DE102016117370A1

DE102016117370A1 - Batterieladezustandsschätzung basierend auf stromimpulsdauer

Info

Publication number: DE102016117370A1
Application number: DE102016117370.3A
Authority: DE
Inventors: Rutooj D. Deshpande
Original assignee: Ford Global Technologies LLC
Current assignee: Ford Global Technologies LLC
Priority date: 2015-09-28
Filing date: 2016-09-15
Publication date: 2017-03-30
Also published as: US10137797B2; US20170088002A1; CN107031425A; CN107031425B

Abstract

Ein Fahrzeug umfasst eine Traktionsbatterie und eine Steuerung, die programmiert ist, um als Antwort auf die Überschreitung einer vorbestimmten Dauer eines Stromflusses durch die Traktionsbatterie einen Ladezustand basierend auf einem ersten Widerstandswert, der größer als ein zweiter Widerstandswert ist, der verwendet wird, wenn die Dauer kleiner als die vorbestimmte Dauer ist, auszugeben, um eine Änderung des Spannungsabfalls aufgrund von Diffusionsprozessen in der Traktionsbatterie auszugleichen.

Description

GEBIET DER TECHNIK
Diese Anwendung betrifft allgemein die Schätzung eines Batterieladezustands.
HINTERGRUND
Hybridelektrokraftfahrzeuge und batterieelektrische Fahrzeuge umfassen eine Traktionsbatterie zur Bereitstellung von Leistung für den Betrieb des Fahrzeugs. Betriebsparameter der Traktionsbatterie können geschätzt werden, um die Leistungsfähigkeit eines Fahrzeugs zu verbessern. Zum Beispiel kann der Ladezustand der Traktionsbatterie geschätzt werden. Der Ladezustand weist darauf hin, wieviel Ladung in der Traktionsbatterie bleibt, und ist nützlich zur Einleitung von Auflade- und Entladeschritten.
ZUSAMMENFASSUNG
In einigen Konfigurationen umfasst ein Fahrzeug eine Traktionsbatterie. Das Fahrzeug umfasst außerdem eine Steuerung, die programmiert ist, um als Antwort auf die Überschreitung einer vorbestimmten Dauer eines Stromflusses durch die Traktionsbatterie einen Ladezustand basierend auf einem ersten Widerstandswert, der größer als ein zweiter Widerstandswert ist, der verwendet wird, wenn die Dauer kleiner als die vorbestimmte Dauer ist, auszugeben, um eine Veränderung des Spannungsabfalls aufgrund von Diffusionsprozessen in der Traktionsbatterie auszugleichen. Weitere Konfigurationen können entsprechende Computersysteme, Vorrichtungen und Computerprogramme umfassen, die auf einer oder mehreren Computerspeichervorrichtungen, die jeweils konfiguriert sind, um die Aktionen der Verfahren auszuführen, aufgezeichnet sind.
Einige Konfigurationen können eine oder mehrere der folgenden Funktionen umfassen. Das Fahrzeug, in dem der erste Widerstandswert auf mindestens einer Spannungsmessung nach einem Stromimpuls beruht, der eine Dauer aufweist, die größer ist als ein vorbestimmter Zeitraum, in dem Diffusionsprozesse einen stationären Zustand erreicht haben. Das Fahrzeug, in dem der erste Widerstandswert auf mindestens einer Spannungsmessung nach einem Stromimpuls von einer Dauer von mindestens 100 Sekunden beruht. Das Fahrzeug, in dem der zweite Widerstandswert auf mindestens einer Spannungsmessung nach einem Stromimpuls beruht, der eine Dauer aufweist, die kleiner ist als ein vorbestimmter Zeitraum, in dem Diffusionsprozesse keinen stationären Zustand erreicht haben. Das Fahrzeug, in dem der zweite Widerstandswert auf mindestens einer Spannungsmessung nach einem Stromimpuls von einer Dauer von 10 Sekunden beruht. Das Fahrzeug, in dem der erste und der zweite Widerstandswert auf einer Stärke des Stroms beruhen. Das Fahrzeug, in dem der erste und der zweite Widerstandswert auf einer Temperatur der Traktionsbatterie beruhen. Das Fahrzeug, in dem der erste und der zweite Widerstandswert auf einer Klemmenspannung der Traktionsbatterie beruhen. Die Umsetzung der beschriebenen Konfigurationen können Hardware, ein Verfahren bzw. einen Prozess, oder Computersoftware auf einem für einen Computer zugänglichen Medium umfassen.
In einigen Konfigurationen umfasst ein Fahrzeug eine Traktionsbatterie, die konfiguriert ist, um in einem Ladungsverminderungsmodus angetrieben zu werden. Das Fahrzeug umfasst außerdem eine Steuerung, die programmiert ist, um einen Ladezustand während eines Entladestromimpulses basierend auf einem Widerstandswert, der mit zunehmender Dauer des Entladestromimpulses mindestens einmal ansteigt, auszugeben, um eine Änderung im Spannungsabfall aufgrund von Diffusionsprozessen in der Traktionsbatterie auszugleichen. Weitere Konfigurationen können entsprechende Computersysteme, Vorrichtungen und Computerprogramme umfassen, die auf einer oder mehreren Computerspeichervorrichtungen, die jeweils konfiguriert sind, um die Aktionen der Verfahren auszuführen, aufgezeichnet sind.
Einige Konfigurationen können eines oder mehrere der folgenden Merkmale umfassen: Das Fahrzeug, in dem die Steuerung ferner programmiert ist, um den Widerstandswert als Antwort darauf, dass die Dauer größer als eine vorbestimmte Dauer ist, zu erhöhen. Das Fahrzeug, in dem die Steuerung ferner programmiert ist, um die Traktionsbatterie gemäß dem Ladezustand anzutreiben. Das Fahrzeug, in dem der Widerstandswert ferner auf einer Klemmenspannung der Traktionsbatterie, einer Temperatur der Traktionsbatterie und einer Stärke des Entladestromimpulses beruht. Das Fahrzeug, in dem der Widerstandswert von einer aus einer Vielzahl von Eigenschaftstabellen, ausgewählt basierend auf der Dauer, abgeleitet ist.
In einigen Konfigurationen umfasst ein Verfahren das Erstellen einer Vielzahl von Widerstandstabellen, die jeweils dem Betrieb einer Batterie bei Stromimpulsen von unterschiedlicher Dauer entsprechen. Das Verfahren umfasst ferner das Speichern der Widerstandstabellen in einem nichtflüchtigen Speicher einer Steuerung. Das Verfahren umfasst ferner durch die Steuerung das Ausgeben eines Ladezustands basierend auf einem Widerstandswert von einer der Widerstandstabellen, die basierend auf der Dauer eines Strompulses, der während des Batteriebetriebs beaufschlagt wird, ausgewählt ist.
