WO2016177529A1 - Akkumulatoranordnung mit einer verbesserten zustandsüberwachung - Google Patents
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Definitions
- the present invention relates to an accumulator arrangement which can be better monitored, in particular an accumulator arrangement for an electrically driven vehicle.
- Accumulator assemblies used which have a plurality of series and / or parallel connected cells.
- the cells can be combined into modules. Furthermore, it is possible to use two accumulator arrangements each having a plurality of series connected cells.
- the accumulator cells can be so-called lithium-ion batteries.
- each electronic monitoring device is with a central
- Battery monitoring device connected, for example by means of a CAN bus.
- a technical challenge here is the high
- Battery monitoring device be provided a complex isolation.
- DE 1 1 2002 002 265 T5 discloses an impedance analysis in
- WO 2009/024355 A1 discloses a method for the determination of
- Impedance spectra for a location-selective representation of the capacitance distribution, resistance distribution and energy density distribution in an accumulator The invention has for its object, an improved accumulator assembly and an improved method for determining the state of a
- An accumulator arrangement comprises a plurality of accumulator cells connected in series and / or in parallel, a central one
- Network node a plurality of cell network nodes and a
- the central network node is designed to transmit data through the battery cells.
- the central network node is connected to the series connection of accumulator cells,
- Each of the plurality of cell network nodes is configured to transmit data through the accumulator cells.
- Cell network node is connected in parallel to an accumulator cell.
- Control device is designed to at least one
- Cell network node which is connected to a second accumulator cell to instruct to determine based on the signal response of the second accumulator cell to the test signal at least one state of the second accumulator cell.
- the central network node and the plurality of cell network nodes form a network that transmits data through a power line and a plurality of battery cells. Such a data transfer over the
- Power grid is referred to in power engineering as Power Line Communication (PLC).
- PLC Power Line Communication
- the test signal may have a predetermined frequency.
- the resistances and capacities in the accumulator cell can be determined.
- an accumulator cell expands when charging, resulting in the frequency response changes.
- the predetermined frequency may be in a range of about 1 MHz to about 30 MHz.
- the invention has the advantage that an additional bus and an isolation of the bus can be dispensed with by the data transmission by the accumulator cells and the lines connecting the accumulator cells. As a result, the expenses for producing the accumulator arrangement and its maintenance can be reduced.
- the test signal may be a signal of an impedance analysis and / or a signal of a frequency response analysis.
- Frequency response analysis can be the carrier frequencies of a
- the transmission method may be an OFDM (Orthogonal Frequency Divisional Modulation) method.
- the cell network node may use as a test signal a signal used to determine the bandwidth of a transmission channel at a plurality of potential carrier frequencies. This has the advantage that already existing means and algorithms for determining the state of an accumulator cell can be included, although these means were originally intended to check the bandwidth of a transmission channel. Such a method is referred to as "channel sounding" in the field of PLC.
- the cell network node and / or the control device can be designed to use the test signal to at least the state of charge of the battery cell, the aging of the battery cell, the internal resistance of the battery cell, the temperature of the battery cell and / or the
- these states can be determined by means of a test signal, which preferably has a plurality of predetermined frequencies.
- the cell network node may be configured to attenuate the test signal and check the signal-to-noise ratio at predetermined frequencies when the test signal is applied to the battery cell.
- the invention also relates to a motor vehicle with the previously described
- the invention also relates to a method for determining the state of an accumulator cell of an accumulator arrangement having a series connection and / or a parallel connection of a plurality of accumulator cells, wherein the accumulator cells each have a cell network node connected in parallel.
- the method transmits an instruction signal through at least a first one
- the node is connected in parallel to a first network, from a central network node to a second network node, which is connected in parallel to a second accumulator cell.
- a test signal having at least a predetermined frequency is applied to the first battery cell by the first cell network node when the instruction signal is received.
- a state of the second battery cell is determined based on the signal response of the second battery cell to the test signal when the
- the method can be developed as previously with regard to
- the method may check the conditions of the battery cell described above with reference to the battery assembly.
- the test signal may be a signal of an impedance analysis, a signal of a frequency response analysis, a signal corresponding to the carrier frequencies of a
- Transmission method corresponds to a plurality of different carrier frequencies, and / or be a signal corresponding to the carrier frequencies of an OFDM method.
- the method may determine the attenuation of the test signal at a predetermined frequency.
- the method may alternatively or additionally determine the signal-to-noise ratio at a predetermined frequency.
- the invention also discloses a computer program product which, when loaded into the memory of a computer having a processor, performs the method described above.
- Figure 1 shows an equivalent circuit diagram of an accumulator cell
- FIG. 3 shows a circuit diagram of the accumulator arrangement according to the invention.
- the first RC element RCi simulates the arcuate impedance spectrum of a lithium ion cell at a low frequency
- the second RC element RC2 is a Warburg impedance that simulates an ideal reservoir and also simulates the arcuate impedance spectrum at a low frequency.
