WO2013075800A1 - Batterie und verfahren zum betreiben einer batterie - Google Patents

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Tim Schaefer
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Li-Tec Battery Gmbh
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    • Y02E60/10—Energy storage using batteries

Definitions

  • the invention relates to a battery and a method for operating a battery, in particular a battery designed for use in motor vehicles,
  • Electrochemical energy stores also referred to below as electrochemical or galvanic cells
  • electrochemical or galvanic cells are often produced in the form of stackable units, from which by combining a plurality of such cells batteries for different applications, in particular for use in electrically powered vehicles can be produced.
  • the invention will be described in relation to the use in a motor vehicle, wherein, however, it should be pointed out that a suitably designed electrochemical cell also independent of motor vehicles z. B. can be operated in a stationary operation.
  • the present invention has for its object to provide an improved method for operating a battery.
  • this object is achieved by a method for operating a battery according to claim 1 and a battery according to claim 17.
  • the dependent claims relate to advantageous developments of the invention.
  • this object is achieved in a method for operating a battery having a number of electrochemical cells, in particular a battery designed for use in motor vehicles, with a battery control unit, the method comprising the steps of: acquiring operating parameter data of the battery; Operating parameter data to a control unit, determining whether the detected operating parameter data of the battery meet predetermined operating conditions, and performing a normal operation of the battery, if it has been determined in the previous step that the detected operating parameter data of the battery meet the predetermined operating conditions, thereby solved in that, in the step of determining whether the detected operating parameter data of the battery meets predetermined operating conditions, it has been determined that the detected operating parameter data of the battery is predetermined mten operating conditions, the method comprising the further steps of: transmitting a request to a decision unit, whether to perform an exception operation of the battery, determining a response by the decision unit to the request,
  • An electrochemical cell is understood to mean an electrochemical energy store for the present invention, that is to say a device which stores energy in chemical form, delivers it in electrical form to a consumer and preferably can also receive it in electrical form from a charging device.
  • electrochemical energy Memories are galvanic cells or fuel cells.
  • the electrochemical cell has at least first and second means for storing electrically different charges, which are preferably configured as an electrode arrangement, and means for producing an electrically operative connection of both said means, wherein charge carriers can be displaced between these two means. Under the means for producing an electrical active compound z. B. to understand an electrolyte, which acts as an ion conductor.
  • Operational parameter data should not only be understood as meaning a plurality of operating parameter data for the present invention, but possibly also a single operating parameter data. Accordingly, for the present invention, under predetermined operating parameter values, not only a plurality of predetermined operating parameter values but, if appropriate, also a single predetermined operating parameter value should be understood.
  • the step of performing the exceptional operation of the battery at least partially comprises one of the following power output steps of the battery: discharging electric power from the battery with a pulse method, discharging electric power from the battery with a reduced current compared to the normal operation, dissipating electrical energy from the variable voltage battery or dissipating electrical energy from the battery with decreasing voltage.
  • one of the predetermined operating conditions has a battery voltage in a range of 1.9V to 4.5V, and more preferably a battery voltage of 3.7V.
  • at least one electrode of the electrochemical energy store more preferably at least one cathode, has a compound of the formula LiMP0 4 , where M is at least one transition metal cation of the first row of the Periodic Table of the Elements.
  • the transition metal cation is preferably selected from the group consisting of Mn, Fe, Ni and Ti or a combination of these elements.
  • the compound preferably has an olivine structure, preferably parent olivine, with Fe being particularly preferred.
  • At least one electrode of the electrochemical energy store preferably at least one cathode, a lithium manganate, preferably spinel type LiMn 2 0 4 , a lithium cobaltate, preferably LiCo0 2 , or a lithium nickelate, preferably LiNi0 2 , or a mixture of two or three of these oxides, or a lithium mixed oxide containing manganese, cobalt and nickel.
  • a lithium manganate preferably spinel type LiMn 2 0 4
  • a lithium cobaltate preferably LiCo0 2
  • a lithium nickelate preferably LiNi0 2
  • a lithium mixed oxide containing manganese, cobalt and nickel preferably at least one electrode of the electrochemical energy store, more preferably at least one cathode, a lithium cobaltate, preferably LiCo0 2 , or a lithium nickelate, preferably LiNi0 2 , or a mixture of two or three of these oxides, or a lithium mixed oxide containing manganese, cobalt and nickel
  • a separator is preferably used which is not or only poorly electron-conducting, and which consists of an at least partially permeable carrier.
  • the support is preferably coated on at least one side with an inorganic material.
  • an organic material is preferably used, which is preferably designed as a non-woven fabric.
  • the organic material which preferably contains a polymer and particularly preferably a polyethylene terephthalate (PET), is coated with an inorganic, preferably ion-conducting material, which is more preferably ion-conducting in a temperature range from -40 ° C to 200 ° C.
  • the inorganic material preferably contains at least one compound from the group of oxides, phosphates, sulfates, titanates, silicates, aluminosilicates with at least one of the elements Zr, Al, Li, particularly preferably zirconium oxide.
  • the inorganic, ion-conducting material preferably has particles with a largest diameter below 100 nm. Such a Separator is sold, for example, under the trade name "Separion" by Evonik AG in Germany.
  • the method preferably has the further step. preventing further discharge of electric power from the battery depending on the response received in the previous step, when it has been decided by the decision unit not to perform the exception operation of the battery.
  • the method comprises the further step of: detecting application parameter data of the battery.
  • application parameter data not only a plurality of deployment parameter data but also, if appropriate, a single deployment parameter data should be understood for the present invention. Accordingly, the present invention should be understood not only to include a plurality of predetermined operating parameter values under predetermined operating parameter values but also, if appropriate, also a single predetermined operating parameter value.
  • the method comprises the further steps of: determining whether the detected deployment parameter data of the battery meets predetermined deployment conditions; and performing an exception operation of the battery if it has been determined in the preceding step that the captured deployment parameter data of the battery meets the predetermined deployment conditions.
  • the method comprises the further step of preventing a further release of electrical energy from the battery, if in the preceding It has been determined that the detected use parameter data of the battery does not meet the predetermined conditions of use.
  • the step of determining whether the detected deployment parameter data of the battery meets predetermined deployment conditions comprises at least one of determining whether the captured deployment parameter data has predetermined first deployment parameter values, determining whether the captured deployment parameter data does not include predetermined second deployment parameter values determining whether the detected mission parameter data exceeds predetermined third mission parameter values, determining whether the captured mission parameter data is less than predetermined fourth mission parameter values, or determining whether the captured mission parameter data is within a predetermined mission parameter value range by a predetermined fifth mission parameter value.
  • the method preferably comprises the further step of: transmitting the detected input parameter values to the decision unit, wherein the step of determining a response by means of the decision unit to the request is carried out at least partially as a function of the transmitted input parameter data.
  • the method comprises the further steps of: determining if the sensed operating parameter data of the battery meets predetermined emergency operating conditions; and inhibiting further discharge of electrical energy from the battery if in the step of determining whether the sensed operating parameter data of the battery meets predetermined emergency operating conditions , it has been determined that the detected operating parameter data of the battery does not satisfy predetermined emergency operating conditions.
  • one of the predetermined exceptional operating conditions has a battery voltage in a range of 1.5V to 3.0V, and more preferably a battery voltage of 2.7V.
  • a battery voltage of 1, 8 V has been found to be particularly advantageous for the predetermined exceptional operating condition.
  • a battery voltage of 2.0 V has proven particularly advantageous for the predetermined exceptional operating condition.
  • the step of determining whether the acquired operating parameter data of the battery meets predetermined emergency operating conditions includes at least one of the following determining steps: determining whether the acquired operating parameter data has predetermined first emergency operating parameter values, determining whether the acquired operating parameter data is not predetermined second emergency operating parameter values determining whether the acquired operating parameter data exceeds predetermined third emergency operating parameter values, determining whether the detected operating parameter data is less than predetermined fourth emergency operating parameter values, or determining whether the detected operating parameter data is within a predetermined emergency operating parameter value range by a predetermined fifth emergency operating parameter value.
  • the step of determining whether the acquired operating parameter data of the battery meets predetermined operating conditions comprises at least one of the following determining steps: determining whether the acquired operating parameter data has predetermined first operating parameter values, determining whether the acquired operating parameter data is predetermined second Determining whether the sensed operating parameter data exceeds predetermined third operating parameter values, determining whether the sensed operating parameter data is below predetermined fourth operating parameter values, or determining whether the sensed operating parameter data is within a predetermined operating parameter value range by a predetermined fifth operating parameter value.
  • a user of the motor vehicle is allowed to act and / or decide.
  • a provision and / or decision possibility is made possible for a provider of the battery.
  • this object is achieved in a battery having a number of electrochemical cells, in particular a designed for use in a motor vehicle battery with a number of electrochemical cells, characterized in that the battery has a control unit for operating the battery in a normal mode and in an exceptional mode depending on operating parameter data of the battery and a response of a decision unit.
  • the battery is designed with the control unit for carrying out one of the aforementioned methods.
  • FIG. 1 is a flowchart of a method of operating a battery according to a first embodiment
  • FIG. 3 is a detailed representation of a flow chart for a method for
  • FIG. 6 is an illustration of preferred steps in determining whether the mission parameter data meets a predetermined deployment condition
  • Exception operation parameter data satisfy a predetermined exception operating condition.
  • step S2 shows a flow chart of a method for operating a battery according to a first exemplary embodiment.
  • step S3 operating parameter data Dpar. the battery detected and in a step S3, the detected operating parameter data D Par are transmitted to a control unit.
  • step S4 it is determined whether the transmitted operating parameter data D par . fulfill a predetermined operating condition, in particular whether for the transmitted operating parameter data D Par. with respect to predetermined operating parameter values Wpar.1, Wpar.2- Wp ar 3 , W Par . 4 , W Part .5 a predetermined relationship exists. If the transmitted operating parameter data D par . satisfy the predetermined operating condition, the normal operation of the battery is further performed in a step S5 and steps S2 to S4 can be repeated to check the operating parameters of the battery.
  • this request is displayed to the driver of the motor vehicle on a screen and the driver can enter via an input device, the decision on a possible implementation of an exceptional operation of the battery.
