WO2008034752A2 - Verfahren zur bestimmung eines betriebszustands eines energiespeichers - Google Patents

Verfahren zur bestimmung eines betriebszustands eines energiespeichers Download PDF

Info

Publication number
WO2008034752A2
WO2008034752A2 PCT/EP2007/059619 EP2007059619W WO2008034752A2 WO 2008034752 A2 WO2008034752 A2 WO 2008034752A2 EP 2007059619 W EP2007059619 W EP 2007059619W WO 2008034752 A2 WO2008034752 A2 WO 2008034752A2
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
discharge
vehicle
energy storage
operating state
energy
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.)
Ceased
Application number
PCT/EP2007/059619
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
WO2008034752A3 (de
Inventor
Hans-Michael Graf
Alexander Hahn
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.)
Aumovio Germany GmbH
Original Assignee
Continental Automotive Technologies GmbH
Aumovio Germany GmbH
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 Continental Automotive Technologies GmbH, Aumovio Germany GmbH filed Critical Continental Automotive Technologies GmbH
Publication of WO2008034752A2 publication Critical patent/WO2008034752A2/de
Publication of WO2008034752A3 publication Critical patent/WO2008034752A3/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Ceased legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
    • G01R31/36—Arrangements for testing, measuring or monitoring the electrical condition of accumulators or electric batteries, e.g. capacity or state of charge [SoC]
    • G01R31/385—Arrangements for measuring battery or accumulator variables
    • G01R31/386—Arrangements for measuring battery or accumulator variables using test-loads
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—ELECTRIC POWER NETWORKS; CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00—Circuit arrangements for charging or discharging batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J7/40—Circuit arrangements for charging or discharging batteries or for supplying loads from batteries characterised by the exchange of charge or discharge related data
    • H02J7/443—Circuit arrangements for charging or discharging batteries or for supplying loads from batteries characterised by the exchange of charge or discharge related data using passive battery identification means, e.g. resistors or capacitors
    • H02J7/445—Circuit arrangements for charging or discharging batteries or for supplying loads from batteries characterised by the exchange of charge or discharge related data using passive battery identification means, e.g. resistors or capacitors in response to measured battery parameters, e.g. voltage, current or temperature profile
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—ELECTRIC POWER NETWORKS; CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00—Circuit arrangements for charging or discharging batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J7/485—Circuit arrangements for charging or discharging batteries or for supplying loads from batteries with provisions for charging different types of batteries
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
    • G01R31/005—Testing of electric installations on transport means
    • G01R31/006—Testing of electric installations on transport means on road vehicles, e.g. automobiles or trucks
    • G01R31/007—Testing of electric installations on transport means on road vehicles, e.g. automobiles or trucks using microprocessors or computers
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
    • G01R31/36—Arrangements for testing, measuring or monitoring the electrical condition of accumulators or electric batteries, e.g. capacity or state of charge [SoC]
    • G01R31/3644—Constructional arrangements
    • G01R31/3648—Constructional arrangements comprising digital calculation means, e.g. for performing an algorithm
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
    • G01R31/36—Arrangements for testing, measuring or monitoring the electrical condition of accumulators or electric batteries, e.g. capacity or state of charge [SoC]
    • G01R31/374—Arrangements for testing, measuring or monitoring the electrical condition of accumulators or electric batteries, e.g. capacity or state of charge [SoC] with means for correcting the measurement for temperature or ageing
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
    • G01R31/36—Arrangements for testing, measuring or monitoring the electrical condition of accumulators or electric batteries, e.g. capacity or state of charge [SoC]
    • G01R31/385—Arrangements for measuring battery or accumulator variables
    • G01R31/387—Determining ampere-hour charge capacity or SoC