Weitere Konfigurationen können entsprechende Computersysteme, Vorrichtungen und Computerprogramme umfassen, die auf einer oder mehreren Computerspeichervorrichtungen, die jeweils konfiguriert sind, um die Aktionen der Verfahren auszuführen, aufgezeichnet sind.
Einige Konfigurationen können eines oder mehrere der folgenden Merkmale umfassen. Das Verfahren, in dem mindestens einer der Stromimpulse von Dauer ist, sodass Diffusionsprozesse der Batterie einen stationären Zustand erreicht haben. Das Verfahren, in dem mindestens einer der Stromimpulse von einer Dauer größer als 100 Sekunden ist. Das Verfahren, in dem mindestens einer der Stromimpulse von Dauer ist, sodass die Diffusionsprozesse der Batterie sich in einem Übergangszustand befinden. Das Verfahren, in dem mindestens einer der Stromimpulse von einer Dauer kleiner oder gleich 10 Sekunden ist. Das Verfahren, in dem der Widerstandswert ausgewählt ist von der einen der Widerstandstabellen, basierend auf einer Klemmenspannung, einer Batterietemperatur und einer Stromstärke. Die Umsetzung der beschriebenen Konfigurationen können Hardware, ein Verfahren bzw. einen Prozess, oder Computersoftware auf einem für einen Computer zugänglichen Medium umfassen.
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1 ist ein Diagramm eines Hybridfahrzeugs, das einen typischen Betriebsstrang und typische Energiespeicherkomponenten zeigt.
2 ist ein Diagramm einer möglichen Batteriepackungsanordnung aus mehreren Zellen, die von einem Batterieenergiesteuerungsmodul überwacht und gesteuert werden.
3 zeigt eine mögliche Beziehung zwischen Leerlaufspannung und dem Ladezustand einer Traktionsbatterie.
4 zeigt ein mögliches Modell für eine Traktionsbatterie.
5 zeigt ein mögliches Flussdiagramm für von der Steuerung umgesetzte Befehle zur Erzeugung eines Ladezustands für die Traktionsbatterie.
DETAILLIERTE ZUSAMMENFASSUNG
Hierin werden Ausführungsformen der vorliegenden Beschreibung beschrieben. Es gilt zu verstehen, dass die offenbarten Ausführungsformen lediglich Beispiele sind und weitere Ausführungsformen diverse und alternative Formen annehmen können. Die Figuren sind nicht unbedingt maßstabsgetreu; einige Merkmale könnten übertrieben oder minimiert sein, um Details bestimmter Komponenten zu veranschaulichen. Spezifische strukturelle und funktionale Details, die hier offenbart sind, sollen nicht als einschränkend interpretiert werden, sondern rein als repräsentative Grundlage zur Erörterung der vielfältigen Einsatzmöglichkeiten der vorliegenden Erfindung für Fachleute. Wie für Fachleute erkennbar sein wird, können verschiedene Merkmale, die in Bezug auf eine der Figuren gezeigt und beschrieben sind, mit Merkmalen, die in einer oder mehreren anderen Figuren gezeigt sind, kombiniert werden, um Ausführungsformen zu erzeugen, die nicht explizit gezeigt oder beschrieben sind. Die Kombinationen von gezeigten Merkmalen stellen repräsentative Ausführungsformen für typische Anwendungen bereit. Verschiedene Kombinationen oder Veränderungen der Merkmale gemäß den Erörterungen dieser Offenbarung können jedoch für bestimmte Anwendungen oder Umsetzungen erwünscht sein.
1 zeigt ein typisches Plug-In-Hybridelektrokraftfahrzeug (PHEV). Ein typisches Plug-In-Hybridelektrokraftfahrzeug 12 kann eine oder mehrere elektrische Maschinen 14 umfassen, die mit einem Hybridgetriebe 16 mechanisch gekoppelt sind. Die elektrischen Maschinen 14 können in der Lage sein, als Elektromotor oder als Generator angetrieben zu werden. Darüber hinaus ist das Hybridgetriebe 16 mit einem Motor 18 mechanisch gekoppelt. Das Hybridgetriebe 16 ist ferner mit einer Betriebswelle 20 mechanisch gekoppelt, die wiederum mit den Rädern 22 mechanisch gekoppelt ist. Die elektrischen Maschinen 14 können eine Beschleunigungs- und Verlangsamungsfähigkeit bereitstellen, wenn der Motor 18 ein- oder ausgeschaltet wird. Die elektrischen Maschinen 14 fungieren zudem als Generatoren und können Brennstoffeinsparungsvorteile bieten, indem Energie wiedergewonnen wird, die normalerweise als Wärme in einem Reibungsbremssystem verloren gehen würde. Die elektrischen Maschinen 14 können ferner Fahrzeugemissionen reduzieren, indem der Motor 18 bei effizienteren Drehzahlen angetrieben werden kann und indem das Hybridelektrokraftfahrzeug 12 unter bestimmten Bedingungen im elektrischen Modus angetrieben werden kann, während der Motor 18 ausgeschaltet ist.
Eine Traktionsbatterie oder eine Traktionsbatteriepackung 24 speichert Energie, die von den elektrischen Maschinen 14 verwendet werden kann. Eine Fahrzeugbatteriepackung 24 stellt typischerweise eine hohe Ausgangsgleichspannung bereit. Die Traktionsbatterie 24 ist mit einem oder mehreren Leistungselektronikmodulen elektrisch gekoppelt. Ein oder mehrere Kontaktschalter 42 können die Traktionsbatterie 24 von anderen Komponenten isolieren, wenn sie geöffnet sind, und die Traktionsbatterie 24 mit anderen Komponenten verbinden, wenn sie geschlossen sind. Das Leistungselektronikmodul 26 ist ferner mit den elektrischen Maschinen 14 elektrisch gekoppelt und stellt die Fähigkeit bereit, Energie zwischen der Traktionsbatterie 24 und den elektrischen Maschinen 14 bidirektional zu übertragen. Zum Beispiel kann eine Traktionsbatterie 24 eine Gleichspannung bereitstellen, während die elektrischen Maschinen 14 mit einem Dreiphasen-Wechselstrom angetrieben werden können, um zu funktionieren. Das Leistungselektronikmodul 26 kann die Gleichspannung in einen Dreiphasen-Wechselstrom umwandeln, um die elektrischen Maschinen 14 anzutreiben. In einem Regenerationsmodus kann das Leistungselektronikmodul 26 den Dreiphasen-Wechselstrom von den als Generatoren fungierenden elektrischen Maschinen 14 in die mit der Traktionsbatterie 24 kompatible Gleichspannung umwandeln. Die vorliegende Beschreibung gilt ebenso für ein rein elektrisches Fahrzeug. Für ein rein elektrisches Fahrzeug kann das Hybridgetriebe 16 ein Schaltgetriebe sein, das mit einer elektrischen Maschine 14 verbunden ist, und der Motor 18 kann nicht vorhanden sein.
