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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben einer Energiespeicheranordnung, die einen Energiespeicher zur Zwischenspeicherung elektrischer Energie mit einer Vielzahl von Batteriezellen aufweist, wobei für jede der Batteriezellen Werte für jeweils wenigstens einen Zustandsparameter zu bestimmten Zeitpunkten ermittelt und zu Wertereihen zusammengefasst werden, die komprimiert an eine Zentralrechnereinrichtung übermittelt werden. Die Erfindung betrifft weiterhin eine entsprechende Energiespeicheranordnung.
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Aus dem Stand der Technik ist beispielsweise die Druckschrift
DE 10 2012 224 060 A1 bekannt. Diese beschreibt ein Verfahren zur Kompression von Messdaten für ein Batteriemanagementsystem. Die Messdaten werden vom Sensorsteuergerät an ein Hauptsteuergerät des Batteriemanagementsystems übertragen. In einem ersten Verfahrensschritt erfolgt die Übertragung einer Änderungsrate/Steigung von Messdaten zu Beginn der Messungen an das Hauptsteuergerät. In einem weiteren Verfahrensschritt erfolgt die Übertragung von Abweichungen der Messdaten von einer angenommenen Steigung. Schließlich erfolgt durch das Hauptsteuergerät eine verlustfreie Rekonstruktion korrekter Messwerte aus den Änderungsraten/Steigungen und den durch das Hauptsteuergerät empfangenen Abweichungen/Differenzen.
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Es ist Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren zum Betreiben einer Energiespeicheranordnung vorzuschlagen, welches gegenüber bekannten Verfahren Vorteile aufweist, insbesondere eine zuverlässige Übertragung von ermittelten Zustandsparametern an die Zentralrechnereinrichtung ermöglicht, bevorzugt auch über eine Kommunikationsverbindung mit einer geringen Datenrate und/oder über eine lediglich zeitweise zur Verfügung stehende Kommunikationsverbindung.
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Dies wird erfindungsgemäß mit einem Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1 erreicht. Dabei ist vorgesehen, dass bei dem Komprimieren zunächst eine Dimensionsreduzierung erfolgt und nachfolgend eine, insbesondere verlustfreie, weitere Komprimierung durchgeführt wird.
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Die Energiespeicheranordnung umfasst zumindest den Energiespeicher. Dieser dient zur Zwischenspeicherung von elektrischer Energie, welche zumindest zeitweise zum Betreiben eines elektrischen Verbrauchs herangezogen wird. Beispielsweise ist der Energiespeicher Bestandteil einer Antriebseinrichtung für ein Kraftfahrzeug und ist elektrisch mit einem Antriebaggregat verbunden, welches als elektrische Maschine vorliegt. Das Antriebsaggregat dient zumindest zeitweise dem Antreiben des Kraftfahrzeugs, insoweit also dem Bereitstellen eines auf das Antreiben gerichteten Antriebsdrehmoments. Zum Bereitstellen des Antriebsdrehmoments wird das Antriebsaggregat beziehungsweise die elektrische Maschine, welche auch als Traktionsmaschine bezeichnet werden kann, mit dem Energiespeicher entnommenen elektrischen Strom beaufschlagt.
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Zur Zwischenspeicherung der elektrischen Energie verfügt der Energiespeicher über die Vielzahl von Batteriezellen. Beispielsweise sind die Batteriezellen in einem gemeinsamen Batteriegehäuse des Energiespeichers angeordnet. Selbstverständlich können jedoch auch mehrere Batteriegehäuse vorliegen, in welchen jeweils wenigstens eine der Batteriezellen angeordnet ist. Besonders bevorzugt sind jeweils mehrere der Batteriezellen zu einem Batteriemodul zusammengefasst, welches in dem Batteriegehäuse vorliegt. Üblicherweise verfügt der Energiespeicher über mehrere derartiger Batteriemodule, welche jeweils mehrere elektrisch miteinander verschaltete Batteriezellen aufweisen und jeweils in dem Batteriegehäuse vorliegen. Die Batteriezellen liegen beispielsweise als Rundzellen, prismatische Batteriezellen oder als Pouch-Batteriezellen vor.
