确定可再充电电池老化状态的方法及可再充电电池系统技术方案

本发明专利技术涉及一种用于确定可再充电的电池(10)的老化状态(34)的方法。此外，本发明专利技术涉及一种带有可再充电的电池(10)的系统(20)。

【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种用于确定可再充电的电池的老化状态的方法。此外，本专利技术涉及一种带有可再充电的电池的系统。在该现代技术中已知的是，使用可再充电的电池作为能量载体。在此，此类可再充电的电池的可能的应用领域例如为车辆，在这些车辆中此类的电池作为唯一和/或额外的能量存储器尤其用于车辆的驱动。然而，在此类的可再充电的电池的情况下能够产生该电池的老化现象，这例如通过该电池的运行而导致，然而也在不使用该电池的情况下仅仅随时间而导致。在此，这些电池的老化一般例如通过容量的损失或通过该电池的内部电阻的升高而示出。在使用该电池作为车辆中的能量存储器的情况下，这例如能够造成减少的行驶里程或最大可实现功率的降低。为了能够在运行中确定该电池的性能，识别该电池目前存在的老化状态因此是有利的。根据现有技术在此已知的是，通过预先研究来记录该电池在运行期间的性能，以便形成模型，借助于这些模型能够预测相同或类似的电池的性能。也使用这些预先研究用来确定此类模型的参数。然而，此类的预先研究尤其在使用加速的老化方法的情况下是高耗费的并且包含不确定性，因为在这些方法的情况下对在该电池的总寿命期间的老化性能的结论没有完全得到保障。为了改善此类基于预先研究数据的老化预测，根据现有技术已知的是，通过在该电池运行过程中的测量来补充和适配这些老化预测。此类方法例如由US 2010/0244846 A1和DE 10 2010 038 646 A1已知。然而，此类大多实质上基于电池模型的用于电池老化状态的预测方法还依赖于所使用的模型并且由此依赖于这些高耗费的预先研究。因此，本专利技术的目的在于，至少部分地消除上述缺点。本专利技术的目的尤其在于，提供一种用于确定可再充电的电池的老化状态的方法以及一种带有可再充电的电池的系统，它们简化了对可再充电的电池的老化状态的确定，其中尤其能够在没有高耗费的预先研究的情况下提供对可再充电的电池老化状态的此类确定。上述目的通过一种根据本专利技术的用于确定可再充电电池的老化状态的方法以及通过一种根据本专利技术的带有可再充电电池的系统实现。自说明
书和附图中得到本专利技术的另外的特征和细节。在此，结合根据本专利技术的方法，自然也结合根据本专利技术的系统描述的特征和细节起作用，并且相应地反之亦然，使得始终交替地参考或能够参考关于公开的本专利技术的各个方面。根据本专利技术的第一方面，该目的通过一种用于确定可再充电的电池的老化状态的方法实现。根据本专利技术的方法的特征在于以下步骤。a)用该电池的功率数据测定一个特征图表(Kennfeld)，b)估算该电池的荷电状态，c)基于在步骤b)(51)中估算的荷电状态确定用于该电池的至少一个运行参数的至少一个极限值，d)在使用在步骤c)中确定的至少一个极限值的情况下，监测该至少一个电池参数，e)测定该电池的容量，并且f)至少从在步骤b)(51)中估算的荷电状态、在步骤d)中获得的该运行参数的监测结果和在步骤e)中估算的容量来确定该电池的老化状态。如上文已经陈述的，根据现有技术用于确定可再充电的电池的老化状态的已知方法大多实质上基于电池模型和/或参数，这些电池模型和/或参数基于高耗费的预先研究而形成或确定。然而，可再充电的电池的运行持续得越久，则通过此类方法测定的这些结果的说服力越小。根据本专利技术，在此自然也可以将电池单元和/或多个电池的组合连接物(Zusammenschlüsse)理解为可再充电的电池。然而，通过一种根据本专利技术的方法能够实现对可再充电的电池的老化状态的确定，而无需实施此类高耗费的预先研究。于是，在一种根据本专利技术的方法的步骤a)中用功率数据测定一个特征图表。在此，该步骤a)尤其能够是一次性的，优选地在对该电池的首次使用前进行。大多已经存在此类的特征图表，因为这尤其对于该电池(例如作为用于驱动车辆的能量存储器)的实际运行也是需要的。在此，一种此类的特征图表例如能够包含关于量值(例如在该电池充电或放电过程中依赖于温度和/或荷电状态的电压、电流和/或功率)的信息。在此，这些量值例如也依赖于该电池的一个内部电阻，该内部电阻由此也能够至少隐含地在测定的特征图表中获得。在此，就该电池的老化而言，一个特征图表的测定尤其并不造成高耗费的预先研究，因为在此对该电池的老化
过程不进行研究。根据本专利技术方法的其余的步骤b)至f)能够尤其优选地在该电池运行的过程中进行实施，其中，这些步骤b)至f)的多个实施循环是可行的。在此，当有意义且可行时，这些步骤b)至f)当然能够彼此相继地以任意的顺序或同时实施。在此，在根据本专利技术额步骤b)中估算该电池的荷电状态。通过该方法步骤，能够检测该电池的当前主导的荷电状态。所检测的荷电状态由此形成该电池当前存在的特征值。通过考虑在根据本专利技术方法的步骤b)中估算的荷电状态，在步骤c)中确定用于该电池的至少一个运行参数的至少一个极限值的情况下，由此已经能够将在连续运行过程中该电池的当前主导的状态初次纳入考虑。在根据本专利技术方法的步骤d)中，随后使用在步骤c)中确定的至少一个极限值的情况下监测该运行参数。在此，该极限值当然尤其能够有利地在步骤c)中以此方式进行选择，使得该待监测的运行参数低于或超过该极限值允许得出关于该可再充电的电池的老化状态的结论。在此，对该待监测的运行参数低于或超过该极限值的监测能够例如包括这种低于或超过的频度、类型和/或质量作为信息。此外，在根据本专利技术方法的步骤e)中测定该电池的容量。在此，该电池的一个当前存在的容量允许关于该可再充电的电池的老化状态的结论。在根据本专利技术方法的步骤f)中，汇集在这些步骤a)、b)、d)和e)中收集的信息以用于确定该电池的老化状态。在此使用该估算的荷电状态、测定的容量和所监测的运行参数发生低于和/或超过该极限值的监测结果，以便通过与在步骤a)中存储在特征图表中的量值的比较来推导该电池的老化状态的改变。总体上，可再充电的电池的老化状态能够通过根据本专利技术的方法由此特别简单地并且此外大体上基于在运行过程中获得的数据而实施。能够避免高耗费的预先研究，尤其对老化过程的预先研究。由此能够实现时间和成本的节省。此外，在根据本专利技术方法的情况下，能够特别优选地提出的是，在步骤b)中对该电池的荷电状态的估算依赖于在步骤d)中监测该运行参数所获得的结果和/或在步骤e)中测定的容量和/或在步骤f)中确定的老化状态和/或在该电池运行中测定的荷电值来迭代地进行。通过这样进行的迭代的估算，尤其使用在该方法的过程中测定的数据以用于估算该荷电状态。当然，在步骤a)中测定的特征图表也能够包括在对该荷电状态的估算中。因为例如在步骤c)中确定的这些极限值和/或在步骤f)中确定的老化状态再次依赖于在步骤b)中估算的荷电状态，由此得出一个调节循环。尤其在根据本专利技术方法的多次完全运行的情况下，能够由此在根据本专利技术方法的步骤b)中估算该荷电状态的情况下实现特别良好的和尤其
更准确的结果。通过该电池的估算的荷电状态(该估算的荷电状态尽可能地接近该电池荷电状态的实际值)，由此当然也能够更准确地确定在根据本专利技术方法的步骤f)中确定的该电池的老化状态。此外，在根据本专利技术方法的情况下还能够提出的是，在步骤b)中将一个最大的荷电状态和/或一个最小的荷电状态估算为该电本文档来自技高网...

