DE10302860B4 - Vorrichtung und Verfahren zum Ermitteln einer Strategie für das Betreiben einer Batterie - Google Patents

Vorrichtung und Verfahren zum Ermitteln einer Strategie für das Betreiben einer Batterie Download PDF

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Abstract

Verfahren zum Ermitteln einer Strategie für das Betreiben einer Batterie, gekennzeichnet durch folgende Verfahrensschritte:a) Erfassen von Spannung und Strom sowie mindestens einer weiteren Zustandsgröße der Batterie,b) Erzeugen eines auf der mindestens einen weiteren erfassten Zustandsgröße sowie auf Festgrößen der Batterie und/oder daraus abgeleiteten Größen basierenden dynamischen Betriebsfensters, welches einen Arbeitsbereich der Batterie definiert, innerhalb dem die Batterie betrieben werden kann, ohne kritische Werte von Zustandsgrößen der Batterie zu über- oder unterschreiten,c) Erfassen der aktuellen Momentanwerte von Spannung und Strom der Batterie, die dann den Arbeitspunkt bilden,d) Ermitteln mindestens eines Grenzwertes mindestens einer Zustandsgröße der Batterie anhand des dynamischen Betriebsfensters in Abhängigkeit vom Arbeitspunkt der Batterie innerhalb des Betriebsfensters,e) Übermitteln des Grenzwertes an eine Steuereinrichtung,f) Einbeziehen des übermittelten Grenzwertes in den Ansteuervorgang der an der Batterie betriebenen Aggregate, wobei mindestens die Temperatur als weitere Zustandsgröße der Batterie mittels der Messeinrichtung erfasst wird und das dynamische Betriebsfenster in einem Strom-Spannungs-Diagramm begrenzt wird durch Geraden (3), (4), (5), (6), (7) und (8), wobei die Gerade (3) eine Innenwiderstandsgerade der Batterie bei einer maximalen Ruhespannung (U0max) der Batterie in Abhängigkeit von der Batterietemperatur darstellt, die Gerade (4) eine Innenwiderstandsgerade der Batterie bei einer minimalen Ruhespannung (U0min) der Batterie in Abhängigkeit von der Batterietemperatur darstellt, die Gerade (5) eine maximale Batteriespannung (UBatmax) darstellt, die Gerade (6) eine minimale Batteriespannung (UBatmin) darstellt, die Gerade (7) einen maximalen Entladestrom (IBatELAmax) in relativer Abhängigkeit vom Ladezustand der Batterie darstellt und die Gerade (8) einen maximalen Ladestrom (IBatLAmax) in relativer Abhängigkeit vom Ladezustand der Batterie darstellt.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Ermitteln einer Strategie für das Betreiben einer Batterie, insbesondere einer Traktionsbatterie in einem Elektro- oder Hybridfahrzeug.
  • In einem Elektro- oder Hybridfahrzeug ist die Traktionsbatterie ein wesentlicher technischer Bestandteil, denn durch diese wird die gesamte Energie bzw. ein Teilbetrag der Energie für den Betrieb des Fahrzeugs bereitgestellt. Während des Betriebs unterliegt die Traktionsbatterie hochdynamischen Lade- und Entladeprozessen. Dabei hat die Quantität und Qualität dieser Lade- und Entladeprozesse sowie andere Faktoren, wie beispielsweise die Batterietemperatur Einfluss auf die Lebensdauer einer Traktionsbatterie. Ein Überladen, ein zu tiefes Entladen und/oder ein Aufheizen einer Traktionsbatterie wirken sich dabei verkürzend auf die Lebensdauer der Traktionsbatterie aus.