Definitions

  • the invention relates to a method for determining the operating state of an electrical energy store in a vehicle.
  • electrical energy storage Bertspielswei ⁇ se a lead-acid battery, colloquially referred to as a motor vehicle battery, understood.
  • the measurement reading and evaluation serves inter alia a determination of the current and the future, i. predicted, state of charge and a diagnosis of errors.
  • the operating state of the energy store is in particular its state of charge (state of charge) and / or its "state of health” (state of health) understood.
  • the object of the invention is to provide an at least improved method and a device for determining the operating state of an energy store in a vehicle after a voltage-free time phase.
  • the object is achieved by a method having the features of patent claim 1.
  • the object is further achieved by a control device having the features of patent claim 8 and by a vehicle having the features of patent claim 9.
  • a method for determining an operating state for an energy store of a vehicle in which a voltage-free time phase is registered. After a detected dead time phase occurs after entering a movement of the vehicle - i. After a charging phase, that is to say charging of the energy store by a generator installed in the vehicle, following a run, a discharge of the energy store is performed with the taking of measured values.
  • a significant advantage of the method according to the invention is the fact that a discharge only after the parking of the vehicle, that is, after a movement of the vehicle takes place. It is not essential to the invention, that the vehicle is actually moved, it is essential We ⁇ sentlichen that the discharge is carried out only after a charging phase. This measure ensures advantageous in ⁇ manner that a necessary discharge at least until after a charge phase - during operation of the motor vehicle - and thus at least not a first commissioning of the internal combustion engine endangered.
  • a further significant advantage of the method according to the invention is that it uses the tail for the electrical discharge of the energy store.
  • This caster is understood to mean a continued operation of electrical consumers in the motor vehicle after stopping the internal combustion engine or after the motor vehicle has been switched off. This operation of electrical consumers, such. As fans, control devices (eg, engine control, transmission control, vehicle suspension control and damping control), extends over several minutes after stopping the motor vehicle.
  • the method according to the invention makes use of a consumption of electrical energy for a defined discharge of the energy store in the case of simultaneous recording of measured values, such as, for example, energy.
  • a so-called “resting phase” is provided with a lower or no load of the energy store after completion of the discharge, in which the removal of measured values, in particular a rest voltage is continued.
  • the discharge resting phase an accurate determination of the state of charge is possible.
  • a further advantageous embodiment of the invention provides for a query of the vehicle operator, whether a discharge should be performed.
  • the vehicle operator is thus given the opportunity to cancel the discharge ⁇ process in an advantageous manner.
  • Such aborting by the vehicle operator would prove advantageous, for example, if the vehicle operator were aware of such a low one Charge state of the energy storage is that a later on ⁇ let the engine is no longer possible he seems ⁇ .
  • the measured values obtained during the discharge relate in particular to a discharge current intensity and / or an electrical voltage tapped between the poles of the energy store, e.g. Standby voltage or discharge voltage. Both the measured values and their time course are recorded.
  • the single FIGURE shows a schematic flow diagram, which includes a discharge of an energy storage in a vehicle.
  • the energy storage of the vehicle is for example a lead-acid battery, which is monitored by a control unit.
  • a control device is ver ⁇ responsible among other things for a Ü monitoring an operating state of the energy storage. Components of this operating condition are at ⁇ play, the energy content or SOC (state of charge), performance or SOF (State of Function) and battery-riealter or SOH (State of Health).
  • the control unit uses, for example, a model of the energy storage unit used in the vehicle, by means of which ak ⁇ tual and recorded measurements - also called Messwerthis- torie - a particular operating state may be assigned.
  • a continuous determination of the Radioactive-to-rie ⁇ article and a provision of an optimal charging voltage by a likewise present in the vehicle generator warranty provide a consistently optimal operating state of the energy storage.
  • a de-energized phase for example as a result of a Wech ⁇ sels of energy storage
  • the first to ⁇ stand 1 can, moreover, also during the movement of the vehicle or at a point in time lying in front set, for example, by a failure.
  • Reasons for this are, for example, a failure of a controller or the
  • a dead phase thus means that a mapping of the in-vehicle energy storage device to the measuring ⁇ history can no longer be guaranteed.
  • the method of the invention provides an active Entla ⁇ dung after a previous movement of the vehicle correspondingly to the second state 2 before.
  • the state 2 is characterized by an operation of the electrical system with increased voltage.
  • a subsequent third state 3 is assumed to stop the vehicle. This is similar to conventional vehicles forth ⁇ a stopping of the engine, so a to a first starting and a first drive 2 is beaten third state.
  • a fourth decision step 4 it is determined on the basis of stored information whether, as a result of the voltage-free phase which has taken place, measured values ascertained hitherto for re-learning the operating state can be used. If this is the case, according to a decision branch "yes”, which leads to the right in the drawing and is not provided with a reference character, then the procedure is ended at this point.
  • the measured values - that is, the battery load recorded within a driving profile - are sufficient in this case to assign the current operating state of the energy store to the model of the energy store.
  • the said decision branch »yes« leads to a conventional behavior of the vehicle.
  • the decision step 4 results in the following fifth state. 5
  • the vehicle is stopped or kill ⁇ presents.
  • a sixth decision step 6 an operator feedback question occurs in which the vehicle operator can be warned before the discharge is activated. The vehicle operator is given the opportunity to cancel the following discharge.
  • a message or warning to the vehicle operator is provided if the type of energy storage used is not recognized.
  • step 7 an overrun of the driving ⁇ schws is initiated.
  • step 8 occurring at the same time, before or on it, the discharging of the energy store takes place.
  • This discharge or active discharge consists in a preferred embodiment of a current discharge of about 10 to 25 amps (A) with an assumed battery capacity of 100 ampere hours (Ah) for a period of about 5 to 10 minutes.
  • the discharge current intensity is preferably kept constant.
  • Konstantstromentladung while consumers of the wake are used, for example Lüf ⁇ ter, controllers, etc.
  • the discharge amount is at least 1% of the Batteriekapa ⁇ capacity.
  • the discharge current during the constant current discharge is set so that it ideally varies by less than 10% around the mean.
  • the discharge of the time course of measured values such as the electrical voltage between the poles of the energy storage and the height of the discharge current is recorded and stored in a suitable manner.
  • a ninth state 9 in which a lower or no load of the energy storage is provided.
  • the ninth state 9 is therefore also referred to as rest phase.
  • a low load corresponds to a discharge current of typically less than 200 mA.
  • the rest ⁇ phase has a duration of at least 5 to about 20 minutes.
  • the tapped in the resting phase voltage corresponds to the above-mentioned rest voltage.
  • the readings in the eighth and ninth phase 8.9 enable quick and accurate detection operation ⁇ state, in particular charge state if the measured values in ⁇ to stand 4 were unsuitable to do so.
  • An advantage of this method is that an active discharge is not caused after each stop of the vehicle, but only after a de-energized phase.
  • the de-energized phase is registered and stored by a control unit or battery monitor .
  • a reset of the corresponding control unit is also evaluated as a voltage-free phase.
  • Another advantage is to avoid excessive battery discharge, since an active discharge takes place only after the first time the vehicle is parked.
  • the optional user consultation ensures zuslegili ⁇ che safety by a possible intervention by the vehicle operator, who can stop an additional active discharge, for example, in the knowledge of a very low state of charge.
  • Such user query can be omitted, among other reasons from practi ⁇ reasons because they exceed any technical expertise of the vehicle operator could ⁇ te.
  • the time of discharge advantageously ensures a starting capability, which is limited only after the first successful start by an active discharge.
  • the discharge to be set differs from the usual caster in terms of discharge amount and constancy of Entla ⁇ tion current, but is advantageously integrated into the caster.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)
  • Secondary Cells (AREA)
  • Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)
  • Control Of Vehicle Engines Or Engines For Specific Uses (AREA)

