用于确定至少一个电化学能量存储器的老化状态的方法技术

本发明专利技术涉及一种用于确定至少一个电化学能量存储器的老化状态的方法。能量存储器的老化状态的方法。能量存储器的老化状态的方法。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于确定至少一个电化学能量存储器的老化状态的方法


[0001]本专利技术从根据独立权利要求前序部分所述的一种用于确定至少一个电化学能量存储器的老化状态的方法、一种诊断器、一种计算机程序以及一种诊断器应用出发。

技术介绍

[0002]电池的老化状态（State of Health，SOH），该老化状态的值在电池控制单元（Battery Control Unit，BCU）中被计算且被存储，该老化状态例如在汽车车间中在包括电池的可电驱动车辆的检查过程中经由诊断接口（车载诊断接口，OBD接口）利用诊断器被读取。
[0003]这些值在行驶循环期间或之后、在充电过程期间或之后在动态或静态状态中在不同的条件下视SOH算法而定来确定。
[0004]每个制造者使用不同的方法，有时甚至在相同的车辆模型或电池模型之间都有区别，且车间依赖于老化状态的值，该老化状态的值具有相应的较大不准确性/准确性。
[0005]文献US 2010/090650公开了一种用于准确地表征电极和电化学能量存储器系统和能量转换系统的热力学特性和材料特性的系统和方法。
[0006]文献CN 106526486公开了一种用于识别锂电池的老化程度的方法。
[0007]本专利技术的任务在于进一步改善现有技术。该任务通过独立权利要求的特征解决。