Zusätzlich zur Bereitstellung von Energie zur Beschleunigung kann die Traktionsbatterie 24 Energie für andere elektrische Fahrzeugsysteme bereitstellen. Ein Fahrzeug 12 kann ein Gleichspannungs-Wandlermoduls 28 umfassen, das die hohe Ausgangsgleichspannung der Traktionsbatterie 24 in eine niedrige Ausgangsgleichspannung umwandelt, die mit Niedrigspannungs-Fahrzeuglasten kompatibel ist. Ein Ausgang des Gleichspannungs-Wandlermoduls 28 kann mit einer Hilfsbatterie 30 (z.B. mit einer 12V-Batterie) elektrisch gekoppelt sein. Die Niederspannungssysteme können mit der Hilfsbatterie elektrisch gekoppelt sein. Weitere Hochspannungslasten 46, wie Kompressoren und elektrische Heizelemente, können mit dem Hochspannungsausgang der Traktionsbatterie 24 gekoppelt sein.
Das Fahrzeug 12 kann ein elektrisches Fahrzeug oder ein Plug-In-Hybridelektrokraftfahrzeug sein, in dem die Traktionsbatterie 24 durch eine externe Leistungsversorgung 36 aufgeladen werden kann. Die externe Leistungsversorgung 36 kann eine Verbindung mit einem elektrischen Auslass sein. Die externe Leistungsversorgung 36 kann mit einer Ladevorrichtung oder einer Elektrokraftfahrzeugs-Versorgungsausrüstung (EVSE) 38 gekoppelt sein. Die externe Leistungsversorgung 36 kann ein elektrisches Leistungsverteilungsnetz oder -netzwerk sein, wie es von einem elektrischen Versorgungsunternehmen bereitgestellt wird. Die EVSE 38 kann Schaltungen und Steuerungen bereitstellen, um den Energietransfer zwischen der Leistungsversorgung 36 und dem Fahrzeug 12 zu steuern und zu verwalten. Die externe Leistungsversorgung 36 kann elektrischen Gleichstrom oder Wechselstrom für die EVSE 38 bereitstellen. Die EVSE 38 kann einen Ladestecker 40 zum Einstecken in einen Ladeanschluss 34 des Fahrzeugs 12 aufweisen. Der Ladeanschluss 34 kann jede Art von Anschluss sein, der konfiguriert ist, um Leistung von der EVSE 38 zum Fahrzeug 12 zu übertragen. Der Ladeanschluss 34 kann mit einem Ladegerät oder einem an Bord befindlichen Leistungsumwandlungsmodul 32 elektrisch gekoppelt sein. Das Leistungsumwandlungsmodul 32 kann die von der EVSE 38 bereitgestellte Leistung umformen, die geeigneten Spannungs- und Strompegel für die Traktionsbatterie 24 bereitzustellen. Das Leistungsumwandlungsmodul 32 kann eine Schnittstelle mit der EVSE 38 ausbilden, um die Leistungsabgabe für das Fahrzeug 12 zu koordinieren. Der EVSE-Stecker 40 kann Stifte aufweisen, die mit entsprechenden Aussparungen des Ladeanschlusses 34 zusammenpassen. Alternativ dazu können die verschiedenen Komponenten, die als elektrisch gekoppelt oder verbunden beschrieben wurden, Leistung unter Verwendung einer drahtlosen Induktionskopplung übertragen.
Eine oder mehrere Radbremsen 44 können bereitgestellt sein, um das Fahrzeug 12 zu bremsen und die Bewegung des Fahrzeugs 12 zu verhindern. Die Radbremsen 44 können hydraulisch oder elektrisch betätigt oder eine Kombination davon sein. Die Radbremsen 44 können Teil eines Bremssystems 50 sein. Das Bremssystem 50 kann andere Komponenten umfassen, um die Radbremsen 44 zu betätigen. Der Einfachheit halber zeigt die Figur eine einzige Verbindung zwischen dem Bremssystem 50 und einer der Radbremsen 44. Eine Verbindung zwischen dem Bremssystem 50 und den anderen Radbremsen 44 wird impliziert. Das Bremssystem 50 kann eine Steuerung zur Überwachung und Koordinierung des Bremssystems 50 umfassen. Das Bremssystem 50 kann die Bremskomponenten überwachen und die Radbremsen 44 zur Fahrzeugbremsung steuern. Das Bremssystem 50 kann auf Fahrerbefehle reagieren und auch autonom handeln, um Funktionen wie die Stabilitätskontrolle umzusetzen. Die Steuerung der Bremssystems 50 kann ein Verfahren der Beaufschlagung einer geforderten Bremskraft umsetzen, wenn dies von einer anderen Steuerung oder Subfunktion gefordert wird.
Eine oder mehrere elektrische Lasten 46 können mit dem Hochspannungsbus verbunden sein. Die elektrischen Lasten 46 können eine zugeordnete Steuerung aufweisen, die die elektrischen Lasten 46 nach Bedarf betreibt und steuert. Beispiele für elektrische Lasten 46 können ein Heizmodul oder ein Klimaanlagenmodul sein.
Elektronische Module im Fahrzeug 12 können über eines oder mehrere Fahrzeugnetzwerke kommunizieren. Das Fahrzeugnetzwerk kann eine Vielzahl von Kanälen für die Kommunikation umfassen. Ein Kanal des Fahrzeugnetzwerks kann ein serieller Bus, wie z.B. ein Controller Area Network (CAN) sein. Einer der Kanäle des Fahrzeugnetzwerks kann ein Ethernet-Netzwerk nach Definition des Institute of Electrical and Electronics Engineers (IEEE) Normenfamilie 802 umfassen. Zusätzliche Kanäle des Fahrzeugnetzwerks können diskrete Verbindungen zwischen Modulen umfassen und können Leistungssignale von der Hilfsbatterie 30 umfassen. Verschiedene Signale können über verschiedene Kanäle des Fahrzeugnetzwerks übertragen werden. Zum Beispiel können Videosignale über einen Hochgeschwindigkeitskanal (z.B. Ethernet) übertragen werden, während Steuersignale über CAN oder diskrete Signale übertragen werden können. Das Fahrzeugnetzwerk kann jegliche Hardware- und Softwarekomponenten umfassen, die bei der Übertragung von Signalen und Daten zwischen Modulen unterstützend sein können. Das Fahrzeugnetzwerk ist in 1 nicht gezeigt, aber es kann beinhaltet sein, dass das Fahrzeugnetzwerk mit einem jeglichen in Fahrzeug 12 anwesenden Elektronikmodul verbunden sein kann. Eine Fahrzeugsystemsteuerung (VSC) 48 kann vorhanden sein, um den Betrieb der verschiedenen Komponente zu koordinieren.
