DE102020126358A1

DE102020126358A1 - Verwaltungssystem mit überwachungssteuerung für wiederaufladbare energiespeichervorrichtung in elektrofahrzeugen

Info

Publication number: DE102020126358A1
Application number: DE102020126358.9A
Authority: DE
Inventors: Yue-Yun Wang; Lei Hao; Brian J. Koch; Jeffrey S. Piasecki; Garrett M. Seeman
Original assignee: GM Global Technology Operations LLC
Current assignee: GM Global Technology Operations LLC
Priority date: 2019-11-06
Filing date: 2020-10-08
Publication date: 2021-05-06
Also published as: US20210129706A1; CN112786980A; US11225169B2

Abstract

Ein Verwaltungssystem für eine wiederaufladbare Energiespeichervorrichtung in einem Elektrofahrzeug und entsprechendes Verfahren wird offenbart. Die wiederaufladbare Energiespeichervorrichtung hat ein oder mehrere Batteriepackungen, die jeweils eine Vielzahl von Modulen mit einer oder mehreren entsprechenden Zellen aufweisen. Eine entsprechende Modulverwaltungseinheit ist über entsprechende Mikroschaltungen in jedes der mehreren Module eingebettet und so konfiguriert, dass sie einen oder mehrere lokale Parameter bestimmt. Eine Überwachungssteuerung ist für eine Zwei-Wege-Kommunikation mit der jeweiligen Modulverwaltungseinheit konfiguriert. Die Überwachungssteuerung ist so konfiguriert, dass sie die lokalen Parameter empfängt, einen oder mehrere globale Packungsparameter bestimmt, die zum Teil auf den lokalen Parametern basieren, und die globalen Packungsparameter zurück an die jeweilige Verwaltungseinheit überträgt. Die Überwachungssteuerung ist so konfiguriert, dass sie den Betrieb der wiederaufladbaren Energiespeichervorrichtung teilweise auf der Grundlage der globalen Packungsparameter und der lokalen Parameter steuert.

Description

EINLEITUNG
Die vorliegende Offenbarung bezieht sich auf ein Verwaltungssystem für eine wiederaufladbare Energiespeichervorrichtung in einem Elektrofahrzeug und ein Verfahren zum Steuern der wiederaufladbaren Energiespeichervorrichtung. Die Verwendung mobiler Plattformen, die eine wiederaufladbare Energiequelle sowohl als ausschließliche als auch als nicht-ausschließliche Energiequelle nutzen, hat in den letzten Jahren stark zugenommen. Eine wiederaufladbares Energiespeichervorrichtung mit Batteriepackungen kann elektrochemische Energie speichern und bei Bedarf während einer bestimmten Betriebsart abgeben. Die elektrochemische Energie kann zum Antrieb, zum Heizen oder Kühlen eines Kabinenraums, zum Antrieb von Fahrzeugzubehör und für andere Zwecke verwendet werden. Die verschiedenen Zellen in den Batteriepackungen können durch unterschiedliche Leistung, Ladezustand und Kapazitätsraten gekennzeichnet sein.
BESCHREIBUNG
Offenbart sind ein Verwaltungssystem für eine wiederaufladbare Energiespeichervorrichtung in einem Elektrofahrzeug und ein Verfahren zum Steuern der wiederaufladbaren Energiespeichervorrichtung. Die wiederaufladbare Energiespeichervorrichtung hat ein oder mehrere Batteriepackungen. Die Batteriepackungen haben jeweils eine Vielzahl von Modulen mit einer oder mehreren entsprechenden Zellen. Jeweilige Modulverwaltungseinheiten sind durch entsprechende Mikroschaltungen in jedem der Vielzahl von Modulen eingebettet. Die jeweiligen Modulverwaltungseinheiten sind so konfiguriert, dass sie einen oder mehrere lokale Parameter bestimmen, die sich auf das Modul als Ganzes oder auf die jeweiligen Zellen einzeln im Modul beziehen können.
Das Verwaltungssystem zeichnet sich durch eine verteilte Architektur und eine funktionale Aufteilung zwischen den jeweiligen Modulverwaltungseinheiten und der Überwachungssteuerung aus. Die Überwachungssteuerung ist so konfiguriert, dass sie den einen oder mehrere lokale Parameter empfängt, einen oder mehrere globale Packungsparameter bestimmt, die teilweise auf dem einen oder den mehreren lokalen Parametern basieren, und den einen oder die mehreren globalen Packungsparameter an die jeweilige Verwaltungseinheit zurücksendet. Die jeweilige Modulverwaltungseinheit überwacht und verwaltet den Betrieb einzelner Zellen auf der Grundlage der empfangenen globalen Packungsparameter, um die gewünschte Packungsleistung zu erzielen und die Batterielebensdauer zu maximieren. Die Überwachungssteuerung ist so konfiguriert, dass sie den Betrieb des wiederaufladbaren Energiespeichers teilweise auf der Grundlage des einen oder der mehreren globalen Packungsparameter und eines oder mehrerer lokaler Parameter steuert.
In einem Beispiel ist ein Packungskommunikator so konfiguriert, dass er drahtlos mit der entsprechenden M Modulverwaltungseinheit verbunden ist, wobei der Packungskommunikator über mindestens einen Kommunikations-BUS mit der Überwachungssteuerung verbunden ist. Die Batteriepackungen können eine erste Batteriepackung und eine zweite Batteriepackung enthalten. In einem anderen Beispiel ist ein gemeinsam genutzter Kommunikationsbus so konfiguriert, dass er eine direkte Kommunikation zwischen der Überwachungssteuerung, den jeweiligen Modulverwaltungseinheiten in der ersten Batteriepackung und den jeweiligen Modulverwaltungseinheiten in der zweiten Batteriepackung ermöglicht.
Das Verwaltungssystem kann mindestens zwei Packungssensoren umfassen. Die Packungssensoren können so konfiguriert werden, dass sie die Packungsspannung und den Packungsstrom der Batteriepackung messen bzw. an die Überwachungssteuerung übertragen. Die Packungssensoren können so konfiguriert werden, dass sie die jeweiligen Temperaturen der Batteriepackungen bestimmen. Die mehreren Module können so konfiguriert werden, dass sie mehrere Sensoranordnungen enthalten, um die Spannung der einzelnen Zelle zu messen und eine entsprechende Modulspannung auf der Grundlage der Messungen der mehreren Sensoranordnungen zu bestimmen. Wenn eine Differenz zwischen der Summe der jeweiligen Modulspannungen und der Packungsspannung über einem vorgegebenen Schwellenwert liegt, kann die Überwachungssteuerung so konfiguriert werden, dass sie bestimmt, ob eine Unregelmäßigkeit in mindestens einer der jeweiligen Modulspannung und der Packungsspannung vorliegt, basierend teilweise auf einem Fehlererkennungsmodul, das von der Überwachungssteuerung selektiv ausgeführt werden kann.