Abstract

Das erfindungsgemäße Verfahren zur Bestimmung eines Betriebszustands eines Energiespeichers sieht eine Registrierung einer spannungslosen Zeitphase vor, welche sich beispielsweise durch einen Wechsel des Energiespeichers ergibt. Nach Eintreten in einen einer Bewegung des Fahrzeugs folgenden Nachlauf erfolgt eine Durchführung einer Entladung des Energiespeichers mit Entnahme von Messwerten.

Description

Beschreibung
Verfahren zur Bestimmung eines Betriebszustands eines Energiespeichers
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Bestimmung des Betriebszustands eines elektrischen Energiespeichers in einem Fahrzeug. Als elektrischer Energiespeicher wird beispielswei¬ se ein Bleiakkumulator, umgangssprachlich auch als Kfz- Batterie bezeichnet, verstanden.
In modernen Fahrzeugen, beispielsweise Kraftfahrzeuge wie Personenkraftwagen, Lastkraftwagen oder auch in wasser- oder luftbetriebenen Fortbewegungsmitteln, ist der Einsatz eines elektrischen Energiespeichers zur Versorgung des Fahrzeugs mit elektrischem Strom bekannt.
In zeitgemäßen Fahrzeugen ist kontinuierlich oder auch in bestimmten zeitlichen Abständen vorgesehen, Messwerte am elekt- rischen Energiespeicher zu entnehmen und diese auszuwerten. Dabei ist üblicherweise auch eine Speicherung der Messwerte vorgesehen. Die Messwertentnahme und -auswertung dient unter anderem einer Bestimmung des aktuellen und des künftigen, d.h. vorhergesagten, Ladezustands sowie einer Diagnose von Fehlern.
Bei einem Austausch des Energiespeichers in einem Fahrzeug ergibt sich das Problem, dass für den getauschten Energiespeicher keine Messwerthistorie und somit keine Information über den Betriebszustand des neu eingesetzten Energiespei¬ chers vorliegt. Als Betriebszustand des Energiespeichers wird insbesondere dessen Ladezustand (State of Charge) und/oder dessen »Gesundheitszustand« (State of Health) verstanden.
Ein ähnliches Problem ergibt sich auch bei einem Austausch oder einem Zurücksetzen der für die Aufnahme und Auswertung der Messwerte zuständigen Steuereinheit. Im Folgenden wird auf den beschriebenen Austausch des Energiespeichers als auch der für die Aufnahme und Auswertung der Messwerte zuständigen Steuereinheit sowie einem Zurücksetzen derselben mit dem begriff »spannungslose Zeitphase« Bezug ge- nommen. Der Begriff »spannungslos« bedeutet ein Ausbleiben der elektrischen Spannung des Energiespeichers.
Aufgabe der Erfindung ist es, ein zumindest verbessertes Ver¬ fahren und eine Vorrichtung zur Bestimmung des Betriebszu- Stands eines Energiespeichers in einem Fahrzeug nach einer spannungslosen Zeitphase anzugeben.
Die Aufgabe wird durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst. Die Aufgabe wird weiterhin durch eine Steuereinrichtung mit den Merkmalen des Patentanspruchs 8 sowie durch ein Fahrzeug mit den Merkmalen des Patentanspruchs 9 gelöst.
Erfindungsgemäß ist ein Verfahren zur Bestimmung eines Be- triebszustandes für einen Energiespeicher eines Fahrzeuges vorgesehen, bei dem eine spannungslose Zeitphase registriert wird. Nach einer erkannten spannungslosen Zeitphase erfolgt nach Eintreten in einen einer Bewegung des Fahrzeugs - d.h. nach einer Ladephase, also einem Aufladen des Energiespei- chers durch einen im Fahrzeug installierten Generator - folgenden Nachlaufs eine Durchführung einer Entladung des Energiespeichers mit einer Entnahme von Messwerten.
Ein wesentlicher Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens ist darin zu sehen, dass eine Entladung erst nach dem Abstellen des Fahrzeugs, das heißt nach einer Bewegung des Fahrzeugs, erfolgt. Es ist dabei nicht erfindungswesentlich, dass das Fahrzeug tatsächlich bewegt wird, notwendig ist dabei im We¬ sentlichen, dass die Entladung erst nach einer Ladephase durchgeführt wird. Diese Maßnahme gewährleistet in vorteil¬ hafter Weise, dass eine notwendige Entladung zumindest erst nach einer Ladephase - während des Betriebs des Kraftfahr- zeugs - erfolgt und somit zumindest nicht eine erstmalige Inbetriebnahme des Verbrennungsmotors gefährdet.