Eine Traktionsbatterie 24 kann aus einer Vielzahl von chemischen Formulierungen hergestellt sein. Typische Batteriepackungschemikalien können Bleisäure, Nickelmetall-Hydrid (NIMH) oder Lithium-Ionen sein. 2 zeigt eine typische Traktionsbatteriepackung 24 in der Konfiguration einer einfachen Reihe von N Batteriezellen 72. Weitere Batteriepackungen 24 können jedoch aus einer beliebigen Anzahl von einzelnen Batteriezellen, die in Serie oder parallel geschaltet sind oder eine Kombination daraus, zusammengesetzt sein. Ein Batteriemanagementsystem kann eine oder mehrere Steuerungen aufweisen, wie z.B. ein Batterieenergiesteuerungsmodul (BECM) 76, die die Leistungsfähigkeit der Traktionsbatterie 24 überwachen und steuern. Die Batteriepackung 24 kann Sensoren umfassen, um verschiedene Packungspegeleigenschaften zu messen. Die Batteriepackung 24 kann einen oder mehrere Packungsstrommesssensoren 78, Packungsspannungsmesssensoren 80 und Packungstemperaturmesssensoren 82 umfassen. Das BECM 76 kann eine Schaltung umfassen, um mit den Packungsstromsensoren 78, den Packungsspannungssensoren 80 und den Packungstemperatursensoren 82 eine Schnittstelle zu bilden. Das BECM 76 kann einen nicht flüchtigen Speicher aufweisen, sodass Daten bewahrt werden, wenn das BECM 76 sich in einem ausgeschalteten Zustand befindet. Bewahrte Daten können beim nächsten Schlüsselzyklus verfügbar sein.
Zusätzlich zu den Packungspegeleigenschaften können Pegeleigenschaften der Batteriezellen 72 gemessen und überwacht werden. Zum Beispiel können Klemmenspannung, -strom und -temperatur jeder Zelle 72 gemessen werden. Ein System kann ein Sensormodul 74 verwenden, um die Eigenschaften der Batteriezellen 72 zu messen. Abhängig von den Fähigkeiten kann das Sensormodul 74 die Eigenschaften von einer oder mehreren der Batteriezellen 72 messen. Die Batteriepackung 24 kann bis zu N_c Sensormodulen 74 verwenden, um die Eigenschaften sämtlicher Batteriezellen 72 zu messen. Jedes Sensormodul 74 kann die Messungen an das BECM 76 zur weiteren Verarbeitung und Koordinierung weitergeben. Das Sensormodul 74 kann Signale in analoger oder digitaler Form an das BECM 76 übertragen. In einigen Konfigurationen kann die Funktionalität des Sensormoduls 74 im BECM 76 beinhaltet sein. Das heißt, dass die Hardware des Sensormoduls 74 als Teil der Schaltung im BECM 76 integriert sein kann und dass das BECM 76 die Verarbeitung von Rohsignalen bewerkstelligen kann. Das BECM 76 kann außerdem eine Schaltung umfassen, um mit dem einen oder mehreren Schaltschützen 42 eine Schnittstelle zu bilden, um die Schaltschütze 42 zu öffnen oder zu schließen.
Es kann von Nutzen sein, verschiedene Eigenschaften der Batteriepackung zu berechnen. Mengenangaben wie Batterieleistungsvermögen und Batterieladezustand können nützlich sein, um den Betrieb der Batteriepackung sowie jeglicher elektrischer Lasten, die Leistung von der Batteriepackung empfangen, zu steuern. Das Batterieleistungsvermögen ist ein Maß für die maximale Leistungsmenge, die die Batterie bereitstellen kann, oder die maximale Leistungsmenge, die die Batterie empfangen kann. Das Leistungsvermögen der Batterie zu kennen, ermöglicht eine Verwaltung der elektrischen Lasten, sodass die geforderte Leistung innerhalb von Grenzen liegt, die die Batterie bewerkstelligen kann.
Der Ladezustand (SOC) der Batteriepackung ist eine Anzeige dafür, wieviel Ladung noch in der Batteriepackung vorhanden ist. Der SOC kann als Prozentsatz der Gesamtladung, der in der Batteriepackung verbleibt, ausgedrückt werden. Der Batteriepackungs-SOC kann, ähnlich einer Treibstoffmessung, ausgegeben werden, um den Fahrer darüber zu informieren, wieviel Ladung in der Batteriepackung 24 verbleibt. Der Batteriepackungs-SOC kann auch verwendet werden, um den Betrieb eines Elektro- oder Hybridelektrokraftfahrzeugs zu steuern. Die Berechnung des Batteriepackungs-SOC kann durch eine Vielzahl von Verfahren erfolgen. Ein mögliches Verfahren der Berechnung des Batteriepackungs-SOC ist die Durchführung einer Integration des Batteriepackungsstroms über die Zeit hinweg. Dies ist auf dem Gebiet der Technik als Ampere-pro-Stunden-Integration bekannt.
Die Traktionsbatterie kann mit verschiedenen Raten aufgeladen oder entladen werden. Die Lade- oder Entladerate kann als C-Rate ausgedrückt werden. Die Traktionsbatterie 24 kann eine Nennkapazität aufweisen, die in Amperestunden ausgedrückt werden kann. Zum Beispiel kann eine 1-C-Entladrate definiert sein als Ziehen von Strom entsprechend der Nennkapazität, sodass die Batterie in einer Stunde entladen ist. Bei einer 10-C-Entladerate kann ein Strom gezogen werden, der 10-mal größer ist als die Nennkapazität und die Batterie in einem Zehntel einer Stunde entladen werden. Bei einer 0,1-C-Entladerate kann ein Strom von einem Zehntel der Nennkapazität gezogen und die Batterie in 10 Stunden entladen werden.
Das BECM 76 kann die Traktionsbatterie 24 betreiben, um den Ladezustand der Traktionsbatterie 24 zu verwalten. Die Traktionsbatterie 24 kann gemäß einem Ziel-Ladezustand im Vergleich zu einem gegenwärtigen Ladezustand aufgeladen oder entladen werden. Wenn zum Beispiel der gegenwärtige Ladezustand größer ist als der Ziel-Ladezustand, kann die Traktionsbatterie entladen werden. Der Betrieb der Traktionsbatterie 24 kann erreicht werden, indem ein Drehmoment der elektrischen Maschinen 14 gefordert wird, um Strom von der Traktionsbatterie 24 zu ziehen oder für diese bereitzustellen. Der Betrieb der Traktionsbatterie 24 kann ferner das Befehlen des Betriebs des Motors 18 beinhalten, um Leistung für die elektrischen Maschinen 14 bereitzustellen.
Der Ladezustand einer Batteriezelle 72 kann mit einer Leerlaufspannung der Batteriezelle 72 verbunden sein. Eine mögliche Beziehung ist in 3 gezeigt. Die Beziehung zwischen der Leerlaufspannung und dem Ladezustand kann anhand von Tests abgeleitet werden. Um die Beziehung zur Bestimmung des Ladezustands zu nutzen, sollte die Leerlaufspannung mit hoher Genauigkeit bekannt sein. Während die Traktionsbatterie 24 in Betrieb ist, kann möglicherweise nur die Klemmenspannung gemessen werden und der Steuerung 76 bekannt sein. Während des Betriebs können die Klemmenspannung und die Leerlaufspannung unterschiedlich sein.
