WO2020088872A1 - System für einen antriebsenergiespeicher eines hybrid- oder elektrofahrzeugs und verfahren zum laden eines antriebsenergiespeichers eines hybrid- oder elektrofahrzeugs - Google Patents

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Robert Lustig
Bernhard SESSNER
Armin Friegel
Hubertus Welsch
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Definitions

  • the disclosure relates to a system for a drive energy store of a hybrid or electric vehicle, a hybrid or electric vehicle with such a system and a method for charging a drive energy store of a hybrid or electric vehicle.
  • the present disclosure relates in particular to avoiding a short circuit in the drive energy store, and in particular in cells of a lithium-ion battery. State of the art
  • Hybrid or electric vehicles are driven by an electric motor, with the necessary electrical energy being stored, for example, in a high-voltage battery that can be charged at a charging station in a house or at a special gas station.
  • the high-voltage battery can comprise a large number of battery cells which are connected in series and / or in parallel. Contamination of the battery cells can occur during the manufacture of the high-voltage battery. In particular, foreign particles can be included in such a way that this leads to a violation of the cell isolation (internal or external). This can result in a gradual loss of charge or even internal short circuits.
  • a symptomatic diagnosis can be used to detect impending cell defects, for example with regard to increased self-discharge. Based on this, a service measure can be carried out, such as an exchange of the affected cell module.
  • the cell defect can, however, occur before the cell module is replaced and lead to total damage to the high-voltage battery. Depending on the state of charge and the energy density, the cell defect also harbors the risk of a fire.
  • a system for a drive energy storage device of a hybrid or electric vehicle comprises a receiving device which is set up to receive status information of the drive energy store, the status information indicating whether a Defect in the drive energy store is imminent, and a charge control device (or charge control and energy management device) which is set up to set a maximum charge voltage and / or a maximum state of charge (SoC) for a charge process of the drive energy store to a reduced value if the Status information indicates that a defect is imminent.
  • SoC maximum state of charge
  • the maximum charging voltage and the maximum state of charge indicate upper limit values which define how further the drive energy store can or should be charged.
  • the charging process can take place, for example, by means of a recuperation mechanism and / or a load point shift and / or an external charging station.
  • reduced values for the maximum charging voltage and / or the maximum SoC are used if it is determined that a cell defect is imminent. This provides an avoidance measure for a recognized risk of a cell defect that minimizes the risk of an immediate defect.
  • the vehicle can continue to be operated without the risk of an immediate defect.
  • the availability for the customer is increased and customer satisfaction increases.
  • battery fires due to the immediate cell defect can be avoided.
  • the drive energy store is preferably a battery, such as a lithium-ion battery, with a multiplicity of cells.
  • the cells can be connected in parallel and / or in series.
  • Each cell can include a positive electrode, a negative electrode, an electrolyte and a separator.
  • the defect can be an internal cell defect, such as a short circuit in a single cell due to a foreign particle.
  • the charging control device is preferably set up to set the maximum charging voltage and / or the maximum charging state for the charging process to a normal value which is greater than the reduced value if the state information indicates that no defect is imminent.
  • standard values can be used in a normal state and reduced values for the maximum charging voltage and / or the maximum charging state in comparison to the standard values in a risk state. This means that the drive energy storage and the vehicle can still be operated safely even if there is an impending cell defect.
  • the reduced value of the maximum charging voltage and / or the maximum state of charge is a finite value, ie greater than zero.
  • the reduced value of the maximum charging voltage and / or the maximum state of charge can be essentially zero. This means, for example, that the cell or the drive energy storage device can be completely discharged.
  • the normal value of the maximum charging voltage is preferably in the range from 2.8 volts to 4.2 volts.
  • the maximum charging voltage relates to a charging voltage of a single toe of the drive energy store.
  • the reduced value of the maximum charging voltage per toe can be in the range from 3 to 4 volts, and in particular in the range from 3.5 to 3.7 volts.
  • the reduced value of the maximum charge voltage per cell can be 3,616 volts.
  • the charge control device is further configured to stand the maximum state of charge (SoC) from a first value (eg a normal value) to a second value (ie the reduced value), which is smaller than the first value, if the Status information indicates that a defect is imminent.
  • the first value can be, for example, 90% or more of a maximum possible charge of the drive energy store.
  • the second value can be less than 90% of the maximum possible charge of the drive energy store. This means that the drive energy storage is no longer charged as far as normal in the event of an impending toe defect, regardless of any specifications by the user. This can reduce the internal pressure in the battery toes and thus prevent a short circuit.
  • the normal value of the maximum state of charge can correspond, for example, to a predetermined “full charge” of the drive energy store. For example, in standard operation, lithium-ion batteries are not charged to their physical maximum (i.e. to 100%) because the charging time for the last percent increases significantly. The normal value of the maximum state of charge can still correspond to the full charge, even if this value is less than 100% of the physical maximum.
  • the charging control device is preferably further configured to discharge the drive energy store via one or more electrical consumers of the vehicle if the status information indicates that a defect is imminent.
  • the drive energy store can be discharged in such a way that an actual charging voltage and / or an actual charging state are below the reduced values of the maximum charging voltage or the maximum charging state or be reduced there.
  • the reduced value of the maximum charging voltage and / or the maximum state of charge can be essentially zero in a highly critical situation, so that the cell or the drive energy store is completely discharged.
  • the one or more consumers may include an electric motor of the vehicle (i.e. the traction machine) and / or vehicle-internal electrical consumers, such as on-board electronics, air conditioning, etc. This means that no additional means for discharging have to be provided for the discharge of the drive energy store into the reduced operating range.
  • the drive energy store in the case of a hybrid vehicle, can be discharged into the reduced operating range upon detection of an impending defect by means of a load point shift, and in particular a load point lowering.
  • the charging control device is preferably further configured to set a maximum charging power for the charging process of the drive energy store by the recuperation mechanism and / or the load point shift and / or the external charging station to a value which is reduced in comparison to the normal case (ie without an impending defect) if the status information indicates that a defect is imminent. If, for example, the reduced maximum charging voltage and / or the reduced maximum state of charge (SoC) are exceeded at a point in time at which the impending defect is recognized, charging power is no longer, e.g. released for recuperation and the drive energy storage is not loaded.
  • SoC reduced maximum state of charge
  • the system preferably comprises an output device which is set up to output information relating to the impending defect to a user.
  • a message can be issued to the user that a workshop should be visited, for example in order to replace the risky cell or a cell module.
  • the notice can be displayed visually, for example on a display. This means that the cell or the cell module can be replaced before the defect occurs. Total damage to the drive energy store can thus be prevented.
  • the output device is further configured to indicate a maximum possible range that is reduced, for example, by the limitation of the charging voltage. This allows the user to be informed about the reduced range, for example for personal route planning. This can also be done, for example, if there is currently more energy available, but due to the limitation of the charging voltage, no more than a certain charge can be achieved during the next charging process.
