DE102022210471A1 - Method for analyzing a condition of a battery pack, analysis device, system and computer program - Google Patents
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Abstract
Es wird ein Verfahren zur Analyse eines Zustands, insbesondere eines Gesundheitszustands, eines Akkupacks (16; 16a), insbesondere Wechselakkupacks (26; 26a) vorgeschlagen, umfassend;- einen Erfassungsschritt (100) zur Erfassung zumindest einer Widerstandskenngröße;- einen Ermittlungsschritt (102) zur Ermittlung zumindest eines Widerstands basierend auf der Widerstandskenngröße,- einen weiteren Erfassungsschritt (104) zur Erfassung zumindest einer Temperaturkenngröße;- einen weiteren Ermittlungsschritt (106) zur Ermittlung zumindest einer Temperatur basierend auf der Temperaturkenngröße; und- einen Berechnungsschritt (108), in welchem ein SoH-Wert des Akkupacks (16; 16a) unter Berücksichtigung des zumindest einen Widerstands und zumindest der einen Temperatur berechnet wird.A method is proposed for analyzing a state, in particular a state of health, of a battery pack (16; 16a), in particular of a removable battery pack (26; 26a), comprising: - a detection step (100) for detecting at least one resistance parameter; - a determination step (102) for determining at least one resistance based on the resistance parameter, - a further detection step (104) for detecting at least one temperature parameter; - a further determination step (106) for determining at least one temperature based on the temperature parameter; and - a calculation step (108) in which an SoH value of the battery pack (16; 16a) is calculated taking into account the at least one resistance and at least one temperature.
Description
Stand der TechnikState of the art
Es ist allgemein bekannt, dass ein Akkupack, und zwar zumindest eine Akkuzelle des Akkupacks durch Lagerung und/oder Nutzung mit der Zeit altert. Ein Kapazitätsverlust des Akkupacks hat zur Folge, dass ein vollständig aufgeladener Akkupack nicht mehr die ursprüngliche Laufzeit bzw. Kapazität zur Verfügung hat und bereitstellen kann. Bei fest in Geräten und/oder Vorrichtungen eingebauten Akkupacks kann ein kontinuierliches Lastprofil, und zwar jegliche Lade- und Entladevorgänge des Akkupacks aufgezeichnet werden, um damit einen Gesundheitszustand des Akkupacks zu überwachen und bevorzugt jederzeit analysieren zu können. Bei als Wechselakkupacks ausgebildeten Akkupacks ist die Aufzeichnung eines kontinuierlichen Lastprofils bislang nur mit einem entsprechend gro-ßen Speicher im Akkupack möglich, was jedoch bislang nicht umgesetzt wird. Im Stand der Technik ist bereits bekannt einen Gesundheitszustand, und zwar einen SoH-Wert eines Akkupacks mittels einer Methode der elektrochemischen Impedanzspektroskopie oder mittels des sogenannten „Coloumbcounting“ zu bestimmen. Ein Nachteil bei der „Coloumbcounting“-Methode besteht darin, dass der Akkupack zuvor zumindest einmal vollständig geladen werden muss, was einen erhöhten Zeitaufwand mit sich bringt und dadurch die gesamte Methodik zur Bestimmung des Gesundheitszustands relativ viel Zeit braucht. Ferner basiert ein Nachteil bei der elektrochemischen Impedanzspektroskopie-Methode auf zusätzlicher Hardware, welche zur Durchführung dieser Methode benötigt wird.It is generally known that a battery pack, or at least one of the battery cells in the battery pack, ages over time due to storage and/or use. A loss of capacity in the battery pack means that a fully charged battery pack no longer has the original running time or capacity available and can no longer provide it. For battery packs that are permanently installed in devices and/or equipment, a continuous load profile, namely all charging and discharging processes of the battery pack, can be recorded in order to monitor the health of the battery pack and preferably to be able to analyze it at any time. For battery packs designed as removable battery packs, the recording of a continuous load profile has so far only been possible with a correspondingly large memory in the battery pack, but this has not yet been implemented. In the prior art, it is already known to determine the health status, namely an SoH value of a battery pack, using a method of electrochemical impedance spectroscopy or using so-called “column counting”. A disadvantage of the "columb counting" method is that the battery pack must be fully charged at least once beforehand, which takes more time and therefore the entire method for determining the state of health takes a relatively long time. Another disadvantage of the electrochemical impedance spectroscopy method is the additional hardware that is required to carry out this method.
Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention
Es wird ein Verfahren zur Analyse eines Zustands, insbesondere eines Gesundheitszustands, eines Akkupacks, insbesondere eines Wechselakkupacks, vorgeschlagen, umfassend;
- - einen Erfassungsschritt zur Erfassung zumindest einer Widerstandskenngröße;
- - einen Ermittlungsschritt zur Ermittlung zumindest eines Widerstands basierend auf der Widerstandskenngröße,
- - einen weiteren Erfassungsschritt zur Erfassung zumindest einer Temperaturkenngröße;
- - einen weiteren Ermittlungsschritt zur Ermittlung zumindest einer Temperatur basierend auf der Temperaturkenngröße; und
- - einen Berechnungsschritt, in welchem ein SoH-Wert des Akkupacks unter Berücksichtigung des zumindest einen Widerstands und zumindest der einen Temperatur berechnet wird.
- - a detection step for detecting at least one resistance parameter;
- - a determination step for determining at least one resistance based on the resistance parameter,
- - a further detection step for detecting at least one temperature parameter;
- - a further determination step for determining at least one temperature based on the temperature parameter; and
- - a calculation step in which a SoH value of the battery pack is calculated taking into account at least one resistance and at least one temperature.
Durch ein derartiges Verfahren kann auf effiziente Art und Weise ein Gesundheitszustand, und zwar ein SoH-Wert eines Akkupacks bestimmt werden. Zudem kann gerade für Akkupacks, bevorzugt Wechselakkupacks, ohne kontinuierliche Aufzeichnung eines Lastprofils der SoH-Wert bestimmt werden. Ferner kann der Gesundheitszustand mittels des vorliegenden Verfahrens, und zwar basierend auf einer mathematischen Methode auf einfache, schnelle und/oder komfortable Art und Weise bestimmt werden. Zudem kann innerhalb von kurzer Zeit, und zwar in höchstens 2 min, vorteilhaft in höchstens 30 sec, vorzugsweise in höchstens 10 s, der Gesundheitszustand bestimmt werden. Außerdem kann eine Berechnung des Gesundheitszustands des Akkupacks präzisiert, und zwar genauer ausgeführt werden. Darüber hinaus kann ein Computerprogramm zur Durchführung des vorliegenden Verfahrens mittels eines Software-Updates auf bereits bestehende Hardware geladen werden, sodass auf zusätzliche Geräte und/oder Vorrichtungen zur Durchführung des Verfahrens verzichtet werden kann. Dadurch kann eine Effizienz, hinsichtlich einer Kosten- und/oder Produkt- und/oder Arbeitseffizienz, gesteigert werden.Such a method can be used to efficiently determine a state of health, namely a SoH value of a battery pack. In addition, the SoH value can be determined for battery packs, preferably removable battery packs, without continuously recording a load profile. Furthermore, the state of health can be determined using the present method, based on a mathematical method, in a simple, quick and/or convenient manner. In addition, the state of health can be determined within a short time, namely in no more than 2 minutes, advantageously in no more than 30 seconds, preferably in no more than 10 seconds. In addition, a calculation of the state of health of the battery pack can be made more precise and carried out more accurately. In addition, a computer program for carrying out the present method can be loaded onto existing hardware using a software update, so that additional devices and/or apparatus for carrying out the method can be dispensed with. This can increase efficiency in terms of cost and/or product and/or work efficiency.
Vorzugsweise ist das vorliegende Verfahren dazu vorgesehen, eine Alterung des Akkupacks, insbesondere zumindest einer Akkuzelle des Akkupacks, zu bestimmen und/oder zu analysieren. Insbesondere zeigt sich eine Alterung des Akkupacks durch zumindest einen Anstieg eines Zellwiderstands zumindest der Akkuzelle und/oder in einem irreversiblen Verlust einer Kapazität des Akkupacks. Der allgemein bekannte SoH-Wert (engl. „State of Health“ Wert) gibt die noch verbleibende Laufzeit bzw. nutzbare Kapazität im Verhältnis zu der ursprünglichen Laufzeit/Kapazität in Prozent an. Insbesondere gibt der SoH-Wert den aktuellen Gesundheitszustand des Akkupacks an. Kann beispielsweise mit einem in einer elektrischen Säge angeordneten Akkupack nur noch 3 m anstatt ursprünglich 4 m Holz gesägt werden, so beträgt der SoH-Wert jenes Akkupacks noch 75 % und die Kapazität des Akkupacks ist mit der Zeit um 25 % gesunken.The present method is preferably intended to determine and/or analyze aging of the battery pack, in particular of at least one battery cell of the battery pack. In particular, aging of the battery pack is indicated by at least an increase in cell resistance of at least the battery cell and/or an irreversible loss of capacity of the battery pack. The generally known SoH value (English “State of Health” value) indicates the remaining running time or usable capacity in relation to the original running time/capacity in percent. In particular, the SoH value indicates the current health state of the battery pack. If, for example, a battery pack arranged in an electric saw can only saw 3 m of wood instead of the original 4 m, the SoH value of that battery pack is still 75% and the capacity of the battery pack has dropped by 25% over time.