Ein weiterer wesentlicher Vorteil des erfindungsgemäßen Ver- fahrens besteht darin, für die elektrische Entladung des E- nergiespeichers den Nachlauf zu nutzen. Unter diesem Nachlauf wird ein nach dem Stoppen des Verbrennungsmotors bzw. ein nach dem Abstellen des Kraftfahrzeugs stattfindender fortgesetzter Betrieb von elektrischen Verbrauchern im Kraftfahr- zeug verstanden. Dieser Betrieb von elektrischen Verbrauchern, wie z. B. Lüfter, Steuergeräte (z.B. Motorsteuerung, Getriebesteuerung, Fahrzeugaufhängungssteuerung und Dämpfungssteuerung) , erstreckt sich zeitlich über mehrere Minuten nach Abstellen des Kraftfahrzeugs. Das erfindungsgemäße Ver- fahren nutzt einen Konsum an elektrischer Energie für eine definierte Entladung des Energiespeichers bei einer gleich¬ zeitigen Aufnahme von Messwerten wie z. B. Entladungsstromstärke und der an den Polen des Energiespeichers während der Entladung anliegende Spannung.
Weitere Vorteile und Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist nach Beendigung der Entladung eine so genannten »Ruhephase« mit einer geringeren oder auch keiner Belastung des Energiespeichers vorgesehen, bei der die Entnahme von Messwerten, insbesondere einer Ruhespannung, fortgesetzt wird. In dieser sich der Entladung anschließenden Ruhephase ist eine genaue Bestimmung des Ladezustandes ermöglicht.
Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung sieht eine Abfrage des Fahrzeugbedieners vor, ob eine Entladung durchgeführt werden soll. Dem Fahrzeugbediener wird damit in vorteilhafter Weise die Möglichkeit gegeben, den Entladungs¬ vorgang abzubrechen. Ein solcher Abbruch durch den Fahrzeug- bediener würde sich beispielsweise als vorteilhaft erweisen, wenn der Fahrzeugbediener in Kenntnis eines derart niedrigen Ladezustandes des Energiespeichers ist, dass ein späteres An¬ lassen des Verbrennungsmotors ihm nicht mehr möglich er¬ scheint .
Die während der Entladung gewonnen Messwerte betreffen insbesondere eine Entladungsstromstärke und/oder eine zwischen den Polen des Energiespeichers abgegriffene elektrische Spannung, z.B. Ruhespannung oder Entladungsspannung. Dabei werden sowohl die Messwerte als auch deren zeitlicher Verlauf aufge- zeichnet.
Ein Ausführungsbeispiel mit weiteren Vorteilen und Ausgestal¬ tungen der Erfindung wird im Folgenden anhand der Zeichnung näher erläutert. Es versteht sich, dass die dargestellte Aus- führung der Erfindung lediglich beispielhafter Natur ist und eine detaillierte Darstellung nicht als einschränkend zu ver¬ stehen ist.
Die einzige FIG zeigt ein schematisches Ablaufdiagramm, wel- ches eine Entladung eines Energiespeichers in einem Fahrzeug beinhaltet .
Der Energiespeicher des Fahrzeugs ist beispielsweise eine Blei-Säure-Batterie, welche durch ein Steuergerät überwacht wird. Ein solches Steuergerät ist unter anderem für eine Ü- berwachung eines Betriebszustandes des Energiespeichers ver¬ antwortlich. Bestandteile dieses Betriebszustandes sind bei¬ spielsweise der Energieinhalt bzw. SOC (State of Charge), Leistungsfähigkeit bzw. SOF (State of Function) sowie Batte- riealter bzw. SOH (State of Health) .
Das Steuergerät verwendet beispielsweise ein Modell des im Fahrzeug eingesetzten Energiespeichers, mit Hilfe dessen ak¬ tuellen sowie aufgezeichneten Messwerten - auch Messwerthis- torie genannt - ein bestimmter Betriebszustand zugeordnet werden kann. Eine kontinuierliche Bestimmung des Betriebszu¬ standes und eine Regelung einer optimalen Ladespannung durch einen gleichfalls im Fahrzeug vorhandenen Generator gewähr- leisten einen gleich bleibend optimalen Betriebszustand des Energiespeichers .
