DE102019214343A1

DE102019214343A1 - Verfahren zum Ausgleichen von Ladezuständen eines elektrischen Energiespeichers

Info

Publication number: DE102019214343A1
Application number: DE102019214343.1A
Authority: DE
Inventors: Jens Becker; Triantafyllos Zafiridis; Christoph KROENER
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2019-09-20
Filing date: 2019-09-20
Publication date: 2021-03-25
Also published as: US20210091423A1; US11495838B2; CN112542625A

Abstract

Verfahren zum Ausgleichen von Ladezuständen eines elektrischen Energiespeichers mit einer Mehrzahl von Batteriezellen.

Description

Die Erfindung geht aus von einem Verfahren zum Ausgleichen von Ladezuständen eines elektrischen Energiespeichers mit einer Mehrzahl von Batteriezellen, einem elektrischen Energiespeicher, einem Computerprogramm sowie einer Verwendung des Verfahrens gemäß dem Oberbegriff der unabhängigen Ansprüche.
Stand der Technik
In heutigen Hybrid- und Elektrofahrzeugen werden Energiespeicher in Lithium-Ionen-Technologie eingesetzt, die aus einer großen Anzahl von elektrisch in Serie geschalteten elektrochemischen Batteriezellen bestehen. Ein Batteriemanagementsystem dient zur Überwachung der Energiespeicher und soll neben der Sicherheitsüberwachung eine möglichst hohe Lebensdauer gewährleisten.
Dazu muss sichergestellt werden, dass die Ladezustände (State of Charge, „SOC“) der Batteriezellen trotz unterschiedlicher Selbstentladungen aufeinander abgestimmt werden. Dies geschieht durch eine geeignete Batteriezellsymmetrierung mittels Ladezustandsausgleich („Cell Balancing“), welches in der Regel resistiv vorgenommen wird.
Dazu ist zu jeder Batteriezelle ein Widerstand und ein Schaltelement vorgesehen, um einzelne Batteriezellen gezielt über diesen ohmschen Widerstand entladen zu können.
Neben unterschiedlichen Selbstentladungsraten der einzelnen Batteriezellen weichen auch die Kapazitäten der Batteriezellen, beispielsweise durch Produktionsstreuungen, voneinander ab. Dieser Effekt ist zu Beginn der Lebenszeit der Batteriezellen vernachlässigbar gering, kann sich aber im Laufe der Lebensdauer der Batteriezellen durch Unterschiede in der Zellalterung vergrößern und in mehreren Prozent Kapazitätsunterschied zwischen den Batteriezellen resultieren.
Ein Ladezustandsausgleich wird während der Ruhephase eines Steuergerätes des Batteriemanagementsystems zur Steuerung des Energiespeichers durchgeführt. Hierfür wird eine elektronische Einheit zur Durchführung des Ladezustandsausgleich für eine vorgebbare Dauer t_Bal aktiviert. Diese Vorgabe erfolgt während eines Abschalten des Steuergerätes. Eine Regelung der programmierten Dauer t_Bal oder auszugleichenden elektrischen Ladung ΔQ ist daher nicht möglich.
Nach dem aktuellen Stand der Technik kann die auszugleichende elektrische Ladung ΔQ und die Dauer t_Bal des Ladezustandsausgleich mittels folgendem Zusammenhangs bestimmt werden:

- Bestimmung der Ladung Q_i einer Batteriezelle i aller Batteriezellen zum Referenzladungszustand SOC_rat: $Q_{i} = C_{B o l} * S O H_{C, i} * (S O C_{i} - S O C_{r a t})$
- Bestimmung der auszugleichenden elektrischen Ladung ΔQ_i („Balancing-Bedarf“) einer Batteriezelle i aller Batteriezellen: $Δ Q_{i} = Q_{i} - Q_{m i n}$
- Bestimmung einer Dauer des Ladezustandsausgleichs einer Batteriezelle i aller Batteriezellen: $t_{i, b a l} = \frac{Δ Q_{i} * R_{B a l}}{U_{C e l l}}$