Eine Differenz zwischen der Klemmenspannung und der Leerlaufspannung kann eine Funktion eines Batteriewiderstands und eines Stroms, der durch den Widerstand fließt, sein. Die Batteriezelle 72 kann als Schaltung modelliert sein, die einen Widerstandswert umfasst. Ein vereinfachtes Modell eines Schaltkreises, das eine Batteriezelle darstellt, ist in 4 gezeigt. Es können auch andere Modelle verwendet werden.
Das Schaltungsmodell der Batteriezelle 72 kann eine Spannungsquelle 100 umfassen, die die Leerlaufspannung der Batteriezelle 72 darstellt. Das Schaltungsmodell kann einen Widerstand 102 zwischen der Spannungsquelle und den Klemmen der Batteriezelle 72 umfassen. Eine Klemmenspannung 104 der Batteriezelle 72 kann als die Spannung an den Klemmen der Batteriezelle 72 definiert sein. In der Praxis kann die Klemmenspannung 104 der Batterie gemessen werden. Unter eingeschränkten Bedingungen kann die Klemmenspannung 104 die gleiche sein wie die Leerlaufspannung 100. Zum Beispiel kann sich die Klemmenspannung 104 nach einem Ruhezeitraum (z.B. Null Stromfluss durch die Batteriezelle) an die Leerlaufspannung 100 angleichen. Während ein Strom 106 durch die Batteriezelle 72 fließt, sind die Klemmenspannung 104 und die Leerlaufspannung 100 nicht notwendigerweise gleich. Während der Strom 106 durch die Batteriezelle 72 fließt, bestimmen der Widerstand 102 und die Strommenge die Beziehung zwischen der Leerlaufspannung 100 und der Klemmenspannung 104.
Die Beziehung kann folgendermaßen ausgedrückt werden: V_OC = V_T + IR (1)
Der Widerstand 102, R, kann durch die Temperatur beeinflusst sein. Die Leerlaufspannung 100 kann berechnet werden, wenn die Klemmenspannung 104, der Strom 106 und der Widerstand 102 bekannt sind. Die Klemmenspannung 104 kann mithilfe eines Spannungssensors gemessen werden. Der Strom 106, der durch die Batteriezelle 72 fließt, kann durch einen Stromsensor gemessen werden. Der Widerstandswert kann basierend auf vorherigen Tests experimentell abgeleitet werden. Eine Beziehung zwischen dem Widerstand 102 und der Temperatur kann basierend auf Daten vorheriger Tests bestimmt werden. Wenn die Leerlaufspannung 100 bekannt ist, kann der Ladezustand basierend auf einer Darstellung wie in 3 berechnet werden. Diese Informationen können in einer Referenztabelle, die als Spannungs-, Strom-, Temperatur-(VIT-)Tabelle bezeichnet wird, kombiniert sein.
Die VIT-Tabelle kann offline berechnet und in einem nichtflüchtigen Speicher der Batteriesteuerung 76 gespeichert werden. Die Tabelle kann konfiguriert sein, um einen Ladezustand basierend auf Klemmenspannung 104, Batteriestrom 106 und Batterietemperatur auszugeben. Während des Betriebs kann die Batteriesteuerung 76 die Klemmenspannung 104, den Batteriestrom 106 und die Batterietemperatur messen. Die Klemmenspannung 104, der Batteriestrom 106 und die Batterietemperatur können verwendet werden, um als Index in die Tabelle eingegeben zu werden, um einen Ladezustandwert zu erhalten. Die VIT-Tabelle kann für eine einzelne Zelle, eine Kombination von Zellen und/oder die gesamte Batteriepackung konstruiert sein.
Die VIT-Tabelle kann durch Gewinnen von Messdaten unter verschiedenen Bedingungen gefüllt werden. Es kann ein Satz von Messungen erhoben werden, während die Batterie bei konstanter Temperatur gehalten wird. Bei einer gegebenen Batterietemperatur kann die Traktionsbatterie 24 bei verschiedenen konstanten Entladeraten (z.B. konstante Strompegel) von einem ersten Ladezustand zu einem zweiten Ladezustand entladen werden. Die Leerlaufspannung der Batterie kann beim ersten Ladezustand und beim zweiten Ladezustand basierend auf 3 bekannt sein. Der Spannungsabfall kann eine Funktion des Produkts des Stroms und des Batteriewiderstands beim zweiten Ladezustand sein. Der Widerstandswert kann folgendermaßen errechnet werden:
wobei V_oc die Leerlaufspannung beim zweiten Ladezustand, V_T die Klemmenspannung beim zweiten Ladezustand und I der konstante Strompegel ist. Der Test kann bei verschiedenen Temperaturen, Entladeraten und Ladeausgangs- und -endzuständen wiederholt werden. Schließlich kann eine Tabelle von Widerstandswerten bestimmt werden, die durch Klemmenspannung, Strom und Temperatur indiziert ist.
In diesem System hängt die Genauigkeit des Ladezustands von der genauen Belegung der VIT-Tabelle ab. In einigen Fahrzeugkonfigurationen, wie bei einem Hybridfahrzeug, kann eine Vielzahl von Lade- und Entladestromimpulsen von relativ kurzer Dauer sein (z.B. unter 10 Sekunden). In Hybridfahrzeuganwendungen kann eine einzelne VIT-Tabelle verwendet werden, deren Werte für die Impulse von relativ kurzer Dauer repräsentativ sind. Zum Beispiel können Tests mit Stromimpulsen von 10-Sekunden-Dauer bei einer Vielzahl von Temperaturen und Ladezuständen durchgeführt werden. Daten von diesen Tests können verwendet werden, um die VIT-Tabelle zu belegen.
PHEV- und BEV-Konfigurationen, die in einem Ladeverminderungsmodus betrieben werden können, können längere Stromimpulse ermöglichen. Zum Beispiel kann ein BEV, das bei Fahrgeschwindigkeit betrieben wird, die Traktionsbatterie 24 mit einem Stromimpuls von langer Dauer (z.B. Minuten) entladen. Die Eigenschaften der Batteriezellen 72 können basierend auf der Dauer des Stromimpulses unterschiedlich sein. Während eines langen Stromimpulses kann der elektrochemische Zustand der Batteriezellen 72 einen stationären Zustand erreichen. Während eines kurzen Stromimpulses kann der elektrochemische Zustand der Batteriezellen 72 in einem Übergangszustand sein. Als Ergebnis kann sich der Widerstand der Batteriezellen 72 während des Stromimpulses verändern, bis ein Widerstandswert im stationären Zustand erreicht wird.