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Um einen sicheren Betrieb der Batteriezellen zu ermöglichen, werden für mehrere der Batteriezellen, insbesondere alle Batteriezellen, jeweils Werte für den wenigstens einen Zustandsparameter ermittelt. Als Zustandsparameter dient beispielsweise die Stromstärke des durch die jeweilige Batteriezelle fließenden elektrischen Stroms, die von der jeweiligen Batteriezelle zur Verfügung gestellte elektrische Spannung und/oder die momentane Temperatur der jeweiligen Batteriezelle. Zusätzlich oder alternativ wird als Zustandsparameter ein Ladestand (State of Charge), ein Batteriezustand (State of Health) und/oder ein Funktionszustand (State of Function) verwendet. Der Batteriezustand beschreibt beispielsweise eine Batteriealterung oder allgemein einen „Gesundheitszustand“ der Batteriezellen. Es kann vorgesehen sein, dass die Werte für genau einen der genannten Zustandsparameter erfasst werden. Besonders bevorzugt werden jedoch Werte für mehrere der Zustandsparameter, insbesondere für alle Zustandsparameter, ermittelt. Das Ermitteln der Werte erfolgt besonders bevorzugt durch Messen. Hierzu ist zumindest ein sprechender Sensor Bestandteil des Energiespeichers beziehungsweise der Energiespeicheranordnung.
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Je größer die Anzahl der Zustandsparameter, für welche Werte erfasst werden, und/oder je größer die Anzahl der Batteriezellen, für welche Werte erfasst werden, umso größer ist die Datenmenge, die bei dem Ermitteln der Werte anfällt. Zur Auswertung der Werte ist entsprechend eine erhebliche Rechenleistung notwendig. Um nicht den Energiespeicher mit einer Recheneinrichtung ausstatten zu müssen, welche die Auswertung vornehmen kann, ist es vorgesehen, die Werte an die Zentralrechnereinrichtung zu übermitteln. Der Energiespeicher verfügt insoweit über eine Kommunikationseinrichtung zur Herstellung der Kommunikationsverbindung zu der Zentralrechnereinrichtung. Nach dem Herstellen der Kommunikationsverbindung werden über diese die ermittelten Werte an die Zentralrechnereinrichtung übertragen.
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Es sei ausdrücklich darauf hingewiesen, dass die Zentralrechnereinrichtung Bestandteil der Energiespeicheranordnung sein kann, jedoch nicht sein muss. Die Zentralrechnereinrichtung ist also lediglich optionaler Bestandteil der Energiespeicheranordnung. Von Bedeutung ist zunächst lediglich, dass die Werte für die mehreren der Batteriezellen ermittelt werden und übertragen werden können, nämlich mittels der Kommunikationseinrichtung, insbesondere über die Kommunikationsverbindung. Die Zentralrechnereinrichtung kann grundsätzlich ein lokales Steuergerät sein, welches beispielsweise bezüglich des Energiespeichers ortsfest angeordnet ist. Bevorzugt sind sowohl der Energiespeicher als auch das Steuergerät Bestandteil eines Kraftfahrzeugs, befinden sich also an Bord des Kraftfahrzeugs.
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Besonders bevorzugt ist es jedoch vorgesehen, dass die Zentralrechenreinrichtung eine entferne Zentralrechnereinrichtung ist, wobei der Energiespeicher relativ zu der Zentralrechnereinrichtung beweglich ist. Beispielsweise ist die Zentralrechnereinrichtung ortsfest in einem Gebäude angeordnet, wohingegen der Energiespeicher Bestandteil des Kraftfahrzeugs ist. Im Rahmen einer solchen entfernten Zentralrechnereinrichtung kann eine deutlich größere Rechenleistung vorgehalten werden als im Rahmen des Steuergeräts an Bord des Kraftfahrzeugs.
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Insbesondere bei der Ausgestaltung der Zentralrechnereinrichtung als entfernte Zentralrechnereinrichtung weist die Kommunikationsverbindung zwischen dem Energiespeicher und der Zentralrechnereinrichtung nicht notwendigerweise eine Bandbreite auf, welche zum Übertragen der ermittelten Werte in unkomprimierter Form in Echtzeit ausreicht. Hierunter ist zu verstehen, dass die Werte nicht genauso schnell übertragen werden können, wie sie in dem Energiespeicher anfallen, beispielsweise gemessen werden. Zusätzlich ist die Kommunikationsverbindung nicht zwingenderweise permanent verfügbar, sondern steht insbesondere lediglich zeitweise zur Verfügung. Aus diesem Grund ist es vorgesehen, die Werte komprimiert zu übermitteln.