  • Es sind Verfahren zur Ladezustandssteuerung von Batterien bekannt, bei denen aus laufenden Messungen ladezustandsrelevanter Batterieparameter ein momentaner Ladezustandswert ermittelt wird. Bei diesen Verfahren wird aus einer Batteriestrombilanz in Bezug auf der Batterie entnommener und zugeführter Ladungsmengen auf den aktuellen Ladezustand einer Batterie geschlossen. Wegen Alterungsprozessen und Umwelteinflüssen, wie beispielsweise der Umgebungstemperatur, ist diese Form der Berechnung des Ladezustandes einer Batterie mit einer Fehlergröße behaftet, die sich mit fortlaufender Berechnungsdauer aufsummiert und die Ungenauigkeit des berechneten Wertes erhöht, wodurch ein so genannter Normalisierungsladevorgang erforderlich wird, der einen Neustart der Ladungsbilanzierung ermöglicht. Das Hinzufügen von Fehlerparametern verschiedenster Art in den Bilanzierungsprozess kann die Intervalle zwischen den Normalisierungsladevorgängen vergrößern, diese jedoch nicht gänzlich vermeiden.
  • Aus der DE 44 03 468 C2 ist ein Verfahren zur Überwachung des Entnahmestromes einer Batterie bekannt, bei dem nach dem Überschreiten eines kritischen Entnahmestromes in Abhängigkeit von der Batterietemperatur der Entnahmestrom auf einen unkritischen Wert abgeregelt wird. Da jedes Überschreiten kritischer Werte von Zustandsgrößen einer Batterie eine Verkürzung ihrer Lebensdauer zur Folge hat, wäre es vorteilhafter, wenn das Überschreiten kritischer Werte von Zustandsgrößen einer Batterie gänzlich oder teilweise vermieden werden könnte. Bei einer Traktionsbatterie in einem elektrisch betriebenen Fahrzeug ist dieses besonders wichtig, weil die Traktionsbatterie einen entscheidenden Kostenfaktor eines solchen Fahrzeugs darstellt.
  • Aus der DE 689 24 169 T2 ist ein Fahrzeugbatterie-Betriebszustandsmonitor bekannt, bei dem aktuelle Werte von Strom, Spannung und Temperatur der Batterie ermittelt werden. Aus den gemessenen Größen werden der Innenwiderstand, der Polarisationswiderstand sowie der Ladezustand der Batterie bestimmt und eine zukünftige Startfähigkeit der Batterie ermittelt.
  • Der Erfindung liegt daher das technische Problem zugrunde, ein Über- bzw. Unterschreiten kritischer Werte von Zustandsgrößen einer Batterie vollständig oder zumindest teilweise zu vermeiden und somit ihre Lebensdauer zu verlängern, wobei das Berechnen eines exakten Ladezustandswertes nicht erforderlich ist.
  • Die Lösung des technischen Problems ergibt sich durch die Gegenstände mit den Merkmalen der Patentansprüche 1 und 4. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.
  • Hierzu werden ausgehend vom aktuellen Zustand einer Batterie durch eine Messeinrichtung Spannung und Strom sowie mindestens eine weitere Zustandsgröße einer Batterie erfasst und in geeigneter Form an eine Auswerteeinrichtung übermittelt. Die Auswerteeinrichtung erzeugt basierend auf der mindestens einen weiteren erfassten Zustandsgröße sowie Festgrößen der Batterie und/oder daraus abgeleiteten Größen ein dynamisches, d. h. von den jeweils aktuellen Werten der Batteriezustandsgrößen abhängiges Betriebsfenster. Dieses Betriebsfenster definiert einen Arbeitsbereich der Batterie, innerhalb dem kritische Werte von Zustandsgrößen der Batterie nicht über- oder unterschritten werden. Als kritische Werte sollen dabei jene Werte von Zustandsgrößen der Batterie verstanden werden, deren Über- bzw. Unterschreiten ein Überladen, zu starkes Entladen und/oder Aufheizen der Batterie zur Folge hat. Die erfasste Spannung und der erfasste Strom der Batterie bilden einen aktuellen Arbeitspunkt. Zu jedem Arbeitspunkt der Batterie innerhalb des Betriebsfensters wird mindestens ein Grenzwert mindestens einer Zustandsgröße der Batterie anhand des Betriebsfensters ermittelt und einer Steuereinrichtung zur Verfügung gestellt. Basierend auf diesem Grenzwert ist es der Steuereinrichtung möglich eine Strategie zum Ansteuern von mit der Batterie verbundenen Aggregaten derart zu entwickeln, das ein Über- bzw. Unterschreiten kritischer Werte von Zustandsgrößen der Batterie verhindert wird, wodurch sich die Lebensdauer der Batterie verlängert.