Möglicherweise kann das Akkupack als ein fest verbauter Akkupack ausgebildet sein. Besonders bevorzugt ist der Akkupack als ein Wechselakkupack ausgebildet und vorteilhaft reversibel in einen Verbraucher einsetzbar und/oder reversibel mit dem Verbraucher verbindbar. Der Verbraucher ist bevorzugt als elektrisch betreibbarer Verbraucher ausgebildet, welcher mittels zumindest des Akkupacks mit elektrischer Energie versorgbar ist. Insbesondere ist der Verbraucher als ein Elektrogerät ausgebildet. Der Verbraucher kann beispielsweise als eine Handwerkzeugmaschine ausgebildet sein. Unter einer „Handwerkzeugmaschine“ soll hier eine Werkzeugmaschine zu einer Bearbeitung von Werkstücken verstanden werden, die von einem Bediener transportmaschinenlos transportiert und/oder gehalten werden kann. Die Handwerkzeugmaschine kann als eine Gartenhandwerkzeugmaschine, beispielsweise als Rasentrimmer, und zwar als Freischneider und/oder Motorsense, als Heckenschere, als Laubbläser und/oder als Kettensäge usw. ausgebildet sein. Alternativ kann es sich bei dem Verbraucher auch um ein elektrisches Haushaltsgerät, bei beispielsweise ein elektrisches Reinigungsgerät, insbesondere einen Saugroboter, und/oder eine Lampe und/oder eine Fernbedienung handeln. Denkbar wäre auch, dass es sich bei dem Verbraucher um ein zumindest teilweise elektrisch betreibbares Fahrgerät, zum Beispiel ein elektrisches Fahrrad, insbesondere E-Bike, und/oder einen elektrischen Roller und/oder ein elektrisches Auto, handelt. Vorzugsweise ist der Verbraucher ein Verbraucher mit konstanter Stromaufnahme und/oder kontinuierlicher Stromnutzung. Ferner sind jegliche andere, dem Fachmann als sinnvoll erscheinende Ausgestaltungen von Verbrauchern möglich und denkbar.The battery pack can possibly be designed as a permanently installed battery pack. Particularly preferably, the battery pack is designed as a removable battery pack and can advantageously be reversibly inserted into a consumer and/or reversibly connected to the consumer. The consumer is preferably designed as an electrically operated consumer, which can be supplied with electrical energy by at least the battery pack. In particular, the consumer is designed as an electrical device. The consumer can be designed, for example, as a hand-held power tool. A “hand-held machine tool” is to be understood here as a machine tool for processing workpieces, which can be transported and/or held by an operator without a transport machine. The hand tool can be designed as a garden hand tool, for example as a grass trimmer, namely as a brush cutter and/or brush cutter, as a hedge trimmer, as a leaf blower and/or as a chainsaw, etc. Alternatively, the consumer can also be an electrical household appliance, for example an electrical cleaning device, in particular a vacuum robot, and/or a lamp and/or a remote control. It would also be conceivable that the consumer is an at least partially electrically operated driving device, for example an electric bicycle, in particular an e-bike, and/or an electric scooter and/or an electric car. The consumer is preferably a consumer with constant power consumption and/or continuous power use. Furthermore, any other consumer configurations that appear sensible to a person skilled in the art are possible and conceivable.
Ferner betrifft die vorliegende Erfindung ein System mit zumindest einem Verbraucher, insbesondere dem zuvor genannten Verbraucher, und mit einem mit dem Verbraucher verbindbaren Akkupack, insbesondere lösbar verbindbaren Wechselakkupack, insbesondere dem bereits genannten Akkupack. Vorzugsweise weist das System eine Steuerungsumgebung zur Bestimmung des SoH-Werts mittels des genannten Verfahrens auf. Unter einer „Steuerungsumgebung“ soll eine elektronische Einheit, insbesondere eine Steuereinheit, verstanden werden, die dazu vorgesehen ist, zumindest eine Funktion des Akkupacks, des Verbrauchers und/oder eines Ladegeräts für den Akkupack zu steuern und/oder zu regeln. Vorteilhaft umfasst die Steuerungsumgebung zumindest eine Recheneinheit, insbesondere einen Prozessor, und bevorzugt zusätzlich zur Recheneinheit zumindest eine Speichereinheit mit einem darin gespeicherten Steuer- und/oder Regelprogramm, das dazu vorgesehen ist, von der Recheneinheit ausgeführt zu werden. Die Speichereinheit kann als digitales Speichermedium, beispielsweise als eine Festplatte oder dergleichen, ausgebildet sein.Furthermore, the present invention relates to a system with at least one consumer, in particular the aforementioned consumer, and with a battery pack that can be connected to the consumer, in particular a removable battery pack that can be detachably connected, in particular the battery pack already mentioned. The system preferably has a control environment for determining the SoH value using the method mentioned. A “control environment” is to be understood as meaning an electronic unit, in particular a control unit, which is intended to control and/or regulate at least one function of the battery pack, the consumer and/or a charger for the battery pack. The control environment advantageously comprises at least one computing unit, in particular a processor, and preferably, in addition to the computing unit, at least one memory unit with a control and/or regulation program stored therein, which is intended to be executed by the computing unit. The storage unit can be designed as a digital storage medium, for example as a hard drive or the like.
Der Akkupack kann eine Akkupack-Steuereinheit aufweisen, welche zumindest teilweise Teil der Steuerungsumgebung sein oder diese ausbilden kann. Bevorzugt weist der Verbraucher eine Verbraucher-Steuereinheit auf, welche zumindest teilweise Teil der Steuerungsumgebung ist oder diese ausbildet. Insbesondere steuert und/oder regelt die Steuerungsumgebung das Verfahren zur Bestimmung des SoH-Werts. Die Akkupack-Steuereinheit und/oder zumindest die Verbraucher-Steuereinheit kann/können zur Durchführung und/oder Ausführung des Verfahrens zur Bestimmung des SoH-Werts das Verfahren mit den jeweiligen Verfahrensschritten zumindest teilweise steuern und/oder regeln. Die Akkupack-Steuereinheit und zumindest die Verbraucher-Steuereinheit können miteinander kommunizieren, insbesondere drahtlos. Bevorzugt weist das System ein Ladegerät für zumindest den Akkupack, insbesondere den Wechselakkupack, auf. Das Ladegerät kann eine Ladegerät-Steuereinheit aufweisen. Die Ladegerät-Steuereinheit kann Teil der Steuerungsumgebung sein. Die Ladegerät-Steuereinheit und/oder die Akkupack-Steuereinheit und/oder zumindest die Verbraucher-Steuereinheit können miteinander kommunizieren, vorteilhaft drahtlos, beispielsweise mittels einer LAN-, WLAN-, WPAN-, Infrarot-, NFC-, ZigBee-, BLE- und/oder Bluetooth-Verbindung und/oder über das Internet.The battery pack can have a battery pack control unit, which can be at least partially part of the control environment or form it. Preferably, the consumer has a consumer control unit, which is at least partially part of the control environment or forms it. In particular, the control environment controls and/or regulates the method for determining the SoH value. The battery pack control unit and/or at least the consumer control unit can at least partially control and/or regulate the method with the respective method steps in order to carry out and/or execute the method for determining the SoH value. The battery pack control unit and at least the consumer control unit can communicate with each other, in particular wirelessly. Preferably, the system has a charger for at least the battery pack, in particular the removable battery pack. The charger can have a charger control unit. The charger control unit can be part of the control environment. The charger control unit and/or the battery pack control unit and/or at least the consumer control unit can communicate with each other, advantageously wirelessly, for example by means of a LAN, WLAN, WPAN, infrared, NFC, ZigBee, BLE and/or Bluetooth connection and/or via the Internet.
Besonders bevorzugt weist die Steuerungsumgebung ein Batteriemanagementsystem (BMS) auf. Dadurch kann eine besonders effiziente, genaue und benutzerfreundliche Überwachung und/oder Analyse zumindest eines Zustands einer Batterie, und zwar eines Akkus ermöglicht und/oder bereitgestellt werden. Insbesondere ist das Batteriemanagementsystem eine elektronische Regelschaltung, welche eine Ladung und/oder Entladung von Akkupacks, beispielsweise Wechselakkupacks, überwachen und/oder die optimale Nutzung von Akkuzellen des Akkupacks sicherstellen kann. Die Akkupack-Steuereinheit und/oder zumindest die Verbraucher-Steuereinheit kann das Batteriemanagementsystem zumindest teilweise aufweisen oder ausbilden. Denkbar wäre auch, dass die Ladegerät-Steuereinheit das Batteriemanagementsystem zumindest teilweise aufweist oder ausbildet. Vorzugsweise ist das Batteriemanagementsystem vollständig im Akkupack oder dem Ladegerät integriert. Das Batteriemanagementsystem kann dazu vorgesehen sein, zumindest einen Zustand des Akkupacks zu überwachen und/oder Messungen, wie beispielsweise zumindest eine Strom- und/oder Spannungsmessung, insbesondere zur Ermittlung zumindest eines Widerstands, bei einem Lade- und/oder Endladevorgang des Akkupacks vorzunehmen, um bevorzugt mit den durch die Messung gewonnenen und/oder erfassten Kenngrößen, wie beispielsweise Widerstandskenngrößen und/oder Temperaturkenngrößen, zumindest den SoH-Wert zu berechnen.The control environment particularly preferably has a battery management system (BMS). This enables and/or provides particularly efficient, precise and user-friendly monitoring and/or analysis of at least one state of a battery, namely a rechargeable battery. In particular, the battery management system is an electronic control circuit which can monitor charging and/or discharging of battery packs, for example removable battery packs, and/or ensure optimal use of battery cells in the battery pack. The battery pack control unit and/or at least the consumer control unit can at least partially have or form the battery management system. It would also be conceivable for the charger control unit to at least partially have or form the battery management system. Preferably, the battery management system is fully integrated in the battery pack or the charger. The battery management system can be provided to monitor at least one state of the battery pack and/or to carry out measurements, such as at least one current and/or voltage measurement, in particular to determine at least one resistance, during a charging and/or discharging process of the battery pack, in order to calculate at least the SoH value preferably with the parameters obtained and/or recorded by the measurement, such as resistance parameters and/or temperature parameters.
