DE102020210702A1 - Method for operating an electrical energy store, electrical energy store and device - Google Patents

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Christel Sarfert
Shashank Holavanahalli
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Abstract

Verfahren (100) zum Betreiben eines elektrischen Energiespeichers, wobei ein Strom (I) und eine Temperatur des elektrischen Energiespeichers erfasst werden, wobei in einem Entladebetriebsmodus der Strom (I) mit einem ersten unteren Stromgrenzwert (I_min) verglichen wird, wobei, wenn der Strom (I) kleiner ist als der erste untere Stromgrenzwert (I_min), die Temperatur mit einem Temperaturgrenzwert verglichen wird, wobei wenn die Temperatur kleiner ist als ein Temperaturgrenzwert der elektrische Energiespeicher für maximal eine erste Zeitspanne mit dem Strom (I), der kleiner ist als der erste untere Stromgrenzwert (I_min), betrieben wird.Method (100) for operating an electrical energy store, wherein a current (I) and a temperature of the electrical energy store are detected, wherein in a discharge mode of operation the current (I) is compared to a first lower current limit value (I_min), wherein when the current (I) is less than the first lower current limit value (I_min), the temperature is compared to a temperature limit value, and if the temperature is less than a temperature limit value, the electrical energy store uses the current (I) for a maximum of a first period of time, which is less than the first lower current limit value (I_min), is operated.

Description

Feld der Erfindungfield of invention

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Betreiben eines elektrischen Energiespeichers, einen elektrischen Energiespeicher und eine Vorrichtung.The present invention relates to a method for operating an electrical energy store, an electrical energy store and a device.

Stand der TechnikState of the art

Die US 2016/0176308 A1 offenbart ein Batteriesteuerungssystem und ein Fahrzeugsteuerungssystem.the U.S. 2016/0176308 A1 discloses a battery control system and a vehicle control system.

Die US 2017/0282746 A1 zeigt eine dynamische Anpassung von Batteriestromgrenzwerten in Abhängigkeit von einer Benutzung.the U.S. 2017/0282746 A1 shows dynamic adjustment of battery current limits depending on usage.

Offenbarung der ErfindungDisclosure of Invention

Der Kern der Erfindung bei dem Verfahren zum Betreiben eines elektrischen Energiespeichers besteht darin, dass ein Strom und eine Temperatur des elektrischen Energiespeichers erfasst werden, wobei in einem Entladebetriebsmodus der Strom mit einem ersten unteren Stromgrenzwert verglichen wird, wobei, wenn der Strom kleiner ist als der erste untere Stromgrenzwert, die Temperatur mit einem Temperaturgrenzwert verglichen wird, wobei, wenn die Temperatur kleiner ist als ein Temperaturgrenzwert, der elektrische Energiespeicher für maximal eine erste Zeitspanne mit dem Strom, der kleiner ist als der erste untere Stromgrenzwert, betrieben wird.The core of the invention in the method for operating an electrical energy storage device is that a current and a temperature of the electrical energy storage device are detected, with the current being compared to a first lower current limit value in a discharge operating mode, and if the current is less than the first lower current limit value, the temperature is compared to a temperature limit value, wherein if the temperature is lower than a temperature limit value, the electrical energy store is operated with the current that is lower than the first lower current limit value for a maximum of a first period of time.

Hintergrund der Erfindung ist, dass der elektrische Energiespeicher mit einem Strom, der kleiner ist als ein erster unterer Stromgrenzwert, für eine kurze erste Zeitspanne betrieben werden kann, wenn die Temperatur einen Temperaturgrenzwert nicht überschreitet. Dabei ist der erste untere Stromgrenzwert größer als der maximale Laststrom des elektrischen Energiespeichers, beispielsweise als der maximale Laststrom eines Elektromotors einer Vorrichtung beziehungsweise eines Fahrzeugs. Damit werden kurzzeitige negative Stromspitzen ermöglicht.The background to the invention is that the electrical energy store can be operated with a current that is less than a first lower current limit value for a short first period of time if the temperature does not exceed a temperature limit value. In this case, the first lower current limit value is greater than the maximum load current of the electrical energy store, for example than the maximum load current of an electric motor of a device or a vehicle. This enables short-term negative current peaks.