  • Dabei wird mindestens die Temperatur als weitere Zustandsgröße einer Batterie mittels einer Messeinrichtung erfasst und beim Erzeugen eines Betriebsfensters mit einbezogen. Dies ist vorteilhaft, weil Zustandsgrößen der Batterie wie beispielsweise der Innenwiderstand eine Abhängigkeit von der Temperatur aufweisen. Durch Einbeziehen der Temperatur beim Erzeugen eines Betriebsfensters spiegelt dieses deshalb exakter den aktuellen Zustand der Batterie wieder.
  • Dabei wird ein dynamisches Betriebsfenster begrenzt durch eine Innenwiderstandsgerade einer Batterie bei einer maximalen Ruhespannung der Batterie mit einer Abhängigkeit von der Batterietemperatur, eine Innenwiderstandsgerade der Batterie bei einer minimalen Ruhespannung der Batterie mit einer Abhängigkeit von der Batterietemperatur, einer Geraden, die eine maximale Batteriespannung darstellt, einer Geraden, die eine minimale Batteriespannung darstellt, einer Geraden, die einen maximalen Entladestrom der Batterie mit einer Abhängigkeit vom Ladezustand und/oder Temperatur und/oder Alter der Batterie darstellt und einer Geraden, die einen maximalen Ladestrom der Batterie mit einer Abhängigkeit vom Ladezustand und/oder der Temperatur und/oder dem Alter der Batterie darstellt.
  • Die maximale und minimale Batteriespannung UBatmax bzw. UBatmin können vorgegebene Festgrößen der Batterie sein oder als temperaturabhängige und/oder alterungsbedingte Parameter abgespeichert sein. Die maximale bzw. minimale Ruhespannung UOmax bzw. U0min sind typischerweise empirisch abgeleitete Festgrößen, wobei die maximale Ruhespannung beispielsweise 90% und die minimale Ruhespannung 75% der maximalen Batteriespannung UBatmax entspricht.
  • Die Innenwiderstandsgeraden der Batterie bei maximaler bzw. minimaler Ruhespannung sind von der Batterietemperatur abhängig, wobei die Kurvenscharen jeweils die Ordinate bei der maximalen bzw. minimalen Ruhespannung schneiden. Die einzelnen Innenwiderstandsgeraden der Batterie bei minimaler bzw. maximaler Ruhespannung in Abhängigkeit von einer jeweiligen Batterietemperatur können in einem Prüffeld für einen jeweiligen Batterietyp und für verschiedene zu erwartende Batterietemperaturwerte ermittelt und die ermittelte Kurvenschar in einer Auswerteeinrichtung gespeichert werden. Die Innenwiderstandsgeraden müssen deshalb während des Betriebes der Batterie nicht extra ermittelt werden.
