DE102020212234A1

DE102020212234A1 - Verfahren und Vorrichtung zur Bestimmung eines Alterungszustands eines elektrischen Energiespeichers unbekannten Typs mithilfe maschineller Lernverfahren

Info

Publication number: DE102020212234A1
Application number: DE102020212234.2A
Authority: DE
Inventors: Christian Simonis; Christoph KROENER; Christoph Woll
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2020-09-29
Filing date: 2020-09-29
Publication date: 2022-03-31
Also published as: CN114325438A; US20220097550A1

Abstract

Die Erfindung betrifft ein computerimplementiertes Verfahren zum Ermitteln einer Alterungszustandstrajektorie eines elektrischen Energiespeichers (2) eines Geräts (1), insbesondere eines elektrisch antreibbaren Kraftfahrzeugs, mit folgenden Schritten:- kontinuierliches Bereitstellen (S1) von Verläufen von Betriebsgrößen (F), die den Betrieb des bestimmten Energiespeichers (2) charakterisieren;- Ermitteln (S3) von Alterungszuständen basierend auf den Betriebsgrößen mithilfe eines empirischen Alterungszustandsmodells zu mehreren Zeitpunkten;- Parametrisieren (S4) einer Trajektorienfunktion zum Beschreiben der Alterungszustandstrajektorie abhängig von mehreren Alterungszustandspunkten, die jeweils einen ermittelten Alterungszustand abhängig von einer zeitabhängigen Bezugsgröße angeben,- Bereitstellen (S5) der Trajektorienfunktion.

Description

Technisches Gebiet
Die Erfindung betrifft netzunabhängig betriebene elektrische Geräte mit elektrischen Energiespeichern, insbesondere elektrisch antreibbare Kraftfahrzeuge, insbesondere Elektrofahrzeuge oder Hybridfahrzeuge, und weiterhin Maßnahmen zur Bestimmung eines Alterungszustands (SOH: State of Health) der elektrischen Energiespeicher. Weiterhin betrifft die Erfindung neben mobilen auch stationäre elektrische Energiespeicher.
Technischer Hintergrund
Die Energieversorgung von netzunabhängig betriebenen elektrischen Geräten und Maschinen, wie z.B. elektrisch antreibbaren Kraftfahrzeugen, erfolgt mithilfe von elektrischen Energiespeichern, in der Regel Gerätebatterien bzw. Fahrzeugbatterien. Diese liefern elektrische Energie zum Betrieb der Geräte. Als elektrischer Energiespeicher kommen jedoch auch Brennstoffzellen in Betracht.
Der Alterungszustand eines Energiespeichers nimmt im Laufe seiner Lebensdauer zusehends ab, was sich in einer abnehmenden maximalen Speicherkapazität auswirkt. Ein Maß der Alterung des Energiespeichers hängt von einer individuellen Belastung des Energiespeichers, d. h. bei Fahrzeugbatterien von Kraftfahrzeugen vom Nutzungsverhalten eines Fahrers, externen Umgebungsbedingungen und vom Fahrzeugbatterietyp ab.
Zwar kann mithilfe eines empirischen Alterungszustandsmodells der momentane Alterungszustand des Energiespeichers basierend auf historischen Betriebszustandsverläufen bestimmt werden, jedoch ist dieses Modell in bestimmten Situationen ungenau. Zudem hängt die Alterung des Energiespeichers von einer individuellen Belastung des Energiespeichers, d. h. vom Nutzungsverhalten eines Nutzers und vom Batterietyp ab. Die resultierende Ungenauigkeit des herkömmlichen Alterungszustandsmodells erschwert eine Prädiktion des Alterungszustandsverlaufs. Jedoch ist die Prädiktion des Verlaufs des Alterungszustands der Energiespeicher eine wichtige technische Größe, da mit ihr eine Restlebensdauerermittlung und eine wirtschaftliche Bewertung eines Restwerts des Energiespeichers möglich ist.
Offenbarung der Erfindung
Erfindungsgemäß sind ein Verfahren zum Ermitteln einer Alterungszustandstrajektorie eines elektrischen Energiespeichers zum Betreiben eines Geräts, insbesondere eines elektrisch antreibbaren Kraftfahrzeugs, abhängig von einem Alterungszustand einer Fahrzeugbatterie gemäß Anspruch 1, sowie eine Vorrichtung gemäß dem nebengeordneten Anspruch vorgesehen.
Weitere Ausgestaltungen sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.
Gemäß einem ersten Aspekt ist ein computerimplementiertes Verfahren zum Ermitteln einer Alterungszustandstrajektorie eines elektrischen Energiespeichers eines Geräts, insbesondere eines elektrisch antreibbaren Kraftfahrzeugs, vorgesehen, mit folgenden Schritten:

- kontinuierliches Bereitstellen von Verläufen von Betriebsgrößen, die den Betrieb des bestimmten Energiespeichers charakterisieren;
- Ermitteln von Alterungszuständen basierend auf den Betriebsgrößen mithilfe eines empirischen Alterungszustandsmodells zu mehreren Zeitpunkten;
- Parametrisieren einer Trajektorienfunktion zum Beschreiben der Alterungszustandstrajektorie abhängig von mehreren Alterungszustandspunkten, die jeweils einen ermittelten Alterungszustand abhängig von einer zeitabhängigen Bezugsgröße angeben,
- Bereitstellen der Trajektorienfunktion.

Die Bestimmung des Alterungszustands wird bislang mit an einen bestimmten, vorbekannten Batterietyp angepassten Alterungszustandsmodellen vorgenommen. Für derartige Fahrzeugbatterien bekannten Batterietyps stehen ausreichend Batterieparameter und Batterie-Messsignale zur Verfügung, so dass die Bestimmung des Alterungszustands mithilfe eines dem Batterietyp zugeordneten Alterungszustandsmodells mit hinreichender Genauigkeit durchgeführt werden kann.
Der Alterungszustand (SOH: state of health) ist die Schlüsselgröße zur Angabe einer verbleibenden Batteriekapazität oder verbleibende Batterieladung. Der Alterungszustand kann als Kapazitätserhaltungsrate (capacity retention rate, SOH-C) oder als Anstieg des Innenwiderstands (SOH-R) angegeben werden. Die Kapazitätserhaltungsrate SOH-C ist als Verhältnis der gemessenen momentanen Kapazität zu einer Anfangskapazität der vollständig aufgeladenen Batterie angegeben. Die relative Änderung des Innenwiderstands SOH-R steigt mit zunehmender Alterung der Batterie an.
In künftigen elektrisch betreibbaren Kraftfahrzeugen können jedoch unterschiedlichste Batterietypen eingesetzt werden. So ist abzusehen, dass Elektrofahrzeuge auch mit Austauschbatterien betrieben werden, wobei unterschiedlichste Batterietypen unterschiedlicher Hersteller eingesetzt werden können. Diese stellen eine große Herausforderung an entsprechende den Batterietyp beschreibende Modelle, insbesondere an ein Alterungszustandsmodell, dar, da grundlegende Batterieparameter nicht bekannt sind. Die Batterieparameter hängen erheblich von der Zellchemie und von dem Aufbau und der Verschaltung der Batteriezellen ab und können sich daher von Batterietyp zu Batterietyp erheblich unterscheiden.
Bereits mit herkömmlichen Modellen ist die Ermittlung des Alterungszustands einer Fahrzeugbatterie schwierig. Die Implementierung eines einfachen physikalischen oder empirischen Alterungszustandsmodells in einem Kraftfahrzeug unterliegt erheblichen Ungenauigkeiten, sodass die maximale Modellabweichung häufig 5 % nicht unterschreitet, da diese im Wesentlichen vom nutzungsindividuellen Betriebsverlauf abhängig ist. Bei unbekannten Typen von elektrischen Energiespeichern (Batterietypen und dergleichen), d.h. das elektrochemische Modell ist nicht bekannt, ist die Herausforderung zur modellbasierten Bestimmung des Alterungszustands noch größer, da in der Regel kein domänenspezifisches Wissen zur physikalischen Beschreibung, speziell der elektrochemischen Größen, verwendet werden kann. Zudem werden üblicherweise stark verrauschte bzw. unvollständige Daten verwendet, die durch unterschiedliche Lastprofile, wie z. B. bei einem Kraftfahrzeug Außentemperaturen, Strecken, gefahrene Streckenabschnitte und dergleichen, Nutzerprofile, wie beispielsweise Ladeverhalten, Häufigkeit eines Schnellladens, Fahrverhalten und dergleichen sowie weiterhin durch Seriensteuerung des elektrischen Energiespeichers beeinflusst werden.