Vorteilhafterweise wird die erste Zeitspanne dabei derart gewählt, dass eine aus dem Strom resultierende Erwärmung des elektrischen Energiespeichers innerhalb dieses Zeitraums nicht ausreicht, um die Temperatur des elektrischen Energiespeichers über den Temperaturgrenzwert zu erhöhen.Advantageously, the first period of time is selected in such a way that heating of the electrical energy store resulting from the current within this period of time is not sufficient to increase the temperature of the electrical energy store above the temperature limit value.

Weitere vorteilhafte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.Further advantageous embodiments of the present invention are the subject matter of the dependent claims.

Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung wird, wenn die Temperatur größer ist als der Temperaturgrenzwert, der Strom begrenzt, insbesondere wobei der Strom temperaturabhängig begrenzt wird. Durch die Begrenzung des Stroms kann ein weiterer Temperaturanstieg verhindert werden oder die Temperatur des elektrischen Energiespeichers abgesenkt werden.According to an advantageous embodiment, if the temperature is greater than the temperature limit value, the current is limited, in particular the current being limited as a function of temperature. By limiting the current, a further increase in temperature can be prevented or the temperature of the electrical energy store can be lowered.

Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung wird, wenn der Strom größer ist als der erste untere Stromgrenzwert, ein Strommittelwert bestimmt, insbesondere wobei ein quadratischer Strommittelwert oder ein Effektivstromwert bestimmt wird, insbesondere wobei der Strom über eine zweite Zeitspanne erfasst und gemittelt wird. Mittels des Strommittelwerts kann auf die aus dem Strom resultierende Temperaturerhöhung des elektrischen Energiespeichers geschlossen werden.According to a further advantageous embodiment, if the current is greater than the first lower current limit value, a mean current value is determined, in particular with a root mean square current value or an effective current value being determined, in particular with the current being recorded and averaged over a second period of time. The average current value can be used to draw conclusions about the increase in temperature of the electrical energy store resulting from the current.

Dabei ist es von Vorteil, wenn der Strommittelwert mit temperaturabhängigen zweiten unteren Stromgrenzwerten verglichen wird, insbesondere wobei ein Skalierungsfaktor bestimmt wird. Durch den Vergleich des Strommittelwerts mit den temperaturabhängigen zweiten unteren Stromgrenzwerte kann der Strommittelwert temperaturabhängig ausgewertet werden.It is advantageous here if the mean current value is compared with temperature-dependent second lower current limit values, in particular with a scaling factor being determined. By comparing the mean current value with the temperature-dependent second lower current limit values, the mean current value can be evaluated as a function of temperature.

Weiterhin ist es von Vorteil, wenn der Strom in Abhängigkeit von dem Strommittelwert und/oder dem Skalierungsfaktor begrenzt wird. Somit ist die aus dem Strom resultierende Temperaturerhöhung des elektrischen Energiespeichers begrenzbar.Furthermore, it is advantageous if the current is limited as a function of the mean current value and/or the scaling factor. The increase in temperature of the electrical energy store resulting from the current can thus be limited.

Vorteilhafterweise ist die erste Zeitspanne kleiner als 10 s und größer als 0,1 s, vorzugsweise kleiner als 5 s und größer als 0,5 s, insbesondere wobei die erste Zeitspanne 2 s beträgt. Von Vorteil ist dabei, dass die erste Zeitspanne derart gewählt wird, dass ein weiteres Erwärmen des elektrischen Energiespeichers bei dem Strom, der größer ist als der erste untere Stromgrenzwert, während der ersten Zeitspanne die Temperatur des elektrischen Energiespeichers nicht über den Temperaturgrenzwert erhöht.The first time span is advantageously less than 10 s and greater than 0.1 s, preferably less than 5 s and greater than 0.5 s, in particular the first time span being 2 s. The advantage here is that the first period of time is selected such that further heating of the electrical energy store at the current that is greater than the first lower current limit value during the first period of time does not increase the temperature of the electrical energy store above the temperature limit value.

