EP4669544A1 - Verfahren zur optimierung der lebensdauer einer antriebsbatterie eines fahrzeugs - Google Patents

Verfahren zur optimierung der lebensdauer einer antriebsbatterie eines fahrzeugs

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Publication number
EP4669544A1
EP4669544A1 EP24703218.8A EP24703218A EP4669544A1 EP 4669544 A1 EP4669544 A1 EP 4669544A1 EP 24703218 A EP24703218 A EP 24703218A EP 4669544 A1 EP4669544 A1 EP 4669544A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
health
vehicle
battery
drive battery
state
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
EP24703218.8A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Nicolas Amacker
Jan Wunderlich
Fabio WIDMER
Andreas Ritter
Christopher Onder
David Gerber
Alex Naef
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Carrosserie Hess AG
Original Assignee
Carrosserie Hess AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Carrosserie Hess AG filed Critical Carrosserie Hess AG
Publication of EP4669544A1 publication Critical patent/EP4669544A1/de
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L58/00—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles
    • B60L58/10—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles for monitoring or controlling batteries
    • B60L58/16—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles for monitoring or controlling batteries responding to battery ageing, e.g. to the number of charging cycles or the state of health [SoH]

Definitions

  • the invention relates to a method for optimizing the service life of a drive battery in a vehicle and to an arrangement for operating an electrically powered vehicle.
  • An essential component of electrically powered vehicles is the drive battery. This is subject to an aging process which leads to a decrease in the usable capacity (i.e. the energy that can be stored and accessed) and an increase in the internal resistance of the drive battery. Aging can be divided into aging due to the loads during operation and aging due to the calendar. Aging due to vehicle operation depends on various parameters, including the charging and discharging power and the cell temperatures. Different operations therefore also lead to different aging.
  • the service life of identical batteries can vary, with service life usually referring to the number of kilometers driven up to a predetermined residual capacity (e.g. 80% of the initial capacity).
  • a predetermined residual capacity e.g. 80% of the initial capacity.
  • the measurement results of many vehicles in the fleet are compared to determine parameters such as the remaining service life or factors for increased battery aging; the data can also be used to train a machine learning model to estimate the battery capacity, remaining service life or other parameters.
  • Measures to optimize the SOH include restrictions on the use or charging of a specific battery or an adjustment of route assignments. It is also possible to limit the energy consumption for the heating, ventilation and air conditioning (HVAC) system.
  • HVAC heating, ventilation and air conditioning
  • the current SOH can be determined from time to time by counting the charge; based on the corresponding data, approaches can be developed that enable a faster and less stressful determination of the SOH on the battery and that can be carried out more frequently.
  • An increase in battery life is often accompanied by restrictions on driving operation and/or a loss of comfort.
  • the object of the invention is to create a method belonging to the technical field mentioned at the beginning for optimizing the service life of a drive battery of a vehicle, which ensures that a predetermined service life of the drive battery is achieved with minimized adverse effects on driving operation and/or user comfort.
  • the solution to the problem is defined by the features of claim 1.
  • a method for optimizing the service life of a drive battery of a vehicle comprises the following steps: 28115 WO PR/zol Keller Schneider Patent- February 8, 2024 and vonandoilte AG a) Recording an effective state of health of the drive battery with a first periodicity; b) Determining an estimated state of health of the drive battery with a second periodicity, starting from a last recorded effective state of health, taking into account usage data of the vehicle since the last determination of the estimated state of health, by applying an aging model for the drive battery; c) Operating the vehicle based on the estimated state of health and a current drive energy requirement, whereby at least one control parameter relevant to the battery load is re-determined with at least a third periodicity.
  • the aging model for the drive battery is calibrated after recording the effective state of health.
  • the state of health of a drive battery is regularly referred to as the State of Health (SOH). It is defined as the ratio between a remaining charge capacity ⁇ ⁇ ⁇ to an original charge capacity ⁇ ⁇ : ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇
  • SOH State of Health
  • the usage data is Use of the vehicle that is relevant for battery aging. They can have been collected at the vehicle level (e.g. speeds, accelerations, drive power, operating times, etc.) and/or at the drive battery level (e.g. power consumed, charging power, charge level, cell temperatures, etc.).
  • Various aging models for the drive battery can be used. Such models are available, for example, in the open source project OpenSesame (M.
  • the estimated state of health of the drive battery is taken into account in addition to the current drive energy requirement (and possible other input parameters, e.g. relating to the desired operation of a heating, cooling or air conditioning system and other components of the vehicle).
  • at least one control parameter relevant to the battery load is repeatedly re-determined.
  • battery aging can be influenced, in particular with regard to ensuring a predetermined battery service life with the least possible restrictions in driving operation and/or minimal energy consumption.
  • the periodicities are selected in particular so that the control parameter relevant to the battery load is re-determined frequently in order to take account of the changing requirements in driving operation.
  • the estimated state of health can be determined less frequently, e.g. after each driving mission has been completed or when the vehicle is parked in a depot or similar.
  • the actual state of health is determined in particular by explicitly determining the remaining capacity of the drive battery using common methods. These are time-consuming, and accordingly this process is carried out much less frequently.
  • the steps mentioned can essentially take place regularly, according to a predetermined time grid and/or when predetermined trigger criteria are met, such as when the vehicle is parked, during maintenance work or similar.
  • the aging model is calibrated depending on the behavior of the specific drive battery, i.e. the model is adapted to describe the aging of this specific drive battery as best as possible.
  • An initial aging model can initially be specified universally, whereby findings from the operation of a vehicle fleet or a sub-fleet with the same or similar drive batteries can be (also) taken into account when determining the initial aging model and/or during calibration. 28115 WO PR/zol Keller Schneider Patent- 08.
  • the method according to the invention thus makes it possible to ensure that the drive battery neither ages too quickly and has to be replaced too early, nor is it treated too carefully, which can lead to inefficient driving, increased energy consumption or a loss of comfort.
  • the method according to the invention can also be used to avoid batteries with too high a capacity and therefore unnecessarily high weight being used to ensure the service life and/or the requirements of driving.
  • the choice of the vehicle used on a particular route and/or its configuration can also be optimized.
  • the control parameter is advantageously determined based on a deviation of the estimated state of health from a reference curve.
  • the deviation is updated in particular according to the second periodicity, i.e. when the estimated state of health is re-determined.
  • the reference curve represents an expected development of the state of health of the drive battery. If the estimated state of health is better than according to the reference curve, measures to protect the drive battery, which result in, for example, restrictions in driving or higher energy consumption, can be reduced.
  • the relatively close determination or estimation of the state of health based on concrete usage data enables short-term measures in this context and ultimately avoids both excessive degradation of the drive battery and unnecessary restrictions or excessive energy consumption due to excessive protection of the drive battery.
  • the reference curve of the SOH is in particular a function of the distance driven and can have a linear or non-linear dependency.
  • the latter can be useful in order to take age-dependent influences on battery aging into account.
  • increased aging can occur with a lower SOH.
  • the specified service life is thus targeted in a closed control loop.
  • the aim is to achieve the most efficient and comfortable operation possible while ensuring the required battery service life.
  • the reference curve is advantageously recalculated after the actual state of health has been determined. Instead of the overall course between the first use of the new drive battery and the specified mileage, the newly calculated reference course represents the time span between the last survey and the specified mileage, with the SOH value of the last survey forming the starting value of the course.
  • the usage data taken into account to determine the estimated state of health advantageously include a course of a battery charge level since the last determination. It has been shown that a reliable estimate can be made based on the course of this one value, whereby the influences of consumers as well as charging and braking processes are indirectly taken into account and influences of the respective charge level can be included in the estimate. The estimate can be based on the course itself and/or on the first and/or second derivative of the battery charge level. If necessary, even higher derivatives can be taken into account. 28115 WO PR/zol Keller Schneider Patent- 08.
  • the estimated health status results from the most recently recorded effective health status minus a sum of degradation estimates that were made on the basis of the aging model, starting from the usage data, since the last recording of the effective health status. Each degradation estimate covers a period since the previous estimate.
  • the estimated health status of the drive battery at the time the effective health status was recorded is preferably compared with the recorded effective health status. The difference corresponds to an overestimation or underestimation of the effective aging. By adapting the aging model, the degree of overestimation or underestimation can be reduced, which generally leads to a better estimate for the subsequent interval.
  • the calibration automatically takes individual characteristics of the specific drive battery into account, i.e. the aging model automatically adapts to the specific drive battery.
  • the control parameter at least temporarily or in addition to other target variables
  • an optimization is advantageously carried out with a view to maximizing a first target variable corresponding to the service life of the drive battery. This optimization thus enables an increase in the service life or an increase in the residual capacity (or the SOH) for the specified mileage. It is particularly necessary if the health of the battery is worse than necessary at a certain point in time, e.g. lower than according to a reference curve.
  • the service life is maximized in particular by minimizing damaging operating phases, e.g.
  • a self-learning control system that automatically recognizes operating points that are damaging to the drive battery (including vehicle- and battery-specific dependencies and influences of battery aging) and triggers measures within a control loop to ensure the required service life of the drive battery with the least possible impairment of driving operation and user comfort.
  • the connection between the operating parameters and the influence on the health of the drive battery can be determined, for example, using machine learning techniques, including regression methods.
  • an optimization is advantageously carried out with a view to minimizing a second target variable corresponding to a (primary) energy consumption of the vehicle.
  • the method according to the invention has the particular aim of ensuring a predetermined battery service life without the drive battery having to be excessively protected, which can lead to restrictions in driving operation and in particular to increased energy consumption.
  • the maximum power consumption of the drive battery during braking can be limited, which means that a certain part of the braking energy is not recuperated but is converted into heat, for example in braking resistors. If such a restriction is not necessary at all or only to a reduced extent without jeopardizing the achievement of the service life, optimization with a view to reducing energy consumption is possible.
  • the weighting of the first and second target variables is particularly preferred for the weighting of the first and second target variables to be adjusted in the optimization depending on the deviation of the estimated state of health from the reference curve.
  • the first target variable is given a greater weight if the estimated state of health is lower than the reference curve, while the second target variable can be given a greater weight if the estimated state of health is better than according to the reference curve.
  • the trade-off between (primary) energy consumption and battery aging can thus be optimally adjusted automatically and by varying a single parameter.
  • a first period of the first periodicity is advantageously longer than a second period of the second periodicity, and the second period is longer than the third period of the third periodicity.
  • the first period is 14 days to 400 days
  • - the second period is 1 hour to 24 hours
  • - the third period is 0.1 to 10 s.
  • the actual state of health therefore only needs to be assessed relatively rarely, e.g. B. as part of periodic maintenance work.
  • the new determination of the estimated state of health e.g. after each mission or daily after the end of the mission, simultaneously enables sufficiently close consideration of battery aging during driving.
  • the control parameter is determined more frequently in order to take into account the changing requirements during driving. If several control parameters are re-determined depending on the estimated state of health, the corresponding periodicities can be the same or different from one another. For example, the drive power can be re-determined more frequently than control parameters for the HVAC.
  • the method according to the invention can be used in particular when operating battery-electric vehicles, particularly preferably in buses for passenger transport, e.g. in 28115 WO PR/zol Keller Schneider Patent- 08. February 2024 und Toolte AG Line operation.
  • a "battery-electric vehicle” is understood to mean a vehicle whose drive power is generated by means of one or more electric motors that are fed by one or more drive batteries, with the electrical energy for the drive battery(ies) being supplied from external power sources during charging processes.
  • the charging processes can be carried out stationary and/or during travel, e.g. via overhead lines.
  • the method according to the invention is particularly advantageous for operating vehicles that include a pantograph in order to absorb electrical energy from an overhead line during travel.
  • the drive battery is recharged on the sections with overhead lines. In trolleybuses, excessively battery-saving operation can lead to increased overall energy consumption. This can be avoided with the help of the method according to the invention.
  • the charging power can also be set as a control parameter depending on the estimated state of health of the drive battery.
  • Trolleybuses that can be operated according to the invention can include charging connections in addition to the current collectors for the overhead line to absorb electrical energy, for example to pre-charge the vehicle's drive battery in a depot before an operating cycle.
  • the method can also be used for hybrid vehicles that, in addition to the drive battery and one or more electric drive motors, have an internal combustion engine for generating electrical energy and/or direct mechanical drive power.
  • power-split hybrid vehicles the 28115 WO PR/zol Keller Schneider Patent- 08. February 2024 and Bradleyanicalte AG at least one control parameter relevant to the battery load, in particular the distribution of the reference power between the battery and the combustion engine.
  • the method is suitable for operating a vehicle that is used in scheduled service, whereby predicted driving data for a line being traveled or for lines to be traveled are taken into account when determining the control parameter.
  • the charge level of the drive battery can be regulated in such a way that, on the one hand, sufficient drive energy is available along the entire line and, on the other hand, as much braking energy as possible can be recuperated in corresponding passages with the lowest possible load on the drive battery.
  • the charge level of the drive battery can be conditioned with a view to an impending charging process in a section with an overhead line.
  • the method can also be used to assign similar vehicles to individual lines within a fleet based on the estimated health of their drive battery.
  • the periodic reassessment of the health status avoids excessive effects of such measures: based on the updated estimates for all vehicles in the fleet, a reassignment can take place at any time, so that the loads are balanced across the entire fleet.
  • the control parameter preferably includes one or more of the following parameters: a) a state of charge; b) a charging power; c) a reference power from the drive battery; 28115 WO PR/zol Keller Schneider Patent- 08.
  • the control parameter can be a specified value or a minimum or maximum value.
  • One possible control parameter is therefore the maximum or optimal depth of discharge (DOD).
  • the charging power can refer to the stationary supply or to the supply from an overhead line.
  • the supply power from the drive battery can be specified as a control parameter if there is an immediate possibility of supplying primary energy during driving, in particular from an overhead line, from a fuel cell or - in the case of a hybrid vehicle - from an internal combustion engine, either directly as a drive or indirectly via a generator. If the specified maximum recuperation current is reached and additional braking power is required, a braking resistor can be used to convert excess energy into heat and/or an additional mechanical braking system.
  • the operating parameter of the HVAC can be a specified temperature of the vehicle interior. However, the HVAC system is preferably operated with reduced power or switched off for a short time, during operating phases of high load.
  • a heat storage unit or a cold storage unit is available, this can be filled in phases with low load on the drive battery or with excess recuperation energy and used to operate the HVAC system in phases with high load.
  • a maximum output of the entirety of the auxiliary consumers can be specified.
  • the effects of a switch-off process or a reduction in power can be compensated for by a corresponding increase in power before or after such a measure. If the vehicle control system already knows about an impending measure, e.g. when operating on a known route, the compensation can be carried out in full or in part in anticipation.
  • Other control parameters relate to the triggering of instructions to the driver, e.g. in relation to a target speed or the initiation of a braking process.