Bei Fahrzeugbatterien unbekannten Batterietyps sehen dabei entsprechende Batteriesteuersysteme je nach Hersteller vor, nur die gängigsten Betriebsgrößen, wie den momentanen Batteriestrom, die momentane Batteriespannung, die momentane Batterietemperatur und den aktuellen Ladezustand auszugeben. Während für bekannte Batterietypen weitere Batterieparameter in dem Batteriemanagementsystem oder in der Zentraleinheit zur Verfügung stehen, fehlen bei unbekannten Batterietypen alle Angaben zur Zellchemie und zum internen Aufbau der Batteriezellen, so dass eine Erkennung eines Batterietyps und eine Modellierung des Alterungszustands schwierig sind.
Für unbekannte Batterietypen muss daher die Ermittlung des Alterungszustands zudem vollständig anhand von Betriebsgrößen erfolgen, die von dem entsprechenden Batteriesteuergerät bereitgestellt werden. Diese lassen in der Regel keinen tiefergehenden Einblick in die Zellchemie und den internen Aufbau der Fahrzeugbatterie zu.
Es kann vorgesehen sein, dass die Bezugsgröße als eine verstrichene Lebensdauer seit Inbetriebnahme (Begin of Life), einem Ah-Durchsatz oder einer kumulierten Leistungsangabe des Geräts, wie eine gesamte zurückgelegte Wegstrecke eines Kraftfahrzeugs als Gerät, bereitgestellt wird.
Das obige Verfahren sieht daher vor, abhängig von einem Verlauf von Betriebsgrößen ein empirisches Alterungszustandsmodell bereitzustellen, das eine verbesserter Bestimmung eines aktuellen und eines prädizierten Alterungszustands ermöglicht. Dazu wird eine Alterungszustandstrajektorie in Form einer Trajektorienfunktion aus einer Vielzahl von Messungen ermittelt, wobei die Trajektorienfunktion den Alterungszustand abhängig von einer zeitbasierten Bezugsgröße angibt-
Es kann vorgesehen sein, dass das empirische Alterungszustandsmodell einen Alterungszustand abhängig von einer Ladungsänderung in einem Ladevorgang und/oder einem Entladevorgang bestimmt und/oder aus einer Innenwiderstandsbestimmung mithilfe einer Spannungsänderung bei einem bestimmten Batteriestromverlauf bestimmt.
Weiterhin kann die Trajektorienfunktion eine lineare Funktion, eine Polynomialfunktion, ein datenbasiertes Modell, insbesondere ein Regressionsmodell, wie einen Gaußprozess, ein neuronales Netz oder ein rekurrentes neuronales Netz, umfassen.
Es kann vorgesehen sein, dass der Energiespeicher zum Betrieb eines Geräts, wie einem Kraftfahrzeug, einem Pedelec, einem Fluggerät, insbesondere einer Drohne, einer Werkzeugmaschine, einem Gerät der Unterhaltungselektronik, wie ein Mobiltelefon, einem autonomen Roboter und/oder einem Haushaltsgerät verwendet wird.
Gemäß einem weiteren Aspekt ist eine Vorrichtung zum Ermitteln einer Alterungszustandstrajektorie eines elektrischen Energiespeichers eines Geräts vorgesehen, insbesondere eines elektrisch antreibbaren Kraftfahrzeugs, mit folgenden Schritten:

Figurenliste
Ausführungsformen werden nachfolgend anhand der beigefügten Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:

1 eine schematische Darstellung eines Systems zur Bereitstellung von Betriebsgrößen von Fahrzeugbatterien von Fahrzeugen einer Fahrzeugflotte;
2 ein Flussdiagramm zur Veranschaulichung eines Verfahrens zur Ermittlung einer Alterungszustandstrajektorie einer Fahrzeugbatterie in einem Kraftfahrzeug; und
3 ein Diagramm zur Darstellung der Ermittlung einer Trajektorienfunktion aus einer Vielzahl von Alterungszustandspunkten.

Beschreibung von Ausführungsformen
Im Folgenden wird das erfindungsgemäße Verfahren anhand von Fahrzeugbatterien als elektrischer Energiespeicher in einem Kraftfahrzeug als batteriebetriebenes Gerät beschrieben. Dieses Beispiel steht stellvertretend für eine Vielzahl von stationären oder mobilen Geräten mit netzunabhängiger Energieversorgung, wie beispielsweise Fahrzeuge (Elektrofahrzeuge, Pedelecs usw.), Anlagen, Werkzeugmaschinen, Haushaltsgeräte, loT-Geräte und dergleichen, die über eine entsprechende Kommunikationsverbindung (z. B. LAN, Internet) mit einer Zentraleinheit (Cloud) in Verbindung stehen.
1 zeigt ein Kraftfahrzeug 1 mit einer Fahrzeugbatterie 2 als wiederaufladbaren elektrischen Energiespeicher, einen elektrischen Antriebsmotor 3 und eine Steuereinheit 4 auf.
Mithilfe einer Sensorik 6 erfasst die Fahrzeugbatterie 2 Betriebsgrößen F die in der Steuereinheit 4 erfasst werden. Die Betriebsgrößen F können im Falle einer Fahrzeugbatterie 2 einen momentanen Batteriestrom, eine momentane Batteriespannung, eine momentane Batterietemperatur und einen momentanen Ladezustand (SOC: State of Charge) angeben, sowohl auch Pack-, Modul- und / oder Zellebene. Die Betriebsgrößen F werden in einem schnellen Zeitraster von 2 Hz bis 100 Hz erfasst.
Aus den Verläufen der Betriebsgrößen F können in der Steuereinheit 4 Bezugsgrößen generiert werden, die zeitabhängige kumulierte Größen umfassen. In der Steuereinheit 4 soll basierend auf den Verläufen der Betriebsgrößen ein Alterungszustand mithilfe eines empirischen Alterungszustandsmodells ermittelt werden und eine Alterungszustandstrajektorie angegeben werden.
Der Alterungszustand (SOH: State of Health) ist die Schlüsselgröße zur Angabe einer verbleibenden Batteriekapazität oder verbleibenden Batterieladung. Der Alterungszustand stellt ein Maß für die Alterung der Fahrzeugbatterie oder eines Batterie-Moduls oder einer Batterie-Zelle dar und kann als Kapazitätserhaltungsrate (Capacity Retention Rate, SOH-C) oder als Anstieg des Innenwiderstands (SOH-R) angegeben werden. Die Kapazitätserhaltungsrate SOH-C ist als Verhältnis der gemessenen momentanen Kapazität zu einer Anfangskapazität der vollständig aufgeladenen Batterie angegeben. Die relative Änderung des Innenwiderstands SOH-R steigt mit zunehmender Alterung der Batterie an.
