DE102020122108A1

DE102020122108A1 - Verfahren zum Betrieb eines wenigstens eine Speicherzelle umfassenden elektrischen Energiespeichers und Kraftfahrzeug

Info

Publication number: DE102020122108A1
Application number: DE102020122108.8A
Authority: DE
Inventors: Dorothea Kalin; Christian Röttinger
Original assignee: Audi AG
Current assignee: Audi AG
Priority date: 2020-08-25
Filing date: 2020-08-25
Publication date: 2022-03-03

Abstract

Verfahren zum Betrieb eines wenigstens eine Speicherzelle (3) umfassenden elektrischen Energiespeichers (2), wobei- eine erste Leerlaufspannung des Energiespeichers (2) aus einer einen aktuellen Zustand des Energiespeichers (2) beschreibenden Zustandsinformation ermittelt wird,- wenigstens ein Wert einer sich zukünftig unter einer vorgegebenen Belastung bei einem Laden und/oder bei einem Entladen des Energiespeichers (2) einstellenden Belastungsspannung des Energiespeichers (2) aus der ersten Leerlaufspannung und einem den Energiespeicher (2) beschreibenden und einen vorgegebenen Wert eines Innenwiderstands des Energiespeichers (2) umfassenden Modell prädiziert wird,- aus wenigstens einem zu einem ersten Zeitpunkt ermittelten ersten Messwert ein weiterer Wert für den Innenwiderstand des Energiespeichers (2) ermittelt wird,- aus wenigstens einem zu einem zweiten Zeitpunkt ermittelten zweiten Messwert und dem Modell unter Verwendung des weiteren Werts für den Innenwiderstand eine zweite Leerlaufspannung des Energiespeichers (2) ermittelt wird, und- aus dem Wert der prädizierten Belastungsspannung des Energiespeichers (2) und wenigstens einer Differenz aus der ersten Leerlaufspannung und der zweiten Leerlaufspannung ein korrigierter Wert der prädizierten Belastungsspannung ermittelt wird.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betrieb eines wenigstens eine Speicherzelle umfassenden elektrischen Energiespeichers. Weiterhin betrifft die Erfindung ein Kraftfahrzeug.
Elektrochemische Energiespeicher, beispielsweise Lithiumionenzellen oder Zellen auf Basis von Blei, Nickel-Cadmium (NiCd) oder Nickel-Metallhydrid (NiMh) können hinsichtlich ihres Verhaltens in der Regel mit Hilfe von einfachen Modellen modelliert werden. Dadurch kann ihr Verhalten beim Laden und/oder beim Entladen abgebildet und beispielsweise im Rahmen eines Regelungsverfahrens verwendet werden kann. Auf Basis einer solchen Modellierung eines elektrochemischen Energiespeichers können beispielsweise in einem Kraftfahrzeug eine voraussichtliche Spannung, welche sich unter Last einstellt, und/oder ein maximal möglicher Strom, mit dem die Batterie geladen und/oder entladen werden kann, prädiziert werden. Dies ermöglicht es, den Energiespeicher innerhalb seiner zulässigen Betriebsbereiche zu betreiben sowie die ermittelten Werte für den Energiespeicher für weitere Funktionen im Kraftfahrzeug, beispielsweise zur Regelung eines Antriebsstrangs eines Kraftfahrzeugs mit Elektroantrieb, zu verwenden.
Manche Arten von elektrochemischen Energiespeichern können aufgrund ihrer Zellchemien und/oder ihrer Zellbauweisen jedoch vergleichsweise stark ausgeprägte Polarisationseffekte und weitere, nicht deterministische Überspannungen aufweisen, welche sich bei einem Betrieb des Energiespeichers dynamisch und abhängig von einer Belastung des Energiespeichers aufbauen und/oder abbauen. Solche, auf Grundlage eines Modells nicht oder zumindest nicht mit vertretbarem Aufwand zu modellierende Effekte können einen Einfluss auf den Betrieb des Energiespeichers haben, sodass es wünschenswert ist, diese Effekte bei einem Betrieb des Energiespeichers berücksichtigen zu können. Aus dem Stand der Technik sind verschiedene Verfahren zur Ermittlung von Parametern von elektrischen Energiespeichern bekannt.
In DE 600 20 821 T2 wird eine Vorrichtung zur Ermittlung einer Restkapazität einer Batterie beschrieben. Durch diese Vorrichtung erfolgt ein periodisches Messen einer Klemmenspannung und eines Entladestroms einer Batterie, wenn die Batterie einer Entladung unterworfen ist, wobei unter Verwendung eines imaginären Stromwerts, welcher eine Charakteristik ergibt, in der die Klemmenspannung mindestens im Wesentlichen linear zur Entladung der Kapazität der Batterie verläuft, eine geschätzte Spannung ermittelt wird und aus der geschätzten Spannung eine Restkapazität der Batterie bestimmt wird.
In DE 10 2010 024 241 A1 werden ein System und ein Verfahren zur Verwendung mit einem Fahrzeugbatteriestapel, der eine Anzahl einzelner Batteriezellen aufweist, beschrieben. Dabei bewertet das Verfahren einzelne Batteriezellen des Fahrzeugbatteriestapels, um genaue Schätzwerte hinsichtlich eines durchschnittlichen Effekts ihrer Spannungen, ihrer Leerlaufspannungen und/oder ihres Ladezustand zu erhalten, sodass ein Zellenausgleichsprozess ausgeführt werden kann. Dabei werden die Zellenbewertungen ausgeführt, nachdem ein den Fahrzeugbatteriestapel umfassendes Fahrzeug ausgeschaltet wurde.
Aus JP 2007292648 A ist ein Verfahren bekannt, um den Ladungszustand einer Batterie auf Grundlage der Schätzung einer Leerlaufspannung unter Berücksichtigung einer Polarisationsspannung zu ermitteln. Die Polarisationsspannung wird dabei unter Berücksichtigung einer Lade-/Entladehistorie der Batterie geschätzt. Durch ein das Verfahren ausführendes Steuergerät kann ermittelt werden, ob ein geschätzter Wert für den Ladezustand zu einem gegebenen Zeitpunkt die Berücksichtigung einer Polarisationsspannung erfordert, wobei das Steuergerät gegebenenfalls eine Korrektur des geschätzten Ladezustands vornehmen kann.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein verbessertes Verfahren zum Betrieb eines wenigstens eine Speicherzelle umfassenden elektrischen Energiespeichers anzugeben, welches insbesondere eine genauere Vorhersage einer sich unter Belastung des Energiespeichers einstellenden Belastungsspannung ermöglicht.