  • the power to be absorbed from the overhead line in particular forms one of the control parameters, because generally by increasing the proportion of the required power that is drawn from the overhead line, the battery can be relieved and thus ageing delayed, while at the same time the total energy required increases due to the higher resistance in the overhead line network.
  • the proportion of the power drawn from the overhead line according to the method according to the invention, the desired balance between energy efficiency and battery life can thus be achieved. Load peaks in the overhead power network can also be favorably influenced in this way.
  • An inventive arrangement for operating an electrically operated vehicle according to the method according to the invention comprises: a) the electrically operated vehicle with a drive battery for driving at least one drive unit of the vehicle; and b) a measuring device for determining an effective state of health of the vehicle's drive battery; where the vehicle comprises: 28115 WO PR/zol Keller Schneider Patent- 08.
  • a processing device for determining an estimated state of health of the drive battery; d) a calibration device; e) a vehicle controller for operating the vehicle; where - the processing device is configured to receive the most recently recorded effective state of health from the measuring device, to receive usage data of the vehicle from the vehicle controller and to determine the estimated state of health based on the effective state of health and taking into account the usage data since the last determination of the estimated state of health, by applying an aging model for the drive battery; - the calibration device is configured to calibrate the aging model based on the recorded effective state of health received from the device; and - the vehicle controller is configured to determine at least one battery load-relevant control parameter based on the estimated state of health and a current drive energy requirement.
  • the measuring device is in particular arranged stationary, e.g. in a maintenance center or in a workshop.
  • the most recently recorded effective state of health can be received directly from the measuring device or indirectly, e.g. B. from the vehicle control system, to which this data was previously transmitted from the measuring device or from a corresponding server.
  • FIG. 2 a schematic representation of the method according to the invention for optimizing the service life of a drive battery of a vehicle
  • Fig. 3 a schematic representation of the power balance of the sources and loads of the electrically powered vehicle
  • Fig. 4A the resulting power distribution in an operating strategy for maximizing the total energy consumption
  • Fig. 4B the resulting power distribution in an operating strategy for maximizing the battery service life
  • Fig. 5 results of a lifetime simulation to compare the results of the method according to the invention with a method without regular recalibration.
  • Figure 1 shows a schematic block diagram of an embodiment of an arrangement according to the invention for operating an electrically powered vehicle.
  • the operating components 10a of the trolleybus 10 include the drive unit 11, which includes several electric motors fed by the drive battery 12, auxiliary consumers 15 (e.g. heating, ventilation and air conditioning, lighting, on-board entertainment, etc.), a braking resistor 17 and a power distributor 16, via which the drive battery 12 is connected on the one hand to the current collector 13 and a downstream unidirectional DC-DC converter 18 and the charging connection 14 and on the other hand to the consumers, i.e. the drive unit 11, the braking resistor 17 and the auxiliary consumers 15.
  • the drive unit 11 includes several electric motors fed by the drive battery 12
  • auxiliary consumers 15 e.g. heating, ventilation and air conditioning, lighting, on-board entertainment, etc.
  • a braking resistor 17 and a power distributor 16 via which the drive battery 12 is connected on the one hand to the current collector 13 and a downstream unidirectional DC-DC converter 18 and the charging connection 14 and on the other hand to the consumers, i.e. the drive unit 11, the braking resistor 17 and the auxiliary consumers 15.
  • the trolleybus 10 further comprises a control system 20.
  • the control system 20 also comprises a processing device 22 for estimating the health of the drive battery 12 and a calibration device 23 for updating the aging model. Both are in turn connected to the vehicle control 21 for receiving vehicle information and for transmitting control parameters. 28115 WO PR/zol Keller Schneider Patent- February 8, 2024 and Lewisanicalte AG When stationary, the trolleybus 10 can be connected to a measuring device 50 for determining the actual health status of the drive battery 12.
  • FIG. 2 is a schematic representation of the method according to the invention for optimizing the service life of a drive battery of a vehicle, namely the trolleybus 10.
  • the method comprises several feedback loops at different time levels.
  • driving signals 45 and other control signals from the driver are recorded in a manner known per se and transmitted to the operating components 10a of the trolleybus 10.
  • the driving signals 45 and other control signals or a selection of these signals are transmitted to the vehicle control system 21.
  • a degradation estimate 61 is made based on signals from the operating components 10a (which may be provided via the vehicle control 21) using a model. This represents a measure of the degradation that the drive battery 12 has experienced due to driving and the operation of the auxiliary consumers 15 since a last update.
  • the degradation is then subtracted from a last known value for the state of health (SOH) in order to obtain an updated SOH estimate 62 of the health of the drive battery 12.
  • SOH state of health
  • the operation of the trolleybus 10 can be optimized more with regard to other criteria (e.g. total energy consumption, comfort functions, etc.).
  • the result of the SOH comparison 63 has an impact on driving operations, and is therefore transmitted to the vehicle control system 21 accordingly.
  • the result of this SOH measurement 71 is used, on the one hand, to calibrate 72 the model used for the degradation assessment 61 and, on the other hand, to update 73 the reference curve which is required in the SOH comparison 63.
  • the reference curve is derived from the following variables: - a given state of health ⁇ ⁇ at a given mileage ⁇ ⁇ ; - the current mileage ⁇ ; and - the last determined effective SOH ⁇ ⁇ ⁇ .at a mileage ⁇ ⁇ .
  • the target value ⁇ ⁇ at the mileage ⁇ is as follows: ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇
  • the input or output power (which can basically be calculated from the SoC curve with sufficient time resolution) and the cell temperature are included in the simulation.
  • the result includes, among other things, an estimate of the battery degradation for the given cycle.
  • the quality of this estimate is iteratively improved based on the model calibration 72: For this purpose, for each SOH measurement 71 the estimated degradation ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ since the previous SOH measurement (as the sum of the estimated degradations) is compared with the difference ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ between the actually measured SOH values.
  • a degradation error is first calculated as follows: ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇
  • the Hamilton function ⁇ is derived by applying Pontryagin's minimum principle to the optimal control problem. This function depends on the values of two so-called equivalence factors ⁇ ⁇ ⁇ and ⁇ ⁇ ⁇ , which represent the value of the two states SOC and SOH relative to the energy consumption. The value of ⁇ ⁇ ⁇ is determined in the second level 40.2, as described below.
  • the distribution between battery and overhead line current is determined, which results in an optimal balance between the lowest possible total energy consumption and the maximum battery lifetime, taking into account the desired battery lifetime.
  • the distribution is achieved by minimizing the local Hamilton function ⁇ .
  • the specific form of the Hamilton function depends on the respective vehicle and drive. An example of the embodiment shown is given below.
  • the operating strategy is now adjusted using a PI controller by adjusting ⁇ ⁇ ⁇ depending on the current value ⁇ of the SOC: If ⁇ exceeds a constant reference value ⁇ ⁇ , the operating strategy favors discharging the traction battery 12, while if the reference value is undershot, electrical energy is preferentially drawn from the overhead line.
  • the equivalence factor for the SOC is calculated as follows: ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇
  • the equivalence factor for the SOC is calculated as follows: ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇
  • the equivalence factor for the SOC is calculated as follows: ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇
  • the equivalence factor for the SOC is calculated as follows: ⁇ ⁇
  • the ⁇ should be chosen slower than a corresponding time constant of the expected
  • the feed-forward component ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ is ⁇ ⁇ is added to compensate for the influence of the battery health control loop (level 40.2) on the operating strategy control loop (level 40.1). Simulations have shown that the feed-forward component can be defined, for example, as follows: ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ This definition takes into account the fact If the equivalence factor ⁇ ⁇ is high for battery health, a higher value for the other ⁇ ⁇ is also necessary to ensure charge-sustaining operation of the drive battery.
  • the controller On the first level 40.1, the controller must be able to react to changes in the requested power; the update interval can be set accordingly, for example, to 1 s. 28115 WO PR/zol Keller Schneider Patent- 08. February 2024 undelleranluilte AG
  • the control loop for battery health in the second level 40.2 serves to keep the SOH trajectory of the drive battery 12 close to the reference curve. In this level, an update after each driving phase is sufficient, so an update is usually carried out every few hours. Due to the slow battery aging, deviations from the SOH reference trajectory also occur comparatively slowly. With the aforementioned model for battery aging, the value ⁇ ⁇ for the degradation estimate 61 is obtained from the trajectory ⁇ ⁇ of the SOC since the last update.
  • the drive train is therefore very similar to a series hybrid drive train, where a motor generator plays the role of the grid for recharging the drive battery.
  • the trolleybus in question has the following characteristics: Vehicle length 18.7m As part of the simulation study, the operation of the bus on various routes was considered in realistic, everyday driving missions. The underlying model is described in the article F. Widmer, A. Ritter, P. Duhr, CH Onder, Battery lifetime extension through optimal design and control of traction and heating systems in hybrid drivetrains, eTransportation 14 (2022) 100196, https://doi.org/10.1016/j.etran.2022.100196, Chapter 2.
  • the parameters ⁇ ⁇ and ⁇ ⁇ are therefore considered as input variables.
  • the power of the braking resistor ⁇ ⁇ is not negative: ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇
  • the battery can both supply energy
  • the lithium titanate oxide (LTO) battery cells of the traction battery 12 of the trolleybus 10 have a capacity of 23 Ah.
  • the traction battery 12 consists of 1296 cells in a 324-series-4-parallel configuration.
  • the battery model used includes an ideal voltage source ⁇ ⁇ ⁇ in series with an internal resistance ⁇ ⁇ ⁇ . The value of both the open circuit voltage of the internal resistance 28115 WO PR/zol Keller Schneider Patent- 08.
  • OpenSESAME also makes it easy to calculate the internal resistance, so that this value can be integrated into the simulation or into an operating method according to the invention if required.
  • OpenSESAME enables the degradation of the drive battery to be determined over a specific cycle, depending on the courses of the charge/discharge power, the SOC and the cell temperature, whereby the usage cycle of a battery is divided into an equivalent set of subcycles and the degradation is determined as a superposition of cycle and calendar aging. 28115 WO PR/zol Keller Schneider Patent- 08 February 2024 and Trademark Attorneys AG
  • the simulated trolleybus 10 includes a powerful system for controlling the temperature of the battery cells. With currently available systems, the cell temperature can be kept within a relatively narrow range, e.g.
  • the aging of LTO cells is not very sensitive to different temperatures in this range.
  • the resulting cell temperature can also be kept within a narrow window of approx. 2-3 °C.
  • the changes in the battery temperature as a result of different outside temperatures can thus be viewed as external disturbances and integrated into the driving mission.
  • downtimes of the trolleybus 10 outside of the driving missions, in which the vehicle is usually in the depot are modeled with a constant specified temperature.
  • the temperature management of the battery can be integrated into the operating procedure with additional control parameters, for example.
  • the network 2 which transmits electrical power from the feed point 1 via the current collector 13 to the DC-DC converter 18 of the trolleybus 10, is modelled as an ideal voltage source ⁇ in series with a line resistance ⁇ ⁇ . Accordingly, the power that reaches the DC-DC converter 18 is: ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ where ⁇ ⁇ is the power
  • the mains current ⁇ ⁇ ⁇ is limited to avoid excessive wear due to heat development between the pantograph 13 and the overhead line.
  • the upper limit ⁇ ⁇ ⁇ depends on the vehicle speed ⁇ and compliance with this is ensured by the vehicle control 21. 28115 WO PR/zol Keller Schneider Patent- 08.
  • the route may include sections where no overhead line is available. This is taken into account by a two-value indicator function ⁇ which takes the value 1 if an overhead line is available and the value 0 if this is not the case. This results in the following conditions: ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ The unidirectional represents.
  • the power available at its output is ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ (6) where the constants ⁇ ⁇ and ⁇ ⁇ denote the converter efficiency and the no-load losses respectively.
  • the optimal power split is calculated by minimizing the so-called Hamilton function, which results from the application of Pontryagin's minimum principle (PMP).
  • PMP Pontryagin's minimum principle
  • the reference value ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ for the calendar aging in the SOC and the Cell temperature is scaled.
  • the C-rate is defined relative to the nominal battery capacity, i.e. ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇
  • ⁇ ⁇ ⁇ and ⁇ (t) can be considered as given.
  • a constant value ⁇ ⁇ can be chosen for the depth of discharge (DOD) as a simplifying assumption.
  • the minimization can be solved on a commercially available personal computer with an Intel Core i7-8565U processor unit in about 20 ms.
  • the method described can therefore easily be used to regularly determine the power split in the deepest level 40.1 of the method according to the invention (update rate in the range of 1 s).
  • the operating strategy selected depends primarily on the deviation of the estimated state of health of the drive battery from a target state: If the state of health is better, an operating strategy is selected that favors minimizing the total energy; if the state of health is worse, an operating strategy is selected that favors maximizing the service life of the drive battery.
  • Figures 4A, 4B show the resulting power distribution for an operating strategy with a high weighting of low total energy consumption (Fig.
  • equivalence factor ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ) and for an operating strategy with a high weighting of high battery lifetime (Fig. 4B, equivalence factor ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ). Shown are each depending on the required power ⁇ axis, in kW) the power values ⁇ for the energy supply from the traction battery or the energy storage in the traction battery (medium grey point cloud 91.1, 91.2), the power values ⁇ for the energy supply from the overhead line (dark grey point cloud 28115 WO PR/zol Keller Schneider Patent- 08.
  • the lifetime simulation was based on the following scenario: - SOH measurements are carried out after 180 missions, i.e. after approximately 6 months. - The SOH measurements are superimposed with Gaussian distributed noise (mean 0, standard deviation ⁇ ⁇ ⁇ ). - The target health status after 1.2 million kilometers of travel is 80%. - In an initial operating phase, the simulated trolleybus is used on three routes, with a network coverage of 90-100%. After approximately 0.3 million km, the bus is used for 0.1 million km on a route with a network coverage of only approximately 50%. The previous route selection is then used again.
  • Figure 5 shows the results of a simulation with active recalibration according to the invention and, in comparison, the results of a simulation without regular recalibration.
  • the three representations (a) - (c) show the course of various parameters as a function of the driving distance d (in million km).
  • the topmost representation (a) shows the value of the battery health (SOH) ⁇ .
  • the circles correspond to the periodic SOH measurements 81.
  • the course 82 shows the actual course of the battery health with active recalibration. It should be noted that when the operating method according to the invention is actually used, this value is only effectively known at the times of the SOH measurements 81. Between these times, operation is based on an estimate 83 (dashed line).
  • the reference curve 84 (dotted line) is updated with each SOH measurement.
  • the middle diagram (b) of Figure 5 shows the courses of the equivalence factor ⁇ ⁇ for the battery health (in J) with recalibration (course 111) and without recalibration (course 112). Due to the correction of the overestimated battery degradation, significantly lower values of the equivalence factor for the battery health can be selected in the first case than in the case without correction. In the second case, great importance is attached to protecting the battery throughout; in the stressful operating interval between 0.3 and 0.4 million km, the increased battery aging cannot be fully compensated within the interval, but compensation is carried out in the model with recalibration 28115 WO PR/zol Keller Schneider Patent- 08.