  • the system preferably comprises a monitoring device which is set up to monitor a state of the drive energy store, and in particular of a plurality of toes of the drive energy store, and to provide the state information.
  • the monitoring device can be implemented, for example, by suitable software using devices already present in the vehicle. In other words, in some embodiments it may not be necessary to add additional actuators or sensors in the vehicle.
  • the monitoring device can, for example, monitor a cell voltage and / or a current flowing through the cell and / or a toe temperature (e.g. an internal cell temperature and / or external cell temperature) and / or an internal cell pressure.
  • a toe temperature e.g. an internal cell temperature and / or external cell temperature
  • an impending toe defect can be inferred from a change in the cell voltage, such as for example the cell resting voltage, over a certain period of time.
  • a self-discharge of the drive energy store can be detected and the imminence of a battery-internal short circuit can be derived therefrom.
  • the monitoring device can comprise (e.g. already existing) sensors for detecting an insulation resistance of the battery system (battery toes + sensors + electronics + cooler etc.) and / or for detecting the fill level of the coolant circuit of the vehicle.
  • a leak in the battery cooler Such a defect can result in an internal loss of insulation in the battery system, which can also lead to an internal short circuit.
  • the preventive measures can be carried out as described above to avoid the short circuit (e.g. discharging and limiting the maximum charging voltage and / or the maximum SoC).
  • a hybrid or electric vehicle comprises the system described in this document for a drive energy store and the drive energy store.
  • the hybrid or electric vehicle may include the recuperation mechanism, which is set up to charge the drive energy store while driving by energy recovery.
  • the recuperation mechanism may include or be a recuperative brake.
  • the hybrid or electric vehicle can be a pure electric vehicle (BEV) or a plug-in hybrid vehicle (PHEV).
  • vehicle includes cars, trucks, buses, campers, motorcycles, etc., which are used to transport people, goods, etc.
  • the term includes motor vehicles for the transportation of people.
  • the hybrid vehicle may include a load point shift mechanism.
  • a load point shift can be implemented as a load point increase or load point lowering.
  • the internal combustion engine When the load point is raised, the internal combustion engine generates more torque than the driver's desired torque, the electric motor compensating the difference in a generator, so that the sum of the moments of the internal combustion engine and the electric motor corresponds to the driver's desired torque and the drive energy store is loaded with the fuel energy.
  • the load point is lowered, the internal combustion engine generates less torque than the driver's desired torque, the electric motor compensating for the difference so that the sum of the moments of the internal combustion engine and the electric motor corresponds to the driver's desired torque.
  • the drive energy storage is discharged by the motor operation of the electric motor.
  • a method for charging a drive energy store of a hybrid or electric vehicle includes acquiring state information of the drive energy store, the state information indicating whether a defect in the drive energy store is imminent, and setting a maximum charging voltage and / or a maximum state of charge for a charging process of the drive energy store to a reduced value if the state information indicates that a defect is imminent.
  • the charging process can take place, for example, by means of a recuperation mechanism and / or a load point shift and / or an external charging station.
  • the method can implement the aspects of the system described in this document for a drive energy store of a hybrid or electric vehicle.
  • that can System implement the aspects of the method for charging a drive energy store of a hybrid or electric vehicle described in this document.
  • SW software program
  • the SW program can be set up to run on a processor and thereby perform the method described in this document.
  • the storage medium can comprise a software program which is set up to be executed on a processor and thereby to carry out the method described in this document.
  • FIG. 1 shows a system for a drive energy store of a hybrid or electric vehicle according to embodiments of the present disclosure
  • FIG. 2 shows a flowchart of a method for charging a drive energy store of a hybrid or electric vehicle according to embodiments of the present disclosure.
  • FIG. 1 shows a system for a drive energy store 110 of a hybrid or electric vehicle 100 in accordance with embodiments of the present disclosure.
  • the hybrid or electric vehicle 100 may be a pure electric vehicle (BEV) or a plug-in hybrid vehicle (PHEV), according to embodiments.
  • the system includes a receiving device 120 that is configured to receive status information of the drive energy store 110.
  • the defect may be a short circuit between the electrodes of a cell of the drive energy storage 110 due to a foreign particle.
  • the drive energy storage 110 may be, for example, a lithium-ion battery with a plurality of cells.
  • the status information can be recorded by means of a monitoring device.
  • the monitoring device can monitor a large number of cells of the drive energy store and determine their state.
  • the monitoring device can, for example, be set up to detect a cell voltage and / or a current flowing through the cell and / or a cell temperature (e.g. an internal cell temperature and / or external cell temperature) and / or an internal cell pressure.
  • a cell temperature e.g. an internal cell temperature and / or external cell temperature
  • at least one of the aforementioned variables can be captured over a period of time.
  • the state of the cell can be derived from changes over the period.
  • a cell resting voltage can be measured during a standstill of the vehicle.
  • the state of the cell can be inferred from a change in the cell resting voltage. For example, if a decrease in the cell resting voltage over a predetermined period of time exceeds a predetermined threshold value, it can be concluded that a cell defect may be imminent.
  • the monitoring device can comprise a sensor system for detecting an insulation resistance of the battery system (e.g. battery cells and / or sensor system and / or electronics and / or cooler etc.) and / or for detecting a fill level of the coolant circuit of the vehicle.
  • a sensor system for detecting an insulation resistance of the battery system (e.g. battery cells and / or sensor system and / or electronics and / or cooler etc.) and / or for detecting a fill level of the coolant circuit of the vehicle.
  • the system further includes a charge control device 130, which is configured to set a maximum charge voltage and / or a maximum charge state for a charge process of the drive energy store 110 to a reduced value, for example by a recuperation mechanism 140, if the state information indicates that a defect is imminent.
  • a charge control device 130 which is configured to set a maximum charge voltage and / or a maximum charge state for a charge process of the drive energy store 110 to a reduced value, for example by a recuperation mechanism 140, if the state information indicates that a defect is imminent.
  • reduced value means that the value compared to values that are in a normal situation, i.e. can be used without an impending cell defect, is smaller.
  • the receiving device 120 and the charging control device 130 can be implemented in a common software and / or hardware module. Alternatively, the Receiving device 120 and charging control device 130 can be implemented in separate software and / or hardware modules.
  • the charge controller 130 may be configured to set the maximum charge voltage and / or the maximum state of charge for a charge of the drive energy store 110 to a normal value that is greater than the reduced value when the state information indicates that no defect is imminent. In this way, standard values can be used in a normal state and reduced values for the maximum charging voltage and / or the maximum charging state in comparison to the standard values in a risk state.
  • the normal value of the maximum charging voltage is in the range of 2.8 volts to 4.2 volts.
  • the reduced value of the maximum charging voltage per cell can be in the range from 3 to 4 volts, and in particular in the range from 3.5 to 3.7 volts.
  • the reduced value of the maximum charge voltage per cell can be 3,616 volts.