Zur Lösung dieser Aufgabe ist bei einem Verfahren der eingangsgenannten Art erfindungsgemäß vorgesehen, dass

- eine erste Leerlaufspannung des Energiespeichers aus einer einen aktuellen Zustand des Energiespeichers beschreibenden Zustandsinformation ermittelt wird,
- wenigstens ein Wert einer sich zukünftig unter einer vorgegebenen Belastung bei einem Laden und/oder bei einem Entladen des Energiespeichers einstellenden Belastungsspannung des Energiespeichers aus der ersten Leerlaufspannung und einem den Energiespeicher beschreibenden und einen vorgegebenen Wert eines Innenwiderstands des Energiespeichers umfassenden Modell prädiziert wird,
- aus wenigstens einem zu einem ersten Zeitpunkt ermittelten ersten Messwert ein weiterer Wert für den Innenwiderstand des Energiespeichers ermittelt wird,
- aus wenigstens einem zu einem zweiten Zeitpunkt ermittelten zweiten Messwert und dem Modell unter Verwendung des weiteren Werts für den Innenwiderstand eine zweite Leerlaufspannung des Energiespeichers ermittelt wird, und
- aus dem Wert der prädizierten Belastungsspannung des Energiespeichers und wenigstens einer Differenz aus der ersten Leerlaufspannung und der zweiten Leerlaufspannung ein korrigierter Wert der prädizierten Belastungsspannung ermittelt wird.

Es wird also zunächst die erste Leerlaufspannung des Energiespeichers mit Hilfe einer Zustandsinformation ermittelt, welche einen aktuellen Zustand des Energiespeichers beschreibt. Aus dieser Leerlaufspannung wird dann unter Berücksichtigung des Modells des Energiespeichers, welches einen vorgegebenen Wert für den Innenwiderstand des Energiespeichers umfasst, der Wert einer sich zukünftig bei einer vorgegebenen Belastung des Energiespeichers einstellenden Belastungsspannung ermittelt. Als Belastung des Energiespeichers im Sinne der Erfindung wird sowohl ein Ladevorgang des Energiespeichers als auch ein Entladevorgang des Energiespeichers betrachtet. Beim Entladen des Energiespeichers fließt ein Strom aus dem Energiespeicher in eine Last, beispielsweise einen Elektromotor, um die Last zu betreiben. Umgekehrt kann bei einem Ladezustand ein Leistungsfluss von der Last in den Energiespeicher erfolgen. Beide Fälle stellen im Sinne der Erfindung eine Belastung des Energiespeichers dar, für die insbesondere jeweils bestimmte Betriebsbereiche eingehalten werden müssen. Die Belastungsspannung stellt dabei insbesondere eine Klemmenspannung bzw. eine Zellspannung des Energiespeichers, mithin also zumindest im Wesentlichen die über der wenigstens eine Speicherzelle abfallende Spannung während des jeweiligen Belastungszustands, dar.
Der Wert der prädizierten Belastungsspannung für die vorgegebene, zukünftige Belastung kann von einer sich tatsächlich bei der vorgegebenen Belastung einstellenden Belastungsspannung abweichen, wenn in dem elektrischen Energiespeicher auftretende Polarisationseffekte und/oder Überspannungen bzw. Spannungsabfälle, beispielsweise durch sich aufbauende und/oder abbauende Doppelschichten, bei der Prädiktion der Belastungsspannung nicht berücksichtigt werden. Daher wird zu einem ersten Zeitpunkt wenigstens ein erster Messwert ermittelt, wobei aus dem Messwert ein weiterer Wert für den Innenwiderstand des Energiespeichers ermittelt wird. Dieser weitere Wert für den Innenwiderstand beruht auf einer durch den wenigstens einen ersten Messwert erfassten, realen Belastungssituation des Energiespeichers, sodass weitere, im Modell nicht abgebildete, real jedoch auftretende Effekte in den weiteren Wert für den Innenwiderstand einfließen.
Zu einem zweiten Zeitpunkt, welcher von dem ersten Zeitpunkt verschieden ist und beispielsweise nach dem ersten Zeitpunkt liegt, wird ein zweiter Messwert ermittelt, welcher es erlaubt mit dem Modell und unter Verwendung des weiteren Werts für den Innenwiderstand anstatt des vorgegebenen Werts des Innenwiderstands eine zweite Leerlaufspannung des Energiespeichers zu ermitteln. Als zweiter Messwert kann dabei insbesondere ein Messwert verwendet werden, welcher sich auf die aktuelle Belastungssituation des Energiespeichers, also auf den aktuellen Ladevorgang bzw. Entladevorgang, bezieht. Die zweite Leerlaufspannung kann als eine virtuelle Leerlaufspannung aufgefasst werden, welche um zusätzliche Effekte wie Polarisation in der wenigstens einen Speicherzelle und/oder weitere eine Überspannung oder einen Spannungsabfall in der Speicherzelle bewirkende Effekte ergänzt ist. Der zweite Zeitpunkt kann zeitlich insbesondere direkt nach dem ersten Zeitpunkt liegen.
Der Wert der prädizierten Belastungsspannung des Energiespeichers wird anschließend in Abhängigkeit einer Differenz aus der ersten Leerlaufspannung und der zweiten Leerlaufspannung korrigiert, sodass ein korrigierter Wert für die prädizierte Belastungsspannung erhalten wird. Die Korrektur kann dabei beispielsweise durch eine Addition des Betrags der Differenz zu dem Wert für die prädizierte Belastungsspannung erfolgen, wenn die zweite Leerlaufspannung größer als die erste Leerlaufspannung ist. Entsprechend kann eine Subtraktion des Betrags der Differenz erfolgen, wenn die zweite Leerlaufspannung kleiner als die erste Leerlaufspannung ist.