Weiterhin ist es von Vorteil, wenn die zweite Zeitspanne länger ist als die erste Zeitspanne, insbesondere mehr als zehnmal so lang, vorzugsweise mehr als hundertmal so lang, insbesondere wobei die zweite Zeitspanne 600 s beträgt.Furthermore, it is advantageous if the second time period is longer than the first time period, in particular more than ten times as long, preferably more than a hundred times as long, in particular the second time period being 600 s.

Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung wird in einem Ladebetriebsmodus die Temperatur mit dem Temperaturgrenzwert verglichen, wobei, wenn die Temperatur größer ist als der Temperaturgrenzwert, der Strom begrenzt wird, insbesondere temperaturabhängig begrenzt wird. Dadurch kann ein Überhitzen des elektrischen Energiespeichers im Ladebetriebsmodus verhindert werden.According to a further advantageous embodiment, the temperature is compared to the temperature limit value in a charging operating mode, with the current being limited if the temperature is greater than the temperature limit value, in particular being limited depending on the temperature. This can overheat the electrical Ener giespeicher be prevented in charging mode.

Dabei ist es von Vorteil, wenn, wenn die Temperatur kleiner ist als der Temperaturgrenzwert, der elektrische Energiespeicher mit dem Strom geladen wird, insbesondere wobei der Strom nicht begrenzt wird. Somit kann der gesamte Strom zum Laden des elektrischen Energiespeichers genutzt werden.In this case, it is advantageous if, when the temperature is lower than the temperature limit value, the electrical energy store is charged with the current, in particular with the current not being limited. The entire current can thus be used to charge the electrical energy store.

Von Vorteil ist es weiterhin, wenn im Entladebetriebsmodus der Strom kleiner als 0 A ist, insbesondere wobei im Ladebetriebsmodus der Strom größer als 0 A ist.It is also advantageous if the current is less than 0 A in the discharge operating mode, in particular the current being greater than 0 A in the charging operating mode.

Der Kern der Erfindung bei dem elektrischen Energiespeicher, aufweisend zumindest einen Stromsensor, einen Temperatursensor und eine Steuereinheit, besteht darin, dass der elektrische Energiespeicher eingerichtet ist, mittels eines Verfahrens wie zuvor beschrieben beziehungsweise nach einem der auf das Verfahren bezogenen Ansprüche betrieben zu werden.The essence of the invention in the case of the electrical energy storage device, having at least one current sensor, a temperature sensor and a control unit, is that the electrical energy storage device is set up to be operated using a method as described above or according to one of the claims relating to the method.

Hintergrund der Erfindung ist, dass der elektrische Energiespeicher mit einem Strom, der kleiner ist als ein erster unterer Stromgrenzwert, für eine kurze erste Zeitspanne betreibbar ist, wenn die Temperatur einen Temperaturgrenzwert nicht überschreitet. Dabei ist der erste untere Stromgrenzwert größer als der maximale Laststrom des elektrischen Energiespeichers, beispielsweise als der maximale Laststrom eines Elektromotors einer Vorrichtung beziehungsweise eines Fahrzeugs. Damit werden kurzzeitige negative Stromspitzen ermöglicht.The background to the invention is that the electrical energy store can be operated with a current that is less than a first lower current limit value for a short first period of time if the temperature does not exceed a temperature limit value. In this case, the first lower current limit value is greater than the maximum load current of the electrical energy store, for example than the maximum load current of an electric motor of a device or a vehicle. This enables short-term negative current peaks.

Der Kern der Erfindung bei der Vorrichtung, insbesondere dem Fahrzeug besteht darin, dass die Vorrichtung einen elektrischen Energiespeicher wie zuvor beschrieben beziehungsweise nach einem der auf den elektrischen Energiespeicher bezogenen Ansprüche aufweist.The core of the invention in the device, in particular the vehicle, is that the device has an electrical energy store as described above or according to one of the claims relating to the electrical energy store.