  • Die Geraden, die den maximalen Ladestrom bzw. Entladestrom darstellen, besitzen eine Abhängigkeit vom Ladezustand der Batterie in der Art, dass nur eine qualitative Aussage über den Ladezustand der Batterie zu treffen ist. Diese qualitative Aussage kann beispielsweise aus der Position eines Arbeitspunktes innerhalb des Betriebsfensters abgeleitet werden. Befindet sich der Arbeitspunkt der Batterie bei einem Ladevorgang näher an der Innenwiderstandsgeraden bei maximaler Ruhespannung als an der Innerwiderstandsgeraden bei minimaler Ruhespannung, was bedeutet, dass die Batterie einen hohen Ladezustand aufweist, so wird die Gerade, die den maximalen Ladestrom darstellt, zu kleineren maximalen Ladestromwerten hin verschoben. Gleichzeitig kann die Gerade, die den maximalen Entladestrom darstellt, zu größeren maximalen Entladestromwerten hin verschoben werden. Befindet sich der Arbeitspunkt der Batterie bei einem Entladevorgang näher an der Innenwiderstandsgeraden bei minimaler Ruhespannung als an der Innenwiderstandsgeraden bei maximaler Ruhespannung, was bedeutet, dass die Batterie einen niedrigen Ladezustand aufweist, so wird die Gerade, die den maximalen Entladestrom darstellt zu kleineren maximalen Entladestromwerten hin verschoben. Gleichzeitig kann die Gerade, die den maximalen Ladestrom darstellt, zu größeren maximalen Ladestromwerten hin verschoben werden. Das Berechnen eines exakten Ladezustandswertes ist somit nicht erforderlich. Die Unterteilung, in wieviele Stufen die qualitative Ladezustandsbestimmung erfolgt, kann dabei geeignet festgelegt werden. Die zu den jeweiligen qualitativen Ladezuständen zugehörigen Geraden für den maximalen Entlade- und Ladestromwert können dann ebenfalls im Prüffeld a priori bestimmt werden und zusammen mit den Kurvenscharen der Innenwiderstandsgeraden abgelegt werden.
  • Bei einer Ausführungsform werden anhand des dynamischen Betriebsfensters Grenzwerte für die Zustandsgröße Spannung einer Batterie in Abhängigkeit von einem Arbeitspunkt der Batterie ermittelt.
  • Bei einer weiteren Ausführungsform wird mindestens ein ermittelter Grenzwert oder eine daraus abgeleitete Größe in geeigneter Form durch eine Anzeigevorrichtung dargestellt. Daraus ergibt sich beispielsweise bei einem elektrisch betriebenen Fahrzeug der Vorteil, dass ein Fahrzeugführer unabhängig von einem Fahrzeugsteuerungssystem seine Fahrstrategie dem Betriebsfenster der Batterie anpassen kann.
  • Bei einer weiteren Ausführungsform bilden Auswerteeinrichtung und Steuereinrichtung einer Batterie eine Einheit, wodurch sich der technische Aufwand reduziert.
  • Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Die einzige Figur zeigt in Diagrammform den prinzipiellen Aufbau eines Betriebsfensters einer Traktionsbatterie in einem elektrisch betriebenen Fahrzeug.
  • Eine Messeinrichtung erfasst aktuelle Werte für Spannung, Lade- bzw. Entladestrom sowie Temperatur der Traktionsbatterie. Diese Werte der Zustandsgrößen der Traktionsbatterie werden in geeigneter Form an eine Auswerteeinrichtung übermittelt. Die Auswerteeinrichtung erzeugt basierend auf dem erfassten Temperaturwert sowie Festgrößen der Traktionsbatterie und daraus abgeleiteten Größen, ein dynamisches Betriebsfenster. Das Betriebsfenster definiert dabei einen Arbeitsbereich der Traktionsbatterie, innerhalb dem kritische Werte von Zustandsgrößen der Traktionsbatterie, wie beispielsweise von Spannung und Strom nicht überschritten werden. Aus den erfassten Werten für die Spannung und den Strom der Traktionsbatterie ermittelt die Auswerteeinrichtung einen Arbeitspunkt AP.
  • In der Figur ist auf der Abszisse 1 der Strom der Traktionsbatterie aufgetragen, wobei positive Werte Laden und negative Werte Entladen bedeuten. Auf der Ordinate 2 ist die Spannung der Traktionsbatterie aufgetragen. Die von den Geraden 3, 4, 5, 6, 7 und 8 eingeschlossene Fläche entspricht dem Betriebsfenster, wobei die Gerade 3 eine Innenwiderstandsgerade der Traktionsbatterie bei einer maximalen Ruhespannung UOmax der Traktionsbatterie mit einer Abhängigkeit von der Temperatur der Traktionsbatterie darstellt, die Gerade 4 eine Innenwiderstandsgerade der Traktionsbatterie bei einer minimaler Ruhespannung UOmin der Traktionsbatterie mit einer Abhängigkeit von der Temperatur der Traktionsbatterie darstellt, die Gerade 5 eine maximale Traktionsbatteriespannung UBatmax darstellt, die Gerade 6 eine minimale Traktionsbatteriespannung UBatmin darstellt, die Gerade 7 einen maximalen Entladestrom IBatELAmax der Traktionsbatterie mit einer Abhängigkeit vom Ladezustand der Batterie darstellt und die Gerade 8 einen maximalen Ladestrom IBatLAmax der Traktionsbatterie mit einer Abhängigkeit vom Ladezustand der Batterie darstellt.