  • the charging voltage indicates a cell voltage that is generated by a single cell.
  • the cell voltage can be a cell rest voltage. This voltage is higher the higher the state of charge of the cell. In other words, the charging voltage correlates with the state of charge.
  • the charge controller 130 may further be configured to set the maximum state of charge (SoC) from a first value (eg, a standard value) to a second value that is less than the first value if the state information indicates that a Defect is imminent.
  • a first value may be 90% or more of a maximum charge of the drive energy storage 110.
  • the second value can be less than 90% of the maximum charge of the drive energy store 110.
  • the charging control device 130 can also be configured to discharge the drive energy store 110 via one or more electrical consumers of the vehicle 100 if the status information indicates that a defect is imminent. This can take place in particular if an actual charge voltage and / or an actual charge state at the time of detection of the impending defect lie above the reduced values of the maximum charge voltage or the maximum charge state. In such a case, the Drive energy storage can be actively discharged in order to bring the charging voltage and / or the state of charge into a safe area.
  • vehicle 100 may be a hybrid vehicle with a load point shift mechanism.
  • the load point shift can be used to actively and quickly discharge the drive energy store 110 upon detection of the impending defect.
  • the charging controller 130 is configured to set the maximum charging voltage and / or the maximum state of charge for a charging operation of the drive energy store by an external charging station to the reduced value if the state information indicates that a defect is imminent.
  • the charging of the drive energy store by an external charging station is shown schematically in FIG. 1.
  • the hybrid or electric vehicle 100 can be connected via a connection device, e.g. a charging cable or power cable 16 with a power connection 14 provided on a charging station 12, e.g. an electrical outlet.
  • the power connections or charging stations can be connected via a power line to a power supply company network connection (not shown).
  • communication between the hybrid or electric vehicle 100 and the charging station 12 can be wireless, for example using WLAN, Bluetooth, infrared, GSM, UMTS or the like. Wired communication, for example via the charging cable, is also possible.
  • the system can further comprise an output device for a user information, such as a display.
  • the user information can concern the impending defect.
  • the user information can be a request to visit a workshop to exchange the risky cell or a cell module with the risky cell. Total damage to the drive energy store 110 can thus be prevented.
  • the output device can also be set up to indicate a maximum possible range, for example on the display, which is reduced by the limitation of the charging voltage.
  • FIG. 2 shows a flow diagram of a method 200 for charging a drive energy store of a hybrid or electric vehicle according to embodiments of the present disclosure.
  • the method 200 comprises, in block 210, acquiring state information of the drive energy store, the state information indicating whether a defect in the drive energy store is imminent, and in block 220 setting a maximum charging voltage and / or a maximum state of charge for a charging process of the drive energy store by a recuperation mechanism and / or a load point shift and / or an external charging station to a reduced value if the status information indicates that a defect is imminent.
  • the method 200 can be implemented by software executing on a processor.
  • a storage medium can be provided with a software program, which is set up to be executed on a processor and thereby to carry out the method described in this document.
  • a battery emergency bit that, for example, permanently snaps in from the first positive diagnosis of the self-discharge diagnosis.
  • the battery emergency bit can be reset, for example (only) by a (cell) module exchange.
  • the battery emergency bit triggers the reduction of the maximum charging voltage during recuperation and during plug-in charging, so that the maximum SoC can no longer be exceeded once it has fallen below.
  • the battery emergency bit triggers the reduction in the maximum charging power during recuperation in such a way that charging power is no longer released above the reduced maximum SoC.
  • the vehicle After setting the emergency battery, the vehicle can be charged up to the reduced maximum SoC. Attempting to charge a SoC that is larger than the reduced maximum SoC can be ended without error or not started. The charging power can be reduced compared to the normal state.
  • reduced values for the maximum charging voltage and / or the SoC are used if it is determined that a cell defect is imminent.
  • This provides an avoidance measure for a recognized risk of a cell defect that minimizes the risk of an immediate defect.
  • the vehicle can continue to be operated without the risk of an immediate defect.
  • the availability for the customer is increased and customer satisfaction increases.
  • battery fires due to the imminent cell defect can be avoided.

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Abstract

Die vorliegende Offenbarung betrifft ein System für einen Antriebsenergiespeicher eines Hybrid- oder Elektrofahrzeugs. Das System umfasst eine Empfangseinrichtung, die eingerichtet ist, um Zustandsinformationen des Antriebsenergiespeichers zu empfangen, wobei die Zustandsinformationen angeben, ob ein Defekt im Antriebsenergiespeicher vorhanden ist oder bevorsteht; und eine Ladesteuereinrichtung, die eingerichtet ist, um eine maximale Ladespannung und/oder einen maximalen Ladezustand für einen Ladevorgang des Antriebsenergiespeichers durch einen Rekuperationsmechanismus und/oder eine Lastpunktverschiebung und/oder eine externe Ladestation auf einen reduzierten Wert einzustellen, wenn die Zustandsinformationen angeben, dass ein Defekt bevorsteht.

Description

System für einen Antriebsenergiespeicher eines Hybrid- oder Elektrofahrzeugs und Verfahren zum Laden eines Antriebsenergiespeichers eines Hybrid- oder
Elektrofahrzeugs
Die Offenbarung betrifft ein System für einen Antriebsenergiespeicher eines Hybrid- oder Elektrofahrzeugs, ein Hybrid- oder Elektrofahrzeug mit einem derartigen System und ein Verfahren zum Laden eines Antriebsenergiespeichers eines Hybrid- oder Elektrofahrzeugs. Die vorliegende Offenbarung betrifft insbesondere die Vermeidung eines Kurzschlusses im Antriebsenergiespeicher, und insbesondere in Zellen einer Lithium-Ionen-Batterie. Stand der Technik
Hybrid- oder Elektrofahrzeuge werden von einem Elektromotor angetrieben, wobei die nötige elektrische Energie beispielsweise in einem Hochvoltspeicher gespeichert wird, der an einer Ladestation eines Hauses oder einer speziellen Tankstelle aufgeladen werden kann. Der Hochvoltspeicher kann eine Vielzahl von Batteriezellen umfassen, die seriell und/oder parallel geschaltet sind. Bei der Herstellung des Hochvoltspeichers können Verunreinigungen der Batteriezellen auftreten. Insbesondere können Fremdpartikel derart eingeschlossen sein, dass dies zu einer Verletzung der Zellisolation (intern oder extern) führt. Hierdurch kann es zu einem schleichenden Ladungsverlust oder sogar zu internen Kurzschlüssen kommen.
Zur Erkennung drohender Zelldefekte kann eine symptomatische Diagnose verwendet werden, wie zum Beispiel hinsichtlich einer erhöhten Selbstentladung. Basierend darauf kann eine Servicemaßnahme erfolgen, wie beispielsweise ein Austausch des betroffenen Zellmoduls. Der Zell defekt kann jedoch noch vor Austausch des Zellmoduls eintreten und zu einem Totalschaden des Hochvoltspeichers führen. Zudem birgt der Zelldefekt in Abhängigkeit des Ladungszustands und der Energiedichte das Risiko eines Brandes.