Hintergrund der Erfindung ist, dass die Vorrichtung eingerichtet ist, den elektrischen Energiespeicher mit einem Strom, der kleiner ist als ein erster unterer Stromgrenzwert, für eine kurze erste Zeitspanne zu betreiben, wenn die Temperatur kleiner ist als ein Temperaturgrenzwert. Dabei ist der erste untere Stromgrenzwert größer als der maximale negative Laststrom der Vorrichtung, beispielsweise als der maximale negative Laststrom eines Elektromotors der Vorrichtung. Damit werden kurzzeitige negative Stromspitzen ermöglicht.The background to the invention is that the device is set up to operate the electrical energy store with a current that is less than a first lower current limit value for a short first period of time when the temperature is less than a temperature limit value. In this case, the first lower current limit value is greater than the maximum negative load current of the device, for example than the maximum negative load current of an electric motor of the device. This enables short-term negative current peaks.

Die obigen Ausgestaltungen und Weiterbildungen lassen sich, sofern sinnvoll, beliebig miteinander kombinieren. Weitere mögliche Ausgestaltungen, Weiterbildungen und Implementierungen der Erfindung umfassen auch nicht explizit genannte Kombinationen von zuvor oder im Folgenden bezüglich der Ausführungsbeispiele beschriebenen Merkmalen der Erfindung. Insbesondere wird dabei der Fachmann auch Einzelaspekte als Verbesserungen oder Ergänzungen zu der jeweiligen Grundform der vorliegenden Erfindung hinzufügen.The above configurations and developments can be combined with one another as desired, insofar as this makes sense. Further possible refinements, developments and implementations of the invention also include combinations of features of the invention described above or below with regard to the exemplary embodiments that are not explicitly mentioned. In particular, the person skilled in the art will also add individual aspects as improvements or additions to the respective basic form of the present invention.

Figurenlistecharacter list

Im folgenden Abschnitt wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen, aus denen sich weitere erfinderische Merkmale ergeben können, auf die die Erfindung aber in ihrem Umfang nicht beschränkt ist, erläutert. Die Ausführungsbeispiele sind in den Zeichnungen dargestellt.In the following section, the invention is explained using exemplary embodiments, from which further inventive features can result, but to which the scope of the invention is not limited. The exemplary embodiments are shown in the drawings.

Es zeigen:

  • 1 ein Ablaufdiagramm des erfindungsgemäßen Verfahrens 100 zum Betreiben eines elektrischen Energiespeichers und
  • 2 einen zeitlichen Stromverlauf I(t) eines elektrischen Energiespeichers.
Show it:
  • 1 a flowchart of the method 100 according to the invention for operating an electrical energy store and
  • 2 a time course of the current I(t) of an electrical energy store.

In 1 ist ein Ablaufdiagramm des erfindungsgemäßen Verfahrens 100 zum Betreiben eines elektrischen Energiespeichers dargestellt.In 1 a flowchart of the method 100 according to the invention for operating an electrical energy store is shown.

Das Verfahren 100 weist einen ersten Verfahrensabschnitt 120 und einen zweiten Verfahrensabschnitt 121 auf. Der erste Verfahrensabschnitt 120 weist Verfahrensschritte auf, die in einem Entladebetriebsmodus des elektrischen Energiespeichers ablaufen. Dabei weist der erste Verfahrensabschnitt 120 den zweiten bis achten Verfahrensschritt (102, 103, 104, 105, 106, 107, 108) auf. Der zweite Verfahrensabschnitt 121 weist Verfahrensschritte auf, die in einem Ladebetriebsmodus des elektrischen Energiespeichers ablaufen. Dabei weist der zweite Verfahrensabschnitt 121 den neunten bis elften Verfahrensschritt (109, 110, 111) auf.The method 100 has a first method section 120 and a second method section 121 . The first method section 120 has method steps that run in a discharge operating mode of the electrical energy store. The first method section 120 has the second to eighth method steps (102, 103, 104, 105, 106, 107, 108). The second method section 121 has method steps that run in a charging operating mode of the electrical energy store. The second method section 121 has the ninth to eleventh method steps (109, 110, 111).