- RC3 is also a Warburg impedance which simulates the impedance spectrum at higher frequencies
- the values of the elements of the equivalent circuit vary depending on the temperature, the state of charge and the current, the relationships are basically non-linear on this publication " Setup and Parameterization of Battery Models, Peter Keil, Andreas Jossen, Technical University Kunststoff, Arcisstr. 21, 80333 Kunststoff, Chair of electrical energy storage technology, the content of which is hereby incorporated by reference.
- Figure 2a shows the frequency response of a lithium ion cell in the range of 10 MHz to 30 MHz and Figure 2b shows the phase response of a lithium ion cell at a frequency of 10 MHz to 30 MHz.
- FIG. 3 shows an accumulator arrangement 122 having an accumulator 120 and a control device 122 and a central network node 1 14.
- the accumulator 120 comprises a plurality of series-connected accumulators
- Accumulator cells 100 A series connection of a plurality Accumulator cells 100 can be combined to form a module.
- Modules can be connected in series and / or in parallel.
- Each accumulator cell 100 is connected in parallel to a cell network node 106.
- the accumulator comprises a negative terminal 108 and a positive terminal 1 10.
- the central network node 1 14 is over
- the central network node 114 is no high voltage, since the central network node 1 14 capacitive with the series circuit
- Network node 1 14 and the controller 122 provide no demanding isolation.
- Control device 122 are supplied by a battery 1 16,
- a conventional car battery for example, a conventional car battery.
- the central network node 1 14 may communicate with the cell network nodes 106, the communication signal being transmitted through the accumulator cells 100 and the leads to the cell network nodes 106.
- OFMD Orthogonal Frequency Divisional Multiplex
- the central network node 114 outputs a test signal that passes through the series connection of all the battery cells 100 in order to find suitable channels for the communication with the cell network nodes 06. This procedure is referred to in the technical term "channel sounding".
- the central network node 114 can communicate with the cell network nodes 106 and vice versa.
- the control device 122 can use the central network node 1 14 to instruct a first cell network node 106 to check the status of a second battery cell 100, which is connected in parallel to a second cell network 106.
- the cell network 106 uses the test signal, which is also used to determine the appropriate OFDM channels between the first and second cell network nodes 100.
- the test signal comprises a spectrum of about 1 MHz to about 30 MHz. Within this spectrum, the attenuation and the signal-to-noise ratio are determined.
- the second cell network node 106 or the controller 122 can determine the values of individual network elements of the equivalent circuit based on the equivalent circuit diagram of an accumulator cell 100 described with reference to FIG. Consequently, the cell network node 106 or the controller 122 may use the
- the present invention has the advantage that the devices and the elements for determining the state of an accumulator arrangement need not be laboriously isolated. Furthermore, the present invention has the advantage that no complex sensor technology is required for monitoring the state of an accumulator cell and standard components can be used.
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Abstract
Die Erfindung offenbart eine Akkumulatoranordnung, mit - einer Mehrzahl in Serie geschalteter Akkumulatorzellen; - einem zentralen Netzwerkknoten, der dazu ausgebildet ist, Daten durch die Akkumulatorzellen zu übertragen, und der an der Serienschaltung von Akkumulatorzellen angeschlossen ist; - einer Mehrzahl Zellnetzwerkknoten, die dazu ausgebildet sind, Daten durch die Akkumulatorzellen zu übertragen, wobei jeder Zellnetzwerkknoten einer Akkumulatorzelle parallel geschaltet ist; - einer Steuerungseinrichtung, die dazu ausgebildet ist, zumindest einen ersten Zellnetzwerkknoten anzuweisen, ein Prüfsignal mit zumindest einer vorbestimmten Frequenz an eine erste Akkumulatorzelle anzulegen, an die der erste Zellnetzwerkknoten angeschlossen ist, und einen zweiten Zellnetzwerkknoten, der an eine zweite Akkumulatorzelle angeschlossen ist, anzuweisen, basierend auf der Signalantwort der zweiten Akkumulatorzelle auf das Prüfsignal zumindest einen Zustand der zweiten Akkumulatorzelle zu ermitteln.
Description
Akkumulatoranordnung mit einer verbesserten Zustandsüberwachung
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Akkumulatoranordnung, die besser überwacht werden kann, insbesondere eine Akkumulatoranordnung für ein elektrisch angetriebenes Fahrzeug.
Bei elektrisch angetriebenen Fahrzeugen, beispielsweise einem rein
elektrischen Antrieb oder einem so genannten Hybrid-Antrieb, der sowohl einen Verbrennungsmotor als auch einen Elektromotor umfasst, werden
Akkumulatoranordnungen verwendet, die eine Mehrzahl in Serie und/oder parallel geschalteter Zellen aufweisen. Die Zellen können zu Modulen kombiniert werden. Ferner ist es möglich, zwei Akkumulatoranordnungen zu verwenden, die je eine Mehrzahl in Serie geschalteter Zellen aufweisen. Die Akkumulatorzellen können so genannte Lithium-Ionen-Batterien sein.