Die Steuerungsumgebung kann das Verfahren zur Analyse des Zustands des Akkupacks starten und/oder beenden. Vorzugsweise kommuniziert die Akkupack - Steuereinheit zur Analyse des Zustands des Akkupacks, und zwar bei Durchführung des Verfahrens zur Analyse des Zustands mit zumindest der Ladegerät-Steuereinheit. Besonders bevorzugt ist die Akkupack-Steuereinheit dazu vorgesehen, das Verfahren, insbesondere die einzelnen Verfahrensschritte des Verfahrens, zu starten und/oder zu regeln und/oder zu koordinieren und/oder zu beenden. Alternativ und/oder zusätzlich wäre jedoch auch denkbar, dass die Verbraucher-Steuereinheit und/oder die Ladegerät-Steuereinheit dazu vorgesehen ist/sind, das Verfahren, insbesondere die einzelnen Verfahrensschritte des Verfahrens, zu starten und/oder zu regeln und/oder zu koordinieren und/oder zu beenden.The control environment can start and/or end the method for analyzing the state of the battery pack. Preferably, the battery pack control unit communicates with at least the charger control unit to analyze the state of the battery pack when carrying out the method for analyzing the state. Particularly preferably, the battery pack control unit is provided to start and/or regulate and/or coordinate and/or end the method, in particular the individual method steps of the method. Alternatively and/or additionally, however, it would also be conceivable for the consumer control unit and/or the charger control unit to be provided to start and/or regulate and/or coordinate and/or end the method, in particular the individual method steps of the method.
Insbesondere wird in dem Erfassungsschritt zumindest die Widerstandskenngröße an der Akkuzelle des Akkupacks erfasst. Bei der Widerstandskenngröße kann es sich beispielsweise um eine Spannung oder einen Strom oder jede andere erdenkliche Größe handeln, aus der und/oder mit welcher der Widerstand ermittelbar ist. Vorzugsweise werden in dem Erfassungsschritt zumindest zwei Widerstandskenngrößen der Akkuzelle erfasst. Bei den zumindest zwei Widerstandskenngrößen kann es sich um zwei unterschiedliche Widerstandskenngrö-ßen handeln, beispielsweise kann eine erste Widerstandskenngröße ein Strom und eine zweite Widerstandskenngröße eine Spannung sein. Alternativ und/oder zusätzlich können die zumindest zwei Widerstandskenngrößen, insbesondere zumindest zwei gleiche oder zwei unterschiedliche Widerstandskenngrößen, zu unterschiedlichen Zeitpunkten innerhalb des Erfassungsschritts an der Akkuzelle erfasst werden. Beispielsweise kann zumindest die erste Widerstandskenngröße, insbesondere eine erste Spannung, zu einem ersten Zeitpunkt, beispielsweise bei Ladebeginn eines Lagevorgangs des Akkupacks, und zumindest die zweite Widerstandskenngröße, insbesondere eine zweite Spannung, zu einem von dem ersten Zeitpunkt verschiedenen zweiten Zeitpunkt, beispielsweise während des Ladevorgangs des Akkupacks, in dem Erfassungsschritt erfasst werden. Ferner kann alternativ und/oder zusätzlich in dem ersten Zeitpunkt eine weitere erste Widerstandskenngröße, beispielsweise ein erster Strom, und in dem zweiten Zeitpunkt eine weitere zweite Widerstandskenngröße, beispielsweise ein zweiter Stromwert, erfasst werden. Aus der ersten Widerstandskenngröße und zumindest der zweiten Widerstandskenngröße kann in dem Ermittlungsschritt zumindest der Widerstand ermittelt werden.In particular, in the detection step, at least the resistance parameter on the battery cell of the battery pack is detected. The resistance parameter can be, for example, a voltage or a current or any other conceivable variable from which and/or with which the resistance can be determined. Preferably, at least two resistance parameters of the battery cell are recorded in the detection step. The at least two resistance parameters can be two different resistance parameters, for example a first resistance parameter can be a current and a second resistance parameter can be a voltage. Alternatively and/or additionally, the at least two resistance parameters, in particular at least two identical or two different resistance parameters, can be detected at different times within the detection step on the battery cell. For example, at least the first resistance parameter, in particular a first voltage, at a first time, for example at the start of charging a positioning process of the battery pack, and at least the second resistance parameter, in particular a second voltage, at a second time different from the first time, for example during the charging process of the battery pack, are recorded in the acquisition step. Furthermore, alternatively and/or additionally, a further first resistance parameter, for example a first current, can be detected in the first time, and a further second resistance parameter, for example a second current value, can be detected in the second time. In the determination step, at least the resistance can be determined from the first resistance parameter and at least the second resistance parameter.
Vorteilhaft erfolgt der Ermittlungsschritt hinsichtlich eines zeitlichen Verlaufs des Verfahrens nach dem Erfassungsschritt. In dem Ermittlungsschritt kann der Widerstand zumindest für die Akkuzelle unter Berücksichtigung zumindest der Widerstandskenngröße ermittelt werden. Insbesondere handelt es sich bei dem Widerstand um einen Innenwiderstand der Akkuzelle. Denkbar wäre auch, dass mehrere Widerstände der Akkuzelle zu unterschiedlichen Zeitpunkten, beispielsweise während des Ladevorgangs des Akkupacks, innerhalb des Ermittlungsschritts ermittelt werden können. In dem Ermittlungsschritt könnten beispielsweise zumindest zwei Widerstände, vorteilhaft zumindest vier oder sechs Widerstände der Akkuzelle ermittelt werden. Bei Ermittlung von mehreren Widerständen zu unterschiedlichen Zeitpunkten, können in dem Erfassungsschritt eine Vielzahl von Widerstandskenngrößen zu den jeweiligen unterschiedlichen Zeitpunkten erfasst werden, um damit wiederum in dem Ermittlungsschritt die Vielzahl von Widerständen ermitteln zu können. Darauf wird im späteren Verlauf des vorliegenden Dokuments noch genauer eingegangen.The determination step advantageously takes place after the detection step with regard to a temporal progression of the method. In the determination step, the resistance can be determined at least for the battery cell, taking into account at least the resistance parameter. In particular, the resistance is an internal resistance of the battery cell. It would also be conceivable that several resistances of the battery cell can be determined at different times, for example during the charging process of the battery pack, within the determination step. In the determination step, for example, at least two resistances, advantageously at least four or six resistances of the battery cell could be determined. If several resistances are determined at different times, a large number of resistance parameters can be recorded at the respective different times in the detection step in order to be able to determine the large number of resistances in the determination step. This will be discussed in more detail later in this document.
Hinsichtlich des zeitlichen Verlaufs des Verfahrens kann nach dem Ermittlungsschritt der weitere Erfassungsschritt zur Erfassung zumindest der Temperaturkenngröße von zumindest der Akkuzelle erfolgen. Eine „Temperaturkenngröße“ ist eine mit zumindest einer Temperatur assoziierte Kenngröße, wobei die Temperaturkenngröße jede erdenkliche Größe sein kann, mit welcher und/oder aus welcher die Temperatur ermittelbar ist. Beispielsweise kann es sich bei der Temperaturkenngröße um die Temperatur an sich, vorteilhaft um eine am bestimmungsgemäßen Einbauort eines Temperatur-Sensors und/oder einer Temperatur-Messvorrichtung gemessene Temperatur der Akkuzelle, einen zeitabhängigen Temperaturverlauf und/oder eine Temperaturdifferenz handeln. Des Weiteren könnte die Temperaturkenngröße eine elektrische Spannung und/oder eine elektrische Stromstärke und/oder ein elektrischer Widerstandswert sein, welche mit einer Temperatur, einem zeitabhängigen Temperaturverlauf und/oder einer Temperaturdifferenz korreliert ist. Die Temperaturkenngröße könnte beispielsweise mittels eines Heißleiters (NTC) und/oder eines Kaltleiters (PTC) ermittelt werden. In dem weiteren Erfassungsschritt könnten auch mehrere Temperaturkenngrö-ßen, und zwar zumindest zwei oder vier Temperaturkenngrößen der Akkuzelle erfasst werden. Bevorzugt sind die mehreren Temperaturkenngrößen zu unterschiedlichen Zeitpunkten innerhalb des weiteren Erfassungsschritts erfassbar. Alternativ und/oder zusätzlich könnte zumindest eine Temperaturkenngröße der Vielzahl an Temperaturkenngrößen pro Wiederholung des weiteren Erfassungsschritts erfasst werden. Nach Erfassung zumindest der Temperaturkenngröße kann der weitere Ermittlungsschritt zur Ermittlung zumindest der Temperatur basierend auf der Temperaturkenngröße erfolgen. Die Temperatur kann eine Temperatur zu einem spezifischen Zeitpunkt, eine gemittelte Temperatur, eine Grenztemperatur, wie eine Maximaltemperatur, oder dergleichen sein.With regard to the temporal progression of the method, the further recording step for recording at least the temperature characteristic of at least the battery cell can take place after the determination step. A "temperature characteristic" is a characteristic associated with at least one temperature, whereby the temperature characteristic can be any conceivable value with which and/or from which the temperature can be determined. For example, the temperature characteristic can be the temperature itself, advantageously a temperature of the battery cell measured at the intended installation location of a temperature sensor and/or a temperature measuring device, a time-dependent temperature profile and/or a temperature difference. Furthermore, the temperature characteristic could be an electrical voltage and/or an electrical current and/or an electrical resistance value which is correlated with a temperature, a time-dependent temperature profile and/or a temperature difference. The temperature characteristic could be determined, for example, using a thermistor (NTC) and/or a PTC thermistor (PTC). In the further detection step, several temperature parameters, namely at least two or four temperature parameters of the battery cell, could also be detected. Preferably, the several temperature parameters can be detected at different times within the further detection step. Alternatively and/or additionally, at least one temperature parameter of the plurality of temperature parameters could be detected per repetition of the further detection step. After detecting at least the temperature parameter, the further determination step for determining at least the temperature can be carried out based on the temperature parameter. The temperature can be a temperature to a specific point in time, an average temperature, a limit temperature, such as a maximum temperature, or the like.
