DE102013215908A1 - Current and temperature-dependent lower voltage limits for discharging a battery storage - Google Patents

Current and temperature-dependent lower voltage limits for discharging a battery storage Download PDF

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Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Betrieb eines mittels einer elektronischen Überwachungseinrichtung elektrisch geschützten und mindestens eine Zelle aufweisenden Akkumulator-Systems, insbesondere eines Li-Ionen-Akkumulator-Systems, wobei eine elektronische Überwachungseinrichtung eine untere Spannungsgrenze in Abhängigkeit von einem elektrischen Entladungsstrom und/oder von der Betriebstemperatur des Akkumulator-Systems einstellt. Auf diese Weise können harte Abschaltungen vermieden werden. Auf diese Weise kann eine Zuverlässigkeit des Akkumulator-Systems wirksam verbessert werden.The present invention relates to a method and a device for operating an accumulator system which is electrically protected by means of an electronic monitoring device and has at least one cell, in particular a Li-ion accumulator system, wherein an electronic monitoring device has a lower voltage limit as a function of an electrical discharge current and / or from the operating temperature of the accumulator system. In this way, hard shutdowns can be avoided. In this way, reliability of the accumulator system can be effectively improved.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren gemäß dem Oberbegriff des Hauptanspruchs und eine Vorrichtung gemäß dem Oberbegriff des Nebenanspruchs sowie entsprechende Verwendungen. The present invention relates to a method according to the preamble of the main claim and a device according to the preamble of the independent claim and corresponding uses.

Im Lithium-Ionen-Akku wird die elektrische Energie in Lithium-Atomen (an der negativen Elektrode) und (zumeist) Übergangsmetall-Ionen (an der positiven Elektrode) in einem chemischen Prozess mit Stoffänderung gespeichert. Der Lithium-Ionen-Fluss ist zum Ausgleich des externen Stromflusses beim Laden und Entladen nötig, damit die Elektroden selbst (weitgehend) elektrisch neutral bleiben. In the lithium-ion battery, the electrical energy is stored in lithium atoms (at the negative electrode) and (mostly) transition metal ions (at the positive electrode) in a chemical process with material modification. The lithium-ion flux is needed to balance the external current flow during charging and discharging so that the electrodes themselves remain (largely) electrically neutral.

Das aktive Material der negativen Elektrode eines herkömmlichen Li-Ionen-Akkus besteht beispielsweise aus Graphit oder Titanat. Die positive Elektrode enthält meist Lithiumeisenphosphat (LFP) oder Lithium-Metalloxide, wie LiCoO2 (Lithiumcobaltdioxid), LiNiO2 oder LiMn2O4. The negative electrode active material of a conventional Li-ion battery is made of, for example, graphite or titanate. The positive electrode usually contains lithium iron phosphate (LFP) or lithium metal oxides, such as LiCoO 2 (lithium cobalt dioxide), LiNiO 2 or LiMn 2 O 4 .

Die Spannung U des Li-Ion-Akkus ist während der Entladung niedriger als die zugehörige Ruhespannung U0 im unbelasteten (Strom = 0) Zustand. U0 hängt hierbei vom Ladezustand der Batterie ab und ist abhängig von der Kombination des negativen und positiven Elektrodenmaterials, welches verschiedene Spannungslagen bedeutet Erst kurz vor der vollständigen Entladung beginnt die Zellenspannung U stark zu sinken und weicht dann deutlich von der zugehörigen Ruhespannung ab. Die Entladeschlussspannung beträgt je nach Zellentyp zwischen 1.3 und 3 V; diese darf nicht unterschritten werden, sonst wird die Zelle durch irreversible chemische Vorgänge zerstört. Viele Elektronikgeräte schalten aber schon bei deutlich höheren Spannungen, z. B. 3,0 V, ab. The voltage U of the Li-ion battery is lower during the discharge than the associated rest voltage U 0 in the unloaded (current = 0) state. U 0 in this case depends on the state of charge of the battery and is dependent on the combination of the negative and positive electrode material, which means different voltage levels Only shortly before the complete discharge, the cell voltage U begins to fall sharply and then deviates significantly from the associated rest voltage. Depending on the cell type, the final discharge voltage is between 1.3 and 3 V; These must not be undercut, otherwise the cell is destroyed by irreversible chemical processes. Many electronic devices switch but already at significantly higher voltages, eg. B. 3.0 V, from.

Li-Ion-Akkus reagieren sehr empfindlich auf falsche Behandlung, weshalb dieser Akkutyp zuerst nicht eingesetzt wurde, obwohl er bereits seit den 1980er-Jahren bekannt war. Integrierte Schaltkreise sind sehr preisgünstig geworden; daher können Li-Ion-Akkus heute in Verbindung mit einer Elektronik (BMS = Batteriemanagementsystem) betrieben werden, was die Sicherheit im Umgang mit diesem Akkutyp erheblich erhöht hat. Bei Akku-Packs kleiner und mittlerer Baugröße ist diese Elektronik meist integriert; sie dient zum Schutz gegen Tiefentladung, Überladung und thermische Überlastung. Eine Schmelzsicherung verhindert Überstrom beziehungsweise Kurzschluss. Die verwendete Prozessorsteuerung ist auf die Eigenschaften des jeweiligen Akkutyps abgestimmt. Akku-Packs, in denen zur Spannungserhöhung mehrere Zellen in Reihe geschaltet werden, verfügen oft auch über eine Elektronik, die durch sogenanntes „Cell-Balancing“ den Ladezustand aller Zellen in einem Pack aneinander angleicht. Insbesondere muss die Ladung beendet bzw. zumindest der Ladestrom reduziert werden, wenn die erste Zelle die Maximalspannung überschreitet, und die Entladung, wenn die erste Zelle die Minimalspannung unterschreitet. Li-ion batteries are very sensitive to incorrect handling, which is why this type of battery was not used at first, although it was known since the 1980s. Integrated circuits have become very inexpensive; Therefore, Li-ion batteries can be operated today in conjunction with electronics (BMS = battery management system), which has increased the safety in handling this type of battery significantly. For battery packs of small and medium size, this electronics is usually integrated; It is used to protect against deep discharge, overcharging and thermal overload. A fuse prevents overcurrent or short circuit. The processor control used is tuned to the characteristics of each battery type. Battery packs, in which several cells are connected in series to increase the voltage, often also have electronics that use cell-balancing to adjust the state of charge of all cells in a pack. In particular, the charge must be terminated or at least the charging current must be reduced when the first cell exceeds the maximum voltage, and the discharge when the first cell falls below the minimum voltage.

Bei einer Tiefentladung von Zellen schaltet eine eventuell vorhandener (interne Sicherung) schaltbarer Schütz gesteuert durch das BMS den Akku, meist nur temporär, ab. Es liegt dann an den externen Kontakten des Akkupacks überhaupt keine Spannung mehr an, das heißt er kann nicht noch weiter entladen werden. Manche Ladegeräte weigern sich, einen derartig defekt anmutenden Akkumulator wieder zu laden, da in diesem Fall an den externen Kontakten keine Spannung messbar ist. Der Akku kann jedoch bei gezieltem außer Kraft setzen seiner Schutzelektronik wieder an die Kontakte geschaltet. In solchen Fällen kann es helfen, ein anderes Ladegerät zu verwenden. Wenn eine Zelle auf unter 1 bis 2.5 V (je nach Zellchemie) entladen wurde, sollte sie nicht mehr verwendet werden, denn mit hoher Wahrscheinlichkeit haben sich Brücken ausgebildet, die zu einem Kurzschluss führen. Die Zelle wird instabil und erhitzt sich stark. Es kann Brandgefahr bestehen. In case of a deep discharge of cells, a possibly existing (internal fuse) switchable contactor controlled by the BMS shuts off the battery, usually only temporarily. There is then no voltage at the external contacts of the battery pack, that is, it can not be further discharged. Some chargers refuse to recharge such a faulty accumulator, as in this case no voltage can be measured at the external contacts. The battery can, however, deliberately override its protection electronics switched back to the contacts. In such cases, it may help to use a different charger. If a cell has been discharged to less than 1 to 2.5 V (depending on cell chemistry), it should no longer be used because it is highly likely that bridges have formed which cause a short circuit. The cell becomes unstable and becomes very hot. There is a risk of fire.

