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Stand der Technik
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Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Ermitteln eines Zustandes einer Batterie eines elektrisch angetriebenen Fahrzeugs.
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Batteriemanagementsysteme batterieelektrisch angetriebener Fahrzeuge ermitteln in der Regel Informationen bezüglich eines Zustandes einer jeweiligen Traktionsbatterie der Fahrzeuge, welcher auch als „State Of Health“ (SOH), Gesundheitszustand oder auch Alterungszustand der Batterie bezeichnet wird. Das Ermitteln einer solchen SOH-Information erfolgt im Allgemeinen auf Basis empirisch ermittelter Modelle, welche häufig Ungenauigkeiten im Bereich von bis zu 5 % oder mehr aufweisen können. Ein externer Zugriff auf eine solche SOH-Information der Batterie ist meist nur über geeignete Diagnosegeräte in Kfz-Werkstätten möglich.
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US2009132186A1 offenbart ein Verfahren und ein System zum Ermitteln eines Ladungszustandes einer Batterie einer elektronischen Vorrichtung auf Basis einer Abfolge von Lade- und Entladevorgängen der Batterie.
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US020190346513A1 offenbart ein Verfahren zum Ermitteln eines Gesundheitszustandes einer Batterie. Das Verfahren umfasst ein Empfangen von Strom- und Spannungsdaten der Batterie, welche in Form von Teildatensätzen mit einem vordefinierten Batteriemodell abgeglichen werden.
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Offenbarung der Erfindung
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Gemäß einem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren zum Ermitteln eines Zustandes einer Batterie eines elektrisch angetriebenen Fahrzeugs vorgeschlagen. Unter dem Zustand der Batterie soll ein jeweiliger „State Of Health“ (SOH) verstanden werden, welcher auch als Gesundheitszustand oder Alterungszustand der Batterie bezeichnet wird. Das mittels der Batterie angetriebene Fahrzeug ist beispielsweise ein Straßenfahrzeug (z.B. Motorrad, e-Bike, PKW, Transporter, LKW) oder ein Schienenfahrzeug oder eine elektrisch angetriebene Arbeitsmaschine. Die Batterie ist hinsichtlich ihres Batterietyps (der zugrundeliegenden Batterietechnologie), ihrer Kapazität, ihrer Nominalspannung und weiterer Kenngrößen grundsätzlich nicht eingeschränkt. Beispielsweise ist die Batterie eine Lithiumionen-Batterie mit einer Nominalspannung von 48 V oder 400 V. Das erfindungsgemäße Verfahren wird zum Beispiel durch ein extern an die Batterie bzw. ein die Batterie einsetzendes Fahrzeug informationstechnisch angebundenes Diagnosegerät durchgeführt (z. B. über eine sogenannte OBD-Schnittstelle). Alternativ oder zusätzlich ist es auch denkbar, dass das Verfahren mittels einer Auswerteeinheit der Batterie selbst und/oder des die Batterie einsetzenden Fahrzeugs durchgeführt wird.
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In einem ersten Schritt des erfindungsgemäßen Verfahrens wird die Batterie bis zum Erreichen einer vordefinierten Ladeschlussspannung der Batterie geladen. Im Falle einer Verwendung einer Batterie auf Lithium-Basis entspricht die Ladeschlussspannung beispielsweise einer Spannung in Höhe von 4,2 V. Ein jeweiliger batteriespezifischer Wert für die Ladeschlussspannung ist vorzugsweise in einer Speichereinheit der Batterie bzw. eines Batteriemanagementsystems der Batterie abgelegt und aus dieser im Zuge der Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens abrufbar. Der Ladevorgang wird beispielsweise mittels eines fahrzeuginternen Ladegerätes oder mittels eines externen Ladegerätes durchgeführt, welches beispielsweise in einer Ladesäule für Elektrofahrzeuge integriert ist.