Während des Betriebes, d.h. während des Ladens oder Entladens, muss der Zustand der Akkumulatorzellen überwacht werden. Beispielsweise muss der Ladezustand der Zellen permanent überwacht werden. Dazu ist für jede Zelle eine separate elektronische Überwachungseinrichtung vorgesehen. Jede elektronische Überwachungseinrichtung ist mit einer zentralen
Batterieüberwachungseinrichtung verbunden, beispielsweise mittels eines CAN- Bus. Eine technische Herausforderung ist hierbei der hohe
Spannungsunterschied von mehreren 100 V von der ersten zur letzten
Akkumulatorzelle. Folglich muss am CAN-Bus und an der zentralen
Batterieüberwachungseinrichtung eine aufwändige Isolation vorgesehen sein. Die DE 1 1 2002 002 265 T5 offenbart eine Impedanzanalyse im
Zusammenhang mit einer Festkörpersekundärbatterie.
Die WO 2009/024355 A1 offenbart ein Verfahren zur Bestimmung von
Impedanzspektren zu einer ortsselektiven Darstellung der Kapazitätsverteilung, Widerstandsverteilung und Energiedichteverteilung in einem Akkumulator.
Die Erfindung stellt sich zur Aufgabe, eine verbesserte Akkumulatoranordnung und ein verbessertes Verfahren zum Ermitteln des Zustandes einer
Akkumulatorzelle zu schaffen, das keine aufwändige Isolation erfordert.
Die Aufgabe der Erfindung wird durch eine Akkumulatoranordnung nach Anspruch 1 und durch ein Verfahren nach Anspruch 8 gelöst. Die abhängigen Ansprüche beanspruchen Weiterbildungen.
Eine erfindungsgemäße Akkumulatoranordnung umfasst eine Mehrzahl in Serie und/oder parallel geschalteter Akkumulatorzellen, einen zentralen
Netzwerkknoten, eine Mehrzahl Zell netzwerkknoten und eine
Steuerungseinrichtung. Der zentrale Netzwerk knoten ist dazu ausgebildet, Daten durch die Akkumulatorzellen zu übertragen. Der zentrale Netzwerk knoten ist an die Serienschaltung von Akkumulatorzellen angeschlossen,
beispielsweise bezugspotenzialfrei mittels zumindest einen
Koppelkondensators. Jeder der Mehrzahl Zellnetzwerkknoten ist dazu ausgebildet, Daten durch die Akkumulatorzellen zu übertragen. Jeder
Zellnetzwerkknoten ist einer Akkumulatorzelle parallel geschaltet. Die
Steuerungseinrichtung ist dazu ausgebildet, zumindest einen
Ze 11 n etzwe rkk n ote n anzuweisen, ein Prüfsignal mit zumindest einer
vorbestimmten Frequenz an eine erste Akkumulatorzelle anzulegen, an die der erste Zellnetzwerkknoten angeschlossen ist, und einen zweiten
Zellnetzwerkknoten, der an eine zweite Akkumulatorzelle angeschlossen ist, anzuweisen, basierend auf der Signalantwort der zweiten Akkumulatorzelle auf das Prüfsignal zumindest einen Zustand der zweiten Akkumulatorzelle zu ermitteln.
Der zentrale Netzwerkknoten und die Mehrzahl Zellnetzwerkknoten bilden ein Netzwerk, das Daten durch eine Energieversorgungsleitung und eine Mehrzahl Akkumulatorzellen überträgt. Eine derartige Datenübertragung über das
Stromnetz wird in der Energietechnik als Power Line Communication (PLC) bezeichnet.
Das Prüfsignal kann eine vorbestimmte Frequenz aufweisen. Dadurch können die Widerstände und Kapazitäten in der Akkumulatorzelle bestimmt werden. Beispielsweise dehnt sich eine Akkumulatorzelle beim Laden aus, wodurch sich
der Frequenzgang verändert. Die vorbestimmte Frequenz kann in einem Bereich von etwa 1 MHz bis etwa 30 MHz liegen.
Die Erfindung hat den Vorteil, dass durch die Datenübertragung durch die Akkumulatorzellen und die die Akkumulatorzellen verbindenden Leitungen ein zusätzlicher Bus und eine Isolation des Busses entfallen können. Dadurch können die Aufwände zum Herstellen der Akkumulatoranordnung sowie deren Wartung reduziert werden.