【技术保护点】
用于确定可再充电的电池(10)的老化状态(34)的方法，其特征在于以下步骤：a)用该电池(10)的功率数据测定一个特征图表(11)，(50)b)估算该电池(10)的荷电状态(30)，(51)c)基于在步骤b)中估算的荷电状态确定用于该电池(10)的至少一个运行参数的至少一个极限值(31)，(52)d)在使用在步骤c)中确定的至少一个极限值的情况下，监测该至少一个运行参数(32)，(53)e)测定该电池(10)的容量(34)，(54)并且f)至少从在步骤a)(50)中测定的曲线图表(11)、在步骤b)中估算的荷电状态、在步骤d)(53)中获得的该运行参数的监测结果和在步骤e)(54)中估算的容量来确定该电池(10)的老化状态(35)，(55)。

【技术特征摘要】
2015.05.29 DE 102015108491.01.用于确定可再充电的电池(10)的老化状态(34)的方法，其特征在于以下步骤：a)用该电池(10)的功率数据测定一个特征图表(11)，(50)b)估算该电池(10)的荷电状态(30)，(51)c)基于在步骤b)中估算的荷电状态确定用于该电池(10)的至少一个运行参数的至少一个极限值(31)，(52)d)在使用在步骤c)中确定的至少一个极限值的情况下，监测该至少一个运行参数(32)，(53)e)测定该电池(10)的容量(34)，(54)并且f)至少从在步骤a)(50)中测定的曲线图表(11)、在步骤b)中估算的荷电状态、在步骤d)(53)中获得的该运行参数的监测结果和在步骤e)(54)中估算的容量来确定该电池(10)的老化状态(35)，(55)。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在步骤b)(51)中对该电池(10)的荷电状态(30)的估算依赖于在步骤d)(53)中监测该运行参数(32)所获得的结果和/或在步骤e)(54)中测定的容量(33)和/或在步骤f)(55)中确定的老化状态(34)和/或在该电池(10)运行中测定的荷电值(35)来迭代地进行。3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，在步骤b(51)中，将一个最大的荷电状态和/或一个最小的荷电状态(30)估算为该电池(10)的荷电状态。4.根据前述权利要求之一所述的方法，其特征在于，在步骤b)(51)中考虑到该电池(10)的一个空载电压。5.根据前述权利要求之一所述的方法，其特征在于，在步骤c)(52)中确定一个运行参数的极限值(31)时，选择以下列表中的至少一个元素作为运行参数：-该电池的充电电压-该电池的放电电压-该电池的充电电流-该电池的放电电流-该电池的充电功率-该电池的放电功率。6.根据前述权...

【专利技术属性】
技术研发人员：米尔科·屈佩尔，马丁·菲利普，菲利普·哈贝尔舒斯，蒂姆·本德，
申请(专利权)人：FEV有限责任公司，
类型：发明
国别省市：德国;DE