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In einem zweiten Schritt des erfindungsgemäßen Verfahrens wird die Batterie mit einem vordefinierten Entladestrom bis zum Erreichen einer vordefinierten Zielspannung entladen. Die Zielspannung ist vorzugsweise ebenfalls in der oben beschriebenen Speichereinheit abgelegt und aus dieser entsprechend abrufbar. Ein Wert für die jeweilige batteriespezifische Zielspannung wird bevorzugt derart festgelegt, dass sich eine ausreichend hohe Ladezustandsabweichung bezüglich des im ersten Schritt des Verfahrens hergestellten Vollladezustandes der Batterie ergibt, um eine entsprechend hohe Genauigkeit jeweiliger Ergebnisse des erfindungsgemäßen Verfahrens zu erzielen. Konkrete Wertebereiche für die Zielspannung werden unten im Zusammenhang mit der Beschreibung vorteilhafter Ausgestaltungen der Erfindung näher erläutert. Ein beispielhafter und somit nicht einschränkender Wert für die Zielspannung entspricht im Zusammenhang mit einer Lithiumionen-Batterie beispielsweise 4,0 V. Ein nicht einschränkender beispielhafter Wert für den vordefinierten Entladestrom entspricht zum Beispiel 0,5 C. Bei der Festlegung des vordefinierten Entladestroms ist insbesondere zu beachten, dass der Entladestrom maximal so hoch gewählt wird, dass die Zielspannung hinreichend genau erreichbar ist und die Entladung nicht über die Zielspannung heraus stattfindet.
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In einem dritten Schritt des erfindungsgemäßen Verfahrens wird eine während des Entladens entnommene Ladungsmenge ermittelt. Hierfür wird vorzugsweise der Entladestrom während des Entladevorgangs über die Zeit integriert.
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In einem vierten Schritt des erfindungsgemäßen Verfahrens wird der aktuelle Zustand der Batterie (d. h., der Gesundheitszustand oder auch Alterungszustand) auf Basis eines Abgleichs der entnommenen Ladungsmenge mit einem vordefinierten Erwartungswert für die entnommene Ladungsmenge ermittelt. Der Erwartungswert für die entnommene Ladungsmenge wird zum Beispiel aus digital vorliegenden Werten (welche z. B. in oben beschriebener Speichereinheit abgelegt sind) eines Datenblattes der Batterie entnommen, welches jeweilige Spannungsniveaus der Batterie in Abhängigkeit der Batteriezellenchemie bei festgelegten Temperaturen der Batterie definiert. Diese Datenblattwerte repräsentieren beispielsweise Werte, welche durch einen Hersteller der jeweiligen Batterie im Zuge der Batterieentwicklung auf Basis von Messungen ermittelt wurden.
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Das vorstehend beschriebene erfindungsgemäße Verfahren bietet den Vorteil, dass auf relativ einfache Weise und i. d. R. ohne bzw. ohne essentielle Eingriffe in bereits vorhandene Hardware-Konfigurationen von Batterien und/oder die Batterien einsetzenden Fahrzeuge, eine zuverlässige Ist-Wert-Bestimmung eines jeweiligen Zustandes der Batterie durchführbar ist. Zudem ist ein Rechen- und/oder Speicheraufwand für das vorgeschlagene Verfahren relativ gering, so dass dieses auch mittels wenig leistungsstarker und ggf. kostengünstiger Recheneinheiten ausführbar ist. Ein weiterer Vorteil ergibt sich dadurch, dass die Bestimmung des Zustandes der Batterie auf aktuellen Messungen der Batterie beruht und nicht auf Basis von Modellen und/oder von batteriebezogenen Vergangenheitsdaten extrapoliert wird.
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Die Unteransprüche zeigen bevorzugte Weiterbildungen der Erfindung.
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In einer vorteilhaften Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung wird der vordefinierte Erwartungswert für die entnommene Ladungsmenge aus einer Referenzdatenbank entnommen, welche eine Mehrzahl von Erwartungswerten aufweist, die jeweils unterschiedliche Alterungszustände der Batterie repräsentieren. Hierfür umfasst die Referenzdatenbank vorzugsweise eine digitale Repräsentation einer Mehrzahl ladungsmengenspezifischer Spannungs-Zeitkurven, aus welchen jeweils diejenige Kurve und der mit dieser Kurve korrespondierende Alterungszustand der Batterie bestimmt wird, welche die größte Übereinstimmung mit der tatsächlich gemessenen entnommenen Ladungsmenge repräsentiert. Darüber hinaus ist es vorteilhaft möglich, zusätzliche Varianten der Spannungs-Zeitkurven in der Referenzdatenbank vorzuhalten, welche unterschiedliche Temperaturen der Batterie und/oder unterschiedliche Entladeströme (konstante und/oder vordefinierte Verläufe von Entladeströmen) repräsentieren.