Die Alterungszustandstrajektorie gibt eine Zuordnung eines Alterungszustands bezogen auf die zeitabhängige Bezugsgröße an, wie z.B. die seit Inbetriebnahme (Begin of Life) verstrichene Lebensdauer der Fahrzeugbatterie 2 an. Weiterhin ist es denkbar, den Alterungszustand in Abhängigkeit weiterer insbesondere zeitabhängiger (kumulierten) Bezugsgrößen zu beschreiben, wie z.B. Ah-Durchsatz, gefahrene Kilometer, etc. Mit anderen Worten ist es möglich, basierend auf den Bezugsgrößen, die sich aus den Betriebsgrößenverläufen des Kraftfahrzeugs 1 ergeben, einen Alterungszustand der Fahrzeugbatterie 2 zu ermitteln.
In 2 ist ein Flussdiagramm zur Veranschaulichung eines Verfahrens zum Betreiben eines elektrisch antreibbaren Kraftfahrzeugs 1 mit einer Fahrzeugbatterie durch Bereitstellung eines Alterungszustands einer Batterie unbekannten Batterietyps dargestellt. Das Verfahren wird in der Steuereinheit 4 oder in der geräte- bzw. fahrzeugexternen Zentraleinheit ausgeführt und ist dort vorzugsweise in Software implementiert.
In Schritt S1 werden in der Steuereinheit 4 die Verläufe der Betriebsgrößen F erfasst, die zur Ermittlung eines aktuellen Alterungszustands der Fahrzeugbatterie 2 entsprechend dem Alterungszustandsmodell verwendet werden. Die erfassten Verläufe können an eine Zentraleinheit gesendet werden-
Die erfassten Verläufe von Betriebsgrößen F werden in Schritt S2 vorverarbeitet, indem eine Plausibilitätsprüfung und eine Ausreißerbereinigung durchgeführt werden. Dies kann in an sich bekannter Weise durch Filterverfahren vorgenommen werden. Dieser Schritt kann sowohl im individuellen Fahrzeug als auch in der Zentraleinheit, der Cloud, durchgeführt werden.
In Schritt S3 wird den Verläufen der Betriebsgrößen, wie Batteriestrom und Ladezustand, mithilfe des empirischen Alterungszustandsmodells ein Alterungszustand ermittelt. Schritt S3 wird vorzugsweise in der Zentraleinheit, der Cloud ausgeführt. Grundsätzlich ist jedoch auch eine Ausführung direkt im Fahrzeug 1 denkbar. Die Ermittlung des Alterungszustands kann bei bestimmten vorgegebenen Betriebsbedingungen erfolgen, wie z.B. bei einem Ladevorgang. Das Alterungszustandsmodell kann einem einfachen vorgegebenen Alterungszustandsmodell entsprechen, das durch Ladungsmengenberechnung mithilfe der Betriebsgrößen einen Alterungszustand zuordnet. Hierbei wird über das Stromintegral die zugeführte Ladungsmenge berechnet. Die berechnete Ladungsmenge wird nun mithilfe einer Ladezustandsänderung per Projektionsverfahren auf eine geschätzte maximale Batteriekapazität abgebildet. Aus dieser maximalen Batteriekapazität kann nun mithilfe der nominalen Batteriekapazität der kapazitätsbasierte Alterungszustand (SOHC) der Fahrzeugbatterie 41 ermittelt werden.
Die Berechnung des innenwiderstandsbasierten Alterungszustands erfolgt analog durch dU / dl Analysen zu gewissen Trigger-Bedingungen, wie einer Lastflanke bei Beginn eines Ladevorgangs. Die nominalen Werte (z.B. Batteriekapazität) sind hierzu können auf der Fahrzeug- oder Batteriespezifikation entnommen werden. Alternativ ist es auch möglich, die Nominalwerte datenbasiert zu erlernen.