Wenn die Differenz zwischen der Summe der jeweiligen Modulspannungen und der Packungsspannung über dem vorgegebenen Schwellenwert liegt und die Unregelmäßigkeit in der Packungsspannung vorliegt, ist die Überwachungssteuerung so konfiguriert, dass sie einen Wert der Packungsspannung als Summe der jeweiligen Modulspannung zurücksetzt. Wenn die Differenz zwischen der Summe der jeweiligen Modulspannungen und der Packungsspannung über dem vorbestimmten Schwellenwert liegt und die Unregelmäßigkeit in der jeweiligen Modulspannung vorliegt, ist die Überwachungssteuerung so konfiguriert, dass sie eine Warnung sendet und/oder eine Leistungsbewertung der Batteriepackungen herabsetzt.
Die lokalen Parameter können einen jeweiligen Zellenladezustand, einen jeweiligen Zellengesundheitszustand, wenn mindestens eine der jeweiligen Zellen einen vordefinierten Schwachzell-Schwellenwert erreicht, einen Modulladezustand, eine Modulkapazität, eine zulässige Modulspannungsgrenze, eine zulässige Modulstromgrenze und eine zulässige Modultemperaturgrenze umfassen. Die globalen Packungsparameter können eine Leistungsabschätzung für das eine oder mehrere Batteriepackungen und ein Zellausgleichsziel umfassen. Die globalen Packungsparameter können einen Packungsladezustand, eine Packungskapazität und eine Schwachzellzustands-Gesundheitsüberwachungsfunktion umfassen, die vorhersagen kann, wie viel Energie in der mindestens einen Batteriepackung verbleibt und/oder wie weit das Elektrofahrzeug noch fahren kann.
In einem Beispiel bestimmt die jeweilige Modulverwaltungseinheit eine entsprechende Stromgrenze (I_mi, wobei i ein Modulindex ist. Der Überwachungssteuerung erhält eine zulässige Packungsstromgrenze (I_pL) als Minimum der jeweiligen aktuellen Grenzen [I_pL = min(I_m1, I_m2, ... I_mn)], wobei n eine Menge der Vielzahl von Modulen in jedem der einen oder mehreren Batteriepackungen ist. Die Überwachungssteuerung ist so konfiguriert, dass sie eine Gesamtleistung (P_wp) an einem oder mehreren Zeithorizonten (z. B. bei 0,1, 2 und 10 Sekunden) der mindestens einen Batteriepackung als Summierung der jeweiligen Modulleistungen (P_mi) bestimmt, so dass [P_wp = P_m1 + P_m2 + ... + P_mn], wobei die jeweiligen Modulleistungen (P_mi) auf der Grundlage der empfangenen Packungsstromgrenze bestimmt werden.
In einem anderen Beispiel bestimmt die jeweilige Modulverwaltungseinheit einen jeweiligen maximalen Modulladezustand (SOC(M_i)_max =max(SOC(C_j), j= 1,2..k), wobei i ein Modulindex und k eine Menge der jeweiligen Zellen ist. Die jeweilige Modulverwaltungseinheit bestimmt einen jeweiligen minimalen Modulladezustand (SOC(M_i)_min=min(SOC(C_j)), j= 1,2..k). Die globalen Packungsparameter können einen maximalen Packungsladezustand umfassen (SOC_max=max (SOC(M_i)_max), i=1,2..n), wobei n eine Menge der Vielzahl von Modulen ist, einen minimalen Packungsladezustand (SOC_min= min (SOC(M_i)_min), i=1,2..n) und einen Zielpackungsladezustand für die mindestens eine Batteriepackung. Der Zielpackungsladezustand wird bestimmt als: $S O C_{t a r g e t} = \frac{1}{2} (S O C_{m a x} - S O C_{m i n})$
und wird an die jeweilige Modulverwaltungseinheit zurückgesendet. Die jeweilige Modulverwaltungseinheit kann so konfiguriert werden, dass sie den Zellenausgleich (für die jeweiligen Zellen in ihrem eigenen Modul) auf der Grundlage des Zielpackungsladezustands (SOC_target) durchführt.
In einem anderen Beispiel umfasst die Vielzahl der Module mindestens vier Module. Die lokalen Parameter können einen entsprechenden Modulladezustand umfassen. Die globalen Packungsparameter können einen Echtzeit-Packungsladezustand umfassen, der als der minimale Modulladezustand unter der Vielzahl von Modulen definiert ist, oder als gleitender Durchschnitt der drei niedrigsten Werte des jeweiligen Modulladezustands, wenn die drei niedrigsten Werte innerhalb eines vorgegebenen Bereichs liegen, d.h. keiner von ihnen stark vom Rest abweicht. Die lokalen Parameter können eine entsprechende Modulkapazität beinhalten. Die globalen Packungsparameter können eine Packungskapazität umfassen, die als die minimale Modulkapazität unter der Vielzahl von Modulen oder als Mittelwert der drei niedrigsten Werte der jeweiligen Modulkapazität definiert ist, wenn die drei niedrigsten Werte innerhalb eines vorgegebenen Bereichs liegen, d.h. keiner von ihnen stark vom Rest abweicht.
Die oben genannten Merkmale und Vorteile sowie andere Merkmale und Vorteile der vorliegenden Offenbarung sind aus der folgenden detaillierten Beschreibung der besten Modi für die Durchführung der Offenbarung in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen leicht ersichtlich.