In einem ersten Zustand 1 wird nun davon ausgegangen, dass eine spannungslose Phase, beispielsweise in Folge eines Wech¬ sels des Energiespeichers, stattgefunden hat. Der erste Zu¬ stand 1 kann sich im Übrigen auch während der Bewegung des Fahrzeugs oder auch zu einem davor liegenden Zeitpunkt einstellen, beispielsweise durch einen Ausfall. Gründe hierfür sind beispielsweise ein Ausfall eines Steuergeräts bzw. der
Bordelektronik, eine Spannungsunterschreitung im Bordnetz infolge eines zu hohen Laststroms oder auch Kontaktprobleme zwischen dem Steuergerät zur Aufnahme der Messdaten und dem Bordnetz .
Eine spannungslose Phase bedeutet also, dass eine Zuordnung des im Fahrzeug eingebauten Energiespeichers mit der Mess¬ werthistorie nicht mehr gewährleistet werden kann.
Durch eine aktive Entladung des Energiespeichers können Mess¬ werte aufgenommen werden, welche eine Bestimmung des aktuellen Betriebszustandes der Batterie ermöglichen. Durch diese aktive Entladung der Batterie wird allerdings der Ladezustand des Energiespeichers gefährdet und kann im schlimmsten Fall dazu führen, dass das Fahrzeug nach dieser aktiven Entladung nicht mehr startfähig ist.
Das erfindungsgemäße Verfahren sieht daher eine aktive Entla¬ dung erst nach einer vorherigen Bewegung des Fahrzeugs ent- sprechend dem zweiten Zustand 2 vor. Der Zustand 2 zeichnet sich durch einen Betrieb des Bordnetzes bei erhöhter Spannung aus .
Zu einem darauf folgenden dritten Zustand 3 wird von einem Abstellen des Fahrzeugs ausgegangen. Dies entspricht in her¬ kömmlichen Fahrzeugen einem Abstellen des Verbrennungsmotors, also ein nach einem ersten Start und einer ersten Fahrt 2 eingetretener dritter Zustand 3. In einem vierten Entscheidungsschritt 4 wird anhand von ge¬ speicherten Informationen bestimmt, ob in Folge der stattgefundenen spannungslosen Phase bislang ermittelte Messwerte zum Wiedererlernen des Betriebszustands heranziehbar sind. Ist dies - gemäß eines in der Zeichnung nach rechts führenden, nicht mit einem Bezugszeichen versehenen Entscheidungszweiges »Ja« - der Fall, ist das Verfahren an dieser Stelle beendet. Die Messwerte - also die innerhalb eines Fahrpro- fils aufgenommene Batteriebelastung - reichen in diesem Fall aus, um den aktuellen Betriebzustand des Energiespeichers dem Modell des Energiespeichers zuzuordnen. Der genannte Ent¬ scheidungszweig »Ja« führt zu einem herkömmlichen Verhalten des Fahrzeugs.
Konnten die vorhandenen Messwerte gemäß dem Entscheidungs¬ zweig n »Nein« nicht zu einem Wiedererlernen - d.h. Zuordnung des aktuellen Betriebzustand zum Modell des Energiespei¬ chers - herangezogen werden, führt der Entscheidungsschritt 4 in den folgenden fünften Zustand 5.
Im fünften Zustand 5 wird das Fahrzeug gestoppt bzw. abge¬ stellt. Zeitgleich zu einem Abstellen des Fahrzeugs erfolgt in einem sechsten Entscheidungsschritt 6 eine Bedienerrück- frage, bei der der Fahrzeugbediener vor Aktivierung der Entladung gewarnt werden kann. Dem Fahrzeugbediener wird dabei die Möglichkeit gegeben, die folgende Entladung abzubrechen. Alternativ oder zusätzlich ist bei diesem Entscheidungsschritt auch eine Meldung oder Warnung an den Fahrzeugbedie- ner vorgesehen, falls der Typ des eingesetzten Energiespeichers nicht erkannt wird.
Im sechsten Entscheidungsschritt 6 »Abbruch durch den Fahrzeugbediener? « wird ein möglicher Abbruch durch den Fahr- zeugbediener dargestellt. In einem Entscheidungszweig n hat der Fahrzeugbediener den folgenden Entladungsvorgang nicht abgebrochen, so dass das Verfahren in den folgenden siebten Verfahrensschritt 7 wechselt. In einem in der Zeichnung nach rechts führenden, nicht mit einem Bezugszeichen versehenen Entscheidungszweig hat der Fahrzeugbediener den folgenden Entladungsvorgang abgebrochen, ist das Verfahren an dieser Stelle beendet. Der genannte Entscheidungszweig führt zu ei- nem herkömmlichen Verhalten des Fahrzeugs.
Im siebten Verfahrensschritt 7 wird ein Nachlauf des Fahr¬ zeugs eingeleitet. In einem gleichzeitig, davor oder darauf stattfindenden achten Schritt 8 erfolgt eine Durchführung der Entladung des Energiespeichers.