Der korrigierte Wert umfasst durch die Berücksichtigung der Differenz zwischen der ersten Leerlaufspannung und der zweiten Leerlaufspannung zusätzliche, in dem Modell nicht abgebildete Effekte im Energiespeicher. Dadurch weist der korrigierte Wert der prädizierten Belastungsspannung eine verbesserte Genauigkeit gegenüber dem zunächst ermittelten Wert für die prädizierte Belastungsspannung auf. Insbesondere bei Verwendung des Energiespeichers zum Betrieb eines elektrischen Traktionsmotors eines Kraftfahrzeugs kann somit für eine Regelung des Motors und/oder für eine Regelung einer weiteren Antriebsstrangkomponente eine Verbesserung des Regelverhaltens aufgrund der höheren Genauigkeit des korrigierten Werts der prädizierten Belastungsspannung erreicht werden. Vorteilhaft kann vermieden werden, dass die Prädiktion der Belastungsspannung unter Belastung des Energiespeichers aufgrund von nicht im Modell enthaltenen Überspannungen und/oder Polarisationseffekten fortschreitend immer ungenauer wird. Durch das Vermeiden einer fortschreitenden Ungenauigkeit kann verhindert werden, dass Leistungseinschränkungen beim Betrieb des Energiespeichers auftreten, also nicht die volle mögliche Leistung aus dem Energiespeicher abgerufen bzw. in diesem gespeichert werden kann.
Bezogen auf die Regelung kann eine ungenaue Prädiktion der Belastungsspannung dazu führen, dass es zu Schwingungen in der Regelung und somit auch zu spürbaren Schwingungen in einem Antriebsstrang des Kraftfahrzeugs kommt, da das Verhalten des Energiespeichers unter Last nicht mehr deterministisch ist, sodass die Reglerstrukturen im Antriebsstrang nicht mehr optimal funktionieren. Ein solches Schwingen im Antriebsstrang kann bei einem Betrieb des Kraftfahrzeugs für einen Fahrer des Kraftfahrzeugs spürbar werden und sich somit negativ auf das Fahrverhalten des Kraftfahrzeugs und/oder einen Fahrkomfort auswirken. Vorteilhaft können durch das Verfahren den Betrieb des Energiespeichers beeinflussende Effekte wie Polarisationseffekte, das Auftreten von Überspannungen, beispielsweise durch sich aufbauende und/oder abbauende Doppelschichten, oder Ähnliches berücksichtigt werden, ohne dass diese in dem Modell abgebildet werden müssen. Dadurch können insbesondere auch Effekte berücksichtigt werden, welche aufgrund von noch nicht bekannter Entstehung physikalisch nicht oder nur sehr schwierig zu modellieren sind.
Das Ermitteln des Werts für die prädizierte Belastungsspannung aus dem vorgegebenen Wert für den Innenwiderstand und unter Berücksichtigung des Modells sowie die Ermittlung des weiteren Werts für den Innenwiderstand, die Ermittlung der zweiten Leerlaufspannung und des korrigierten Werts für die prädizierte Belastungsspannung können insbesondere fortlaufend ausgeführt werden. Die Ermittlung der ersten Leerlaufspannung und die Ermittlung der zweiten Leerlaufspannung sowie die Korrektur der prädizierten Belastungsspannung können dabei in gleichen oder mit unterschiedlichen Zeitintervallen, also mit gleichen oder unterschiedlichen Frequenzen, erfolgen. Zum Beispiel kann eine Korrektur mehrerer, fortlaufend ermittelter prädizierter Belastungsspannungen unter Berücksichtigung einer Differenz aus jeweils einer neu ermittelten ersten Leerlaufspannung und einer nur mit geringerer Frequenz ermittelten zweiten Leerlaufspannung erfolgen.
Bei dem elektrischen Energiespeicher handelt es sich insbesondere um einen elektrochemischen Energiespeicher wie eine Batterie bzw. einen Akkumulator. Der elektrische Energiespeicher kann eine einzelne Speicherzelle wie eine Batteriezelle, insbesondere eine Lithium-Ionen-Batteriezelle, umfassen oder von einer Mehrzahl von derartigen Speicherzellen, welche zueinander parallel und/oder in Reihe geschaltet sind, gebildet werden. Das Verfahren bzw. die Ermittlung des korrigierten Werts der prädizierten Belastungsspannung kann also für eine einzelne Speicherzelle oder für einen Verbund von mehreren Speicherzellen ausgeführt werden.
In einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass als vorgegebene Belastung ein maximal zulässiger Entladestrom und/oder ein maximal zulässiger Ladestrom des Energiespeichers verwendet wird. Mit Hilfe der ersten Leerlaufspannung und dem Modell kann die sich bei einer Belastung des Energiespeichers mit dem maximal zulässigen Entladestrom und/oder dem maximal zulässigen Ladestrom voraussichtlich einstellenden Belastungsspannung prädiziert werden.
In einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass bei Abweichung des korrigierten Werts der prädizierten Belastungsspannung von einem Wert einer minimal zulässigen Betriebsspannung des Energiespeichers und/oder einem Wert einer maximal zulässigen Betriebsspannung des Energiespeichers in Abhängigkeit der Abweichung eine Begrenzung eines maximal zulässigen Entladestroms und/oder eines maximal zulässigen Ladestroms des Energiespeichers erfolgt. Dies ermöglicht es, dass wenn aus einer für den maximal zulässigen Entladestrom prädizierten Belastungsspannung ersichtlich wird, dass der korrigierte Wert der Belastungsspannung den Wert der minimal zulässigen Betriebsspannung des Energiespeichers unterschreitet, eine Begrenzung eines maximal zulässigen Entladestroms vorgenommen wird. Entsprechend kann bei einem Ladevorgang bei einem Überschreiten einer maximal zulässigen Betriebsspannung des Energiespeichers durch den korrigierten Wert der prädizierten Belastungsspannung eine Begrenzung eines maximal zulässigen Ladestroms erfolgen. Dies ermöglicht, dass mit Hilfe des korrigierten Werts auch die im korrigierten Wert umfassten Effekte beim Betrieb des Energiespeichers, insbesondere beim Festlegen eines maximal zulässigen Entladestroms und/oder eines maximal zulässigen Ladestroms, berücksichtigt werden können. Sowohl ein maximal zulässiger Entladestrom als auch ein maximal zulässiger Ladestrom können somit an den aktuellen Betriebszustand des Energiespeichers angepasst werden, sodass vorteilhaft ein Absinken der Betriebsspannung des Energiespeichers unter einen minimal zulässigen Wert, bzw. ein Ansteigen der Betriebsspannung des Energiespeichers über einen maximal zulässigen Wert, verhindert werden kann. Dadurch können eine übermäßige Belastung des Energiespeichers sowie unerwünschte Effekte wie ein übermäßiges Altern bzw. ein Derating des Energiespeichers verhindert werden.