Vorzugsweise ist der Akkupack, insbesondere die Akkupack-Steuereinheit, zur Erfassung der zumindest einen Widerstandskenngröße und/oder zur Erfassung der zumindest einen Temperaturkenngröße ausgebildet. Alternativ und/oder zusätzlich kann das Ladegerät zur Erfassung der zumindest einen Widerstandskenngröße und/oder zur Erfassung der zumindest einen Temperaturkenngröße ausgebildet sein. Darüber hinaus wäre auch denkbar, dass der Verbraucher in einem mit dem Akkupack elektrisch verbundenen Zustand zur Erfassung der zumindest einen Widerstandskenngröße und/oder zur Erfassung der zumindest einen Temperaturkenngröße ausgebildet und/oder vorgesehen ist.Preferably, the battery pack, in particular the battery pack control unit, is designed to detect the at least one resistance parameter and/or to detect the at least one temperature parameter. Alternatively and/or additionally, the charger can be designed to detect the at least one resistance parameter and/or to detect the at least one temperature parameter. In addition, it would also be conceivable that the consumer is designed and/or provided in a state electrically connected to the battery pack for detecting the at least one resistance parameter and/or for detecting the at least one temperature parameter.
Denkbar wäre auch, dass der weitere Erfassungsschritt zur Erfassung zumindest der Temperaturkenngröße und/oder der weitere Ermittlungsschritt zur Ermittlung zumindest der Temperatur vor dem Erfassungsschritt zur Erfassung zumindest der Widerstandskenngröße und/oder dem Ermittlungsschritt zur Ermittlung zumindest des Widerstands erfolgen und/oder durchgeführt werden können. Vorliegend dienen die Begriffe wie „weitere/r/s“, welche bestimmten Begriffen vorangestellt sind, lediglich zu einer Unterscheidung von Objekten und/oder Verfahrensschritten und implizieren keine vorhandene Gesamtanzahl und/oder Rangfolge der Objekte und/oder der Verfahrensschritte. Möglicherweise können der Erfassungsschritt und/oder zumindest der Ermittlungsschritt zeitgleich, und zwar gleichzeitig parallel zu dem weiteren Erfassungsschritt und/oder weiteren Ermittlungsschritt durchgeführt werden. Besonders bevorzugt erfolgt der Berechnungsschritt erst nach Durchführung jeweils des Erfassungsschritts, des Ermittlungsschritts, des weiteren Erfassungsschritts und zumindest des weiteren Ermittlungsschritts.It would also be conceivable that the further recording step for recording at least the temperature parameter and/or the further determination step for determining at least the temperature could take place and/or be carried out before the recording step for recording at least the resistance parameter and/or the determination step for determining at least the resistance. In the present case, terms such as "further", which precede certain terms, are used only to differentiate between objects and/or process steps and do not imply any existing total number and/or ranking of the objects and/or process steps. It is possible that the recording step and/or at least the determination step can be carried out at the same time, namely at the same time parallel to the further recording step and/or further determination step. The calculation step is particularly preferably carried out only after the recording step, the determination step, the further recording step and at least the further determination step have been carried out.
Vorzugsweise ist eine Analysevorrichtung zur Durchführung des Berechnungsschritts vorgesehen. In der Analysevorrichtung können zumindest teilweise und vorteilhaft alle notwendigen Formeln und/oder Größen und/oder weiteren Informationen gespeichert sein, welche zur Berechnung des SoH-Werts unter Berücksichtigung des zumindest einen Widerstands und zumindest der einen Temperatur notwendig sind. Besonders bevorzugt ist die Analysevorrichtung Teil des Systems. Die Analysevorrichtung kann zumindest teilweise Teil der Steuerungsumgebung sein. Die Analysevorrichtung könnte auch Teil des Batteriemanagementsystems sein. Denkbar wäre, dass die Analysevorrichtung in dem Akkupack, insbesondere der Akkupack-Steuereinheit und/oder dem Ladegerät, insbesondere der Ladegerät-Steuereinheit, zumindest teilweise oder vollständig integriert ist. An analysis device is preferably provided for carrying out the calculation step. The analysis device can at least partially and advantageously store all the necessary formulas and/or variables and/or further information which are necessary for calculating the SoH value taking into account the at least one resistance and at least one temperature. The analysis device is particularly preferably part of the system. The analysis device can be at least partially part of the control environment. The analysis device could also be part of the battery management system. It would be conceivable that the analysis device is at least partially or completely integrated in the battery pack, in particular the battery pack control unit and/or the charger, in particular the charger control unit.
Vorzugsweise ist die Analyseumgebung in dem Verbraucher, insbesondere der Verbraucher-Steuereinheit, zumindest teilweise und vorteilhaft vollständig integriert. Alternativ und/oder zusätzlich wäre auch möglich, dass die Analysevorrichtung zumindest teilweise oder vollständig in einem externen Gerät und/oder einem externen Server integriert ist, wie beispielsweise in einem Handy, einem Smartphone, einem Tablet, einem Laptop und/oder dergleichen.Preferably, the analysis environment is at least partially and advantageously completely integrated in the consumer, in particular the consumer control unit. Alternatively and/or additionally, it would also be possible for the analysis device to be at least partially or completely integrated in an external device and/or an external server, such as in a cell phone, a smartphone, a tablet, a laptop and/or the like.
In Abhängigkeit davon wo die Analysevorrichtung integriert ist, kann der Akkupack, insbesondere die Akkupack-Steuereinheit, und/oder der Verbraucher, insbesondere die Verbraucher-Steuereinheit, und/oder das Ladegerät, insbesondere die Ladegerät-Steuereinheit, und/oder das externe Gerät miteinander kommunizieren, um Daten, insbesondere zumindest den ermittelten Widerstand und/oder zumindest die ermittelte Temperatur, zur Berechnung des SoH-Werts in dem Berechnungsschritt der Analysevorrichtung bereitzustellen. Denkbar wäre, dass die erfasste Widerstandskenngröße, die erfasste Temperaturkenngröße, der ermittelte Widerstand und/oder zumindest die ermittelte Temperatur in einer Datenbankumgebung gespeichert und/oder hinterlegt werden. Die Datenbankumgebung kann Teil der Steuerungsumgebung und zumindest teilweise beispielsweise im Akkupack und/oder in dem Verbraucher und/oder in dem Ladegerät und/oder möglicherweise auch in dem externen Gerät integriert sein. Bevorzugt ist die Datenbankumgebung zumindest zu einem Großteil oder vollständig in dem Akkupack, insbesondere in der Akkupack-Steuereinheit, integriert. Denkbar wäre auch, dass die Datenbankumgebung zumindest teilweise in einen privaten und/oder öffentlichen Server, beispielsweise einen privaten und/oder öffentlichen Server im Internet, integriert ist. Die Datenbankumgebung kann auch zumindest teilweise eine private und/oder öffentliche Cloud aufweisen oder derartig ausgebildet sein. Vorzugsweise ist die Datenbankumgebung als ein dediziertes Computersystem oder als zumindest ein Teil eines dedizierten Computersystems ausgebildet.Depending on where the analysis device is integrated, the battery pack, in particular the battery pack control unit, and/or the consumer, in particular the consumer control unit, and/or the charger, in particular the charger control unit, and/or the external device can communicate with each other in order to provide data, in particular at least the determined resistance and/or at least the determined temperature, for calculating the SoH value in the calculation step of the analysis device. It would be conceivable that the recorded resistance parameter, the recorded temperature parameter, the determined resistance and/or at least the determined temperature are stored and/or saved in a database environment. The database environment can be part of the control environment and at least partially integrated, for example, in the battery pack and/or in the consumer and/or in the charger and/or possibly also in the external device. Preferably, the database environment is at least largely or completely integrated in the battery pack, in particular in the battery pack control unit. It would also be conceivable that the database environment is at least partially integrated in a private and/or public server, for example a private and/or public server on the Internet. The database environment can also at least partially comprise a private and/or public cloud or be designed in this way. The database environment is preferably designed as a dedicated computer system or as at least part of a dedicated computer system.
Insbesondere wird in dem Berechnungsschritt der SoH-Wert anhand der nachstehenden allgemein gefassten Formel berechnet
Ferner wird vorgeschlagen, dass in dem Erfassungsschritt eine Spannungsänderung zumindest einer Akkuzelle des Akkupacks bei unterschiedlichen Ladeströmen oder Entladeströmen erfasst wird. Dadurch kann eine Effizienz, hinsichtlich einer Erfassung zumindest einer Widerstandskenngröße, weiter gesteigert werden.It is further proposed that in the detection step a voltage change of at least one battery cell of the battery pack is detected at different charging currents or discharging currents. This can further increase efficiency with regard to detecting at least one resistance parameter.
In dem Erfassungsschritt können zumindest zwei Widerstandskenngrößen zu unterschiedlichen Zeitpunkten erfasst werden. Beispielsweise kann bei dem Ladevorgang des Akkupacks ein erster Ladestrom zu einem ersten Zeitpunkt t1, vorteilhaft zum Startzeitpunkt bei Ladebeginn des Ladevorgangs, und ein zweiter Ladestrom zu einem von dem ersten Zeitpunkt t1 verschiedenen weiteren Zeitpunkt t2 erfasst werden. Alternativ könnte in dem Erfassungsschritt bei einem Endladevorgang des Akkupacks ein erster Endladestrom zu einem ersten Zeitpunkt t1, vorteilhaft zum Startzeitpunkt bei Endladebeginn des Endladevorgangs, und ein zweiter Endladestrom zu einem von dem ersten Zeitpunkt t1 verschiedenen weiteren Zeitpunkt t2 erfasst werden. Besonders bevorzugt weist die zweite Widerstandskenngröße zum zweiten, insbesondere zu dem ersten Zeitpunkt späteren, Zeitpunkt, vorzugsweise der zweite Ladestrom und/oder der zweite Endladestrom, einen Wert auf, welcher größer als Null ist.In the detection step, at least two resistance parameters can be detected at different times. For example, during the charging process of the battery pack, a first charging current can be detected at a first time t 1 , advantageously at the start time when the charging process begins, and a second charging current can be detected at a further time t 2 that is different from the first time t 1 . Alternatively, in the detection step, during a discharging process of the battery pack, a first discharging current could be detected at a first time t 1 , advantageously at the start time when the discharging process begins, and a second discharging current could be detected at a further time t 2 that is different from the first time t 1 . Particularly preferably, the second resistance parameter at the second time, in particular later than the first time, preferably the second charging current and/or the second discharging current, has a value that is greater than zero.