Figurenliste

1 ist eine schematische Darstellung eines Verwaltungssystems mit einer wiederaufladbaren Energiespeichervorrichtung und einer Überwachungssteuerung;
2 ist eine schematische, fragmentarische Darstellung einer alternativen Konfiguration der wiederaufladbaren Energiespeichervorrichtung aus 1;
3 ist eine schematische, fragmentarische Darstellung einer weiteren alternativen Konfiguration der wiederaufladbaren Energiespeichervorrichtung aus 1; und
4 ist ein schematisches Flussdiagramm eines Verfahrens, das von der Überwachungssteuerung und/oder der mobilen Anwendung von 1 ausgeführt werden kann.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
Unter Bezugnahme auf die Zeichnungen, wobei sich gleichartige Referenznummern auf gleichartige Komponenten beziehen, wird in 1 schematisch ein Verwaltungssystem 10 zur Verwaltung einer wiederaufladbaren Energiespeichervorrichtung 12 in einem Elektrofahrzeug 15 dargestellt, das teilweise elektrisch oder vollständig elektrisch sein kann. Bei dem Elektrofahrzeug 15 kann es sich um eine mobile Plattform handeln, wie z.B., aber nicht ausschließlich, um ein Personenfahrzeug, ein Sport Utility Vehicle (SUV), einen leichten Lastkraftwagen, ein Schwerlastfahrzeug, ein ATV, einen Minivan, einen Bus, ein Transitfahrzeug, ein Fahrrad, einen sich bewegenden Roboter, ein landwirtschaftliches Gerät (z.B. Traktor), eine sportbezogene Ausrüstung (z.B. Golfwagen), ein Boot, ein Flugzeug und einen Zug. Es ist zu verstehen, dass das Elektrofahrzeug 15 viele verschiedene Formen annehmen und zusätzliche Komponenten haben kann.
Unter Bezugnahme auf 1 enthält die wiederaufladbare Energiespeichervorrichtung 12 ein oder mehrere Batteriepackungen („ein oder mehrere“ fortan weggelassen), wie z.B. Batteriepackung 14, von denen jede eine Vielzahl von Modulen 20 aufweist. Unter Bezugnahme auf 1 enthält die Batteriepackung 14 ein erstes, zweites, drittes und viertes Modul 22, 24, 26, 28. Unter Bezugnahme auf 1 enthält jedes der Vielzahl von Module 20 eine oder mehrere entsprechende Zellen 44, die für den Stromfluss zwischen einem ersten Anschluss 46 und einem zweiten Anschluss 48 angeschlossen sind. Die entsprechenden Zellen 44 können Batteriezellen mit unterschiedlichen chemischen Eigenschaften enthalten, einschließlich, aber nicht beschränkt auf Lithium-Ionen-, Lithium-Eisen-, Nickel-Metallhydrid- und Blei-Säure-Batterien. Die Anzahl der Zellen pro Modul und die Anzahl der Module pro Batteriepackung kann je nach der vorliegenden Anwendung variiert werden.
Unter Bezugnahme auf 1 ist in jedem der Vielzahl von Modulen 20 jeweils eine Modulverwaltungseinheit 30 eingebettet. Die jeweilige Modulverwaltungseinheit 30 ist so konfiguriert, dass sie einen oder mehrere lokale Parameter misst, die sich auf das Modul als Ganzes oder die jeweiligen Zellen 44 im Modul beziehen können. Zu den lokalen Parametern können die Spannungen von jeder ihrer jeweiligen Zellen 44, der Modulstrom und die Modultemperatur gehören. Unter Bezugnahme auf 1 enthalten das erste, zweite, dritte und vierte Modul 22, 24, 26, 28 jeweils die erste, zweite, dritte und vierte Modulverwaltungseinheit 32, 34, 36 und 38. Unter Bezugnahme auf 1 ist jede der jeweiligen Modulverwaltungseinheiten 30 durch entsprechende Mikroschaltungen 35 in die Vielzahl der Module 20 eingebettet. Die jeweiligen Mikroschaltungen 35 sind eine Anordnung von elektronischen Komponenten, deren Kern von einem Mikrocontroller verkörpert wird und die eine drahtlose/CAN-Kommunikationsschnittstelle enthalten. Es ist zu verstehen, dass die jeweiligen Mikroschaltungen 35 als einzelne Einheit/Chip oder als mehrere kombinierte Einheiten/Chips hergestellt werden können. Die jeweiligen Mikroschaltungen 35 enthalten einen zugehörigen Speicher 37 und einen zugehörigen Prozessor 39. Die jeweilige Modulverwaltungseinheit 30 kann eine integrierte elektronische Steuereinheit, z.B. eine anwendungsspezifische integrierte Schaltung (ASIC), enthalten.
Unter Bezugnahme auf 1 kann ein Packungskommunikator 40 so konfiguriert werden, dass er über ein drahtloses Netzwerk 42, bei dem es sich um ein Netzwerk mit kurzer Reichweite oder ein Netzwerk mit großer Reichweite handeln kann, drahtlos mit der entsprechenden Modulverwaltungseinheit 30 verbunden werden kann. Bei dem drahtlosen Netzwerk 42 kann es sich um ein Wireless Local Area Network (LAN) handeln, das mehrere Geräte über ein drahtloses Verteilungsverfahren verbindet, um ein Wireless Metropolitan Area Network (MAN), das mehrere drahtlose LANs verbindet, oder um ein Wireless Wide Area Network (WAN), das große Gebiete wie benachbarte Städte und Gemeinden abdeckt. Das drahtlose Netzwerk 42 kann eine WIFI- oder eine Bluetooth™ -Verbindung sein, definiert als eine Funktechnologie mit kurzer Reichweite (oder drahtlose Technologie), die darauf abzielt, die Kommunikation zwischen Internet-Geräten untereinander und zwischen Geräten und dem Internet zu vereinfachen. Bluetooth™ ist ein offener drahtloser Technologiestandard für die Übertragung von Daten fester und mobiler elektronischer Geräte über kurze Entfernungen und schafft persönliche Netzwerke, die im 2,4-GHz-Band arbeiten. Andere Arten von Verbindungen können eingesetzt werden.
Unter Bezugnahme auf 1 enthält das Verwaltungssystem 10 eine Überwachungssteuerung C, die für die Zweiwege-Kommunikation mit den jeweiligen Verwaltungseinheiten 30 konfiguriert ist. Der Überwachungssteuerung C kann ein integraler Bestandteil von anderen Steuerungen des Elektrofahrzeugs oder ein separates Modul sein, das mit anderen Steuerungen des Elektrofahrzeugs 15 operativ verbunden ist. In einem Beispiel ist die Überwachungssteuerung C als eine Schicht in ein Fahrzeugintegrationssteuermodul (VICM) eines Kraftfahrzeugs eingebettet. Unter Bezugnahme auf 1 ist der Packungskommunikator 40 mit der Überwachungssteuerung C über mindestens einen Kommunikationsbus 50 verbunden oder angeschlossen, der ein serieller Kommunikationsbus in Form eines Local Area Networks sein kann. Das Local Area Network kann ein Controller Area Network (CAN), ein Controller Area Network mit flexibler Datenrate (CAN-FD) umfassen, ist aber nicht darauf beschränkt.