Herkömmliche Li-Ionen-Akkus dürfen nur mit einer speziellen Ladeschaltung geladen werden. Die Elektronik steuert den ladungsabhängigen Ladestrom und überwacht insbesondere die exakt einzuhaltende Ladeschlussspannung. Auch bei vorhandener interner Schutzschaltung sollte nur mit passenden Geräten geladen werden. Bei Li-Ionen-Batterien bzw. Akkumulator-Systemen werden vom Hersteller minimale und maximale Zellspannungen für den Betrieb spezifiziert. Eine Entladung muss aus Sicherheitsgründen unterhalb einer vorgegebenen minimal zulässigen unteren Spannungsgrenze Umin abgebrochen werden. Conventional Li-ion batteries may only be charged with a special charging circuit. The electronics controls the charge-dependent charging current and in particular monitors the charging end voltage to be exactly maintained. Even with existing internal protection circuit should only be loaded with suitable devices. For Li-ion batteries or accumulator systems, the manufacturer specifies minimum and maximum cell voltages for operation. For safety reasons, a discharge must be interrupted below a predetermined minimum permissible lower voltage limit U min .

1 zeigt einen zeitlichen Verlauf eines Problems bei Akkumulator-Systemen, insbesondere LI-Ionen-Akkumulator-Systemen. Wird zuerst mit einem niedrigen Strom I1 entladen, beispielsweise in Folge Selbstentladung der Zellen im Stillstand des Batteriesystems oder in Folge eines erforderlichen Balancierens der Zellen, kann eine untere Spannungsschranke erreicht werden und die Batterie meldet diese Ladeschlussspannung oder minimal zulässige untere Grenzspannung Umin für ein Ende der Entladung. Diese langsame Entladung entzieht jedoch fast alle noch enthaltene Ladung aus der Batterie. Während einer anschließenden Pause erholt sich die Spannungslage der Batterie bzw. des Akkumulator-Systems, so dass ein erneuter Betrieb möglich wird. Bei einer Wiederinbetriebnahme mit einem höheren Strom I2 im Vergleich zum ersten Strom I1 fällt die Spannungslage der Batterie bzw. des Akkumulator-Systems deutlich unterhalb der minimal zulässigen unteren Grenzspannung Umin. Dieses Verhalten ist in 1 mittels des Kreises markiert. Dies bedingt eine harte Abschaltung aus Sicherheitsgründen. 1 zeigt den zeitlichen Verlauf von Spannung und Strom bei unterschiedlichen Strombelastungen eines Akkumulator-Systems. Der Kreis markiert die deutliche Unterschreitung der minimal zulässigen unteren Grenzspannung Umin. 1 shows a time course of a problem in accumulator systems, in particular LI-ion accumulator systems. If a low current I 1 is first discharged, for example as a result of self-discharge of the cells when the battery system is at a standstill or as a result of a required balancing of the cells, a lower voltage barrier can be reached and the battery reports this end-of-charge voltage or minimum permissible lower limit voltage U min for a End of discharge. However, this slow discharge deprives almost all remaining charge from the battery. During a subsequent break, the voltage level of the battery or the accumulator system recovers, so that a renewed operation is possible. When restarting with a higher current I 2 compared to the first current I 1 , the voltage level of the battery or the accumulator system falls well below the minimum allowable lower limit voltage U min . This behavior is in 1 marked by the circle. This requires a hard Shutdown for safety reasons. 1 shows the time course of voltage and current at different current loads of an accumulator system. The circle marks the clear undershooting of the minimum permissible lower limit voltage U min .

Herkömmliche Angaben beim Betrieb von Batterien bzw. Akkumulatoren legen feste Spannungsgrenzen fest, in welchen die Batterien betrieben werden dürfen. Hierbei werden sowohl feste obere Spannungswerte beim Laden sowie feste untere Spannungswerte beim Entladen vorgegeben. Die Entladung wird beim Erreichen dieser Untergrenzen abgebrochen und das System wird somit als leer beschrieben. In Batterie-Systemen oder Akkumulator-Systemen werden üblicherweise bei Nichtgebrauch die Schalter zum Verbraucher geöffnet. Infolge einer erforderlichen Balancierung von Akkumulator-Systemen bzw. in Folge einer Selbstentladung der Akkumulator-Zellen kann jedoch weiterhin ein geringer Strom I1 fließen. Das Balancieren ist speziell in großen Batterie- oder Akkumulator-Systemen notwendig, um nicht exakt gleiche Zellen einander anzupassen. Zellen mit höherem Ladezustand werden beispielsweise über einen parallelen Widerstand langsam entladen, um sich den Zellen mit niedrigem Ladezustand anzupassen. Eine derartige Angleichung muss bei allen Zellen im System stattfinden. Dies führt zu einer stetigen, langsamen Entladung unter Abgabe eines Entladungsstroms I1 oder Ientl oder Imin. Bei einer Abschaltung eines Akkumulator-Systems, insbesondere Li-Ionen-Akkumulator-Systems, wurde ein derartiger Entladungsstrom I1 mehrfach in verschiedenen Systemen beobachtet. Diese Selbstentladung kann zwar nicht gemessen werden, führt jedoch ebenso zu einem Erreichen der minimal erlaubten Spannungsuntergrenze bzw. der minimal zulässigen unteren Grenzspannung Umin und zu einer Notabschaltung. Conventional data when operating batteries or accumulators specify fixed voltage limits in which the batteries may be operated. Both fixed upper voltage values during charging and fixed lower voltage values during unloading are specified here. The discharge is aborted when these lower limits are reached and the system is thus described as empty. In battery systems or accumulator systems, the switches are usually opened to the consumer when not in use. However, due to a necessary balancing of accumulator systems or as a result of a self-discharge of the accumulator cells, a small current I 1 can continue to flow. Balancing is especially necessary in large battery or accumulator systems to match not exactly the same cells. For example, cells with a higher state of charge are slowly discharged via a parallel resistor in order to adapt to the cells with a low state of charge. Such an alignment must take place in all cells in the system. This leads to a steady, slow discharge with discharge of a discharge current I 1 or I entl or I min . In a shutdown of an accumulator system, in particular Li-ion accumulator system, such a discharge current I 1 was observed several times in different systems. Although this self-discharge can not be measured, it also leads to reaching the minimum permissible lower voltage limit or the minimum permissible lower limit voltage U min and to an emergency shutdown.

Bei herkömmlichen Li-Ionen-Akkumulator-Systemen oder Batterien oder Batteriemodulen oder Racks wurde eine Unterschreitung der minimalen Grenzspannung festgestellt, so dass eine Notabschaltung des Systems aus Sicherheitsgründen ausgelöst werden musste. Es ist festgestellt worden, dass bei einer Wiederinbetriebnahme von Li-Ionen-Batterie-Systemen nach mehrtägigem Stillstand des Systems oder nach einem notwendigen Balancieren des Systems diese Notabschaltung ausgelöst wurde. In conventional Li-ion battery systems or batteries or battery modules or racks was below the minimum limit voltage is detected, so that an emergency shutdown of the system had to be triggered for safety reasons. It has been found that when the Li-ion battery systems were restarted after several days of standstill of the system or after a necessary balancing of the system, this emergency shutdown was triggered.