Offenbarung der Erfindung
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Offenbarung, ein System für einen Antriebsenergiespeicher eines Hybrid- oder Elektrofahrzeugs, ein Hybrid- oder Elektrofahrzeug mit einem derartigen System und ein Verfahren zum Laden eines Antriebsenergiespeichers eines Hybrid- oder Elektrofahrzeugs anzugeben, die einen Defekt verhindern können. Insbesondere ist es eine Aufgabe der vorliegenden Offenbarung, einen Kurzschluss in einzelnen Zellen des Antriebsenergiespeichers zu vermeiden und damit eine Sicherheit des Antriebsenergiespeichers zu erhöhen.
Diese Aufgabe wird durch den Gegenstand der unabhängigen Ansprüche gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen angegeben.
Gemäß einem unabhängigen Aspekt der vorliegenden Offenbarung ist ein System für einen Antriebsenergiespeicher eines Hybrid- oder Elektrofahrzeugs angegeben. Das System umfasst eine Empfangseinrichtung, die eingerichtet ist, um Zustandsinformationen des Antriebsenergiespeichers zu empfangen, wobei die Zustandsinformationen angeben, ob ein Defekt im Antriebsenergiespeicher bevorsteht, und eine Ladesteuereinrichtung, (oder Ladesteuer- und Energiemanagementeinrichtung) die eingerichtet ist, um eine maximale Ladespannung und/oder einen maximalen Ladezustand (State of Charge, SoC) für einen Ladevorgang des Antriebsenergiespeichers auf einen reduzierten Wert einzustellen, wenn die Zustandsinformationen angeben, dass ein Defekt bevorsteht. Die maximale Ladespannung und der maximale Ladezustand geben obere Grenzwerte an, die definieren, wie weiter der Antriebsenergiespeicher geladen werden kann bzw. sollte. Der Ladevorgang kann zum Beispiel durch einen Rekuperationsmechanismus und/oder eine Lastpunktverschiebung und/oder eine externe Ladestation erfolgen.
Erfindungsgemäß werden reduzierte Werte für die maximale Ladespannung und/oder den maximalen SoC verwendet, wenn festgestellt wird, dass ein Zelldefekt droht. Damit ist eine Vermeidungsmaßnahme bei einem erkannten Risiko eines Zelldefekts bereitgestellt, die das Risiko eines unmittelbaren Defekts minimiert. Das Fahrzeug kann ohne das Risiko eines unmittelbaren Defekts weiter betrieben werden. Die Verfügbarkeit für den Kunden wird erhöht und die Kundenzufriedenheit steigt. Zudem können Batteriebrände aufgrund des unmittelbaren Zelldefekts vermieden werden.
Vorzugsweise ist der Antriebsenergiespeicher eine Batterie, wie zum Beispiel eine Lithium- Ionen-Batterie, mit einer Vielzahl von Zellen. Die Zellen können parallel und/oder seriell zusammengeschaltet sein. Jede Zelle kann eine positive Elektrode, eine negative Elektrode, ein Elektrolyt und einen Separator umfassen. Der Defekt kann ein interner Zelldefekt sein, wie zum Beispiel ein Kurzschluss in einer einzelnen Zelle aufgrund eines Fremdpartikels.
Vorzugsweise ist die Ladesteuereinrichtung eingerichtet, um die maximale Ladespannung und/oder den maximalen Ladezustand für den Ladevorgang auf einen Normalwert einzustellen, der größer als der reduzierte Wert ist, wenn die Zustandsinformationen angeben, dass kein Defekt bevorsteht. Anders gesagt können in einem Normalzustand Standartwerte und in einem Risikozustand im Vergleich zu den Standartwerten reduzierte Werte für die maximale Ladespannung und/oder den maximalen Ladezustand verwendet werden. Damit können der Antriebsenergiespeicher und das Fahrzeug auch bei einem drohenden Zelldefekt noch sicher betrieben werden.
Typischerweise ist der reduzierte Wert der maximalen Ladespannung und/oder des maximalen Ladezustands ein endlicher Wert, d.h. größer als Null. In einigen Ausführungsformen kann der reduzierte Wert der maximalen Ladespannung und/oder des maximalen Ladezustands im Wesentlichen Null sein. Damit kann zum Beispiel eine komplette Entladung der Zelle bzw. des Antriebsenergiespeichers erfolgen.
Vorzugsweise ist der Normalwert der maximalen Ladespannung im Bereich von 2.8 Volt bis 4.2 Volt. Die maximale Ladespannung bezieht sich in diesem Beispiel auf eine Ladespannung einer einzelnen Zehe des Antriebsenergiespeichers. Der reduzierte Wert der maximalen Ladespannung pro Zehe kann im Bereich von 3 bis 4 Volt, und insbesondere im Bereich von 3.5 bis 3.7 Volt sein. Zum Beispiel kann der reduzierte Wert der maximalen Ladespannung pro Zelle 3.616 Volt sein.
Vorzugsweise ist die Ladesteuereinrichtung weiter eingerichtet, um den maximalen Ladezustand (State of Charge, SoC) von einem ersten Wert (z.B. einem Normalwert) auf einen zweiten Wert (d.h. den reduzierten Wert), der kleiner als der erste Wert ist, einzustehen, wenn die Zustandsinformationen angeben, dass ein Defekt bevorsteht. Der erste Wert kann zum Beispiel 90% oder mehr einer maximal möglichen Ladung des Antriebsenergiespeichers sein. Ergänzend oder alternativ kann der zweite Wert weniger als 90% der maximal möglichen Ladung des Antriebsenergiespeichers sein. Damit wird der Antriebsenergiespeicher bei einem drohenden Zehdefekt unabhängig von etwaigen Vorgaben durch den Nutzer nicht mehr so weit wie im Normalfall geladen. Hierdurch kann ein Innendruck in den Batteriezehen reduziert und damit ein Kurzschluss verhindert werden.
Der Normalwert des maximalen Ladezustands kann zum Beispiel einer vorgegebenen „Vollladung“ des Antriebsenergiespeichers entsprechen. Zum Beispiel werden Lithium-Ionen- Batterien im Standardbetrieb jedoch nicht bis zu ihrem physikalischen Maximum (d.h. auf 100%) geladen, da die Ladezeit für die letzten Prozent stark zunimmt. Der Normalwert des maximalen Ladezustands kann trotzdem der Vollladung entsprechen, auch wenn dieser Wert weniger als 100% des physikalischen Maximums ist.