In einem ersten Verfahrensschritt 101 werden ein Strom I und eine Temperatur des elektrischen Energiespeichers bestimmt und die Stromrichtung des Stroms I ermittelt.In a first method step 101, a current I and a temperature of the electrical energy store are determined and the current direction of the current I is determined.

Wenn der Strom I negativ ist, befindet sich der elektrische Energiespeicher im Entladebetriebsmodus. Das Verfahren 100 wird mit einem zweiten Verfahrensschritt 102 fortgesetzt.If the current I is negative, the electrical energy store is in the discharge operating mode. Method 100 continues with a second method step 102 .

Wenn der Strom I positiv ist, befindet sich der elektrische Energiespeicher im Ladebetriebsmodus. Das Verfahren 100 wird mit einem neunten Verfahrensschritt 109 fortgesetzt.If the current I is positive, the electrical energy store is in the charging operating mode. Method 100 continues with a ninth method step 109 .

Im zweiten Verfahrensschritt 102 wird der Strom I mit einem ersten unteren Stromgrenzwert I_min verglichen. Wenn der Strom I kleiner als der erste untere Stromgrenzwert I_min ist, wird das Verfahren 100 mit einem dritten Verfahrensschritt 103 fortgesetzt. Wenn der Strom I größer als der erste untere Stromgrenzwert I_min ist, wird das Verfahren 100 mit einem sechsten Verfahrensschritt 106 fortgesetzt. Dabei wird der erste untere Stromgrenzwert I_min derart gewählt, dass er größer als eine maximale Last des elektrischen Energiespeichers ist.In the second method step 102, the current I has a first lower current limit value I_min compared. If current I is less than first lower current limit value I_min, method 100 continues with a third method step 103 . If current I is greater than first lower current limit value I_min, method 100 continues with a sixth method step 106 . In this case, the first lower current limit value I_min is selected in such a way that it is greater than a maximum load on the electrical energy store.

Im dritten Verfahrensschritt 103 wird eine Temperatur des elektrischen Energiespeichers mit einem Temperaturgrenzwert verglichen. Wenn die Temperatur des elektrischen Energiespeichers kleiner als der Temperaturgrenzwert ist, wird das Verfahren 100 mit einem vierten Verfahrensschritt 104 fortgesetzt. Wenn die Temperatur des elektrischen Energiespeichers größer als der Temperaturgrenzwert ist, wird das Verfahren 100 mit einem fünften Verfahrensschritt 105 fortgesetzt.In the third method step 103, a temperature of the electrical energy store is compared with a temperature limit value. If the temperature of the electrical energy store is less than the temperature limit value, method 100 continues with a fourth method step 104 . If the temperature of the electrical energy store is greater than the temperature limit value, method 100 continues with a fifth method step 105 .

Im vierten Verfahrensschritt 104 wird der elektrische Energiespeicher für maximal eine erste Zeitspanne mit dem Strom I, der kleiner ist als der erste untere Stromgrenzwert I_min, betrieben. Die erste Zeitspanne ist dabei kleiner als 10 s und größer als 0,1 s, vorzugsweise kleiner als 5 s und größer als 0,5 s, insbesondere wobei die erste Zeitspanne 2 s beträgt.In fourth method step 104, the electrical energy store is operated for a maximum of a first time period with the current I, which is less than the first lower current limit value I_min. The first time span is less than 10 s and greater than 0.1 s, preferably less than 5 s and greater than 0.5 s, in particular the first time span being 2 s.

Im fünften Verfahrensschritt 105 wird der Strom I des elektrischen Energiespeichers begrenzt, insbesondere wobei der begrenzte Strom größer ist als der Strom I. Der begrenzte Strom wird dabei temperaturabhängig gewählt. Dabei wird der begrenzte Strom umso größer gewählt je höher die Temperatur des elektrischen Energiespeichers ist.In the fifth method step 105, the current I of the electrical energy store is limited, in particular with the limited current being greater than the current I. The limited current is selected as a function of the temperature. In this case, the limited current is selected to be greater the higher the temperature of the electrical energy store is.