Das Prüfsignal kann ein Signal einer Impedanzanalyse und/oder ein Signal einer Frequenzganganalyse sein. Die Impedanzanalyse und/oder die
Frequenzganganalyse können die Trägerfrequenzen eines
Übertragungsverfahrens verwenden, das eine Mehrzahl unterschiedlichen Trägerfrequenzen verwendet. Das Übertragungsverfahren kann ein OFDM- Verfahren (Orthogonal Frequency Divisional Modulation) sein.
Der Zellnetzwerkknoten kann als Prüfsignal ein Signal verwenden, das dazu eingesetzt wird, die Bandbreite eines Übertragungskanals bei einer Mehrzahl von potentiellen Trägerfrequenzen zu bestimmen. Dies hat den Vorteil, dass bereits vorhandene Mittel und Algorithmen zum Bestimmen des Zustandes einer Akkumulatorzelle mitverwendet werden können, obwohl diese Mittel ursprünglich dazu vorgesehen waren, die Bandbreite eines Übertragungskanals zu prüfen. Ein derartiges Verfahren wird im Bereich von PLC als "Channel Sounding" bezeichnet.
Der Zellnetzwerkknoten und/oder die Steuerungseinrichtung können dazu ausgebildet sein, mittels des Prüfsignals zumindest den Ladezustand der Akkumulatorzelle, die Alterung der Akkumulatorzelle, den Innenwiderstand der Akkumulatorzelle, die Temperatur der Akkumulatorzelle und/oder die
mechanische Spannung, die auf die Akkumulatorzelle wirkt, zu ermitteln. Der Ladezustand, die Alterung, der Innenwiderstand, die Temperatur und die auf die Akkumulatorzelle wirkende mechanische Spannung verändern den
Frequenzgang. Somit können diese Zustände mittels eines Prüfsignals ermittelt werden, das vorzugsweise mehrere vorbestimmte Frequenzen aufweist. Der Zellnetzwerkknoten kann dazu ausgebildet sein, die Dämpfung des Prüfsignals
und den Signal-Rausch-Abstand bei vorbestimmten Frequenzen zu prüfen, wenn das Prüfsignal an die Akkumulatorzelle angelegt wird.
Die Erfindung betrifft auch ein Kraftfahrzeug mit der zuvor beschriebenen
Akkumulatoranordnung.
Die Erfindung betrifft auch ein Verfahren zum Ermitteln des Zustandes einer Akkumulatorzelle einer Akkumulatoranordnung mit einer Serienschaltung und/oder einer Parallelschaltung einer Mehrzahl von Akkumulatorzellen, wobei den Akkumulatorzellen je ein Zellnetzwerkknoten parallel geschaltet ist. Das Verfahren überträgt ein Anweisungssignal durch zumindest eine erste
Akkumulatorzelle, der ein erster Netzwerk knoten parallel geschaltet ist, von einem zentralen Netzwerkknoten zu einem zweiten Netzwerkknoten, der einer zweiten Akkumulatorzelle parallel geschaltet ist. Ein Prüfsignal mit zumindest einer vorbestimmten Frequenz wird durch den ersten Zellnetzwerkknoten an die erste Akkumulatorzelle angelegt, wenn das Anweisungssignal empfangen wird. Ein Zustand der zweiten Akkumulatorzelle wird basierend auf der Signalantwort der zweiten Akkumulatorzelle auf das Prüfsignal ermittelt, wenn das
Anweisungssignal empfangen wird.
Das Verfahren kann so weitergebildet sein, wie zuvor hinsichtlich der
Akkumulatoranordnung beschrieben wurde. Ferner kann das Verfahren die Zustände der Akkumulatorzelle prüfen, die zuvor unter Bezugnahme auf die Akkumulatoranordnung beschrieben wurden.
Das Prüfsignal kann ein Signal einer Impedanzanalyse, ein Signal einer Frequenzganganalyse, ein Signal, das den Trägerfrequenzen eines
Übertragungsverfahrens mit einer Mehrzahl unterschiedlicher Trägerfrequenzen entspricht, und/oder ein Signal sein, das den Trägerfrequenzen eines OFDM- Verfahrens entspricht.
Das Verfahren kann die Dämpfung des Prüfsignals bei einer vorbestimmten Frequenz bestimmen. Das Verfahren kann alternativ hierzu oder zusätzlich den Signal-Rausch-Abstand bei einer vorbestimmten Frequenz ermitteln.
Die Erfindung offenbart auch ein Computerprogrammprodukt, das, wenn es in den Speicher eines Computers mit einem Prozessor geladen ist, das zuvor beschriebene Verfahren ausführt.