In einigen Konfigurationen kann die Batteriesteuerung 76 eine Ampere-pro-Stunde-Integration berechnen, indem Strommessungen über die Zeit akkumuliert werden. Die Steuerung 76 kann außerdem einen Ladezustand basierend auf der VIT-Tabelle berechnen. Das System kann den Ampere-pro-Stunde-Integrationsladezustand mit dem VIT-basierten Ladezustand periodisch vergleichen. Wenn die Ladezustände um mehr als einen vorbestimmten Betrag voneinander abweichen, kann der Ladezustand angepasst werden. Die Batteriesteuerung 76 kann programmiert sein, um den Ladezustand für andere Steuerungen auszugeben.
Die Widerstandsveränderung kann durch die verschiedenen chemischen Prozesse, die sich in der Batteriezelle abspielen, verursacht sein. Der Spannungsabfall in den Batteriezellen kann sich während eines Stromimpulses verändern. Ionendiffusion im Elektrolyt stellt die Verteilung von Lithiumionen in der Elektrolytschicht dar. Der Diffusionsprozess erfordert Zeit und schließlich wird eine Spannung im stationären Zustand erreicht. Im Ruhezustand (kein Strom fließt durch die Batteriezelle) kann die Konzentration von Lithium LiPF6 im Elektrolyt einheitlich sein. Wird Strom beaufschlagt, verändert sich das LiPF6-Profil stetig, bis es einen stationären Zustand erreicht. Die Zeit, bis der stationäre Zustand erreicht wird, kann bei 100 bis 200 Sekunden liegen. Die Auswirkung dessen kann als zunehmender Spannungsabfall in der Zelle und damit als Widerstandserhöhung zu erkennen sein.
Ein weiterer Faktor, der den Widerstand der Batteriezelle beeinflussen, sind Festkörper-Diffusionsprozesse in den Elektroden. Wenn sich die Batterie im Ruhezustand befindet, kann die Li-Konzentration in der Elektrode einheitlich sein. Wird Strom beaufschlagt, verändert sich das Li-Konzentrationsprofil stetig, bis es nach einer gewissen Zeit einen stationären Zustand erreicht. Der Zeitraum kann auch in diesem Fall 100 bis 200 Sekunden betragen. Die Auswirkung davon ist, dass sich der Spannungsabfall zwischen den Klemmen über die Zeit verändert, bis die stationären Zustände erreicht werden.
Die Auswirkung der Diffusionsprozesse ist, dass der Widerstand der Batteriezelle sich bei zunehmender Dauer der Stromimpulse verändert. Die Verwendung einer einzelnen Eigenschaftstabelle basierend auf einer einzigen vorbestimmten Pulsdauer kann daher weniger genaue Ergebnisse während des Betriebs bringen, wenn die Stromimpulsdauern sich von denen unterscheiden, die zur Ableitung der Eigenschaftstabelle verwendet werden. Um dieses Problem zu lösen, können mehrere Eigenschaftstabellen basierend auf verschiedenen Impulsdauern verwendet werden. Die zusätzlichen Eigenschaftstabellen können Veränderungen des Spannungsabfalls aufgrund von Diffusionsprozessen in der Traktionsbatterie 24 kompensieren.
Zum Beispiel kann eine zweite Eigenschaftstabelle von Stromimpulsen von langer Dauer abgeleitet werden. Es können Daten während Stromimpulsen von langer Dauer erhoben werden, die ausgewählt werden, um das Erreichen von stationären Zuständen zu bewirken. Zum Beispiel können Stromimpulse von 100 bis 200 Sekunden beaufschlagt werden, um die Daten zu gewinnen. Eine VIT-Tabelle für lange Dauer kann basierend auf den Daten erstellt werden. Batteriespannungen und -temperaturen können nach Beaufschlagung der langen Stromimpulse gemessen und resultierende Daten in der VIT-Tabelle für lange Dauer gespeichert werden. Der Prozess kann bei einer Anzahl von Ladezustandskombinationen, Strompegeln und Batterietemperaturen wiederholt werden. Es kann zu erwarten sein, dass bei zunehmender Dauer des Stromimpulses die Widerstandswerte steigen werden, bis ein Spannungsabfall in stationärem Zustand erreicht wird.
Während des Betriebs der Traktionsbatterie 24 kann die Batteriesteuerung 76 die Dauer der Strompolarität überwachen, um eine der VIT-Tabellen auszuwählen. Zum Beispiel kann eine erste VIT-Tabelle von Stromimpulsen von kurzer Dauer (z.B. 10 Sekunden) abgeleitet sein, und eine zweite VIT-Tabelle kann von Stromimpulsen von langer Dauer (z.B. 200 Sekunden) abgeleitet sein. Die erste und die zweite VIT-Tabelle können in einem nichtflüchtigen Speicher der Batteriesteuerung 76 gespeichert werden. Während des Fahrzeugbetriebs kann der Strom, der durch die Traktionsbatterie 24 fließt, von der Batteriesteuerung 76 überwacht werden. Es kann die Dauer eines Stroms in Perioden, in denen Strom mit einer gegebenen Polarität (positiv oder negativ) fließt, überwacht werden. Als Antwort auf die Dauer des Stromflusses unterhalb einer vorbestimmten Dauer kann die erste VIT-Tabelle verwendet werden, um den Ladezustand zu bestimmen. Als Antwort auf die Dauer des Stromflusses größer oder gleich der vorbestimmten Dauer kann die zweite VIT-Tabelle verwendet werden, um den Ladezustand zu bestimmen. Die zweite VIT-Tabelle kann einen Widerstandswert bereitstellen, der größer ist als der, der von der ersten VIT-Tabelle bereitgestellt wurde.
Die vorbestimmte Dauer kann ausgewählt werden, um ein Wert zwischen der Impulszeit kurzer Dauer und der Impulszeit langer Dauer zu sein. Zum Beispiel kann die vorbestimmte Dauer als Mittelwert der Impulszeit kurzer Dauer und der Impulszeit langer Dauer ausgewählt sein. In weiteren Konfigurationen kann die vorbestimmte Dauer ausgewählt sein, um einer von der Impulszeit kurzer Dauer und Impulszeit langer Dauer zu entsprechen.
In einigen Konfigurationen können zusätzliche Eigenschaftstabellen für eine Vielfalt von Stromimpulsdauern erstellt werden. Zum Beispiel können Eigenschaftstabellen zu Stromimpulsintervallen von 10 Sekunden bis hin zur Impulsdauer im stationären Zustand (z.B. 100 Sekunden) erzeugt werden. Dieser Ansatz kann die Genauigkeit der Ladezustandsberechnung verbessern. Eine Einschränkung kann die Größe nichtflüchtigen Speichers sein, die zur Verfügung steht, um die Daten der Eigenschaftstabelle zu speichern.
Das resultierende Batterieverwaltungssystem stellt eine verbesserte Schätzung von Batterie-SOC bereit, da die Widerstandswerte in Bezug auf Diffusionsprozesse in der Traktionsbatterie ausgeglichen werden. Unter Annahme zwei verschiedener Stromimpulsdauern, bei denen Klemmenspannung, Strompegel und Temperatur die gleichen sind, kann ein unterschiedlicher SOC-Wert basierend auf der Dauer ausgegeben werden.