Vorzugsweise ist die Ladesteuereinrichtung weiter eingerichtet, um den Antriebsenergiespeicher über einen oder mehrere elektrische Verbraucher des Lahrzeugs zu entladen, wenn die Zustandsinformationen angeben, dass ein Defekt bevorsteht. Insbesondere kann der Antriebsenergiespeicher bei einem Erkennen eines drohenden Defekts derart entladen werden, dass eine tatsächliche Ladespannung und/oder ein tatsächlicher Ladezustand unterhalb der reduzierten Werte der maximalen Ladespannung bzw. des maximalen Ladezustands hegen bzw. dorthin reduziert werden. In einigen Ausführungs formen kann der reduzierte Wert der maximalen Ladespannung und/oder des maximalen Ladezustands in einer hochkritischen Situation im Wesentlichen Null sein, so dass eine komplette Entladung der Zelle bzw. des Antriebsenergiespeichers erfolgt.
Der eine oder die mehreren Verbraucher können einen Elektromotor des Fahrzeugs (d.h. die Traktionsmaschine) und/oder fahrzeuginteme elektrische Verbraucher, wie zum Beispiel eine Bordelektronik, Klimaanlage, etc. umfassen. Damit müssen für die Entladung des Antriebsenergiespeichers in den reduzierten Betriebsbereich keine zusätzlichen Mittel zum Entladen bereitgestellt werden. In einigen Ausführungsformen kann bei einem Hybridfahrzeug eine Entladung des Antriebsenergiespeichers bei einem Erkennen eines drohenden Defekts in den reduzierten Betriebsbereich durch eine Lastpunktverschiebung, und insbesondere eine Lastpunktabsenkung erfolgen.
Vorzugsweise ist die Ladesteuereinrichtung weiter eingerichtet, um eine maximale Ladeleistung für den Ladevorgang des Antriebsenergiespeichers durch den Rekuperationsmechanismus und/oder die Lastpunktverschiebung und/oder die externe Ladestation auf einen im Vergleich zum Normalfall (d.h. ohne bevorstehenden Defekt) reduzierten Wert einzustellen, wenn die Zustandsinformationen angeben, dass ein Defekt bevorsteht. Wenn beispielsweise die reduzierte maximale Ladespannung und/oder der reduzierte maximale Ladezustand (SoC) zu einem Zeitpunkt überschritten sind, zu dem der drohende Defekt erkannt wird, wird keine Ladeleistung mehr z.B. für die Rekuperation freigegeben und der Antriebsenergiespeicher nicht geladen.
Vorzugsweise umfasst das System eine Ausgabeeinrichtung, die eingerichtet ist, um Informationen bezüglich des drohenden Defekts an einen Nutzer auszugeben. Insbesondere kann ein Hinweis an den Nutzer ausgegeben werden, dass eine Werkstatt aufgesucht werden sollte, zum Beispiel um die risikobehaftete Zelle oder ein Zellenmodul auszutauschen. Der Hinweis kann visuell zum Beispiel auf einem Display ausgegeben werden. Damit kann die Zelle oder das Zellenmodul ausgetauscht werden, bevor der Defekt auftritt. Ein Totalschaden des Antriebsenergiespeichers kann somit verhindert werden.
In einigen Ausführungsformen ist die Ausgabeeinrichtung weiter eingerichtet, um eine z.B. durch die Einschränkung der Ladespannung reduzierte maximal mögliche Reichweite anzuzeigen. Damit kann der Nutzer über die reduzierte Reichweite informiert werden, beispielweise zur persönlichen Routenplanung. Dies kann zum Beispiel auch dann erfolgen, wenn aktuell noch mehr Energie vorhanden ist, beim nächsten Ladevorgang aufgrund der Einschränkung der Ladespannung aber nicht mehr als eine bestimmte Ladung erreicht werden kann.
Vorzugsweise umfasst das System eine Überwachungseinrichtung, die eingerichtet ist, um einen Zustand des Antriebsenergiespeichers, und insbesondere von einer Vielzahl von Zehen des Antriebsenergiespeichers, zu überwachen und die Zustandsinformationen bereitzustehen. Die Überwachungseinrichtung kann zum Beispiel durch eine geeignete Software unter Verwendung von bereits im Lahrzeug vorhandenen Einrichtungen implementiert sein. Anders gesagt kann es in einigen Ausführungsformen nicht erforderlich sein, zusätzliche Aktoren oder Sensoren im Lahrzeug zu ergänzen.
Die Überwachungseinrichtung kann zum Beispiel eine Zellspannung und/oder einen durch die Zelle fließenden Strom und/oder eine Zehtemperatur (z.B. eine Zellinnentemperatur und/oder Zellaußentemperatur) und/oder einen Zellinnendruck überwachen. In einigen Ausführungsformen kann aus einer Änderung der Zellspannung, wie zum Beispiel der Zellruhespannung, über einen bestimmten Zeitraum auf einen drohenden Zehdefekt geschlossen werden. Anders gesagt kann eine Selbstentladung des Antriebsenergiespeichers erfasst und daraus das Bevorstehen eines batterieintemen Kurzschlusses abgeleitet werden.
Ergänzend oder alternativ kann die Überwachungseinrichtung eine (z.B. bereits vorhandene) Sensorik zur Erfassung eines Isolationswiderstands des Batteriesystems (Batteriezehen + Sensorik + Elektronik + Kühler usw.) und/oder zur Erfassung des Füllstands des Kühlmittelkreislaufs des Fahrzeugs umfassen. Mit dieser Sensorik kann ein weiterer potenziell kritischer Defekt erkannt werden, wie zum Beispiel ein Leck im Batteriekühler. Ein derartiger Defekt kann einen interner Isolationsverlust des Batteriesystems zu Folge haben, der ebenfalls zu einem internen Kurzschluss führen kann. Die Vermeidungsmaßnahmen können wie oben beschrieben ausgeführt werden, um den Kurzschluss zu vermeiden (z.B. Entladen und Einschränkung der maximalen Ladespannung und/oder des maximalen SoC).
Gemäß einem weiteren unabhängigen Aspekt der vorliegenden Offenbarung ist ein Hybrid- oder Elektrofahrzeug angegeben. Das Hybrid- oder Elektrofahrzeug umfasst das in diesem Dokument beschriebene System für einen Antriebsenergiespeicher sowie den Antriebsenergiespeicher. Das Hybrid- oder Elektrofahrzeug kann den Rekuperationsmechanismus umfassen, der eingerichtet ist, um den Antriebsenergiespeicher während der Fahrt durch Energierückgewinnung zu laden. Der Rekuperationsmechanismus kann zum Beispiel eine rekuperative Bremse umfassen oder sein.
Das Hybrid- oder Elektrofahrzeug kann gemäß Ausführungsformen ein reines Elektrofahrzeug (BEV) oder ein Plug-in-Hybridfahrzeug (PHEV) sein. Der Begriff Fahrzeug umfasst PKW, LKW, Busse, Wohnmobile, Krafträder, etc., die der Beförderung von Personen, Gütern, etc. dienen. Insbesondere umfasst der Begriff Kraftfahrzeuge zur Personenbeförderung.