  • this request is z. B. via telecommunication connection to a standing under the access of a landlord and / or a holder of the battery decision unit, in which the decision on an exceptional operation of the battery z. B. based on stored specifications for the battery in question or based on stored technical data on the type of these batteries or on the basis of the user agreement for this battery can be made automatically.
  • step S7 If it has been determined in the step S7 that the exception operation of the battery is not to be performed, the discharge of further electric power from the battery is prevented in a step S11. According to a preferred embodiment, this is effected by means of an instruction issued by the decision unit to the battery control unit. According to another preferred embodiment, this is effected by not transmitting to the battery control unit an instruction to release the exception operation.
  • step S12 the response is transmitted to the battery control unit and in step S13, the exception operation of the battery is performed.
  • the subsections denoted by A) and B) in FIG. 1 relate to preferred exemplary embodiments, which are described in more detail in the following figures.
  • step S7 when it is determined in the step S7 that the exception operation of the battery is to be performed, in a step S8, application parameter data D E p ar . the battery detected and in a step S9 the detected use parameter data D Epa r. is transmitted to the control unit and / or to the decision unit, so that it is determined in a step S10 at the control unit or the decision unit, whether for the detected use parameter data D E p ar . the battery has a predetermined operational relationship with respect to predetermined operational parameter values W e p ar.
  • step S1 If the acquired mission parameter data D EPar . the Battery the predetermined engagement relation with respect to the predetermined input parameter values W EPar .i, W EPar 2 , W E p a r 3, W EPar . 4 , W EPart . 5 does not have, then in step S1 1, the release of further electrical energy from the battery is prevented. If the acquired mission parameter data D EPar . the battery has the predetermined operational relation with respect to the predetermined operational parameter values W EPa ri, W EPar.2 , W EPar . 3l W EPar . 4 , W EPart 5 , then the method continues with steps S12 and S13 shown in FIG.
  • step S7 when it is determined in step S7 that the battery abnormal operation is to be performed, exceptance parameter data D NPar is detected in step S14, and the detected exceptional operation parameter data D NPar is transmitted to the control unit in step S15, so that in a step S16 at the control unit, it is determined whether or not the predetermined exceptional operating parameter data D NPar of the battery has a predetermined exceptional operating relationship with respect to predetermined exception operating parameter values W N p ar .i, W NPar 2 , W NPar .3, W N p ar . 4- N o rt.5 is present.
  • step S1 When the acquired exception parameter data D NPar . the battery has the predetermined exceptional operating relationship with respect to the predetermined exceptional operating parameter values W NPar .i, W N p ar .2-W N p ar .3, W NPar 4 , W N p art . 5 does not have, then in step S1 1, the release of further electrical energy from the battery is prevented.
  • the battery is the predetermined exceptional operation relationship with respect to the predetermined exceptional operation parameter values W NPar .i, W NPar . 2 , W N p a r 3, W NPar .4, W NPart . 5 , the process proceeds to the exception operation of the battery in step S18.
  • Fig. 4 shows an illustration of preferred steps in an exceptional operation of the battery.
  • the step S13 of performing the exception operation of the battery may include a step S13a of discharging electrical energy from the battery with a pulse method, a step S13b of discharging electric power from the battery with a reduced compared to the normal operation current, a step S13c of discharging electrical energy from the battery with variable voltage or a step S13d of discharging electrical energy the battery with varying decreasing voltage.
  • step S4 in determining whether the transmitted operating parameter data meets a predetermined operating condition.
  • a step S4a it can be determined by means of the control unit whether these operating parameter data D Par have predetermined first operating parameter values W Par .i. If the operating parameter data Dpar. the predetermined first operating parameter values W Par. i, the normal operation is continued for the battery. Otherwise, if the operating parameter data D Par. Does not have the predetermined first operating parameter values W Par. I, the method proceeds to step S6.
  • a step S4b it can be determined by means of the control unit whether these operating parameter data D Par . do not have predetermined second operating parameter values Wpar.2. If the operating parameter data D par . the predetermined second operating parameter values Wp ar.2 do not exist, the normal operation is continued for the battery. Otherwise, if the operating parameter data D par . having the predetermined second operating parameter values W Par .2, the process proceeds to step S6.
  • a step S4c it can be determined by means of the control unit whether this operating parameter data D Par . exceed predetermined third operating parameter values W Par .3. If the operating parameter data D par . exceed the predetermined third operating parameter values W Par .3, the normal operation is continued for the battery. Otherwise, if the operating parameter data D Par., The predetermined third operating parameter values Wp ar . 3 , the process proceeds to step S6.
  • a step S4d it can be determined by means of the control unit whether these operating parameter data D Par . predetermined fourth operating parameter values W par 4 fall below. If the operating parameter data D par . fall below the predetermined fourth operating parameter values W Par 4 , the normal operation is continued for the battery. Otherwise, if the operating parameter data D Par does not fall below the predetermined fourth operating parameter values W Par 4 , the method is continued with step S6.
  • a step S4e it can be determined by means of the control unit whether these operating parameter data D Par . are within a predetermined operating parameter range by a predetermined fifth operating parameter value Wp ar .5. If the operating parameter data D par . within the predetermined operating parameter range about the predetermined fifth operating parameter value W Par . 5 , the normal operation continues for the battery. Otherwise, if the operating parameter data D par . If the predetermined operating parameter range does not lie within the predetermined operating parameter range by the predetermined fifth operating parameter value W Par 5 , the method is continued with step S6.
  • FIG. 6 shows a representation of preferred exemplary embodiments for the step S10 in determining whether, with regard to the transmitted input parameter data D EPar . a predetermined relationship exists.
  • a step S10a it can be determined by means of the control unit whether this application parameter data D EPar . predetermined first use parameter values W EPar -i. If the mission parameter data D EPar. the predetermined first use parameter values vV E p ar .i, the method is continued with step S12. Otherwise, if the mission parameter data D EPar . If the predetermined first application parameter values W E p ar. i do not exist, step S1 1 prevents the release of further electrical energy from the battery.
  • a step S10b it can be determined by means of the control unit whether this application parameter data D EPar . have predetermined second use parameter values W EPar .2 not. If the mission parameter data D EPar . the pre- agreed second input parameter values W EPar . 2 , the process continues to step S12. Otherwise, if the usage parameter data is ÜEPar. the predetermined second input parameter values W E p a r.2, the step S11 prevents the release of further electrical energy from the battery.
  • a step S10c it can be determined by means of the control unit whether this application parameter data D E p ar . predetermined third input parameter values W EPar .3 exceed. If the mission parameter data D E p ar . the predetermined third input parameter values W E p ar . 3 , the process proceeds to step S12. Otherwise, if the mission parameter data D EPar . the predetermined third input parameter values W E p ar . 3 , the step S11 prevents the release of further electrical energy from the battery.
  • a step S10d it can be determined by means of the control unit whether this application parameter data D EPar. predetermined fourth input parameter values E par 4 fall below. If the mission parameter data D E p ar . If the predetermined fourth input parameter values W EPar 4 are not reached, the method is continued with step S12. Otherwise, if the mission parameter data D E p ar . If the predetermined fourth application parameter values W E p ar are not undershot, the delivery of further electrical energy from the battery is prevented by step S11.
  • a step S10e it can be determined by means of the control unit whether this application parameter data D EPar. within a predetermined operating parameter range by a predetermined fifth operating parameter value W EPar . 5 are located. If the mission parameter data D EPar . within the predetermined operating parameter range by the predetermined fifth operating parameter value W E par. 5 , the process proceeds to step S12. Otherwise, if the mission parameter data D EPar . not within the predetermined operational parameter range by the predetermined fifth deployment parameter value W EPar 5 , the step S11 prevents the release of further electrical energy from the battery.
  • FIG. 7 shows a representation of preferred exemplary embodiments for step S16 in determining whether with respect to the transmitted exception parameter data D N p ar . a predetermined relationship exists.
  • a step S16a it can be determined by means of the control unit whether these exceptional operating parameter data D N p ar have predetermined first exceptional operating parameter values WNPar.1. If the exception operation parameter data D N p ar . the predetermined first exception operation parameter values W N p a ri, the exceptional operation of the battery is continued in a step S 17. Otherwise, if the exception operation parameter data DN par . If the predetermined first exceptional operating parameter values W NPar. i do not exist, step S11 prevents the release of further electrical energy from the battery.
  • a step S16b it can be determined by means of the control unit whether these exception operating parameter data D N p ar . have predetermined second exception operating parameter values WN ar.2 not. If the exception operation parameter data D N par. If the predetermined second exceptional operating parameter values W N par.2 do not exist, then the exception operation of the battery is continued in a step S17. Otherwise, if the exception operation parameter data D N p ar . the predetermined second exceptional operating parameter values W N p ar .2, the step S11 prevents the release of further electrical energy from the battery.
  • a step S16c it can be determined by means of the control unit whether these exception operating parameter data D N p ar . predetermined third exception operating parameter values exceed W n p a r 3. If the exception operation parameter data D N p ar . If the predetermined third exception operation parameter values W N par.3 exceed, the exception operation of the battery is continued in a step S17. Otherwise, if the exception operation parameter data D N p ar . the predetermined third exception operating parameter values W N p ar 3 are not is exceeded, the step S11 prevents the release of further electrical energy from the battery.
  • a step S16d it can be determined by means of the control unit whether these exceptional operating parameter data D N p ar . fall below predetermined fourth exception operating parameter values W N p a r. If the exception operation parameter data D N par. If the predetermined fourth exception parameter values W NP ar. 4 are undershot, then the operation of excluding the battery is continued in a step S 17. Otherwise, if the exception operation parameter data D N par. the predetermined fourth exception parameter values W NPar . 4 not lower than t, the step S11 prevents the release of further electrical energy from the battery.
  • a step S16e it can be determined by means of the control unit whether these exceptional operating parameter data D N p ar . are within a predetermined exception operating parameter range about a predetermined fifth exception operating parameter value W N p a r.5. If the exception operation parameter data D N par is within the predetermined exception operation parameter range by the predetermined fifth parameter value W N p a r.5, the exceptional operation of the battery is continued in a step S 17. Otherwise, if the exception operation parameter data D N p ar . is not within the predetermined exceptional operating parameter range around the predetermined fifth exceptional operating parameter value ⁇ N NPat . 5 , the step S11 prevents the release of further electrical energy from the battery.