  • Die maximale und minimale Batteriespannung UBatmax bzw. UBatmin können vorgegebene Festgrößen der Batterie sein oder als temperaturabhängige und/oder alterungsbedingte Parameter abgespeichert sein. Die maximale bzw. minimale Ruhespannung UOmax bzw. UOmin sind typischerweise empirisch abgeleitete Festgrößen, wobei die maximale Ruhespannung beispielsweise 90% und die minimale Ruhespannung 75% der maximalen Batteriespannung UBatmax entspricht.
  • Die Innenwiderstandsgeraden der Traktionsbatterie bei U0max bzw. UOmin werden für jene Temperaturwerte, die eine Traktionsbatterie im Betriebszustand annehmen kann, in einem Prüffeld ermittelt und in der Auswerteeinrichtung gespeichert. Während des Betriebes der Traktionsbatterie kann deshalb die Auswerteeinrichtung auf die entsprechenden Innenwiderstandsgeraden bei U0max und U0min zugreifen, die einer erfassten Temperatur der Traktionsbatterie zugeordnet sind. Der Wert der Traktionsbatterietemperatur entscheidet dabei über die Steilheit der Innenwiderstandsgeraden 3 und 4.
  • Die Geraden 8 und 7, die den maximalen Ladestrom IBatLAmax bzw. Entladestrom IBatELAmax darstellen besitzen eine Abhängigkeit vom Ladezustand der Traktionsbatterie in der Art, dass nur eine qualitative Aussage über den Ladezustand der Traktionsbatterie zu treffen ist, die aus der Position eines Arbeitspunktes AP innerhalb des Betriebsfensters abgeleitet wird. Befindet sich der Arbeitspunkt AP der Traktionsbatterie bei einem Ladevorgang näher an der Geraden 3 als an der Geraden 4, was bedeutet, dass die Traktionsbatterie einen hohen Ladezustand aufweist, so wird die Gerade 8, die den maximalen Ladestrom IBatLAmax darstellt, zu kleineren maximalen Ladestromwerten hin verschoben. Je näher sich der Arbeitspunkt AP an der Geraden 3 befindet, umso weiter kann die Gerade 8 zu kleineren maximalen Ladestromwerten hin verschoben werden. Gleichzeitig kann die Gerade 7, die den maximalen Entladestrom IBatELAmax darstellt, zu größeren maximalen Entladestromwerten hin verschoben werden. Befindet sich der Arbeitspunkt AP der Traktionsbatterie bei einem Entladevorgang näher an der Gereden 4 als an der Geraden 3, was bedeutet, dass die Traktionsbatterie einen niedrigen Ladezustand aufweist, so wird die Gerade 7, die den maximalen Entladestrom IBatELAmax darstellt zu kleineren maximalen Entladestromwerten hin verschoben. Je näher sich der Arbeitspunkt AP an der Geraden 4 befindet, umso weiter kann die Gerade 7 zu kleineren maximalen Entladestromwerten hin verschoben werden. Gleichzeitig kann die Gerade 8, die den maximalen Ladestrom IBatLAmax darstellt, zu größeren maximalen Ladestromwerten hin verschoben werden. Das Berechnen eines exakten Ladezustandswertes ist somit nicht erforderlich.