Das Hybridfahrzeug kann einen Mechanismus zur Lastpunktverschiebung umfassen. Eine Lastpunktverschiebung kann als Lastpunktanhebung oder Lastpunktabsenkung implementiert sein. Bei einer Lastpunktanhebung erzeugt der Verbrennungsmotor mehr Moment als das Fahrerwunschmoment, wobei der Elektromotor die Differenz generatorisch ausgleicht, damit die Summe der Momente des Verbrennungsmotors und des Elektromotors dem Fahrerwunschmoment entspricht und der Antriebenergiespeicher mit der Kraftstoffenergie geladen wird. Bei einer Lastpunktabsenkung erbringt der Verbrennungsmotor weniger Moment als das Fahrerwunschmoment, wobei der Elektromotor die Differenz motorisch ausgleicht, damit die Summe der Momente des Verbrennungsmotors und des Elektromotors dem Fahrerwunschmoment entspricht. Durch den motorischen Betrieb des Elektromotors wird der Antriebsenergiespeicher entladen.
Gemäß einem weiteren unabhängigen Aspekt der vorliegenden Offenbarung ist ein Verfahren zum Laden eines Antriebsenergiespeichers eines Hybrid- oder Elektrofahrzeugs angegeben. Das Verfahren umfasst ein Erfassen von Zustandsinformationen des Antriebsenergiespeichers, wobei die Zustandsinformationen angeben, ob ein Defekt im Antriebsenergiespeicher bevorsteht, und ein Einstellen einer maximalen Ladespannung und/oder eines maximalen Ladezustands für einen Ladevorgang des Antriebsenergiespeichers auf einen reduzierten Wert, wenn die Zustandsinformationen angeben, dass ein Defekt bevorsteht. Der Ladevorgang kann zum Beispiel durch einen Rekuperationsmechanismus und/oder eine Lastpunktverschiebung und/oder eine externe Ladestation erfolgen.
Das Verfahren kann die Aspekte des in diesem Dokument beschriebenen Systems für einen Antriebsenergiespeicher eines Hybrid- oder Elektrofahrzeugs implementieren. Zudem kann das System die in diesem Dokument beschriebenen Aspekte des Verfahrens zum Laden eines Antriebsenergiespeichers eines Hybrid- oder Elektrofahrzeugs implementieren.
Gemäß einem weiteren Aspekt wird ein Software (SW) Programm beschrieben. Das SW Programm kann eingerichtet werden, um auf einem Prozessor ausgeführt zu werden, und um dadurch das in diesem Dokument beschriebene Verfahren auszuführen.
Gemäß einem weiteren Aspekt wird ein Speichermedium beschrieben. Das Speichermedium kann ein SW Programm umfassen, welches eingerichtet ist, um auf einem Prozessor ausgeführt zu werden, und um dadurch das in diesem Dokument beschriebene Verfahren auszuführen.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Ausführungsbeispiele der Offenbarung sind in den Figuren dargestellt und werden im Folgenden näher beschrieben. Es zeigen:
Figur 1 ein System für einen Antriebsenergiespeicher eines Hybrid- oder Elektrofahrzeugs gemäß Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung, und Figur 2 ein Flussdiagram eines Verfahrens zum Laden eines Antriebsenergiespeichers eines Hybrid- oder Elektrofahrzeugs gemäß Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung.
Ausführungsformen der Offenbarung
Im Folgenden werden, sofern nicht anders vermerkt, für gleiche und gleichwirkende Elemente gleiche Bezugszeichen verwendet.
Figur 1 zeigt ein System für einen Antriebsenergiespeicher 110 eines Hybrid- oder Elektrofahrzeugs 100 gemäß Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung. Das Hybrid- oder Elektrofahrzeug 100 kann gemäß Ausführungsformen ein reines Elektrofahrzeug (BEV) oder ein Plug-in-Hybridfahrzeug (PHEV) sein. Das System umfasst eine Empfangseinrichtung 120, die eingerichtet ist, um Zustandsinformationen des Antriebsenergiespeichers 110 zu empfangen. Die
Zustandsinformationen geben an, ob ein Defekt im Antriebsenergiespeicher 110 bevorsteht. Der Defekt kann ein Kurzschluss zwischen den Elektroden einer Zelle des Antriebsenergiespeichers 110 aufgrund eines Fremdpartikels sein. Der Antriebsenergiespeicher 110 kann zum Beispiel eine Lithium-Ionen-Batterie mit einer Vielzahl von Zellen sein.
Die Zustandsinformationen können mittels einer Überwachungseinrichtung erfasst werden. Die Überwachungseinrichtung kann eine Vielzahl von Zellen des Antriebsenergiespeichers überwachen und deren Zustand bestimmen. Die Überwachungseinrichtung kann zum Beispiel eingerichtet sein, um eine Zellspannung und/oder einen durch die Zelle fließenden Strom und/oder eine Zelltemperatur (z.B. eine Zellinnentemperatur und/oder Zellaußentemperatur) und/oder einen Zellinnendruck zu erfassen. In einigen Ausführungsformen kann wenigstens eine der vorstehend genannten Größen über einen Zeitraum erfasst werden. Aus Änderungen über den Zeitraum kann der Zustand der Zelle abgeleitet werden.
Zum Beispiel kann während eines Stillstands des Fahrzeugs eine Zellruhespannung gemessen werden. Aus einer Änderung der Zellruhespannung kann auf den Zustand der Zelle geschlossen werden. Wenn beispielsweise eine Abnahme der Zellruhespannung über einen vorbestimmten Zeitraum einen vorbestimmten Schwellwert überschreitet, kann darauf geschlossen werden, dass möglicherweise ein Zelldefekt bevorsteht.
Ergänzend oder alternativ kann die Überwachungseinrichtung eine Sensorik zur Erfassung eines Isolationswiderstands des Batteriesystems (z.B. Batteriezellen und/oder Sensorik und/oder Elektronik und/oder Kühler usw.) und/oder zur Erfassung eines Füllstands des Kühlmittelkreislaufs des Fahrzeugs umfassen. Mit dieser Sensorik kann ein Leck im Batteriekühler erkannt werden, der ebenfalls zu einem Zelldefekt, und insbesondere zu einem Kurzschluss führen kann.
Das System umfasst weiter eine Ladesteuereinrichtung 130, die eingerichtet ist, um eine maximale Ladespannung und/oder einen maximalen Ladezustand für einen Ladevorgang des Antriebsenergiespeichers 110 zum Beispiel durch einen Rekuperationsmechanismus 140 auf einen reduzierten Wert einzustellen, wenn die Zustandsinformationen angeben, dass ein Defekt bevorsteht. Der Begriff „reduzierter Wert“ bedeutet dabei, dass der Wert im Vergleich zu Werten, die in einer Normalsituation, d.h. ohne drohenden Zelldefekt verwendet werden, kleiner ist.