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Abstract

Das Verfahren zum Betreiben einer eine Anzahl elektrochemischer Zellen aufweisenden Batterie, insbesondere einer zur Anwendung in Kraftfahrzeugen ausgestalteten Batterie, mit einer Batteriesteuereinheit weist die Schritte auf: (S2) ein Erfassen von Betriebsparameterdaten (DPar. ) der Batterie, (S3) ein Übermitteln der Betriebsparameterdaten (DPar.) an eine Steuereinheit, (S4) ein Ermitteln und Prüfen mittels der Steuereinheit, ob für die Batterie eine vorbestimmte Beziehung der Betriebsparameterdaten (DPar.) in Bezug auf vorbestimmte Betriebsparameterwerte (WPar.1, WPar.2, WPar.3, WPar.4, WPart.5) vorliegt, und (S5) ein Durchführen eines Normalbetriebes der Batterie, wenn in dem vorhergehenden Schritt (S4) bestimmt worden ist, dass für die erfassten Betriebsparameterdaten (DPar.) der Batterie die vorbestimmte Beziehung in Bezug auf vorbestimmte Betriebsparameterwerte (WPar.1, WPar.2, WPar.3, WPar.4, WPart.5) vorliegt. Wenn in dem Schritt (S2) des Bestimmens, ob die für erfassten Betriebsparameterdaten (DPar.) der Batterie die vorbestimmte Beziehung der Betriebsparameterdaten (DPar.) in Bezug zu den vorbestimmten Betriebsparameterwerte (WPar.1, WPar.2. WPar.3, WPar.4, WPart 5) vorliegt, bestimmt worden ist, dass für die erfassten Betriebsparameterdaten (DPar.) der Batterie die vorbestimmte Beziehung in Bezug zu den vorbestimmten Betriebsparameterwerte (WPar.1, WPar.2, WPar.3, WPar.4, WPart.5) nicht vorliegt, weist das Verfahren die weiteren Schritte auf: (S6) ein Übermitteln einer Anfrage an eine Entscheidungseinheit, ob ein Ausnahmebetrieb der Batterie durchzuführen ist, (S7) ein Bestimmen einer Antwort mittels der Entscheidungseinheit auf die Anfrage, (S12) ein Übermitteln der Antwort an die Batteriesteuereinheit, (S13) ein Durchführen eines Ausnahmebetriebes der Batterie in Abhängigkeit von der in dem vorhergehenden Schritt (S12) übermittelten Antwort mittels der Batteriesteuereinheit, wenn in dem vorhergehenden Schritt (S7) mittels der Entscheidungseinheit bestimmt worden ist, den Ausnahmebetrieb der Batterie durchzuführen.

Description

Batterie und Verfahren zum Betreiben einer Batterie
B e s c h r e i b u n g
Die Erfindung betrifft eine Batterie und ein Verfahren zum Betreiben einer Batterie, insbesondere eine zur Anwendung in Kraftfahrzeugen ausgestalteten Batterie,
Elektrochemische Energiespeicher, im Folgenden auch als elektrochemische oder galvanische Zellen bezeichnet, werden häufig in der Form stapelbarer Einheiten hergestellt, aus denen durch Zusammenfassung einer Mehrzahl solcher Zellen Batterien für verschiedene Anwendungen, insbesondere für einen Einsatz in elektrisch betriebenen Kraftfahrzeugen hergestellt werden können. Die Erfindung wird in Bezug auf den Einsatz in einem Kraftfahrzeug beschreiben, wobei allerdings darauf hinzuweisen ist, dass eine entsprechend ausgestaltete elektrochemische Zelle auch unabhängig von Kraftfahrzeugen z. B. in einem stationären Einsatz betrieben werden kann.
Hiermit wir der gesamte Inhalt der Prioritätsanmeldung DE 102011119470 durch Bezugnahme Bestandteil der vorliegenden Anmeldung. Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein verbessertes Verfahren zum Betreiben einer Batterie bereitzustellen.
Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren zum Betreiben einer Batterie nach Anspruch 1 und eine Batterie nach Anspruch 17 gelöst. Die Unteransprüche beziehen sich auf vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung. Nach einem ersten Gesichtspunkt wird diese Aufgabe bei einem Verfahren zum Betreiben einer eine Anzahl elektrochemischer Zellen aufweisenden Batterie, insbesondere einer zur Anwendung in Kraftfahrzeugen ausgestalteten Batterie, mit einer Batteriesteuereinheit, wobei das Verfahren die Schritte aufweist: ein Erfassen von Betriebsparameterdaten der Batterie, ein Übermitteln der Betriebsparameterdaten an eine Steuereinheit, ein Bestimmen, ob die erfassten Betriebsparameterdaten der Batterie vorbestimmte Betriebsbedingungen erfüllen, und ein Durchführen eines Normalbetriebes der Batterie, wenn in dem vorhergehenden Schritt bestimmt worden ist, dass die erfassten Betriebsparameter- daten der Batterie die vorbestimmten Betriebsbedingungen erfüllen, dadurch gelöst, dass wenn in dem Schritt des Bestimmens, ob die erfassten Betriebsparameterdaten der Batterie vorbestimmte Betriebsbedingungen erfüllen, bestimmt worden ist, dass die erfassten Betriebsparameterdaten der Batterie die vorbestimmten Betriebsbedingungen nicht erfüllen, das Verfahren die weiteren Schritte aufweist: ein Übermitteln einer Anfrage an eine Entscheidungseinheit, ob ein Ausnahmebetrieb der Batterie durchzuführen ist, ein Bestimmen einer Antwort mittels der Entscheidungseinheit auf die Anfrage, ein Übermitteln der Antwort an die Batteriesteuereinheit, ein Durchführen eines Ausnahmebetriebes der Batterie in Abhängigkeit von der in dem vorhergehenden Schritt über- mittelten Antwort mittels der Batteriesteuereinheit, wenn in dem vorhergehenden Schritt mittels der Entscheidungseinheit bestimmt worden ist, den Ausnahmebetrieb der Batterie durchzuführen. Ein Vorteil dieser Ausgestaltung liegt darin, dass ein Ausnahmebetrieb der Batterie sicher durchgeführt werden kann. Ein weiterer Vorteil liegt darin, dass eine Notreservefunktion in Abhängigkeit von technischen Merkmalen der Batterie durchgeführt werden kann, wodurch eine Beeinträchtigung der Lebensdauer oder der Sicherheit vermieden werden kann.
Unter einer elektrochemischen Zelle ist für die vorliegende Erfindung ein elektrochemischer Energiespeicher zu verstehen, also eine Einrichtung, die Energie in chemischer Form speichern, in elektrischer Form an einen Verbraucher abgeben und vorzugsweise auch in elektrischer Form aus einer Ladeeinrichtung aufnehmen kann. Wichtige Beispiele solcher elektrochemischen Energie- Speicher sind galvanische Zellen oder Brennstoffzellen. Die elektrochemische Zelle weist wenigstens eine erste und eine zweite Einrichtung zur Speicherung elektrisch unterschiedlicher Ladungen, die vorzugsweise als eine Elektrodenanordnung ausgestaltet sind, sowie ein Mittel zur Herstellung einer elektrischen Wirkverbindung beider genannten Einrichtungen auf, wobei Ladungsträger zwischen diesen beiden Einrichtungen verschoben werden können. Unter dem Mittel zur Herstellung einer elektrischen Wirkverbindung ist z. B. ein Elektrolyt zu verstehen, welcher als lonenleiter wirkt.
Unter Betriebsparameterdaten soll für die vorliegende Erfindung nicht nur eine Mehrzahl an Betriebsparameterdaten, sondern gegebenenfalls auch ein einzelnes Betriebsparameterdatum verstanden werden. Dementsprechend soll für die vorliegende Erfindung unter vorbestimmten Betriebsparameterwerten nicht nur eine Mehrzahl an vorbestimmten Betriebsparameterwerten, sondern gegebenenfalls auch ein einzelner vorbestimmter Betriebsparameterwert ver- standen werden.
Bevorzugt weist bei dem Verfahren der Schritt des Durchführens des Ausnahmebetriebes der Batterie mindestens teilweise einen der folgenden Energieabgabeschritte der Batterie auf: ein Abführen elektrischer Energie aus der Batterie mit einem Pulsverfahren, ein Abführen elektrischer Energie aus der Batterie mit einer im Vergleich zum Normalbetrieb verringerten Stromstärke, ein Abführen elektrischer Energie aus der Batterie mit variabler Spannung oder ein Abführen elektrischer Energie aus der Batterie mit variierend abnehmender Spannung.
Bevorzugt weist bei dem Verfahren eine der vorbestimmten Betriebs- bedingungen eine Batteriespannung in einem Bereich von 1 ,9 V bis 4,5 V und besonders bevorzugt eine Batteriespannung von 3,7 V auf. Vorzugsweise weist bei diesem Verfahren wenigstens eine Elektrode des elektrochemischen Energiespeichers, besonders bevorzugt wenigstens eine Kathode, eine Verbindung mit der Formel LiMP04 auf, wobei M wenigstens ein Übergangsmetallkation der ersten Reihe des Periodensystems der Elemente ist. Das Übergangsmetallkation ist vorzugsweise aus der Gruppe bestehend aus Mn, Fe, Ni und Ti oder einer Kombination dieser Elemente gewählt. Die Verbindung weist vorzugsweise eine Olivinstruktur auf, vorzugsweise übergeordnetes Olivin, wobei Fe besonders bevorzugt ist. In einer weiteren Ausführungsform weist vorzugsweise wenigstens eine Elektrode des elektrochemischen Energiespeichers, besonders bevorzugt wenigstens eine Kathode, ein Lithiummanganat, vorzugsweise LiMn204 vom Spinell-Typ, ein Lithiumkobaltat, vorzugsweise LiCo02, oder ein Lithiumnickelat, vorzugsweise LiNi02, oder ein Gemisch aus zwei oder drei dieser Oxide, oder ein Lithiummischoxid, welches Mangan, Kobalt und Nickel enthält, auf. Für die Systeme, die Lithium-Eisen-Phosphat (LiFP) aufweisen, haben sich für die vorbestimmten Betriebsdingungen Batteriespannungen von 2,0 V bis 3,65 V als besonders vorteilhaft erwiesen. Für die Systeme, die Lithium-Cobalt-Mangan- Nickel Systeme (NMC) aufweisen, haben sich für die vorbestimmten Betriebsdingungen Batteriespannungen von 2,5 V bis 4,2 V als besonders vorteilhaft erwiesen.