Unter Bezugnahme auf 1 umfasst der Überwachungssteuerung C mindestens einen Prozessor P und mindestens einen Speicher M (oder ein nicht flüchtiges, zugreifbares, computerlesbares Speichermedium), auf dem Anweisungen zur Ausführung eines Verfahrens 300 aufgezeichnet werden, das nachstehend in Bezug auf 4 beschrieben wird. Der Speicher M kann ausführbare Befehlssätze speichern, und der Prozessor P kann die im Speicher M gespeicherten Befehlssätze ausführen.
Das Verwaltungssystem 10 ist gekennzeichnet durch eine funktionale Trennung zwischen den jeweiligen Verwaltungseinheiten 30 und der Überwachungssteuerung C. Mit anderen Worten, die jeweiligen Verwaltungseinheiten 30 und die Überwachungssteuerung C können sich gegenseitig ausschließende Funktionen ausüben. Die jeweilige Verwaltungseinheit 30 ist so konfiguriert, dass sie den Packungsstrom von der Überwachungssteuerung empfängt und die jeweiligen Spannungen von jeder ihrer jeweiligen Zellen 44 sowie die Temperatur des Moduls und der jeweiligen Zellen 44 misst und überwacht. Die jeweilige Verwaltungseinheit 30 kann einen oder mehrere lokale Parameter bestimmen, zu denen eine maximale bzw. minimale Modulspannung, ein Modulladezustand, eine Modulkapazität, ein Ladezustand der Zellen, ein jeweiliger Gesundheitszustand der Zellen, wenn eine schwächere Zelle erkannt wird, eine zulässige Modulspannungsgrenze und eine zulässige Modulstromgrenze gehören können. Die Überwachungssteuerung C ist so konfiguriert, dass sie einen oder mehrere lokale Parameter empfängt, einen oder mehrere globale Packungsparameter bestimmt, die teilweise auf dem einen oder den mehreren lokalen Parametern basieren, und den einen oder die mehreren globalen Packungsparameter zurück an die jeweiligen Verwaltungseinheiten 30 sendet.
Die Überwachungssteuerung C ist so konfiguriert, dass sie den Betrieb der wiederaufladbaren Energiespeichervorrichtung 12 teilweise auf der Grundlage eines oder mehrerer globaler Packungsparameter steuert. Die globalen Packungsparameter können eine entsprechende Leistungsabschätzung für die Batteriepackung 14, ein Zellausgleichsziel, einen Packungsladezustand, eine Packungskapazität und eine Schwachzellzustands-Gesundheitsüberwachungsfunktion umfassen. Der Überwachungssteuerung C kann eine schwache Zelle kennzeichnen (auf der Grundlage von Daten, die von der jeweiligen Verwaltungseinheit 30 zur Verfügung gestellt werden) und ihren Gesundheitszustand über die Schwachzellzustands-Gesundheitsüberwachungsfunktion verfolgen oder nachverfolgen. Der akzeptable Schwellenwert für die Definition einer „schwachen“ Zelle kann je nach der vorliegenden Anwendung variiert werden und kann eine vordefinierte Mindestkapazität umfassen. Die Überwachungssteuerung C kann den Ladestrom und die Ladespannung der Batterie sowie die Ladezeit auf der Grundlage eines oder mehrerer globaler Parameter, wie z.B. Packungsspannung, Temperatur- und Stromgrenzen und den Gesundheitszustand einer schwächeren Zelle, steuern. Zusätzlich können die globalen Packungsparameter von anderen Steuerungen im Elektrofahrzeug 15 als Daten verwendet werden. Unter Bezugnahme auf 1 enthält das System 10 mindestens zwei Packungssensoren 60, 62. Die Packungssensoren sind so konfiguriert, dass sie eine Packungsspannung, einen Packungsstrom und/oder die Temperatur der Batteriepackung 14 erfassen und an die Überwachungssteuerung C übertragen.
Die jeweilige Modulverwaltungseinheit 30 kann so konfiguriert werden, dass sie lokale Parameter, z.B. Seriennummern der Modulherstellung, das chemische Profil des Moduls, den Modulladezustand, die Modulkapazität und die Parameter für den Gesundheitszustand des Moduls und/oder der zugehörigen Zellen in ihrem jeweiligen Mikrocontroller-Speicher 37 speichert. Für den Fall, dass eines der Vielzahl von Modulen 20 gewartet werden muss, kann daher ein Diagnosescanwerkzeug oder Modulreparaturwerkzeug direkt mit der entsprechenden Modulverwaltungseinheit 30 zusammenarbeiten, um die Wartung auf der Grundlage dieser Parameter durchzuführen. Ein instandgesetztes Modul kann mit diesen Parametern durch die entsprechende Modulverwaltungseinheit 30 während einer Modulwiederherstellung aktualisiert werden, so dass es, wenn es wieder in die Batteriepackung 14 eingebaut wird, sofort ohne weitere Prüfung und/oder Kalibrierung mit dem Überwachungssteuerung C arbeiten kann.
Alternative Konfigurationen für die wiederaufladbare Energiespeichervorrichtung 12 sind in 2 und 3 dargestellt. Unter Bezugnahme auf 2 enthält die wiederaufladbare Energiespeichervorrichtung 112 eine erste Batteriepackung 114 mit einer ersten Vielzahl von Modulen 120 und eine zweite Batteriepackung 116 mit einer zweiten Vielzahl von Modulen 121. Jedes der ersten Vielzahl von Modulen 120 enthält eine entsprechende Modulverwaltungseinheit 130 (eingebettet durch entsprechende Mikroschaltungen 135) und ist so konfiguriert, dass es seine lokalen Parameter misst. Unter Bezugnahme auf 2 ist ein erster Packungskommunikator 140 so konfiguriert, dass er über das drahtlose Netzwerk 42 drahtlos mit der entsprechenden Modulverwaltungseinheit 130 verbunden ist. In ähnlicher Weise enthält jedes der zweiten Vielzahl von Modulen 121 eine entsprechende Modulverwaltungseinheit 131, die so konfiguriert ist, dass sie ihre lokalen Parameter misst. Ein zweiter Packungskommunikator 141 ist so konfiguriert, dass er über das drahtlose Netzwerk 42 drahtlos mit der entsprechenden Modulverwaltungseinheit 131 verbunden werden kann. Der erste Packungskommunikator 140 und der zweite Packungskommunikator 141 sind über einen ersten Kommunikationsbus 150 und einen zweiten Kommunikationsbus 151 mit einer Überwachungssteuerung C verbunden oder an dieser angeschlossen. Die erste Batteriepackung 114 und die zweite Batteriepackung 116 können parallel oder in Reihe geschaltet werden.
