten um einen vorbestimmten Toleranzwert unterscheiden, und zu einem solchen der Beobachtungswerte, der außerhalb der Gruppe verbleibt, der Ermittlungspfad, der diesen Beobachtungswert erzeugt hat, als fehlerhaft signalisiert wird.
3. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei ein als ausgefallen erkannter Sensor (26) mittels zumindest eines der Ermittlungspfade, der von dem ausgefallenen Sensor unabhängig ist, und/oder mittels eines nach Erkennen des Sensorausfalls aktivierten Ermittlungspfades kompensiert wird und das Batteriesystem trotz des signalisierten Sensorausfalls weiterbetrieben wird.
4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei bei den Ermittlungspfaden alle zugrunde gelegten Sensoren (26) unterschiedlich sind.
5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei in einem der Ermittlungspfade der erste Beobachtungswert (B1) mittels eines der Sensoren (26) direkt als Messgröße ermittelt wird und in einem anderen der Ermittlungspfade dessen Beobachtungswert (B2, B3) als ein Schätzwert derselben Messgröße durch zumindest einen Datenverarbeitungsschritt aus zumindest einer anderen Messgröße ermittelt wird.
6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der zumindest eine Datenverarbeitungsschritt des jeweiligen Ermittlungspfads vorsieht, dass der Beobachtungswert (B1, B2, B3): - mittels eines Modells des Batteriesystems (21) oder eines Modells einer Batteriezelle (25) des Batteriesystems (21) in Abhängigkeit von einem durch das Modell repräsentierten Betriebszustand und/oder - mittels eines zeitlichen Interpolierens von Messwerten, die einer der Sensoren in Bezug auf einen Messzeitpunkt zu zeitlich vorangehenden und/oder nachfolgenden Messzeitpunkten ermittelt, und/oder - mittels eines räumlichen Interpolierens von Messwerten solcher Sensoren (26), die eine vorbestimmte räumliche Relativposition zu einem Sensor (26), der in einem anderen Ermittlungspfad verwendet wird, aufweisen, und/oder - mittels einer Berechnungsvorschrift für einen Schätzwert für eine in dem Ermittlungspfad ungemessenen Messgrößen auf der Grundlage von zumindest einem Messwert zumindest einer anderen Messgröße und auf Grundlage einer bekannten mathematischen Beziehung ermittelt wird.
7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei mittels des Unterscheidungskriteriums zwischen zwei Fehlerarten unterschieden: bei dem Sensorausfall eine Kommunikation zu einem Sensor (26) abgerissen ist und dass der Sensor (26) fehlerhafte Messwerte erzeugt.
8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei zum Erzeugen von Messwerten derselben Messgröße mittels unterschiedlicher Sensoren (26) einer dieser Sensoren (26) zum Messen der Messgröße installiert ist und ein anderer dieser Sensoren (26) nur temporär mittels einer Schalteinrichtung zum Messen der Messgröße umgeschaltet wird und ansonsten zum Messen einer anderen Messgröße betrieben wird.
9. Batteriesystem (21) für ein Kraftfahrzeug (20), aufweisend mehrerer Batteriezellen (25) und mehrere Sensoren (26) zum jeweiligen Erfassen von Messwerten einer jeweiligen Messgröße, dadurch gekennzeichnet, dass eine Recheneinrichtung (27) mit den Sensoren (26) der Batteriezellen gekoppelt ist und dazu eingerichtet ist, Messwerte aus den Sensoren (26) zu empfangen und ein Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche durchzuführen.
10. Kraftfahrzeug (20) mit einem Batteriesystem (21) nach Anspruch 9.

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