Der Referenzladungszustand SOC_rat ist der Ladungszustand, den alle Batteriezellen mit ausgeglichenem Ladezustand („gebalancter Zustand“) einnehmen.
Die Ladung Q_min ist die minimale Ladung aller Zellen zum Referenzladungszustand SOC_rat.
Die auszugleichende elektrische Ladung ΔQ_i und die dazugehörige Dauer t_bal kann aufgrund der Mess- und Berechnungsgenauigkeiten nur mit einer gewissen Genauigkeit berechnet werden.
Das Dokument CN103020445 offenbart ein SOC- und SOH-Vorhersageverfahren einer in einem Elektrofahrzeug montierten Lithiumeisenphosphat-Batterie, das die folgenden Schritte umfasst: Verbessern eines Thevenin-Zellen-Äquivalentmodells; Bestimmen der Zustandsgleichung und der Ausgangsgleichung eines Systems; Identifizieren von Batteriemodellparametern; Verwenden eines Kalman-Filteralgorithmus zum Iterieren der Zustandsvariablen des Systems, so dass der Vorhersagewert des SOC näher an dem tatsächlichen Wert liegt; und Verwenden eines Zweikanal-Kalman-Filteralgorithmus, um die Online-Vorhersage eines Innenwiderstands und einer Kapazität der Lithiumeisenphosphat-Batterie durchzuführen und gleichzeitig den SOH der Batterie gemäß den Änderungen des Innenwiderstands und der Kapazität vorherzusagen Wert der Batterie im aktuellen Zustand und im Ausgangszustand.
Das Dokument CN102231546 offenbart ein Batteriemanagementsystem mit ausgeglichenen Lade- und Entladefunktionen und ein Steuerverfahren dafür, das sich auf ein Batteriemanagementsystem eines dynamischen Batteriepacks bezieht. Das Batteriemanagementsystem ist strukturell dadurch gekennzeichnet, dass eine Steuereinheit einer Zentraleinheit mit einem Batterie- und Relaissatz verbunden ist, um den Betriebszustand der Batterie und des Relaissatzes zu erfassen. Die Steuereinheit und ein Modul für ausgeglichene Entladung werden nacheinander mit dem Batterie- und Relaissatz verbunden, um die ausgeglichene Entladung der Batterie und des Relaissatzes zu steuern, wobei die Steuereinheit, ein Modul für ausgeglichenes Laden und die Batterie und der Relaissatz nacheinander verbunden werden, um die ausgeglichene Ladung der Batterie und des Relaissatzes zu steuern, wobei ein Superkondensator mit dem ausgeglichenen Entlademodul verbunden ist, um die Entladungsenergie der Batterie und des Relaissatzes zur Energieversorgung für das Batteriemanagementsystem zu speichern.
Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, den Stand der Technik weiter zu verbessern. Diese Aufgabe wird gelöst durch die Merkmale der unabhängigen Ansprüche.
Offenbarung der Erfindung
Vorteile der Erfindung
Die erfindungsgemäße Vorgehensweise mit den kennzeichnenden Merkmalen der unabhängigen Ansprüche weist demgegenüber den Vorteil auf, dass eine Berechnungsgenauigkeit einer auszugleichenden elektrischen Ladung bestimmt und in einer Berechnung einer Dauer zum Ausgleichen des Ladezustands berücksichtigt wird. Dadurch wird die Genauigkeit und Effektivität des Ladezustandsausgleichs verbessert und damit die Kapazität und Leistungsfähigkeit eines elektrischen Energiespeichers erhöht. Dazu weist das Verfahren zum Ausgleichen von Ladezuständen eines elektrischen Energiespeichers mit einer Mehrzahl von Batteriezellen folgende Schritte auf:

a) Erfassen einer Spannungsgröße U_mess,i, die eine elektrische Spannung einer Batteriezelle i der Mehrzahl von Batteriezellen repräsentiert;
b) Bestimmen einer positiven maximalen elektrischen Ladung Q_i,Pos der Batteriezelle i bezüglich eines elektrischen Referenzspannungsniveaus U_BalLevel, aller Batteriezellen des elektrischen Energiespeichers mit ausgeglichenen Ladezuständen gemäß $Q_{i, P o s} = O C V_{P o s E r r} (U_{m e s s, i} + U_{P o s E r r}) - O C V_{P o s E r r} (U_{B a l L v e b e l}),$
wobei OCV_PosErr eine Leerlaufspannungskurve mit positivem Kapazitätsschätzfehler und U_PosErr eine Sensortoleranz der erfassten Spannungsgröße U_mess,i und einen modellierten positiven Batteriezellspannungsfehler repräsentiert;
c) Bestimmen einer negativen maximalen elektrischen Ladung Q_i,Neg der Batteriezelle i der Mehrzahl von Batteriezellen bezüglich eines elektrischen Referenzspannungsniveaus U_BalLevel, aller Batteriezellen des elektrischen Energiespeichers mit ausgeglichenen Ladezuständen gemäß $Q_{i, N e g} = O C V_{N e g E r r} (U_{m e s s, i} - U_{N e g E r r}) - O C V_{N e g E r r} (U_{B a l L e v e l}),$
wobei OCV_NegErr eine Leerlaufspannungskurve mit negativem Kapazitätsschätzfehler und U_NegErr eine Sensortoleranz der erfassten Spannungsgröße U_mess,i und einen modellierten negativen Batteriezellspannungsfehler repräsentiert;
d) Bestimmen einer auszugleichenden elektrischen Ladung ΔQ_i der Batteriezelle i der Mehrzahl von Batteriezellen gemäß $Δ Q_{i} = Q_{i} - Q_{m i n},$
wobei Q_i eine elektrische Ladung der Batteriezelle i zum Referenzspannungsniveau U_BalLevel und Q_min einer minimalen elektrischen Ladung aller in einer Reihenschaltung befindlichen Batteriezellen zum Referenzspannungsniveau U_BalLevel, repräsentiert;
e) Bestimmen eines Ladungsfehlers ΔQ_i,Err der auszugleichenden elektrischen Ladung ΔQ_i gemäß $Δ Q_{i, E r r} = Q_{i, P o s} - Q_{m i n, N e g},$
wobei Q_min,Neg eine elektrische Ladung Q_i,Neg der Batteriezelle mit der minimalen elektrischen Ladung Q_min repräsentiert;
f) Bestimmen einer auszugleichenden elektrischen Ladung ΔQ_i,use, der Batteriezelle gemäß $Δ Q_{i, u s e} = Δ Q_{i} - W * Δ Q_{i, e r r},$
wobei W einen vorgebbaren Wichtungsfaktor repräsentiert;
g) Berechnen einer Dauer t_i,bal zum Ausgleichen des Ladezustands der Batteriezelle auf Basis der auszugleichenden elektrischen Ladung ΔQ_i,use, wenn die auszugleichende elektrische Ladung ΔQ_i,use, einen vorgegebenen Schwellenwert überschreitet, gemäß $t_{i, b a l} = \frac{Δ Q_{i, u s e} * R_{B a l}}{U_{m e s s, i}}$
wobei R_Bal einen der Batteriezelle zugeordneten ohmschen Widerstand repräsentiert;
h) Ausgleichen des Ladezustands der Batteriezelle für die Dauer t_i,bal.