Im sechsten Verfahrensschritt 106 wird der Strom I des elektrischen Energiespeichers über eine zweite Zeitspanne gemessen und ein Strommittelwert gebildet. Vorzugsweise ist der Strommittelwert ein quadratischer Strommittelwert oder ein Effektivstromwert. Dabei ist die zweite Zeitspanne länger als die erste Zeitspanne, insbesondere mehr als zehnmal so lang, vorzugsweise mehr als hundertmal so lang, insbesondere wobei die zweite Zeitspanne 600 s beträgt. Vorzugsweise wird die zweite Zeitspanne temperaturabhängig gewählt.In the sixth method step 106, the current I of the electrical energy store is measured over a second period of time and an average current value is formed. The average current value is preferably a root mean square current value or an effective current value. The second time period is longer than the first time period, in particular more than ten times as long, preferably more than a hundred times as long, in particular the second time period being 600 s. The second period of time is preferably selected as a function of the temperature.

In einem siebten Verfahrensschritt 107 wird der Strommittelwert mit temperaturabhängigen zweiten unteren Stromgrenzwerten verglichen und ein Skalierungsfaktor für den Strom I bestimmt. Dabei sind die einer jeweiligen Temperatur zugeordneten zweiten unteren Stromgrenzwerte in einem Speichermittel des elektrischen Energiespeichers gespeichert, insbesondere in tabellarischer Form gespeichert.In a seventh method step 107, the mean current value is compared with temperature-dependent second lower current limit values, and a scaling factor for the current I is determined. In this case, the second lower current limit values assigned to a respective temperature are stored in a storage means of the electrical energy store, in particular stored in tabular form.

In einem achten Verfahrensschritt 108 wird mittels des Strommittelwerts und/oder des Skalierungsfaktors ermittelt, ob der Strom I begrenzt werden muss. Wenn der Strom I begrenzt werden muss, wird der Strom I in Abhängigkeit von dem Strommittelwert und/oder dem Skalierungsfaktor begrenzt.In an eighth method step 108, the mean current value and/or the scaling factor is used to determine whether the current I needs to be limited. If the current I needs to be limited, the current I will be limited depending on the average current and/or the scaling factor.

Im neunten Verfahrensschritt 109, wenn der Strom I positiv ist, wird die Temperatur des elektrischen Energiespeichers mit dem Temperaturgrenzwert verglichen. Wenn die Temperatur größer ist als der Temperaturgrenzwert, wird das Verfahren mit dem zehnten Verfahrensschritt 110 fortgesetzt. Wenn die Temperatur des elektrischen Energiespeichers kleiner ist als der Temperaurgrenzwert, wird das Verfahren 100 mit dem elften Verfahrensschritt 111 fortgesetzt.In the ninth method step 109, if the current I is positive, the temperature of the electrical energy store is compared to the temperature limit value. If the temperature is greater than the temperature limit value, the method continues with the tenth method step 110 . If the temperature of the electrical energy store is lower than the temperature limit value, method 100 continues with the eleventh method step 111 .

Im zehnten Verfahrensschritt 110 wird der Strom I des elektrischen Energiespeichers begrenzt, insbesondere wobei der begrenzte Strom kleiner ist als der Strom I. Der begrenzte Strom wird dabei temperaturabhängig gewählt. Dabei wird der begrenzte Strom umso kleiner gewählt je höher die Temperatur des elektrischen Energiespeichers ist.In the tenth method step 110, the current I of the electrical energy store is limited, in particular with the limited current being smaller than the current I. The limited current is selected as a function of the temperature. In this case, the limited current is selected to be smaller the higher the temperature of the electrical energy store is.

Im elften Verfahrensschritt 111 wird der elektrische Energiespeicher mit dem Strom I geladen, insbesondere unbegrenzt.In the eleventh method step 111, the electrical energy store is charged with the current I, in particular in an unlimited manner.

2 zeigt einen Stromverlauf I(t) des elektrischen Energiespeichers. Weiterhin ist der erste untere Stromgrenzwert I_min dargestellt, der einen konstanten negativen Wert aufweist 2 shows a current profile I(t) of the electrical energy store. Furthermore, the first lower current limit value I_min is shown, which has a constant negative value

Der Strom I weist negative oder positive Werte auf und schwankt im dargestellten Zeitraum. Der Strom I unterschreitet den ersten unteren Stromgrenzwert I_min mehrmals für kurze Zeitspannen, die kürzer sind als die erste Zeitspanne.The current I has negative or positive values and fluctuates in the period shown. The current I falls below the first lower current limit value I_min several times for short periods of time that are shorter than the first period of time.