  • the method is not only applicable to trolleybuses, but also e.g. B. on hybrid vehicles or purely electric vehicles with stationary charging processes.
  • the invention creates a method for optimizing the service life of a drive battery of a vehicle, which ensures that a predetermined service life of the drive battery is achieved with minimized adverse effects on the overall energy consumption and/or user comfort.

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Abstract

Bei einem Verfahren zur Optimierung der Lebensdauer einer Antriebsbatterie eines Fahrzeugs wird mit einer ersten Periodizität ein effektiver Gesundheitszustand erhoben (71). Ausgehend vvoonn einem zuletzt erhobenen effektiven Gesundheitszustand, unter Berücksichtigung von Nutzungsdaten des Fahrzeugs seit der letzten Ermittlung des abgeschätzten Gesundheitszustands wird durch Anwendung eines Alterungsmodells für die Antriebsbatterie mit einer zweiten Periodizität ein abgeschätzter Gesundheitszustand der Antriebsbatterie ermittelt (61, 62). Das Fahrzeug wird schliesslich anhand des abgeschätzten Gesundheitszustands und eines aktuellen Antriebsenergiebedarfs betrieben (21), wobei mindestens ein batteriebelastungsrelevanter Regelparameter mit mindestens einer dritten Periodizität neu bestimmt wird. Das Alterungsmodell für die Antriebsbatterie wird nach Erhebung des effektiven Gesundheitszustands jeweils kalibriert (72).

Description

Verfahren zur Optimierung der Lebensdauer einer Antriebsbatterie eines Fahrzeugs Technisches Gebiet Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Optimierung der Lebensdauer einer Antriebsbatterie eines Fahrzeugs sowie eine Anordnung zum Betreiben eines elektrisch betriebenen Fahrzeugs. Stand der Technik Eine wesentliche Komponente elektrisch angetriebener Fahrzeuge stellt die Antriebsbatterie dar. Diese ist einem Alterungsprozess unterworfen, welcher dazu führt, dass die nutzbare Kapazität (also die speicherbare und abrufbare Energie) abnimmt und der Innenwiderstand der Antriebsbatterie zunimmt. Die Alterung lässt sich in eine Alterung aufgrund der Belastungen im Betrieb und in eine kalendarische Alterung aufteilen. Die Alterung aufgrund des Fahrzeugsbetriebs hängt von verschiedenen Parametern ab, u. a. von den auftretenden Lade- und Entladeleistungen und den Zellentemperaturen. Ein unterschiedlicher Betrieb führt somit auch zu einer unterschiedlichen Alterung. Entsprechend kann die Lebensdauer identischer Batterien unterschiedlich sein, wobei mit Lebensdauer in Regel die erreichte Anzahl Fahrkilometer bis zu einer vorgegebenen Restkapazität (z. B.80% der Anfangskapazität) bezeichnet wird. Es sind Verfahren bekannt, um die Lebensdauer von Antriebsbatterien durch eine Beeinflussung des Fahrzeugsbetriebs zu steigern. 28115 WO PR/zol Keller Schneider Patent- 08. Februar 2024 und Markenanwälte AG So betrifft die US 2022/0126723 A1 (GM Cruise) die flottenbasierte Optimierung von Fahrbatterien elektrischer Fahrzeuge. Dazu wird der aktuelle State-of-Health (SOH) mittels Impedanz-Spektroskopie gemessen. Die Messergebnisse vieler Fahrzeuge der Flotte werden miteinander verglichen, um Parameter wie die verbleibende Lebensdauer oder Faktoren für eine erhöhte Batteriealterung zu ermitteln; es lässt sich anhand der Daten auch ein Machine-Learning-Modell trainieren, um die Batteriekapazität, die verbleibende Lebensdauer oder andere Parameter abzuschätzen. Massnahmen zur Optimierung des SOH schliessen namentlich Beschränkungen der Nutzung bzw. des Ladens einer spezifischen Batterie oder eine Anpassung der Routenzuweisungen ein. Möglich ist auch eine Beschränkung des Energiebezugs für das Heizungs-, Lüftungs- und Klimasystem (HLK). Der aktuelle SOH kann von Zeit zu Zeit durch eine Ladungszählung ermittelt werden; basierend auf den entsprechenden Daten können Ansätze entwickelt werden, die eine schnellere und die Batterie weniger belastende Bestimmung des SOH ermöglichen und die häufiger durchführbar sind. Oft geht eine Steigerung der Batterielebensdauer mit Einschränkungen des Fahrbetriebs und/oder mit Komforteinbussen einher. Ein übermassig batterieschonender Betrieb zur Sicherstellung einer Mindestlebensdauer ist deshalb nicht erwünscht. Darstellung der Erfindung Aufgabe der Erfindung ist es, ein dem eingangs genannten technischen Gebiet zugehörendes Verfahren zur Optimierung der Lebensdauer einer Antriebsbatterie eines Fahrzeugs zu schaffen, welches das Erreichen einer vorgegebenen Lebensdauer der Antriebsbatterie mit minimierten nachteiligen Effekten auf den Fahrbetrieb und/oder den Nutzerkomfort sicherstellt. Die Lösung der Aufgabe ist durch die Merkmale des Anspruchs 1 definiert. Gemäss der Erfindung umfasst ein Verfahren zur Optimierung der Lebensdauer einer Antriebsbatterie eines Fahrzeugs folgende Schritte: 28115 WO PR/zol Keller Schneider Patent- 08. Februar 2024 und Markenanwälte AG a) Erheben eines effektiven Gesundheitszustandes der Antriebsbatterie mit einer ersten Periodizität; b) Ermitteln eines abgeschätzten Gesundheitszustands der Antriebsbatterie mit einer zweiten Periodizität, ausgehend von einem zuletzt erhobenen effektiven Gesundheitszustand, unter Berücksichtigung von Nutzungsdaten des Fahrzeugs seit einer letzten Ermittlung des abgeschätzten Gesundheitszustands, durch Anwendung eines Alterungsmodells für die Antriebsbatterie; c) Betreiben des Fahrzeugs anhand des abgeschätzten Gesundheitszustands und eines aktuellen Antriebsenergiebedarfs, wobei mindestens ein batteriebelastungsrelevanter Regelparameter mit mindestens einer dritten Periodizität neu bestimmt wird. Dabei wird das Alterungsmodell für die Antriebsbatterie nach Erhebung des effektiven Gesundheitszustands kalibriert. Der Gesundheitszustand einer Antriebsbatterie wird regelmässig als State of Health (SOH) bezeichnet. Er ist definiert als Verhältnis zwischen einer verbleibenden Ladungskapazität ^^^^^ zu einer ursprünglichen Ladungskapazität ^^ǡ^^^௧: ^^^^ ൌ ^ୠ^^^ ^ Ǥ Bei den Nutzungsdaten handelt es Nutzung des Fahrzeugs, welche für die Alterung der Batterie relevant sind. Sie können auf Ebene des Fahrzeugs erhoben worden sein (z. B. Geschwindigkeiten, Beschleunigungen, Antriebsleistungen, Betriebszeiten usw.) und/oder auf Ebene der Antriebsbatterie (z. B. bezogene Leistung, Ladeleistung, Ladestand, Zelltemperaturen usw.). Verschiedene Alterungsmodelle für die Antriebsbatterie sind einsetzbar. Derartige Modelle sind beispielsweise im OpenSource-Projekt OpenSesame verfügbar (M. Beyeler, S. S. Bhoir, S. Broennimann, Y. Moullet, Open-SESAME-Battery, V1.1, https://gitlab.ti.bfh.ch/oss/esrec/open-sesame (2022)). 28115 WO PR/zol Keller Schneider Patent- 08. Februar 2024 und Markenanwälte AG Erfindungsgemäss wird beim Betreiben des Fahrzeugs nebst dem aktuellen Antriebsenergiebedarf (und möglichen weiteren Eingangsparametern, betreffend z. B. den gewünschten Betrieb eines Heiz-, Kühl- bzw. Klimatisierungssystems sowie weiterer Komponenten des Fahrzeugs) der abgeschätzte Gesundheitszustand der Antriebsbatterie berücksichtigt. In diesem Zusammenhang wird mindestens ein batteriebelastungsrelevanter Regelparameter wiederholt neu bestimmt. Durch die Vorgabe dieses Regelparameters lässt sich die Batteriealterung beeinflussen, insbesondere im Hinblick auf die Gewährleistung einer vorbestimmten Batterie-Lebensdauer bei geringstmöglichen Einschränkungen im Fahrbetrieb und/oder minimalem Energieverbrauch. Die Periodizitäten sind insbesondere so gewählt, dass die Neubestimmung des batteriebelastungsrelevanten Regelparameters häufig erfolgt, um den wechselnden Anforderungen im Fahrbetrieb Rechnung zu tragen. Die Ermittlung des abgeschätzten Gesundheitszustandes kann seltener erfolgen, z. B. jeweils nach Abschluss einer Fahrmission oder beim Abstellen des Fahrzeugs in einem Depot o. ä. Das Erheben des effektiven Gesundheitszustandes erfolgt insbesondere durch eine explizite Bestimmung der Restkapazität der Antriebsbatterie mittels gängiger Verfahren. Diese sind zeitaufwendig, entsprechend wird dieser Vorgang deutlich seltener durchgeführt. Die erwähnten Schritte können im Wesentlichen regelmässig stattfinden, gemäss einem vorbestimmten Zeitraster und/oder bei vorbestimmten Auslösekriterien, wie z. B. beim Abstellen des Fahrzeugs, im Rahmen von Wartungsarbeiten o. ä. Erfindungsgemäss wird das Alterungsmodell in Abhängigkeit des Verhaltens der konkreten Antriebsbatterie kalibriert, d. h. das Modell wird angepasst, um die Alterung dieser konkreten Antriebsbatterie bestmöglich zu beschreiben. Ein initiales Alterungsmodell kann dabei zunächst universell vorgegeben sein, wobei Erkenntnisse aus dem Betrieb einer Fahrzeugflotte oder einer Teilflotte mit gleichen oder analogen Antriebsbatterien bei der Festlegung des initialen Alterungsmodells und/oder bei der Kalibrierung (mit)berücksichtigt werden können. 28115 WO PR/zol Keller Schneider Patent- 08. Februar 2024 und Markenanwälte AG Das erfindungsgemässe Verfahren ermöglicht es somit, sicherzustellen, dass die Antriebsbatterie weder zu schnell altert und entsprechend zu früh ersetzt werden muss, noch zu sehr geschont wird, was zu einem ineffizienten Fahrbetrieb, einem erhöhten Energieverbrauch oder Komforteinbussen führen kann. Mit Hilfe des erfindungsgemässen Verfahrens kann ebenfalls vermieden werden, dass zur Sicherstellung der Lebensdauer und/oder der Anforderungen im Fahrbetrieb Batterien mit zu hoher Kapazität und dadurch unnötig hohem Gewicht zum Einsatz kommen. Ebenso kann die Wahl des auf einer bestimmten Linie eingesetzten Fahrzeugs und/oder seine Konfiguration optimiert werden. Aufgrund der regelmässigen Bestimmungen des effektiven Gesundheitszustands und der Anpassung desselben durch zwischenzeitliche Abschätzungen steht laufend ein realistischer SOH-Wert als Basis für den Betrieb des Fahrzeugs zur Verfügung, gleichzeitig werden systematische, sich über die Lebensdauer aufsummierende, Abweichungen des SOH-Werts vom tatsächlichen Gesundheitszustand vermieden. Mit Vorteil wird der Regelparameter anhand einer Abweichung des abgeschätzten Gesundheitszustands von einem Referenzverlauf bestimmt. Die Abweichung wird insbesondere gemäss der zweiten Periodizität, also bei einer Neuermittlung des abgeschätzten Gesundheitszustands, aktualisiert. Der Referenzverlauf repräsentiert eine erwartete Entwicklung des Gesundheitszustands der Antriebsbatterie. Ist der abgeschätzte Gesundheitszustand besser als gemäss Referenzverlauf, können Massnahmen zur Schonung der Antriebsbatterie, die z. B. Einschränkungen im Fahrbetrieb oder einen höheren Energieverbrauch zur Folge haben, reduziert werden. Ist der abgeschätzte Gesundheitszustand schlechter als gemäss Referenzverlauf, können Massnahmen zur Schonung der Antriebsbatterie ausgelöst oder verstärkt werden. Die relativ engmaschige Ermittlung bzw. Abschätzung des Gesundheitszustands anhand von konkreten Nutzungsdaten ermöglicht in diesem Zusammenhang kurzfristige Massnahmen und vermeidet letztlich sowohl eine übermässige Degradation der Antriebsbatterie als auch unnötige Einschränkungen oder einen zu hohen Energieverbrauch aufgrund einer übermässigen Schonung der Antriebsbatterie. 