  • Durch die Abhängigkeit der Geraden 3, 4, 7 und 8 von der Traktionsbatterietemperatur bzw. vom Ladezustand der Traktionsbatterie ist erkennbar, dass die Anordnung dieser Geraden im Diagramm während des Betriebs der Traktionsbatterie variabel ist. Dadurch ist das Betriebsfenster dynamisch.
  • Des Weiteren ist in der Figur ein Arbeitspunkt AP innerhalb des Betriebsfensters der Traktionsbatterie dargestellt. Der Arbeitspunkt AP stellt sich aufgrund der Belastung der Batterie durch das angeschlossene Aggregat ein. Fordert das Aggregat einen bestimmten Strom (Laden bzw. Entladen), ergibt sich die Spannung für diesen Arbeitspunkt aus dem aktuellen Zustand der Batterie (Innenwiderstand, Ladezustand etc.). Fordert das Aggregat eine bestimmte Leistung, ergibt sich sowohl die Spannung als auch der Strom in diesem Arbeitspunkt aus dem aktuellen Batteriezustand.
  • Mindestens einer dieser Grenzwerte wird an eine Steuereinrichtung übermittelt. Bei Ladevorgängen der Batterie, d.h. IBatAP ist positiv, wird mindestens der Grenzwert UBatAPmax übertragen. Beim Entladen, d.h. IBatAP ist negativ, wird mindestens der Wert UBatAPmin übertragen. Die Steuereinrichtung beeinflusst die angeschlossenen Aggregate bzw. das Fahrverhalten derart, dass der aktuelle Wert der Batteriespannung UBatAP den übermittelten Grenzwert UBatAPmin nicht unterschreitet bzw. den übermittelten Grenzwert UBatAPmax nicht überschreitet.
  • Obwohl das erfindungsgemäße Verfahren und die erfindungsgemäße Vorrichtung anhand einer Traktionsbatterie in einem elektrisch betriebenen Fahrzeug beschrieben wurden, sind diese auch bei anderen Batterietypen und anderen Anwendungsgebieten anwendbar.

Claims (7)

  1. Verfahren zum Ermitteln einer Strategie für das Betreiben einer Batterie, gekennzeichnet durch folgende Verfahrensschritte: a) Erfassen von Spannung und Strom sowie mindestens einer weiteren Zustandsgröße der Batterie, b) Erzeugen eines auf der mindestens einen weiteren erfassten Zustandsgröße sowie auf Festgrößen der Batterie und/oder daraus abgeleiteten Größen basierenden dynamischen Betriebsfensters, welches einen Arbeitsbereich der Batterie definiert, innerhalb dem die Batterie betrieben werden kann, ohne kritische Werte von Zustandsgrößen der Batterie zu über- oder unterschreiten, c) Erfassen der aktuellen Momentanwerte von Spannung und Strom der Batterie, die dann den Arbeitspunkt bilden, d) Ermitteln mindestens eines Grenzwertes mindestens einer Zustandsgröße der Batterie anhand des dynamischen Betriebsfensters in Abhängigkeit vom Arbeitspunkt der Batterie innerhalb des Betriebsfensters, e) Übermitteln des Grenzwertes an eine Steuereinrichtung, f) Einbeziehen des übermittelten Grenzwertes in den Ansteuervorgang der an der Batterie betriebenen Aggregate, wobei mindestens die Temperatur als weitere Zustandsgröße der Batterie mittels der Messeinrichtung erfasst wird und das dynamische Betriebsfenster in einem Strom-Spannungs-Diagramm begrenzt wird durch Geraden (3), (4), (5), (6), (7) und (8), wobei die Gerade (3) eine Innenwiderstandsgerade der Batterie bei einer maximalen Ruhespannung (U0max) der Batterie in Abhängigkeit von der Batterietemperatur darstellt, die Gerade (4) eine Innenwiderstandsgerade der Batterie bei einer minimalen Ruhespannung (U0min) der Batterie in Abhängigkeit von der Batterietemperatur darstellt, die Gerade (5) eine maximale Batteriespannung (UBatmax) darstellt, die Gerade (6) eine minimale Batteriespannung (UBatmin) darstellt, die Gerade (7) einen maximalen Entladestrom (IBatELAmax) in relativer Abhängigkeit vom Ladezustand der Batterie darstellt und die Gerade (8) einen maximalen Ladestrom (IBatLAmax) in relativer Abhängigkeit vom Ladezustand der Batterie darstellt.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass anhand des dynamischen Betriebsfensters in Abhängigkeit von einem aktuellen Strom (IBatAP) Grenzwerte für eine maximale Spannung (UBatAPmax) und/oder eine minimale Spannung (UBatAPmin) der Batterie ermittelt werden.