Die durch das empirische Alterungszustandsmodell bereitgestellten Modellwerte (Alterungszustandspunkte) für den Alterungszustand sind grundsätzlich jedoch ungenau und verrauscht, da die Ladezustandsdifferenz abhängig vom Ladeverhalten des Fahrers ist und auch stark verrauscht ist. Die Alterungszustandspunkte werden abhängig von der Bezugsgröße angegeben, die die verstrichene Lebensdauer, d.h. die Zeitdauer seit Inbetriebnahme (Begin of Life), einem gesamten Ah-Durchsatz oder der gefahrenen Wegstrecke entsprechen kann
Da sämtliche Auswertungen zur Ermittlung des Alterungszustands für eine Fahrzeugbatterie 2 mit dem empirischen Alterungszustandsmodell seit Inbetriebnahme (Beginn of Life) vorhanden sind, werden nun alle verrauschten Alterungszustandspunkte (Alterungszustände zu bestimmten Zeitpunkten) an eine vorgegebene parametrisierbare Trajektorienfunktion in Schritt S4 gefittet, um den zeitlichen Verlauf der Alterungszustandspunkte zu glätten. Weiterhin ergibt sich so A Posteriori eine vollständige Alterungszustandstrajektorie. Die eignet sich zur Bestimmung des Alterungszustands zu jedem Zeitpunkt seit Inbetriebnahme. Dadurch kann das Rauschen der Angabe der Alterungszustände entlang des zeitlichen Verlaufs eliminiert werden.
Dies ist beispielsweise in der Darstellung der 3 gezeigt. 3 zeigt einen Verlauf des Alterungszustands über der Zeit, wobei die Kreuze durch das Alterungszustandsmodell bestimmt Alterungszustände zu bestimmten Zeitpunkten angeben. Die Trajektorienabschnitte T1 entsprechend einer gefitteten Trajektorienfunktion und geben die für das Fahrzeug 1 ermittelte geglättete Alterungszustandstrajektorie abhängig von den Alterungszustandspunkten, die für das bestimmte Fahrzeug bestimmt worden sind, an. Schritt S4 wird vorzugsweise in der Zentraleinheit 2, der Cloud ausgeführt. Grundsätzlich ist jedoch auch eine Ausführung direkt im Fahrzeug denkbar, wenn ein hinreichend großer Speicher zu historischen Informationen vorgesehen ist.
Diese Trajektorienfunktion stellt im einfachsten Fall ein lineares Modell dar und kann nun in die Zukunft extrapoliert werden, um künftige Alterungszustände zu schätzen. Im Allgemeinen wird ein nichtlineares datenbasiertes Modell verwendet. So existieren beispielsweise LiFeP-Batteriezellen, LiTiO-, LiCoO-, LiNiO-, LiMnO, LiNiCoAlO-, LiNiCoMnO-Batteriezellen und weitere, für welche mit diesem allgemeinen Ansatz eine Alterungszustandsbestimmung möglich ist.
Neben nichtlinearen datenbasierten Modellen sind speziell Machine-Learning-Verfahren, insbesondere Regressionsmodelle, gut geeignet, die in Schritt S3 berechneten SOH-Werte zu fitten. Supervised-Learning-Verfahren, wie Gaußprozesse oder Neuronale Netze, speziell unter Zuhilfenahme von LSTM (long short-term memory) Techniken, können hierzu eingesetzt werden.
In Schritt S5 kann die Trajektorienfunktion zur Extrapolation und somit zur Prädiktion des Alterungszustands verwendet werden. Dadurch ist es beispielsweise möglich, eine Restlebensdauer bzw. eine Restnutzungsdauer durch Bestimmen eines Erreichens eines vorgegebenen Grenz-Alterungszustands zu ermitteln. Die berechneten Ergebnisse, wie aktueller SOH und Restlebensdauer können von der Cloud an das Fahrzeug übertragen werden. Weiterhin kann auch die aktualisierte Parametrierung der Trajektorienfunktion an das Fahrzeug übertragen werden.