Das erfindungsgemäße Verfahren ist nicht auf die dargestellte Reihenfolge der Ausführungsform beschränkt. Vielmehr können die Schritte a bis h wiederholt, zeitlich nacheinander und/oder gleichzeitig erfolgen.
Unter einem elektrischen Energiespeicher im Sinne der vorliegenden Erfindung ist ein Energiespeicher mit einer Mehrzahl von Batteriezellen zu verstehen, denen entweder elektrische Energie entnommen werden kann oder zugeführt und entnommen werden kann. Der elektrische Energiespeicher ist als Ladungsspeicher und/oder als magnetischer Energiespeicher und/oder elektrochemischer Energiespeicher ausgebildet. Der elektrochemische Energiespeicher ist insbesondere eine wiederaufladbare Batterie beziehungsweise ein Akkumulator.
Weitere vorteilhafte Ausführungsformen sind Gegenstand der Unteransprüche.
Wenn der Wichtungsfaktor W den Wert 1 annimmt, wird der komplette Ladungsfehler ΔQ_i,err von der auszugleichenden elektrischen Ladung ΔQ_i abgezogen, und wenn der Wichtungsfaktor W den Wert 0 annimmt wird der Ladungsfehler ΔQ_i,err nicht berücksichtigt.
Die Leerlaufspannungskurve, die Sensortoleranz und/oder die Kapazitätsschätzfehler werden zur Bestimmung der positiven maximalen Ladung Q_i,Pos und/oder negativen maximalen Ladung Q_i,Neg statisch und/oder dynamisch bestimmt.
Bei einer statischen Bestimmung werden die positive Ladung Q_i,Pos und negative maximale Ladung Q_i,Neg mit fester Leerlaufspannungskurve, Sensortoleranz und/oder Kapazitätsfehler als Eingangsfehlerwerte bestimmt, die beispielsweise mittels einer Tabelle in einem Speicher eines Steuergeräts gespeichert sind.
Bei einer dynamischen Bestimmung werden die positive Ladung Q_i,Pos und negative maximale Ladung Q_i,Neg mit dynamischer Leerlaufspannungskurve, Sensortoleranz und/oder Kapazitätsfehler als Eingangsfehlerwerte bestimmt, beispielsweise werden Genauigkeiten von Eingangsgrößen wie U_PosErr, U_NegErr und SOH_C dynamisch bestimmt und die positive Ladung Q_i,Pos und negative maximale Ladung Q_i,Neg für jeden Anwendungsfall neu bestimmt.
Das elektrische Referenzspannungsniveau U_BalLevel der Batteriezellen des elektrischen Energiespeichers mit ausgeglichenen Ladezuständen aller Batteriezellen beträgt U_BalLevel = 3,7V. Dies entspricht einem Ladezustand von 50% aller Batteriezellen eines 48V-Energiespeichers.
Der Kapazitätsschätzfehler der Leerlaufspannungskurve OCV beträgt maximal ±4%. Dadurch kann zuverlässig eine Unsicherheit der Ladungsbestimmung berücksichtigt werden.
Vorteilhafterweise umfasst ein elektrischer Energiespeicher eine Mehrzahl von Batteriezellen, mindestens einen Spannungssensor sowie mindestens ein Mittel, insbesondere ein elektronisches Batteriemanagementsteuergerät, welche eingerichtet sind, die Schritte des erfindungsgemäßen Verfahrens durchzuführen.
Der elektrische Energiespeicher weist Entladewiderstände zum selektiven Entladen einzelner Batteriezellen auf. In Kombination mit einem Schaltelement können einzelne Batteriezellen gezielt über diesen ohmschen Widerstand entladen werden.
Vorteilhafterweise ist ein Computerprogramm vorgesehen, umfassend Befehle, die bewirken, dass der erfindungsgemäße elektrische Energiespeicher die Verfahrensschritte des erfindungsgemäßen Verfahrens ausführen kann.
Vorteilhafterweise ist ein maschinenlesbares Speichermedium vorgesehen, auf dem das Computerprogramm gespeichert ist.
Das erfindungsgemäße Verfahren findet vorteilhafterweise Verwendung in einem elektrischen Energiespeicher für Elektrofahrzeuge, Hybridfahrzeuge, Plug-In-Hybridfahrzeuge, Luftfahrzeuge, Pedelecs oder E-Bikes, für portable Einrichtungen zur Telekommunikation oder Datenverarbeitung, für elektrische Handwerkzeuge oder Küchenmaschinen, sowie in stationären Speichern zur Speicherung insbesondere regenerativ gewonnener elektrischer Energie.
Figurenliste
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert.
Es zeigen:

1 eine schematische Darstellung von Leerlaufspannungskurven eines elektrischen Energiespeichers; und
2 eine schematische Darstellung einer Berechnungsunsicherheit einer Ladungsbestimmung für eine auszugleichende elektrische Ladung.

Detaillierte Beschreibung der Ausführungsbeispiele
Gleiche Bezugszeichen bezeichnen in allen Figuren gleiche Vorrichtungskomponenten.
1 zeigt eine schematische Darstellung von Leerlaufspannungskurven 100 („OCV“) eines elektrischen Energiespeichers bei unterschiedlichen Alterungszuständen SOH_C (Beginn der Lebenszeit („BOL“) - Ende der Lebenszeit („EOL“)).

Bezugszeichen Alterungszustand [%]