28115 WO PR/zol Keller Schneider Patent- 08. Februar 2024 und Markenanwälte AG Bevorzugt wird der Referenzverlauf derart bestimmt, dass bei einer vorgegebenen Laufleistung die Antriebsbatterie einen vorgegebenen Gesundheitszustand aufweist. Es wird also beispielsweise vorgegeben, dass die Antriebsbatterie bei einer Laufleistung von 1.2 Mio. km noch einen SOH bzw. Restkapazität von 80% aufweist. Der Referenzverlauf des SOH ist insbesondere eine Funktion der gefahrenen Strecke und kann eine lineare oder nicht- lineare Abhängigkeit aufweisen. Letzteres kann sinnvoll sein, um altersabhängige Einflüsse auf die Batteriealterung zu berücksichtigen. Je nach Antriebsbatterie und Fahrzeug kann sich z. B. eine verstärkte Alterung bei tieferem SOH ergeben. Somit wird die vorgegebene Lebensdauer in einem geschlossenen Regelkreis angepeilt. Ziel ist ein möglichst effizienter und komfortabler Betrieb bei Sicherstellung der geforderten Batterie-Lebensdauer. Mit Vorteil wird der Referenzverlauf nach Erhebung des effektiven Gesundheitszustands neu berechnet. Statt des Gesamtverlaufs zwischen dem Ersteinsatz der neuen Antriebsbatterie und der vorgegebenen Laufleistung repräsentiert der neu berechnete Referenzverlauf somit noch die Zeitspanne zwischen der letzten Erhebung und der vorgegebenen Laufleistung, wobei der SOH-Wert der letzten Erhebung den Startwert des Verlaufs bildet. Liegt dieser höher als gemäss der vorgängigen Definition des Referenzverlaufs, wird eine (etwas) schnellere Alterung akzeptiert, liegt er tiefer, wird die Batterie zusätzlich geschont, um eine (etwas) langsamere Alterung zu erreichen. Mit Vorteil umfassen die zur Ermittlung des abgeschätzten Gesundheitszustands berücksichtigten Nutzungsdaten einen Verlauf eines Batterie-Ladezustands seit der letzten Ermittlung. Es hat sich gezeigt, dass sich ausgehend vom Verlauf dieses einen Werts eine zuverlässige Abschätzung erreichen lässt, wobei indirekt sowohl die Einflüsse von Verbrauchern als auch durch Lade- und Bremsvorgänge mitberücksichtigt werden und Einflüsse des jeweiligen Ladezustands in die Abschätzung einfliessen können. Die Abschätzung kann gestützt auf den Verlauf selbst und/oder auf die erste und/oder zweite Ableitung des Batterie-Ladezustands erfolgen. Bei Bedarf können auch noch höhere Ableitungen berücksichtigt werden. 28115 WO PR/zol Keller Schneider Patent- 08. Februar 2024 und Markenanwälte AG Bei einer bevorzugten Ausführungsform ergibt sich der abgeschätzte Gesundheitszustand aus dem letzterhobenen effektiven Gesundheitszustand abzüglich einer Summe von Degradationsabschätzungen, die gestützt auf das Alterungsmodell, ausgehend von den Nutzungsdaten, seit der letzten Erhebung des effektiven Gesundheitszustands vorgenommen wurden. Jede Degradationsabschätzung deckt dabei einen Zeitraum seit der vorgängigen Abschätzung ab. Bevorzugt wird zum Kalibrieren des Alterungsmodells der abgeschätzte Gesundheitszustand der Antriebsbatterie zum Zeitpunkt der Erhebung des effektiven Gesundheitszustands mit dem erhobenen effektiven Gesundheitszustand verglichen. Die Differenz entspricht einer Über- oder Unterschätzung der effektiven Alterung. Durch eine Anpassung des Alterungsmodells kann der Grad der Über- bzw. Unterschätzung reduziert werden, was für das Folgeintervall in der Regel zu einer besseren Abschätzung führt. Insbesondere werden durch die Kalibrierung individuelle Charakteristika der konkreten Antriebsbatterie automatisch berücksichtigt, d. h. das Alterungsmodell passt sich der konkreten Antriebsbatterie automatisch an. Mit Vorteil wird zur Bestimmung des Regelparameters (zumindest zeitweise bzw. nebst anderen Zielgrössen) eine Optimierung im Hinblick auf eine Maximierung einer ersten Zielgrösse entsprechend einer Lebensdauer der Antriebsbatterie vorgenommen. Diese Optimierung ermöglicht somit eine Erhöhung der Lebensdauer bzw. eine Erhöhung der Restkapazität (bzw. des SOH) bei der vorgegebenen Laufleistung. Sie ist insbesondere dann geboten, wenn der Gesundheitszustand der Batterie zu einem bestimmten Zeitpunkt schlechter ist als geboten, z. B. tiefer als gemäss einem Referenzverlauf. Eine Maximierung der Lebensdauer ergibt sich insbesondere durch das Minimieren von schädigenden Betriebsphasen, z. B. durch eine Beschränkung der Ladeleistung, namentlich bei Bremsvorgängen, oder durch eine Beschränkung der Bezugsleistung durch eine reduzierte Beschleunigung und/oder ein temporäres Zurückfahren der Bezugsleistung von Fahrzeugkomponenten (z. B. dem HLK). 28115 WO PR/zol Keller Schneider Patent- 08. Februar 2024 und Markenanwälte AG Mit Vorteil wird dazu im Hinblick auf die Maximierung der ersten Zielgrösse ein Einfluss von Betriebsparametern auf den Gesundheitszustand der Antriebsbatterie anhand der Nutzungsdaten des Fahrzeugs und des erhobenen effektiven Gesundheitszustands bestimmt. So kann fahrzeug- und antriebsbatteriespezifisch festgestellt werden, welche Betriebskonfigurationen, Massnahmen und Ereignisse zu einer erhöhten (oder reduzierten) Batteriealterung führen. Ebenso kann so Einflüssen der Batteriealterung selbst automatisch Rechnung getragen werden: Es wird z. B. automatisch festgestellt, wenn gewisse Vorgänge bei höherem Batteriealter eine zusätzliche Belastung darstellen. Es ergibt sich also ein selbstlernendes Regelsystem, das für die Antriebsbatterie schädigende Betriebspunkte (inkl. fahrzeug- und batteriespezifische Abhängigkeiten sowie Einflüsse der Batteriealterung) automatisch erkennt und im Rahmen eines Regelkreises Massnahmen auslöst, um die geforderte Lebensdauer der Antriebsbatterie bei geringstmöglichen Beeinträchtigungen des Fahrbetriebs und des Nutzerkomforts sicherzustellen. Der Zusammenhang zwischen den Betriebsparametern und dem Einfluss auf den Gesundheitszustand der Antriebsbatterie kann beispielsweise mit Hilfe von Machine- Learning-Techniken, einschliesslich Regressionsverfahren, ermittelt werden Mit Vorteil wird zur Bestimmung des Regelparameters (zumindest zeitweise bzw. nebst anderen Zielgrössen) eine Optimierung im Hinblick auf eine Minimierung einer zweiten Zielgrösse entsprechend einem (Primär-) Energieverbrauch des Fahrzeugs vorgenommen. Das erfindungsgemässe Verfahren hat insbesondere zum Ziel, eine vorgegebene Batterie-Lebensdauer sicherzustellen, ohne dass die Antriebsbatterie übermässig geschont werden muss, was zu Einschränkungen im Fahrbetrieb und namentlich zu einem erhöhten Energieverbrauch führen kann. Beispielsweise kann zur Schonung der Batterie eine maximale Leistungsaufnahme der Antriebsbatterie bei Bremsvorgängen beschränkt werden, was bedeutet, dass ein gewisser Teil der Bremsenergie nicht rekuperiert, sondern z. B. in Bremswiderständen in Wärme umgewandelt wird. Wenn nun eine solche Beschränkung gar nicht oder nur in reduziertem Mass notwendig ist, ohne das Erreichen der Lebensdauer zu gefährden, so ist die Optimierung im Hinblick auf eine Reduktion des Energieverbrauchs möglich. 28115 WO PR/zol Keller Schneider Patent- 08. Februar 2024 und Markenanwälte AG Besonders bevorzugt wird in Abhängigkeit der Abweichung des abgeschätzten Gesundheitszustands vom Referenzverlauf eine Gewichtung der ersten und der zweiten Zielgrösse in der Optimierung angepasst. Namentlich erfolgt eine stärkere Gewichtung der ersten Zielgrösse, wenn der abgeschätzte Gesundheitszustand den Referenzverlauf unterschreitet, während einer stärkere Gewichtung der zweiten Zielgrösse möglich ist, wenn der abgeschätzte Gesundheitszustand besser ist als gemäss Referenzverlauf. Somit kann der Trade-off zwischen dem (Primär-)Energieverbrauch und der Batteriealterung automatisch und durch Variation eines einzelnen Parameters optimal eingestellt werden. Mit Vorteil ist eine erste Periode der ersten Periodizität länger als eine zweite Periode der zweiten Periodizität, und die zweite Periode ist länger als die dritte Periode der dritten Periodizität. Dabei betragen insbesondere: - die erste Periode 14 Tage bis 400 Tage, - die zweite Periode 1 Stunde bis 24 Stunden, und/oder - die dritte Periode 0.1 bis 10 s. Die Erhebung des effektiven Gesundheitszustands muss somit nur relativ selten vorgenommen werden, z. B. im Rahmen periodischer Wartungsarbeiten. Die neue Ermittlung des abgeschätzten Gesundheitszustands z. B. nach jeder Mission oder täglich nach Einsatzende ermöglicht gleichzeitig eine ausreichend engmaschige Berücksichtigung der Batteriealterung im Fahrbetrieb. Die Bestimmung des Regelparameters erfolgt häufiger, um den wechselnden Anforderungen im Fahrbetrieb Rechnung zu tragen. Falls mehrere Regelparameter in Abhängigkeit des abgeschätzten Gesundheitszustands neu bestimmt werden, so können die entsprechenden Periodizitäten übereinstimmen oder voneinander abweichen. So kann die Antriebsleistung z. B. häufiger neu bestimmt werden als Regelparameter für das HLK. Das erfindungsgemässe Verfahren ist insbesondere beim Betrieb batterieelektrischer Fahrzeuge einsetzbar, besonders bevorzugt bei Bussen zum Personentransport, z. B. im 28115 WO PR/zol Keller Schneider Patent- 08. Februar 2024 und Markenanwälte AG Linienbetrieb. Vorliegend wird unter einem «batterieelektrischen Fahrzeug» ein Fahrzeug verstanden, dessen Antriebsleistung mittels eines oder mehrerer Elektromotoren erzeugt wird, die von einer oder mehreren Antriebsbatterien gespeist werden, wobei die elektrische Energie für die Antriebsbatterie(n) während Ladevorgängen von externen Stromquellen zugeführt wird. Die Ladevorgänge können stationär und/oder während der Fahrt, z. B. über Oberleitungen, erfolgen. Besonders vorteilhaft ist das erfindungsgemässe Verfahren zum Betreiben von Fahrzeugen, die einen Stromabnehmer umfassen, um während eines Fahrbetriebs elektrische Energie von einer Oberleitung aufzunehmen. Es handelt sich dabei insbesondere um Trolleybusse, die in der Lage sind, Teilstrecken ohne Bezug von elektrischer Antriebsenergie aus der Oberleitung zurückzulegen, wobei die Antriebsenergie auf diesen Teilstrecken der Antriebsbatterie entnommen wird. So lassen sich auch Linien befahren, die nicht durchgehend mit Oberleitungen ausgerüstet sind. Auf den Teilstrecken mit Oberleitung wird die Antriebsbatterie wieder aufgeladen. Bei Trolleybussen kann ein übermässig batterieschonender Betrieb zu einem erhöhten Gesamtenergieverbrauch führen. Mit Hilfe des erfindungsgemässen Verfahrens lässt sich dies vermeiden. Mit Hilfe des erfindungsgemässen Verfahrens lässt sich insbesondere auch die Ladeleistung als Regelparameter in Abhängigkeit des abgeschätzten Gesundheitszustands der Antriebsbatterie einstellen. Trolleybusse, die gemäss der Erfindung betreibbar sind, können zur Aufnahme elektrischer Energie nebst den Stromabnehmern für die Oberleitung auch Ladeanschlüsse umfassen, um z. B. die Antriebsbatterie des Fahrzeugs vor einem Betriebszyklus in einem Depot vorzuladen. Grundsätzlich ist das Verfahren auch bei Hybridfahrzeugen einsetzbar, die zusätzlich zur Antriebsbatterie und zu einem oder mehreren elektrischen Antriebsmotoren einen Verbrennungsmotor zum Generieren elektrischer Energie und/oder von unmittelbarer mechanischer Antriebsleistung umfassen. Bei Powersplit-Hybridfahrzeugen umfasst der 28115 WO PR/zol Keller Schneider Patent- 08. Februar 2024 und Markenanwälte AG mindestens eine batteriebelastungsrelevante Regelparameter insbesondere auch die Aufteilung der Bezugsleistung auf die Batterie und den Verbrennungsmotor. Das Verfahren ist zum Betreiben eines Fahrzeugs geeignet, das in einem Linienbetrieb eingesetzt ist, wobei prognostizierte Fahrdaten einer befahrenen Linie oder zu befahrender Linien bei der Bestimmung des Regelparameters berücksichtigt werden. Anhand solcher Informationen kann beispielsweise der Ladestand der Antriebsbatterie derart geregelt werden, dass zum einen auf der gesamten Linie ausreichend Antriebsenergie zur Verfügung steht und zum anderen in entsprechenden Passagen bei geringstmöglicher Belastung der Antriebsbatterie möglichst viel Bremsenergie rekuperiert werden kann. Ähnlicherweise kann bei Trolleybussen der Ladezustand der Antriebsbatterie im Hinblick auf einen bevorstehenden Ladevorgang in einem Teilabschnitt mit Oberleitung konditioniert werden. Das Verfahren kann auch dazu genutzt werden, im Rahmen einer Flotte gleichartige Fahrzeuge anhand des abgeschätzten Gesundheitszustands ihrer Antriebsbatterie einzelnen Linien zuzuweisen. So können beispielsweise Fahrzeuge, deren Antriebsbatterien einen unterdurchschnittlichen Gesundheitszustand aufweisen, Linien zugewiesen werden, denen eine geringe Belastung der Antriebsbatterie zugeordnet ist, während Fahrzeuge, deren Antriebsbatterien einen überdurchschnittlichen Gesundheitszustand aufweisen, Linien mit höherer Belastung zugewiesen werden. Alternativ wird ein Batterietausch zwischen zwei oder mehreren Fahrzeugen empfohlen. Durch die periodische Neuabschätzung des Gesundheitszustands werden überschiessende Effekte solcher Massnahmen vermieden: aufgrund der aktualisierten Abschätzungen für alle Fahrzeuge der Flotte kann jederzeit eine Neuzuweisung stattfinden, so dass über die gesamte Flotte gesehen ein Ausgleich der Belastungen erfolgt. Bevorzugt umfasst der Regelparameter einen oder mehrere der folgenden Parameter: a) einen Ladezustand; b) eine Ladeleistung; c) eine Bezugsleistung aus der Antriebsbatterie; 28115 WO PR/zol Keller