用于确定至少一个电能存储单元的老化状态的方法技术

描述了一种用于确定至少一个电能存储单元的老化状态的方法，包括步骤：a)将所述至少一个电能存储单元从预定义的第一电压水平或者从预定义第一充电状态水平放电到预定义第二电压水平上，或者放电到预定义的第二充电状态水平上；b)获取在步骤a)中的所述放电所需要的时间段；c)至少根据所获取的所述时间段来确定所述至少一个电能存储单元的老化状态。此外描述了一种设备、一种计算机程序、一种机器能读的存储介质以及一种电能存储系统。

【技术实现步骤摘要】
用于确定至少一个电能存储单元的老化状态的方法
本专利技术的出发点为用于对于至少一个根据独立权利要求所述的电能存储单元的老化状态进行确定的方法。
技术介绍
由于尤其在车辆领域或者说汽车领域中越来越多的电气化，所以越来越多地使用移动的电能存储系统。尤其在越来越多地被使用的锂离子技术中必须遵循预先规定的边界值、例如电压边界值和充电状态边界值，以便确保所述电能存储系统的安全性和使用寿命。此外尤其对于所述电能存储系统的使用者而言重要的是，准确地获知相应的电能存储系统的电能存储单元的容量（即存储能力）。在此，当前的容量是用于电能存储单元的老化状态的特征值。为此，通过电池管理系统以通常不规律的间隔来执行所述电能存储单元的容量值的相应的更新。借助于所述容量值能够为使用者显示例如电驱动的车辆的余下的剩余续航里程。能够越频繁地执行所述更新，就能够越准确地为使用者显示所述车辆续航里程。此外能够通过相应的反馈（Rückkopplung）来改善用于获取容量的数学模型的精度。所获取的容量值可以例如相对于参考容量值来比较，以便获取相应的老化系数。文献US2019/0072618A1描述了一种用于确定电池的老化状态的方法。文献CN106526486A描述了一种用于确定锂离子电池的老化状态的方法。
技术实现思路
本专利技术的优点公开了一种具有独立权利要求的特征的用于确定至少一个电能存储单元的老化状态的方法。所述电能存储单元的老化可以例如具体地借助于其容量（即其存储能力）或者其内部电阻来表示，其方法是所述容量减小或者所述内部电阻增加。在此将所述至少一个电能存储单元从预定义的第一电压水平或者从预定义第一充电状态水平放电到预定义第二电压水平上，或者放电到预定义的第二充电状态水平上。在所述两个水平之间优选地存在一在0mV至100mV（尤其20mV至50mV）的范围中的电压差，以便获得比典型的电压传感器精度足够更高的电压差。所述电压水平在此尤其指的是电能存储单元的端电压水平。此外获取了前面所描述的放电所需要的时间段。为此例如随着放电过程的开始来启动一计时器，然后在达到相应的水平时该计时器停止，并且给出相应的放电时间。这可以例如通过电子的控制单元来实现。从所获取的时间段中确定了所述至少一个电能存储单元的老化状态，其中这至少根据所获取的时间段来实现。如果对于所描述的过程而言需要例如较少的时间，那么这意味着所述电能存储单元老化了，并且可以例如通过特性场来获取的是：所述电能存储单元还具有最初的容量的百分之多少。所述方法是有利的，因为该方法能够被简单地实施，并且无需复杂的计算。因此，该方法能够用于大量不同类型的电能存储单元。所述方法可以例如以计算机执行的方式来实施。本专利技术的另外的有利的实施方式是从属权利要求的主题。有利地，在所述放电的步骤之前将所述至少一个电能存储单元充电或放电到所述预定义的第一电压水平或所述预定义的第一充电状态水平上。这是有利的，以便具有用于所述放电的所限定的边界条件并且有针对性地操控一电压水平或充电状态水平，它们对于确定所述至少一个电能存储单元的老化状态而言是特别有利的。在此，例如所谓的CCCV-充电方法（CCCV-Ladeverfahren）可以用于所述充电。可选的是：当想要确定老化状态时，可以在充电之前执行一平衡过程（Balancing-Vorgang）、也被称为电压均衡。由此使得所有的电能存储单元在相同的电压水平上启动所述充电过程，并且在最佳的情况下也达到了相同的目标电压。所述电压在所述充电期间的可能的分散（Auseinandertriften），正如下面所描述的那样，通过一平衡（Balancing）在达到所述目标电压之后再进行。有利地，如果所述至少一个电能存储单元包括至少两个电能存储单元，那么就执行一电压均衡。因此确保了所有的电能存储单元处于（几乎）相同的电压水平上，并且因此对于所有的电能存储单元而言存在相同的边界条件。有利地，所述至少一个电能存储单元通过至少一个电阻（尤其是欧姆电阻）来放电，其中所述电阻与该至少一个电能存储单元并联连接。