Bevorzugt erfolgt die Ermittlung des Widerstands („DCIR“) in dem Ermittlungsschritt anhand der nachfolgenden Formel:
In der soeben genannten Formel ist „U“ eine als Spannung vorliegende Widerstandskenngröße erfasst zu den jeweiligen unterschiedlichen Zeitpunkten, und zwar zum ersten Zeitpunkt t1 sowie zum zweiten Zeitpunkt t2. Insbesondere ist „I“ eine als Strom vorliegende Widerstandskenngröße erfasst zu den jeweiligen unterschiedlichen Zeitpunkten, und zwar zum ersten Zeitpunkt t1 sowie zum zweiten Zeitpunkt t2 In the formula just mentioned, “U” is a resistance parameter present as a voltage recorded at the respective different points in time, namely at the first point in time t 1 and at the second point in time t 2 . In particular, “I” is a resistance parameter present as a current recorded at the respective different points in time, namely at the first point in time t 1 and at the second point in time t 2
Der Erfassungsschritt, der Ermittlungsschritt, der weitere Erfassungsschritt, der weitere Ermittlungsschritt und/oder der Berechnungsschritt kann/können jeweils während und/oder unmittelbar nach dem Ladevorgang und/oder Endladevorgang des Akkupacks erfolgen. Besonders bevorzugt erfolgt zumindest der Erfassungsschritt, der Ermittlungsschritt, der weitere Erfassungsschritt und/oder der weitere Ermittlungsschritt während des Ladevorgangs des Akkupacks.The detection step, the determination step, the further detection step, the further determination step and/or the calculation step can each take place during and/or immediately after the charging process and/or discharging process of the battery pack. Particularly preferably, at least the detection step, the determination step, the further detection step and/or the further determination step take place during the charging process of the battery pack.
Zudem wird vorgeschlagen, dass in dem Ermittlungsschritt zumindest zwei Widerstände der Akkuzelle zu unterschiedlichen Zeitpunkten ermittelt werden. Hierdurch kann ein Verfahren zur Analyse eines Zustands, ferner zur Bestimmung eines SoH-Werts eines Akkupacks weiter optimiert und eine Effizienz weiter gesteigert werden. Mittels Erfassung von mehreren gleichen und/oder unterschiedlichen Arten von Widerstandskenngrößen pro Akkuzelle zu unterschiedlichen Zeitpunkten in dem Erfassungsschritt oder in mehreren Erfassungsschritten, können in dem Ermittlungsschritt mehrere, und zwar zumindest zwei Widerstände pro Akkuzelle zu unterschiedlichen Zeitpunkten ermittelt werden. Beispielsweise kann wie bereits beschrieben in dem Erfassungsschritt zumindest die erste Widerstandskenngröße, insbesondere die erste Spannung, zu dem ersten Zeitpunkt, beispielsweise bei Ladebeginn des Ladevorgangs des Akkupacks, und die zweite Widerstandskenngröße, insbesondere die zweite Spannung, zu dem von dem ersten Zeitpunkt verschiedenen zweiten Zeitpunkt, beispielsweise während des Ladevorgangs des Akkupacks, und/oder die weitere erste Widerstandskenngröße und/oder zumindest die weitere zweite Widerstandskenngröße erfasst werden. Zusätzlich kann in dem Erfassungsschritt zumindest eine dritte Widerstandskenngröße, insbesondere eine dritte Spannung, zu einem dritten Zeitpunkt, insbesondere hinsichtlich eines zeitlichen Verlaufs, beispielsweise beim Ladevorgang, nach dem zweiten Zeitpunkt, und zumindest eine vierte Widerstandskenngröße, insbesondere eine vierte Spannung, zu einem von dem dritten Zeitpunkt verschiedenen vierten Zeitpunkt, insbesondere während des Ladevorgangs des Akkupacks, erfasst werden. Zumindest aus der ersten Widerstandskenngröße und zumindest der zweiten Widerstandskenngröße kann in dem Ermittlungsschritt ein erster Widerstand ermittelt werden. Aus zumindest der dritten Widerstandskenngröße und zumindest der vierten Widerstandskenngröße kann in dem Ermittlungsschritt oder in einer Wiederholung des Ermittlungsschritts ein zweiter Widerstand ermittelt werden. In dem Ermittlungsschritt oder mittels Wiederholung des Ermittlungsschritts könnten zumindest zwei Widerstände, vorteilhaft zumindest vier Widerstände und vorzugsweise zumindest fünf Widerstände ermittelt werden.In addition, it is proposed that at least two resistances of the battery cell be determined at different times in the determination step. As a result, a method for analyzing a condition and also for determining an SoH value of a battery pack can be further optimized and efficiency can be further increased. By detecting several identical and/or different types of resistance parameters per battery cell at different times in the detection step or in several detection steps, several, namely at least two, resistances per battery cell can be determined at different times in the determination step. For example, as already described, in the detection step at least the first resistance parameter, in particular the first voltage, at the first time, for example at the start of the charging process of the battery pack, and the second resistance parameter, in particular the second voltage, at the second time different from the first time , for example during the charging process of the battery pack, and / or the further first resistance parameter and / or at least the further second resistance parameter are detected. In addition, in the detection step, at least one third resistance parameter, in particular a third voltage, at a third time, in particular with regard to a time course, for example during the charging process, after the second time, and at least a fourth resistance parameter, in particular a fourth voltage, at one of the third point in time different fourth point in time, especially during the charging process of the battery pack. A first resistance can be determined in the determination step at least from the first resistance parameter and at least the second resistance parameter. A second resistance can be determined from at least the third resistance parameter and at least the fourth resistance parameter in the determination step or in a repetition of the determination step. In the determination step or by repeating the determination step, at least two resistances, advantageously at least four resistances and preferably at least five resistances, could be determined.
Gemäß der nachfolgenden Formel kann der SoH-Wert basierend auf mehreren Widerständen pro Akkuzelle des Akkupacks in dem Berechnungsschritt berechnet werden
Der Akkupack kann zumindest zwei Akkuzellen, insbesondere zumindest drei Akkuzellen, bevorzugt zumindest fünf Akkuzellen und besonders bevorzugt zumindest zehn Akkuzellen aufweisen. Der Erfassungsschritt, der Ermittlungsschritt, der weitere Erfassungsschritt und/oder zumindest der weitere Ermittlungsschritt kann für alle vorliegenden Akkuzellen des Akkupacks, bevorzugt gleichzeitig, insbesondere zeitgleich, durchgeführt werden. Der Berechnungsschritt zur Berechnung des SoH-Werts könnte anschließend alle Akkuzellen des Akkupacks berücksichtigen, insbesondere die ermittelten Werte jeder Akkuzelle bei Berechnung des SoH-Werts berücksichtigen.The battery pack can have at least two battery cells, in particular at least three battery cells, preferably at least five battery cells and particularly preferably at least ten battery cells. The detection step, the determination step, the further detection step and/or at least the further determination step can be carried out for all battery cells present in the battery pack, preferably simultaneously, in particular at the same time. The calculation step for calculating the SoH value could then take into account all battery cells in the battery pack, in particular take into account the determined values of each battery cell when calculating the SoH value.
Wenn die Ermittlung des Widerstands und/oder die Ermittlung der Temperatur für alle Akkuzellen des Akkupacks erfolgt und der Berechnungsschritt auf eine geringere Anzahl an Akkuzellen beschränkt ist, kann ein besonders effizientes Verfahren bereitgestellt werden, und vorteilhaft schnell und/oder ressourcenschonend ein SoH-Wert eines Akkupacks berechnet werden. Damit kann wiederum eine Gesamteffizienz gesteigert und ein Komfort für einen Bediener verbessert werden.If the determination of the resistance and/or the determination of the temperature is carried out for all battery cells of the battery pack and the calculation step is limited to a smaller number of battery cells, a particularly efficient method can be provided and an SoH value of a battery pack can be calculated quickly and/or in a resource-saving manner. This in turn can increase overall efficiency and improve comfort for an operator.
Weist der Akkupack beispielsweise zumindest drei Akkuzellen auf, kann der Erfassungsschritt, der Ermittlungsschritt, der weitere Erfassungsschritt und/oder zumindest der weitere Ermittlungsschritt für alle drei Akkuzellen des Akkupacks durchgeführt werden und der anschließende Berechnungsschritt jedoch lediglich beispielsweise auf eine Akkuzelle der drei Akkuzellen beschränkt sein, insbesondere lediglich zumindest den ermittelten Widerstand und/oder zumindest die ermittelte Temperatur der einen Akkuzelle bei Berechnung des SoH-Werts berücksichtigen. Alternativ wäre auch denkbar, dass bei mehreren Akkuzellen des Akkupacks die Ermittlung des Widerstands und/oder die Ermittlung der Temperatur bereits beschränkt ist auf eine kleinere Anzahl an Akkuzellen als der Akkupack Akkuzellen aufweist. Weist der Akkupack beispielsweise drei Akkuzellen auf, kann die Ermittlung des Widerstands und/oder die Ermittlung der Temperatur, insbesondere der Erfassungsschritt, der Ermittlungsschritt, der weitere Erfassungsschritt und/oder zumindest der weitere Ermittlungsschritt, lediglich für zumindest eine Akkuzelle der drei Akkuzellen des Akkupacks durchgeführt wird/werden.If the battery pack has, for example, at least three battery cells, the detection step, the determination step, the further detection step and/or at least the further determination step can be carried out for all three battery cells of the battery pack and the subsequent calculation step can, however, only be limited to one battery cell of the three battery cells, for example, and in particular only take into account at least the determined resistance and/or at least the determined temperature of one battery cell when calculating the SoH value. Alternatively, it would also be conceivable that, if the battery pack has several battery cells, the determination of the resistance and/or the determination of the temperature is already limited to a smaller number of battery cells than the battery pack has battery cells. If the battery pack has, for example, three battery cells, the determination of the resistance and/or the determination of the temperature, in particular the detection step, the determination step, the further detection step and/or at least the further determination step, can only be carried out for at least one battery cell of the three battery cells of the battery pack.