In einigen Konfigurationen kann die Traktionsbatterie 24 in einem Ladungsverminderungsmodus betrieben werden. Während eines Entladestromimpulses kann der Widerstandswert mindestens einmal während des Entladestromimpulses erhöht werden. Mit zunehmender Dauer des Entladestromimpulses kann die vorbestimmte Dauer überschritten werden, und wenn dies passiert, kann eine andere VIT-Tabelle mit größerem Widerstandswert ausgewählt werden. In einigen Konfigurationen, die mehr als zwei VIT-Tabellen verwenden, kann der Widerstandswert mit zunehmender Dauer mehrere Male ansteigen.
5 zeigt ein Flussdiagramm einer möglichen Abfolge von Arbeitsschritten zur Berechnung und Ausgabe des Ladezustands der Traktionsbatterie 24. Bei Schritt 200 können die Eingabewerte gemessen werden. Die Eingabewerte können Batteriestrom, Klemmenspannung und Batterietemperatur umfassen. Bei Schritt 202 kann die Polarität (positiv oder negativ) des Batteriestroms überprüft werden, um festzustellen, ob die Polarität sich seit der vorangehenden Ausführungsschleife geändert hat (z.B. positiv zu negativ). Wenn sich die Polarität geändert hat, kann Schritt 206 ausgeführt werden, um eine der Strompolarität zugeordnete Dauer zurückzusetzen. Wenn die Polarität sich nicht geändert hat, kann Schritt 204 ausgeführt werden, in dem die Dauer mit der Zeit, die seit der vorangegangenen Ausführungsschleife vergangen ist, aktualisiert werden kann. Die Dauer kann als Zählwert, der periodisch erhöht wird, beibehalten werden. Nach Abschluss der Schritte 204 und 206 kann 208 zur Überprüfung der Dauer ausgeführt werden. Wenn die Dauer kleiner oder gleich einer Schwelle ist, kann Schritt 210 ausgeführt werden. Wenn die Dauer größer als eine Schwelle ist, kann Schritt 212 ausgeführt werden. Bei den Schritten 210 und 212 kann auf eine Datenbank von Tabellen 214, die in einem nichtflüchtigen Speicher der Steuerung 76 gespeichert sind, zugegriffen werden. Die Tabellen 214 können wie beschrieben belegt werden und eine Vielzahl von Widerstandstabellen, die durch Spannung, Strom und Temperatur indiziert sind, umfassen. Bei Schritt 210 kann ein Widerstandswert von kurzer Dauer aus der Datenbank ausgewählt werden, während bei Schritt 212 ein Widerstandswert von langer Dauer ausgewählt werden kann. Bei Schritt 216 kann der Zustand der Traktionsbatterie 24 basierend auf dem ausgewählten Widerstandswert berechnet werden. Bei Schritt 218 kann der Ladezustand zur Steuerung der Traktionsbatterie 24 ausgegeben werden. Der Schritt kann in einer darauffolgenden Ausführungsschleife zu Schritt 200 zurückkehren.
In einigen Konfigurationen kann der Ladezustand nach Schritt 206 berechnet und ausgegeben werden. Dies kann verhindern, dass der Widerstandswert sich während eines Stromimpulses verändert, bis die Dauer des Stromimpulses bekannt ist.
Die hier offenbarten Prozesse, Methoden oder Algorithmen können an eine Verarbeitungsvorrichtung, eine Steuereinheit oder einen Computer, die/der eine beliebige bestehende, programmierbare elektronische Steuereinheit oder dedizierte elektronische Steuereinheit umfassen kann, übermittelt werden oder von dieser/diesem implementiert werden. Auf ähnliche Weise können die Prozesse, Verfahren oder Algorithmen als Daten und Befehle gespeichert werden, die von einer Steuereinheit oder einem Computer in vielen Formen ausführbar sind, einschließlich, aber nicht beschränkt auf Informationen, die auf einem nicht beschreibbaren Speichermedium wie z.B. ROM-Vorrichtungen und Informationen permanent gespeichert sind, und Informationen, die auf beschreibbaren Speichermedien wie z. B. Disketten, Magnetbändern, CDs, RAM-Vorrichtungen und anderen magnetischen und optischen Medien veränderlich gespeichert sind. Die Prozesse, Verfahren oder Algorithmen können auch als von Software ausführbares Objekt implementiert sein. Alternativ dazu können die Prozesse, Verfahren oder Algorithmen gänzlich oder teilweise unter Verwendung geeigneter Hardwarekomponenten wie z. B. anwendungsspezifischen integrierten Schaltkreisen (ASICs), feldprogrammierbaren Gate-Arrays (FPGAs), Zustandsmaschinen, Steuereinheiten oder anderen Hardwarekomponenten oder -vorrichtungen oder einer Kombination aus Hardware-, Software- und Firmwarekomponenten ausgeführt werden.
Obwohl oben verschiedene Ausführungsformen beschrieben sind, sollen diese Ausführungsformen nicht alle, von den Ansprüchen umfassten, möglichen Formen beschreiben. Die in der Beschreibung verwendeten Begriffe sind Begriffe der Beschreibung und nicht der Einschränkung, und es wird darauf hingewiesen, dass verschiedene Änderungen vorgenommen werden können, ohne vom Wesen und Schutzumfang der Offenbarung abzuweichen. Wie zuvor beschrieben, können die Merkmale unterschiedlicher Ausführungsformen kombiniert werden, um weitere Ausführungsformen der Offenbarung auszubilden, die möglicherweise nicht ausdrücklich beschrieben oder veranschaulicht sind. Obwohl verschiedene Ausführungsformen in Bezug auf eines oder mehrere gewünschte Merkmale als vorteilhaft oder bevorzugt gegenüber anderen Ausführungsformen oder Umsetzungen nach Stand der Technik beschrieben wurden, werden Fachleute auf dem Gebiet erkennen, dass eine(s) oder mehr Funktionen oder Merkmale verändert werden können, um gewünschte allgemeine Systemeigenschaften zu erreichen, die von den spezifischen Anwendungen und Umsetzungen abhängen. Diese Eigenschaften umfassen, sind aber nicht beschränkt auf Kosten, Festigkeit, Dauerhaftigkeit, Lebenszykluskosten, Vermarktbarkeit, Erscheinung, Verpackung, Größe, Betriebsfähigkeit, Gewicht, Herstellbarkeit, Montageleichtigkeit usw. Ausführungsformen, die in Bezug auf eines oder mehr gewünschte Merkmale als weniger wünschenswert als andere Ausführungsformen oder Umsetzungen nach dem Stand der Technik beschrieben werden, liegen nicht außerhalb des Schutzumfangs der Offenbarung und können für bestimmte Anwendungen wünschenswert sein.