Schneider Patent- 08. Februar 2024 und Markenanwälte AG d) eine maximale Beschleunigung des Fahrzeugs; e) einen maximalen Rekuperationsstrom des Fahrzeugs; f) eine Verbrauchsleistung für einen Bremswiderstand; g) einen Betriebsparameter eines Heizungs-, Lüftungs- und/oder Klimatisierungssystems des Fahrzeugs; h) einen Betriebsparameter einer Innenbeleuchtung und/oder eines Innenraum- Informationssystems und/oder sonstiger Nebenverbraucher des Fahrzeugs; i) einen Betriebsparameter eines Wärmemanagementsystems für die Antriebsbatterie. Beim Ladezustand und bei der Ladeleistung kann es sich beim Regelparameter um einen Vorgabewert oder um einen Minimal- bzw. Maximalwert handeln. Einen möglichen Regelparameter bildet somit die maximale oder optimale Entladetiefe (DOD). Die Ladeleistung kann sich sowohl auf den stationären Bezug oder auf den Bezug aus einer Oberleitung beziehen. Die Bezugsleistung aus der Antriebsbatterie kann dann als Regelparameter vorgegeben werden, wenn während des Fahrbetriebs eine unmittelbare Bezugsmöglichkeit von Primärenergie besteht, insbesondere von einer Oberleitung, aus einer Brennstoffzelle oder – bei einem Hybridfahrzeug – von einem Verbrennungsmotor, entweder direkt als Antrieb oder indirekt über einen Generator. Ist der vorgegebene maximale Rekuperationsstrom erreicht und wird zusätzliche Bremsleistung benötigt, kann ein Bremswiderstand zur Umwandlung überschüssiger Energie in Wärme und/oder ein zusätzliches mechanisches Bremssystem zum Einsatz gelangen. Beim Betriebsparameter des HLK kann es sich um eine Vorgabetemperatur des Fahrzeuginnenraums handeln. Bevorzugt wird aber das HLK-System kurzzeitig, in Betriebsphasen hoher Belastung, mit reduzierter Leistung betrieben oder ausgeschaltet. Ist ein Wärmespeicher oder ein Kältespeicher vorhanden, so kann dieser in Phasen mit geringer Belastung der Antriebsbatterie oder mit überschüssiger Rekuperationsenergie gefüllt und in Phasen mit hoher Belastung für den Betrieb des HLK-Systems genutzt werden. Anstelle von Betriebsparametern des HLK-Systems kann eine maximale Leistung der Gesamtheit der Nebenverbraucher vorgegeben werden. 28115 WO PR/zol Keller Schneider Patent- 08. Februar 2024 und Markenanwälte AG Auch das Wärmemanagementsystem für die Antriebsbatterie lässt sich in gewissen Grenzen beeinflussen, um kurzzeitige Belastungsspitzen zu vermeiden, z. B. indem ein entsprechendes Aggregat kurzzeitig in seiner Leistung reduziert oder ausgeschaltet wird, wobei auch situativ höhere Temperaturniveaus akzeptiert werden können. Einflüsse eines Ausschaltvorgangs oder einer Leistungsreduktion können durch eine entsprechende Leistungserhöhung im Vorfeld oder im Nachgang einer solchen Massnahme kompensiert werden. Ist der Fahrzeugsteuerung eine bevorstehende Massnahme bereits bekannt, z. B. beim Betrieb auf einer bekannten Linie, kann die Kompensation ganz oder teilweise antizipierend erfolgen. Weitere Regelparameter betreffen das Auslösen von Hinweisen an den Fahrzeugführer, z. B. in Bezug auf eine Sollgeschwindigkeit oder die Einleitung eines Bremsvorgangs. Wird das erfindungsgemässe Verfahren im Zusammenhang mit einem Trolleybus mit integrierter Antriebsbatterie eingesetzt, bildet insbesondere die aus der Oberleitung aufzunehmende Leistung einen der Regelparameter, denn generell kann durch eine Erhöhung des Anteils der benötigten Leistung, der aus der Oberleitung bezogen wird, die Batterie entlastet und damit die Alterung verzögert werden, während gleichzeitig aufgrund der höheren Widerstände im Oberleitungsnetz die benötigte Gesamtenergie steigt. Durch eine geeignete Variation des Anteils der Bezugsleistung aus der Oberleitung, gemäss dem erfindungsgemässen Verfahren, kann somit die gewünschte Balance aus Energieeffizienz und Batterielebensdauer erreicht werden. Auch lassen sich Lastspitzen im Oberleistungs- netz dadurch günstig beeinflussen. Eine erfindungsgemässe Anordnung zum Betreiben eines elektrisch betriebenen Fahrzeugs gemäss dem erfindungsgemässen Verfahren umfasst: a) das elektrisch betriebene Fahrzeug mit einer Antriebsbatterie zum Antreiben mindestens eines Antriebsaggregats des Fahrzeugs; und b) eine Messeinrichtung zum Erheben eines effektiven Gesundheitszustandes der Antriebsbatterie des Fahrzeugs; wobei das Fahrzeug folgendes umfasst: 28115 WO PR/zol Keller Schneider Patent- 08. Februar 2024 und Markenanwälte AG c) eine Verarbeitungseinrichtung zum Ermitteln eines abgeschätzten Gesundheits- zustands der Antriebsbatterie; d) eine Kalibrationseinrichtung; e) eine Fahrzeugsteuerung zum Betreiben des Fahrzeugs; wobei - die Verarbeitungseinrichtung dazu konfiguriert ist, den zuletzt erhobenen effektiven Gesundheitszustand von der Messeinrichtung zu empfangen, Nutzungsdaten des Fahrzeugs von der Fahrzeugsteuerung zu empfangen und den abgeschätzten Gesundheitszustand ausgehend vom effektiven Gesundheitszustand und unter Berücksichtigung der Nutzungsdaten seit einer letzten Ermittlung des abgeschätzten Gesundheitszustands, durch Anwendung eines Alterungsmodells für die Antriebsbatterie zu ermitteln; - die Kalibrationseinrichtung dazu konfiguriert ist, das Alterungsmodell anhand des von der Einrichtung empfangenen erhobenen effektiven Gesundheitszustandes zu kalibrieren; und - die Fahrzeugsteuerung dazu konfiguriert ist, mindestens einen batteriebelastungsrelevanten Regelparameter anhand des abgeschätzten Gesundheitszustands und eines aktuellen Antriebsenergiebedarfs zu bestimmen. Die Messeinrichtung ist insbesondere stationär angeordnet, z. B. in einem Wartungszentrum oder in einer Werkstätte. Der zuletzt erhobene effektive Gesundheitszustand kann direkt von der Messeinrichtung empfangen werden oder indirekt, z. B. von der Fahrzeugsteuerung, der zuvor diese Daten von der Messeinrichtung oder von einem entsprechenden Server übermittelt wurden. Aus der nachfolgenden Detailbeschreibung und der Gesamtheit der Patentansprüche ergeben sich weitere vorteilhafte Ausführungsformen und Merkmalskombinationen der Erfindung. 28115 WO PR/zol Keller Schneider Patent- 08. Februar 2024 und Markenanwälte AG Kurze Beschreibung der Zeichnungen Die zur Erläuterung des Ausführungsbeispiels verwendeten Zeichnungen zeigen: Fig.1 Ein schematisches Blockdiagramm einer Ausführungsform einer erfindungsgemässen Anordnung zum Betreiben eines elektrisch betriebenen Fahrzeugs; Fig.2 eine schematische Darstellung des erfindungsgemässen Verfahrens zur Optimierung der Lebensdauer einer Antriebsbatterie eines Fahrzeugs; Fig.3 eine schematische Darstellung der Leistungsbilanz der Quellen und Lasten des elektrisch betriebenen Fahrzeugs; Fig.4A die resultierende Leistungsaufteilung bei einer Betriebsstrategie zur Maximierung des Gesamtenergieverbrauchs; Fig.4B die resultierende Leistungsaufteilung bei einer Betriebsstrategie zur Maximierung der Batterielebensdauer; und Fig.5 Ergebnisse einer Lebenszeit-Simulation zum Vergleich der Ergebnisse des erfindungsgemässen Verfahrens mit einem Verfahren ohne regelmässige Rekalibration. Grundsätzlich sind in den Figuren gleiche Teile mit gleichen Bezugszeichen versehen. Wege zur Ausführung der Erfindung Die Figur 1 zeigt ein schematisches Blockdiagramm einer Ausführungsform einer erfindungsgemässen Anordnung zum Betreiben eines elektrisch betriebenen Fahrzeugs. Verbindungen zum Übertragen elektrischer Leistung sind durchgezogen gezeichnet, Verbindungen zum Übertragen von Steuer- und Regelsignalen strichpunktiert und Verbindungen zur (temporären) Übertragung von Messsignalen gestrichelt. Beim Fahrzeug 28115 WO PR/zol Keller Schneider Patent- 08. Februar 2024 und Markenanwälte AG handelt es sich um einen Trolleybus 10, der über einen Stromabnehmer 13 im Fahrbetrieb, während der Fahrt und im Stillstand, Strom von einer Oberleitung aufnehmen kann. Der Trolleybus 10 verfügt auch über einen Ladeanschluss 14, der eine kabelgebundene Stromversorgung ermöglicht, z. B. in einem Depot, wo der Trolleybus 10 ausserhalb seiner Betriebsphasen abgestellt wird. Die elektrische Energie wird in einer Antriebsbatterie 12 des Trolleybusses 10 gespeichert. Es handelt sich dabei in an sich bekannter Weise um Li-Ionen-Batterien mit einer Kapazität von beispielsweise 72 kWh, was das Befahren von längeren Teilstrecken ohne Oberleitung ermöglicht. Nebst der Antriebsbatterie 12 und dem Ladeanschluss 14 umfassen die Betriebskomponenten 10a des Trolleybusses 10 das Antriebsaggregat 11, das mehrere von der Antriebsbatterie 12 gespeiste Elektromotoren umfasst, Nebenverbraucher 15 (z. B. Heizung, Lüftung und Klima, Beleuchtung, On-Board-Entertainment etc.), einen Bremswiderstand 17 und einen Stromverteiler 16, über den die Antriebsbatterie 12 einerseits mit dem Stromabnehmer 13 und einem nachgeschalteten unidirektionalen Gleichspannungswandler 18 und dem Ladeanschluss 14 und andererseits mit den Verbrauchern, also dem Antriebsaggregat 11, dem Bremswiderstand 17 und den Nebenverbrauchern 15, verbunden ist. Dabei ist zu beachten, dass das Antriebsaggregat 11 im Rekuperationsbetrieb als Generator wirkt und entsprechend elektrische Energie in die Antriebsbatterie 12 zurückspeisen kann. Der Trolleybus 10 umfasst weiter ein Steuersystem 20. Dieses beinhaltet eine Fahrzeugsteuerung 21 mit verschiedenen Steuermodulen, die zum einen das Antriebsaggregat 11 steuern und überwachen und zum anderen die weiteren Fahrzeugkomponenten inklusive die Nebenverbraucher 15. Weiter umfasst das Steuersystem 20 eine Verarbeitungseinrichtung 22 zum Abschätzen des Gesundheitszustandes der Antriebsbatterie 12 und eine Kalibrationseinrichtung 23 zum Aktualisieren des Alterungsmodells. Beide sind wiederum mit der Fahrzeugsteuerung 21 zum Empfang von Fahrzeuginformationen und zum Übermitteln von Regelparametern verbunden. 28115 WO PR/zol Keller Schneider Patent- 08. Februar 2024 und Markenanwälte AG Der Trolleybus 10 lässt sich im Stillstand mit einer Messeinrichtung 50 zur Erhebung des effektiven Gesundheitszustandes der Antriebsbatterie 12 verbinden. Diese Erhebung liefert insbesondere die aktuelle (Rest-)Kapazität und erfolgt durch bekannte Verfahren, z. B. durch einen vollständigen Lade- und Entladezyklus mit Erfassung der transferierten Energie. Die Figur 2 ist eine schematische Darstellung des erfindungsgemässen Verfahrens zur Optimierung der Lebensdauer einer Antriebsbatterie eines Fahrzeugs, namentlich des Trolleybusses 10. Das Verfahren umfasst mehrere Feedback-Loops auf unterschiedlichen zeitlichen Ebenen. In der tiefsten Ebene 40.1 werden in an sich bekannter Weise Fahrsignale 45 und weitere Steuersignale des Fahrzeugführers (und gegebenenfalls einer Zentrale des Betreibers) erfasst und an die Betriebskomponenten 10a des Trolleybusses 10 übermittelt. Gleichzeitig werden die Fahrsignale 45 und weitere Steuersignale bzw. eine Auswahl dieser Signale an die Fahrzeugsteuerung 21 übermittelt. In einer nächsthöheren Ebene 40.2 wird ausgehend von Signalen der Betriebskomponenten 10a (die gegebenenfalls via Fahrzeugsteuerung 21 bereitgestellt werden) anhand eines Modells eine Degradationsabschätzung 61 vorgenommen. Diese stellt ein Mass für die Degradation dar, welche die Antriebsbatterie 12 aufgrund des Fahrbetriebs und des Betriebs der Nebenverbraucher 15 seit einer letzten Aktualisierung erfahren hat. Die Degradation wird dann von einem letztbekannten Wert für den State-of-Health (SOH) abgezogen, um eine aktualisierte SOH-Abschätzung 62 des Gesundheitszustandes der Antriebsbatterie 12 zu erhalten. Gestützt auf die aktualisierte SOH-Abschätzung 62 erfolgt nun ein SOH-Vergleich 63 mit einem Sollwert. Unterschreitet die aktualisierte Abschätzung den Sollwert, müssen Massnahmen getroffen werden, um die Degradation der Antriebsbatterie 12 zu reduzieren. Überschreitet die aktualisierte Abschätzung den Sollwert, kann der Betrieb des Trolleybusses 10 stärker im Hinblick auf andere Kriterien (z. B. Gesamtenergieverbrauch, Komfortfunktionen usw.) optimiert werden. Letztlich hat das Ergebnis des SOH-Vergleichs 63 also Auswirkungen auf den Fahrbetrieb, entsprechend wird es deshalb der Fahrzeugsteuerung 21 übermittelt. 