Zudem wird vorgeschlagen, dass in dem Erfassungsschritt jeweils pro Akkuzelle des Akkupacks zumindest eine Widerstandskenngröße erfasst wird. Dadurch kann ein Verfahren zur Analyse eines Zustands, und zwar eines Gesundheitszustands eines Akkupacks weiter optimiert und präzisiert werden. Insbesondere wird für jede Akkuzelle des Akkupacks der Erfassungsschritt und/oder zumindest der weitere Erfassungsschritt zur Erfassung zumindest der Temperaturkenngröße durchgeführt.In addition, it is proposed that at least one resistance parameter is recorded for each battery cell of the battery pack in the detection step. This allows a method for analyzing a condition, namely a state of health, of a battery pack to be further optimized and made more precise. In particular, the detection step and/or at least the further detection step for detecting at least the temperature characteristic is carried out for each battery cell of the battery pack.
Um ein optimiertes, und zwar schnelles und/oder ressourcenschonendes Verfahren zur Analyse eines Zustands, und zwar eines Gesundheitszustands bereitzustellen sowie eine Effizienz weiter zu steigern, wird vorgeschlagen, dass in dem Ermittlungsschritt der Widerstand von einer Akkuzelle des Akkupacks, welche die geringste Spannung und/oder einen höchsten Innenwiderstand, insbesondere die höchste Widerstandskenngröße, aufweist, ermittelt wird. Wenn in dem Erfassungsschritt jeweils pro Akkuzelle des Akkupacks zumindest eine Widerstandskenngröße, bevorzugt zumindest eine Spannung, erfasst wird, kann in dem darauffolgenden Ermittlungsschritt lediglich der Widerstand basierend auf zumindest der erfassten Widerstandskenngröße von jener Akkuzelle des Akkupacks ermittelt werden, welche die geringste Spannung, bevorzugt die geringste Widerstandskenngröße, und/oder den höchsten Innenwiderstand, insbesondere die höchste Widerstandskenngröße, aufweist.In order to provide an optimized, fast and/or resource-saving method for analyzing a condition, namely a state of health, and to further increase efficiency, it is proposed that in the determination step the resistance of a battery cell of the battery pack which has the lowest voltage and/or the highest internal resistance, in particular the highest resistance parameter, is determined. If in the detection step for each battery cell of the battery pack at least one resistance parameter, preferably at least one voltage, is detected, in the subsequent determination step only the resistance can be determined based on at least the detected resistance parameter of that battery cell of the battery pack which has the lowest voltage, preferably the lowest resistance parameter, and/or the highest internal resistance, in particular the highest resistance parameter.
Basierend auf zumindest dem einen ermittelten Widerstand, und vorteilhaft zusätzlich zumindest der einen ermittelten Temperatur, lediglich der schwächsten Akkuzelle des Akkupacks kann in dem Berechnungsschritt der SoH-Wert berechnet werden. Dadurch vereinfacht sich die bereits genannte SOH-Formel zu
Insbesondere gibt es für die Abhängigkeit des SOH-Werts von der Debalancierung „f(dU)“ verschiedene Definitionen:
Des Weiteren wird vorgeschlagen, dass zumindest ein Koeffizient einer Formel, welche zur Berechnung des SoH-Werts in dem Berechnungsschritt herangezogen wird, mittels einer Methode des maschinellen Lernens verwendet bestimmt wird. Damit kann ein besonders effizientes und/oder komfortables Verfahren zur Analyse eines Zustands, und zwar eines Gesundheitszustands einer Akkuzelle bereitgestellt werden.Furthermore, it is proposed that at least one coefficient of a formula used to calculate the SoH value in the calculation step is determined using a machine learning method. This makes it possible to provide a particularly efficient and/or convenient method for analyzing a condition, namely a state of health, of a battery cell.
Insbesondere wird mittels der Methode des maschinellen Lernens zumindest der bereits genannte spezifische Koeffizient „b“ berechnet und/oder bestimmt. Möglicherweise wäre auch denkbar, dass die Methode des maschinellen Lernens in dem Berechnungsschritt, und zwar die Berechnung des SoH-Werts angewendet wird. Bei der Methode des maschinellen Lernens kann es sich beispielsweise um eine lineare Regression, einen klassischen Maschine-Learning Algorithmus, wie beispielsweise „Support Vektor Maschinen“, ein statistisches Verfahren, wie „Bagging“ oder „Random Forrest“ basierend auf sogenannten „Decision Trees“, einen Gauß-Prozess, eine symbolische Regression handeln. Ferner könnte die Methode des maschinellen Lernens basierend auf einem künstlichen neuronalen Netzwerk, wie beispielsweise „Freed-Forward-NNS“ und/oder „Long-Short-Termmemory-Netze“ (LSTMs), sein und zumindest teilweise in dem Berechnungsschritt zur Berechnung des SoH-Werts beitragen.In particular, at least the specific coefficient “b” already mentioned is calculated and/or determined using the machine learning method. It might also be conceivable that the machine learning method is used in the calculation step, namely the calculation of the SoH value. The machine learning method can be, for example, a linear regression, a classic machine learning algorithm such as “Support Vector Machines”, a statistical procedure such as “Bagging” or “Random Forest” based on so-called “Decision Trees” , a Gaussian process, a symbolic regression. Furthermore, the machine learning method could be based on an artificial neural network, such as “Freed Forward NNS” and/or “Long Short Term Memory Networks” (LSTMs), and at least partially in the calculation step for calculating the SoH -contribute value.
Insbesondere bevor in dem Berechnungsschritt der SoH-Wert berechnet werden kann, müssen für den vorliegenden Akkupacktyp die bereits genannten Koeffizienten „b“ ermittelt werden. Dazu werden möglichst viele Akkus mit bekanntem SOH vermessen, und zwar die jeweiligen Kenngrößen, wie beispielsweise die Widerstandskenngröße und/oder die Temperaturkenngröße, bestimmt. Aus einer Vielzahl an bereits bekannten SOH-Werten und Kenngrößen von Akkupacks werden die Koeffizienten „b“ ermittelt. Bevorzugt sind die bestimmten Koeffizienten „b“ in einer Datenbank, beispielsweise einer App, einer Cloud, einer Speichereinheit oder dergleichen hinterlegt und/oder gespeichert und können bevorzugt in dem Berechnungsschritt zur Berechnung des SOH-Werts herangezogen werden. Wenn die Koeffizienten „b“ bekannt sind und die Kenngrößen ermittelt wurden, ist die Berechnung des SOH mittels der bereits genannten Formen sehr effizient, komfortable und schnell. Besonders bevorzugt kann jedes Smartphone oder dergleichen die Berechnung des SOH-Werts durchführen.In particular, before the SoH value can be calculated in the calculation step, the coefficients “b” already mentioned must be determined for the current battery pack type. For this purpose, as many batteries as possible with a known SOH are measured and the respective parameters, such as the resistance parameter and/or the temperature parameter, are determined. The coefficients “b” are determined from a large number of already known SOH values and parameters of battery packs. The specific coefficients “b” are preferably stored and/or stored in a database, for example an app, a cloud, a storage unit or the like, and can preferably be used in the calculation step to calculate the SOH value. If the coefficients “b” are known and the parameters have been determined, calculating the SOH using the forms already mentioned is very efficient, convenient and fast. Particularly preferably, any smartphone or the like can carry out the calculation of the SOH value.
Wenn die Methode des maschinellen Lernens selbstlernend ist, kann eine Effizienz noch weiter gesteigert und eine Bestimmung zumindest eines Koeffizienten einer Formel zur Berechnung des SoH-Werts noch schneller und/oder bedienerfreundlicher durchgeführt werden.If the machine learning method is self-learning, efficiency can be increased even further and the determination of at least one coefficient of a formula for calculating the SoH value can be carried out even faster and/or more user-friendly.
Die Methode des maschinellen Lernens kann ab Werk bereits trainiert sein, und zwar an einer Vielzahl von Akkupack mit bekannten SOH-Werten. Ferner kann die Methode des maschinellen Lernens während einer gesamten Lebensdauer des vorliegenden Akkupacks, beispielsweise jedoch zumindest in dem Berechnungsschritt, selbstlernend sein. Insbesondere ist die Methode des maschinellen Lernens im Feld weiter trainierbar, um die Koeffizienten „b“ zu optimieren. Dazu werden die Kenngrößen, wie beispielsweise die Widerstandsgrößen und/oder die Temperaturkenngrößen, welche in dem beschriebenen Verfahren gewonnen werden, beispielsweise in einer Cloud oder einer anderen Datenbankumgebung gespeichert und dort zur Optimierung für „b“ verwendet. Folglich kann bei Verwendung und/oder Nutzung des Akkupacks entweder nur der SOH-Wert bei bekannten Koeffizienten „b“ bestimmt oder die ermittelten Kenngrößen können zusätzlich zur Optimierung von „b“ genutzt werden, insbesondere zweiteres aber nur, wenn der SOH-Wert noch über eine weitere Methode bestimmt werden kann, wie beispielsweise mittels Coulomb Counting.The machine learning method can already be trained ex works, on a large number of battery packs with known SOH values. Furthermore, the machine learning method can be self-learning over the entire service life of the battery pack in question, for example at least in the calculation step. In particular, the machine learning method can be further trained in the field in order to optimize the coefficients "b". For this purpose, the parameters, such as the resistance values and/or the temperature parameters, which are obtained in the described method, are stored, for example, in a cloud or another database environment and used there to optimize for "b". Consequently, when using and/or utilizing the battery pack, either only the SOH value can be determined with known coefficients "b" or the parameters determined can be used in addition to optimize "b", in particular the latter only if the SOH value can still be determined using another method, such as using Coulomb counting.