Diese Entladung bzw. aktive Entladung besteht in einem bevorzugten Ausführungsbeispiel aus einer Stromentladung von circa 10 bis 25 Ampere (A) bei einer angenommenen Batteriekapazität von 100 Amperestunden (Ah) für eine Dauer von circa 5 bis 10 Minuten. Die Entladungsstromstärke wird vorzugsweise konstant gehalten. Für diese Konstantstromentladung werden dabei vorrätige Verbraucher des Nachlaufs genutzt, beispielsweise Lüf¬ ter, Steuergeräte usw.
Die Entladungsmenge beträgt mindestens 1 % der Batteriekapa¬ zität. Der Entladungsstrom während der Konstantstromentladung wird so eingestellt, dass dieser idealerweise um weniger als 10 % um den Mittelwert schwankt. Während der Entladung wird der zeitliche Verlauf von Messwerten wie z.B. der elektrischen Spannung zwischen den Polen des Energiespeichers sowie der Höhe des Entladungsstroms aufgenommen und in geeigneter Weise gespeichert.
Nach der Durchführung der Entladung gemäß dem achten Schritt 8 erfolgt ein neunter Zustand 9, in dem eine geringere oder keine Belastung des Energiespeichers vorgesehen ist. Der neunte Zustand 9 wird daher auch als Ruhephase bezeichnet. Eine geringe Belastung entspricht beispielsweise einer Entla- dungsstromstärke von typischerweise unter 200 mA. Die Ruhe¬ phase hat dabei eine zeitliche Dauer von mindestens 5 bis ca. 20 Minuten. Während dieser Ruhephase wird im Wesentlichen die elektrische Spannung zwischen den beiden Polen des Energie- Speichers ausgewertet. Die in der Ruhephase abgegriffene Spannung entspricht der oben genannten Ruhespannung.
Die in der achten und neunten Phase 8,9 ermittelten Messwerte ermöglichen eine schnelle und genaue Erkennung des Betriebs¬ zustandes, insbesondere Ladungszustandes, falls die im Zu¬ stand 4 ermittelten Messwerte dazu ungeeignet waren.
Als Vorteil dieses Verfahrens ist zu nennen, dass eine aktive Entladung nicht nach jedem Abstellen des Fahrzeugs veranlasst wird, sondern nur nach einer spannungslosen Phase. Die spannungslose Phase wird von einem Steuergerät bzw. Batteriemoni¬ tor registriert und gespeichert. Ein Zurücksetzen (»Reset«) des entsprechenden Steuergeräts wird ebenfalls als spannungs- lose Phase bewertet.
Ein weiterer Vorteil liegt in einer Vermeidung einer zu starken Batterieentladung, da eine aktive Entladung erst nach dem ersten Abstellen des Fahrzeugs erfolgt.
Die optionale Bedienerrückfrage gewährleistet eine zusätzli¬ che Sicherheit durch einen möglichen Eingriff durch den Fahr- zeugbediener, welcher beispielsweise im Wissen eines sehr niedrigen Ladezustandes eine zusätzliche aktive Entladung stoppen kann. Eine solche Bedienerrückfrage kann aus prakti¬ schen Gründen unter anderem deshalb entfallen, da diese eine technische Expertise des Fahrzeugbedieners übersteigen könn¬ te.
Weiterhin gewährleistet der Zeitpunkt der Entladung in vorteilhafter Weise eine Startfähigkeit, welche erst nach dem ersten erfolgreichen Start durch eine aktive Entladung eingeschränkt wird.
Die einzustellende Entladung unterscheidet sich vom üblichen Nachlauf in Bezug auf Entladungsmenge und Konstanz des Entla¬ dungsstromes, wird jedoch in vorteilhafter Weise in den Nachlauf integriert . Ein beispielhafter Nachlauf mit einem zeitlichen Verlauf der Stromstärke von 20 A für eine Minute, gefolgt von 5A für 10 Minuten und 2 A für weitere 20 Minuten wird beispielsweise so modifiziert, dass sich ein zeitlicher Verlauf des Entla¬ dungsstromes aus einer zehnminütigen Periode mit einem Entla¬ dungsstrom von 20 A, gefolgt von einer fünfminütigen Periode von 5 A und weiteren 20 Minuten mit 2 A einstellt.
Für die aktive Entladung werden also vorhandene Verbraucher herangezogen, welche an einem herkömmlichen Nachlauf beteiligt sind. In vorteilhafter Weise erspart dies den Einsatz zusätzlicher Komponenten wie beispielsweise aktiver Entladungswiderstände .