28115 WO PR/zol Keller Schneider Patent- 08. Februar 2024 und Markenanwälte AG In der höchsten Ebene 40.3 wird eine effektive SOH-Messung 71 durchgeführt, bei stationärem Trolleybus 10, mit Hilfe der Messeinrichtung 50. Bestimmt wird die verbleibende Batteriekapazität und daraus, durch einen Vergleich mit der Anfangskapazität der aktuelle effektive Wert des SOH ^^ ^. Das Ergebnis dieser SOH-Messung 71 dient zum einen der Modellkalibrierung 72 des für die Degradationsabschätzung 61 herangezogenen Modells und zum anderen der Aktualisierung 73 des Referenzverlaufs, welcher im SOH- Vergleich 63 benötigt wird. Der Referenzverlauf ergibt sich aus folgenden Grössen: - einem vorgegebenen Gesundheitszustand ^ாை^ bei einer vorgegebenen Laufleistung ^ாை^; - der aktuellen Laufleistung ^; und - dem letztbestimmten effektiven SOH ^^ ^.bei einer Laufleistung ^^. Im einfachsten Fall wird von einer Abnahme des SOH ausgegangen, so dass sich der Sollwert ^ௗ bei der Laufleistung ^ wie folgt ergibt: ^ ^ ప െ ^ ^ௗ ൌ ^ ^ ప െ ^ ாை^ െ ^ ^ ^^ െ ^ ^ ^ ^Ǥ Bei jeder neuen effektiven der Abnahme also wieder neu bestimmt und die erwähnte Aktualisierung 73 vorgenommen. Die Abnahme lässt sich grundsätzlich auch durch eine nichtlineare Beziehung parametrisieren. Die Degradationsabschätzung 61 erfolgt gestützt auf Nutzungsdaten des Fahrzeugs. Im dargestellten Ausführungsbeispiel ergibt sich die Degradationsabschätzung aus dem Verlauf des Ladezustands der Antriebsbatterie 12 seit der letzten Ermittlung. Die Degradation kann dann mit einem Alterungsmodell berechnet werden. Geeignet dazu ist beispielsweise das frei verfügbare Tool OpenSesame, welches eine Simulation von Li-Ionen-Batterien ermöglicht (M. Beyeler, S. S. Bhoir, S. Broennimann, Y. Moullet, Open-SESAME-Battery, 28115 WO PR/zol Keller Schneider Patent- 08. Februar 2024 und Markenanwälte AG V1.1, https://gitlab.ti.bfh.ch/oss/esrec/open-sesame (2022)). Nebst Angaben zur Batterie (Kapazität, Zellenchemie) und zum Startzustand (SoC, SOH) fliessen Zeitreihen mit Werten des Ladezustands (State of Charge, SoC), der Eingangs- bzw. Ausgangsleistung (die sich bei ausreichender Zeitauflösung grundsätzlich aus dem SoC-Verlauf berechnen lassen) und der Zelltemperatur in die Simulation ein. Das Ergebnis enthält u.a. eine Abschätzung der Batteriedegradation für den gegebenen Zyklus. Die Güte dieser Abschätzung wird aufgrund der Modellkalibrierung 72 iterativ verbessert: Dazu wird bei jeder SOH-Messung 71 die abgeschätzte Degradation ^^ ^^ ^ െ ^ ^ െ ^ ^^ ^ ^ ^ seit der vorangegangenen SOH-Messung (als Summe der abgeschätzten Degradationen) mit der Differenz ^^^^ െ ^^ െ ^^^^^ zwischen den effektiv gemessenen SOH-Werten verglichen. Dazu wird zunächst ein Degradationsfehler wie folgt berechnet: ൫^ ^ ^^ െ ^^ െ ^ ^ ^^^൯ െ ^^ ^^ ^ ^ ^^ ^ ^^^^^^^^ ൌ െ ^ െ ^ ^ ^ ^^ ^ ^^ െ ^^ െ ^ ^ ^^^^ Ǥ Dieser Fehlerwert ^^ zum Zeitpunkt ^^ wie folgt zu bestimmen: ^^ ൌ ^ ^ ^ெெ^^ௗ^^^^^ ^ ^ ்ಾಾ σ ^ ^ୀ^ ^ௗ^^^^^ ή ^^^^^^^^^ െ ^^^^^^^ െ ^^^^ , wobei Der Korrekturfaktor wird zur Korrektur des Ergebnisses ^^ ^^ ^ െ ^ ^ െ ^ ^^ ^ ^ ^^ der Degradationsabschätzung 61 mit diesem multipliziert, bevor die Summation mit den vorbestimmten Degradationen zum Erhalt der aktualisierten SOH-Abschätzung 62 erfolgt. Gleichzeitig wird bei jeder neuen SOH-Messung 71 die Summe der Degradationen wieder auf Null gesetzt, d. h. die weiteren Degradationsabschätzungen 61 werden ausgehend vom letztbestimmten effektiven SOH-Wert vorgenommen. Im Rahmen der Fahrzeugsteuerung 21 werden nun die Ergebnisse aus dem SOH-Vergleich 63 berücksichtigt. Insbesondere wird in Abhängigkeit der angefragten Leistung 28115 WO PR/zol Keller Schneider Patent- 08. Februar 2024 und Markenanwälte AG (Antriebsleistung und Leistung für weitere Verbraucher) bestimmt, welcher Anteil der Leistung der Antriebsbatterie 12 entnommen wird und welcher via Stromabnehmer direkt von der Oberleitung. Steht in einem Betriebsabschnitt die Oberleitung nicht zur Verfügung, können zusätzliche Betriebsparameter (z. B. die Leistung der Nebenverbraucher 15) variiert werden. Diese Betriebsparameter lassen sich aber auch bei vorhandener Bezugsmöglichkeit aus der Oberleitung einstellen. Für die Berücksichtigung der Ergebnisse aus dem SOH-Vergleich 63 wird der an sich bekannte adaptive ECMS-Ansatz herangezogen (L. Guzzella, A. Sciarretta, Vehicle Propulsion Systems, Springer-Verlag Berlin Heidelberg, 2013; A. Sciarretta, L. Guzzella, Control of hybrid electric vehicles, IEEE Control Systems Magazine 27 (2) (2007) 60-70; L. Serrao, S. Onori, G. Rizzoni, ECMS as a realization of Pontryagin’s minimum principle for HEV control, in: 2009 American Control Conference, 2009, pp. 3964-3969). Der Ansatz wurde für Fahrzeuge mit hybridelektrischem Antrieb entwickelt, lässt sich aber – wie nachfolgend dargestellt – auch für Fahrzeuge mit fahrzeuggebundener Antriebsbatterie und zusätzlicher Bezugsmöglichkeit für elektrische Energie (z. B. aus einer Brennstoffzelle oder Oberleitung) nutzen. Bei diesem Ansatz wird durch Anwendung des Pontryagin’schen Minimumprinzips auf das Problem der optimalen Steuerung die Hamilton-Funktion ^^ή^ hergeleitet. Diese Funktion ist abhängig von den Werten zweier so genannter Äquivalenzfaktoren ^క^^^ und ^ஏ^^^, die den Wert der beiden Zustände SOC und SOH relativ zum Energieverbrauch repräsentieren. Der Wert von ^ஏ^^^ wird in der zweiten Ebene 40.2 bestimmt, wie nachfolgend beschrieben. Basierend auf den Werten der beiden Äquivalenzfaktoren wird die Aufteilung zwischen Batterie- und Oberleitungsstrom bestimmt, die einen optimalen Ausgleich zwischen einem geringstmöglichen Gesamtenergieverbrauch und einer maximalen Batterielebensdauer, unter Berücksichtigung der angestrebten Batterielebensdauer, ergibt. Die Aufteilung wird durch eine Minimierung der lokalen Hamilton-Funktion ^^ή^ erreicht. Die spezifische Form der Hamilton-Funktion hängt vom jeweiligen Fahrzeug und Antrieb ab. Ein Beispiel für das dargestellte Ausführungsbeispiel wird unten angegeben. 28115 WO PR/zol Keller Schneider Patent- 08. Februar 2024 und Markenanwälte AG Die Betriebsstrategie wird nun mit Hilfe eines PI-Reglers angepasst, indem ^క^^^ in Abhängigkeit des aktuellen Werts ^^^^ des SOC angepasst wird: Wenn ^^^^ einen konstanten Referenzwert ^^^^ übersteigt, favorisiert die Betriebsstrategie eine Entladung der Antriebsbatterie 12, während bei einem Unterschreiten des Referenzwerts bevorzugt elektrische Energie aus der Oberleitung aufgenommen wird. Dazu wird der Äquivalenzfaktor für den SOC wie folgt berechnet: ^క ^ ^ ^ ൌ ^^^^ െ ^ ^ ^ ^ ǡ Ǥ Dabei des PI- Reglers. Die kann vom SOC abhängig sein, um die Aggressivität des Reglers in der Nähe der SOC- zu erhöhen, während sie in den SOC-Bereichen dazwischen reduziert ist. Die ^ sollte langsamer gewählt werden als eine entsprechende Zeitkonstante der erwarteten Die Feed-Forward-Komponente ^కǡி ൫^ ^^^൯ wird ி ஏ addiert, um den Einfluss des Regelkreises für die Batteriegesundheit (Ebene 40.2) auf den Regelkreis für die Betriebsstrategie (Ebene 40.1) zu kompensieren. Anhand von Simulationen hat sich ergeben, dass die Feed-Forward-Komponente beispielsweise wie folgt definiert werden kann: ^కǡிி^^ஏ^ ൌ ^Ǥ^ ή ^^ି^^ ή ^ஏ ^ ͺ^^Ǥ Diese Definition trägt der Tatsache bei einem hohen Wert für den Äquivalenzfaktor ^ஏ für die Batteriegesundheit auch ein höherer Wert für den anderen ^క notwendig ist, um einen ladungserhaltenden Betrieb der Antriebsbatterie ermöglichen. Auf der ersten Ebene 40.1 muss der Regler auf Änderungen der angeforderten Leistung reagieren können, das Aktualisierungsintervall kann entsprechend z. B. auf 1 s gesetzt werden. 28115 WO PR/zol Keller Schneider Patent- 08. Februar 2024 und Markenanwälte AG Der Regelkreis für die Batteriegesundheit in der zweiten Ebene 40.2 dient dazu, die SOH- Trajektorie der Antriebsbatterie 12 nahe des Referenzverlaufs zu halten. In dieser Ebene reicht eine Aktualisierung nach jeder Fahrphase aus, eine Aktualisierung erfolgt somit in der Regel jeweils nach einigen Stunden. Aufgrund der langsamen Batteriealterung ergeben sich auch Abweichungen von der SOH-Referenztrajektorie vergleichsweise langsam. Mit dem erwähnten Modell für die Batteriealterung ergibt sich aus der Trajektorie ^^ des SOC seit der letzten Aktualisierung der Wert ^^^ für die Degradationsabschätzung 61. Dieser wird mit dem erwähnten Korrekturfaktor ^^ multipliziert. Der Wert ^^ für die aktualisierte SOH- Abschätzung 62 ergibt sich dann durch eine Summation 61. Die Abweichung der aktuellen SOH-Abschätzung 62 vom entsprechenden Referenzwert ergibt sich als ^ஏ ^ ^ ^ ൌ ^^^^ ^ ^ ^ െ ^ ^^ ^ ^ ǡ was wie folgt in einen PI-Regler ^ ^ ^ஏ^^^ ൌ ^ ^ஏ ^^ஏ^^^ ^ ^^ஏ^^^ ^^௧^^^^ െ ^௧^^^ െ ^^^ ^Ǥ Wiederum und ^ die Zeitkonstante. Es hat sich gezeigt, dass die Empfindlichkeit der Betriebsstrategie in Bezug auf eine Änderung des Äquivalenzfaktors ^ஏ am besten auf einer logarithmischen Skala dargestellt wird, entsprechend wird das Ergebnis der zweiten Ebene 40.2 zu einem Zeitpunkt ^^^^ wie folgt definiert: ^ஏ^^^ ൌ ^^௨ಇ^^^Ǥ 28115 WO PR/zol Keller Schneider Patent- 08. Februar 2024 und Markenanwälte AG Im Rahmen einer Simulationsstudie wurde das erfindungsgemässe Verfahren anhand eines Trolleybusses geprüft, der mit Hilfe seines Stromabnehmers Strom von einer Gleichstrom- Oberleitung beziehen und gleichzeitig elektrische Energie in seiner Antriebsbatterie 12 speichern kann. Aufgrund seines unidirektionalen Gleichspannungswandlers ist eine Rückspeisung von Energie ins Netz nicht möglich. Der Antriebsstrang ist somit topologisch betrachtet sehr ähnlich wie ein Serienhybrid-Antriebsstrang, wo ein Motor-Generator die Rolle des Netzes zum Wiederaufladen der Antriebsbatterie innehat. Der betrachtete Trolleybus hat folgende Kennwerte: Fahrzeuglänge 18.7m Im Rahmen der Simulationsstudie wurde der Betrieb des Busses auf verschiedenen Routen in realistischen, alltäglichen Fahrmissionen betrachtet. Das zugrundeliegende Modell ist im Artikel F. Widmer, A. Ritter, P. Duhr, C. H. Onder, Battery lifetime extension through optimal design and control of traction and heating systems in hybrid drivetrains, eTransportation 14 (2022) 100196, https://doi.org/10.1016/j.etran.2022.100196, Kapitel 2, beschrieben. Für die Leistungsbilanz werden die in der Figur 3 schematisch dargestellten Komponenten berücksichtigt: - einen Speisepunkt 1, von welchem der Trolleybus 10 über ein Netz 2 mit Strom versorgt wird; - den Gleichspannungswandler 18; 28115 WO PR/zol Keller Schneider Patent- 08. Februar 2024 und Markenanwälte AG - den Stromverteiler 16, über welchen die Leistungsflüsse zwischen den einzelnen Quellen und Verbrauchern laufen; - die Antriebsbatterie 12; - das Antriebsaggregat 11 und die Nebenverbraucher 15; und - den Bremswiderstand 17. Die Pfeile geben den möglichen Energiefluss wieder. Es ergibt sich folgende Leistungsbilanz: ^^ǡ^௨௧ ^ ^ ^ ^^ ^^ ^ ^ ^ ൌ ^^^^ ^ ^ ^ ^ ^^^^ ^ ^ ^ ǡ (1) wobei ^^ǡ^௨௧^^^ die Leistung am Ausgang des Gleichspannungswandlers 18 bezeichnet, ^^^^^ die Entladeleistung der Antriebsbatterie 12, ^^^^^^^ die benötigte Leistung des Antriebsaggregats 11 und der Nebenverbraucher 15 und ^^^^^^^ die Leistung, die im Bremswiderstand 17 verbraucht wird. Geht man davon aus, dass sich ^^^^^^^ aus der Fahrmission und den sonstigen Bedürfnissen (HLK usw.) ergibt, bestehen zwei Freiheitsgrade, namentlich der Leistungsbezug aus der Antriebsbatterie 12 und die im Bremswiderstand 17 zu vernichtende Energie. Für die Anwendung auf den Trolleybus werden deshalb die Parameter ^^^^^ und ^^^^^^^ als Eingangsgrössen betrachtet. Die Leistung des Bremswiderstands ^^^^^^^ ist nicht negativ: ^^^^ ^ ^ ^ ^ ^Ǥ Die Batterie kann sowohl Energie Wie oben angegeben, haben die Lithium-Titanat-Oxid-Batteriezellen (LTO) der Antriebsbatterie 12 des Trolleybusses 10 eine Kapazität von 23 Ah. Die Antriebsbatterie 12 besteht aus 1296 Zellen in einer 324-seriell-4-parallel-Konfiguration. Das verwendete Batteriemodell umfasst eine ideale Spannungsquelle ^^ǡை^^^^ in Serie mit einem Innenwiderstand ^^^^^. Der Wert sowohl der Leerlaufspannung des Innenwiderstands 28115 WO PR/zol Keller Schneider Patent- 08. Februar 2024 und Markenanwälte AG variieren mit dem Ladezustand (SOC). Die entsprechenden Verläufe ergeben sich aus dem erwähnten OpenSESAME-Paket, skaliert für die spezifische Batteriekonfiguration. Der Strom, welcher zur Abgabe einer bestimmten Entladeleistung^ ^^^^ benötigt