Die Erfindung wird nun unier Bezugnahme auf die beigefügten und nicht beschränkenden Figuren detaillierter beschrieben, wobei
Figur 1 ein Ersatzschaltbild einer Akkumulator Zelle zeigt;
Figur 2a den Frequenzgang und Figur 2b den Phasengang einer
Akkumulatorzelle zeigt; und
Figur 3 ein Schaltbild der erfindungsgemäßen Akkumulatoranordnung zeigt. Unter Bezugnahme auf Figur 1 wird eine Ersatzschaltung einer Lithium-Ionen- Batteriezelle beschrieben, das der Veröffentlichung„Aufbau- und
Parametrierung von Batteriemodellen", Peter Keil, Andreas Jossen, Technische Universität München, Arcisstr. 21 , 80333 München, Lehrstuhl für elektrische Energiespeichertechnik, entnommen ist. Die Spannungsquelle wird mit Uocv modelliert. Ri entspricht dem Innenwiderstand der Akkumulatorzelle 100. Das erste RC-Glied RCi bildet das bogenförmige Impedanzspektrum einer Lithium- lonen-Zelle bei einer niedrigen Frequenz nach. Das zweite RC-Glied RC2 ist eine sogenannte Warburg-Impedanz, die ein ideales Reservoir nachbildet und auch das bogenförmige Impedanzspektrum bei einer niedrigen Frequenz nachbildet. Das dritte RC-Glied RC3 ist ebenfalls eine Warburg-Impedanz, die das Impedanzspektrum bei höheren Frequenzen nachbildet. Die Werte der Elemente der Ersatzschaltung verändern sich in Abhängigkeit der Temperatur, des Ladezustandes und der Stromstärke, wobei die Zusammenhänge grundsätzlich nicht-linear sind. Hinsichtlich weiterer Details wird nochmals auf diee Veröffentlichung„Aufbau- und Parametrierung von Batteriemodellen, Peter Keil, Andreas Jossen, Technische Universität München, Arcisstr. 21 , 80333 München, Lehrstuhl für elektrische Energiespeichertechnik verwiesen, deren Inhalt hiermit per Bezugnahme aufgenommen wird.
Figur 2a zeigt den Frequenzgang einer Lithium-lonen-Zelle den Bereich von 10 MHz bis 30 MHz und Figur 2b zeigt den Phasengang einer Lithium-lonen-Zelle bei einer Frequenz von 10 MHz bis 30 MHz.
Figur 3 zeigt eine Akkumulatoranordnung 122 mit einem Akkumulator 120 und einer Steuerungseinrichtung 122 und einem zentralen Netzwerkknoten 1 14. Der Akkumulator 120 umfasst eine Mehrzahl in Serie geschalteter
Akkumulatorzellen 100. Eine Serienschaltung einer Mehrzahl
Akkumulatorzellen 100 kann zu einem Modul zusammengefasst werden.
Module können in Serie und/oder parallel geschaltet werden.
Jeder Akkumulatorzelle 100 ist ein Zellnetzwerkknoten 106 parallel geschaltet. Der Akkumulator umfasst einen negativen Anschluss 108 und einen positiven Anschluss 1 10. Der zentrale Netzwerkknoten 1 14 ist über
Koppelkondensatoren 1 12 mit der Serienschaltung aus Akkumulatorzellen 100 gekoppelt. Am zentralen Netzwerkknoten 114 liegt keine Hochspannung an, da der zentrale Netzwerk knoten 1 14 kapazitiv mit der Serienschaltung aus
Akkumulatorzellen 100 gekoppelt ist. Somit ist im Bereich des zentralen
Netzwerkknotens 1 14 und der Steuerungseinrichtung 122 keine anspruchsvolle Isolation vorzusehen. Der zentrale Netzwerkknoten 1 14 und die
Steuerungseinrichtung 122 werden von einer Batterie 1 16 versorgt,
beispielsweise einer herkömmlichen Autobatterie.
Der zentrale Netzwerkknoten 1 14 kann mit den Zellnetzwerkknoten 106 kommunizieren, wobei das Kommunikationssignal durch die Akkumulatorzellen 100 und die Zuleitungen zu den Zellnetzwerkknoten 106 übertragen wird. Als Übertragungsverfahren wird OFMD (Orthogonal Frequency Divisional Multiplex) verwendet. Der zentrale Netzwerkknoten 114 gibt ein Prüfsignal aus, dass die Serienschaltung aller Akkumulatorzellen 100 durchläuft, um geeignete Kanäle für die Kommunikation mit den Zellnetzwerkknoten 06 zu finden. Dieses Verfahren wird im Fachchargon„Channel Sounding" bezeichnet.