Unter einem elektrischen Energiespeicher wird hierbei ein wiederaufladbarer Energiespeicher verstanden, insbesondere aufweisend eine elektrochemische Energiespeicherzelle und/oder ein Energiespeichermodul aufweisend zumindest eine elektrochemische Energiespeicherzelle und/oder ein Energiespeicherpack aufweisend zumindest ein Energiespeichermodul. Die Energiespeicherzelle ist als lithiumbasierte Batteriezelle, insbesondere Lithium-Ionen-Batteriezelle, ausführbar. Alternativ ist die Energiespeicherzelle als Lithium-Polymer-Batteriezelle oder Nickel-Metallhydrid-Batteriezelle oder Blei-Säure-Batteriezelle oder Lithium-Luft-Batteriezelle oder Lithium-Schwefel-Batteriezelle ausgeführt.An electrical energy store is understood to mean a rechargeable energy store, in particular having an electrochemical energy storage cell and/or an energy storage module having at least one electrochemical energy storage cell and/or an energy storage pack having at least one energy storage module. The energy storage cell can be designed as a lithium-based battery cell, in particular a lithium-ion battery cell. Alternatively, the energy storage cell is designed as a lithium polymer battery cell or nickel metal hydride battery cell or lead acid battery cell or lithium air battery cell or lithium sulfur battery cell.

Unter einem Fahrzeug wird hierbei ein Landfahrzeug, zum Beispiel ein Personenkraftwagen oder ein Lastkraftwagen oder ein Omnibus, oder ein Luftfahrzeug oder ein Wasserfahrzeug verstanden, insbesondere ein zumindest teilweise elektrisch angetriebenes Fahrzeug. Das Fahrzeug ist beispielsweise ein batterieelektrisch angetriebenes Fahrzeug, das einen rein elektrischen Antrieb aufweist, oder ein Hybridfahrzeug, das einen elektrischen Antrieb und einen Verbrennungsmotor aufweist.A vehicle here is a land vehicle, for example a passenger car or a truck or a bus, or an air understood vehicle or a watercraft, in particular an at least partially electrically powered vehicle. The vehicle is, for example, a battery-electric vehicle that has a purely electric drive, or a hybrid vehicle that has an electric drive and an internal combustion engine.

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Zitierte PatentliteraturPatent Literature Cited

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Claims (11)