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Zunächst werden die Werte für den wenigstens einen Zustandsparameter für mehrere der Batteriezellen ermittelt, beispielsweise gemessen. Dies erfolgt in wenigstens einem bestimmten Zeitpunkt, insbesondere zu bestimmten Zeitpunkten, sodass nachfolgend für den Zustandsparameter beziehungsweise jeden der Zustandsparameter für den wenigstens einen Zeitpunkt oder für jeden der Zeitpunkte jeweils ein Wert für jede der mehreren der Batteriezellen vorliegt. Die Werte werden zu Wertereihen zusammengefasst, wobei jeder der Wertereihen die Werte für eine der Batteriezellen und den Zustandsparameter beziehungsweise einen der Zustandsparameter über mehrere Zeitpunkte hinweg enthält.
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Es liegen also ebenso viele Wertereihen vor wie Batteriezellen, für welche die Werte erfasst werden, multipliziert mit der Anzahl der Zustandsparameter. In anderen Worten ergibt sich die Anzahl der Wertereihen aus der Anzahl der mehreren Batteriezellen multipliziert mit der Anzahl der Zustandsparameter. Jede der Wertereihen enthält einen Wert beziehungsweise Werte für den wenigstens einen bestimmten Zeitpunkt beziehungsweise für die bestimmten Zeitpunkte. Beispielsweise ist es vorgesehen, in dem bestimmten Zeitpunkt beziehungsweise in einem der bestimmten Zeitpunkte die Werte für die mehreren der Batteriezellen und für den wenigstens einen Zustandsparameter zu erfassen.
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Die erfassten Werte werden den Wertereihen hinzugefügt. Die Wertereihen werden bevorzugt übermittelt, sobald die Kommunikationsverbindung zur Verfügung steht. Es kann also vorgesehen sein, die Wertereihen bereits dann zu übertragen, wenn jede der Wertereihen lediglich genau einen Wert enthält. Es kann jedoch auch vorgesehen sein, bei verfügbarer Kommunikationsverbindung das Übertragen erst dann vorzunehmen, wenn jede der Wertereihen mehrere Werte enthält. Beispielsweise erfolgt das Übertragen periodisch.
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Steht hingegen die Kommunikationsverbindung nicht zur Verfügung, so werden die Wertereigen so lange um die ermittelten Werte ergänzt, welche beispielsweise periodisch erfasst werden, bis die Kommunikationsverbindung wieder verfügbar ist. Ist dies der Fall, so werden die nunmehr jeweils mehrere Werte umfassenden Wertereihen übermittelt. In jedem Fall erfolgt jedoch das Übermitteln in komprimierter Form, um mit einer möglichst geringen Bandbreite auszukommen.
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Um eine hinreichende Komprimierung zu erzielen, erfolgt das Komprimieren auf bestimmte Art und Weise. So wird nämlich zunächst die Dimensionsreduzierung durchgeführt. An diese schließt sich die, bevorzugt verlustfreie, weitere Komprimierung an. Die Dimensionsreduzierung kann auch als Dimensionsreduktion bezeichnet werden. Unter der Dimensionsreduzierung ist zu verstehen, dass die Anzahl der Werte pro Zeitpunkt reduziert werden, sodass auch die Anzahl der Wertereihen verringert wird. Das bedeutet, dass die für den bestimmten Zeitpunkt oder genau einen der bestimmten Zeitpunkte vorliegende Werte zusammengefasst werden.
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Die Dimensionsreduzierung erfolgt derart, dass nach dem Übermitteln der komprimierten Wertereihen an die Zentralrechnereinrichtung diese von der Zentralrechnereinrichtung rekonstruiert werden können. Üblicherweise erfolgt die Dimensionsreduzierung verlustbehaftet. Die Dimensionsreduzierung wird jedoch bevorzugt derart ausgeführt, dass der Genauigkeitsverlust, welcher durch die Dimensionsreduzierung auftritt, hinreichend gering ist. Die Dimensionsreduzierung lässt sich für die im Rahmen des Energiespeichers ermittelten Werte besonders vorteilhaft vornehmen, weil die Werte in diesem Einsatzgebiet üblicherweise eine hohe Redundanz aufweisen, sodass eine Dimensionsreduzierung unter Einhaltung einer hinreichend hohen Genauigkeit oder sogar verlustfrei durchführbar ist.