Claims

Patentansprüche
1. Verfahren zur Bestimmung eines Betriebszustands eines E- nergiespeichers in einem Fahrzeug mit folgenden Verfahrens- schritten:
- Registrierung einer spannungslosen Zeitphase
- nach Eintreten in einen einer Bewegung des Fahrzeugs folgenden Nachlauf erfolgt eine Durchführung einer Entladung des Energiespeichers mit Entnahme von Messwerten.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass als Messwerte die Entladungsstromstärke und/oder die Spannung zwischen den Polen des Energiespeichers und/oder die Temperatur des Energiespeichers aufgenommen werden.
3. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der zeitliche Verlauf der Messwerte aufgezeichnet wird.
4. Verfahren nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass nach Beendigung der Entladung eine Ruhephase mit einer geringeren oder keiner Belastung des Energiespeichers mit einer fortgesetzten Entnahme von Messwerten eingeleitet wird.
5. Verfahren nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass vor der Entladung des Energiespeichers eine Abfrage des Fahrzeugbedieners vorgesehen ist
6. Verfahren nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zur Entladung des Energiespeichers zumindest teilweise am Nachlauf beteiligte elektrische Energieverbraucher betei- ligt werden.
7. Verfahren nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Entladungsmenge der Entladung mindestens 0,5 Pro¬ zent, vorzugsweise ein Prozent der Kapazität des Energiespei¬ chers beträgt.
8. Steuereinrichtung für ein Fahrzeug zur Bestimmung eines Betriebszustands eines Energiespeichers mit Mitteln zur Re¬ gistrierung einer spannungslosen Zeitphase und mit Mitteln zur Durchführung einer Entladung des Energiespeichers nach Eintreten in einen einer Bewegung des Fahrzeugs folgenden Nachlauf unter Entnahme von Messwerten.
9. Fahrzeug mit einer darin befestigten Steuereinrichtung nach Anspruch 8.
PCT/EP2007/059619 2006-09-20 2007-09-13 Verfahren zur bestimmung eines betriebszustands eines energiespeichers Ceased WO2008034752A2 (de)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102006044297.0 2006-09-20
DE102006044297A DE102006044297A1 (de) 2006-09-20 2006-09-20 Verfahren zur Bestimmung eines Betriebszustandes eines Energiespeichers

Publications (2)

Publication Number Publication Date
WO2008034752A2 true WO2008034752A2 (de) 2008-03-27
WO2008034752A3 WO2008034752A3 (de) 2008-06-19

Family

ID=39107162

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/EP2007/059619 Ceased WO2008034752A2 (de) 2006-09-20 2007-09-13 Verfahren zur bestimmung eines betriebszustands eines energiespeichers

Country Status (2)

Country Link
DE (1) DE102006044297A1 (de)
WO (1) WO2008034752A2 (de)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102906582B (zh) * 2010-05-21 2015-02-25 丰田自动车株式会社 二次电池的诊断装置以及诊断方法、车辆
DE102024126564A1 (de) * 2024-09-16 2026-03-19 Dr. Ing. H.C. F. Porsche Aktiengesellschaft Verfahren zur Bestimmung eines Batteriezustands