Herkömmlicherweise kann dieser Notzustand der Tiefentladung bzw. der Nichtwiederinbetriebsetzung auf aufwändige oder riskante Weise mittels folgender Maßnahmen aufgehoben werden. Bei einer ersten Maßnahme muss die Batterie bzw. das System mit einer speziellen Ladevorrichtung, die keinen Strom bei der Zuschaltung zieht, geladen werden, bis ein stabiler Spannungszustand erreicht wird. Anschließend kann ein normaler Betrieb wieder aufgenommen werden. Die Voraussetzungen sind der Einsatz von Technikern vor Ort und die Bereitstellung von speziellen Ladevorrichtungen, das sehr zeit- und ebenso kostenintensiv ist. Eine alternative Maßnahme ist, dass die minimalen, unteren Spannungsgrenzen, temporär versetzt werden und auf diese Weise ein Betrieb des Systems für eine kurze Zeit ermöglicht wird. Diese Vorgehensweise ist jedoch für jeden Einzelfall zu prüfen, da zu kleine Spannungswerte an Batterien irreversible Schäden verursachen können und somit zum Sicherheitsrisiko werden können. Wird eine harte Abschaltung des Akkumulator-Systems erzwungen, ist herkömmlicherweise kein Zurücksetzen per Software ausführbar. Meistens erfolgt die Wiederherstellung der Betriebsbereitschaft vor Ort durch einen Techniker, um den vermeintlichen Fehler im System zu beheben. Werden Tiefentladungen detektiert, welche in den meisten Fällen mittels Zellspannungen von kleiner als 1 Volt definiert sind, soll eine Wiederinbetriebnahme ausgeschlossen sein. Speziell Li-Ionen-Zellen können bei niedrigen Zellspannungen interne Kurzschlüsse ausbilden, welche die Zelle zum Sicherheitsrisiko machen können. Conventionally, this emergency state of the total discharge or the non-restarting can be canceled in a complex or risky manner by means of the following measures. In a first measure, the battery or the system must be charged with a special charging device that draws no power at the time of connection, until a stable voltage state is reached. Subsequently, normal operation can be resumed. The prerequisites are the use of local technicians and the provision of special charging devices, which is very time-consuming and expensive. An alternative measure is to temporarily offset the minimum, lower voltage limits, thus allowing operation of the system for a short time. However, this procedure must be checked for each individual case, since too small voltage values on batteries can cause irreversible damage and thus can become a safety risk. If a hard shutdown of the accumulator system forced, no software reset is conventionally executable. Mostly, the on-the-spot recovery is done by a technician to correct the supposed failure in the system. Deep discharges are detected, which are defined in most cases by means of cell voltages of less than 1 volt, a re-commissioning should be excluded. Especially Li-ion cells can form internal short circuits at low cell voltages, which can make the cell a security risk.

Es ist Aufgabe der Erfindung ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Betrieb eines Batteriespeichers oder Akkumulator-Systems, insbesondere eines Li-Ionen-Akkumulator-Systems, derart bereitzustellen, dass eine Tiefentladung vermieden wird, sodass eine von einem Hersteller des Li-Ionen-Akkumulators vorgegebene minimale Grenzspannung nicht unterschritten und eine Notabschaltung nicht ausgelöst wird somit wird eine Wiederinbetriebnahme nach einer längeren, insbesondere mehrtägigen, Pause oder nach einem Zellenbalancieren des Li-Ionen-Akkumulators nicht nötig. It is an object of the invention to provide a method and a device for operating a battery storage or accumulator system, in particular a Li-ion accumulator system, such that a total discharge is avoided, so that a predetermined by a manufacturer of the Li-ion accumulator minimum threshold voltage is not exceeded and an emergency shutdown is not triggered thus re-commissioning after a longer, especially multi-day, break or after cell balancing of the Li-ion battery is not necessary.

Ein Akkumulator-System kann eine Anzahl von galvanischen Zellen aufweisen, die insbesondere zueinander in Reihenschaltung und/oder Parallelschaltung elektrisch zusammengeschaltet sind. An accumulator system may comprise a number of galvanic cells which are in particular electrically connected together in series connection and / or parallel connection.

Li steht für das chemische Element Lithium. Li stands for the chemical element lithium.

Die Aufgabe wird durch ein Verfahren gemäß dem Hauptanspruch, eine Vorrichtung gemäß dem Nebenanspruch und eine Verwendung gemäß einem weiteren Nebenanspruch gelöst. The object is achieved by a method according to the main claim, a device according to the independent claim and a use according to another additional claim.

Gemäß einem ersten Aspekt wird ein Verfahren zum Betrieb eines mittels einer elektronischen Überwachungseinrichtung elektrisch geschützten und mindestens eine Zelle aufweisenden Akkumulator-Systems, insbesondere eines Li-Ionen-Akkumulator-Systems, vorgeschlagen, das während des Betriebs bei einer Betriebstemperatur mittels Abgabe eines elektrischen Entladungsstroms bis zu einer minimal zulässigen unteren Spannungsgrenze auf Zellebene entladbar ist, bei deren Unterschreiten die elektronische Überwachungseinrichtung das Akkumulator-System ausschaltet, wobei die elektronische Überwachungseinrichtung die untere Spannungsgrenze in Abhängigkeit von dem elektrischen Entladungsstrom und/oder von der Betriebstemperatur des Akkumulator-Systems einstellt. According to a first aspect, a method is proposed for operating an accumulator system which is electrically protected by means of an electronic monitoring device and has at least one cell, in particular a Li-ion accumulator system, which during operation operates at an operating temperature by means of delivery of an electrical discharge current to a minimum allowable lower voltage limit At the cell level is discharged, below which the electronic monitoring device switches off the battery system, the electronic monitoring device adjusts the lower voltage limit in response to the electrical discharge current and / or the operating temperature of the accumulator system.

Gemäß einem zweiten Aspekt wird eine Vorrichtung zum Betrieb eines mittels einer elektrischen Überwachungseinrichtung elektrisch geschützten und mindestens eine Zelle aufweisenden Akkumulator-Systems, insbesondere eines Li-Ionen-Akkumulator-Systems, vorgeschlagen, das während des Betriebs bei einer Betriebstemperatur mittels Abgabe eines elektrischen Entladungsstroms bis zu einer minimal zulässigen unteren Spannungsgrenze auf Zellebene entladbar ist, bei deren Unterschreiten die elektronische Überwachungseinrichtung das Akkumulator-System ausschaltet, wobei die elektronische Überwachungseinrichtung die untere Spannungsgrenze in Abhängigkeit von dem elektrischen Entladungsstrom und/oder von der Betriebstemperatur des Akkumulator-Systems einstellt. According to a second aspect, an apparatus is proposed for operating an accumulator system, in particular a Li-ion accumulator system, which is electrically protected by means of an electrical monitoring device and has at least one cell, which during operation operates at an operating temperature by means of delivery of an electrical discharge current can be discharged to a minimum allowable lower voltage limit at the cell level, below which the electronic monitoring device switches off the accumulator system, wherein the electronic monitoring device adjusts the lower voltage limit as a function of the electrical discharge current and / or the operating temperature of the accumulator system.