Nachdem der zentrale Netzwerkknoten 1 14 geeignete Übertragungskanäle ermittelt hat, kann der zentrale Netzwerkknoten 114 mit den Zellnetzwerkknoten 106 und umgekehrt kommunizieren. Die Steuerungseinrichtung 122 kann über den zentralen Netzwerk knoten 1 14 einen ersten Zellnetzwerkknoten 106 anweisen, den Zustand einer zweiten Akkumulatorzelle 100 zu prüfen, die einen zweiten Ze 11 n etzwe rk kn ote n 106 parallel geschaltet ist. Dazu verwendet der Ze 11 n etzwe rkkn ote n 106 das Prüfsignal, das auch zum Ermitteln der geeigneten OFDM-Kanäle zwischen dem ersten und zweitem Zellnetzwerkknoten 100 verwendet wird. Das Prüfsignal umfasst ein Spektrum von etwa 1 MHz bis etwa 30 MHz. Innerhalb dieses Spektrums werden die Dämpfung und der Signal- Rausch-Abstand ermittelt. Auf Grundlage des ermittelten Frequenzganges und
des ermittelten Signal-Rausch-Abstandes kann der zweite Zellnetzwerknoten 106 oder die Steuerungseinrichtung 122 basierend auf dem unter Bezugnahme auf Figur 1 beschriebenen Ersatzschaltbild einer Akkumulatorzelle 100 die Werte einzelner Netzwerkelemente der Ersatzschaltung ermitteln. Folglich kann der Zellnetzwerkknoten 106 oder die Steuerungseinrichtung 122 den
Ladezustand der Akkumulatorzelle, die Alterung der Akkumulatorzelle, den Innenwiderstand der Akkumulatorzelle, die Temperatur der Akkumulatorzelle und/oder die mechanische Spannung, die auf die Akkumulatorzelle wirkt, ermitteln.
Die vorliegende Erfindung hat den Vorteil, dass die Vorrichtungen und die Elemente zum Ermitteln des Zustandes einer Akkumulatoranordnung nicht aufwändig isoliert werden müssen. Ferner hat die vorliegende Erfindung den Vorteil, dass zum Überwachen des Zustandes einer Akkumulatorzelle keine aufwändige Sensorik erforderlich ist und Standardkomponenten verwendet werden können.
Claims
1 . Akkumulatoranordnung (124), mit
- einer Mehrzahl in Serie und/oder parallel geschalteter
Akkumulatorzellen (100);
- einem zentralen Netzwerkknoten (1 14), der dazu ausgebildet ist, Daten durch die Akkumulatorzellen (100) zu übertragen, und der an der Serienschaltung von Akkumulatorzellen (100) angeschlossen ist;
- einer Mehrzahl Ze 11 n etzwe rkk n ote n (106), die dazu ausgebildet sind, Daten durch die Akkumulatorzellen (100) zu übertragen, wobei jeder Zellnetzwerkknoten (106) einer Akkumulatorzelle (100) parallel geschaltet ist;
- einer Steuerungseinrichtung (122), die dazu ausgebildet ist,
zumindest einen ersten Zellnetzwerkknoten (106) anzuweisen, ein Prüfsignal mit zumindest einer vorbestimmten Frequenz an eine erste Akkumulatorzelle (100) anzulegen, an die der erste
Zellnetzwerkknoten (106) angeschlossen ist, und einen zweiten Zellnetzwerkknoten (106), der an eine zweite Akkumulatorzelle (100) angeschlossen ist, anzuweisen, basierend auf der Signalantwort der zweiten Akkumulatorzelle (100) auf das Prüfsignal zumindest einen Zustand der zweiten Akkumulatorzelle (100) zu ermitteln.
2. Akkumulatoranordnung (124) nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass das Prüfsignal ein Signal einer Impedanzanalyse und/oder ein Signal einer Frequenzganganalyse ist.
3. Akkumulatoranordnung (124) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch
gekennzeichnet, dass die Impedanzanalyse und/oder die
Frequenzganganalyse mit Trägerfrequenzen eines
Übertragungsverfahrens erfolgt, das eine Mehrzahl Trägerfrequenzen verwendet.
4. Akkumulatoranordnung (124) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Modulationsverfahren ein OFDM-Verfahren ist.
5. Akkumulatoranordnung (124) nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
dadurch gekennzeichnet, dass der Zellnetzwerkknoten (106) und/oder die Steuerungseinrichtung (122) dazu ausgebildet sind, mittels des Prüfsignales zumindest einen der folgenden Zustände zu ermitteln:
- der Ladezustand der Akkumulatorzelle (100);
- die Alterung der Akkumulatorzelle (100);
- der Innenwiderstand der Akkumulatorzelle (100);
- die Temperatur der Akkumulatorzelle (100);
- die mechanische Spannung, die auf die Akkumulatorzelle (100) wirkt.
6. Akkumulatoranordnung (124) nach einem der Ansprüche 1 bis 5,
dadurch gekennzeichnet, dass der Zellnetzwerkknoten (106) dazu ausgebildet ist, die Dämpfung des Prüfsignals und den Signal-Rausch- Abstande bei vorbestimmten Frequenzen zu prüfen, wenn das Prüfsignal an die Akkumulatorzelle (100) angelegt wird.