  3. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein anhand des dynamischen Betriebsfensters ermittelter Grenzwert oder eine daraus abgeleitete Größe in geeigneter Form durch eine Anzeigevorrichtung dargestellt wird.
  4. Vorrichtung zum Ermitteln einer Strategie für das Betreiben einer Batterie, umfassend mindestens eine Messeinrichtung, mindestens eine Auswerteeinrichtung sowie eine Steuereinrichtung, wobei mittels der Messeinrichtung Spannung und Strom sowie mindestens eine weitere Zustandsgröße der Batterie erfassbar sind, wobei durch die Auswerteeinrichtung basierend auf der mindestens einen weiteren erfassten Zustandsgröße sowie auf Festgrößen der Batterie und/oder daraus abgeleiteten Größen ein dynamisches Betriebsfenster erzeugbar ist, welches einen Arbeitsbereich der Batterie definiert, innerhalb dem die Batterie betrieben werden kann, ohne kritische Werte von Zustandsgrößen der Batterie zu über- oder unterschreiten, wobei basierend auf der erfassten Spannung und des erfassten Stromes der Batterie ein aktueller Arbeitspunkt der Batterie ermittelbar ist, wobei anhand des dynamischen Betriebsfensters in Abhängigkeit vom Arbeitspunkt der Batterie innerhalb des Betriebsfensters mindestens ein Grenzwert mindestens einer Zustandsgröße der Batterie ermittelbar ist, der an die Steuereinrichtung übermittelbar ist, wobei der übermittelte Grenzwert in den Ansteuervorgang der an der Batterie betriebenen Aggregate einbeziehbar ist und mindestens die Temperatur als weitere Zustandsgröße der Batterie mittels der Messeinrichtung erfassbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass das dynamische Betriebsfenster in einem Strom-Spannungs-Diagramm begrenzt wird durch Geraden (3), (4), (5), (6), (7) und (8), wobei die Gerade (3) eine Innenwiderstandsgerade der Batterie bei maximaler Ruhespannung (U0max) der Batterie in Abhängigkeit von der Batterietemperatur darstellt, die Gerade (4) eine Innenwiderstandsgerade der Batterie bei minimaler Ruhespannung (U0min) der Batterie in Abhängigkeit von der Batterietemperatur darstellt, die Gerade (5) eine maximale Batteriespannung (UBatmax) darstellt, die Gerade (6) eine minimale Batteriespannung (UBatmin) darstellt, die Gerade (7) einen maximalen Entladestrom (IBatELAmax) in relativer Abhängigkeit vom Ladezustand der Batterie darstellt und die Gerade (8) einen maximalen Ladestrom (IBatLAmax) in relativer Abhängigkeit vom Ladezustand der Batterie darstellt.
  5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass anhand des dynamischen Betriebsfensters in Abhängigkeit des aktuellen Stromes (IBatAP) Grenzwerte für eine maximale Spannung (UBatAPmax) und/oder eine minimale Spannung (UBatAPmin) der Batterie ermittelbar sind.
  6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein anhand des dynamischen Betriebsfensters ermittelter Grenzwert oder eine daraus abgeleitete Größe in geeigneter Form durch eine Anzeigevorrichtung darstellbar ist.
  7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Auswerteeinrichtung und die Einrichtung zum Steuern der Batterie eine Einheit bilden.
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