Erfindungsgemäß ist erkannt worden, dass das Festlegen der minimal zulässigen unteren Grenzspannung Umin abhängig vom Entladestrom I und/oder einer Betriebstemperatur T des Akkumulator-Systems ein hartes Notabschalten verhindert. Denn es ist erfindungsgemäß ebenso erkannt worden, dass bei einer Wiederinbetriebnahme häufig ein Entladestrom von dem Akkumulator-System ausgegeben wird, der größer als der Balancier- oder Selbstentladestrom des Akkumulator-Systems ist, so dass herkömmlicher Weise zwangsläufig eine Notabschaltung erfolgen musste. According to the invention, it has been recognized that setting the minimum permissible lower limit voltage U min as a function of the discharge current I and / or an operating temperature T of the rechargeable battery system prevents a hard emergency shutdown. For it has also been recognized according to the invention that when restarting often a discharge is output from the accumulator system, which is greater than the balancing or Selbstentladestrom the accumulator system, so that conventionally inevitably an emergency shutdown had to take place.

Wird ein Akkumulator-System nicht verwendet, kann grundsätzlich ein minimaler Entladungsstrom I1 oder Imin im Stillstand des Akkumulator-Systems fließen. Ebenso bewirkt ein notwendiges Balancieren von einzelnen Akkumulator-Zellen einen Entladungsstrom I1 oder Imin, so dass eine vom Hersteller vorgegebene minimal zulässige untere Grenzspannung Umin langsam erreicht und das Akkumulator-System annähernd vollkommen entleert wird. Bei einer Wiederinbetriebnahme wird zum Aufladen eines erforderlichen Zwischenkreises bzw. einer angeschlossenen Peripherie ein Einschaltstrom aus dem Akkumulator-System benötigt. Dieser Einschaltstrom oder Entladungsstrom I2 bedingt in den meisten Fällen einen Strom, der größer als Imin ist, so dass eine Entladungsspannung bewirkt wird, die unterhalb der minimal zulässigen unteren Grenzspannung Umin liegt. If an accumulator system is not used, in principle a minimum discharge current I 1 or I min can flow when the accumulator system is at a standstill. Likewise, a necessary balancing of individual accumulator cells causes a discharge current I 1 or I min , so that a predetermined by the manufacturer minimum allowable lower limit voltage U min is reached slowly and the accumulator system is almost completely emptied. When restarting, an inrush current from the accumulator system is required to charge a required DC link or a connected peripheral. This inrush current or discharge current I 2 causes in most cases a current which is greater than I min , so that a discharge voltage is effected, which is below the minimum allowable lower limit voltage U min .

Eine Überwachungselektronik des Akkumulator-Systems detektiert diese Unterschreitung und schaltet das System sofort ab. A monitoring electronics of the accumulator system detects this shortfall and switches off the system immediately.

Erfindungsgemäß wird nun für verschiedene Entladungsströme I eine jeweilige minimal zulässige unter Grenzspannung Umin im Akkumulator-System eingestellt, so dass keine Hartabschaltung ausgeführt werden muss. Des Weiteren kann eine Abhängigkeit der minimal zulässigen unteren Grenzspannung Umin in Abhängigkeit von der Betriebstemperatur T des Akkumulator-Systems im System hinterlegt sein. According to the invention, a respective minimum permissible limit voltage U min in the accumulator system is set for different discharge currents I, so that no hard shutdown has to be carried out. Furthermore, a dependency of the minimum permissible lower limit voltage U min as a function of the operating temperature T of the accumulator system can be stored in the system.

Erfindungsgemäß kann ein einfacher Schutz vor Tiefentladung bei einer wechselnden Strombelastung bzw. bei wechselnden Temperaturen bereitgestellt werden. Ebenso können Notabschaltungen nach einem längeren Stillstand oder nach einem Balancieren der Zellen vermieden werden. Es ergibt sich erfindungsgemäß ein kaum messbarer Kapazitätsverlust des Akkumulator-Systems in Folge einer hohen Spannungssensitivität im Entladungsbereich, obwohl eine höhere untere Spannungsgrenze vorgegeben werden kann. Im Weiteren kann eine hohe Bereitschaft des Akkumulator-Systems in Folge einer wirksamen Vermeidung von Notabschaltungen bewirkt werden. Des Weiteren können Noteinsätze von Technikern mit Spezialladegeräten wirksam vermieden werden. In Folge des Vermeidens von Tiefentladungszuständen kann eine Lebensdauer eines Akkumulator-Systems wirksam verlängert werden. According to the invention, a simple protection against total discharge can be provided at a varying current load or at changing temperatures. Likewise emergency shutdowns can be avoided after a longer standstill or after a balancing of the cells. According to the invention, there is a hardly measurable loss of capacity of the accumulator system due to a high voltage sensitivity in the discharge area, although a higher lower voltage limit can be specified. Furthermore, a high readiness of the accumulator system as a result of an effective avoidance of emergency shutdowns can be effected. Furthermore, emergency operations by technicians with special chargers can be effectively avoided. As a result of avoiding deep discharge states, a life of an accumulator system can be effectively prolonged.

Erfindungsgemäß erfolgt eine Festlegung von minimalen Spannungsuntergrenzen beim Entladen einer Batterie in Abhängigkeit des Entladungsstromes und/oder einer Temperatur des Akkumulator-Systems. According to the invention, a definition of minimum lower voltage limits occurs when discharging a battery as a function of the discharge current and / or a temperature of the accumulator system.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen werden in Verbindung mit den Unteransprüchen beansprucht. Further advantageous embodiments are claimed in conjunction with the subclaims.

Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung kann die elektronische Überwachungseinrichtung die untere Spannungsgrenze mittels einer Rechnereinrichtung unter Verwendung einer mathematischen Formel aus dem elektrischen Entladungsstrom und/oder der Betriebstemperatur berechnen. Auf diese Weise können Zusammenhänge zwischen der minimal zulässigen unteren Spannungsgrenze und einem Entladungsstrom bzw. einer Betriebstemperatur mathematisch festgelegt werden. Ebenso können Zusammenhänge zwischen einem Entladungsstrom und einer Betriebstemperatur eingestellt werden. Es wird ein formaler Zusammenhang zwischen diesen drei Betriebsgrößen vorgeschlagen. Ebenso kann in einer Formel die Abhängigkeit der unteren Spannungsgrenze bzw. der minimal zulässigen unteren Spannungsgrenze in Abhängigkeit vom Entladungsstrom und der Betriebstemperatur dargestellt werden. According to an advantageous embodiment, the electronic monitoring device can calculate the lower voltage limit by means of a computer device using a mathematical formula from the electrical discharge current and / or the operating temperature. In this way, relationships between the minimum allowable lower voltage limit and a discharge current or operating temperature can be mathematically determined. Likewise, relationships between a discharge current and an operating temperature can be set. A formal relationship between these three farm sizes is proposed. Likewise, the dependence of the lower voltage limit or the minimum permissible lower voltage limit as a function of the discharge current and the operating temperature can be represented in a formula.

Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung kann die elektronische Überwachungseinrichtung die untere Spannungsgrenze aus einer in einer Speichereinrichtung abgelegten Nachschlagetabelle anhand von Werten des elektrischen Entladungsstroms und/oder der Betriebstemperatur auslesen. Die Beziehungen können in einer so genannten "Look up"-Tabelle hinterlegt sein. According to a further advantageous embodiment, the electronic monitoring device can read the lower voltage limit from a look-up table stored in a memory device on the basis of values of the electrical discharge current and / or the operating temperature. The relationships can be stored in a so-called look-up table.

Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung kann gemäß der mathematischen Formel die untere Spannungsgrenze umgekehrt proportional zu dem elektrischen Entladungsstrom und/oder der Betriebstemperatur sein. Je niedriger der Entladungsstrom bzw. die Temperatur, desto höher wird die minimal zulässige untere Spannungsgrenze für den Entladungsvorgang vorgegeben. According to a further advantageous embodiment, according to the mathematical formula, the lower voltage limit may be inversely proportional to the electric discharge current and / or the operating temperature. The lower the discharge current or the temperature, the higher the minimum permissible lower voltage limit for the discharge process is specified.

Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung können die Abhängigkeiten mittels Messungen an Einzelzellen des Akkumulator-Systems erfasst worden sein. Auf diese Weise ist eine einfache Bestimmung der minimalen Spannungsuntergrenzen in Abhängigkeit des Entladungsstroms und/oder der Betriebstemperatur durch Messungen an Einzelzellen ausführbar. According to a further advantageous embodiment, the dependencies may have been detected by means of measurements on individual cells of the accumulator system. In this way, a simple determination of the minimum voltage lower limits as a function of the discharge current and / or the operating temperature can be carried out by measurements on individual cells.

Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung kann die Abhängigkeit der unteren Spanungsgrenze von dem elektrischen Entladungsstrom und/oder von der Betriebstemperatur an die Zellchemie des Akkumulator-Systems angepasst sein. Eine einfache Anpassung der Zusammenhänge auf beliebige Zellchemie ist einfach möglich. According to a further advantageous refinement, the dependence of the lower voltage limit on the electrical discharge current and / or on the operating temperature can be adapted to the cell chemistry of the accumulator system. A simple adaptation of the relationships to any cell chemistry is easily possible.

Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung können nutzbare Kapazitäten des Akkumulator-Systems in Abhängigkeit von dem elektrischen Entladungsstrom angegeben werden. Es kann ein Angleichen der nutzbaren Kapazitäten mittels Erhöhung der unteren Spannungsgrenzen bei niedrigen Entladungsströmen ausgeführt werden. Es können Kapazitätsangaben in Abhängigkeit von Entladungsstromstärken im Vergleich zum Stand der Technik homogener bereitgestellt werden. According to a further advantageous embodiment, usable capacities of the accumulator system can be specified as a function of the electrical discharge current. It is possible to match the usable capacities by increasing the lower voltage limits at low discharge currents. Capacitance data can be provided more homogeneously as a function of discharge currents compared to the prior art.

Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung kann die elektronische Überwachungseinrichtung Bestandteil eines Akkumulator-Management-Systems sein und die untere Spannungsgrenze zu einer Ladungs-/Entladungseinrichtung ausgeben. According to a further advantageous embodiment, the electronic monitoring device may be part of an accumulator management system and output the lower voltage limit to a charge / discharge device.

Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung kann die elektronische Überwachungs-Einrichtung Bestandteil einer übergeordneten Steuereinrichtung sein, die das Akkumulator-System und eine Ladungs-/Entladungs-Einrichtung steuern oder regeln, wobei ein Akkumulator-Management-System am Akkumulator-System als letzte Notabschaltinstanz wirkt. Damit greift ein Akkumulator-Management-System erst als letztes System in einen Entladungsvorgang ein. According to a further advantageous embodiment, the electronic monitoring device may be part of a higher-level control device, which control or regulate the accumulator system and a charge / discharge device, wherein an accumulator management system acts on the accumulator system as the last Notabschaltinstanz. Thus, an accumulator management system only intervenes as the last system in a discharge process.

Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung kann die elektronische Überwachungseinrichtung die untere Spannungsgrenze zu der Ladungs-/Entladungs-Einrichtung in Zeitintervallen, insbesondere kleiner 60 Sekunden, kleiner 20 Sekunden oder kleiner 2 Sekunden ausgeben. According to a further advantageous embodiment, the electronic monitoring device can output the lower voltage limit to the charge / discharge device at time intervals, in particular less than 60 seconds, less than 20 seconds or less than 2 seconds.

Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung kann die elektronische Überwachungseinrichtung die untere Spannungsgrenze zu einer Ladungs-/Entladungs-Einrichtung in Form eines Produktes als Leistung aus Entladungsstrom und aktueller unterer Spannungsgrenze als Steuersignal direkt ausgeben. According to a further advantageous embodiment, the electronic monitoring device can directly output the lower voltage limit to a charge / discharge device in the form of a product as a power from the discharge current and the current lower voltage limit as a control signal.

Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung kann beim Entladen bis zur maximal zulässigen unteren Spannungsgrenze und beim Laden eine Hysterese für eine Steuerung berücksichtigt werden. According to a further advantageous embodiment, when unloading up to the maximum permissible lower voltage limit and when charging a hysteresis for a controller can be considered.

Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung kann die elektronische Überwachungseinrichtung die untere Spannungsgrenze zu einer Ladungs-Entladungs-Einrichtung ausgeben und mittels eines Algorithmus eine Anpassung der unteren Spannungsgrenze an der Ladungs-/Entladungs-Einrichtung ausführen. According to a further advantageous embodiment, the electronic monitoring device can output the lower voltage limit to a charge-discharge device and perform an adjustment of the lower voltage limit at the charge / discharge device by means of an algorithm.

Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung kann der Algorithmus eine Verzögerung der Anpassung insbesondere um bis 2 Sekunden, bis 20 Sekunden oder 60 Sekunden, ausgeführt werden. According to a further advantageous embodiment, the algorithm can be carried out a delay of the adaptation, in particular by up to 2 seconds, to 20 seconds or 60 seconds.

Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung kann der Algorithmus ein Anpassen nach einem Laden des Akkumulator-Systems ausführen. According to a further advantageous embodiment, the algorithm can perform an adaptation after loading the accumulator system.

Die Erfindung wird anhand von Ausführungsbeispielen in Verbindung mit den Figuren näher beschrieben. Es zeigen: The invention will be described in more detail by means of exemplary embodiments in conjunction with the figures. Show it:

1 ein Ausführungsbeispiel eines herkömmlichen Verfahrens; 1 an embodiment of a conventional method;

2 ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Verfahrens; 2 an embodiment of a method according to the invention;

3 ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Vorrichtung; 3 an embodiment of a device according to the invention;

4 ein weiteres Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Vorrichtung; 4 a further embodiment of a device according to the invention;

5 ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Verfahrens. 5 an embodiment of a method according to the invention.

1 zeigt ein Ausführungsbeispiel eines herkömmlichen Verfahrens. 1 ist im Einleitungsteil bereits beschrieben worden. Herkömmlicherweise führt eine Wiederinbetriebnahme eines Li-Akkumulator-Systems nach einer Wiederinbetriebnahme nach einer Pause herkömmlicherweise zu einer sogenannten harten Notabschaltung bei Unterschreitung von Umin Als Konsequenz muss Umin bei kleinerem Strom vergrößert werden. 1 shows an embodiment of a conventional method. 1 has already been described in the introduction. Conventionally, recommissioning of a Li-accumulator system after a restart after a break conventionally leads to a so-called hard emergency shutdown when U falls below U min. As a consequence, Umin must be increased at a lower current.