wird, ergibt sich wie folgt: ^ ^ ^ ^ ^ǡை^ ^^^ െ ^ ^ ^ǡை^ ^^^ଶ െ ^ ή ^^ ^^^ ή ^ ^ ^^^ ^ ^ ൌ ʹ Ǥ Der Ladezustand aktuellen Ladung und der maximalen Ladekapazität ^^ ^^^. Er ergibt sich aus folgender Differentialgleichung: ^ ^ ^ ^ ^ ^ ^ ^ ^ ^^^^ ^ ^ ^^ ൌ െ ^^^^^ ൌ െ ^^^^ wobei ^ ^ ^ ^ wie oben Nebst der abnehmenden Kapazität äussert sich die Alterung der Antriebsbatterie 12 auch in einem erhöhten Innenwiderstand. Im Rahmen der Simulationsstudie wird dieser Effekt ebenfalls berücksichtigt. Anstatt den Verlauf des SOR separat zu berechnen, wird an dieser Stelle jedoch vereinfachend angenommen, dass der SOR linear mit dem SOH zusammenhängt. Dieser lineare Zusammenhang wurde aufgrund vorangehenden Experimenten mit dem erwähnten Paket OpenSESAME bestimmt. Das erwähnte Paket OpenSESAME ermöglicht aber ohne Weiteres auch eine Berechnung des Innenwiderstands, so dass diese Grösse bei Bedarf in die Simulation bzw. in ein erfindungsgemässes Betriebsverfahren integriert werden kann. Letztlich ermöglicht OpenSESAME eine Bestimmung der Degradation der Antriebsbatterie über einen bestimmten Zyklus, in Abhängigkeit der Verläufe der Lade-/Entladeleistung, des SOC und der Zelltemperatur, wobei der Nutzungszyklus einer Batterie in ein äquivalentes Set von Subzyklen unterteilt und die Degradation als Superposition von Zyklus- und kalendarischer Alterung bestimmt wird. 28115 WO PR/zol Keller Schneider Patent- 08. Februar 2024 und Markenanwälte AG Der simulierte Trolleybus 10 umfasst ein leistungsfähiges System zur Temperierung der Batteriezellen. Mit derzeit verfügbaren Systemen lässt sich die Zelltemperatur in einem relativ schmalen Band, z. B. zwischen 10 °C und 25 °C halten, wobei die Alterung von LTO- Zellen nicht sehr sensitiv auf unterschiedliche Temperaturen in diesem Band reagiert. Bei einer bestimmten Aussentemperatur kann die resultierende Zellentemperatur zudem in einem engen Fenster von ca. 2-3 °C gehalten werden. Die Änderungen der Batterietemperatur als Folge unterschiedlicher Aussentemperaturen können somit als externe Störungen betrachtet und in die Fahrmission integriert werden. Zur Berechnung der kalendarischen Alterung der Antriebsbatterie 12 werden Standzeiten des Trolleybusses 10 ausserhalb der Fahrmissionen, in denen sich das Fahrzeug in der Regel im Depot befindet, mit einer konstant vorgegebenen Temperatur modelliert. In einer Erweiterung des beschriebenen Verfahrens kann aber beispielsweise das Temperaturmanagement der Batterie mit weiteren Regelparametern in das Betriebsverfahren integriert werden. Das Netz 2, welches elektrische Leistung vom Speisepunkt 1 über den Stromabnehmer 13 zum Gleichspannungswandler 18 des Trolleybusses 10 überträgt, wird als ideale Spannungsquelle ^^ǡை^ in Serie mit einem Leitungswiderstand ^^ modelliert. Entsprechend ergibt sich für die Leistung, die den Gleichspannungswandler 18 erreicht: ^ ^^ǡ^^ ^ ^ ^ ൌ ^^ ^ ^ ^ െ ^ ଶ ή ^^ ^ ^ ^ଶ ǡ wobei ^^^^^ die Leistung Der Netzstrom ^^^^^ ist beschränkt, um eine übermässige Abnutzung aufgrund Wärmeentwicklung zwischen dem Stromabnehmer 13 und der Oberleitung zu vermeiden. Die obere Grenze ^ഥ ^ hängt von der Fahrzeuggeschwindigkeit ^^^^ ab und deren Einhaltung wird durch die Fahrzeugsteuerung 21 sichergestellt. 28115 WO PR/zol Keller Schneider Patent- 08. Februar 2024 und Markenanwälte AG Die Fahrstrecke kann Abschnitte umfassen, in denen keine Oberleitung verfügbar ist. Dem wird mit einer zweiwertigen Indikatorfunktion ^^^^ Rechnung getragen, die den Wert 1 annimmt, wenn eine Oberleitung verfügbar ist und den Wert 0, wenn dies nicht der Fall ist. Somit ergeben sich folgende Bedingungen: ^ ^ ^^^^^ ^ ^^^^ ή ^ ഥ ^൫^^^^൯ ή ^^ǡை^Ǥ Der unidirektionale repräsentiert. Für die Leistung, die an dessen Ausgang verfügbar ist, ergibt sich ^^ǡ^௨௧ ^ ^ ^ ൌ ^^ ή ^^ǡ^^ ^ ^ ^ െ ^^ǡ (6) wobei die Konstanten ^^ und^ ^ die Konvertereffizienz bzw. die Leerlaufverluste bezeichnen. Gemäss dem ECMS-Ansatz wird die optimale Leistungsaufteilung (Power Split) durch die Minimierung der so genannten Hamilton-Funktion berechnet, die sich aus der Anwendung des Pontryaginschen Minimumprinzips (PMP) ergibt. Zur Herleitung der Hamilton-Funktion werden im Rahmen des Modells wie vorstehend erwähnt nur die Zustandsvariablen SOC und SOH berücksichtigt, so dass Betriebszustände, die für den Innenwiderstand besonders nachteilig sind, nicht spezifisch verhindert werden. Wegen der erwähnten Korrelation mit für den kapazitätsbezogenen SOH schädlichen Betriebszuständen, führt dies in der Regel aber nicht zu Problemen. Für die Zustandsaktualisierungsfunktion des SOH wird die zeitbasierte momentane Degradation ^^^^ wie folgt eingeführt: ^ ^^ ^^^^ ൌ െ^^^^Ǥ Im Artikel F. Widmer, A. Ritter, P. Battery lifetime extension through optimal design and control of traction and heating systems in hybrid drivetrains, 28115 WO PR/zol Keller Schneider Patent- 08. Februar 2024 und Markenanwälte AG eTransportation 14 (2022) 100196, https://doi.org/10.1016/j.etran.2022.100196, ist beschrieben, wie der zyklenbasierte Ansatz von OpenSESAME transformiert werden kann, um folgende Abschätzung für die Degradation zu erhalten: ȁ^^^^ȁ ή ^^ ^^^^ ^ ^ ൫^^^^൯ ή ^ ್ ^^ ^^ ௬^ǡ^ ^^ ^௬^ǡ^ ^௬^ǡక ^௬^ǡణ൫^^^൯ ή ^^௬^ǡఋ൫^^൯ ή ^^ ൫^^൯ ή ʹ ^^^^ ^^^௬^ǡ^ eines Referenzzyklusses in Abhängigkeit des SOC, der Zelltemperatur, der (depth of discharge, DOD) ^ ^ ^ ^ und der C-Rate ^ ^ ^ ^ der Antriebsbatterie zu Ähnlicherweise wird mit den Skalierungsfaktoren ^^^^ǡక und ^^^^ǡణ್ der Referenzwert ^^^^ǡ^ für die kalendarische Alterung in des SOC und der Zellentemperatur skaliert. Die C-Rate ist dabei relativ zur nominalen Batteriekapazität definiert, also ^^^^ ൌ ^^^^^ ^ Ǥ Bei der Bestimmung der optimalen zum Zeitpunkt ^ können ^^^^, ^^^^^ und ^(t) als gegeben betrachtet werden. Zusätzlich, wie ebenfalls im erwähnten Artikel F. Widmer et al. beschrieben, kann für die Entladungstiefe (DOD) als vereinfachende Annahme ein konstanter Wert ^^ gewählt werden. Somit können folgende zwei neuen Variablen eingeführt werden: ^^ ^ ൫^^^^ǡ ^^^^ǡ ^^^^൯ ൌ ^ ^ή^ ή ^ ^ή^ ή ^ ^^ ^௬^ǡ^ ௗ^^ ^ ^௬^ǡక ^௬^ǡణ್ ^௬^ǡఋή ή ʹ ^^^^ ǡ Daraus 28115 WO PR/zol Keller Schneider Patent- 08. Februar 2024 und Markenanwälte AG Die vorgenannten Leistungsaufteilung durch Minimieren der Hamilton-Funktion vorgenommen. Für die Schätzung der Degradation auf der zweiten Ebene werden aber direkt die zyklenbasierten OpenSESAME-Modelle verwendet. (Die OpenSESAME-Modelle werden in der hier präsentierten Simulationsstudie ebenfalls verwendet, um die tatsächliche Alterung der Batterie zu berechnen.) Es ergibt sich also folgendes für die Zustandsaktualisierungsfunktion: ^ ^^^^^ ^^^^^ ൨ ൌ ^െ ^^^^ ^Ǥ Im Hinblick auf die ergibt sich aus dem Pontryaginschen Minimumprinzip für die Hamilton-Funktion folgendes: ^^^ή^ ൌ ^ ^ ^ െ ^ǡ wobei zugunsten Abhängigkeiten weggelassen wurden. Die Äquivalenzfaktoren ^క^^^ und ^ஏ^^^ werden als negative Werte der entsprechenden Co-Zustandsvariablen ^^^^ eingeführt. Es ergibt sich somit folgendes Minimierungsproblem: ^^^^^^ ^ ^^ǡ ^^^^ ൭ ^^ ൫ ^^^^ ǡ ^^ ǡ ^^^^ ൯ ^ క ^ ^ ή ^ ^ ^ ^^ ǡ ^ǡ ^ǡ^^ ^ ^ ஏ ή ^^ ^^ ǡ ^ǡ ^ ^ ǡ ^ǡ^^^ǡ wobei die wurde. Das Ergebnis entspricht der optimalen Leistungsaufteilung. 28115 WO PR/zol Keller Schneider Patent- 08. Februar 2024 und Markenanwälte AG Die Argumente ergeben sich aus den obenstehenden Gleichungen: - ^^൫ ^^^^ǡ ^^ǡ ^^^^൯ aus den Gleichungen (1), (4) und (6); - ^^^ ^^ǡ ^ǡ ^ǡ^^ aus Gleichung (3); - ^^ ^^ǡ ^ǡ ^^ǡ^ǡ^^ aus Gleichung (8). Zudem ist die Minimierung den Bedingungen gemäss den Gleichungen (2) und (5) unterworfen,^ ^^^,^ ^ und die obere Grenze^ഥ ^ für den Leistungsbezug aus dem Netz ergeben sich aus der Fahrmission und die Äquivalenzfaktoren ^క und ^ஏ werden durch die entsprechenden Regler gesetzt. Die Minimierung lässt sich auf einem handelsüblichen Personal Computer mit einer Intel Core i7-8565U Prozessoreinheit in ca. 20 ms lösen. Das beschriebene Verfahren kann deshalb ohne Weiteres zur regelmässigen Bestimmung des Power Splits, in der tiefsten Ebene 40.1 des erfindungsgemässen Verfahrens eingesetzt werden (Aktualisierungsrate im Bereich von 1 s). Wie oben beschrieben, hängt die gewählte Betriebsstrategie primär von der Abweichung des abgeschätzten Gesundheitszustandes der Antriebsbatterie von einem Sollzustand ab: Ist der Gesundheitszustand besser, wird eine Betriebsstrategie gewählt, die eine Minimierung der Gesamtenergie begünstigt; ist der Gesundheitszustand schlechter, wird eine Betriebsstrategie gewählt, die eine Maximierung der Lebensdauer der Antriebsbatterie begünstigt. Die Figuren 4A, 4B zeigen die resultierende Leistungsaufteilung bei einer Betriebsstrategie mit einer hohen Gewichtung eines geringen Gesamtenergieverbrauchs (Fig. 4A, Äquivalenzfaktor ^ஏ ൌ ͵Ǥʹ ή ^^^^) und bei einer Betriebsstrategie mit einer hohen Gewichtung einer hohen Batterielebensdauer (Fig. 4B, Äquivalenzfaktor ^ஏ ൌ ͵Ǥʹ ή ^^^ଷ). Dargestellt sind jeweils in Abhängigkeit der benötigten Leistung ^^^^ Achse, in kW) die Leistungswerte ^^ für den Energiebezug von der Antriebsbatterie bzw. die Energieeinspeicherung in die Antriebsbatterie (mittelgraue Punktwolke 91.1, 91.2), die Leistungswerte ^^ǡ^௨௧ für den Energiebezug von der Oberleitung (dunkelgraue Punktwolke 28115 WO PR/zol Keller Schneider Patent- 08. Februar 2024 und Markenanwälte AG 92.1, 92.2) und die Leistungswerte ^^^^ für die Dissipation im Bremswiderstand (hellgraue Punktwolke 93.1, 93.2), jeweils auf der vertikalen Achse, in kW. Die fein gestrichelten, horizontalen Linien stellen die maximale Leistung aus der primären Stromquelle ഥ ^^ bei 50 km/h dar, die grob gestrichelten Linien repräsentieren die angeforderte Leistung ^^^^. Aus den Darstellungen geht ohne Weiteres hervor, dass bei der energieorientierten Betriebsstrategie (Fig.4A) der Bremswiderstand nicht zum Einsatz gelangt, während er bei der batteriegesundheitsorientierten Betriebsstrategie (Fig. 4B) eingesetzt wird, um allzu hohe Ladeleistungen von mehr als ca.180 kW zu vermeiden. In der energieorientierten Betriebsstrategie (Fig. 4A) erfolgt der Energiebezug von der Oberleitung in einer gleichmässigen Art und Weise, mit Maximalleistungen, die deutlich geringer sind als diejenigen in der batteriegesundheitsorientierten Betriebsstrategie (Fig. 4B). Dies vermeidet Energieverluste aufgrund des deutlichen höheren Widerstands der Oberleitung verglichen mit dem Innenwiderstand der Antriebsbatterie. Sofern die Oberleitung in der batteriegesundheitsorientierten Betriebsstrategie genügend Leistung liefern kann, um den Bedarf abzudecken (hier bis ca. 130 kW), wird hier der Energiebedarf primär von der Oberleitung abgedeckt und die Antriebsbatterie primär herangezogen, wenn höhere Leistungen benötigt werden. Im dargestellten Beispiel führt die batteriegesundheitsorientierte Betriebsstrategie zu einer Reduktion der Batteriedegradation um 31.4% und zu einem erhöhten Gesamtenergie- verbrauch von 5.1%. Das erfindungsgemässe Betriebsverfahren wurde im Rahmen mehrerer Simulationen getestet. Eine der Simulationen basierte auf 16 verschiedenen Fahrmissionen auf vier verschiedenen Busrouten, deren relevante Charakteristika durch Messungen auf einem realen Fahrzeug ermittelt wurden. Die Routen wiesen unterschiedliche Verfügbarkeiten von elektrischer Energie aus Oberleitungen auf, zwischen ca. 50% und 100% der befahrenen Strecke. Die Routen zeichneten sich zudem durch unterschiedliche Höhendifferenzen und fahrbare Maximalgeschwindigkeiten aus. Die Auswahl der Fahrmissionen deckte zudem alle 28115 WO PR/zol Keller Schneider Patent- 08. Februar 2024 und Markenanwälte AG Jahreszeiten und damit verschiedene Nutzungen des HLK-Systems ab. Die Missionen waren durch Daten mit einer Zeitauflösung von 1 s definiert. Die Figur 5 zeigt die Ergebnisse einer Lebenszeit-Simulation, wobei die Ergebnisse des erfindungsgemässen Verfahrens mit denjenigen eines Verfahrens ohne regelmässige Rekalibration verglichen werden. Die Lebenszeit-Simulation basierte auf folgendem Szenario: - SOH-Messungen werden jeweils nach 180 Missionen, also nach ca. 6 Monaten, durchgeführt. - Die SOH-Messungen werden mit gaussverteiltem Rauschen (Mittelwert 0, Standardabweichung ^ ൌ ^Ǥ^^^) überlagert. - Der Ziel-Gesundheitszustand bei 1.2 Mio. Fahrkilometern beträgt 