Verfahren (100) zum Betreiben eines elektrischen Energiespeichers, wobei ein Strom (I) und eine Temperatur des elektrischen Energiespeichers erfasst werden, wobei in einem Entladebetriebsmodus der Strom (I) mit einem ersten unteren Stromgrenzwert (I_min) verglichen wird, wobei, wenn der Strom (I) kleiner ist als der erste untere Stromgrenzwert (I_min), die Temperatur mit einem Temperaturgrenzwert verglichen wird, wobei, wenn die Temperatur kleiner ist als ein Temperaturgrenzwert, der elektrische Energiespeicher für maximal eine erste Zeitspanne mit dem Strom (I), der kleiner ist als der erste untere Stromgrenzwert (I_min), betrieben wird.Method (100) for operating an electrical energy store, a current (I) and a temperature of the electrical energy store being recorded, wherein the current (I) is compared with a first lower current limit value (I_min) in a discharge operating mode, wherein, if the current (I) is less than the first lower current limit value (I_min), the temperature is compared with a temperature limit value, wherein, if the temperature is less than a temperature limit value, the electrical energy store is connected to the current ( I), which is smaller than the first lower current limit value (I_min), is operated. Verfahren (100) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass wenn die Temperatur größer ist als der Temperaturgrenzwert, der Strom (I) begrenzt wird, insbesondere wobei der Strom (I) temperaturabhängig begrenzt wird.Method (100) according to claim 1 , characterized in that when the temperature is greater than the temperature limit value, the current (I) is limited, in particular the current (I) is limited depending on the temperature. Verfahren (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass wenn der Strom (I) größer ist als der erste untere Stromgrenzwert (I_min), ein Strommittelwert bestimmt wird, insbesondere wobei ein quadratischer Strommittelwert oder ein Effektivstromwert bestimmt wird, insbesondere wobei der Strom (I) über eine zweite Zeitspanne erfasst und gemittelt wird.Method (100) according to one of the preceding claims, characterized in that if the current (I) is greater than the first lower current limit value (I_min), a current mean value is determined, in particular with a root mean square current value or an effective current value being determined, in particular with the Current (I) is detected and averaged over a second period of time. Verfahren (100) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Strommittelwert mit temperaturabhängigen zweiten unteren Stromgrenzwerten verglichen wird, insbesondere wobei ein Skalierungsfaktor bestimmt wird.Method (100) according to claim 3 , characterized in that the mean current value is compared with temperature-dependent second lower current limit values, in particular with a scaling factor being determined. Verfahren (100) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Strom (I) in Abhängigkeit von dem Strommittelwert und/oder dem Skalierungsfaktor begrenzt wird.Method (100) according to claim 4 , characterized in that the current (I) is limited as a function of the mean current value and/or the scaling factor. Verfahren (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Zeitspanne kleiner ist als 10 s und größer ist als 0,1 s, vorzugsweise kleiner als 5 s und größer als 0,5 s, insbesondere wobei die erste Zeitspanne 2 s beträgt, und/oder dass die zweite Zeitspanne länger ist als die erste Zeitspanne, insbesondere mehr als zehnmal so lang, vorzugsweise mehr als hundertmal so lang, insbesondere wobei die zweite Zeitspanne 600 s beträgt.Method (100) according to one of the preceding claims, characterized in that the first time period is less than 10 s and greater than 0.1 s, preferably less than 5 s and greater than 0.5 s, in particular wherein the first time period is 2 s, and/or that the second time period is longer than the first time period, in particular more than ten times as long, preferably more than a hundred times as long, in particular the second time period being 600 s. Verfahren (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in einem Ladebetriebsmodus die Temperatur mit dem Temperaturgrenzwert verglichen wird, wobei, wenn die Temperatur größer ist als der Temperaturgrenzwert, der Strom (I) begrenzt wird, insbesondere temperaturabhängig begrenzt wird.Method (100) according to one of the preceding claims, characterized in that in a charging operating mode the temperature is compared to the temperature limit value, wherein if the temperature is greater than the temperature limit value, the current (I) is limited, in particular limited as a function of temperature. Verfahren (100) nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass wenn die Temperatur kleiner ist als der Temperaturgrenzwert, der elektrische Energiespeicher mit dem Strom (I) geladen wird, insbesondere wobei der Strom (I) nicht begrenzt wird.Method (100) according to claim 7 , characterized in that when the temperature is lower than the temperature limit value, the electrical energy store with the current (I) is charged, in particular the current (I) is not limited. Verfahren (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass im Entladebetriebsmodus der Strom (I) kleiner als 0 A ist, insbesondere wobei im Ladebetriebsmodus der Strom (I) größer als 0 A ist.Method (100) according to one of the preceding claims, characterized in that the current (I) is less than 0 A in the discharge operating mode, in particular the current (I) being greater than 0 A in the charging operating mode. Elektrischer Energiespeicher aufweisend zumindest einen Stromsensor, einen Temperatursensor und eine Steuereinheit, dadurch gekennzeichnet, dass der elektrische Energiespeicher eingerichtet ist, mittels eines Verfahrens (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche betrieben zu werden.Electrical energy store having at least one current sensor, one temperature sensor and a control unit, characterized in that the electrical energy store is set up to be operated by means of a method (100) according to one of the preceding claims. Vorrichtung, insbesondere Fahrzeug, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung einen elektrischen Energiespeicher nach Anspruch 10 aufweist.Device, in particular vehicle, characterized in that the device has an electrical energy store claim 10 having.
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