Erfindungsgemäß wird vorzugsweise ein Separator verwendet, welcher nicht oder nur schlecht elektronenleitend ist, und welcher aus einem zumindest teilweise stoffdurchlässigen Träger besteht. Der Träger ist vorzugsweise auf mindestens einer Seite mit einem anorganischen Material beschichtet. Als wenigstens teilweise stoffdurchlässiger Träger wird vorzugsweise ein organisches Material verwendet, welches vorzugsweise als nicht verwebtes Vlies ausgestaltet ist. Das organische Material, welches vorzugsweise ein Polymer und besonders bevorzugt ein Polyethylenterephthalat (PET) enthält, ist mit einem anorganischen, vorzugsweise ionenleitenden Material beschichtet, welches weiter vorzugsweise in einem Temperaturbereich von - 40° C bis 200° C ionenleitend ist. Das anorganische Material enthält bevorzugt wenigstens eine Verbindung aus der Gruppe der Oxide, Phosphate, Sulfate, Titanate, Silikate, Aluminosilikate mit wenigstens einem der Elemente Zr, AI, Li, besonders bevorzugt Zirkonoxid. Bevorzugt weist das anorganische, ionenleitende Material Partikel mit einem größten Durchmesser unter 100 nm auf. Ein solcher Separator wird beispielsweise unter dem Handelsnamen "Separion" von der Evonik AG in Deutschland vertrieben.
Bevorzugt weist das Verfahren den weiteren Schritt auf. ein Verhindern einer weiteren Abgabe elektrischer Energie von der Batterie in Abhängigkeit von der in dem vorhergehenden Schritt empfangenen Antwort, wenn mittels der Entscheidungseinheit entschieden worden ist, den Ausnahmebetrieb der Batterie nicht durchzuführen.
Bevorzugt weist das Verfahren den weiteren Schritt auf: ein Erfassen von Einsatzparameterdaten der Batterie. Unter Einsatzparameterdaten soll für die vorliegende Erfindung nicht nur eine Mehrzahl an Einsatzparameterdaten, sondern gegebenenfalls auch ein einzelnes Einsatzparameterdatum verstanden werden. Dementsprechend soll für die vorliegende Erfindung unter vorbestimmten Einsatzparameterwerten nicht nur eine Mehrzahl an vorbestimmten Einsatzparameterwerten, sondern ge- gebenenfalls auch ein einzelner vorbestimmter Einsatzparameterwert verstanden werden.
Bevorzugt weist das Verfahren die weiteren Schritte auf: ein Bestimmen, ob die erfassten Einsatzparameterdaten der Batterie vorbestimmte Einsatzbedingungen erfüllen und ein Durchführen eines Ausnahmebetriebes der Batterie, wenn in dem vorhergehenden Schritt bestimmt worden ist, dass die erfassten Einsatzparameterdaten der Batterie die vorbestimmten Einsatzbedingungen erfüllen. Ein Vorteil dieser Ausgestaltung liegt darin, dass dem gewünschten Einsatz der Batterie entsprechend wie z. B. Überbrückung von Ausnahmesituationen bei Netzausfällen die Entscheidung über den Ausnahmebetrieb be- einflusst werden kann.
Bevorzugt weist das Verfahren den weiteren Schritt auf: ein Verhindern einer weiteren Abgabe elektrischer Energie von der Batterie, wenn in dem vorher- gehenden Schritt bestimmt worden ist, dass die erfassten Einsatzparameterdaten der Batterie die vorbestimmten Einsatzbedingungen nicht erfüllen.
Bevorzugt weist bei dem Verfahren der Schritt des Bestimmens, ob die erfassten Einsatzparameterdaten der Batterie vorbestimmte Einsatzbedingungen erfüllen, mindestens einen der folgenden Bestimmungsschritte auf: ein Bestimmen, ob die erfassten Einsatzparameterdaten vorbestimmte erste Einsatzparameterwerte aufweisen, ein Bestimmen, ob die erfassten Einsatzparameterdaten vorbestimmte zweite Einsatzparameterwerte nicht aufweisen, ein Bestimmen, ob die erfassten Einsatzparameterdaten vorbestimmte dritte Einsatz- parameterwerte überschreiten, ein Bestimmen, ob die erfassten Einsatzparameterdaten vorbestimmte vierte Einsatzparameterwerte unterschreiten oder ein Bestimmen, ob die erfassten Einsatzparameterdaten sich innerhalb eines vorbestimmten Einsatzparameterwertebereiches um einen vorbestimmten fünften Einsatzparameterwert befinden. Bevorzugt weist das Verfahren den weiteren Schritt auf: ein Übermitteln der erfassten Einsatzparameterwerte an die Entscheidungseinheit, wobei der Schritt des Bestimmens einer Antwort mittels der Entscheidungseinheit auf die Anfrage mindestens teilweise in Abhängigkeit von den übermittelten Einsatzparameterdaten durchgeführt wird. Bevorzugt weist das Verfahren die weiteren Schritte auf: ein Bestimmen, ob die erfassten Betriebsparameterdaten der Batterie vorbestimmte Notbetriebsbedingungen erfüllen, und ein Verhindern einer weiteren Abgabe elektrischer Energie von der Batterie, wenn in dem Schritt des Bestimmens, ob die erfassten Betriebsparameterdaten der Batterie vorbestimmte Notbetriebsbedingungen erfüllen, bestimmt worden ist, dass die erfassten Betriebsparameterdaten der Batterie vorbestimmte Notbetriebsbedingungen nicht erfüllen.
Bevorzugt weist bei dem Verfahren eine der vorbestimmten Ausnahmebetriebsbedingungen eine Batteriespannung in einem Bereich von 1 ,5 V bis 3,0 V und besonders bevorzugt eine Batteriespannung von 2,7 V auf. Für die Systeme, die Lithium-Eisen-Phosphat (UFP) aufweisen, hat sich für die vorbestimmte Ausnahmebetriebsbedingung eine Batteriespannung von 1 ,8 V als besonders vorteilhaft erwiesen. Für die Systeme, die Lithium-Cobalt-Mangan-Nickel Systeme (NMC) aufweisen, hat sich für die vorbestimmte Ausnahmebetriebsbedingung eine Batteriespannung von 2,0 V als besonders vorteilhaft erwiesen.
Bevorzugt weist bei dem Verfahren der Schritt des Bestimmens, ob die erfassten Betriebsparameterdaten der Batterie vorbestimmte Notbetriebsbedingungen erfüllen, mindestens einen der folgenden Bestimmungsschritte auf: ein Bestimmen, ob die erfassten Betriebsparameterdaten vorbestimmte erste Notbetriebsparameterwerte aufweisen, ein Bestimmen, ob die erfassten Betriebsparameterdaten vorbestimmte zweite Notbetriebsparameterwerte nicht aufweisen, ein Bestimmen, ob die erfassten Betriebsparameterdaten vorbestimmte dritte Notbetriebsparameterwerte überschreiten, ein Bestimmen, ob die erfassten Betriebsparameterdaten vorbestimmte vierte Notbetriebsparameter- werte unterschreiten oder ein Bestimmen, ob die erfassten Betriebsparameterdaten sich innerhalb eines vorbestimmten Notbetriebsparameterwertebereiches um einen vorbestimmten fünften Notbetriebsparameterwert befinden.
Bevorzugt weist bei dem Verfahren der Schritt des Bestimmens, ob die erfassten Betriebsparameterdaten der Batterie vorbestimmte Betriebs- bedingungen erfüllen, mindestens einen der folgenden Bestimmungsschritte auf: ein Bestimmen, ob die erfassten Betriebsparameterdaten vorbestimmte erste Betriebsparameterwerte aufweisen, ein Bestimmen, ob die erfassten Betriebsparameterdaten vorbestimmte zweite Betriebsparameterwerte nicht aufweisen, ein Bestimmen, ob die erfassten Betriebsparameterdaten vorbestimmte dritte Betriebsparameterwerte überschreiten, ein Bestimmen, ob die erfassten Betriebsparameterdaten vorbestimmte vierte Betriebsparameterwerte unterschreiten oder ein Bestimmen, ob die erfassten Betriebsparameterdaten sich innerhalb eines vorbestimmten Betriebsparameterwertebereiches um einen vorbestimmten fünften Betriebsparameterwert befinden. Bevorzugt wird bei dem Verfahren für den Schritt des Bestimmens einer Antwort mittels der Entscheidungseinheit einem Nutzer des Kraftfahrzeugs eine Einwirkungs- und/oder Entscheidungsmöglichkeit ermöglicht.
Bevorzugt wird bei dem Verfahren für den Schritt des Bestimmens einer Antwort mittels der Entscheidungseinheit einem Bereitsteller der Batterie eine Einwirkungs- und/oder Entscheidungsmöglichkeit ermöglicht.
Nach einem zweiten Gesichtspunkt wird diese Aufgabe bei einer Batterie mit einer Anzahl elektrochemischer Zellen, insbesondere einer zur Anwendung in einem Kraftfahrzeug ausgestaltete Batterie mit einer Anzahl elektrochemischer Zellen, dadurch gelöst, dass die Batterie eine Steuereinheit aufweist, die zum Betreiben der Batterie in einem Normalbetrieb und in einem Ausnahmebetrieb in Abhängigkeit von Betriebsparameterdaten der Batterie und einer Antwort einer Entscheidungseinheit ausgestaltet ist. Bevorzugt ist die Batterie mit der Steuereinheit zur Durchführung eines der vorstehend genannten Verfahren aus- gestaltet.