101 95

102 90

103 85

104 80

105 75
Diese Kurven können beispielweise durch Alterungsversuche im Labor in Abhängigkeit des Batteriezelltyps und -chemie ermittelt werden. Alle Leerlaufspannungskurven schneiden sich bei 50% Ladezustand, was ungefähr 3,7 bei diesem Zelltyp entspricht. Dieser Ladezustand entspricht einem 48V Energiespeicher bzw. Energiespeichersystem mit ausgeglichenem Ladezustand aller Batteriezellen.
In einem Batteriemanagementsystem wird jeweils die Leerlaufspannungskurve für die Bestimmung der auszugleichenden Ladung verwendet, welche im Wesentlichen der geschätzten Kapazität entspricht (OCV(SOH_C)). Die Zellkapazität kann mit Methoden, die Stand der Technik sind ermittelt werden. Liegt die gemessene Zellkapazität zwischen zwei Leerlaufspannungskurven dann wird die entsprechende Leerlaufspannungskurve interpoliert.
Wenn der aktuell geschätzte oder maximale Kapazitätsschätzfehler bekannt ist, beispielsweise ±4%, so können die einhüllenden Leerlaufspannungskurven mit dem maximalen Kapazitätsschätzfehler ermittelt werden. Innerhalb dieser einhüllenden Leerlaufspannungskurven befindet sich die reale Leerlaufspannungskurve der Batteriezelle.
Die Berechnungsgenauigkeit der auszugleichenden Ladung ist abhängig von der Genauigkeit der modellierten Leerlaufspannung, von der Messgenauigkeit der Batteriezellspannungsmessung und von der Genauigkeit der modellierten Batteriezellspannung. Ist eine Batteriezelle vollständig relaxiert, dann ist der Fehler der modellierten Batteriezellspannung gleich 0, anderenfalls überlagert sich dieser Fehler mit der Messgenauigkeit der Zellspannungsmessung additiv.
Sollen alle Batteriezellen einen Ladungszustand von 3,7V in einem ausgeglichenen Ladezustand annehmen und beispielsweise wird eine Zellspannung von 3,7V gemessen, dann hat der Kapazitätsschätzfehler keinen Einfluss.
Weicht die gemessene Zellspannung zunehmend von der Referenzspannung (U_BalLevel = 3,7V ab, dann vergrößert sich der Einfluss des Kapazitätsschätzfehlers. Additiv überlagert sich der Spannungsmessfehler des Sensors und der Fehler der modellierten Batteriezellspannung zu dem Leerlaufspannungsfehler.
Durch das erfindungsgemäße Verfahren wird die Genauigkeit des Ladezustandsausgleich zwischen den Batteriezellen erhöht. Die Ladungen der elektrisch in Reihe geschalteten Batteriezellen werden besser ausgeglichen und damit wird die Kapazität und Leistungsfähigkeit des Energiespeichers erhöht.
Bei einem 48V-Energiespeicher werden die Batteriezellen auf einen Ziel-Ladezustand von 50% ausgeglichen. Dies bedeutet, dass Batteriezellen den Ladungszustand 50% gemeinsam durchlaufen. Durch die Erhöhung der Genauigkeit des Ladezustandsausgleich werden die minimalen und maximalen Spannungsgrenzen später erreicht, was zu einer Leistungssteigerung des elektrischen Energiespeichers führt.
Weiter wird die Anzahl an unnötigen Ladezustandsausgleichen („Pseudobalancing“) minimiert, was zur Erhöhung einer Lebensdauer des Energiespeichers und der Entladewiderstände führt.
2 zeigt eine schematische Darstellung einer Berechnungsunsicherheit einer Ladungsbestimmung für eine auszugleichende elektrische Ladung. Eine Kurve 201 zeigt den Q_Pos und eine Kurve 202 zeigt den Q_Neg abzüglich der korrekten auszugleichenden Ladung Q einer Batteriezelle. Für diese Berechnung wurde ein Kapazitätsschätzfehler von 3,5% mit einer Spannungsmessgenauigkeit des Spannungssensors von 3mV angenommen.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

CN 103020445 [0011]
CN 102231546 [0012]