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Ferner ist es denkbar, dass der Entladestrom ein konstanter und/oder ein variabler Entladestrom ist, wobei der variable Entladestrom bevorzugt einen vordefinierten Stromverlauf aufweist. Darüber hinaus ist es denkbar, eine Kombination aus einem konstanten und einem variablen Entladestrom einzusetzen. Besonders vorteilhaft wird der Entladestrom in Abhängigkeit eines durch ein Batteriemanagementsystem ermittelten Wertes für den Zustand der Batterie und/oder eines zu einem früheren Zeitpunkt mittels des erfindungsgemäßen Verfahrens ermittelten Wertes für den Zustand der Batterie festgelegt. In beiden Fällen ist mit einer Abweichung von einem aktuellen Ist-Zustand der Batterie zu rechnen, diese können aber eine gute Näherung bzgl. des aktuellen Ist-Zustandes darstellen. Dies bietet den Vorteil, dass der Entladestrom an einen jeweiligen Näherungswert für den Zustand der Batterie anpassbar ist, wodurch beispielsweise Batterien mit einer geringen Alterung mit einem höheren Entladestrom entladbar sind, als Batterien mit einer stärkeren Alterung. Dadurch ist es zum einen möglich, eine für das Verfahren notwendige Ausführungsdauer in Abhängigkeit eines jeweiligen Alterungszustandes stets so gering wie möglich zu halten und andererseits ein genaueres Erreichen der Zielspannung sicherzustellen, da diese bei stärker gealterten Batterien bei gleichem Entladestrom schneller (und dadurch ggf. ungenauer) zu erreichen ist, als bei einer weniger stark gealterten Batterie. Ein Entladestrom für eine wenig gealterte Batterie liegt beispielsweise im Bereich von 2 C, während ein Entladestrom für eine stark gealterte Batterie beispielsweise bei 0,5 liegt, ohne das Verfahren dadurch auf diese zur Veranschaulichung genannten Werte einzuschränken. Alternativ oder zusätzlich wird der vordefinierte Entladestrom in Abhängigkeit eines Relaxationsverhaltens der Batterie und/oder einer zeitlichen Nähe zum Erreichen der Zielspannung festgelegt. Dies bietet den besonderen Vorteil, dass Verfälschungen beim Erreichen der Zielspannung aufgrund des potentiell vorhandenen Relaxationsverhaltens der Batterie vermindert oder vermieden werden. Insbesondere die Verwendung des vorstehend beschriebenen variablen Entladestroms ist in diesem Zusammenhang vorteilhaft anwendbar.
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In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung wird die beim Entladen der Batterie entnommene Energie durch einen Verbraucher des Fahrzeugs und/oder durch einen externen elektrischen Energiespeicher (z. B. einen Pufferspeicher in einer Werkstatt) und/oder durch einen weiteren elektrischen Energiespeicher des Fahrzeugs und/oder durch ein Stromnetz aufgenommen. Besonders vorteilhaft wird die auf diese Weise entnommene Energie nach dem Ermitteln des Zustandes der Batterie zumindest anteilig wieder in die Batterie eingespeist, so dass das erfindungsgemäße Ermitteln des Zustandes der Batterie mit einem möglichst geringen Verlust an elektrischer Energie einhergeht bzw. möglichst geringe Energiekosten verursacht.
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Vorzugsweise entspricht die Zielspannung einem Wert zwischen 50 % und 90 %, bevorzugt einem Wert zwischen 60 % und 80 % und insbesondere einem Wert von 70 % einer elektrischen Spannung einer nicht gealterten Batterie im Vollladezustand (Nominalspannung). Davon abweichende Werte bzw. Wertebereiche sind dadurch für das erfindungsgemäße Verfahren explizit nicht ausgeschlossen.