Erfindungsgemäß kann vorgesehen sein, dass mehrere erste Messwerte verwendet werden, wobei eine Spannung des Energiespeichers und/oder eine Stromstärke eines Laststroms des Energiespeichers beschreibende Messwerte, welche insbesondere um einen Nulldurchgang des Laststroms des Energiespeichers liegen, als erste Messwerte verwendet werden. Die Verwendung dieser Messwerte als erste Messwerte ermöglicht vorteilhaft die Bestimmung des Innenwiderstands aus einer spannungsabhängigen Stromänderung bzw. einer stromabhängigen Spannungsänderung. Eine derartige Bestimmung des Innenwiderstands ist vorteilhaft insbesondere um einen Nulldurchgang des Laststroms des Energiespeichers möglich, wobei es sich bei dem Laststrom des Energiespeichers z. B. um einen Ladestrom und/oder einen Entladestrom des Energiespeichers handelt. Bei der Spannung des Energiespeichers kann es sich insbesondere um eine Zellspannung bzw. die Belastungsspannung des Energiespeichers handeln.
In einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass als zweiter Messwert ein eine Spannung des Energiespeichers und/oder ein eine Stromstärke eines Laststroms des Energiespeichers beschreibender Messwert verwendet wird. Insbesondere ist es möglich, dass als zweiter Messwert mehrere Messwerte verwendet werden, welche wenigstens eine Spannung des wenigstens einen Energiespeichers und wenigstens eine Stromstärke eines Laststroms des wenigstens einen Energiespeichers beschreiben. Somit kann durch den zweiten Messwert eine aktuelle Belastung des Energiespeichers zum Beispiel aus einer aktuellen Zellspannung bzw. Betriebsspannung des Energiespeichers und/oder einer aktuellen Stromstärke des Laststroms ermittelt werden, welche zusammen mit dem aus dem wenigstens einen ersten Messwert ermittelten, weiteren Wert für den Innenwiderstand und dem Modell dazu verwendet werden kann, die zweite Leerlaufspannung des Energiespeichers zu ermitteln. Neben einer direkten Messung einer Spannung des Energiespeichers und/oder der Stromstärke eines Laststroms ist auch die Messung eines Werts möglich, welcher von der Spannung des Energiespeichers und/oder der Stromstärke des Laststroms bzw. einer Belastungsleistung des Energiespeichers abhängt.
Zur Ermittlung der ersten Leerlaufspannung kann erfindungsgemäß vorgesehen sein, dass die erste Leerlaufspannung aus der Zustandsinformation mit Hilfe einer Zuordnungsvorschrift ermittelt wird. Die Zustandsinformation kann beispielsweise in einer Speichereinrichtung eines zur Durchführung des Verfahrens ausgebildeten Steuergeräts hinterlegt sein und verschiedenen Werten der Zustandsinformation verschiedene Werte der ersten Leelaufspannung zuordnen.
Für die Zustandsinformation kann erfindungsgemäß vorgesehen sein, dass sie eine Temperatur des Energiespeichers und/oder einen Ladezustand des Energiespeichers beschreibt. Die Temperatur des Energiespeichers und/oder der Ladezustand des Energiespeichers können dabei direkt gemessen oder anderweitig aus weiteren Messgrößen bestimmt werden, welche ein Ermitteln einer Temperatur des Energiespeichers und/oder eines Ladezustands des Energiespeichers ermöglichen.
Erfindungsgemäß kann vorgesehen sein, dass das Modell ein Ersatzschaltbild des Energiespeichers ist, welches wenigstens eine Parallelschaltung aus einem Widerstand und einem Kondensator umfasst, wobei die Parallelschaltung in Reihe zu dem Innenwiderstand des Energiespeichers geschaltet ist. Abhängig von der Wahl des Werts des Widerstands sowie von der Wahl des Werts der Kapazität des Kondensators bestimmt sich für jede Parallelschaltung aus Widerstand und Kondensator eine Zeitkonstante für das Verhalten der Parallelschaltung, wobei die Zeitkonstanten entsprechend an das zeitliche Verhalten des Energiespeichers angepasst werden können, sodass verschiedene Effekte in der Batterie durch das Modell bzw. das Ersatzschaltbild beschrieben werden können. Das Modell kann insbesondere zwischen einer und fünf, insbesondere zwischen zwei und drei Parallelschaltungen aus jeweils einem Widerstand und einem Kondensator mit jeweils insbesondere unterschiedlichen Zeitkonstanten umfassen.
In einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass fortlaufend eine Ermittlung der ersten Leerlaufspannung und/oder der zweiten Leerlaufspannung erfolgt und jeweils eine Differenz zwischen einer ersten Leerlaufspannung und einer zweiten Leerlaufspannung ermittelt wird, wobei zur Ermittlung des korrigierten Werts der prädizierten Belastungsspannung mehrere Differenzen, insbesondere durch eine Filterung und/oder einer Mittelwertbildung, verwendet werden. Die erste Leerlaufspannung und die zweite Leerlaufspannung können jeweils nach unterschiedlichen Zeitabschnitten neu ermittelt werden, wobei die Differenz insbesondere aus der jeweils neusten ersten Leerlaufspannung und der jeweils neusten zweiten Leerlaufspannung ermittelt wird. Es ist dabei insbesondere möglich, dass die erste Leerlaufspannung jeweils nach einem kürzeren Zeitabschnitt neu ermittelt wird, da für sie keine Erfassung von Messwerten erforderlich ist.
Durch das Verwenden mehrerer Differenzen, welche insbesondere tiefpassgefiltert und/oder als ein gewichteter Mittelwert zusammengefasst werden, wird es vorteilhaft ermöglicht, die Ermittlung des korrigierten Werts für die prädizierte Belastungsspannung mindestens im Wesentlichen stabil über die Zeit durchzuführen, sodass einzelne Ausreißer bei der Ermittlung der Differenz bzw. des korrigierten Werts für die prädizierte Belastungsspannung weniger Gewicht haben. Dies wirkt sich insbesondere vorteilhaft bei der Verwendung des korrigierten Werts der prädizierten Belastungsspannung in einer Regelung aus.