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Die komprimiert an die Zentralrechnereinrichtung übermittelten Wertereihen werden von der Zentralrechnereinrichtung zunächst entkomprimiert. Anschließend werden die Wertereihen ausgewertet. Beispielsweise wird für jede der Batteriezellen eine Kapazität, eine Restlebensdauer oder dergleichen ermittelt. Bevorzugt bestimmt die Zentralrechnereinrichtung für jede der Batteriezellen einen Betriebsparameter, mit welchem die Batteriezelle zu betreiben ist. Der Betriebsparameter ist bevorzugt derart gewählt, dass eine zu erwartende Lebensdauer der jeweiligen Batteriezelle maximal ist.
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Der Betriebsparameter ist beispielsweise ein Maximalladezustand, bis zu welchem die Batteriezelle maximal aufgeladen wird, eine maximale Ladestromstärke oder eine minimale Ladestromstärke. Der Betriebsparameter wird nachfolgend von der Zentralrechnereinrichtung an den Energiespeicher übermittelt und anschließend zum Betreiben des Energiespeichers beziehungsweise seiner Batteriezellen herangezogen.
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Die beschriebene Vorgehensweise für das Betreiben der Energiespeicheranordnung beziehungsweise des Energiespeichers hat den Vorteil, dass trotz der hohen Anzahl an Werten für mehrere Zeitpunkte ein zuverlässiges und rasches Übertragen an die Zentralrechnereinrichtung erfolgen kann. Durch die Verringerung des zu übertragenen Datenvolumens mithilfe des Komprimierens wird Energie eingespart, weil eine geringere Datenmenge übertragen werden muss. Zudem werden Datenübertragungskosten minimiert. Auch ist stets ein zuverlässiges Übertragen der Wertereihen sichergestellt, weil auf Empfängerseite, also auf Seiten der Zentralrechnereinrichtung, lediglich eine geringere Speichermenge zum Ablegen der Daten benötigt wird.
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Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass bei der Dimensionsreduzierung eine Reduzierung der Anzahl der Werte für den zumindest einen Zeitpunkt, insbesondere für jeden von mehreren Zeitpunkten erfolgt, sodass sich eine reduzierte Anzahl an Werten und/oder Wertereihen ergibt. Die Dimensionsreduzierung wird insbesondere für die Werte durchgeführt, die zu dem bestimmten Zeitpunkt vorliegen. Liegen mehrere Zeitpunkte vor, so wird die Dimensionsreduzierung bevorzugt für jeden dieser Zeitpunkte separat vorgenommen, sodass sich für jeden der Zeitpunkte eine von den anderen Zeitpunkten unabhängige Dimensionsreduzierung ergibt.
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Es kann also der Fall auftreten, dass zu unterschiedlichen Zeitpunkten unterschiedliche Anzahlen an Wertereihen vorliegen. Besonders bevorzugt erfolgt die Dimensionsreduzierung jedoch derart, dass sich über alle Zeitpunkte hinweg dieselbe Anzahl an Wertereihen ergibt. Mithilfe der Dimensionsreduzierung wird die Anzahl der Werte beziehungsweise der Wertereihen reduziert. Die Dimensionsreduzierung erfolgt also insbesondere für die Werte beziehungsweise Wertereihen, nämlich für den bestimmten Zeitpunkt oder für jeden der bestimmten Zeitpunkte. Die weitere Komprimierung hingegen erfolgt über die Zeitpunkte hinweg, nämlich bevorzugt für jede der Wertereihen separat. Mithilfe der Dimensionsreduzierung wird also zunächst die Anzahl der Wertereihen reduziert. Anschließend wird jede der Wertereihen separat mit der weiteren Komprimierung beaufschlagt und anschließend übertragen. Hieraus ergibt sich eine besonders geringe zu übertragende Datenmenge.