Insbesondere handelt es sich bei dem Maschine-Learning Algorithmus um einen Deep-Learning Algorithmus. Ein Selbstlernprozess könnte nach dem symbolischen Ansatz erfolgen, in dem Wissen, sowohl Beispiele als auch induzierte Regeln, explizit repräsentiert sind. Es könnte sich um ein überwachtes oder ein unüberwachtes Lernen handeln. Bei dem überwachten Lernen kann der Algorithmus eine Funktion aus gegebenen Paaren von Ein- und Ausgaben lernen. Insbesondere ist das Ziel beim überwachten Lernen, dass dem Algorithmus nach mehreren Rechengängen mit unterschiedlichen Ein- und Ausgaben die Fähigkeit antrainiert wird, Assoziationen herzustellen. Ferner könnte sich mittels einer Rückmeldung des Bedieners die Methode des maschinellen Lernens selbst weiter optimieren und verbessen. Der Selbstlernprozess könnte alternativ auch nach dem nicht-symbolischen Ansatz erfolgen. Bei dem nicht-symbolischen Ansatz kann dem neuronalen Netzwerk zwar ein berechenbares Verhalten „antrainiert“ sein, welches jedoch keinen Einblick in die erlernten Lösungswege erlaubt, wobei das Wissen implizit repräsentiert ist. Ferner kann die Methode des maschinellen Lernens nach dem sogenannten ADAM-Verfahren oder Batch-Gradienten Verfahrens selbstlernend sein.In particular, the machine learning algorithm is a deep learning algorithm. A self-learning process could follow the symbolic approach, in which knowledge, both examples and induced rules, are explicitly represented. It could be supervised or unsupervised learning. In supervised learning, the algorithm can learn a function from given pairs of inputs and outputs. In particular, the goal of supervised learning is to train the algorithm to create associations after several calculations with different inputs and outputs. Furthermore, the machine learning method could further optimize and improve itself using feedback from the operator. Alternatively, the self-learning process could also take place using the non-symbolic approach. With the non-symbolic approach, the neural network can be “trained” to behave in a predictable manner, but this does not allow any insight into the learned solutions, with the knowledge being implicitly represented. Furthermore, the machine learning method can be self-learning using the so-called ADAM method or batch gradient method.
Darüber hinaus betrifft die Erfindung ein Computerprogramm, umfassend Befehle, die bei einer Ausführung des Computerprogramms durch einen Computer diesen veranlassen, das beschriebene Verfahren zur Analyse eines Zustands eines Akkupacks, insbesondere des genannten Akkupacks, durchzuführen. Insbesondere ist das beschriebene Verfahren als ein computerimplementiertes Verfahren ausgebildet.Furthermore, the invention relates to a computer program comprising instructions which, when the computer program is executed by a computer, cause the computer to carry out the described method for analyzing a state of a battery pack, in particular of the battery pack mentioned. In particular, the described method is designed as a computer-implemented method.
Das Verfahren zur Analyse eines Zustands eines Akkupacks, die Analysevorrichtung, das System und/oder das Computerprogramm soll/sollen hierbei nicht auf die oben beschriebene Anwendung und Ausführungsform beschränkt sein. Insbesondere kann/können das Verfahren zur Analyse eines Zustands eines Akkupacks, die Analysevorrichtung, das System und/oder das Computerprogramm zu einer Erfüllung einer hierin beschriebenen Funktionsweise eine von einer hierin genannten Anzahl von einzelnen Elementen, Bauteilen, Einheiten und Verfahrensschritten abweichende Anzahl aufweisen. Zudem sollen bei den in diesem Dokument angegebenen Wertebereichen auch innerhalb der genannten Grenzen liegende Werte als offenbart und als beliebig einsetzbar gelten.The method for analyzing a condition of a battery pack, the analysis device, the system and/or the computer program should not be limited to the application and embodiment described above. In particular, the method for analyzing a condition of a battery pack, the analysis device, the system and/or the computer program can have a number of individual elements, components, units and method steps that deviate from a number of individual elements, components, units and method steps mentioned herein in order to fulfill a function of operation described herein. In addition, in the value ranges specified in this document, values that lie within the specified limits should also be considered disclosed and can be used in any way.
Zeichnungdrawing
Weitere Vorteile ergeben sich aus der folgenden Zeichnungsbeschreibung. In der Zeichnung sind zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt. Die Zeichnung, die Beschreibung und die Ansprüche enthalten zahlreiche Merkmale in Kombination. Der Fachmann wird die Merkmale zweckmäßigerweise auch einzeln betrachten und zu sinnvollen weiteren Kombinationen zusammenfassen.Further advantages result from the following drawing description. Two exemplary embodiments of the invention are shown in the drawing. The drawing, description and claims contain numerous features in combination. The person skilled in the art will also expediently consider the features individually and combine them into further sensible combinations.
Es zeigen:
-
1 ein System aufweisend einen als Wechselakkupack ausgebildeten Akkupack, ein Ladegerät und einen Verbraucher, -
2 ein schematisches Ablaufdiagramm eines Verfahrens zur Analyse eines Zustands des Akkupacks, und zwar zur Bestimmung einer Restlaufzeit des Akkupacks, -
3 ein schematisches Ablaufdiagramm eines Verfahrens zur Bestimmung eines SoH-Werts des Akkupacks und -
4 ein System in einem alternativen Ausführungsbeispiel, wobei das System einen Wechselakkupack, ein Ladegerät, einen Verbraucher aufweist und eine Datenbankumgebung eine Cloud umfasst.
-
1 a system comprising a battery pack designed as a removable battery pack, a charger and a consumer, -
2 a schematic flow diagram of a method for analyzing a condition of the battery pack, namely for determining a remaining running time of the battery pack, -
3 a schematic flow diagram of a method for determining a SoH value of the battery pack and -
4 a system in an alternative embodiment, the system comprising a removable battery pack, a charger, a consumer, and a database environment comprising a cloud.
Beschreibung der AusführungsbeispieleDescription of the exemplary embodiments
Nachfolgend handelt es sich bei den vorliegenden Figuren um schematische und nicht maßstabsgetreue Darstellungen.The following figures are schematic representations and not to scale.
Das System 10 weist eine Steuerungsumgebung 50 auf. Der Akkupack 16 weist eine Akkupack-Steuereinheit 36 auf. Die Akkupack-Steuereinheit 36 ist Teil der Steuerungsumgebung 50. Das Ladegerät 14 weist eine Ladegerät-Steuereinheit 52 auf. Die Ladegerät-Steuereinheit 52 ist Teil der Steuerungsumgebung 50. Ferner weist der Verbraucher 18 eine Verbraucher-Steuereinheit 56 auf. Die Verbraucher-Steuereinheit 56 ist Teil der Steuerungsumgebung 50. Die Akkupack-Steuereinheit 36, die Ladegerät-Steuereinheit 52 und/oder die Verbraucher-Steuereinheit 56 sind dazu vorgesehen, miteinander bzw. untereinander zu kommunizieren, und zwar vorliegend drahtlos.The
Die Steuerungsumgebung 50 ist vorliegend dazu vorgesehen, ein Verfahren zur Analyse eines Zustands des Akkupacks 16, und zwar des Wechselakkupacks 26 durchzuführen. Vorliegend ist die Steuerungsumgebung 50 zur Durchführung eines Verfahrens zur Bestimmung einer Restlaufzeit des Akkupacks 16 vorgesehen. Die Restlaufzeit ist beispielsweise eine Zeit, eine Strecke, und zwar eine Reichweite, eine Anzahl an Arbeitsvorgängen oder dergleichen.The
Zur zumindest teilweisen Durchführung des Verfahrens zur Analyse des Zustands des Akkupacks 16 weist die Steuerungsumgebung 50 ein Batteriemanagementsystem 60 auf. Das Batteriemanagementsystem 60 ist dazu vorgesehen, zumindest einen Zustand des Akkupacks 16 zu überwachen und/oder Messungen, wie beispielsweise zumindest eine Strom- und/oder Spannungsmessung, insbesondere zur Ermittlung zumindest eines Widerstands, bei einem Lade- und/oder Endladevorgang des Akkupacks 16 vorzunehmen, um bevorzugt mit den durch die Messung gewonnenen und/oder erfassten Kenngrößen, wie beispielsweise Widerstandskenngrößen und/oder Temperaturkenngrößen, eine Restkapazität und/oder eine Kapazität des Akkupacks 16a, einen SoC-Wert, einen SoH-Wert und/oder die Restlaufzeit zu ermitteln und/oder zu berechnen. In dieser beispielhaften Ausgestaltung ist das Batteriemanagementsystem 60 zumindest teilweise in der Verbraucher-Steuereinheit 56 und zumindest teilweise der Akkupack-Steuereinheit 36 integriert. Denkbar wäre auch, dass das Batteriemanagementsystem 60 vollständig in der Verbraucher-Steuereinheit 56 integriert ist.To at least partially carry out the method for analyzing the state of the battery pack 16, the
Die Steuerungsumgebung 50 kann das Verfahren zur Analyse des Zustands des Akkupacks 16 starten und/oder beenden. Ferner umfasst ein Computerprogram 70 Befehle, die bei einer Ausführung des Computerprogramms 70 durch einen Computer der Steuerungsumgebung 50 diesen veranlassen, das Verfahren zur Analyse des Zustands des Akkupacks 16 durchzuführen. Das Computerprogramm 70 ist zumindest teilweise in der Verbraucher-Steuereinheit 56, der Akkupack-Steuereinheit 36 und/oder der Ladegerät-Steuereinheit 52 integriert.The
Vorliegend kommuniziert die Verbraucher-Steuereinheit 56 zur Analyse des Zustands des Akkupacks 16, und zwar bei Durchführung des Verfahrens zur Analyse des Zustands mit zumindest der Akkupack-Steuereinheit 36. Die Verbraucher-Steuereinheit 56 ist dazu vorgesehen, das Verfahren, und zwar zumindest einzelne Verfahrensschritte des Verfahrens, zu starten und/oder zu regeln und/oder zu koordinieren und/oder zu beenden. Alternativ und/oder zusätzlich könnte die Akkupack-Steuereinheit 36 und/oder die Ladegerät-Steuereinheit 52 dazu vorgesehen sein, das Verfahren, und zwar zumindest einzelne Verfahrensschritte des Verfahrens, zu starten und/oder zu regeln und/oder zu koordinieren und/oder zu beenden. Vorliegend ist die Verbraucher-Steuereinheit 56 dazu vorgesehen, Messungen und/oder Erfassungen von Kenngrößen am Akkupack 16 zu regeln und/oder einzuleiten und/oder zu steuern. Der Verbraucher 18 weist Messeinheiten und/oder Sensoren auf, welche Teil des Batteriemanagementsystems 60 sind, um Messungen und/oder Erfassungen von Kenngrößen, beispielsweise von Widerstandskenngrößen und/oder Temperaturkenngrößen, am Akkupack 16 und zwar in einem elektrisch verbundenen Zustand des Akkupacks 16 mit dem Verbraucher 18 durchzuführen.In the present case, the
Das Verfahren zur Analyse des Zustands des Akkupacks kann mehrere Verfahrensschritte und/oder Verfahrensteilschritte umfassen. Vorliegend weist das Verfahren einen SoC-Ermittlungsschritt 200 auf, in welchem ein SoC-Wert des Akkupacks 16 ermittelt wird (vgl.