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Vorteilhaft wird die Batterie zumindest für den Schritt des Entladens auf einer vordefinierten Temperatur gehalten. Die vordefinierte Temperatur ist bevorzugt eine mit dem vordefinierten Erwartungswert für die entnommene Ladung bzw. eine mit der Mehrzahl von Erwartungswerten der oben beschriebenen Referenzdatenbank korrespondierender Temperaturwert. Es sei darauf hingewiesen, dass es hierbei denkbar ist, eine vordefinierte maximale Temperaturschwankung um den Wert der vordefinierten Temperatur herum zuzulassen, solange eine erforderliche Genauigkeit eines Ergebnisses des erfindungsgemäßen Verfahrens dadurch nicht oder nur geringfügig beeinflusst wird. Die vordefinierte Temperatur der Batterie lässt sich beispielsweise mittels einer thermischen Kopplung der Batterie an eine Klimaanlage des Fahrzeugs und/oder durch eine Verwendung einer Klimakammer usw. erreichen. Alternativ oder zusätzlich ist es auch möglich, eine beispielsweise durch eine vorangegangene Nutzung der Batterie erwärmte Batterie passiv bis zu einer Temperatur abkühlen zu lassen, welche im Bereich der vordefinierten Temperatur liegt, bevor der Entladevorgang gestartet wird.
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Darüber hinaus ist es möglich, die Zielspannung als eine erste Zielspannung zu betrachten, während der ermittelte Zustand der Batterie mittels mindestens eines weiteren (z. B. eines zweiten, dritten, vierten, usw.) Entladevorgangs plausibilisiert wird, welcher ausgehend von der ersten Zielspannung bis zum Erreichen einer zweiten (bzw. weiteren) Zielspannung durchgeführt wird. Alternativ oder zusätzlich ist es denkbar, den ermittelten Zustand der Batterie mittels eines durch ein Batteriemanagementsystem der Batterie zuvor ermittelten Zustandes (z. B. basierend auf der Nutzungshistorie der Batterie ermittelt) zu plausibilisieren.
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Bevorzugt werden beim Ermitteln des aktuellen Zustandes der Batterie zusätzliche Einflussgrößen berücksichtigt, welche eine Anzahl bereits erfolgter Ladezyklen und/oder Schnellladezyklen und/oder Vollladezyklen und/oder Teilladezyklen und/oder Temperaturschwankungen und/oder eine Höhe von Lade- und/oder Entladeströmen der Batterie umfassen. Auf diese Weise lässt sich eine Zuverlässigkeit der Ergebnisse des vorstehend beschriebenen erfindungsgemäßen Verfahrens zusätzlich verbessern und/oder zusätzlich plausibilisieren.
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In einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung weist das erfindungsgemäße Verfahren zusätzlich einen Schritt zum Erzeugen eines den Zustand der Batterie repräsentierenden Datensatzes auf, welcher nachfolgend auch als Zertifikat oder auch Batteriezertifikat bezeichnet wird, da dieser insbesondere als Nachweis für den Alterungszustand der Batterie einsetzbar ist. Ein solches Batteriezertifikat weist neben einer Information über den Zustand der Batterie vorteilhaft Informationen über den zugehörigen Batterietyp und/oder einen Zeitstempel auf, welcher den Zeitpunkt der Zustandsermittlung der Batterie repräsentiert und/oder einen Kilometerstand eines die Batterie einsetzenden Fahrzeugs und/oder weitere Informationen auf. Ferner weist die hier vorliegende vorteilhafte Ausgestaltung einen Schritt zum Übertragen des Datensatzes an einen Empfänger innerhalb eines die Batterie einsetzenden Fahrzeugs (z. B. ein Bordcomputersystem, welches eingerichtet ist, den Datensatz bzw. das Zertifikat in einem Display des Fahrzeugs auszugeben, oder eine Diagnoseeinheit des Fahrzeugs, usw.) und/oder an einen Empfänger abseits des die Batterie einsetzenden Fahrzeugs auf. Letzterer Fall bietet den besonderen Vorteil, dass die