Unter Bezugnahme auf 3 enthält die wiederaufladbare Energiespeichervorrichtung 212 eine erste Batteriepackung 214 mit einer ersten Vielzahl von Modulen 220 und eine zweite Batteriepackung 216 mit einer zweiten Vielzahl von Modulen 221. Jedes der ersten Vielzahl von Modulen 220 enthält eine entsprechende Modulverwaltungseinheit 230 (eingebettet durch entsprechende Mikroschaltungen 235), die so konfiguriert ist, dass sie ihre lokalen Parameter misst. In ähnlicher Weise enthält jedes der zweiten Vielzahl von Modulen 221 eine entsprechende Modulverwaltungseinheit 231, die so konfiguriert ist, dass sie ihre lokalen Parameter misst. Eine Überwachungssteuerung C ist mit jedem der ersten Vielzahl von Modulen 220 und der zweiten Vielzahl von Modulen 221 über einen gemeinsamen Kommunikationsbus 250 verbunden oder angeschlossen.
Unter Bezugnahme auf 1 kann die Überwachungssteuerung C so konfiguriert werden, dass sie über das drahtlose Netzwerk 42 mit einem Fernserver 52 und/oder einer Cloud-Einheit 54 kommuniziert. Der Fernserver 50 kann eine private oder öffentliche Informationsquelle sein, die von einer Organisation, wie z.B. einem Forschungsinstitut oder einem Unternehmen, unterhalten wird. Die Cloud-Einheit 54 kann einen oder mehrere Server enthalten, die im Internet gehostet werden, um Daten zu speichern, zu verwalten und zu verarbeiten. Die Überwachungssteuerung C kann so konfiguriert werden, dass sie über eine mobile Anwendung 56 drahtlose Kommunikation empfängt und an den Fernserver 50 überträgt (siehe 1). Die mobile Anwendung 56 kann in Kommunikation mit der Überwachungssteuerung C stehen, so dass sie Zugang zu den Daten in der Überwachungssteuerung C hat. In einem Beispiel ist die mobile Anwendung 56 physisch mit der Überwachungssteuerung C verbunden (z.B. verkabelt). In einem anderen Beispiel ist die mobile Anwendung 56 in die Überwachungssteuerung C eingebettet. Die Schaltungen und Komponenten der mobilen Anwendung 56 („Apps“), die für Fachleuten zugänglich sind, können eingesetzt werden.
In einem Beispiel erhält jedes der Vielzahl von Modulen 20 seine jeweiligen Stromgrenzen (I_mi), die aus den Stromgrenzen seiner jeweiligen Zellen 44 geschätzt werden können, und sendet sie an die Überwachungssteuerung C, die eine zulässige Packungsstromgrenze bestimmt (I_pL) als Minimum der jeweiligen aktuellen Grenzen [I_pL = min(I_m1, I_m2, ... I_mn)]. Diese Daten werden an die Vielzahl der Module 20 zurückgesendet, und die jeweiligen Stromgrenzen (I_mi) werden durch die zulässige Packungsstromgrenze (I_pL) ersetzt. Mit anderen Worten, die zulässige Packungsstromgrenze (I_pL) wird als neuer Grenzwert für jedes der Vielzahl der Module 20 festgelegt, unabhängig von den jeweils aktuellen Grenzwerten (I_mi).
In einem anderen Beispiel bestimmen die jeweiligen Modulverwaltungseinheiten 30 einen jeweiligen maximalen Modulladezustand (SOC(M_i)_max =max(SOC(C_j),j=1,2..k) als maximalen Ladezustand der jeweiligen Zellen 44, wobei i ein Modulindex und k eine Menge der jeweiligen Zellen ist. Die jeweilige Modulverwaltungseinheit bestimmt einen jeweiligen minimalen Modulladezustand (SOC(M_i)_min=min(SOC(C_j)), j=1,2..k) als ein Mindestladezustand der jeweiligen Zellen 44. Die globalen Packungsparameter können einen maximalen Packungsladezustand enthalten (SOC_max=max (SOC(M_i)_max)), einen minimalen Packungsladezustand (SOC_min= min (SOC(M_i)_min)), und einen Zielladezustand der Batteriepackung 14. Der Zielpackungsladezustand wird bestimmt als: $S O C_{t a r g e t} = \frac{1}{2} (S O C_{m a x} - S O C_{m i n})$
und wird an die jeweiligen Modulverwaltungseinheiten 30 zurückgesendet. Die jeweiligen Modulverwaltungseinheiten 30 können so konfiguriert werden, dass sie den Zellenausgleich (für die jeweiligen Zellen in ihrem eigenen Modul) auf der Grundlage des Zielpackungsladezustand (SOC_target) ausführen.
In einem anderen Beispiel umfasst die jeweilige Vielzahl der Module 20 mindestens vier Module. Die lokalen Parameter können einen jeweiligen Modulladezustand (SOC_Mi) und die globalen Packungsparameter können einen Echtzeit-Packungsladezustand umfassen, der als der minimale Modulladezustand unter der Vielzahl von Modulen oder als gleitender Durchschnitt der drei niedrigsten Werte des jeweiligen Modulladezustands definiert ist, wenn die drei niedrigsten Werte innerhalb eines vorgegebenen Bereichs liegen, d.h. keiner von ihnen stark vom Rest abweicht. Die lokalen Parameter können eine jeweilige Modulkapazität und die globalen Packungsparameter können eine Packungskapazität umfassen, die als die minimale Modulkapazität unter der Vielzahl von Modulen oder als ein Mittelwert der drei niedrigsten Werte der jeweiligen Modulkapazität definiert ist, wenn die drei niedrigsten Werte innerhalb eines vorbestimmten Bereichs liegen.
Unter Bezugnahme auf 4 wird nun ein Flussdiagramm des Verfahrens 300 gezeigt. Das Verfahren 300 kann auf mindestens einer der Überwachungssteuerung C und der mobilen Anwendung 56 von 1 gespeichert und von diesen ausgeführt werden. Das Verfahren 300 muss nicht in der hier angegebenen spezifischen Reihenfolge angewendet werden und kann dynamisch ausgeführt werden. Darüber hinaus ist zu verstehen, dass einige Schritte entfallen können. Wie hier verwendet, beschreiben die Begriffe „dynamisch“ und „dynamisch“ Schritte oder Prozesse, die in Echtzeit ausgeführt werden und dadurch gekennzeichnet sind, dass Zustände von Parametern überwacht oder anderweitig bestimmt werden und die Zustände der Parameter während der Ausführung einer Routine oder zwischen Iterationen einer Routineausführung regelmäßig oder periodisch aktualisiert werden.