Im Folgenden werden Gesichtspunkte der Erfindung anhand bevorzugter Ausführungsbeispiele und mit Hilfe von Figuren näher beschrieben. Dabei zeigt:
Fig. 1 ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens zum Betreiben einer Batterie nach einem ersten Ausführungsbeispiel,
Fig. 2 eine Detaildarstellung eines Ablaufdiagramms für ein Verfahren zum
Betreiben einer Batterie nach einem zweiten Ausführungsbeispiel,
Fig. 3 eine Detaildarstellung eines Ablaufdiagramms für ein Verfahren zum
Betreiben einer Batterie nach einem dritten Ausführungsbeispiel,
Fig. 4 eine Darstellung bevorzugter Schritte bei einem Ausnahmebetrieb der
Batterie,
Fig. 5 eine Darstellung bevorzugter Schritte bei einer Bestimmung, ob die
Betriebsparameterdaten eine vorbestimmte Betriebsbedingung erfüllen, Fig. 6 eine Darstellung bevorzugter Schritte bei einer Bestimmung, ob die Einsatzparameterdaten eine vorbestimmte Einsatzbedingung erfüllen, und
Fig. 7 eine Darstellung bevorzugter Schritte bei einer Bestimmung, ob die
Ausnahmebetriebsparameterdaten eine vorbestimmte Ausnahmebetriebsbedingung erfüllen.
Fig. 1 zeigt ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens zum Betreiben einer Batterie nach einem ersten Ausführungsbeispiel. In einem Schritt S2 werden Betriebsparameterdaten Dpar. der Batterie erfasst und in einem Schritt S3 werden die er- fassten Betriebsparameterdaten DPar einer Steuereinheit übermittelt. In einem Schritt S4 wird bestimmt, ob die übermittelten Betriebsparameterdaten DPar. eine vorbestimmte Betriebsbedingung erfüllen, insbesondere ob für die übermittelten Betriebsparameterdaten DPar. in Bezug auf vorbestimmte Betriebsparameterwerte Wpar.1 , Wpar.2- Wpar 3, WPar.4, WPart.5 eine vorbestimmte Beziehung vorliegt. Wenn die übermittelten Betriebsparameterdaten DPar. die vorbestimmte Betriebsbedingung erfüllen, wird in einem Schritt S5 der Normalbetrieb der Batterie weiter durchgeführt und zur Überprüfung der Betriebsparameter der Batterie können die Schritte S2 bis S4 wiederholt werden. Wenn andererseits die übermittelten Betriebsparameterdaten DPar. die vorbestimmte Betriebsbedingung nicht erfüllen, wird in einem Schritt S6 eine Anfrage, ob ein Ausnahmebetrieb der Batterie durchzuführen ist, an eine Entscheidungseinheit übermittelt, mittels derer in einem Schritt S7 die Entscheidung getroffen wird, ob der Ausnahmebetrieb durchzuführen ist. Nach einem bevorzugten Ausführungsbeispiel wird diese Anfrage dem Fahrer des Kraftfahrzeuges auf einem Bildschirm angezeigt und der Fahrer kann über ein Eingabegerät die Entscheidung über eine eventuelle Durchführung eines Ausnahmebetriebes des Batterie eingeben. Nach einem anderen bevorzugten Ausführungsbeispiel wird diese Anfrage z. B. über Telekommunikationsverbindung an eine unter Zugriff eines Vermieters und/oder eines Inhabers der Batterie stehende Entscheidungseinheit übermittelt, bei der die Entscheidung über einen Ausnahmebetrieb der Batterie z. B. anhand von gespeicherten technischen Daten zu der betreffenden Batterie oder anhand von gespeicherten technischen Daten zu der Art dieser Batterien oder anhand der Nutzungsvereinbarung zu dieser Batterie automatisch getroffen werden kann.
Wenn in dem Schritt S7 bestimmt worden ist, dass der Ausnahmebetrieb der Batterie nicht durchzuführen ist, wird in einem Schritt S11 die Abgabe weiterer elektrischer Energie von der Batterie verhindert. Nach einem bevorzugten Ausführungsbeispiel wird dies mittels einer Anweisung bewirkt, die von der Entscheidungseinheit an die Batteriesteuereinheit ausgegeben wird. Nach einem anderen bevorzugten Ausführungsbeispiel wird dies dadurch bewirkt, dass an die Batteriesteuereinheit keine Anweisung zur Freigabe des Ausnahmebetriebes übermittelt wird.
Wenn in dem Schritt S7 bestimmt worden ist, dass der Ausnahmebetrieb der Batterie durchzuführen ist, wird in einem Schritt S12 die Antwort an die Batteriesteuereinheit übermittelt und in einem Schritt S13 der Ausnahmebetrieb der Batterie durchgeführt. Die in der Fig. 1 mit A) und mit B) bezeichneten Teilabschnitte betreffen bevorzugte Ausführungsbeispiele, die in den nachfolgenden Figuren ausführlicher beschrieben werden.
Fig. 2 zeigt eine Detaildarstellung eines Ablaufdiagramms für ein Verfahren zum Betreiben einer Batterie nach einem zweiten Ausführungsbeispiel für den in der Fig. 1 mit A) bezeichneten Teilabschnitt. Bei diesem bevorzugten zweiten Ausführungsbeispiel werden, wenn in dem Schritt S7 bestimmt worden ist, dass der Ausnahmebetrieb der Batterie durchzuführen ist, in einem Schritt S8 Einsatzparameterdaten DEpar. der Batterie erfasst und in einem Schritt S9 die erfassten Einsatzparameterdaten DEpar. an die Steuereinheit und/oder an die Entscheidungseinheit übermittelt, so dass in einem Schritt S10 bei der Steuereinheit bzw. der Entscheidungseinheit bestimmt wird, ob für die erfassten Einsatzparameterdaten DEpar. der Batterie eine vorbestimmte Einsatzbeziehung in Bezug auf vorbestimmte Einsatzparameterwerte WEpar.i , WEpar.2, WEpar.3, WEpar.4, WEpart.5 vorliegt. Wenn die erfassten Einsatzparameterdaten DEPar. der Batterie die vorbestimmte Einsatzbeziehung in Bezug auf die vorbestimmten Einsatzparameterwerte WEPar.i , WEPar 2, WEpar.3, WEPar.4, WEPart.5 nicht aufweist, dann wird in dem Schritt S1 1 die Abgabe weiterer elektrischer Energie von der Batterie verhindert. Wenn die erfassten Einsatzparameterdaten DEPar. der Batterie die vorbestimmte Einsatzbeziehung in Bezug auf die vorbestimmten Einsatzparameterwerte WEPar.i , WEPar.2, WEPar.3l WEPar.4, WEPart 5 aufweist, dann fährt das Verfahren mit den in Fig. 1 gezeigten Schritten S12 und S13 fort.
Fig. 3 zeigt eine Detaildarstellung eines Ablaufdiagramms für ein Verfahren zum Betreiben einer Batterie nach einem dritten Ausführungsbeispiel für den in der Fig. 1 mit B) bezeichneten Teilabschnitt. Bei diesem bevorzugten dritten Ausführungsbeispiel werden, wenn in dem Schritt S7 bestimmt worden ist, dass der Ausnahmebetrieb der Batterie durchzuführen ist, in einem Schritt S14 Aus- nahmebetriebsparameterdaten DNPar erfasst und in einem Schritt S15 die erfassten Ausnahmebetriebsparameterdaten DNPar der Steuereinheit übermittelt, so dass in einem Schritt S16 bei der Steuereinheit bestimmt wird, ob für die erfassten Ausnahmebetriebsparameterdaten DNPar der Batterie eine vorbestimmte Ausnahmebetriebsbeziehung in Bezug auf vorbestimmte Ausnahme- betriebsparameterwerte WNpar.i , WNPar 2, WNPar.3, WNpar.4- N art.5 vorliegt. Wenn die erfassten Ausnahmebetriebsparameterdaten DNPar. der Batterie die vorbe- stimmte Ausnahmebetriebsbeziehung in Bezug auf die vorbestimmten Ausnahmebetriebsparameterwerte WNPar.i , WNpar.2- WNpar.3, WNPar 4, WNpart.5 nicht aufweist, dann wird in dem Schritt S1 1 die Abgabe weiterer elektrischer Energie von der Batterie verhindert. Wenn die erfassten Ausnahmebetriebsparameterdaten DNPar. der Batterie die vorbestimmte Ausnahmebetriebs- beziehung in Bezug auf die vorbestimmten Ausnahmebetriebsparameterwerte WNPar.i , WNPar.2, WNpar 3, WNPar.4, WNPart.5 aufweist, dann fährt das Verfahren in dem Schritt S18 mit dem Ausnahmebetrieb der Batterie fort.
Fig. 4 zeigt eine Darstellung bevorzugter Schritte bei einem Ausnahmebetrieb der Batterie. Wie in der Fig. 4 gezeigt ist, kann der Schritt S13 des Durchführens des Ausnahmebetriebes der Batterie einen Schritt S13a eines Abführens elektrischer Energie aus der Batterie mit einem Pulsverfahren, einen Schritt S13b eines Abführens elektrischer Energie aus der Batterie mit einer im Vergleich zum Normalbetrieb verringerten Stromstärke, einen Schritt S13c eines Abführens elektrischer Energie aus der Batterie mit variabler Spannung oder einen Schritt S13d eines Abführens elektrischer Energie aus der Batterie mit variierend abnehmender Spannung aufweisen.
Fig. 5 zeigt eine Darstellung bevorzugter Ausführungsbeispiele für den Schritt S4 bei der Bestimmung, ob die übermittelten Betriebsparameterdaten eine vorbestimmte Betriebsbedingung erfüllen. In einem Schritt S4a kann mittels der Steuereinheit bestimmt werden, ob diese Betriebsparameterdaten DPar vorbestimmte erste Betriebsarameterwerte WPar.i aufweisen. Falls die Betriebsparameterdaten Dpar. die vorbestimmten ersten Betriebsarameterwerte WPar.i aufweisen, wird für die Batterie der Normalbetrieb fortgeführt. Anderenfalls, wenn die Betriebsparameterdaten DPar. die vorbestimmten ersten Betriebs- parameterwerte WPar.i nicht aufweisen, wird das Verfahren mit dem Schritt S6 fortgeführt.