2 zeigt ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Verfahrens. 2 zeigt die Spannungsverläufe während einer Entladung einer Akkumulator-Zelle mit zwei unterschiedlich hohen Entladungsströmen I1 und I2, wobei I1 < I2 ist. Entlang der X-Achse ist ein Ladezustand Q angegeben. Entlang der y-Achse ist eine Akkumulator-System-Spannung U dargestellt. Der in horizontaler Richtung nach links zeigende Pfeil stellt die Entladungsrichtung dar. Schematisch zeigt 2 eine jeweilige Entladung eines Akkumulator-Systems oder einer Zelle bis auf „null“ mit einem großen Entladungsstrom I2 und einem kleinen Entladungsstrom I1. Der kleine Entladungsstrom I1 bewirkt eine annähernd tiefentladene Zelle. Der hohe Entladungsstrom I2 entzieht der Zelle weniger Ladung Q und bricht bei einem gleichen Spannungswert Umin bei einem höheren Ladezustand ab. Erfindungsgemäß ist erkannt worden, dass sich ein analoges Verhalten für unterschiedliche Betriebstemperaturen T einer Zelle oder eines Akkumulator-Systems erkannt wurden. Als erfindungsgemäße Konsequenz kann nun für den kleineren Entladungsstrom I1 die minimal zulässige untere Grenzspannung Umin 1 derart vergrößert werden, dass keine harte Notabschaltung ausgeführt wird. 2 shows an embodiment of a method according to the invention. 2 shows the voltage waveforms during discharge of an accumulator cell with two different discharge currents I 1 and I 2 , where I 1 <I 2 . Along the X-axis a state of charge Q is indicated. Along the y-axis, an accumulator system voltage U is shown. The arrow pointing to the left in the horizontal direction represents the discharge direction. Schematically shows 2 a respective discharge of an accumulator system or a cell to "zero" with a large discharge current I 2 and a small discharge current I 1 . The small discharge current I 1 causes an approximately deeply discharged cell. The high discharge current I 2 draws less charge Q from the cell and breaks at a same voltage value U min at a higher charge state. According to the invention, it has been recognized that an analogous behavior has been recognized for different operating temperatures T of a cell or an accumulator system. As a consequence of the invention, the minimum allowable lower limit voltage U min 1 can now be increased for the smaller discharge current I 1 such that no hard emergency shutdown is carried out.

3 zeigt ein erstes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Vorrichtung. Diese Vorrichtung zum Betrieb eines mittels einer elektronischen Überwachungseinrichtung 3 elektrisch geschützten Akkumulator-Systems 1, das insbesondere ein Li-Ionen-Akkumulator-System sein kann, das während des Betriebs bei einer Betriebstemperatur T mittels Abgabe eines elektrischen Entladungsstroms I bis zu einer minimal zulässigen unteren Spannungsgrenze Umin entladbar ist, bei deren Unterschreiten die elektronische Überwachungseinrichtung 3 das Akkumulator-System 1 ausschaltet. Die elektronische Überwachungseinrichtung 3 kann die untere Spannungsgrenze Umin in Abhängigkeit von dem elektrischen Entladungsstrom I und/oder von der Betriebstemperatur T des Akkumulator-Systems 1 einstellen. Wird der Entladungsstrom I zu klein, wird die untere Spannungsgrenze Umin vergrößert. Entsprechende Abhängigkeiten können beispielsweise mittels einer Rechnereinrichtung 5 oder einer Speichereinrichtung 7 physikalisch in Steuerbefehle umgesetzt werden. 3 zeigt eine erfindungsgemäße Vorrichtung, bei der die elektronische Überwachungseinrichtung 3 Bestandteil eines Akkumulator-Management-Systems 9 ist, das das Akkumulator-System 1 und eine Ladungs-/Entladungs-Einrichtung 11 steuert oder regelt und die untere Spannungsgrenze zu der Ladungs-/Entladungs-Einrichtung 11 ausgibt. U kommt aus der Batterie und nicht aus der Ladungs-/Entladungseinrichtung 11 und muss auf Einzelzellenebene ausgelesen werden. 3 shows a first embodiment of a device according to the invention. This device for operating a means of an electronic monitoring device 3 electrically protected accumulator system 1 , which may be in particular a Li-ion accumulator system, which during operation at an operating temperature T by discharging an electric discharge current I to a minimum allowable lower voltage limit U min is discharged, below which the electronic monitoring device 3 the accumulator system 1 off. The electronic monitoring device 3 For example, the lower voltage limit U min may depend on the electric discharge current I and / or on the operating temperature T of the accumulator system 1 to adjust. If the discharge current I is too small, the lower voltage limit U min is increased. Corresponding dependencies can be achieved, for example, by means of a computer device 5 or a storage device 7 physically converted into control commands. 3 shows a device according to the invention, in which the electronic monitoring device 3 Part of an accumulator management system 9 is that the accumulator system 1 and a charge / discharge device 11 controls or controls the lower voltage limit to the charge / discharge device 11 outputs. U comes from the battery and not from the charge / discharge device 11 and must be read at the single-cell level.

4 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Vorrichtung. Alternativ zu 3 ist hier die elektronische Überwachungseinrichtung 3 Bestandteil einer übergeordneten Steuereinrichtung 13, wobei das Akkumulator-System 1 und eine Ladungs-/Entladungs-Einrichtung 11 von der übergeordneten Steuereinrichtung 13 gesteuert oder geregelt werden. Die Steuereinrichtung 13 gibt die untere Spannungsgrenze Umin zu der Ladungs-/Entladungs-Einrichtung 11 aus, wobei ein Akkumulator-Management-System 9 am Akkumulator-System 1 lediglich als eine letzte Notabschaltinstanz wirkt. U kommt aus der Batterie und nicht aus der Ladungs-/Entladungseinrichtung 11 und muss auf Einzelzellenebene ausgelesen werden. 4 shows a further embodiment of a device according to the invention. alternative to 3 Here is the electronic monitoring device 3 Part of a higher-level control device 13 , where the accumulator system 1 and a charge / discharge device 11 from the parent controller 13 be controlled or regulated. The control device 13 is the lower voltage limit U min to the charge / discharge device 11 out, being an accumulator management system 9 on the accumulator system 1 only acts as a last emergency shutdown instance. U comes from the battery and not from the charge / discharge device 11 and must be read at the single-cell level.

Vom Schutzumfang der Erfindung sind auch Vorrichtungen umfasst, die lediglich Entladungseinrichtungen aufweisen und Ladungsvorgänge außerhalb der Vorrichtung ausgeführt werden. The scope of the invention also includes devices which have only discharge means and charging operations are performed outside the device.

5 zeigt ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Verfahrens bzw. einer erfindungsgemäßen Verwendung. Erfindungsgemäß kann ein Akkumulator-System in einem ersten Schritt entladen werden, in einem zweiten Schritt pausieren und in einem dritten Schritt nach einer derartigen Pause P mittels Entladen E nachfolgend wieder entladen werden. Eine Implementierung der Abhängigkeit der unteren Spannungsgrenze von dem Entladungsstrom bzw. der Betriebstemperatur kann in einem Batterie-Management-System eines Batterie-Systems oder Akkumulator-Systems erfolgen und eine Ausgabe der minimal erlaubten unteren Spannungsgrenze in Abhängigkeit von Strom und Temperatur kann an die übergeordnete Ladungs-/Entladungs-Einrichtung ausgeführt werden. Diese untere Spannungsgrenze wird vorzugsweise < 60 s, besser < 20 s und idealerweise < 2 s angepasst. Aus Entladungsstrom und aktueller unterer Spannungsgrenze kann eine Leistung definiert werden. Diese kann direkt als Steuersignal vorzugsweise < 60 s, besser < 20 s und idealerweise < 2 s an die übergeordnete Ladungs-/Entladungs-Einrichtung als Grenzwert übermittelt werden. 5 shows an embodiment of a method according to the invention or a use according to the invention. According to the invention, an accumulator system can be unloaded in a first step, paused in a second step, and subsequently discharged in a third step after such a break P by means of discharging E. An implementation of the lower voltage limit dependency of the discharge current and the operating temperature may be in a battery management system of a battery system or accumulator system, and an output of the minimum allowable lower voltage limit depending on current and temperature may be applied to the upper charge / Discharge device are executed. This lower voltage limit is preferably adjusted <60 s, better <20 s and ideally <2 s. From discharge current and current lower voltage limit, a power can be defined. This can be transmitted as a control signal preferably <60 s, better <20 s and ideally <2 s to the superordinate charge / discharge device as a limit value.