Erfindungsgemäß kann vorgesehen sein, dass der korrigierte Wert der prädizierten Belastungsspannung in Abhängigkeit eines aktuellen Laststroms des Energiespeichers ermittelt wird. Beispielsweise kann vorgesehen sein, dass bei einem Laststrom mit einer Stromstärke unterhalb eines vorgegebenen Grenzwerts keine Korrektur des Werts der prädizierten Belastungsspannung erfolgt, da sich in Situationen, in denen kein oder nur ein kleiner Laststrom fließt, die mit Hilfe der Korrektur erfassten Effekte in dem Energiespeicher abbauen können. Weiterhin kann in Situationen, in denen kein Laststrom oder nur ein sehr kleiner Laststrom fließt, unter Umständen keine zweite Leerlaufspannung berechnet werden, sodass in diesem Zeitrahmen beispielsweise die Korrektur des Werts der prädizierten Belastungsspannung ausgesetzt oder in Abhängigkeit einer zu einem früheren Zeitpunkt ermittelten Differenz erfolgen kann. Entsprechend kann bei einem Laststrom mit einer Stromstärke oberhalb eines weiteren vorgegebenen Grenzwerts die Korrektur der prädizierten Belastungsspannung wieder aufgenommen werden bzw. die Korrektur mit ab dem Überschreiten des weiteren Grenzwerts ermittelten zweiten Leerlaufspannungen fortgesetzt werden.
Für ein erfindungsgemäßes Kraftfahrzeug ist vorgesehen, dass es einen wenigstens eine Speicherzelle umfassenden elektrischen Energiespeicher und ein Steuergerät umfasst, wobei das Steuergerät zur Durchführung eines erfindungsgemäßen Verfahrens ausgebildet ist. Bei dem elektrischen Energiespeicher handelt es sich insbesondere um eine Speicherzelle, insbesondere eine Lithium-Ionen-Zelle, oder um eine Mehrzahl von derartigen Speicherzellen, welche parallel und/oder in Reihe geschaltet sind. Der elektrische Energiespeicher kann ein Traktionsenergiespeicher des Kraftfahrzeugs sein bzw. einen Teil eines größeren Traktionsenergiespeichers des Kraftfahrzeugs bilden und insbesondere zum Betrieb wenigstens eines elektrischen Traktionsmotors des Kraftfahrzeugs verwendet werden. Der elektrische Traktionsmotor des Kraftfahrzeugs bildet dabei einen Teil eines Antriebsstrangs des Kraftfahrzeugs, sodass mit Hilfe der in dem elektrischen Energiespeicher gespeicherten Energie ein Fahrbetrieb des Kraftfahrzeugs vorgenommen werden kann. Der ermittelte korrigierte Wert für die prädizierte Belastungsspannung kann insbesondere zur Regelung des Antriebsstrangs, insbesondere des wenigstens einen elektrischen Traktionsmotors, verwendet werden.
Die vorangehend in Bezug zum erfindungsgemäßen Verfahren beschriebenen Vorteilen und Ausgestaltungen gelten entsprechend auch für das erfindungsgemäße Kraftfahrzeug.
Weitere Vorteile und Einzelheiten der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus den im Folgenden beschriebenen Ausführungsbeispielen sowie anhand der Zeichnungen. Diese sind schematische Darstellungen und zeigen:

1 eine Seitenansicht eines Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Kraftfahrzeugs,
2 ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Verfahrens,
3 ein Modell eines Energiespeichers, und
4 ein Diagramm zur Erläuterung des Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Verfahrens.

In 1 ist ein Ausführungsbeispiel eines Kraftfahrzeugs 1 dargestellt. Das Kraftfahrzeug 1 umfasst einen elektrischen Energiespeicher 2, welcher wenigstens eine Speicherzelle 3 umfasst. Der Energiespeicher 2 ist ein elektrochemischer Energiespeicher, insbesondere eine Batterie bzw. ein Akkumulator, welcher zum Beispiel eine oder mehrere Speicherzellen 3 auf Lithium-Ionen-Basis umfasst. Der Energiespeicher 2 bildet zumindest einen Teil eines Traktionsenergiespeichers des Kraftfahrzeugs 1, wobei ein aus dem Energiespeicher 2 entnommener Strom mittels einer Leistungselektronik 4 zum Betrieb einer elektrischen Maschine 5 des Kraftfahrzeugs 1 eingesetzt werden kann. Die elektrische Maschine 5 stellt einen Traktionselektromotor des Kraftfahrzeugs 1 dar, welcher für einen Fahrbetrieb des Kraftfahrzeugs 1 verwendet werden kann.
Weiterhin umfasst das Kraftfahrzeug 1 ein Steuergerät 6, welches zur Durchführung eines Verfahrens zum Betrieb des wenigstens eine Speicherzelle 3 umfassenden Energiespeichers 2 ausgeführt ist. Zusätzlich kann das Steuergerät 6 weitere Funktionen im Kraftfahrzeug übernehmen, insbesondere kann es zur Regelung eines die elektrische Maschine 5 umfassenden Antriebsstrangs des Kraftfahrzeugs 1 ausgebildet sein.
In 2 ist ein Flussdiagramm eines Ausführungsbeispiels eines Verfahrens zum Betrieb eines wenigstens eine Speicherzelle 3 umfassenden elektrischen Energiespeichers 2 dargestellt, welches zum Beispiel durch das Steuergerät 6 des Kraftfahrzeugs 1 umgesetzt werden kann. Das Verfahren kann für eine einzelne Speicherzelle 3 ebenso durchgeführt werden wie für eine Gruppe aus mehreren parallel und/oder in Reihe geschalteten Speicherzellen 3 bzw. für die Gesamtheit aller Speicherzellen 3 eines beispielsweise den gesamten Traktionsenergiespeicher des Kraftfahrzeugs 1 bildenden Energiespeichers 2.
In einem Schritt S1 des Verfahrens wird eine erste Leerlaufspannung des Energiespeichers aus einer einen aktuellen Zustand des Energiespeichers 2 beschreibenden Zustandsinformation ermittelt. Dazu kann insbesondere eine in dem Steuergerät 6 hinterlegte Zuordnungsvorschrift verwendet werden, mittels der aus der Zustandsinformation die erste Leerlaufspannung des Energiespeichers 2 ermittelt wird. Die Zustandsinformation kann dabei insbesondere eine Temperatur des Energiespeichers 2 und/oder einen Ladezustand des Energiespeichers 2 beschreiben. Die Zustandsinformation kann beispielsweise mit Hilfe von entsprechenden Sensoren des Kraftfahrzeugs 1 direkt durch Messung eines entsprechenden Messwerts oder indirekt über die Bestimmung wenigstens einer von den vorgenannten Größen abhängigen Messgröße ermittelt werden.