Es ist ferner beschrieben:

A. Fahrzeug, umfassend: eine Traktionsbatterie; und eine Steuerung, die programmiert ist, um als Antwort auf die Überschreitung einer vorbestimmten Dauer eines Stromflusses durch die Traktionsbatterie einen Ladezustand basierend auf einem ersten Widerstandswert, der größer als ein zweiter Widerstandswert ist, der verwendet wird, wenn die Dauer kleiner als die vorbestimmte Dauer ist, auszugeben, um eine Änderung des Spannungsabfalls aufgrund von Diffusionsprozessen in der Traktionsbatterie auszugleichen.
B. Fahrzeug nach A, wobei der erste Widerstandswert auf mindestens einer Spannungsmessung nach einem Stromimpuls beruht, der eine Dauer aufweist, die größer ist als ein vorbestimmter Zeitraum, in dem Diffusionsprozesse einen stationären Zustand erreicht haben.
C. Fahrzeug nach A, wobei der erste Widerstandswert auf mindestens einer Spannungsmessung nach einem Stromimpuls von einer Dauer von mindestens hundert Sekunden beruht.
D. Fahrzeug nach A, wobei der zweite Widerstandswert auf mindestens einer Spannungsmessung nach einem Stromimpuls beruht, der eine Dauer aufweist, die kleiner ist als ein vorbestimmter Zeitraum, in dem Diffusionsprozesse keinen stationären Zustand erreicht haben.
E. Fahrzeug nach A, wobei der zweite Widerstandswert auf mindestens einer Spannungsmessung nach einem Stromimpuls von einer Dauer von zehn Sekunden beruht.
F. Fahrzeug nach A, wobei der erste und der zweite Widerstandswert auf einer Stärke des Stroms beruhen.
G. Fahrzeug nach A, wobei der erste und der zweite Widerstandswert auf einer Temperatur der Traktionsbatterie beruhen.
H. Fahrzeug nach A, wobei der erste und der zweite Widerstandswert auf einer Klemmenspannung der Traktionsbatterie beruhen.
I. Fahrzeug, umfassend: eine Traktionsbatterie, die konfiguriert ist, um in einem Ladungsverminderungsmodus betrieben zu werden; und eine Steuerung, die programmiert ist, um einen Ladezustand während eines Entladestromimpulses basierend auf einem Widerstandswert, der mit zunehmender Dauer des Entladestromimpulses mindestens einmal ansteigt, auszugeben, um eine Veränderung im Spannungsabfall aufgrund von Diffusionsprozessen in der Traktionsbatterie auszugleichen.
J. Fahrzeug nach I, wobei die Steuerung ferner programmiert ist, um den Widerstandswert als Antwort darauf, dass die Dauer größer als eine vorbestimmte Dauer ist, zu erhöhen.
K. Fahrzeug nach I, wobei die Steuerung ferner programmiert ist, um die Traktionsbatterie gemäß dem Ladezustand zu betreiben.
L. Fahrzeug nach I, wobei der Widerstandswert ferner auf einer Klemmenspannung der Traktionsbatterie, einer Temperatur der Traktionsbatterie und einer Stärke des Entladestromimpulses beruht.
M. Fahrzeug nach I, wobei der Widerstandswert von einer aus einer Vielzahl von Eigenschaftstabellen, ausgewählt basierend auf der Dauer, abgeleitet ist.
N. Verfahren, umfassend: das Erstellen einer Vielzahl von Widerstandstabellen, die jeweils dem Betrieb einer Batterie bei Stromimpulsen von unterschiedlicher Dauer entsprechen; das Speichern der Widerstandstabellen in einem nichtflüchtigen Speicher einer Steuerung; durch die Steuerung Ausgeben eines Ladezustands basierend auf einem Widerstandswert von einer der Widerstandstabellen, der basierend auf einer Dauer eines Strompulses, der während des Batteriebetriebs beaufschlagt wird, ausgewählt wird.
O. Verfahren nach N, wobei mindestens einer der Stromimpulse von Dauer ist, sodass Diffusionsprozesse der Batterie vor der Dauer einen stationären Zustand erreicht haben.
P. Verfahren nach N, wobei mindestens einer der Stromimpulse von einer Dauer größer als 100 Sekunden ist.
Q. Verfahren nach N, wobei mindestens einer der Stromimpulse von Dauer ist, sodass die Diffusionsprozesse der Batterie sich nach der Dauer in einem Übergangszustand befinden.
R. Verfahren nach N, wobei mindestens einer der Stromimpulse von einer Dauer kleiner oder gleich 10 Sekunden ist.
S. Verfahren nach N, wobei der Widerstandswert von der einen der Widerstandstabellen, basierend auf einer Klemmenspannung, einer Batterietemperatur und einer Stromstärke ausgewählt wird.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Nicht-Patentliteratur

(IEEE) Normenfamilie 802 [0022]

Claims

Fahrzeug, umfassend: eine Traktionsbatterie; und eine Steuerung, die programmiert ist, um als Antwort auf die Überschreitung einer vorbestimmten Dauer eines Stromflusses durch die Traktionsbatterie einen Ladezustand basierend auf einem ersten Widerstandswert, der größer als ein zweiter Widerstandswert ist, der verwendet wird, wenn die Dauer kleiner als die vorbestimmte Dauer ist, auszugeben, um eine Änderung des Spannungsabfalls aufgrund von Diffusionsprozessen in der Traktionsbatterie auszugleichen.
Fahrzeug nach Anspruch 1, wobei der erste Widerstandswert auf mindestens einer Spannungsmessung nach einem Stromimpuls beruht, der eine Dauer aufweist, die größer ist als ein vorbestimmter Zeitraum, in dem Diffusionsprozesse einen stationären Zustand erreicht haben.
Fahrzeug nach Anspruch 1, wobei der erste Widerstandswert auf mindestens einer Spannungsmessung nach einem Stromimpuls von einer Dauer von mindestens hundert Sekunden beruht.
Fahrzeug nach Anspruch 1, wobei der zweite Widerstandswert auf mindestens einer Spannungsmessung nach einem Stromimpuls beruht, der eine Dauer aufweist, die kleiner ist als ein vorbestimmter Zeitraum, in dem Diffusionsprozesse keinen stationären Zustand erreicht haben.
Fahrzeug nach Anspruch 1, wobei der zweite Widerstandswert auf mindestens einer Spannungsmessung nach einem Stromimpuls von einer Dauer von zehn Sekunden beruht.
Fahrzeug nach Anspruch 1, wobei der erste und der zweite Widerstandswert auf einer Stärke des Stroms beruhen.
Fahrzeug nach Anspruch 1, wobei der erste und der zweite Widerstandswert auf einer Temperatur der Traktionsbatterie beruhen.
Fahrzeug nach Anspruch 1, wobei der erste und der zweite Widerstandswert auf einer Klemmenspannung der Traktionsbatterie beruhen.