In einem Schritt S4b kann mittels der Steuereinheit bestimmt werden, ob diese Betriebsparameterdaten DPar. vorbestimmte zweite Betriebsparameterwerte Wpar.2 nicht aufweisen. Falls die Betriebsparameterdaten DPar. die vorbestimmten zweiten Betriebsparameterwerte Wpar.2 nicht aufweisen, wird für die Batterie der Normalbetrieb fortgeführt. Anderenfalls, wenn die Betriebsparameterdaten DPar. die vorbestimmten zweiten Betriebsparameterwerte WPar.2 aufweisen, wird das Verfahren mit dem Schritt S6 fortgeführt.
In einem Schritt S4c kann mittels der Steuereinheit bestimmt werden, ob diese Betriebsparameterdaten DPar. vorbestimmte dritte Betriebsparameterwerte WPar.3 überschreiten. Falls die Betriebsparameterdaten DPar. die vorbestimmten dritten Betriebsparameterwerte WPar.3 überschreiten, wird für die Batterie der Normalbetrieb fortgeführt. Anderenfalls, wenn die Betriebsparameterdaten DPar. die vorbestimmten dritten Betriebsparameterwerte Wpar.3 nicht überschreiten, wird das Verfahren mit dem Schritt S6 fortgeführt. In einem Schritt S4d kann mittels der Steuereinheit bestimmt werden, ob diese Betriebsparameterdaten DPar. vorbestimmte vierte Betriebsparameterwerte WPar 4 unterschreiten. Falls die Betriebsparameterdaten DPar. die vorbestimmten vierten Betriebsparameterwerte WPar 4 unterschreiten, wird für die Batterie der Normal- betrieb fortgeführt. Anderenfalls, wenn die Betriebsparameterdaten DPar die vorbestimmten vierten Betriebsparameterwerte WPar 4 nicht unterschreiten, wird das Verfahren mit dem Schritt S6 fortgeführt.
In einem Schritt S4e kann mittels der Steuereinheit bestimmt werden, ob diese Betriebsparameterdaten DPar. sich innerhalb eines vorbestimmten Betriebs- parameterbereiches um einen vorbestimmten fünften Betriebsparameterwert Wpar.5 befinden. Falls die Betriebsparameterdaten DPar. sich innerhalb des vorbestimmten Betriebsparameterbereiches um den vorbestimmten fünften Betriebsparameterwert WPar.5 befinden, wird für die Batterie der Normalbetrieb fortgeführt. Anderenfalls, wenn die Betriebsparameterdaten DPar. sich nicht inner- halb des vorbestimmten Betriebsparameterbereiches um den vorbestimmten fünften Betriebsparameterwert WPar 5 befinden, wird das Verfahren mit dem Schritt S6 fortgeführt.
Fig. 6 zeigt eine Darstellung bevorzugter Ausführungsbeispiele für den Schritt S10 bei der Bestimmung, ob in Bezug auf die übermittelten Einsatzparameter- daten DEPar. eine vorbestimmte Beziehung vorliegt. In einem Schritt S10a kann mittels der Steuereinheit bestimmt werden, ob diese Einsatzparameterdaten DEPar. vorbestimmte erste Einsatzparameterwerte WEPar -i aufweisen. Falls die Einsatzparameterdaten DEPar. die vorbestimmten ersten Einsatzparameterwerte vVEpar.i aufweisen, wird das Verfahren mit dem Schritt S12 fortgeführt. Anderen- falls, wenn die Einsatzparameterdaten DEPar. die vorbestimmten ersten Einsatzparameterwerte WEpar.i nicht aufweisen, wird mit dem Schritt S1 1 die Abgabe weiterer elektrischer Energie von der Batterie verhindert.
In einem Schritt S10b kann mittels der Steuereinheit bestimmt werden, ob diese Einsatzparameterdaten DEPar. vorbestimmte zweite Einsatzparameterwerte WEPar.2 nicht aufweisen. Falls die Einsatzparameterdaten DEPar. die vorbe- stimmten zweiten Einsatzparameterwerte WEPar.2 nicht aufweisen, wird das Verfahren mit dem Schritt S12 fortgeführt. Anderenfalls, wenn die Einsatzparameterdaten ÜEPar. die vorbestimmten zweiten Einsatzparameterwerte WEpar.2 aufweisen, wird mit dem Schritt S11 die Abgabe weiterer elektrischer Energie von der Batterie verhindert.
In einem Schritt S10c kann mittels der Steuereinheit bestimmt werden, ob diese Einsatzparameterdaten DEpar. vorbestimmte dritte Einsatzparameterwerte WEPar.3 überschreiten. Falls die Einsatzparameterdaten DEpar. die vorbestimmten dritten Einsatzparameterwerte WEpar.3 überschreiten, wird das Verfahren mit dem Schritt S12 fortgeführt. Anderenfalls, wenn die Einsatzparameterdaten DEPar. die vorbestimmten dritten Einsatzparameterwerte WEpar.3 nicht überschreiten, wird mit dem Schritt S11 die Abgabe weiterer elektrischer Energie von der Batterie verhindert.
In einem Schritt S10d kann mittels der Steuereinheit bestimmt werden, ob diese Einsatzparameterdaten DEPar. vorbestimmte vierte Einsatzparameterwerte EPar 4 unterschreiten. Falls die Einsatzparameterdaten DEpar. die vorbestimmten vierten Einsatzparameterwerte WEPar 4 unterschreiten, wird das Verfahren mit dem Schritt S12 fortgeführt. Anderenfalls, wenn die Einsatzparameterdaten DEpar. die vorbestimmten vierten Einsatzparameterwerte WEpar nicht unter- schreiten, wird mit dem Schritt S11 die Abgabe weiterer elektrischer Energie von der Batterie verhindert.
In einem Schritt S10e kann mittels der Steuereinheit bestimmt werden, ob diese Einsatzparameterdaten DEPar. sich innerhalb eines vorbestimmten Einsatzparameterbereiches um einen vorbestimmten fünften Einsatzparameterwert WEPar.5 befinden. Falls die Einsatzparameterdaten DEPar. sich innerhalb des vorbestimmten Einsatzparameterbereiches um den vorbestimmten fünften Einsatzparameterwert WEpar.5 befinden, wird das Verfahren mit dem Schritt S12 fortgeführt. Anderenfalls, wenn die Einsatzparameterdaten DEPar. sich nicht innerhalb des vorbestimmten Einsatzparameterbereiches um den vorbestimmten fünften Einsatzparameterwert WEPar 5 befinden, wird mit dem Schritt S11 die Abgabe weiterer elektrischer Energie von der Batterie verhindert.
Fig. 7 zeigt eine Darstellung bevorzugter Ausführungsbeispiele für den Schritt S16 bei der Bestimmung, ob in Bezug auf die übermittelten Ausnahmebetriebs- parameterdaten DNpar. eine vorbestimmte Beziehung vorliegt. In einem Schritt S16a kann mittels der Steuereinheit bestimmt werden, ob diese Ausnahmebetriebsparameterdaten DNpar vorbestimmte erste Ausnahmebetriebsparameter- werte WNPar.1 aufweisen. Falls die Ausnahmebetriebsparameterdaten DNpar. die vorbestimmten ersten Ausnahmebetriebsparameterwerte WNpar.i aufweisen, wird in einem Schritt S17 der Ausnahmebetrieb der Batterie fortgeführt. Anderenfalls, wenn die Ausnahmebetriebsparameterdaten DNPar. die vorbestimmten ersten Ausnahmebetriebsparameterwerte WNPar.i nicht aufweisen, wird mit dem Schritt S11 die Abgabe weiterer elektrischer Energie von der Batterie verhindert.
In einem Schritt S16b kann mittels der Steuereinheit bestimmt werden, ob diese Ausnahmebetriebsparameterdaten DNpar. vorbestimmte zweite Ausnahmebetriebsparameterwerte WN ar.2 nicht aufweisen. Falls die Ausnahmebetriebsparameterdaten DNpar. die vorbestimmten zweiten Ausnahmebetriebsparameterwerte WNpar.2 nicht aufweisen, wird in einem Schritt S17 der Ausnahmebetrieb der Batterie fortgeführt. Anderenfalls, wenn die Ausnahmebetriebsparameter- daten DNpar. die vorbestimmten zweiten Ausnahmebetriebsparameterwerte WNpar.2 aufweisen, wird mit dem Schritt S11 die Abgabe weiterer elektrischer Energie von der Batterie verhindert.
In einem Schritt S16c kann mittels der Steuereinheit bestimmt werden, ob diese Ausnahmebetriebsparameterdaten DNpar. vorbestimmte dritte Ausnahme- betriebsparameterwerte WNpar 3 überschreiten. Falls die Ausnahmebetriebsparameterdaten DNpar. die vorbestimmten dritten Ausnahmebetriebsparameterwerte WNpar.3 überschreiten, wird in einem Schritt S17 der Ausnahmebetrieb der Batterie fortgeführt. Anderenfalls, wenn die Ausnahmebetriebsparameterdaten DNpar. die vorbestimmten dritten Ausnahmebetriebsparameterwerte WNpar 3 nicht überschreiten, wird mit dem Schritt S11 die Abgabe weiterer elektrischer Energie von der Batterie verhindert.
In einem Schritt S16d kann mittels der Steuereinheit bestimmt werden, ob diese Ausnahmebetriebsparameterdaten DNpar. vorbestimmte vierte Ausnahme- betriebsparameterwerte WNpar.4 unterschreiten. Falls die Ausnahmebetriebsparameterdaten DNpar. die vorbestimmten vierten Ausnahmebetriebsparameter- werte WNPar.4 unterschreiten, wird in einem Schritt S17 der Ausnahmebetrieb der Batterie fortgeführt. Anderenfalls, wenn die Ausnahmebetriebsparameterdaten DNpar. die vorbestimmten vierten Ausnahmebetriebsparameterwerte WNPar.4 nic t unterschreiten, wird mit dem Schritt S11 die Abgabe weiterer elektrischer Energie von der Batterie verhindert.