Im Schritt S2 des Verfahrens wird wenigstens ein Wert einer sich zukünftig unter einer vorgegebenen Belastung bei einem Laden und/oder einem Entladen des Energiespeichers 2 einstellenden Belastungsspannung des Energiespeichers aus der ersten Leerlaufspannung und einem den Energiespeicher 2 beschreibenden und einem vorgegebenen Wert eines Innenwiderstands des Energiespeichers 2 umfassenden Models prädiziert.
Der Energiespeicher 2 kann in einem Entladebetrieb über die Leistungselektronik 4 den Elektromotor 5 betreiben. Umgekehrt kann in einem Ladebetrieb des Energiespeichers der Elektromotor 5 als Generator betrieben werden, wobei über die Leistungselektronik 4 ein Strom in den Energiespeicher 2 eingespeist wird, um den Energiespeicher 2 aufzuladen. Mit Hilfe der ersten Leerlaufspannung sowie eines Modells des Energiespeichers 2 kann für eine vorgegebene Belastung ermittelt werden, welche Belastungsspannung des Energiespeichers 2 sich unter der vorgegebenen Belastung einstellt. Bei der vorgegebenen Belastung kann es sich insbesondere um einen maximal zulässigen Entladestrom und/oder einen maximal zulässigen Ladestrom des Energiespeichers 2 handeln. Mithin kann also bestimmt werden, welchen Wert die Belastungsspannung, welcher an dem Energiespeicher 2 anliegt, annehmen wird, wenn der Energiespeicher 2 mit dem maximal zulässigen Entladestrom entladen bzw. mit dem maximal zulässigen Ladestrom geladen wird. Dazu wird neben der Leerlaufspannung ein Modell des Energiespeichers 2 verwendet, welches in 3 dargestellt ist.
3 zeigt ein Modell des Energiespeichers 2, welches als ein Ersatzschaltbild des Energiespeichers 2 ausgeführt ist. Das Modell umfasst eine Spannungsquelle 17, welche der Leerlaufspannung Vocv des Energiespeichers 2 entspricht. Weiterhin umfasst das Modell einen Innenwiderstand 7 mit einem vorgegebenen Wert R_i sowie zwei Parallelschaltungen 8, welche jeweils einen Widerstand 9, 10 und einen Kondensator 11 bzw. 12 umfassen. Mittels der Wahl der Parameter R₁ und R₂ der Widerstände 9, 10 bzw. der Werte für die Kapazitäten C₁ und C₂ der Kondensatoren 11, 12 können die Zeitkonstanten der jeweiligen Parallelschaltungen 8 bestimmt werden, welche das Verhalten des Energiespeichers 2 zumindest teilweise abbilden. Die ausgangsseitige Zellspannung U_c entspricht bei Belastung des Energiespeichers der Belastungsspannung des Energiespeichers 2.
Um weiterhin auch nicht im Modell enthaltene Effekte wie Polarisationseffekte und nicht modellierbare Überspannungen im Energiespeicher 2 zu berücksichtigen, wird in dem in 2 dargestellten Verfahren eine Korrektur der prädizierten Belastungsspannung vorgenommen. Dies ermöglicht es, die mit Hilfe des Modells ermittelte, prädizierte Belastungsspannung um im Modell nicht erfasste Effekte zu korrigieren, sodass insbesondere ein genauerer, korrigierter Wert für die prädizierte Belastungsspannung ermittelt werden kann.
Dazu wird in Schritt S3 des Verfahrens aus wenigstens zu einem ersten Zeitpunkt ermittelten ersten Messwert ein weiterer Wert für den Innenwiderstand 7 des Energiespeichers 2 ermittelt. Dazu können als erste Messwerte insbesondere eine Spannung des Energiespeichers 2 und/oder eine Stromstärke eines Laststroms des Energiespeichers 2 beschreibende Messwerte verwendet werden. Diese können insbesondere um einen Nulldurchgang eines Ausgangsstroms im Entladefall bzw. eines Eingangsstroms im Ladefall des Energiespeichers ermittelt werden. Der weitere Wert für den Innenwiderstand kann dabei beispielsweise aus einer spannungsabhängigen Stromänderung dl/dU bzw. einer stromabhängigen Spannungsänderung dU/dl um einen Nulldurchgang des Laststroms ermittelt werden.
Anschließend wird in Schritt S4 zu einem zweiten Zeitpunkt, welcher sich von dem ersten Zeitpunkt unterscheidet, wenigstens ein zweiter Messwert ermittelt, wobei als zweiter Messwert insbesondere ein eine Spannung des wenigstens einen Energiespeichers 2 und/oder eine Stromstärke eines Laststroms des wenigstens einen Energiespeichers 2 beschreibender Messwert verwendet wird. Der zweite Zeitpunkt kann zeitlich insbesondere direkt nach dem ersten Zeitpunkt liegen. Aus dem wenigstens einen zweiten Messwert sowie dem Modell wird unter Verwendung des weiteren Werts für den Innenwiderstand 7 eine zweite Leerlaufspannung des Energiespeichers 2 ermittelt. Diese basiert auf real im Betrieb des Energiespeichers 2 erfassten Messwerten und bildet somit auch Effekte ab, welche in dem Modell selbst nicht enthalten sind.
In Schritt S5 wird anschließend aus dem Wert der prädizierten Belastungsspannung des Energiespeichers 2 und wenigstens einer Differenz aus der ersten Leerlaufspannung und der zweiten Leerlaufspannung ein korrigierter Wert der prädizierten Belastungsspannung ermittelt. Dazu kann insbesondere von der in Schritt S2 ermittelten prädizierten Belastungsspannung die Differenz aus der ersten Leerlaufspannung und der zweiten Leerlaufspannung subtrahiert bzw. addiert werden. Dabei wird insbesondere der Betrag einer Differenz aus der ersten Leerlaufspannung und der zweiten Leerlaufspannung zu dem Wert der prädizierten Belastungsspannung addiert, wenn die zweite Leerlaufspannung größer als die erste Leerlaufspannung ist. Entsprechend wird insbesondere der Betrag der Differenz von dem Wert für die prädizierte Belastungsspannung abgezogen, wenn die zweite Leerlaufspannung kleiner als die erste Leerlaufspannung ist.