7. Kraftfahrzeug mit der Akkumulatoranordnung (124) nach einem der
Ansprüche 1 bis 6.
8. Verfahren zum Ermitteln des Zustandes einer Akkumulatorzelle einer Akkumulatoranordnung (124) mit einer Serienschaltung und/oder
Parallelschaltung einer Mehrzahl von Akkumulatorzellen (100), wobei den Akkumulatorzellen (100) je ein Zellnetzwerkknoten (106) parallel geschaltet ist, aufweisend die folgenden Schritte:
- Übertragen eines Anweisungssignals durch zumindest eine erste
Akkumulatorzelle (100), der ein erster Zellnetzwerkknoten (106) parallel geschaltet ist, von einem zentralen Netzwerkknoten (1 14) zu
einem zweiten Zellnetzwerknoten (106), der einer zweiten
Akkumulatorzelle (100) parallel geschaltet ist;
- Anlegen eines Prüfsignals mit zumindest einer vorbestimmten
Frequenz durch den ersten Zellnetzwerkknoten (106) an die erste Akkumulatorzelle (100), wenn das Anweisungssignal empfangen wird; und
- Ermitteln zumindest eines Zustandes der zweiten Akkumulatorzelle (100) basierend auf der Signalantwort der zweiten Akkumulatorzelle (100) auf das Prüfsignal, wenn das Anweisungssignal empfangen wird.
9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass das
Prüfsignal zumindest eines von Folgendem ist:
- ein Signal einer Impedanzanalyse;
- ein Signal einer Frequenzganganalyse;
- ein Signal, das den Trägerfrequenzen eines Übertragungsverfahrens mit mehreren Trägern entspricht;
- ein Signal, das den Trägerfrequenzen eines OFDM-Verfahrens
entspricht.
10. Verfahren nach Anspruch 8 oder 9, gekennzeichnet durch zumindest einen der folgenden Schritte:
- Ermitteln der Dämpfung des Prüfsignals bei einer vorbestimmten Frequenz;
- Ermitteln des Signal-Rausch-Abstandes bei einer vorbestimmten Frequenz.
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---|---|---|---|
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---|---|
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN108594127A (zh) * | 2018-04-23 | 2018-09-28 | 王连队 | 一种多电池串联检测电路设备 |
Families Citing this family (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102017211002A1 (de) * | 2017-06-29 | 2019-01-03 | Robert Bosch Gmbh | Batterie-Management-System und Batteriezellen zur Verwendung mit dem Batterie-Management-System |
JP6863258B2 (ja) * | 2017-12-12 | 2021-04-21 | トヨタ自動車株式会社 | 二次電池システムおよび二次電池の活物質の応力推定方法 |
DE102018206505A1 (de) * | 2018-04-26 | 2019-10-31 | Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft | Diagnoseverfahren und Diagnosesystem für eine elektrochemische Energiespeicherzelle |
DE102018212565B3 (de) | 2018-07-27 | 2019-09-12 | Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft | Hochvoltbatterie mit Überwachungseinrichtung sowie Kraftfahrzeug |
DE102018212567B3 (de) | 2018-07-27 | 2019-06-13 | Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft | Hochvoltbatterie mit Prüfeinrichtung sowie Kraftfahrzeug |
DE102019104664A1 (de) * | 2019-02-25 | 2020-08-27 | Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft | Akkumulatoranordnung sowie Verfahren zum Ermitteln des Zustands einer Akkumulatorzelle einer Akkumulatoranordnung |
DE102020202856B3 (de) * | 2020-03-05 | 2021-08-12 | Leoni Bordnetz-Systeme Gmbh | Vorrichtung sowie Verfahren zur Überwachung von nebeneinander angeordneten Zellen |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2009024355A1 (de) | 2007-08-23 | 2009-02-26 | Fachhochschule Stralsund | Verfahren zur bestimmung der kapazitäts-, widerstands- und energiedichteverteilung in bauelementen mit elektrochemischer doppelschicht |
US20110031048A1 (en) * | 2009-08-07 | 2011-02-10 | Sanyo Electric Co., Ltd. | Capacity Maintenance Ratio Determination Device, Battery System And Electric Vehicle |
DE102011053701A1 (de) * | 2010-11-19 | 2012-05-24 | General Electric Co. | Gerät und Verfahren zum Bestimmen der Sicherheit in einer Akkumulatoranordnung |
DE102012208444A1 (de) * | 2012-05-21 | 2013-11-21 | Robert Bosch Gmbh | Sensorvorrichtung für eine Zelle, Batterieelement und Sensorsystem für einen mehrzelligen elektrischen Energiespeicher sowie Verfahren zur Kommunikation für eine Sensorvorrichtung |