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3634880A1 (de) * 1986-10-13 1988-04-14 Still Gmbh Entladezustandsanzeigegeraet und verfahren zum feststellen des entladezustandes einer elektrischen batterie
US5869951A (en) * 1994-10-26 1999-02-09 Fuji Jukogyo Kabushiki Kaisha Battery management system for electric vehicle
DE10120967A1 (de) * 2001-04-27 2002-11-21 Audi Ag Verfahren zum Aufzeichnen wenigstens eines Leistungsparameters einer Kraftfahrzeugbatterie
ATE336008T1 (de) * 2001-11-23 2006-09-15 Dhc Specialty Corp Verfahren zur auswertung einer batterie und dieses verfahren verwendendes gerät
DE10201136C1 (de) * 2002-01-08 2003-06-05 Siemens Ag Verfahren zur Bewertung des Zustandes von Batterien in batteriegestützten Stromversorgungsanlagen

Also Published As

Publication number Publication date
WO2008034752A3 (de) 2008-06-19
DE102006044297A1 (de) 2008-04-03

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP2419990B1 (de) Erweiterte batteriediagnose bei traktionsbatterien
DE102008034461A1 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Ermittlung des Betriebszustandes einer Fahrzeugbatterie
DE102018212545A1 (de) Verfahren zum Überwachen eines Zustands einer Batterie, Überwachungseinrichtung und Kraftfahrzeug
WO2011095513A1 (de) Vorrichtung und verfahren zur bestimmung eines bereichs einer batteriekennlinie
EP2631663A1 (de) Verfahren zur kontinuierlichen Überwachung einer Batteriealterung
DE102005026077A1 (de) Verfahren und Vorrichtung zum Bestimmen des Ladungs- und/oder Alterungszustands eines Energiespeichers
DE102019218436A1 (de) Verfahren und Vorrichtung zum Ermitteln eines Gesundheitszustandes einer Batterie für ein Fortbewegungsmittel
DE102011005769B4 (de) Verfahren zum Ermitteln eines Ladezustandes einer elektrischen Energiespeichervorrichtung und elektrische Energiespeichervorrichtung
WO2015106974A1 (de) Verfahren zum überwachen einer batterie
DE102012015522A1 (de) Batterielager- und -logistiksystem
DE102020127696A1 (de) Verfahren zur bestimmung einer verfügbaren energiemenge einer fahrzeugbatterie für einen notfallpuls, batterieüberwachungsvorrichtung und kraftfahrzeug
DE102014221549B4 (de) Verfahren zur Überwachung des Ladezustands einer Batterie
DE102019129902A1 (de) Verfahren und system zum vorhersagen einer motorstart-performance eines elektrischen energiespeichersystems
DE102021115534A1 (de) Verfahren zum Ermitteln einer Batterieimpedanz, Messeinrichtung und Kraftfahrzeug
EP3770621B1 (de) Verfahren und vorrichtung zur ermittlung der restkapazität einer batterie
DE102011087761B4 (de) Verfahren zur Bestimmung eines Alterungszustands einer Batterieanordnung
DE102018115284A1 (de) Verfahren zum abschätzen eines zustandes eines elektrischen energiespeichersystems sowie system zum ermitteln einer verbleibenden kapazität eines elektrischen energiespeichersystems
EP3442821A1 (de) Verfahren und vorrichtung zum abschätzen eines zustands eines energiespeichersystems eines fahrzeuges
EP4111220B1 (de) Verfahren zum bestimmen eines alterungszustands mindestens eines elektrochemischen energiespeichers
EP4361655A1 (de) Verfahren zum ermitteln eines anteils defekter batteriezellen, ein batteriesteuergerät, ein computerprogramm, ein computerlesbares speichermedium, eine batterie und ein kraftfahrzeug
DE102018219124A1 (de) Verfahren zum Ermitteln eines Verschleißzustands eines elektrischen Energiespeichers in einem Kraftfahrzeug sowie Steuervorrichtung zum Durchführen des Verfahrens und Kraftfahrzeug
DE102022109753A1 (de) Verfahren und Steuereinrichtung zum Bestimmen, ob in einem Energiespeicher eine bestimmte Mindestenergiemenge gespeichert ist oder nicht
DE102006044297A1 (de) Verfahren zur Bestimmung eines Betriebszustandes eines Energiespeichers
DE102008023586A1 (de) Verfahren zur Bestimmung einer Ladestrategie zum Laden eines Fahrzeugenergiespeichers
DE102021123978A1 (de) Verfahren zum Bestimmen eines Ladezustands einer Antriebsbatterie sowie Antriebsbatterie für ein Kraftfahrzeug

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 07820173

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A2

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 07820173

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A2