Der korrigierte Wert für die prädizierte Belastungsspannung bzw. für die Zellspannung U_c umfasst somit auch Effekte, welche nicht in dem Modell abgebildet sind, sodass vorteilhaft Effekte berücksichtigt werden können, für welche eine Beschreibung im Modell nur schwer oder auch gar nicht möglich ist. Dies ermöglicht es, insbesondere Effekte zu berücksichtigen, deren Ursache bzw. deren Entstehung in der Speicherzelle 3 ursächlich noch nicht vollständig verstanden und/oder noch nicht vollständig modellierbar sind. Auch nicht deterministische Effekte bzw. Effekte, deren Modellierung ein komplexes und somit nur mit hohem Aufwand zu berechnendes Modell erfordern, können somit vorteilhaft berücksichtigt werden. Der korrigierte Wert für die prädizierte Belastungsspannung kann insbesondere von dem Steuergerät 6 für eine Regelung des Antriebsstrangs verwendet werden oder an ein zur Regelung des Antriebsstrangs ausgebildetes, weiteres Steuergerät des Kraftfahrzeugs 1 übermittelt werden.
Durch das Steuergerät 6 wird weiterhin bei Abweichung des korrigierten Werts der prädizierten Belastungsspannung von einem Wert einer minimal zulässigen Betriebsspannung des Energiespeichers 2 und einem Wert einer maximal zulässigen Betriebsspannung des Energiespeichers 2 in Abhängigkeit der Abweichung eine Begrenzung eines maximal zulässigen Entladestroms und eines maximal zulässigen Ladestroms des Energiespeichers 2 vorgenommen. Wenn dabei aus einer für den maximal zulässigen Entladestrom prädizierten Belastungsspannung ersichtlich wird, dass der korrigierte Wert der prädizierten Belastungsspannung des Energiespeichers 2 den Wert der minimal zulässigen Betriebsspannung unterschreitet, wird eine Begrenzung des maximal zulässigen Entladestroms vorgenommen. Entsprechend wird bei einem Ladevorgang bei einem Überschreiten einer maximal zulässigen Betriebsspannung des Energiespeichers durch den korrigierten Wert der prädizierten Belastungsspannung eine Begrenzung des maximal zulässigen Ladestroms vorgenommen. Die korrigierten Werte für den maximal zulässigen Ladestrom und den maximal zulässigen Entladestrom können insbesondere von dem Steuergerät 6 für eine Regelung des Antriebsstrangs verwendet werden oder an ein zur Regelung des Antriebsstrangs ausgebildetes, weiteres Steuergerät des Kraftfahrzeugs 1 übermittelt werden.
Die dargestellten Schritte S1 bis S5 müssen nicht zwingend in der dargestellten Reihenfolge durchgeführt werden, insbesondere können die Ermittlung der ersten Leerlaufspannung und die Prädiktion der Belastungsspannung sowie das Erfassen des ersten Messwerts und des zweiten Messwerts bzw. die Ermittlung des weiteren Werts für den Innenwiderstand und die Ermittlung der zweiten Leerlaufspannung auch in anderer Reihenfolge ausgeführt werden.
Es ist insbesondere auch möglich, dass die Schritte zum Teil parallel ausgeführt werden, und beispielsweise insbesondere eine Ermittlung der ersten Leerlaufspannung mit höherer Frequenz erfolgt als die Ermittlung des weiteren Werts für den Innenwiderstand und der zweiten Leerlaufspannung. Eine Korrektur des Werts der prädizierten Belastungsspannung kann dabei insbesondere über den jeweils aktuellsten vorliegenden Wert für die zweite Leerlaufspannung vorgenommen werden. Weiterhin ist es möglich, dass fortlaufend eine Ermittlung der ersten Leerlaufspannung und/oder der zweiten Leerlaufspannung erfolgt und jeweils eine Differenz zwischen der ersten Leerlaufspannung und der zweiten Leerlaufspannung ermittelt wird, wobei zur Ermittlung des korrigierten Werts der prädizierten Belastungsspannung mehrere Differenzen verwendet werden. Die Differenzen können dabei beispielsweise tiefpassgefiltert und/oder zur Bildung eines insbesondere gewichteten Mittelwerts herangezogen werden, sodass der Einfluss einzelner Werte auf die Ermittlung des korrigierten Werts für die voraussichtliche Belastungsspannung gering bleibt und somit auch wenig Einflüsse auf beispielsweise ein Regelungsverfahren des Kraftfahrzeugs 1 genommen wird, welches die prädizierte Belastungsspannung verarbeitet.
In 4 ist ein Diagramm dargestellt, bei dem auf der Abszisse die Zeit t und auf der Ordinate die Spannung V aufgetragen ist. In der Kurve 13 ist fortlaufend über die Zeit jeweils die ermittelte erste Leerlaufspannung V₁ aufgetragen. Aus der ersten Leerlaufspannung V₁ wird ebenfalls fortlaufend ein Wert für die prädizierte Belastungsspannung bzw. die sich unter einer vorgegebenen Belastung einstellende Zellspannung U_c errechnet.
An den angegebenen Zeitpunkten t₁, t₂, t₃ liegt jeweils ein ermittelter Wert einer zweiten Leerlaufspannung V_2,t1, V_2,t2 und V_2,t3 vor. Diese wurden jeweils mit Hilfe des an einem ersten Zeitpunkt ermittelten wenigstens einen ersten Messwerts und des an einem zweiten Zeitpunkt ermittelten zweiten Messwerts bestimmt. Dabei können der erste Zeitpunkt und der zweite Zeitpunkt jeweils insbesondere kurz vor den dargestellten Zeitpunkten t₁, t₂, t₃ liegen, wobei der zweite Zeitpunkt zum Beispiel jeweils direkt nach dem ersten Zeitpunkt liegt.
Zwischen der ersten Leerlaufspannung, welche in der Kurve 13 aufgetragen ist, liegt zu der am Zeitpunkt t₁ ermittelten zweiten Leerlaufspannung V_2,t1 eine Differenz 14 vor, welche anschließend betragsmäßig von der aus der ersten Leerlaufspannung 13 ermittelten prädizierten Belastungsspannung abgezogen werden kann, da die zweite Leerlaufspannung geringer als die erste Leerlaufspannung ist. Wenn die zweite Leerlaufspannung größer als die erste Leerlaufspannung ist, kann die Differenz 15 zu dem Wert der prädizierten Belastungsspannung addiert werden.