所述电阻可以例如是通常被用于在电能存储单元之间的电压均衡（所谓的平衡（Balancing））的平衡-电阻。有利地获取所述至少一个电能存储单元的温度。借此，附加地根据所获取的温度来确定所述至少一个电能存储单元的老化状态。这是有利的，因为借此也考虑到了温度影响，该温度影响会影响在所述放电时所获取的时间段。例如可以在特性场中对于确定的时间段和确定的温度而言保存借此所获取的确定的老化状态。有利地，所述电能存储单元的充满电的状态通过所述预定义的第一电压水平或者所述预定义的第一充电状态水平来表示。在此，所述预定义的第一电压水平典型地在锂离子电池单池的情况下位于4.0伏至4.3伏的范围中，尤其位于4.1伏至4.2伏的范围中。这是有利的，因为可以例如在充电过程期间例如通过外部的电流供应（充电装置）非常准确地达到所述充满电的状态。此外本公开的主题是用于确定至少一个电能存储单元的老化状态的设备，该设备包括至少一个被设置用于对之前所公开的方法步骤进行执行的装置。所述至少一个装置在此可以尤其包括一电子的控制单元。此外所述至少一个装置可以包括例如电池管理控制器和相应的功率电子器件、例如逆变器以及电流传感器和/或电压传感器和/或温度传感器。尤其以电池管理控制器形式的电子的控制单元可以是这种装置。电子的控制单元可以尤其地被理解为一种包括例如微控制器和/或应用专用的硬件模块（例如ASIC）的电子的控制器，但是个人计算机或者可编程逻辑控制器（speicherprogrammierbareSteuerung）也能够属于此电子的控制单元。电能存储单元可以尤其地被理解为电化学的电池单池和/或带有至少一个电化学的电池单池的电池模块和/或带有至少一个电池模块的电池包。例如，所述电能存储单元可以是锂基的电池单池或者锂基的电池模块或者锂基的电池包。特别地，所述电能存储单元可以是锂离子电池单池或锂离子电池模块或锂离子电池包。此外，所述电池单池可以是锂聚合物蓄电池、镍金属氢化物蓄电池、铅酸蓄电池、锂空气蓄电池或锂硫蓄电池、或者更普遍地任何的电化学的成分的蓄电池的类型。此外本公开的主题是包括指令的计算机程序，该指令促使前述设备执行所公开的方法的所有步骤。因此达到了所提及的优点。此外本公开的主题是一种机器能读的存储介质，在该存储介质上存储了所述计算机程序。因此除了所提及的优点之外还可以容易地传播所述计算机程序。此外本公开的主题是一种包括至少一个电能存储单元以及之前所描述的设备的电能存储系统。因此实现了所提及的优点。附图说明本专利技术的有利的实施方式在附图中被示出，并且在接下来的描述中进一步地被解释。其中：图1示出了根据第一实施方式的所公开的方法的流程图；图2示出了根据第二实施方式的所公开的方法的流程图；图3示出了说明了老化和不同的放电时间的曲线图；图4示出了根本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.用于确定至少一个电能存储单元（41）的老化状态的方法，包括步骤：/na)将所述至少一个电能存储单元（41）从预定义的第一电压水平或者从预定义的第一充电状态水平放电到预定义第二电压水平上，或者放电到预定义的第二充电状态水平上；/nb)获取在步骤a)中的所述放电所需要的时间段；/nc)至少根据所获取的所述时间段来确定所述至少一个电能存储单元（41）的老化状态。/n

【技术特征摘要】
20200214 DE 102020201836.71.用于确定至少一个电能存储单元（41）的老化状态的方法，包括步骤：
a)将所述至少一个电能存储单元（41）从预定义的第一电压水平或者从预定义的第一充电状态水平放电到预定义第二电压水平上，或者放电到预定义的第二充电状态水平上；
b)获取在步骤a)中的所述放电所需要的时间段；
c)至少根据所获取的所述时间段来确定所述至少一个电能存储单元（41）的老化状态。


2.根据前述权利要求所述的方法，此外包括：
d)在所述放电的步骤a)之前将所述至少一个电能存储单元（41）充电或放电到所述预定义的第一电压水平或所述预定义的第一充电状态水平上。


3.根据前述权利要求中任一项所述的方法，此外包括：
e)如果所述至少一个电能存储单元（41）包括至少两个电能存储单元（41），那么就执行一电压均衡。


4.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中在步骤a)中的所述放电通过至少一个与所述至少一个电...

【专利技术属性】
技术研发人员：C·沃尔，C·西莫尼斯，V·德格，
申请(专利权)人：罗伯特·博世有限公司，
类型：发明
国别省市：德国;DE