Information über den Zustand der Batterie einem jeweiligen Fahrzeug- und/oder Batteriehersteller bereitgestellt werden kann, so dass diese beispielsweise die Zuverlässigkeit und/oder Qualität ihrer Produkte überwachen und/oder verbessern können. Ein besonderer Vorteil ergibt sich dadurch, dass evtl. Kaufinteressenten der Batterie oder des die Batterie einsetzende Fahrzeugs, vor einem potentiellen Kauf eine Information über den Zustand der Batterie bereitstellbar ist. In diesem Zusammenhang ist es auch denkbar, ein nach dem erfindungsgemäßen Verfahren erstelltes Zertifikat mittels einer App (z. B. eine Online-Marktplatz-App für Automobile und/oder eine dedizierte Batteriezertifikats-App) und/oder per E-Mail usw. an ein Endgerät des Kaufinteressenten oder eines anderweitigen Empfängers zu übertragen. Als solche Endgeräte kommen beispielsweise Computer, Tablet-Computer, Smartphones, Smartwatches usw. in Frage. Eine solche Bereitstellung eines Batteriezertifikats ist insbesondere deshalb besonders vorteilhaft, da die Batterie eines elektrisch angetriebenen Fahrzeugs meist einen Hauptkostenfaktor hinsichtlich des Fahrzeugs darstellt und eine zuverlässige Information über den Alterungszustand der Batterie somit eine wichtige Kenngröße über das Gesamtfahrzeug liefert.
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Besonders bevorzugt werden beim Erzeugen des Datensatzes bzw. des Batteriezertifikats Mittel zur Sicherstellung einer Integrität und/oder einer Authentizität der Daten des Datensatzes verwendet. Hierfür kommen beispielsweise aus dem Stand der Technik bekannte Verschlüsselungsverfahren (z. B. symmetrische und/oder asymmetrische Verschlüsselungen) und/oder Datensignierungsverfahren in Frage. Mittels einer solchen Absicherung lassen sich ungewollte Veränderungen des Batteriezertifikats nach dessen Erstellung durch Datenübertragungsfehler und/oder Datenmanipulationsversuche usw. verhindern oder deren Auftrittswahrscheinlichkeit zumindest verringern, wodurch ein „Wert“ bzw. eine Zuverlässigkeit eines solchen Batteriezertifikats zusätzlich erhöht wird.
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Gemäß einem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird eine Vorrichtung zum Ermitteln eines Zustandes einer Batterie eines elektrisch angetriebenen Fahrzeugs vorgeschlagen. Die Vorrichtung weist eine Auswerteeinheit auf, welche eingerichtet ist, vorstehend beschriebene erfindungsgemäße Verfahrensschritte auszuführen. Die Auswerteeinheit ist beispielsweise als ASIC, FPGA, Prozessor, digitaler Signalprozessor, Mikrocontroller, o. ä., ausgestaltet. Ferner ist die Auswerteeinheit beispielsweise eine Hardware- und/oder eine Software-Komponente eines Diagnosesteuergerätes und/oder eines Batteriemanagementsystems und/oder eine eigenständige Komponente der Batterie und/oder eines die Batterie einsetzenden Fahrzeugs. Alternativ ist die Auswerteeinheit ein Bestandteil eines externen Gerätes (z. B. ein in einer Werkstatt eingesetzter Diagnosetester usw.). Die Auswerteeinheit ist eingerichtet, die Batterie bis zum Erreichen einer vordefinierten Ladeschlussspannung der Batterie zu laden, die Batterie mit einem vordefinierten Entladestrom bis zum Erreichen einer vordefinierten Zielspannung zu entladen, eine während des Entladens entnommene Ladungsmenge zu ermitteln und den aktuellen Zustand der Batterie auf Basis eines Abgleichs der entnommenen Ladungsmenge mit einem vordefinierten Erwartungswert für die entnommene Ladungsmenge zu ermitteln. Die Merkmale, Merkmalskombinationen sowie die sich aus diesen ergebenden Vorteile entsprechen den in Verbindung mit dem erstgenannten Erfindungsaspekt ausgeführten derart ersichtlich, dass zur Vermeidung von Wiederholungen auf die obigen Ausführungen verwiesen wird.