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Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass bei der Dimensionsreduzierung eine Faktorenanalyse oder eine Hauptkomponentenanalyse durchgeführt wird. Sowohl die Faktorenanalyse als auch die Hauptkomponentenanalyse bewirken eine deutliche Reduktion der Anzahl der Werte beziehungsweise der Wertereihen. Sie ermöglichen insoweit eine drastische Reduktion der Datenmenge bei gleichzeitig geringem Verlust. Unter Umständen ermöglichen sie sogar eine verlustfreie Reduzierung der Anzahl der Werte beziehungsweise Wertereihen. Grundsätzlich kann natürlich eine beliebige Methode bei der Dimensionsreduzierung herangezogen werden. Lediglich beispielsweise wird die Faktorenanalyse (ICA) oder die Hauptkomponentenanalyse (PCA) verwendet. Alternativ ist eine der folgenden Methoden realisiert: Isomap, Kernel PCA, Latent semantic analysis, Partial least squares, Multifactor dimensionality reduction, Nonlinear dimensionality reduction, Multilinear PCA, Multilinear subspace learning, Semidefinite embedding und Autoencoder. Hierdurch wird eine hohe Qualität der übermittelten Wertereihen sichergestellt.
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Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass die Dimensionsreduzierung derart durchgeführt wird, dass eine Reduzierung der Anzahl an Werten auf höchstens 20 %, höchstens 15 % oder höchstens 10 % der vor der Reduzierung vorliegenden Anzahl an Werten erfolgt. Liegen also beispielsweise vor der Dimensionsreduzierung Werte für eine bestimmte Anzahl an Batteriezellen und/oder eine bestimmte Anzahl an Zustandsparametern vor, so ergibt sich die Anzahl der Werte aus einer Multiplikation der Anzahl der Batteriezellen und der Anzahl der Zustandsparameter. Diese Anzahl soll auf eine Anzahl reduziert werden, welche höchstens einem der genannten Werte entspricht. Entsprechend wird eine drastische Reduzierung der zu übertragenen Datenmenge umgesetzt.
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Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass die Komprimierung auf die reduzierte Anzahl an Werten und/oder Wertereihen angewandt wird. Die nach der Dimensionsreduzierung vorzunehmende weitere Komprimierung wird also erst auf die bereits dimensionsreduzierten Werte beziehungsweise Wertereihen durchgeführt. Die Werte beziehungsweise Wertereihen, welche der Dimensionsreduzierung unterworfen wurden, sind üblicherweise besonders gut verlustfrei oder zumindest nahezu verlustfrei komprimierbar, sodass sich auch in diesem Schritt eine deutliche weitere Reduzierung der zu übertragenen Datenmenge ergibt.
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Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass die Komprimierung mittels einer Wörterbuchkompression und/oder einer Entropiekompression erfolgt. Sowohl die Wörterbuchkompression als auch die Entropiekompression sind einfach und mit geringer Rechenleistung umsetzbar. Beispielsweise ist es vorgesehen, lediglich die Wörterbuchkompression oder die Entropiekompression anzuwenden. Besonders bevorzugt werden die beiden Verfahren jedoch kombiniert, um eine besonders deutlichere Reduzierung der zu übertragenen Datenmenge zu erzielen.
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Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass der Energiespeicher mit wenigstens einem von der Zentralrechnereinrichtung berechneten und an den Energiespeicher übermittelten Betriebsparameter betrieben wird. Vorstehend wurde bereits darauf hingewiesen, dass die Zentralrechnereinrichtung aus den an sie übermittelten komprimierten Wertereihen den Betriebsparameter berechnet. Insbesondere erfolgt hierzu zunächst ein Entkomprimieren der Wertereihen, wobei zunächst die weitere Komprimierung rückgängig gemacht wird und anschließend die Dimensionsreduzierung aufgehoben wird. Nach dem Entkomprimieren liegen also ebenso viele Werte beziehungsweise Wertereihen vor wie vor der Dimensionsreduzierung und der weiteren Komprimierung.
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Bevorzugt wird für jede der Batteriezellen, für welche die Werte ermittelt wurden, jeweils ein Betriebsparameter berechnet. Die berechneten Betriebsparameter werden nachfolgend von der Zentralrechnereinrichtung an den Energiespeicher übermittelt und nachfolgend zum Betreiben des Energiespeichers beziehungsweise der jeweiligen Batteriezellen herangezogen. Hieraus resultiert ein zuverlässiger Betrieb des Energiespeichers mit optimalen Betriebsparametern.