Gemäß Block 302 von 4 ist die jeweilige Modulverwaltungseinheit 30 so konfiguriert, dass sie ihre jeweilige Modulspannung (V_mi) aus den jeweiligen Zellspannungen (V_ci) erhält, so dass V_mi= V_c1+ V_c2... + V_ck gilt, wobei k die Anzahl der Zellen innerhalb eines Moduls und i=1,2...n die Anzahl der Module in der Batteriepackung 14 angibt. Die Vielzahl von Modulen 20 kann mehrere Sensoranordnungen enthalten, die so konfiguriert sind, dass sie die jeweiligen Zellenspannungen der entsprechenden Zellen 44 messen. Es können Sensoranordnungen verwendet werden, die den Fachleuten zur Verfügung stehen. Unter Bezugnahme auf 1 kann, wie oben erwähnt, das Verwaltungssystem 10 mindestens zwei Packungssensoren 60, 62 enthalten, die so konfiguriert sind, dass sie Packungssensordaten in Bezug auf die Batteriepackung 14 erzeugen. Gemäß Block 304 von 4 ist die Überwachungssteuerung C so konfiguriert, dass sie eine Packungsspannung (V_pt) der Batteriepackungen über einen der mindestens zwei Packungssensoren 60, 62 empfängt. Per Block 306 ist die Überwachungssteuerung C so konfiguriert, dass sie feststellt, ob eine Differenz zwischen der Summe der jeweiligen Modulspannungen und der Packungsspannung kleiner als ein vorgegebener Schwellenwert (T) ist. Ist dies der Fall, wird das Verfahren 300 beendet.
Wenn die Differenz zwischen der Summe der jeweiligen Modulspannungen und der Packungsspannung über dem vorgegebenen Schwellenwert liegt, fährt das Verfahren 300 mit dem Block 308 fort. Unter Bezugnahme auf 1 kann das Verwaltungssystem 10 ein Fehlererkennungsmodul 350 enthalten, das selektiv von der Überwachungssteuerung C ausgeführt werden kann. Per Block 308 wird die Überwachungssteuerung C so konfiguriert, dass sie über das Fehlererkennungsmodul 350 feststellt, ob eine Unregelmäßigkeit in der Packungsspannung vorliegt. Das Fehlererkennungsmodul 350 ist so konfiguriert, dass es die Packungssensordaten empfängt, die Packungssensordaten analysiert und sie mit einem Fehleralgorithmus oder einer Nachschlagetabelle vergleicht, um festzustellen, ob fehlerhafte Daten erzeugt werden. Das Fehlererkennungsmodul 350 kann ein physikalisches Modell, ein heuristisches Modell, ein Verstärkungslemen (Reinforcement Learning) und/oder ein maschinelles Lernmodell enthalten. Das Fehlererkennungsmodul 350 kann so konzipiert oder numerisch trainiert werden, dass es auf eine Reihe von Fehlern durch einen entsprechenden Prozess reagiert.
Wenn eine Unregelmäßigkeit in der Packungsspannung vorliegt, geht das Verfahren 300 zum Block 310 über, wo die Überwachungssteuerung C so konfiguriert ist, dass sie einen Wert der Packungsspannung als Summe der jeweiligen Modulspannungen zurücksetzt. Wenn die Unregelmäßigkeit nicht in der Packungsspannung liegt, fährt das Verfahren 300 mit den Blöcken 312 und 314 fort. Per Block 312 ist die Überwachungssteuerung C so konfiguriert, dass sie z.B. über eine Benutzerschnittstelle eine Warnung an einen Benutzer des Elektrofahrzeugs 15 sendet. Die Überwachungssteuerung C kann so konfiguriert werden, dass sie eine Warnung an den Fernserver 52 über das drahtlose Netzwerk 42 und/oder die mobile Anwendung 56 überträgt. Diese Information kann z.B. von einem Flottenüberwacher verwendet werden, wenn das Elektrofahrzeug 15 ein autonomes Fahrzeug ist.
Pro Block 314 ist die Überwachungssteuerung C so konfiguriert, dass sie eine Leistungsbewertung der Batteriepackung 14 herabsetzt oder reduziert. Wenn die Gesamtleistungsbewertung der wiederaufladbaren Speichervorrichtung 12 ausreichend reduziert wird (d.h. ein vordefiniertes Minimum erreicht), kann die Überwachungssteuerung C so konfiguriert werden, dass sie auf einen alternativen Betriebsmodus umschaltet, bei dem es sich um einen Notstrommodus oder einen anderen Modus handeln kann, der den Energieverbrauch und/oder die Geschwindigkeit des Elektrofahrzeugs begrenzt 15.
Zusammenfassend lässt sich sagen, dass das Verwaltungssystem 10 eine fokussierte Einzelzellenüberwachung sowie eine Gegenprüfung für die mindestens zwei Packungssensoren 60, 62 ermöglicht. Zusätzlich ermöglicht das Verwaltungssystem 10 eine drahtlose Verwaltungsstrategie und ein rekonfigurierbares System. Mit anderen Worten, das Entfernen und Ersetzen eines Moduls hat keine Auswirkungen auf andere Module. Dementsprechend verbessert das Verwaltungssystem 10 die Funktion des Elektrofahrzeugs 15.
Das Flussdiagramm in 3 veranschaulicht eine Architektur, Funktionalität und Funktionsweise möglicher Implementierungen von Verwaltungssystemen, Verfahren und Computerprogrammprodukten gemäß den verschiedenen Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung. In dieser Hinsicht kann jeder Block im Flussdiagramm oder in den Blockdiagrammen ein Modul, ein Segment oder einen Teil eines Codes darstellen, der eine oder mehrere ausführbare Anweisungen zur Implementierung der angegebenen logischen Funktion(en) umfasst. Es wird auch darauf hingewiesen, dass jeder Block der Blockdiagramme und/oder Flussdiagrammdarstellungen sowie Kombinationen von Blöcken in den Blockdiagrammen und/oder Flussdiagrammdarstellungen durch Hardware-basierte Verwaltungssysteme für spezifische Zwecke implementiert werden kann, die die spezifizierten Funktionen oder Handlungen oder Kombinationen von Hardware- und Computerbefehlen für spezifische Zwecke ausführen. Diese Computerprogrammbefehle können auch auf einem computerlesbaren Medium gespeichert werden, das eine Überwachungssteuerung oder eine andere programmierbare Datenverarbeitungsanlage anweisen kann, in einer bestimmten Weise zu funktionieren, so dass die auf dem computerlesbaren Medium gespeicherten Befehle einen Fertigungsgegenstand herstellen, der Anweisungen zur Implementierung der in den Flussdiagramm- und/oder Blockdiagrammblöcken spezifizierten Funktion/Handlung enthält.