Bei einer Festlegung der minimal erlaubte Spannungsgrenze Umin wird eine mögliche Hysterese bei speziellen Batteriechemikalien berücksichtigt. Zusätzlich ist eine Verwendung geeigneter Algorithmen für eine Rücksetzung bzw. Anpassung der minimal erlaubten Spannungsgrenze vorteilhaft. Eine mögliche Ausführung sind Wartefenster von vorzugsweise bis 2 s, möglich bis 20 s und bedingt möglich > 60 s, um ein Oszillieren des Systems zu verhindern. Alternativ kann ein Zurücksetzen oder eine Anpassung der Werte erst nach einem Laden ausgeführt werden. Des Weiteren können die Abhängigkeiten der unteren Spannungsgrenze in einer übergeordneten Steuereinheit eines Batteriesystems implementiert werden. Hierbei wird das Zusammenspiel von Ladungs-/Entladungs-Einrichtung, beispielsweise Wechselrichter, und Batterie gemeinsam geregelt und gesteuert. Minimal untere Spannungsgrenzen beim Entladen werden übergeordnet festgelegt. Das Batterie-Management-System an der Batterie bzw. an dem Akkumulator dient dann lediglich als letzte Abschaltinstanz in einem Notfall. When setting the minimum permitted voltage limit U min , a possible hysteresis is taken into account for special battery chemicals. In addition, use of suitable algorithms for resetting the minimum allowable voltage limit is advantageous. A possible embodiment are waiting windows of preferably up to 2 s, possible up to 20 s and conditionally possible> 60 s in order to prevent oscillating of the system. Alternatively, a reset or adjustment of the values can only be performed after a load. Furthermore, the dependencies of the lower voltage limit can be implemented in a higher-level control unit of a battery system. Here, the interaction of charge / discharge device, such as inverter, and battery is controlled and controlled together. Minimum lower voltage limits during unloading are specified higher. The battery management system on the battery or on the accumulator then serves only as a last shutdown in an emergency.

Claims (23)