Die Empfangseinrichtung 120 und die Ladesteuereinrichtung 130 können in einem gemeinsamen Software- und/oder Hardware-Modul realisiert sein. Alternativ dazu können die Empfangseinrichtung 120 und die Ladesteuereinrichtung 130 in getrennten Software- und/oder Hardware -Modulen realisiert sein.
In einigen Ausführungs formen kann die Ladesteuereinrichtung 130 eingerichtet sein, um den Wert der maximalen Ladespannung und/oder des maximalen Ladezustands für einen Ladevorgang des Antriebsenergiespeichers 110 auf einen Normalwert einzustellen, der größer als der reduzierte Wert ist, wenn die Zustandsinformationen angeben, dass kein Defekt bevorsteht. Damit können in einem Normalzustand Standartwerte und in einem Risikozustand im Vergleich zu den Standartwerten reduzierte Werte für die maximale Ladespannung und/oder den maximalen Ladezustand verwendet werden.
Typischerweise ist der Normalwert der maximalen Ladespannung im Bereich von 2.8 Volt bis 4.2 Volt. Der reduzierte Wert der maximalen Ladespannung pro Zelle kann im Bereich von 3 bis 4 Volt, und insbesondere im Bereich von 3.5 bis 3.7 Volt sein. Zum Beispiel kann der reduzierte Wert der maximalen Ladespannung pro Zelle 3.616 Volt sein. Die Ladespannung gibt in diesem Beispiel eine Zellspannung an, die durch eine einzelne Zelle erzeugt wird. Insbesondere kann die Zellspannung eine Zellruhespannung sein. Diese Spannung ist höher je höher der Ladezustand der Zelle ist. Anders gesagt korreliert die Ladespannung mit dem Ladezustand.
Die Ladesteuereinrichtung 130 kann weiter eingerichtet sein, um den maximalen Ladezustand (State of Charge, SoC) von einem ersten Wert (z.B. einem Standartwert) auf einen zweiten Wert, der kleiner als der erste Wert ist, einzustellen, wenn die Zustandsinformationen angeben, dass ein Defekt bevorsteht. Der erste Wert kann zum Beispiel 90% oder mehr einer maximalen Ladung des Antriebsenergiespeichers 110 sein. Zum Beispiel werden Lithium-Ionen-Batterien im Standardbetrieb nicht vollständig (d.h. auf 100%) geladen, da die Ladezeit für die letzten Prozent stark zunimmt. Ergänzend oder alternativ kann der zweite Wert weniger als 90% der maximalen Ladung des Antriebsenergiespeichers 110 sein.
Die Ladesteuereinrichtung 130 kann weiter eingerichtet sein, um den Antriebsenergiespeicher 110 über einen oder mehrere elektrische Verbraucher des Lahrzeugs 100 zu entladen, wenn die Zustandsinformationen angeben, dass ein Defekt bevorsteht. Dies kann insbesondere dann erfolgen, wenn eine tatsächliche Ladespannung und/oder ein tatsächlicher Ladezustand zum Zeitpunkt des Erkennens des drohenden Defekts über den reduzierten Werten der maximalen Ladespannung bzw. des maximalen Ladezustands liegen. In einem solchen Lall kann der Antriebsenergiespeicher aktiv entladen werden, um die Ladespannung und/oder den Ladezustand in einen sicheren Bereich zu bringen.
Das Fahrzeug 100 kann zum Beispiel ein Hybridfahrzeug mit einem Mechanismus für eine Lastpunktverschiebung sein. Die Lastpunktverschiebung kann verwendet werden, um den Antriebsenergiespeicher 110 beim Erkennen des drohenden Defekts aktiv und zügig zu entladen.
In einigen Ausführungsformen ist die Ladesteuereinrichtung 130 eingerichtet, um die maximale Ladespannung und/oder den maximalen Ladezustand für einen Ladevorgang des Antriebsenergiespeichers durch eine externe Ladestation auf den reduzierten Wert einzustellen, wenn die Zustandsinformationen angeben, dass ein Defekt bevorsteht.
Das Laden des Antriebsenergiespeichers durch eine externe Ladestation ist in der Figur 1 schematisch dargestellt. Das Hybrid- oder Elektrofahrzeug 100 kann über eine Verbindungsvorrichtung, z.B. ein Ladekabel bzw. Stromkabel 16, mit einem an einer Ladesäule 12 vorgesehenen Stromanschluss 14, z.B. einer Steckdose, verbunden sein. Die Stromanschlüsse bzw. Ladesäulen können über eine Stromleitung mit einem Netzanschluss eines Stromnetzes eines Energieversorgungsuntemehmens verbunden sein (nicht gezeigt).
In einigen Ausführungsformen kann eine Kommunikation zwischen dem Hybrid- oder Elektrofahrzeug 100 und der Ladesäule 12 drahtlos, beispielsweise mittels WLAN, Bluetooth, Infrarot, GSM, UMTS oder dergleichen erfolgen. Auch ist eine drahtgebundene Kommunikation, beispielsweise über das Ladekabel, möglich.
Das System kann weiter eine Ausgabeeinrichtung für einen Nutzerhinweis umfassen, wie zum Beispiel ein Display. Der Nutzerhinweis kann den drohenden Defekt betreffen. Insbesondere kann der Nutzerhinweis eine Aufforderung zum Aufsuchen einer Werkstatt zum Austauschen der risikobehafteten Zelle bzw. eines Zellenmoduls mit der risikobehafteten Zelle sein. Ein Totalschaden des Antriebsenergiespeichers 110 kann somit verhindert werden. Die Ausgabeeinrichtung kann weiter eingerichtet sein, um eine z.B. durch die Einschränkung der Ladespannung reduzierte maximal mögliche Reichweite anzuzeigen, beispielsweise auf dem Display. Figur 2 zeigt ein Flussdiagram eines Verfahrens 200 zum Laden eines Antriebsenergiespeichers eines Hybrid- oder Elektrofahrzeugs gemäß Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung.
Das Verfahren 200 umfasst im Block 210 ein Erfassen von Zustandsinformationen des Antriebsenergiespeichers, wobei die Zustandsinformationen angeben, ob ein Defekt im Antriebsenergiespeicher bevorsteht, und im Block 220 ein Einstellen einer maximalen Ladespannung und/oder eines maximalen Ladezustands für einen Ladevorgang des Antriebsenergiespeichers durch einen Rekuperationsmechanismus und/oder eine Lastpunktverschiebung und/oder eine externe Ladestation auf einen reduzierten Wert, wenn die Zustandsinformationen angeben, dass ein Defekt bevorsteht.