Die Überwachungssteuerung C umfasst ein computerlesbares Medium (auch als prozessorlesbares Medium bezeichnet), einschließlich eines nicht flüchtigen (z. B. zugreifbaren) Mediums, das an der Bereitstellung von Daten (z. B. Anweisungen) beteiligt ist, die von einem Computer (z. B. von einem Prozessor eines Computers) gelesen werden können. Ein solches Medium kann viele Formen annehmen, einschließlich, aber nicht beschränkt auf nichtflüchtige Medien und flüchtige Medien. Zu den nichtflüchtigen Medien können z.B. optische oder magnetische Platten und andere persistente Speicher gehören. Flüchtige Medien können z.B. einen dynamischen Speicher mit wahlfreiem Zugriff (DRAM) umfassen, der einen Hauptspeicher darstellen kann. Solche Befehle können durch ein oder mehrere Übertragungsmedien übertragen werden, einschließlich Koaxialkabel, Kupferdraht und Glasfaseroptik, einschließlich der Drähte, die einen an einen Prozessor eines Computers gekoppelten Verwaltungssystembus umfassen. Einige Formen von computerlesbaren Medien sind z.B. eine Diskette, eine flexible Platte, eine Festplatte, ein Magnetband, andere magnetische Medien, eine CD-ROM, eine DVD, andere optische Medien, Lochkarten, ein Papierband, andere physikalische Medien mit Lochmustern, ein RAM, ein PROM, ein EPROM, ein FLASH-EEPROM, andere Speicherchips oder -kassetten oder andere Medien, von denen ein Computer lesen kann.
Nachschlagetabellen, Datenbanken, Datenarchive oder andere Datenspeicher, die hier beschrieben werden, können verschiedene Arten von Mechanismen zum Speichern, Zugreifen und Abrufen verschiedener Arten von Daten enthalten, darunter eine hierarchische Datenbank, eine Reihe von Dateien in einem Dateiverwaltungssystem, eine Anwendungsdatenbank in einem proprietären Format, ein relationales Datenbankverwaltungssystem (RDBMS) usw. Jeder dieser Datenspeicher kann in einem Computergerät enthalten sein, das ein Computer-Betriebsverwaltungssystem wie eines der oben genannten verwendet, und auf ihn kann über ein Netzwerk auf eine oder mehrere der verschiedenen Arten zugegriffen werden. Auf ein Dateiverwaltungssystem kann von einem Computer-Betriebssystem aus zugegriffen werden, und es kann Dateien enthalten, die in verschiedenen Formaten gespeichert sind. Ein RDBMS kann die Structured Query Language (SQL) zusätzlich zu einer Sprache zum Erstellen, Speichern, Bearbeiten und Ausführen von gespeicherten Prozeduren verwenden, wie z.B. die oben erwähnte PL/SQL-Sprache.
Die detaillierte Beschreibung und die Zeichnungen oder FIGS. sind unterstützend und beschreibend für die Offenbarung, aber der Umfang der Offenbarung wird allein durch die Ansprüche definiert. Während einige der besten Modi und andere Ausführungsformen für die Durchführung der beanspruchten Offenbarung ausführlich beschrieben wurden, gibt es verschiedene alternative Designs und Ausführungsformen für die Durchführung der in den beigefügten Ansprüchen definierten Offenbarung. Darüber hinaus sind die in den Zeichnungen gezeigten Ausführungsformen oder die Merkmale der verschiedenen Ausführungsformen, die in der vorliegenden Beschreibung erwähnt werden, nicht unbedingt als voneinander unabhängige Ausführungsformen zu verstehen. Vielmehr ist es möglich, dass jedes der in einem der Ausführungsbeispiele beschriebenen Merkmale mit einem oder mehreren anderen gewünschten Merkmalen aus anderen Ausführungsformen kombiniert werden kann, was zu anderen Ausführungsformen führt, die nicht in Worten oder durch Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben sind. Dementsprechend fallen solche anderen Ausführungsformen in den Rahmen des Umfangs der beigefügten Ansprüche.

Claims

Verwaltungssystem für ein Elektrofahrzeug, wobei das Verwaltungssystem umfasst: eine wiederaufladbare Energiespeichervorrichtung mit einer oder mehreren Batteriepackungen, wobei die eine oder die mehreren Batteriepackungen jeweils eine Vielzahl von Modulen mit einer oder mehreren entsprechenden Zellen aufweisen; jeweilige Modulverwaltungseinheiten, die über entsprechende Mikroschaltungen in jedes der Vielzahl von Modulen eingebettet sind, wobei die jeweiligen Modulverwaltungseinheiten konfiguriert sind, um einen oder mehrere lokale Parameter zu bestimmen; eine Überwachungssteuerung, die konfiguriert ist, um in Zwei-Wege-Kommunikation mit den jeweiligen Modulverwaltungseinheiten zu stehen; wobei die Überwachungssteuerung konfiguriert ist, um den einen oder die mehreren lokalen Parameter zu empfangen, einen oder mehrere globale Packungsparameter basierend teilweise auf dem einen oder den mehreren lokalen Parametern zu bestimmen, und den einen oder die mehreren globalen Packungsparameter an die jeweiligen Modulverwaltungseinheiten zu übertragen; und wobei die Überwachungssteuerung konfiguriert ist, um den Betrieb der wiederaufladbaren Energiespeichervorrichtung basierend teilweise auf dem einen oder den mehreren globalen Packungsparametern zu steuern.
Verwaltungssystem nach Anspruch 1, wobei die eine oder die mehreren Batteriepackungen eine erste Batteriepackung und eine zweite Batteriepackung enthalten und ferner umfassend: einen Packungskommunikator, der konfiguriert ist, um eine drahtlose Schnittstelle mit den jeweiligen Modulverwaltungseinheiten in der ersten Batteriepackung zu bilden, wobei der erste Packungskommunikator über einen ersten Kommunikations-BUS mit der Überwachungssteuerung verbunden ist; und einen zweiten Packungskommunikator, der konfiguriert ist, um eine drahtlose Schnittstelle mit den jeweiligen Modulverwaltungseinheiten in der zweiten Batteriepackung zu bilden, wobei der zweite Packungskommunikator über einen zweiten Kommunikations-BUS mit der Überwachungssteuerung verbunden ist.