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Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass die Zentralrechnereinrichtung die übermittelten komprimierten Wertereihen entkomprimiert und aus den entkomprimierten Wertereihen den Betriebsparameter berechnet. Hierauf wurde bereits hingewiesen. Unter dem Entkomprimieren der Wertereihen ist zu verstehen, dass zunächst die weitere Komprimierung und anschließend die Dimensionsreduzierung rückgängig gemacht werden. Aus den komprimierten Wertereihen werden also die vor der Dimensionsreduzierung vorliegenden Wertereihen rekonstruiert. Dies ermöglicht ein besonders präzises Berechnen des Betriebsparameters.
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Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass das Übermitteln der Wertereihen an die Zentralrechnereinrichtung drahtlos erfolgt. Es ist insoweit keine kabelgebundene Verbindung zwischen der Zentralrechnereinrichtung und dem Energiespeicher vorgesehen. Vielmehr wird die Kommunikationsverbindung, über welche die Wertereihen übermittelt werden, drahtlos aufgebaut. Hierzu wird eine geeignete Technik herangezogen. Beispielsweise erfolgt das drahtlose Übermitteln über Mobilfunk, WLAN, Kurzstreckenfunk oder dergleichen. Bei dem drahtlosen Übermitteln zeigen sich die Vorteile des auf die beschriebene Art und Weise durchgeführten Komprimierens besonders deutlich.
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Die Erfindung betrifft weiterhin eine Energiespeicheranordnung, insbesondere zur Durchführung des Verfahrens gemäß den Ausführungen im Rahmen dieser Beschreibung, mit einem Energiespeicher zur Zwischenspeicherung elektrischer Energie mit einer Vielzahl von Batteriezellen, wobei die Energiespeicheranordnung dazu vorgesehen und ausgebildet ist, für mehrere der Batteriezellen Werte für jeweils wenigstens einen Zustandsparameter zu wenigstens einem bestimmten Zeitpunkt zu ermitteln und zu Wertereihen zusammenzufassen, die komprimiert an eine Zentralrechnereinrichtung übermittelt werden. Dabei ist die Energiespeicheranordnung zudem dazu vorgesehen und ausgebildet, bei dem Komprimieren zunächst eine Dimensionsreduzierung und nachfolgend eine weitere Komprimierung durchzuführen.
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Auf die Vorteile einer derartigen Ausgestaltung der Energiespeicheranordnung beziehungsweise einer derartigen Vorgehensweise wurde bereits hingewiesen. Sowohl die Energiespeicheranordnung als auch das Verfahren zu ihrem Betreiben können gemäß den Ausführungen im Rahmen dieser Beschreibung weitergebildet sein, sodass insoweit auf diese verwiesen wird.
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Die Erfindung wird nachfolgend anhand der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert, ohne das eine Beschränkung der Erfindung erfolgt. Dabei zeigt:
- 1 eine schematische Darstellung einer Energiespeicheranordnung, die über einen an Bord eines Kraftfahrzeugs angeordneten Energiespeicher sowie eine optionale Zentralrechnereinrichtung verfügt, sowie
- 2 eine schematische Darstellung eines Verfahrens zum Betreiben der Energiespeicheranordnung.
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Die 1 zeigt eine schematische Darstellung einer Energiespeicheranordnung 1, die einen an Bord eines Kraftfahrzeugs 2 angeordneten Energiespeicher 3 aufweist. Der Energiespeicher 3 dient zum Zwischenspeichern von elektrischer Energie, wobei die in dem Energiespeicher 3 zwischengespeicherte elektrische Energie zumindest zeitweise zum Betreiben eines Traktionsantriebs des Kraftfahrzeugs 2 herangezogen wird. Der Energiespeicher 3 umfasst eine Vielzahl von Batteriezellen. Für zumindest einige dieser Batteriezellen werden Werte für jeweils wenigstens einen Zustandsparameter der entsprechenden Batteriezelle erfasst. Hierzu verfügt der Energiespeicher 3 über entsprechende Sensoren. Optional kann der Energiespeicher 3 eine Recheneinheit zum Ansteuern und/oder Auslesen der Sensoren aufweisen.
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Für jede der Batteriezellen liegt also zu einem bestimmten Zeitpunkt wenigstens ein Wert 4 für den Zustandsparameter vor. Bevorzugt werden jedoch für jede der Batteriezellen mehrere Werte 4 zu jedem bestimmten Zeitpunkt erfasst, wobei jeder Wert einem von mehreren Zustandsparametern zugeordnet ist. Die ermittelten Werte 4 werden zu Wertereihen 5 zusammengefasst, wobei jede Wertereihe 5 die Werte 4 für den bestimmten Zeitpunkt oder die bestimmten Zeitpunkte umfasst. Jede Wertereihe 5 setzt sich also aus den Werten 4 für alle Zeitpunkte zusammen, für welche die Werte 4 vorliegen.