In einem Schritt S16e kann mittels der Steuereinheit bestimmt werden, ob diese Ausnahmebetriebsparameterdaten DNpar. sich innerhalb eines vorbestimmten Ausnahmebetriebsparameterbereiches um einen vorbestimmten fünften Aus- nahmebetriebsparameterwert WNpar.5 befinden. Falls die Ausnahmebetriebsparameterdaten DNpar sich innerhalb des vorbestimmten Ausnahmebetriebs- parameterbereiches um den vorbestimmten fünften Parameterwert WNpar.5 befinden, wird in einem Schritt S17 der Ausnahmebetrieb der Batterie fortgeführt. Anderenfalls, wenn die Ausnahmebetriebsparameterdaten DNpar. sich nicht innerhalb des vorbestimmten Ausnahmebetriebsparameterbereiches um den vorbestimmten fünften Ausnahmebetriebsparameterwert \NNPat.5 befinden, wird mit dem Schritt S11 die Abgabe weiterer elektrischer Energie von der Batterie verhindert.
Bezugszeichenliste
52 Erfassen von Betriebsparameterdaten der Batterie
53 Übermitteln der Betriebsparameterdaten an eine Steuereinheit
54 Bestimmen, ob die erfassten Betriebsparameterdaten der Batterie vorbestimmte Betriebsbedingungen erfüllen
S4a Bestimmen, ob die erfassten Betriebsparameterdaten vorbestimmte erste Betriebsparameterwerte aufweisen
S4b Bestimmen, ob die erfassten Betriebsparameterdaten vorbestimmte zweite Betriebsparameterwerte nicht aufweisen
S4c Bestimmen, ob die erfassten Betriebsparameterdaten vorbestimmte dritte Betriebsparameterwerte überschreiten
S4d Bestimmen, ob die erfassten Betriebsparameterdaten vorbestimmte vierte Betriebsparameterwerte unterschreiten
S4e Bestimmen, ob die erfassten Betriebsparameterdaten sich
innerhalb eines vorbestimmten Betriebsparameterwertebereiches um einen vorbestimmten fünften Betriebsparameterwert befinden
55 Durchführen eines Normalbetriebes der Batterie, wenn die erfassten Betriebsparameterwerte der Batterie die vorbestimmten Betriebsbedingungen erfüllen
S6 Übermitteln einer Anfrage an eine Entscheidungseinheit
57 Bestimmen einer Antwort mittels der Entscheidungseinheit
58 Erfassen von Einsatzparameterdaten der Batterie
59 Übermitteln der erfassten Einsatzparameterdaten an die
Entscheidungseinheit und/oder an die Steuereinheit S10 Bestimmen, ob die übermittelten Einsatzparameterdaten der
Batterie vorbestimmte Einsatzbedingungen erfüllen S10a Bestimmen, ob die erfassten Einsatzparameterdaten vorbestimmte erste Einsatzparameterwerte aufweisen
S10b Bestimmen, ob die erfassten Einsatzparameterdaten vorbe- stimmte zweite Einsatzparameterwerte nicht aufweisen S10c Bestimmen, ob die erfassten Einsatzparameterdaten vorbestimmte dritte Einsatzparameterwerte überschreiten
S10d Bestimmen, ob die erfassten Einsatzparameterdaten vorbestimmte vierte Einsatzparameterwerte unterschreiten S10e Bestimmen, ob die erfassten Einsatzparameterdaten sich innerhalb eines vorbestimmten Einsatzparameterwertebereiches um einen vorbestimmten fünften Einsatzparameterwert befinden
S10'
511 Verhindern einer weiteren Abgabe elektrischer Energie von der
Batterie
512 Übermitteln der Antwort an die Batteriesteuereinheit
513 Durchführen eines Ausnahmebetriebes der Batterie
S13a Abführen elektrischer Energie aus der Batterie mit einem Pulsverfahren
S13b Abführen elektrischer Energie aus der Batterie mit einer im Vergleich zum Normalbetrieb verringerten Stromstärke S13c Abführen elektrischer Energie aus der Batterie mit variabler
Spannung
S13d Abführen elektrischer Energie aus der Batterie mit variierend
abnehmender Spannung
514 Erfassen von Ausnahmebetriebsparameterdaten der Batterie
515 Übermitteln der erfassten Ausnahmebetriebsparameterdaten die
Batteriesteuereinheit
516 Bestimmen, ob die erfassten Betriebsparameterdaten der Batterie vorbestimmte Ausnahmebetriebsbedingungen erfüllen
S16a Bestimmen, ob die erfassten Betriebsparameterdaten
vorbestimmte erste Ausnahmebetriebsparameterwerte aufweisen
S16b Bestimmen, ob die erfassten Betriebsparameterdaten vorbestimmte zweite Ausnahmebetriebsparameterwerte nicht aufweisen S16c Bestimmen, ob die erfassten Betriebsparameterdaten vorbestimmte dritte Ausnahmebetriebsparameterwerte überschreiten S16d Bestimmen, ob die erfassten Betriebsparameterdaten vorbestimmte vierte Ausnahmebetriebsparameterwerte unterschreiten
S16e Bestimmen, ob die erfassten Betriebsparameterdaten sich innerhalb eines vorbestimmten Ausnahmebetriebsparameterwerte- bereiches um einen vorbestimmten fünften Ausnahmebetriebs- parameterwert befinden
S17 Weiterführen des Ausnahmebetriebes der Batterie

Claims

Patentansprüche
Verfahren zum Betreiben einer eine Anzahl elektrochemischer Zellen aufweisenden Batterie, insbesondere einer zur Anwendung in Kraftfahrzeugen ausgestalteten Batterie, mit einer Batteriesteuereinheit, wobei das Verfahren die Schritte aufweist:
(52) Erfassen von Betriebsparameterdaten (DPar.) der Batterie,
(53) Übermitteln der Betriebsparameterdaten (DPar ) an eine
Steuereinheit,
(54) Ermitteln und Prüfen mittels der Steuereinheit, ob für die
Batterie eine vorbestimmte Beziehung der Betriebsparameterdaten (Dpar ) in Bezug auf vorbestimmte
Betriebsparameterwerte (WPar.i , WPar.2, WPar 3, WPar 4, WPart 5) vorliegt, und
(55) Durchführen eines Normalbetriebes der Batterie, wenn in dem vorhergehenden Schritt (S4) bestimmt worden ist, dass für die erfassten Betriebsparameterdaten (DPar .) der Batterie die vorbestimmte Beziehung in Bezug auf vorbestimmte Betriebsparameterwerte (WPar.i, WPar.2> WPar 3, Wpar.4, WPart.5) vorliegt,
dadurch gekennzeichnet, dass wenn in dem Schritt (S3) des Ermitteins und Prüfens, ob die erfassten Betriebsparameterdaten (DPar ) der Batterie vorbestimmte Betriebsbedingungen erfüllen, bestimmt worden ist, dass für die erfassten Betriebsparameterdaten (DPar ) der Batterie die vorbestimmte Beziehung in Bezug auf die vorbestimmten Betriebsparameterwerte (WPar.i, Wpar.2, WPar 3, WPar 4, WPart.5) nicht vorliegt, das Verfahren die weiteren Schritte aufweist:
(56) Übermitteln einer Anfrage an eine Entscheidungseinheit, ob ein Ausnahmebetrieb der Batterie durchzuführen ist,
(57) Bestimmen einer Antwort mittels der Entscheidungseinheit auf die Anfrage,
(S12) Übermitteln der Antwort an die Batteriesteuereinheit, (S13) Durchführen eines Ausnahmebetriebes der Batterie in Abhängigkeit von der in dem vorhergehenden Schritt (S8) übermittelten Antwort mittels der Batteriesteuereinheit, wenn in dem vorhergehenden Schritt (S7) mittels der Ent- scheidungseinheit bestimmt worden ist, den Ausnahmebetrieb der Batterie durchzuführen.
Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der Schritt (S13) des Durchführens des Ausnahmebetriebes der Batterie mindestens teilweise einen der folgenden Energieabgabeschritte der Batterie aufweist:
(S13a) Abführen elektrischer Energie aus der Batterie mit einem
Pulsverfahren,
(S13b) Abführen elektrischer Energie aus der Batterie mit einer im
Vergleich zum Normalbetrieb verringerten Stromstärke,
(S13c) Abführen elektrischer Energie aus der Batterie mit variabler
Spannung oder
(S13d) Abführen elektrischer Energie aus der Batterie mit
variierend abnehmender Spannung.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass eine der vorbestimmten Betriebsparameterwerte eine Batteriespannung in einem Bereich von 1 ,9 V bis 4,5 V aufweist, bevorzugt eine Batteriespannung von 3,7 V aufweist, wobei vorzugsweise die elektrochemischen Zellen der Batterie wenigstens eine Elektrode aufweisen, insbesondere wenigstens eine Kathode aufweisen, welche eine Verbindung mit der Formel LiMP04 aufweist, wobei M wenigstens ein Übergangsmetallkation der ersten Reihe des Periodensystems der Elemente ist, wobei dieses Übergangsmetallkation vorzugsweise aus der Gruppe bestehend aus Mn, Fe, Ni und Ti oder einer Kombination dieser Elemente gewählt ist, und wobei die Verbindung vorzugsweise eine Olivinstruktur aufweist, vorzugsweise übergeordnetes Olivin, wobei Fe besonders bevorzugt ist.
Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass für die Batterien, deren Elektroden Lithium-Eisen-Phosphat (LiFP) aufweisen, für die vorbestimmten Betriebsdingungen eine Batteriespannung im Bereich von 2,0 V bis 3,65 V ausgewählt wird, und/oder dass für die Batterien, deren Elektroden Lithium-Cobalt-Mangan-Nickel (NMC) aufweisen, für die vorbestimmten Betriebsdingungen eine Batteriespannung im Bereich von 2,5 V bis 4,2 V ausgewählt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Verfahren den weiteren Schritt aufweist:
(S11) Verhindern einer weiteren Abgabe elektrischer Energie von der Batterie in Abhängigkeit von der in dem Schritt (S8) empfangenen Antwort, wenn mittels der Entscheidungseinheit entschieden worden ist, den Ausnahmebetrieb der Batterie nicht durchzuführen.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Verfahren die weiteren Schritte aufweist:
(58) Erfassen von Einsatzparameterdaten (DEpar.) der Batterie und
(59) Übermitteln der erfassten Einsatzparameterdaten (DEPar ) an die Entscheidungseinheit und/oder an die Steuereinheit.
Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das
Verfahren die weiteren Schritte aufweist:
(S10) Ermitteln und Prüfen, ob für die erfassten Einsatzparameterdaten (DEpar ) der Batterie eine vorbestimmte Einsatz- beziehung in Bezug auf vorbestimmte Einsatzparameterwerte (WEPar.i , WEPar.2- WEPar.3, WEPar.4, WEPart5) Vorliegt, Und
(S13) Durchführen eines Ausnahmebetriebes der Batterie, wenn in dem vorhergehenden Schritt (S10) bestimmt worden ist, dass für die erfassten Einsatzparameterdaten (DEPar ) die vorbestimmte Einsatzbeziehung in Bezug auf vorbestimmte Einsatzparameterwerte (WEPar.i, WEPar.2, WEPar.3. WEPar.4, WEpart.5) vorliegt.
Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das
Verfahren den weiteren Schritt aufweist:
(S1 1 ) Verhindern einer weiteren Abgabe elektrischer Energie von der Batterie, wenn in dem Schritt (S5) bestimmt worden ist, dass für die erfassten Einsatzparameterdaten (DEPar ) die vorbestimmte Einsatzbeziehung in Bezug auf vorbestimmte Einsatzparameterwerte (WEPar.i , WEPar.2, WEpar.3, WEPar 4, vVEPart.5) nicht vorliegt.
Verfahren nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Schritt (S10) des Ermitteins und Prüfens, ob für die erfassten Einsatzparameterdaten (DEPar.) der Batterie die vorbestimmte Einsatzbeziehung in Bezug auf vorbestimmte Einsatzparameterwerte (WEPar.i, WEPar 2, WEpar.3, WEPar.4, WEpart.5) vorliegt, mindestens einen der folgenden Bestimmungsschritte aufweist:
(S10a) Ermitteln und Prüfen, ob die erfassten Einsatzparameterdaten (DEpar .) vorbestimmte erste Einsatzparameterwerte (WESwt.i) aufweisen,
(S10b) Ermitteln und Prüfen, ob die erfassten Einsatzparameterdaten (DEpar .) vorbestimmte zweite Einsatzparameterwerte (WESwt.2) nicht aufweisen, (S10c) Ermitteln und Prüfen, ob die erfassten Einsatzparameterdaten (DEpar.) vorbestimmte dritte Einsatzparameterwerte ( Eswt 3) überschreiten,
(S10d) Ermitteln und Prüfen, ob die erfassten Einsatzparameterdaten (DEpar ) vorbestimmte vierte Einsatzparameterwerte (WEswt.4) unterschreiten oder
(S10e) Ermitteln und Prüfen, ob die erfassten Einsatzparameterdaten ((DEpar.) sich innerhalb eines vorbestimmten Einsatz- parameterwertebereiches um einen vorbestimmten fünften Einsatzparameterwert (WESwt.5) befinden.
10. Verfahren nach einem der Ansprüche 6 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Schritt (S8) des Erfassens von Einsatzparameterdaten (DEPar.) der Batterie und der Schritt (S9) des Übermitteins der erfassten Einsatzparameterdaten (DEpar.) an die Entscheidungseinheit vor dem Schritt (S7) des Bestimmens einer Antwort mittels der Entscheidungseinheit auf die
Anfrage durchgeführt wird und dass der Schritt (S7) des Bestimmens einer Antwort mittels der Entscheidungseinheit auf die Anfrage mindestens teilweise in Abhängigkeit von den übermittelten Einsatzparameterwerten (DEPar ) durchgeführt wird.
11. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Verfahren die weiteren Schritte aufweist:
(514) Erfassen von Ausnahmebetriebsparameterdaten (DNpar.) der Batterie,
(515) Übermitteln der Ausnahmebetriebsparameterdaten (DNPar.) an die Steuereinheit,
(516) Ermitteln und Prüfen mittels der Steuereinheit, ob für die
Batterie eine vorbestimmte Beziehung der Ausnahmebetriebsparameterdaten (DiMPar.) in Bezug auf vorbestimmte Ausnahmebetriebsparameterwerte (WNpar.i , WNpar.2, WNPar.3, WNPar.4, WNPart.5) vorliegt, und
(S17) Verhindern einer weiteren Abgabe elektrischer Energie von der Batterie, wenn in dem vorhergehenden Schritt (S17) des Ermitteins und Prüfens, ob für die Batterie eine vorbestimmte Beziehung der Ausnahmebetriebsparameterdaten (DNPar.) in Bezug auf vorbestimmte Ausnahmebetriebsparameterwerte (WNPar.i , WNPar.2, WNpar.3> WNpar.4, WNPart.5) vorliegt, bestimmt worden ist, dass die vorbestimmte Beziehung nicht vorliegt.
Verfahren nach Anspruch 11 , dadurch gekennzeichnet, dass eine der vorbestimmten Ausnahmebetriebsparameterwerte eine Batteriespannung in einem Bereich von 1 ,5 V bis 3,0 V aufweist, bevorzugt eine Batteriespannung von 2,7 V aufweist, wobei vorzugsweise die elektrochemischen Zellen wenigstens eine Elektrode aufweisen, vorzugsweise wenigstens eine Kathode aufweisen, welche ein Lithiummanganat, vorzugsweise LiMn204 vom Spinell-Typ, ein Lithiumkobaltat, vorzugsweise LiCo02, oder ein Lithiumnickelat, vorzugsweise LiNi02, oder ein Gemisch aus zwei oder drei dieser Oxide, oder ein Lithiummischoxid, welches Mangan, Kobalt und Nickel enthält, aufweist.
Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass für die
Batterien, deren Elektroden Lithium-Eisen-Phosphat (LiFP) aufweisen, für die vorbestimmten Ausnahmebetriebsparameterwerte eine Batteriespannung von 1 ,8 V ausgewählt wird, und/oder dass für die Batterien, deren Elektroden Lithium-Cobalt-Mangan-Nickel (NMC) aufweisen, für die vorbestimmten Ausnahmebetriebsparameterwerte eine Batteriespannung von 2,0 V ausgewählt wird. Verfahren nach Anspruch 11 , 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, dass der Schritt (S16) des Ermitteins und Prüfens, ob die erfassten Ausnahmebetriebsparameterdaten der Batterie vorbestimmte Ausnahmebetriebsbedingungen erfüllen, mindestens einen der folgenden
Bestimmungsschritte aufweist:
(S16a) Ermitteln und Prüfen, ob die erfassten Ausnahmebetriebsparameterdaten (DNpar.) vorbestimmte erste Ausnahme- betriebsparameterwerte (WNswt.i) aufweisen, (S16b) Ermitteln und Prüfen, ob die erfassten Ausnahmebetriebs- parameterdaten(DNpar.) vorbestimmte zweite Ausnahme- betriebsparameterwerte (WNSwt.2) nicht aufweisen,
(S 6c) Ermitteln und Prüfen, ob die erfassten Ausnahmebetriebsparameterdaten (DNPar.) vorbestimmte dritte Ausnahme- betriebsparameterwerte (WNSwt.3) überschreiten,
(S16d) Ermitteln und Prüfen, ob die erfassten Ausnahmebetriebsparameterdaten (DNpar.) vorbestimmte vierte Ausnahme- betriebsparameterwerte (WNswt.4) unterschreiten oder (S16e) Ermitteln und Prüfen, ob die erfassten Ausnahmebetriebsparameterdaten (DN ar.) sich innerhalb eines vorbestimmten Ausnahmebetriebsparameterwertebereiches um einen vorbestimmten fünften Ausnahmebetriebsparameterwert (WNSwt.5) befinden.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass der Schritt (S4) des Ermitteins und Prüfens, ob die erfassten Betriebsparameterdaten (DPar.) der Batterie vorbestimmte Betriebsbedingungen erfüllen, mindestens einen der folgenden
Bestimmungsschritte aufweist:
(S4a) Ermitteln und Prüfen, ob die erfassten Betriebsparameterdaten (Dpar.) vorbestimmte erste Betriebsparameterwerte (WSwt i) aufweisen, (S4b) Ermitteln und Prüfen, ob die erfassten Betriebsparameterdaten (Dpar.) vorbestimmte zweite Betriebsparameterwerte (Wswt.2) nicht aufweisen,
(S4c) Ermitteln und Prüfen, ob die erfassten Betriebsparameterdaten (DPar ) vorbestimmte dritte Betriebsparameterwerte (Wswt.3) überschreiten,
(S4d) Ermitteln und Prüfen, ob die erfassten Betriebsparameterdaten (Dpar ) vorbestimmte vierte Betriebsparameterwerte (Wswt.4) unterschreiten oder
(S4e) Ermitteln und Prüfen, ob die erfassten Betriebsparameterdaten (Dpar.) sich innerhalb eines vorbestimmten Betriebs- parameterwertebereiches um einen vorbestimmten fünften Betriebsparameterwert (WSwt.5) befinden.
16. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass für den Schritt (S7) des Bestimmens einer Antwort mittels der Entscheidungseinheit einem Nutzer des Kraftfahrzeugs eine
Einwirkungs- und/oder Entscheidungsmöglichkeit ermöglicht wird und/oder dass für den Schritt (S7) des Bestimmens einer Antwort mittels der Entscheidungseinheit einem Bereitsteller der Batterie eine
Einwirkungs- und/oder Entscheidungsmöglichkeit ermöglicht wird.
17. Batterie mit einer Anzahl elektrochemischer Zellen, insbesondere eine zur Anwendung in einem Kraftfahrzeug ausgestaltete Batterie mit einer Anzahl elektrochemischer Zellen, wobei die Batterie eine Steuereinheit aufweist, die zum Betreiben der Batterie in einem Normalbetrieb und in einem Ausnahmebetrieb in Abhängigkeit von Betriebsparameterdaten
(Dpar.) der Batterie und einer Antwort einer Entscheidungseinheit ausgestaltet ist, insbesondere, dadurch gekennzeichnet, dass die Batterie mit der Steuereinheit zur Durchführung eines Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 16 ausgestaltet ist.
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