Claims

Verfahren zum Ausgleichen von Ladezuständen eines elektrischen Energiespeichers mit einer Mehrzahl von Batteriezellen, umfassend folgende Schritte: a) Erfassen einer Spannungsgröße U_mess,i, die eine elektrische Spannung einer Batteriezelle repräsentiert; b) Bestimmen einer positiven maximalen elektrischen Ladung Q_i,Pos der Batteriezelle bezüglich eines elektrischen Referenzspannungsniveaus U_BalLevel, aller Batteriezellen des elektrischen Energiespeichers mit ausgeglichenen Ladezuständen gemäß $Q_{i, P o s} = O C V_{P o s E r r} (U_{m e s s, i} + U_{P o s E r r}) - O C V_{P o s E r r} (U_{B a l L e v e l}),$
wobei OCV_PosErr eine Leerlaufspannungskurve mit positivem Kapazitätsschätzfehler und U_PosErr eine Sensortoleranz der erfassten Spannungsgröße U_mess,i und einen modellierten positiven Batteriezellspannungsfehler repräsentiert; c) Bestimmen einer negativen maximalen elektrischen Ladung Q_i,Neg der Batteriezelle bezüglich eines elektrischen Referenzspannungsniveaus U_BalLevel, aller Batteriezellen des elektrischen Energiespeichers mit ausgeglichenen Ladezuständen gemäß $Q_{i, N e g} = O C V_{N e g E r r} (U_{m e s s, i} - U_{N e g E r r}) - O C V_{N e g E r r} (U_{B a l L e v e l}),$
wobei OCV_NegErr eine Leerlaufspannungskurve mit negativem Kapazitätsschätzfehler und U_NegErr eine Sensortoleranz der erfassten Spannungsgröße U_mess,i und einen modellierten negativen Batteriezellpannungsfehler repräsentiert; d) Bestimmen einer auszugleichenden elektrischen Ladung ΔQ_i der Batteriezelle gemäß $Δ Q_{i} = Q_{i} - Q_{m i n},$
wobei Q_i eine elektrische Ladung der Batteriezelle zum Referenzspannungsniveau U_BalLevel und Q_min einer minimalen elektrischen Ladung aller in einer Reihenschaltung befindlichen Batteriezellen zum Referenzspannungsniveau U_BalLevel, repräsentiert; e) Bestimmen eines Ladungsfehlers ΔQ_i,Err der auszugleichenden elektrischen Ladung ΔQ_i gemäß $Δ Q_{i, E r r} = Q_{i, P o s} - Q_{m i n, N e g},$
wobei Q_min,Neg eine elektrische Ladung Q_i,Neg der Batteriezelle mit der minimalen elektrischen Ladung Q_min repräsentiert; f) Bestimmen einer auszugleichenden elektrischen Ladung ΔQ_i,use, der Batteriezelle gemäß $Δ Q_{i, u s e} = Δ Q_{i} - W * Δ Q_{i, e r r},$
wobei W einen vorgebbaren Wichtungsfaktor repräsentiert; g) Berechnen einer Dauer t_i,bal zum Ausgleichen des Ladezustands der Batteriezelle auf Basis der auszugleichenden elektrischen Ladung AQ_i,use, wenn die auszugleichende elektrische Ladung ΔQ_i,use, einen vorgegebenen Schwellenwert überschreitet, gemäß $t_{i, b a l} = \frac{Δ Q_{i} * R_{B a l}}{U_{m e s s, i}},$
wobei R_Bal einen der Batteriezelle zugeordneten ohmschen Widerstand repräsentiert; h) Ausgleichen des Ladezustands der Batteriezelle für die Dauer t_i,bal
Verfahren nach Anspruch 1, wobei der komplette Ladungsfehler ΔQ_i,err von der auszugleichenden elektrischen Ladung ΔQ_i abgezogen wird, wenn der Wichtungsfaktor W den Wert 1 annimmt, und der Ladungsfehler ΔQ_i,err nicht berücksichtigt wird, wenn der Wichtungsfaktor W den Wert 0 annimmt.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Leerlaufspannungskurve, die Sensortoleranz und/oder die Kapazitätsschätzfehler zur Bestimmung der positiven maximalen Ladung Q_i,Pos und/oder negativen maximalen Ladung Q_i,Neg statisch und/oder dynamisch bestimmt werden.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das elektrische Referenzspannungsniveau U_BalLevel der Batteriezellen des elektrischen Energiespeichers mit ausgeglichenen Ladezuständen aller Batteriezellen U_BalLevel = 3,7V beträgt.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Kapazitätsschätzfehler der Leerlaufspannungskurve OCV maximal ±4% beträgt.
Elektrischer Energiespeicher, umfassend eine Mehrzahl von Batteriezellen, mindestens einen Spannungssensor sowie mindestens ein Mittel, insbesondere ein elektronisches Batteriemanagementsteuergerät, welche eingerichtet sind, die Schritte des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 5 durchzuführen.
Elektrischer Energiespeicher nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der elektrischer Energiespeicher Entladewiderstände zum selektiven Entladen einzelner Batteriezellen aufweist.
Computerprogramm, umfassend Befehle, die bewirken, dass der elektrische Energiespeicher nach einem der Ansprüche 6 bis 7 die Verfahrensschritte nach einem der Ansprüche 1 bis 5 ausführt.
Maschinenlesbares Speichermedium, auf dem das Computerprogramm nach Anspruch 8 gespeichert ist.
Verwendung eines Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 5 in einem elektrischen Energiespeicher nach einem der Ansprüche 6 bis 7 für Elektrofahrzeuge, Hybridfahrzeuge, Plug-In-Hybridfahrzeuge, Luftfahrzeuge, Pedelecs oder E-Bikes, für portable Einrichtungen zur Telekommunikation oder Datenverarbeitung, für elektrische Handwerkzeuge oder Küchenmaschinen, sowie in stationären Speichern zur Speicherung insbesondere regenerativ gewonnener elektrischer Energie.