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Die Wertereihen 5 werden anschließend komprimiert und an eine Zentralrechnereinrichtung 6 übermittelt. Die Zentralrechnereinrichtung 6 ist optional Bestandteil der Energiespeicheranordnung 1. In der Zentralrechnereinrichtung 6 werden die Wertereihen 5 wieder entkomprimiert und zur Berechnung eines Betriebsparameters herangezogen. Bevorzugt wird für jede der Batteriezellen, für welche Werte ermittelt wurden, jeweils ein solcher Betriebsparameter bestimmt. Der Betriebsparameter beziehungsweise die Betriebsparameter werden nachfolgend von der Zentralrechnereinrichtung 6 erneut an das Kraftfahrzeug 2 beziehungsweise dem Energiespeicher 3 übertragen und nachfolgend zum Betreiben des Energiespeichers 3 herangezogen.
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Die 2 zeigt äußerst schematisch ein Verfahren, welches zum Komprimieren der Werte 4 beziehungsweise der Wertereihen 5 herangezogen wird. Jedes der gezeigten Kästchen symbolisiert einen Wert 4, von welchen hier lediglich einige beispielhaft gekennzeichnet sind. Jeweils mehrere der Werte 4 liegen zu einem bestimmten Zeitpunkt 7 vor, von welchen wiederum lediglich einige beispielhaft gekennzeichnet sind. Die Werte 4 sind jeweils über alle Zeitpunkte 7 zu den Wertereihen 5 zusammengefasst. Auch von diesen sind lediglich einige beispielhaft gekennzeichnet.
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Die Werte 4 beziehungsweise die Wertereihen 5 werden nun einer Dimensionsreduzierung unterzogen. Diese ist durch den Pfeil 8 angedeutet. Die Dimensionsreduzierung dient einer Reduzierung der Anzahl der Werte 4 beziehungsweise der Wertereihen 5 zu jedem der Zeitpunkte 7. Es ist deutlich zu erkennen, dass aus der Dimensionsreduzierung eine Reduzierung der Anzahl der Wertereihen 5 resultiert, wohingegen die Anzahl der Zeitpunkte 7 gleich bleibt.
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Um die Werte 4 weiter zu komprimieren, wird nach der Dimensionsreduzierung eine weitere Komprimierung durchgeführt, die bevorzugt verlustfrei ist. Diese ist durch den Pfeil 9 angedeutet. Die weitere Komprimierung bewirkt eine Reduzierung der Anzahl der Zeitpunkte 7, wie eine Anzahl der Reduzierung der Wertereihen 5. Letztere bleibt vielmehr konstant. Mithilfe der weiteren Komprimierung kann die Datenmenge, welche an die Zentralrechnereinrichtung 6 übertragen werden soll, weiter verringert werden. Nach dem weiteren Komprimieren werden die Werte 4 beziehungsweise die komprimierten Wertereihen 5 an die Zentralrechnereinrichtung 6 übertragen.
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Die beschriebene Vorgehensweise hat insgesamt den Vorteil, dass trotz der zahlreichen erfassten Werte 4 die an die Zentralrechnereinrichtung 6 zu übertragene Datenmenge vergleichsweise gering ist. Insbesondere ist eine Reduzierung der Datenmenge auf höchstens 0,5 %, höchstens 1 %, höchstens 2 % oder höchstens 2,5 % vorgesehen. Hierdurch können Kosten für eine Kommunikationsverbindung, über welche das Übertragen der Werte 4 erfolgt, deutlich reduziert werden. Auch können die Werte 4 innerhalb einer kürzeren Zeit übertragen werden, sodass ein permanentes Bestehen der Kommunikationsverbindung nicht erforderlich ist.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Energiespeicheranordnung
- 2
- Kraftfahrzeug
- 3
- Energiespeicher
- 4
- Wert
- 5
- Wertereihe
- 6
- Zentralrechnereinrichtung
- 7
- Zeitpunkt
- 8
- Pfeil
- 9
- Pfeil
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102012224060 A1 [0002]