技术实现思路

[0008]本专利技术的优点具有独立权利要求的特征性特征的根据本专利技术的处理方式与此相对地具有以下优点：用于确定至少一个电化学能量存储器的老化状态的方法包括以下根据本专利技术的步骤：a）获取电压大小，该电压大小代表电化学能量存储器的电压；b）将所获取的电压大小与预先给定的额定电压大小比较；c）基于比较的结果产生用于电化学能量存储器的充电和/或放电的信号；d）针对预先给定的持续时间使电化学能量存储器以小电流放电；e）获取放电期间的电压大小且确定针对预先给定的持续时间所获取的电压大小的电压梯度；f）将电压梯度与预先给定的额定电压梯度比较；g）基于比较的结果确定电化学能量存储器的老化状态；由此在限定的充电状态中高度精确地确定电化学能量存储器的老化状态，由此可以例如在电化学能量存储器的修理或更换时针对电化学能量存储器做出可靠的寿命预测和经济性说明。
[0009]此外有利的是：根据本专利技术的方法可以被用作针对具有表征性的电压走向的电化学能量存储器的标准测试方法。由此也实现不同的电化学能量存储器的可比性，这尤其对
于能量存储器的可能的二次寿命应用（Second
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Life
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Anwendung）特别有意义。
[0010]其他的有利的实施方式是从属权利要求的技术方案。
[0011]该方法此外包括以下有利的步骤：a.1）获取温度大小，该温度大小代表电化学能量存储器的温度；a.2）将所获取的温度大小与预先给定的额定温度大小比较；a.3）基于比较的结果产生用于加热和/或冷却电化学能量存储器的信号；由此可以在固定限定的温度的情况下执行根据本专利技术的方法，由此不必进行通过电化学能量存储器的温度调节。
[0012]该方法还包括以下有利的步骤：c.1）等候预先给定的时长，用于电化学能量存储器的放松；由此可以在限定的且几乎相同的条件下执行根据本专利技术的方法，由此实现相对于现有技术更高的准确性和可比性。
[0013]该方法还包括以下有利的步骤：e.1）针对一其他的预先给定的持续时间使电化学能量存储器以小电流放电；e.2）至少重复一次步骤d）和e）；e.3）从所确定的电压梯度的平均值中确定电压梯度；由此可以全自动地执行根据本专利技术的方法，由此可以排除系统的或偶然的测量偏差。
[0014]该方法还包括以下有利的步骤：h）通过评估在电化学能量存储器放电和/或放松期间的电压大小和/或通过评估在电流跳跃之后的电压走向来验证老化状态；由此，所确定的老化状态可以通过其他的方法被验证且被高度准确地确定。高度准确的老化状态尤其为车主和/或为车队运营者提供巨大优点，这涉及电化学能量存储器或包括电化学能量存储器的可电驱动车辆的寿命。
[0015]该方法还包括以下有利的步骤：i）获取一其他的电压大小，该其他的电压大小代表电化学能量存储器的电压；j）将所获取的其他的电压大小与步骤a）中所获取的电压大小比较；k）基于比较的结果产生用于电化学能量存储器的充电和/或放电的信号；在执行根据本专利技术的方法时，通过从电网中的能量缓冲或回输，几乎不出现损失。
[0016]有利地，诊断器包括至少一个器具、尤其是电子控制器，其被设立用于执行根据本专利技术的方法的步骤。
[0017]由此不必干预控制单元、例如电化学能量存储器的控制单元（Battery Control Unit（电池控制单元），BCU）或可电驱动车辆的控制单元（Vehicle Control Unit（车辆控制单元），VCU）。在一其他的有利实施中，可以与控制单元和/或基础设施连线地和/或无线地进行所确定的老化状态的校准。
[0018]此外，例如可以实现使车间能够在限定的条件下针对几乎任意的可电驱动车辆的电化学能量存储器可靠且高度准确地确定老化状态。借助于该统一的方法可以实现不同的电化学能量存储器之间的可比性，这尤其对于能量存储器的可能的二次寿命应用特别有意义。
[0019]有利地，根据本专利技术的计算机程序包括命令，这些命令促使诊断器实施用于识别内部短路的根据本专利技术的方法步骤。
[0020]有利地，设置机器可读的存储介质，在该存储介质上存储计算机程序。
[0021]有利地，诊断器被应用于电动车、混合动力车、插电式混合动力车、航空器、电动单车（Pedelec）或电动自行车（E
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Bike）、电动手持工具以及被应用于静态存储器，该静态存储器被用于存储尤其可再生式获得的电能。
附图说明
[0022]本专利技术的实施例在附图中示出且在下文的描述中予以详述。
[0023]其中：图1示出不同老化的电化学能量存储器的电压走向的第一示意图；以及图2示出根据本专利技术的方法的实施方式的流程图；以及图3示出在电化学能量存储器的放电过程之后电压走向的示意图；以及图4示出不同老化的电化学能量存储器的电压走向的第二示意图。
具体实施方式
[0024]相同的附图标记在所有附图中表示相同的设备组件。
[0025]图1相应于相应的老化状态示出不同老化的电化学能量存储器的电压走向100的第一示意图，该老化状态对应于当前最大可使用的容量与电化学能量存储器的标称容量的比值。电压走向101表征具有60％的老化状态的电化学能量存储器的特性，电压走向102表征具有80％的老化状态的电化学能量存储器的特性，电压走向103表征具有90％的老化状态的电化学能量存储器的特性且电压走向104表征具有100％的老化状态的电化学能量存储器的特性。
[0026]根据在确定的温度下的老化状态，预先给定的电压105与电压走向101、102、103、104相交于电压敏感的点106。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.用于确定至少一个电化学能量存储器的老化状态的方法，包括以下步骤：a）（201）获取电压大小，所述电压大小代表所述电化学能量存储器的电压；b）将所获取的电压大小与预先给定的额定电压大小比较；c）（202）基于比较的结果产生用于所述电化学能量存储器的充电和/或放电的信号；d）（204）针对预先给定的持续时间使所述电化学能量存储器以小电流放电；e）（205）获取所述放电期间的电压大小且确定针对预先给定的持续时间所获取的电压大小的电压梯度；f）将所述电压梯度与预先给定的额定电压梯度比较；g）（209）基于比较的结果确定所述电化学能量存储器的老化状态。2.根据权利要求1所述的用于确定电化学能量存储器的老化状态的方法，还包括以下步骤：a.1）（201）获取温度大小，所述温度大小代表所述电化学能量存储器的温度；a.2）（201）将所获取的温度大小与预先给定的额定温度大小比较；a.3）（201）基于比较的结果产生用于加热和/或冷却所述电化学能量存储器的信号。3.根据前述权利要求中任一项所述的用于确定电化学能量存储器的老化状态的方法，还包括以下步骤：c.1）（203）等候预先给定的时长，用于所述电化学能量存储器的放松。4.根据前述权利要求中任一项所述的用于确定电化学能量存储器的老化状态的方法，还包括以下步骤：e.1）（207）针对一其他的预先给定的持续时间使所述电化学能量存储器...

【专利技术属性】
技术研发人员：C，
申请(专利权)人：罗伯特，
类型：发明
国别省市：