Gemäß
Das Verfahren zur Bestimmung des SoH-Werts des Akkupacks 16 weist gemäß
Gemäß
Hinsichtlich des zeitlichen Verlaufs des Verfahrens erfolgt nach dem Ermittlungsschritt 102 ein weiterer Erfassungsschritt 104 zur Erfassung zumindest einer Temperaturkenngröße. Die Temperaturkenngröße ist eine mit zumindest einer Temperatur assoziierte Kenngröße, wobei die Temperaturkenngröße jede erdenkliche Größe sein kann, mit welcher und/oder aus welcher die Temperatur ermittelbar ist. Beispielsweise handelt es sich bei der Temperaturkenngröße um die Temperatur an sich, einen zeitabhängigen Temperaturverlauf und/oder eine Temperaturdifferenz. Ferner wird in einem weiteren Ermittlungsschritt 106, welcher auf den weiteren Erfassungsschritt 104 folgt, zumindest eine Temperatur basierend auf der Temperaturkenngröße ermittelt. Vorliegend wird pro Akkuzelle des Akkupacks 16 zumindest eine Temperaturkenngröße erfasst und eine Temperatur ermittelt.With regard to the time course of the method, after the
Vorliegend ist der Akkupack 16 zur Erfassung der zumindest einen Widerstandskenngröße und zur Erfassung der zumindest einen Temperaturkenngröße ausgebildet. Ferner ist das Batteriemanagementsystem 60, welches zumindest teilweise in der Akkupack-Steuereinheit 36 integriert ist, zur Erfassung der zumindest einen Widerstandskenngröße und zur Erfassung der zumindest einen Temperaturkenngröße ausgebildet. Die Akkupack-Steuereinheit 36 könnte die Schritte zur Erfassung der zumindest einen Widerstandskenngröße und zur Erfassung der zumindest einen Temperaturkenngröße selbstständig durchführen und/oder starten. Alternativ ist die Verbraucher-Steuereinheit 56 dazu vorgesehen, den Erfassungsschritt 100, den Ermittlungsschritt 102, den weiteren Erfassungsschritt 104 und/oder den weiteren Ermittlungsschritt 106 zu starten und/oder zu regeln.In the present case, the battery pack 16 is designed to detect the at least one resistance parameter and to detect the at least one temperature parameter. Furthermore, the
Gemäß
Der Berechnungsschritt 108 kann von der Akkupack-Steuereinheit 36, der Ladegerät-Steuereinheit 52 und/oder der Verbraucher-Steuereinheit 56 durchgeführt werden. Vorliegend weist das System 10 eine Analysevorrichtung 12 zur Durchführung zumindest des Berechnungsschritts 108 auf. In dieser beispielhaften Ausgestaltung ist die Analysevorrichtung 12 zumindest teilweise, ferner vollständig in dem Verbraucher 18, und zwar der Verbraucher-Steuereinheit 56 integriert. Alternativ und/oder zusätzlich wäre auch möglich, dass die Analysevorrichtung 12 zumindest teilweise oder vollständig in dem Ladegerät, und/oder einem externen Gerät und/oder einem externen Server integriert ist, wie beispielsweise in einem Smartphone, einem Tablet, einem Laptop und/oder dergleichen.The
Ferner wird zumindest ein Koeffizient einer Formel, welche zur Berechnung des SoH-Werts in dem Berechnungsschritt 108 herangezogen wird, mittels einer Methode des maschinellen Lernens bestimmt. Zur Steigerung einer Effizienz zumindest des Berechnungsschritts 108 ist die Methode des maschinellen Lernens selbstlernend.Furthermore, at least one coefficient of a formula that is used to calculate the SoH value in the
Nach erfolgreicher Berechnung des SoH-Werts ist der SoH-Wert in einer Datenbankumgebung 28 hinterlegbar und/oder speicherbar. Vorliegend ist die Datenbankumgebung 28 zumindest zu einem Großteil oder vollständig in dem Akkupack 16, ferner in der Akkupack-Steuereinheit 36 integriert. Alternativ und/oder zusätzlich könnte die Datenbankumgebung 28 zumindest teilweise auch in dem Verbraucher 18, und zwar der Verbraucher-Steuereinheit 56 und/oder dem Ladegerät 14, und zwar der Ladegerät-Steuereinheit 52 integriert sein.After the SoH value has been successfully calculated, the SoH value can be stored and/or saved in a
In dem SoH-Ermittlungsschritt 202 kommuniziert der Verbraucher 18 mit zumindest der Datenbankumgebung 28 zur Ermittlung des SoH-Werts. In dem SoH-Ermittlungsschritt 202 kann der SoH-Wert durch den Akkupack 16 bereitgestellt werden. Der Verbraucher 18, und zwar die Verbraucher-Steuereinheit 56 ruft in dem SoH-Ermittlungsschritt 202 aus der Datenbankumgebung 28 den SoH-Wert ab. Alternativ sind in der Datenbankumgebung 28 zumindest die Widerstandskenngröße, der Widerstand, die Temperaturkenngröße und/oder die Temperatur hinterlegbar und/oder speicherbar, welche beispielsweise durch den Erfassungsschritt 100, den Ermittlungsschritt 102, den weiteren Erfassungsschritt 104 und/oder den weiteren Ermittlungsschritt 106 erfasst und/oder mittelt werden konnten. Ist der Verbraucher 18 mit dem Akkupack 16 elektrisch verbunden oder kommuniziert drahtlos mit dem Akkupack 16, kann der Verbraucher 18, und zwar die Verbraucher-Steuereinheit 56 in dem SoH-Ermittlungsschritt 202 den SoH-Wert basierend auf von dem Akkupack 16 bereitgestellten Daten, und zwar den in der Datenbankumgebung 28 gespeicherten Daten ermitteln.In the
Gemäß dem soeben beschriebenen Verfahren in
Wurde der SoC-Ermittlungsschritt 202 und der SoH-Ermittlungsschritt 202 gemäß dem Verfahren nach
Der Restlaufzeit-Berechnungsschritt 204 kann von der Akkupack-Steuereinheit 36, der Ladegerät-Steuereinheit 52 und/oder der Verbraucher-Steuereinheit 56 durchgeführt werden. Vorliegend wird der Restlaufzeit-Berechnungsschritt 204 mittels der Analysevorrichtung 12 durchgeführt. Dabei kommuniziert die Akkupack-Steuereinheit 36 mit der Analysevorrichtung 12. Vorliegend kommuniziert die Akkupack-Steuereinheit 36 in dem Restlaufzeit-Berechnungsschritt 204 mit der Verbraucher-Steuereinheit 56.The remaining running
Um einem Benutzer die Restlaufzeit auszugeben, weist das System 10 eine Restlaufzeitausgabe 38 zur Ausgabe einer Restlaufzeit auf. Ferner weist das Verfahren gemäß
In der
Zur zumindest teilweisen Durchführung eines Verfahrens zur Analyse des Zustands des Akkupacks 16a weist die Steuerungsumgebung 50a ein Batteriemanagementsystem 60a auf. Der Unterschied zu dem zuvor beschriebenen Ausführungsbeispiel gemäß den
Zudem unterscheidet sich das vorliegende Ausführungsbeispiel von dem Ausführungsbeispiel gemäß den
Ferner umfasst das System 10a vorliegend ein externes Gerät 20a, welches in dieser beispielhaften Ausgestaltung als ein Handy ausgebildet ist. Eine Analysevorrichtung 12a des Systems 10a ist hierbei zumindest teilweise in dem externen Gerät 20a angeordnet. Im Unterschied zu dem Ausführungsbeispiel gemäß den
Daten den Berechnungsschritt zur Berechnung des SoH-Werts des Akkupacks 16a und/oder den Restlaufzeit-Berechnungsschritt zur Berechnung der Restlaufzeit durchzuführen. Nach Berechnung des SoH-Werts und/oder der Restlaufzeit kann das externe Gerät 20a Daten an den Akkupack 16a und/oder den Verbraucher 18a übermitteln, und zwar beispielsweise zur Anzeige der Restlaufzeit. Alternativ und/oder zusätzlich könnte auch das externe Gerät 20a die Restlaufzeit ausgeben, beispielsweise anzeigen.Data to carry out the calculation step for calculating the SoH value of the
Claims (13)
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