DE112012002265T5 (de) | 2011-05-27 | 2014-03-06 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Festkörperbatteriesystem und Herstellungsverfahren einer regenerierbaren Festkörpersekundärbatterie |
JP2014169966A (ja) * | 2013-03-05 | 2014-09-18 | Ntt Facilities Inc | 組電池監視システムおよび組電池システム |
Family Cites Families (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE10220172B4 (de) * | 2002-05-06 | 2006-01-12 | Fachhochschule Amberg-Weiden | Verfahren und Vorrichtung zur Überwachung des Betriebszustands einer elektrochemischen Vorrichtung |
AT500968B8 (de) * | 2004-10-07 | 2007-02-15 | Avl List Gmbh | Verfahren zur überwachung des betriebszustandes eines brennstoffzellenstapels |
EP2394317B1 (de) * | 2009-02-05 | 2019-06-26 | Methode Electronics, Inc. | Batterieladezustandssensor |
DE102010007076A1 (de) * | 2010-02-06 | 2011-08-11 | Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V., 80686 | Elektrischer Energiespeicher |
AT510877B1 (de) * | 2010-12-30 | 2013-06-15 | Oesterreichisches Forschungs Und Pruefzentrum Arsenal Ges M B H | Verfahren zur bestimmung der momentan verfügbaren maximalen ladekapazität |
FR2976738B1 (fr) * | 2011-06-14 | 2013-07-19 | Commissariat Energie Atomique | Systeme de batteries d'accumulateurs a supervision simplifiee |
US9461486B2 (en) * | 2011-07-02 | 2016-10-04 | Leonid Rozenboim | Accumulator battery monitoring over power circuit |
DE102012210262A1 (de) * | 2011-11-18 | 2013-05-23 | Robert Bosch Gmbh | Batterie mit einer Batteriezelle mit externem und integriertem Temperatursensor und Verfahren zum Betrieb der Batterie |
DE102012208820B4 (de) * | 2012-05-25 | 2023-10-26 | Robert Bosch Gmbh | Verfahren und Vorrichtung zur Datenübertragung über einen Batterieanschluss |
JP5906491B2 (ja) * | 2012-11-12 | 2016-04-20 | アルプス・グリーンデバイス株式会社 | 蓄電装置の状態検知方法 |
US9322885B2 (en) * | 2013-11-26 | 2016-04-26 | Infineon Technologies Ag | Circuit and method for evaluating cells in a battery |
-
2015
- 2015-05-07 DE DE102015208464.7A patent/DE102015208464A1/de active Pending
-
2016
- 2016-04-07 WO PCT/EP2016/057590 patent/WO2016177529A1/de active Application Filing
- 2016-04-07 CN CN201680010658.8A patent/CN107258032B/zh active Active
-
2017
- 2017-11-06 US US15/804,098 patent/US10651513B2/en active Active
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2009024355A1 (de) | 2007-08-23 | 2009-02-26 | Fachhochschule Stralsund | Verfahren zur bestimmung der kapazitäts-, widerstands- und energiedichteverteilung in bauelementen mit elektrochemischer doppelschicht |
US20110031048A1 (en) * | 2009-08-07 | 2011-02-10 | Sanyo Electric Co., Ltd. | Capacity Maintenance Ratio Determination Device, Battery System And Electric Vehicle |
DE102011053701A1 (de) * | 2010-11-19 | 2012-05-24 | General Electric Co. | Gerät und Verfahren zum Bestimmen der Sicherheit in einer Akkumulatoranordnung |
DE112012002265T5 (de) | 2011-05-27 | 2014-03-06 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Festkörperbatteriesystem und Herstellungsverfahren einer regenerierbaren Festkörpersekundärbatterie |
DE102012208444A1 (de) * | 2012-05-21 | 2013-11-21 | Robert Bosch Gmbh | Sensorvorrichtung für eine Zelle, Batterieelement und Sensorsystem für einen mehrzelligen elektrischen Energiespeicher sowie Verfahren zur Kommunikation für eine Sensorvorrichtung |
JP2014169966A (ja) * | 2013-03-05 | 2014-09-18 | Ntt Facilities Inc | 組電池監視システムおよび組電池システム |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
PETER KEIL ET AL: "Aufbau und Parametrierung von Batteriemodellen", 19. DESIGN&ELEKTRONIK-ENTWICKLERFORUM BATTERIEN & LADEKONZEPTE, 16 February 2012 (2012-02-16), XP055275939, Retrieved from the Internet <URL:https://mediatum.ub.tum.de/doc/1162416/1162416.pdf> [retrieved on 20160527] * |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN108594127A (zh) * | 2018-04-23 | 2018-09-28 | 王连队 | 一种多电池串联检测电路设备 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US10651513B2 (en) | 2020-05-12 |
CN107258032B (zh) | 2020-10-23 |
CN107258032A (zh) | 2017-10-17 |
DE102015208464A1 (de) | 2016-11-10 |
US20180062211A1 (en) | 2018-03-01 |
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