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Figurenliste
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Nachfolgend werden Ausführungsbeispiele der Erfindung unter Bezugnahme auf die begleitende Zeichnung im Detail beschrieben. Dabei zeigen:
- 1 ein Flussdiagramm veranschaulichend Schritte eines Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Verfahrens;
- 2 eine Übersicht über eine Mehrzahl von Erwartungswerten für entnommene Ladungsmengen in Abhängigkeit eines Zustandes der Batterie; und
- 3 eine schematische Übersicht über Komponenten einer erfindungsgemäßen Vorrichtung.
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Ausführungsformen der Erfindung
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1 zeigt ein Flussdiagramm veranschaulichend Schritte eines Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Verfahrens. Im ersten Schritt 100 des erfindungsgemäßen Verfahrens wird eine Traktionsbatterie 10 eines elektrisch angetriebenen PKW 40 bis zum Erreichen einer vordefinierten Ladeschlussspannung UCVL der Traktionsbatterie 10 in Höhe von 4,2 V geladen. Dieser und nachfolgend beschriebene Schritte des erfindungsgemäßen Verfahrens werden hier mittels einer Auswerteeinheit 30 eines Diagnosegerätes durchgeführt, welches über eine Kommunikationsschnittstelle eines Batteriemanagementsystems 20 der Traktionsbatterie 10 informationstechnisch an das Batteriemanagementsystem 20 angebunden ist. Die Auswerteeinheit 30 ist hier ein Mikrocontroller, welcher die erfindungsgemäßen Verfahrensschritte auf Basis eines die Verfahrensschritte realisierenden Computerprogramms ausführt.
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Im zweiten Schritt 200 des erfindungsgemäßen Verfahrens wird die Traktionsbatterie 10 mit einem vordefinierten konstanten Entladestrom in Höhe von 1 C bis zum Erreichen einer vordefinierten Zielspannung UT in Höhe 4,0 V entladen. Der Wert für den vordefinierten Entladestrom wird hier in Abhängigkeit einer Information über den Alterungszustand der Traktionsbatterie 10 festgelegt, welche von dem Batteriemanagementsystem 20 empfangen wird.
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Zusätzlich wird sichergestellt, dass die Traktionsbatterie 10 zu Beginn des Entladevorgangs eine Temperatur von 20 °C aufweist, welche mittels einer Klimaanlage des PKW 40 erzeugt und während des gesamten Entladevorgangs gehalten wird.
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Die während des Entladevorgangs entnommene elektrische Energie wird in einer abseits des PKW angeordneten Pufferbatterie gespeichert, welche während der Ausführung des erfindungsgemäßen Verfahrens elektrisch mit der Traktionsbatterie 10 verbunden ist.
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Im Schritt 300 des erfindungsgemäßen Verfahrens wird die während des Entladens entnommene Ladungsmenge ermittelt. Hierfür werden während des Entladens wiederkehrend gemessene Stromwerte über die Entladedauer integriert. Nach dem Ermitteln der entnommenen Ladungsmenge wird die in der Pufferbatterie gespeicherte elektrische Energie der Traktionsbatterie 10 in die Traktionsbatterie 10 zurückgeführt, so dass die Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens nur mit einem geringen Energieverlust in der Traktionsbatterie 10 einhergeht.
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Im Schritt 400 des erfindungsgemäßen Verfahrens wird der aktuelle Zustand der Traktionsbatterie 10 auf Basis eines Abgleichs der entnommenen Ladungsmenge mit einer Mehrzahl vordefinierter Erwartungswerte für die entnommene Ladungsmenge ermittelt. Die Mehrzahl vordefinierter Erwartungswerte repräsentiert jeweils unterschiedliche Alterungszustände der Traktionsbatterie 10 und ist hier in einer Referenzdatenbank hinterlegt, welche in einer an die Auswerteeinheit 30 informationstechnisch angebundenen Speichereinheit abgelegt ist.