Claims

Computerimplementiertes Verfahren zum Ermitteln einer Alterungszustandstrajektorie eines elektrischen Energiespeichers (2) eines Geräts (1), insbesondere eines elektrisch antreibbaren Kraftfahrzeugs, mit folgenden Schritten: - kontinuierliches Bereitstellen (S1) von Verläufen von Betriebsgrößen (F), die den Betrieb des bestimmten Energiespeichers (2) charakterisieren; - Ermitteln (S3) von Alterungszuständen basierend auf den Betriebsgrößen mithilfe eines empirischen Alterungszustandsmodells zu mehreren Zeitpunkten; - Parametrisieren (S4) einer Trajektorienfunktion zum Beschreiben der Alterungszustandstrajektorie abhängig von mehreren Alterungszustandspunkten, die jeweils einen ermittelten Alterungszustand abhängig von einer zeitabhängigen Bezugsgröße angeben, - Bereitstellen (S5) der Trajektorienfunktion.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei ein Alterungszustand für den Energiespeicher (2) abhängig von der Alterungszustandstrajektorie signalisiert wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 2, wobei ein prädizierter Alterungszustand für den Energiespeicher (2) abhängig von der Alterungszustandstrajektorie signalisiert wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei eine Restlebensdauer anhand der Trajektorienfunktion bestimmt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die Bezugsgröße als eine verstrichene Lebensdauer seit Inbetriebnahme (Begin of Life), einem Ah-Durchsatz oder einer kumulierten Leistungsangabe des Geräts (1), wie eine gesamte zurückgelegte Wegstrecke eines Kraftfahrzeugs als Gerät, bereitgestellt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei das empirische Alterungszustandsmodell einen Alterungszustand abhängig von einer Ladungsänderung in einem Ladevorgang und/oder einem Entladevorgang bestimmt und/oder aus einer Innenwiderstandsbestimmung mithilfe einer Spannungsänderung bei einem bestimmten Batteriestromverlauf bestimmt.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei die Trajektorienfunktion eine lineare Funktion, eine Polynomialfunktion, ein datenbasiertes Modell, insbesondere ein Regressionsmodell, einen Gaußprozess, ein neuronales Netz oder ein rekurrentes neuronales Netz, umfasst.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei der Energiespeicher (2) zum Betrieb eines Geräts (1), wie einem Kraftfahrzeug, einem Pedelec, einem Fluggerät, insbesondere einer Drohne, einer Werkzeugmaschine, einem Gerät der Unterhaltungselektronik, wie ein Mobiltelefon, einem autonomen Roboter und/oder einem Haushaltsgerät verwendet wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei das Ermitteln (S3) von Alterungszuständen basierend auf den Betriebsgrößen und das Parametrisieren (S4) de Trajektorienfunktion in einer geräteexternen Zentraleinheit ausgeführt wird, wobei die Trajektorienfunktion, insbesondere deren Funktionsparameter, an das Gerät (1) übertragen werden.
Vorrichtung zum Ermitteln einer Alterungszustandstrajektorie eines elektrischen Energiespeichers (2) eines Geräts (1), insbesondere eines elektrisch antreibbaren Kraftfahrzeugs, mit folgenden Schritten: - kontinuierliches Bereitstellen von Verläufen von Betriebsgrößen (F), die den Betrieb des bestimmten Energiespeichers (2) charakterisieren; - Ermitteln von Alterungszuständen basierend auf den Betriebsgrößen (F) mithilfe eines empirischen Alterungszustandsmodells zu mehreren Zeitpunkten; - Parametrisieren einer Trajektorienfunktion zum Beschreiben der Alterungszustandstrajektorie abhängig von mehreren Alterungszustandspunkten, die jeweils einen ermittelten Alterungszustand abhängig von einer zeitabhängigen Bezugsgröße angeben, - Bereitstellen der Trajektorienfunktion.
Computerprogrammprodukt umfassend Befehle, die bei der Ausführung des Programms durch mindestens eine Datenverarbeitungseinrichtung diese veranlassen, die Schritte des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 9 auszuführen.
Maschinenlesbares Speichermedium, umfassend Befehle, die bei der Ausführung durch mindestens eine Datenverarbeitungseinrichtung diese veranlassen, die Schritte des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 9 auszuführen.