Verwaltungssystem nach Anspruch 1, wobei die eine oder die mehreren Batteriepackungen eine erste Batteriepackung und eine zweite Batteriepackung enthalten und ferner umfassend: einen gemeinsamen Kommunikations-BUS, der konfiguriert ist, um eine direkte Kommunikation zwischen der Überwachungssteuerung, den jeweiligen Modulverwaltungseinheiten in der ersten Batteriepackung und den jeweiligen Modulverwaltungseinheiten in der zweiten Batteriepackung zu ermöglichen.
Verwaltungssystem nach Anspruch 1, weiter umfassend: mindestens zwei Packungssensoren, die konfiguriert sind, um jeweils eine Packungsspannung und einen Packungsstrom der einen oder der mehreren Batteriepackungen zu messen und an den Überwachungssteuerung zu übertragen; ein Fehlererkennungsmodul, das selektiv von der Überwachungssteuerung ausgeführt werden kann; wobei die jeweiligen Modulverwaltungseinheiten konfiguriert sind, um jeweilige Modulspannungen zu bestimmen und die jeweiligen Modulspannungen an die Überwachungssteuerung zu übermitteln, wobei die Überwachungssteuerung konfiguriert ist, um eine Summe der jeweiligen Modulspannungen zu berechnen; und wobei die Überwachungssteuerung so konfiguriert ist, dass sie, wenn eine Differenz zwischen der Summe der jeweiligen Modulspannungen und der Packungsspannung über einem vorbestimmten Schwellenwert liegt, über das Fehlererkennungsmodul bestimmt, ob eine Unregelmäßigkeit in der Packungsspannung vorliegt.
Verwaltungssystem nach Anspruch 4, wobei: die Überwachungssteuerung so konfiguriert ist, dass sie, wenn die Differenz zwischen der Summe der jeweiligen Modulspannungen und der Packungsspannung über dem vorgegebenen Schwellenwert liegt und die Unregelmäßigkeit in der Packungsspannung vorliegt, einen Wert der Packungsspannung als Summe der jeweiligen Modulspannungen zurücksetzt.
Verwaltungssystem nach Anspruch 5, wobei: wenn die Differenz zwischen der Summe der jeweiligen Modulspannungen und der Packungsspannung über dem vorgegebenen Schwellenwert liegt und die Unregelmäßigkeit nicht in der Packungsspannung vorliegt, ist die Überwachungssteuerung so konfiguriert, dass sie mindestens entweder eine Warnung sendet oder eine jeweilige Leistungsbewertung der einen oder der mehreren Batteriepackungen herabsetzt.
Verwaltungssystem nach Anspruch 1, wobei: der eine oder die mehreren lokalen Parameter eine Anordnung von Zellspannungen, einen jeweiligen Ladezustand der Zelle, einen jeweiligen Gesundheitszustand der Zelle, eine zulässige Modulspannungsgrenze, eine zulässige Modultemperaturgrenze und eine zulässige Modulstromgrenze umfasst; und der eine oder die mehreren globalen Packungsparameter eine Leistungsabschätzung für den einen oder die mehreren Batteriepackungen und ein Zellausgleichsziel umfassen.
Verwaltungssystem nach Anspruch 1, wobei: der eine oder die mehreren lokalen Parameter einen jeweiligen Ladezustand der Zelle, einen jeweiligen Gesundheitszustand der Zelle, wenn mindestens eine der jeweiligen Zellen einen vordefinierten Schwachzell-Schwellenwert erreicht, eine zulässige Modulspannungsgrenze und eine zulässige Modulstromgrenze umfassen; der eine oder die mehreren globalen Packungsparameter einen Packungsladungszustand, eine Packungskapazität und eine Schwachzellzustands-Überwachungsfunktion umfassen; und die Schwachzellzustands-Überwachungsfunktion konfiguriert ist, um eine in der mindestens einen Batteriepackung verbleibende Energiemenge zu schätzen.
Verwaltungssystem nach Anspruch 1, wobei: der eine oder die mehreren lokalen Parameter jeweilige Stromgrenzen (I_mi) für die Vielzahl von Modulen enthalten, wobei i ein Modulindex und n eine Menge der Vielzahl von Modulen in jeder der einen oder mehreren Batteriepackungen ist; der eine oder die mehreren globalen Packungsparameter eine zulässige Packungsstromgrenze (I_pL) enthalten, bestimmt als ein Minimum der jeweiligen aktuellen Grenzen [I_pL = min(I_m1, I_m2, ... I_mn)]; und die Überwachungssteuerung so konfiguriert ist, dass sie eine Gesamtleistung (P_wp) bestimmt oder vorhersagt, zu einem oder mehreren Zeithorizonten für das eine oder die mehreren Batteriepackungen als Summierung der jeweiligen Modulleistungen (P_mi), so dass [P_wp = P_m1 + P_m2 + ... + P_mn] ist, wobei die jeweiligen Modulleistungen (P_mi) von den jeweiligen Modulverwaltungseinheiten auf der Grundlage der Packungsstromgrenze bestimmt werden.
Verwaltungssystem nach Anspruch 1, wobei: der eine oder die mehreren lokalen Parameter einen jeweiligen maximalen Modulladezustand (SOC(M_i)_max =max(SOC(C_j), j=1,2..k) umfassen, wobei i ein Modulindex und k eine Menge der jeweiligen Zellen ist; der eine oder die mehreren lokalen Parameter einen jeweiligen Modul-Mindestladezustand (SOC(M_i)_min =min(SOC(C_j), j=1,2..k) umfassen; der eine oder die mehreren globalen Packungsparameter einen maximalen Packungsladezustand (SOC_max=max (SOC(M_i)_max),),i=1,2..n) umfassen, wobei n eine Menge der jeweiligen Module ist, einen minimalen Packungsladezustand (SOC_min= min (SOC(M_i)_min), i=1,2..n) umfassen, und einen Zielpackungsladezustand der mindestens einen Batteriepackung umfassen; und der Zielpackungsladezustand (SOC_Target) bestimmt wird als: $S O C_{t a r g e t} = \frac{1}{2} (S O C_{m a x} - S O C_{m i n}) .$