Das Verfahren 200 kann durch Software, die auf einem Prozessor ausgeführt wird, implementiert werden. Insbesondere kann ein Speichermedium mit einem Software Programm vorgesehen sein, welches eingerichtet ist, um auf einem Prozessor ausgeführt zu werden, und um dadurch das in diesem Dokument beschriebene Verfahren auszuführen. Zum Beispiel kann ein„Batterienotlauf‘-Bit vorhanden sein, das zum Beispiel ab der ersten positiven Diagnose der Selbstentladungs-Diagnose permanent einrastet. Ein Reset des Batterienotlauf-Bits kann zum Beispiel (nur) durch einen (Zell-)Modultausch erfolgen.
Das Batterienotlauf-Bit triggert die Reduzierung der maximalen Ladespannung bei der Rekuperation und beim Plugin-Laden, so dass der maximale SoC nicht mehr überschritten werden kann, sobald er einmal unterschritten wurde. In einigen Ausführungsformen triggert das Batterienotlauf-Bit die Reduzierung der maximalen Ladeleistung bei der Rekuperation derart, dass oberhalb des reduzierten maximalen SoC keine Ladeleistung mehr freigegeben wird.
Solange der aktuelle SoC bzw. die aktuelle Spannung nach Setzen des Batterienotlaufs noch oberhalb der reduzierten Grenzwerte ist, entsteht dadurch kein Lehler und das Lahrzeug bleibt fahrbar. Sobald der aktuelle SoC bzw. die aktuelle Spannung nach Setzen des Batterienotlaufs unterhalb der reduzierten Grenzwerte ist, werden diese weder durch Laden noch durch Rekuperation überschritten.
Nach Setzen des Batterienotlaufs kann das Lahrzeug bis zum reduzierten maximalen SoC aufgeladen werden. Ladeversuche bei einem SoC, der größer als der reduzierte maximale SoC ist, können ohne Fehler beendet bzw. nicht gestartet werden. Die Ladeleistung kann gegenüber dem Normalzustand verringert sein.
Erfindungsgemäß werden reduzierte Werte für die maximale Ladespannung und/oder den SoC verwendet, wenn festgestellt wird, dass ein Zelldefekt droht. Damit ist eine Vermeidungsmaßnahme bei einem erkannten Risiko eines Zelldefekts bereitgestellt, die das Risiko eines unmittelbaren Defekts minimiert. Das Fahrzeug kann ohne das Risiko eines unmittelbaren Defekts weiter betrieben werden. Die Verfügbarkeit für den Kunden wird erhöht und die Kundenzufriedenheit steigt. Zudem können Batteriebrände aufgrund des unmitelbaren Zelldefekts vermieden werden.

Claims

Patentansprüche
1. System für einen Antriebsenergiespeicher (110) eines Hybrid- oder Elektrofahrzeugs (100), umfassend: eine Empfangseinrichtung (120), die eingerichtet ist, um Zustandsinformationen des Antriebsenergiespeichers (110) zu empfangen, wobei die Zustandsinformationen angeben, ob ein Defekt im Antriebsenergiespeicher (110) bevorsteht; und eine Ladesteuereinrichtung (130), die eingerichtet ist, um eine maximale
Ladespannung und/oder einen maximalen Ladezustand für einen Ladevorgang des
Antriebsenergiespeichers (110) durch einen Rekuperationsmechanismus (140) und/oder eine Lastpunktverschiebung und/oder eine externe Ladestation (12) auf einen reduzierten Wert einzustellen, wenn die Zustandsinformationen angeben, dass ein Defekt bevorsteht.
2. Das System nach Anspruch 1, wobei die Ladesteuereinrichtung (130) weiter eingerichtet ist, um die maximale Ladespannung für den Ladevorgang auf einen Normalwert einzustellen, der größer als der reduzierte Wert ist, wenn die Zustandsinformationen angeben, dass kein Defekt bevorsteht, insbesondere wobei der Normalwert der maximalen
Ladespannung im Bereich von 2.8 Volt bis 4.2 Volt ist.
3. Das System nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Ladesteuereinrichtung (130) weiter eingerichtet ist, um den maximalen Ladezustand von einem Normalwert auf den reduzierten Wert, der kleiner als der Normalwert ist, einzustellen, wenn die Zustandsinformationen angeben, dass ein Defekt bevorsteht, insbesondere wobei der Normalwert 90% oder mehr einer maximal möglichen Ladung des Antriebsenergiespeichers (110) und der reduzierte Wert weniger als 90% der maximal möglichen Ladung ist.
4. Das System nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die Ladesteuereinrichtung (130) weiter eingerichtet ist, um den Antriebsenergiespeicher (110) über einen oder mehrere elektrische Verbraucher des Fahrzeugs (100) zu entladen, wenn die Zustandsinformationen angeben, dass ein Defekt bevorsteht.
5. Das System nach einem der Ansprüche 1 bis 4, weiter umfassend eine
Ausgabeeinrichtung, die eingerichtet ist, um Informationen bezüglich des bevorstehenden Defekts und/oder einer reduzierten maximal möglichen Reichweite an einen Nutzer auszugeben.
6. Das System nach einem der Ansprüche 1 bis 5, weiter umfassend eine
Überwachungseinrichtung, die eingerichtet ist, um einen Zustand des
Antriebsenergiespeichers (110) zu überwachen und die Zustandsinformationen
bereitzustellen.
7. Das System nach Anspruch 6, wobei die Überwachungseinrichtung eingerichtet ist, um eine oder mehrere der folgenden Größen zu erfassen: eine Zellspannung von Zellen des Antriebsenergiespeichers (110) und/oder einen durch die Zelle des Antriebsenergiespeichers (110) fließenden Strom und/oder eine Zelltemperatur von Zellen des Antriebsenergiespeichers (110) und/oder einen Zellinnendruck von Zellen des Antriebsenergiespeichers (110) und/oder einen Isolationswiderstand eines Batteriesystems, das den Antriebsenergiespeicher (110) umfasst und/oder einen Füllstands eines Kühlmittelkreislaufs für den Antriebsenergiespeicher (110).
8. Hybrid- oder Elektrofahrzeug (100), umfassend das System nach einem der Ansprüche 1 bis 7.
9. Verfahren (200) zum Laden eines Antriebsenergiespeichers (110) eines Hybrid- oder Elektrofahrzeugs (100), umfassend:
Erfassen (210) von Zustandsinformationen des Antriebsenergiespeichers (110), wobei die Zustandsinformationen angeben, ob ein Defekt im Antriebsenergiespeicher (110) bevorsteht; und
Einstellen (220) einer maximalen Ladespannung und/oder eines maximalen
Ladezustands für einen Ladevorgang des Antriebsenergiespeichers (110) durch einen
Rekuperationsmechanismus (140) und/oder eine Lastpunktverschiebung und/oder eine externe Ladestation (12) auf einen reduzierten Wert, wenn die Zustandsinformationen angeben, dass ein Defekt bevorsteht.
10. Speichermedium mit einem Software Programm, welches eingerichtet ist, um auf einem Prozessor ausgeführt zu werden, und um dadurch das Verfahren (200) nach Anspruch 9 auszuführen.
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