Entsprechend zum Zeitpunkt t₁ liegt zum Zeitpunkt t₂ eine Differenz 15 zwischen der zweiten Leerlaufspannung V₂, t₂ und der ersten Leerlaufspannung V₁ vor und zum Zeitpunkt t₃ entsprechend eine Differenz 16 zwischen der am Zeitpunkt t₃ ermittelten zweiten Leerlaufspannung V₂, t₃ und der in Kurve 13 dargestellten ersten Leerlaufspannung V₁. Zwischen den Zeitpunkten t₁ und t₂ kann zur Korrektur des Werts der prädizierten Belastungsspannung jeweils eine Differenz aus der jeweiligen ersten Leerlaufspannung V₁ gemäß der Kurve 13 und der zum Zeitpunkt t₁ ermittelten zweiten Leerlaufspannung V₂,t₁ verwendet werden. Entsprechend kann dies auch für den Zeitraum zwischen den Zeitpunkten t₂ und t₃ mit der zum Zeitpunkt t₂ ermittelten zweiten Leerlaufspannung V₂,t₂ erfolgen. Für weitere Zeiträume kann eine zur Korrektur des Wert der prädizierten Belastungsspannung verwendete Differenz analog ermittelt werden.
Es ist möglich, dass der korrigierte Wert der prädizierten Belastungsspannung in Abhängigkeit eines aktuellen Laststroms des Energiespeichers 2 ermittelt wird, da insbesondere bei kleinen Lastströmen unterhalb eines vorgegebenen Grenzwerts oder bei nicht vorhandenen Lastströmen keine sinnvolle Ermittlung einer zweiten Leerlaufspannung möglich sein kann. In diesen Fällen kann beispielsweise als Differenz eine oder mehrere vorangehend ermittelte Differenzen verwendet werden. Es ist auch möglich, dass bei kleinen Lastströmen unterhalb des Grenzwerts oder bei ausbleibenden Lastströmen keine Korrektur des Werts der prädizierten Belastungsspannung vorgenommen wird, sodass der korrigierte Wert der prädizierten Belastungsspannung im Schritt S5 des Verfahrens dem in Schritt S1 ermittelten Wert für die prädizierte Belastungsspannung entspricht. Entsprechend kann bei einem Laststrom mit einer Stromstärke oberhalb eines weiteren vorgegebenen Grenzwerts die Korrektur der prädizierten Belastungsspannung wieder aufgenommen werden bzw. die Korrektur mit ab dem Überschreiten des weiteren Grenzwerts ermittelten zweiten Leerlaufspannungen fortgesetzt werden.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 60020821 T2 [0004]
DE 102010024241 A1 [0005]
JP 2007292648 A [0006]

Claims

Verfahren zum Betrieb eines wenigstens eine Speicherzelle (3) umfassenden elektrischen Energiespeichers (2), wobei - eine erste Leerlaufspannung des Energiespeichers (2) aus einer einen aktuellen Zustand des Energiespeichers (2) beschreibenden Zustandsinformation ermittelt wird, - wenigstens ein Wert einer sich zukünftig unter einer vorgegebenen Belastung bei einem Laden und/oder bei einem Entladen des Energiespeichers (2) einstellenden Belastungsspannung des Energiespeichers (2) aus der ersten Leerlaufspannung und einem den Energiespeicher (2) beschreibenden und einen vorgegebenen Wert eines Innenwiderstands des Energiespeichers (2) umfassenden Modell prädiziert wird, - aus wenigstens einem zu einem ersten Zeitpunkt ermittelten ersten Messwert ein weiterer Wert für den Innenwiderstand des Energiespeichers (2) ermittelt wird, - aus wenigstens einem zu einem zweiten Zeitpunkt ermittelten zweiten Messwert und dem Modell unter Verwendung des weiteren Werts für den Innenwiderstand eine zweite Leerlaufspannung des Energiespeichers (2) ermittelt wird, und - aus dem Wert der prädizierten Belastungsspannung des Energiespeichers (2) und wenigstens einer Differenz aus der ersten Leerlaufspannung und der zweiten Leerlaufspannung ein korrigierter Wert der prädizierten Belastungsspannung ermittelt wird.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass als vorgegebene Belastung ein maximal zulässiger Entladestrom und/oder ein maximaler zulässiger Ladestrom des Energiespeichers (2) verwendet wird.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass bei Abweichung des korrigierten Werts der prädizierten Belastungsspannung von einem Wert einer minimal zulässigen Betriebsspannung des Energiespeichers (2) und/oder einem Wert einer maximal zulässigen Betriebsspannung des Energiespeichers in Abhängigkeit der Abweichung eine Begrenzung eines maximal zulässigen Entladestroms und/oder eines maximal zulässigen Ladestroms des Energiespeichers (2) erfolgt.
Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere erste Messwerte verwendet werden, wobei eine Spannung des Energiespeichers (2) und/oder eine Stromstärke eines Laststroms des Energiespeichers (2) beschreibende Messwerte, welche insbesondere um einen Nulldurchgang des Laststroms des Energiespeichers (2) liegen, als erste Messwerte verwendet werden.
Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass als zweiter Messwert ein eine Spannung des Energiespeichers (2) und/oder eine Stromstärke eines Laststroms des Energiespeichers (2) beschreibender Messwert verwendet wird.
Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Leerlaufspannung aus der Zustandsinformation mithilfe einer Zuordnungsvorschrift ermittelt wird.
Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Zustandsinformation eine Temperatur des Energiespeichers (2) und/oder einen Ladezustand des Energiespeichers (2) beschreibt.
Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Modell ein Ersatzschaltbild des Energiespeichers (2) ist, welches wenigstens eine Parallelschaltung (8) aus einem Widerstand (9, 10) und einem Kondensator (11, 12) umfasst, wobei die Parallelschaltung in Reihe zu dem Innenwiderstand (7) des Energiespeichers (2) geschaltet ist.
Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass fortlaufend eine Ermittlung der ersten Leerlaufspannung und/oder zweiten Leerlaufspannung erfolgt und jeweils eine Differenz zwischen einer ersten Leerlaufspannung und einer zweiten Leerlaufspannung ermittelt wird, wobei zur Ermittlung des korrigierten Werts der prädizierten Belastungsspannung mehrere Differenzen, insbesondere durch eine Filterung und/oder eine Mittelwertbildung, verwendet werden.
Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der korrigierte Wert der prädizierten Belastungsspannung in Abhängigkeit eines aktuellen Laststroms des Energiespeichers (2) ermittelt wird.
Kraftfahrzeug umfassend einen wenigstens eine Speicherzelle (3) umfassenden elektrischen Energiespeicher (2) und ein Steuergerät (6), wobei das Steuergerät (6) zur Durchführung eines Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche ausgebildet ist.