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Optional ist die vordefinierte Zielspannung UT eine erste Zielspannung UT1 und der ermittelte Zustand der Traktionsbatterie 10 wird mittels eines weiteren Entladevorgangs plausibilisiert, welcher ausgehend von der ersten Zielspannung UT1 bis zu einer zweiten Zielspannung UT2 in Höhe von 3,9 V durchgeführt wird.
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Weiter optional werden beim Ermitteln des Zustandes der Traktionsbatterie 10 eine Anzahl bereits erfolgter Schnellladezyklen, Teilladezyklen und Vollladezyklen der Traktionsbatterie 10 berücksichtigt.
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Im Schritt 500 des erfindungsgemäßen Verfahrens wird ein Datensatz erzeugt, welcher Informationen über den ermittelten Zustand der Traktionsbatterie 10, über den Batterietyp, das aktuelle Datum und den aktuellen Kilometerstand des PKW 40 umfasst. Dieser als Batteriezertifikat bezeichnete Datensatz wird anschließend mittels eines aus dem Stand der Technik bekannten Datenverschlüsselungsverfahrens verschlüsselt und signiert.
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Im Schritt 600 des erfindungsgemäßen Verfahrens wird dieses Batteriezertifikat mittels einer Drahtloskommunikationsvorrichtung des Diagnosegerätes an ein tragbares mobiles Endgerät des Eigentümers des PKW 40 übertragen.
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2 zeigt eine Übersicht über eine Mehrzahl von Erwartungswerten für entnommene Ladungsmengen in Abhängigkeit eines Zustandes der Batterie 10. Die jeweiligen Erwartungswerte ergeben sich aus den Schnittpunkten der jeweiligen dargestellten Kurven, welche das Spannungsverhalten der Batterie 10 bei konstantem Entladestrom und konstanter Temperatur über die Zeit für unterschiedliche Alterungszustände der Batterie 10 repräsentieren, mit der jeweiligen festgelegten Zielspannung UT, welche hier in Form der Zielspannungen UT1 und UT2 gezeigt ist. Diejenige Kurve, welche die größte Übereinstimmung mit dem beim Entladen gemessenen Spannungsverlauf der Batterie 10 aufweist, wird entsprechend als die den Zustand der Batterie 10 repräsentierende Kurve identifiziert. Ein der ausgewählten Kurve zugewiesener Wert für den Gesundheitszustand (SOH-Wert) bzw. den Alterungszustand der Batterie 10, stellt dementsprechend den aktuellen Gesundheitszustand bzw. Alterungszustand der Batterie 10 dar.
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3 zeigt eine schematische Übersicht über Komponenten einer erfindungsgemäßen Vorrichtung. Die Vorrichtung umfasst eine Auswerteeinheit 30, welche hier informationstechnisch mit einem Batteriemanagementsystem 20 einer Batterie 10 eines Fahrzeugs 40 verbunden ist. Die Auswerteeinheit ist eingerichtet, das vorstehend beschriebene erfindungsgemäße Verfahren auszuführen, weshalb zur Vermeidung von Wiederholungen auf obenstehende Ausführungen diesbezüglich verwiesen wird. Die Auswerteeinheit 30 ist ferner informationstechnisch mit einer Sendeeinheit 70 des Fahrzeugs 40 verbunden, mittels welcher ein den Zustand der Batterie 10 repräsentierendes Batteriezertifikat über eine Datenübertragungsstrecke 90 an einen externen Empfänger 60 (hier ein Smartphone) übertragen wird. Darüber hinaus ist die Batterie 10 elektrisch über ein Ladekabel 85 mit einer Ladesäule verbunden, über welches während der Durchführung des Verfahrens entnommene elektrische Energie in ein an die Ladesäule 80 elektrisch angebundenes Stromnetz 50 abgegeben wird. Nach der Durchführung des Verfahrens wird die an das Stromnetz 50 abgegebene Energie über die Ladesäule 80 wieder in die Batterie 10 eingespeist.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- US 2009132186 A1 [0003]
- US 020190346513 A1 [0004]