Verfahren zum Betrieb eines mittels einer elektronischen Überwachungseinrichtung elektrisch geschützten und mindestens eine Zelle aufweisenden Akkumulator-Systems, insbesondere eines Li-Ionen-Akkumulator-Systems, das während des Betriebs bei einer Betriebstemperatur (T) mittels Abgabe eines elektrischen Entladungsstroms (I) bis zu einer minimal zulässigen unteren Spannungsgrenze (Umin) auf Zellebene entladbar ist, bei deren Unterschreiten die elektronische Überwachungseinrichtung das Akkumulator-System ausschaltet, dadurch gekennzeichnet, dass die elektronische Überwachungseinrichtung die untere Spannungsgrenze in Abhängigkeit von dem elektrischen Entladungsstrom und/oder von der Betriebstemperatur des Akkumulator-Systems einstellt. Method for operating an accumulator system, which is electrically protected by means of an electronic monitoring device and has at least one cell, in particular a Li-ion accumulator system, which during operation at an operating temperature (T) by emitting an electrical discharge current (I) up to a minimally permissible lower voltage limit (Umin) can be discharged on the cell level, below which the electronic monitoring device switches off the accumulator system, characterized in that the electronic monitoring device, the lower voltage limit in response to the electric discharge current and / or from the operating temperature of the accumulator system established. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die elektronische Überwachungseinrichtung die untere Spannungsgrenze mittels einer Rechnereinrichtung unter Verwendung einer mathematischen Formel aus dem elektrischen Entladungsstrom und/oder der Betriebstemperatur berechnet. A method according to claim 1, characterized in that the electronic monitoring device calculates the lower voltage limit by means of a computer device using a mathematical formula of the electrical discharge current and / or the operating temperature. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die elektronische Überwachungseinrichtung die untere Spannungsgrenze aus einer in einer Speichereinrichtung abgelegten Nachschlagtabelle anhand von Werten des elektrischen Entladungsstroms und/oder der Betriebstemperatur ausliest. A method according to claim 1 or 2, characterized in that the electronic monitoring device reads the lower voltage limit from a stored in a memory device look-up table based on values of the electric discharge current and / or the operating temperature. Verfahren nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass gemäß der mathematischen Formel die untere Spannungsgrenze umgekehrt proportional zu dem elektrischen Entladungsstrom und/oder der Betriebstemperatur ist. A method according to claim 2 or 3, characterized in that according to the mathematical formula, the lower voltage limit is inversely proportional to the electric discharge current and / or the operating temperature. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Abhängigkeit(en) mittels Messungen an Einzelzellen des Akkumulator-Systems erfasst wurden. Method according to one of the preceding claims, characterized in that the dependence (s) were detected by means of measurements on individual cells of the accumulator system. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Abhängigkeit der unteren Spannungsgrenze von dem elektrischen Entladungsstrom und/oder von der Betriebstemperatur an die Zellchemie des Akkumulator-Systems angepasst ist. Method according to one of the preceding claims, characterized in that the dependence of the lower voltage limit of the electric discharge current and / or from the operating temperature is adapted to the cell chemistry of the accumulator system. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass nutzbare Kapazitäten des Akkumulator-Systems in Abhängigkeit vom dem elektrischen Entladungsstrom angegeben werden. Method according to one of the preceding claims, characterized in that usable capacities of the accumulator system are specified as a function of the electrical discharge current. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die elektronische Überwachungseinrichtung Bestandteil eines Akkumulator-Management-Systems ist und die untere Spannungsgrenze zu einer Ladungs-/Entladungseinrichtung ausgibt. Method according to one of the preceding claims, characterized in that the electronic monitoring device is part of an accumulator management system and outputs the lower voltage limit to a charge / discharge device. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die elektronische Überwachungseinrichtung Bestandteil einer übergeordneten Steuereinrichtung ist, die das Akkumulator-System und eine Ladungs-/Entladungs-Einrichtung steuert oder regelt, wobei ein Akkumulator-Management-System am Akkumulator-System als letzte Notabschaltinstanz wirkt. Method according to one of the preceding claims 1 to 7, characterized in that the electronic monitoring device is part of a higher-level control device which controls or regulates the accumulator system and a charge / discharge device, wherein an accumulator management system at Akkumulator- System acts as the last emergency shutdown instance. Verfahren nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass die elektronische Überwachungseinrichtung die untere Spannungsgrenze zu der Ladungs-/Entladungseinrichtung in Zeitintervallen, insbesondere kleiner 60 s, kleiner 20 s oder kleiner 2 s, ausgibt. Method according to claim 8 or 9, characterized in that the electronic monitoring device outputs the lower voltage limit to the charge / discharge device at time intervals, in particular less than 60 s, less than 20 s or less than 2 s. Verfahren nach Anspruch 8, 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass die elektronische Überwachungseinrichtung die untere Spannungsgrenze zu einer Ladungs-/Entladungseinrichtung in Form eines Produkts als Leistung aus Entladungsstrom und aktueller unterer Spannungsgrenze als Steuersignal direkt ausgibt. A method according to claim 8, 9 or 10, characterized in that the electronic monitoring device outputs the lower voltage limit to a charge / discharge device in the form of a product as a power from the discharge current and current lower voltage limit as a control signal directly. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass beim Entladen bis zur minimal zulässigen unteren Spannungsgrenze und Laden eine Hysterese berücksichtigt wird. Method according to one of the preceding claims, characterized in that a hysteresis is taken into account when discharging up to the minimum permissible lower voltage limit and charging. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die elektronische Überwachungseinrichtung die untere Spannungsgrenze zu einer Ladungs-/Entladungseinrichtung ausgibt und mittels eines Algorithmus eine Anpassung der unteren Spannungsgrenze an der Ladungs-/Entladungseinrichtung ausgeführt wird. Method according to one of the preceding claims, characterized in that the electronic monitoring device outputs the lower voltage limit to a charge / discharge device and by means of an algorithm, an adaptation of the lower voltage limit is performed on the charge / discharge device. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass der Algorithmus eine Verzögerung der Anpassung, insbesondere um bis 2 s, bis 20 s oder 60 s, ausführt. A method according to claim 13, characterized in that the algorithm performs a delay of the adaptation, in particular by up to 2 s, to 20 s or 60 s. Verfahren nach Anspruch 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, dass der Algorithmus eine Anpassung nach einem Laden des Akkumulator-Systems ausführt. A method according to claim 13 or 14, characterized in that the algorithm performs an adaptation after loading the accumulator system. Vorrichtung zum Betrieb eines mittels einer elektronischen Überwachungseinrichtung (3) elektrisch geschützten und mindestens eine Zelle aufweisenden Akkumulator-Systems (1), insbesondere eines Li-Ionen-Akkumulator-Systems, das während des Betriebs bei einer Betriebstemperatur (T) mittels Abgabe eines elektrischen Entladungsstroms (I) bis zu einer minimal zulässigen unteren Spannungsgrenze (Umin) auf Zellebene entladbar ist, bei deren Unterschreiten die elektronische Überwachungseinrichtung (3) das Akkumulator-System (1) ausschaltet, dadurch gekennzeichnet, dass die elektronische Überwachungseinrichtung (3) die untere Spannungsgrenze in Abhängigkeit von dem elektrischen Entladungsstrom und/oder von der Betriebstemperatur des Akkumulator-Systems (1) einstellt. Device for operating a device by means of an electronic monitoring device ( 3 ) electrically protected and having at least one cell accumulator system ( 1 ), in particular a Li-ion accumulator system, which during operation at an operating temperature (T) by discharging an electric discharge current (I) to a minimum allowable lower voltage limit (Umin) can be discharged on the cell level, below which the electronic Monitoring device ( 3 ) the accumulator system ( 1 ), characterized in that the electronic monitoring device ( 3 ) the lower voltage limit as a function of the electrical discharge current and / or of the operating temperature of the accumulator system ( 1 ). Vorrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass die elektronische Überwachungseinrichtung (3) die untere Spannungsgrenze mittels einer Rechnereinrichtung (5) unter Verwendung einer mathematischen Formel aus dem elektrischen Entladungsstrom und/oder der Betriebstemperatur berechnet. Apparatus according to claim 16, characterized in that the electronic monitoring device ( 3 ) the lower voltage limit by means of a computer device ( 5 ) is calculated using a mathematical formula of the electric discharge current and / or the operating temperature. Vorrichtung nach Anspruch 16 oder 17, dadurch gekennzeichnet, dass die elektronische Überwachungseinrichtung (3) die untere Spannungsgrenze aus einer in einer Speichereinrichtung (7) abgelegten Nachschlagtabelle anhand von Werten des elektrischen Entladungsstrom und/oder der Betriebstemperatur ausliest. Apparatus according to claim 16 or 17, characterized in that the electronic monitoring device ( 3 ) the lower voltage limit from one in a memory device ( 7 ) is read on the basis of values of the electrical discharge current and / or the operating temperature. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche 16 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass die elektronische Überwachungseinrichtung (3) Bestandteil eines Akkumulator-Management-Systems (9) ist, das das Akkumulator-System (1) und eine Ladungs-/Entladungs-Einrichtung (11) steuert oder regelt und die untere Spannungsgrenze zu der Ladungs-/Entladungseinrichtung (11) ausgibt. Device according to one of the preceding claims 16 to 18, characterized in that the electronic monitoring device ( 3 ) Part of an accumulator management system ( 9 ), that the accumulator system ( 1 ) and a charge / discharge device ( 11 ) controls or regulates the lower voltage limit to the charge / discharge device ( 11 ). Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche 16 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass die elektronische Überwachungseinrichtung (3) Bestandteil einer übergeordneten Steuereinrichtung (13) ist, die das Akkumulator-System (1) und eine Ladungs-/Entladungs-Einrichtung (11) steuert oder regelt und die untere Spannungsgrenze zu der Ladungs-/Entladungseinrichtung (11) ausgibt, wobei ein Akkumulator-Management-System (9) am Akkumulator-System (1) als letzte Notabschaltinstanz wirkt. Device according to one of the preceding claims 16 to 18, characterized in that the electronic monitoring device ( 3 ) Part of a higher-level control device ( 13 ), which is the accumulator system ( 1 ) and a charge / discharge device ( 11 ) controls or regulates the lower voltage limit to the charge / discharge device ( 11 ), whereby an accumulator management system ( 9 ) on the accumulator system ( 1 ) acts as the last emergency shutdown instance. Verwendung einer Vorrichtung zum Betrieb eines mittels einer elektronischen Überwachungseinrichtung elektrisch geschützten Akkumulator-Systems, insbesondere eines Li-Ionen-Akkumulator-Systems, nach einem der Ansprüche 16 bis 20, gekennzeichnet durch – Entladen während eines Betriebs, wobei ein erster elektrischer Entladungsstrom abgegeben wird und eine Zellspannung in Richtung zu einer minimal zulässigen unteren Spannungsgrenze abnimmt, bei deren Unterschreiten die elektronische Überwachungseinrichtung das Akkumulator-System ausschalten würde; – anschließend während einer Zeitdauer ausgeführtes Pausieren oder Angleichen von Zellladezuständen von Zellen des Akkumulator-Systems mittels einer elektronischen Ladezustandseinstelleinrichtung; – weiteres Entladen während eines weiteren Betriebs mittels Abgabe eines zweiten elektrischen Entladungsstroms, der größer als der erste elektrische Entladungsstrom ist.  Use of a device for operating an accumulator system which is electrically protected by means of an electronic monitoring device, in particular a Li-ion accumulator system, according to one of Claims 16 to 20, characterized by - Discharging during operation, wherein a first electrical discharge current is discharged and a cell voltage decreases towards a minimum allowable lower voltage limit, below which the electronic monitoring device would turn off the accumulator system; - subsequently pausing or equalizing cell charge states of cells of the battery system by means of an electronic charge state setting device during a period of time; Further discharging during further operation by delivering a second electrical discharge current that is greater than the first electrical discharge current. Verwendung nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, dass während des Pausierens oder Angleichens ein minimaler elektrischer Entladungsstrom abgegeben wird. Use according to claim 21, characterized in that during pausing or equalization a minimum electrical discharge current is delivered. Verwendung nach Anspruch 21 oder 22, dadurch gekennzeichnet, dass die Zeitdauer des Pausierens in Tagen angegeben ist. Use according to claim 21 or 22, characterized in that the duration of the pause is given in days.
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