80%. - In einer ersten Betriebsphase wird der simulierte Trolleybus auf drei Routen eingesetzt, mit einer Netzabdeckung von 90-100%. Nach ca.0.3 Mio.km wird der Bus für 0.1 Mio. km auf einer Route mit einer Netzabdeckung von nur ca.50% eingesetzt. Anschliessend wird wieder die vorherige Routenauswahl genutzt. Dargestellt in der Figur 5 sind nun die Ergebnisse einer Simulation mit aktiver Rekalibration gemäss der Erfindung und im Vergleich dazu die Ergebnisse einer Simulation ohne regelmässige Rekalibration. Die drei Darstellungen (a) – (c) zeigen den Verlauf verschiedener Parameter als Funktion der Fahrdistanz d (in Mio. km). In der obersten Darstellung (a) ist der Wert der Batteriegesundheit (SOH) ^ dargestellt. Die Kreise entsprechen den periodischen SOH-Messungen 81. Der Verlauf 82 (durchgezogene Linie) zeigt den effektiven Verlauf der Batteriegesundheit bei aktiver Rekalibration. Es ist zu beachten, dass dieser Wert bei der realen Anwendung des erfindungsgemässen Betriebsverfahrens nur zu den Zeitpunkten der SOH-Messungen 81 effektiv bekannt ist. Zwischen diesen Zeitpunkten erfolgt der Betrieb gestützt auf eine Abschätzung 83 (gestrichelte Linie). Der Referenzverlauf 84 (gepunktete Linie) wird bei jeder SOH-Messung aktualisiert. Wie aus der Figur 5 (a) gut erkennbar sind, liegen all diese Verläufe nahe beisammen und bei der Soll-Lebensdauer der Antriebsbatterie 28115 WO PR/zol Keller Schneider Patent- 08. Februar 2024 und Markenanwälte AG von 1.2 Mio. km weist die Antriebsbatterie einen Gesundheitszustand von 80.3% auf, sehr nahe der Vorgabe von 80%. Ohne Rekalibration wird die Batteriegesundheit im dargestellten Fall permanent unterschätzt, weil die Degradation überschätzt wird. Dies deshalb, weil dann die Degradation gemäss der Approximation (7) abgeschätzt wird, die keine von der Entladungstiefe (DOD) abhängigen Effekte berücksichtigt. Ausserdem wird der einflussreichste Skalierungsfaktor ^^௬^ǡ^ durch eine stückweise lineare Funktion für positive und negative Raten von C angenähert. Es resultiert ein tatsächlicher (im realen Fall unbekannter) Verlauf 86 (durchgezogene Linie) und die Batteriegesundheit bei 1.2 Mio. Fahrkilometern beträgt über 85%. Analog dazu war die benötigte Gesamtenergie um 8.8% höher als im Rahmen des erfindungsgemässen Betriebsverfahrens. Die Abschätzung 87 (gestrichelte Linie) und der Referenzverlauf 88 (gepunktete Linie) verlaufen in diesem Fall deutlich tiefer als im Fall mit Rekalibration, vermögen aber die Abschätzungsfehler, die sich während der Simulation laufend aufaddieren, nicht zu kompensieren und die Differenz zum tatsächlichen SOH vergrössert sich laufend. In der untersten Darstellung (c) der Figur 5 sind der Verlauf 101 des Parameters ^ mit Rekalibration und der Verlauf 102 des Parameters ^ ohne Rekalibration dargestellt. Es zeigt sich, dass er sich bei Werten von 0.6-0.8 einpendelt und die abgeschätzte Degradation entsprechend nach unten korrigiert. Demgegenüber verbleibt bei einer Simulation ohne Rekalibration der Parameter ^ (trivialerweise) auf einem Wert von 1. In der mittleren Darstellung (b) der Figur 5 sind die Verläufe des Äquivalenzfaktors ^ஏ für die Batteriegesundheit (in J) mit Rekalibration (Verlauf 111) und ohne Rekalibration (Verlauf 112) dargestellt. Aufgrund der Korrektur der überschätzten Batteriedegradation können im ersten Fall deutlich tiefere Werte des Äquivalenzfaktors für die Batteriegesundheit gewählt werden als im Fall ohne Korrektur. Im zweiten Fall wird der Schonung der Batterie durchgehend ein grosses Gewicht zugemessen, im belastenden Betriebsintervall zwischen 0.3 und 0.4 Mio. km kann die gesteigerte Batteriealterung innerhalb des Intervalls nicht vollständig kompensiert werden, die Kompensation erfolgt aber im Modell mit Rekalibration 28115 WO PR/zol Keller Schneider Patent- 08. Februar 2024 und Markenanwälte AG zuverlässig nach der Rückkehr zur vorherigen Routenauswahl. Dies zeigt, dass beim Einbezug einer Flotte mit mehreren erfindungsgemäss betriebenen Fahrzeugen die mit dem Betrieb auf unterschiedlichen Routen einhergehenen unterschiedlichen Belastungen durch eine gezielte Routenallokation der Fahrzeuge langfristig ausgeglichen werden kann. Weitere Simulationen haben gezeigt, dass das erfindungsgemässe Verfahren aufgrund der regelmässigen Bestimmungen des effektiven Gesundheitszustands der Antriebsbatterie, der Rekalibration der Degradationsabschätzungen und der Neuberechnung der Referenzkurven auch weitere Einflüsse zuverlässig berücksichtigt, z. B. Fehlabschätzungen der kalendarischen Degradation oder einen plötzlichen Abfall des Gesundheitszustands, z. B. aufgrund längerer Standzeiten oder einem unsachgemässen Umgang mit der Batterie. Die Erfindung ist nicht auf das dargestellte Ausführungsbeispiel beschränkt. So lässt sich das Verfahren mit weiteren Regelparametern, z. B. bezüglich des Aufladens im stationären Zustand (z. B. im Depot zwischen Fahrmissionen) und/oder die Regelung des HLK-Systems oder weiterer Komponenten erweitern. Das Verfahren ist zudem nicht nur auf Trolleybusse anwendbar, sondern auch z. B. auf Hybridfahrzeuge oder reine Elektrofahrzeuge mit stationären Ladevorgängen. Zusammenfassend ist festzustellen, dass die Erfindung ein Verfahren zur Optimierung der Lebensdauer einer Antriebsbatterie eines Fahrzeugs schafft, welches das Erreichen einer vorgegebenen Lebensdauer der Antriebsbatterie mit minimierten nachteiligen Effekten auf den Gesamtenergieverbrauch und/oder den Nutzerkomfort sicherstellt. 28115 WO PR/zol Keller Schneider Patent- 08. Februar 2024 und Markenanwälte AG

Claims

Patentansprüche 1.^ Verfahren zur Optimierung der Lebensdauer einer Antriebsbatterie eines Fahrzeugs, umfassend folgende Schritte: a) Erheben eines effektiven Gesundheitszustandes der Antriebsbatterie mit einer ersten Periodizität; b) Ermitteln eines abgeschätzten Gesundheitszustands der Antriebsbatterie mit einer zweiten Periodizität, ausgehend von einem zuletzt erhobenen effektiven Gesundheitszustand, unter Berücksichtigung von Nutzungsdaten des Fahrzeugs seit einer letzten Ermittlung des abgeschätzten Gesundheitszustands, durch Anwendung eines Alterungsmodells für die Antriebsbatterie; c) Betreiben des Fahrzeugs anhand des abgeschätzten Gesundheitszustands und eines aktuellen Antriebsenergiebedarfs, wobei mindestens ein batteriebelastungsrelevanter Regelparameter mit mindestens einer dritten Periodizität neu bestimmt wird; wobei das Alterungsmodell für die Antriebsbatterie nach Erhebung des effektiven Gesundheitszustands kalibriert wird. 2.^ Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Regelparameter anhand einer Abweichung des abgeschätzten Gesundheitszustands von einem Referenzverlauf bestimmt wird. 3.^ Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Referenzverlauf derart bestimmt wird, dass bei einer vorgegebenen Laufleistung die Antriebsbatterie einen vorgegebenen Gesundheitszustand aufweist. 4.^ Verfahren nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Referenzverlauf nach Erhebung des effektiven Gesundheitszustands neu berechnet wird. 28115 WO PR/zol Keller Schneider Patent- 08. Februar 2024 und Markenanwälte AG 5.^ Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die zur Ermittlung des abgeschätzten Gesundheitszustands berücksichtigten Nutzungsdaten einen Verlauf eines Batterie-Ladezustands seit der letzten Ermittlung umfassen. 6.^ Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass zum Kalibrieren des Alterungsmodells der abgeschätzte Gesundheitszustand der Antriebsbatterie zum Zeitpunkt der Erhebung des effektiven Gesundheitszustands mit dem erhobenen effektiven Gesundheitszustand verglichen wird. 7.^ Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass zur Bestimmung des Regelparameters eine Optimierung im Hinblick auf eine Maximierung einer ersten Zielgrösse entsprechend einer Lebensdauer der Antriebsbatterie vorgenommen wird. 8.^ Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass im Hinblick auf die Maximierung der ersten Zielgrösse ein Einfluss von Betriebsparametern auf den Gesundheitszustand der Antriebsbatterie anhand der Nutzungsdaten des Fahrzeugs und des erhobenen effektiven Gesundheitszustands bestimmt wird. 9.^ Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass zur Bestimmung des Regelparameters eine Optimierung im Hinblick auf eine Minimierung einer zweiten Zielgrösse entsprechend einem Energieverbrauch des Fahrzeugs vorgenommen wird. 10.^Verfahren nach den Ansprüchen 2, 7 oder 8, und 9, dadurch gekennzeichnet, dass in Abhängigkeit der Abweichung des abgeschätzten Gesundheitszustands vom Referenzverlauf eine Gewichtung der ersten und der zweiten Zielgrösse in der Optimierung angepasst wird. 11.^Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10, wobei eine erste Periode der ersten Periodizität länger ist als eine zweite Periode der zweiten Periodizität und wobei die 28115 WO PR/zol Keller Schneider Patent- 08. Februar 2024 und Markenanwälte AG zweite Periode länger ist als die dritte Periode der dritten Periodizität und wobei insbesondere - die erste Periode 14 Tage bis 400 Tage beträgt, - die zweite Periode 1 Stunde bis 24 Stunden beträgt, und/oder - die dritte Periode 0.1 bis 10 s beträgt. 12.^Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass es sich beim Fahrzeug um ein batterieelektrisches Fahrzeug handelt. 13.^Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass das Fahrzeug einen Stromabnehmer umfasst, um während eines Fahrbetriebs elektrische Energie von einer Oberleitung aufzunehmen. 14.^Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass das Fahrzeug in einem Linienbetrieb eingesetzt ist und prognostizierte Fahrdaten einer befahrenen oder zu befahrender Linien bei der Bestimmung des Regelparameters berücksichtigt werden. 15.^Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass der Regelparameter einen oder mehrere der folgenden Parameter umfasst: a) einen Ladezustand; b) eine Ladeleistung; c) eine Bezugsleistung aus der Antriebsbatterie; d) eine maximale Beschleunigung des Fahrzeugs; e) einen maximalen Rekuperationsstrom des Fahrzeugs; f) eine Verbrauchsleistung für einen Bremswiderstand; g) einen Betriebsparameter eines Heizungs-, Lüftungs- und/oder Klimatisierungssystems des Fahrzeugs; 28115 WO PR/zol Keller Schneider Patent- 08. Februar 2024 und Markenanwälte AG h) einen Betriebsparameter einer Innenbeleuchtung und/oder eines Innenraum- Informationssystems und/oder sonstiger Nebenverbraucher des Fahrzeugs; i) einen Betriebsparameter eines Wärmemanagementsystems für die Antriebsbatterie. 16.^Anordnung zum Betreiben eines elektrisch betriebenen Fahrzeugs, umfassend a) das elektrisch betriebene Fahrzeug mit einer Antriebsbatterie zum Antreiben mindestens eines Antriebsaggregats des Fahrzeugs; und b) eine Messeinrichtung zum Erheben eines effektiven Gesundheitszustandes der Antriebsbatterie des Fahrzeugs; wobei das Fahrzeug folgendes umfasst: c) eine Verarbeitungseinrichtung zum Ermitteln eines abgeschätzten Gesundheitszustands der Antriebsbatterie; d) eine Kalibrationseinrichtung; e) eine Fahrzeugsteuerung zum Betreiben des Fahrzeugs; wobei - die Verarbeitungseinrichtung dazu konfiguriert ist, den zuletzt erhobenen effektiven Gesundheitszustand von der Messeinrichtung zu empfangen, Nutzungsdaten des Fahrzeugs von der Fahrzeugsteuerung zu empfangen und den abgeschätzten Gesundheitszustand ausgehend vom effektiven Gesundheitszustand und unter Berücksichtigung der Nutzungsdaten seit einer letzten Ermittlung des abgeschätzten Gesundheitszustands, durch Anwendung eines Alterungsmodells für die Antriebsbatterie zu ermitteln; - die Kalibrationseinrichtung dazu konfiguriert ist, das Alterungsmodell anhand des von der Einrichtung empfangenen erhobenen effektiven Gesundheitszustandes zu kalibrieren; und 28115 WO PR/zol Keller Schneider Patent- 08. Februar 2024 und Markenanwälte AG - die Fahrzeugsteuerung dazu konfiguriert ist, mindestens einen batteriebelastungsrelevanten Regelparameter anhand des abgeschätzten Gesundheitszustands und eines aktuellen Antriebsenergiebedarfs zu bestimmen. 28115 WO PR/zol Keller Schneider Patent- 08. Februar 2024 und Markenanwälte AG
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