DE102022200007A1

DE102022200007A1 - Verfahren und Vorrichtung zum Erlernen einer Parametrisierung eines Alterungsmodells und Bereitstellen eines Alterungszustands für eine Gerätebatterie anhand einer parametrierten Leerlaufspannungs-Kennlinie

Info

Publication number: DE102022200007A1
Application number: DE102022200007.2A
Authority: DE
Inventors: Christian Simonis; Stefan Schindler
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2022-01-03
Filing date: 2022-01-03
Publication date: 2023-07-06
Also published as: CN116381498A

Abstract

Die Erfindung betrifft ein computerimplementiertes Verfahren zum Bestimmen eines kapazitätsbezogenen Alterungszustands (SOH-C) einer Gerätebatterie (41) in einem technischen Gerät (4), mit folgenden Schritten:- Durchführen (S3) eines Ladevorgangs oder Entladevorgangs der Gerätebatterie (41) von einem ersten Ladezustand (SOCrelax,1) einer ersten Ladezustandsschwelle zu einem zweiten Ladezustand (SOCrelax,2) einer zweiten Ladezustandsschwelle;- jeweiliges Messen (S2) einer Leerlauf-Klemmenspannung, insbesondere im relaxierten Zustand der Gerätbatterie (41), bei dem ersten (SOCrelax,1) und dem zweiten Ladezustand (SOCrelax,2);- Ermitteln (S4) einer zugeführten elektrischen Ladung während des Ladevorgangs oder Entladevorgangs;- Durchführen eines iterativen Verfahrens zur Ermittlung des kapazitätsbezogenen Alterungszustands (SOH-C), mit den Schritten:◯ Bestimmen (S6) eines vorläufigen kapazitätsbezogenen Alterungszustands (SOH-C) abhängig von einem Ladezustandshub zwischen dem ersten Ladezustand (SOCrelax,1) und dem zweiten Ladezustand (SOCrelax,2) der zugeführten elektrischen Ladung und einer Gesamtkapazität der Gerätebatterie (41) bei Inbetriebnahme;◯ Bestimmen (S5) des ersten (SOCrelax,1) und/oder des zweiten Ladezustands (SOCrelax,2) abhängig von der entsprechenden Leerlauf-Klemmenspannung und dem vorläufigen Alterungszustand mithilfe eines vorgegebenen alterungsabhängigen OCV-Modells, das eine Abhängigkeit eines Ladezustands von einem Alterungszustand (SOH-C) und einer Leerlauf-Klemmenspannung (U) beschreibt, wobei nach dem Erfüllen eines vorgegebenen Konvergenzkriteriums der kapazitätsbezogene Alterungszustand (SOH-C) dem vorläufigen kapazitätsbezogenen Alterungszustands entspricht (S8).

Description

Technisches Gebiet
Die Erfindung betrifft netzunabhängig betriebene elektrische Geräte mit Gerätebatterien, insbesondere elektrisch antreibbare Kraftfahrzeuge, insbesondere Elektrofahrzeuge oder Hybridfahrzeuge, und weiterhin Maßnahmen zur Bestimmung eines aktuellen Alterungszustands (SOH: State of Health) der Gerätebatterie.
Technischer Hintergrund
Die Energieversorgung von netzunabhängig betriebenen elektrischen Geräten und Maschinen, wie z. B. elektrisch antreibbaren Kraftfahrzeugen, erfolgt mithilfe von Gerätebatterien bzw. Fahrzeugbatterien. Diese liefern elektrische Energie zum Betrieb der Geräte bzw. Fahrzeuge.
Gerätebatterien degradieren über ihre Lebensdauer und abhängig von deren Belastung bzw. Nutzung. Diese sogenannte Alterung führt zu einer kontinuierlich abnehmenden maximalen Leistungs- bzw. Speicherkapazität. Der Alterungszustand entspricht einem Maß zur Angabe der Alterung von Gerätebatterien. Gemäß der Konvention weist eine neue Gerätebatterie einen Alterungszustand in Bezug auf seine verfügbare Gesamtkapazität von 100 % auf, der im Laufe seiner Lebensdauer zusehends abnimmt. Ein Maß der Alterung der Gerätebatterie (zeitliche Änderung des Alterungszustands) hängt von einer individuellen Belastung der Gerätebatterie, d. h. bei Fahrzeugbatterien von Kraftfahrzeugen vom Nutzungsverhalten eines Fahrers, externen Umgebungsbedingungen und vom Fahrzeugbatterietyp ab.
Der Alterungszustand (State of Health, SOH) einer Gerätebatterie, dessen Wert in einem Batteriesteuergerät (Battery Control Unit, BCU) berechnet und gespeichert ist, wird im Falle einer Fahrzeugbatterie in einer Autowerkstatt im Zuge der Inspektion über die OBD-Schnittstelle mit dem Diagnosegerät ausgelesen. Diese Alterungszustandswerte wurden zuvor vom Batteriesteuergerät während oder nach der Fahrt, während oder nach dem Ladevorgang, im dynamischen oder stationären Zustand, zu unterschiedlichen Bedingungen und abhängig vom verwendeten Algorithmus zur Bestimmung des Alterungszustands bestimmt.
Ein standardisiertes Verfahren zur Bestimmung des Alterungszustands ist derzeit nicht bekannt. Allgemein wird dem aus dem Batteriesteuergerät ausgelesenen Alterungszustand vertraut, der jedoch eine hohe Un-/Genauigkeit (~ 5 %) aufweist. Ein genauerer Wert des Alterungszustands bietet für die Abschätzung des Restwertes der Gerätebatterie große Vorteile und Planungssicherheit.
Offenbarung der Erfindung
Erfindungsgemäß sind ein Verfahren zum Ermitteln eines Alterungszustands einer Gerätebatterie eines technischen Geräts gemäß Anspruch 1 sowie eine entsprechende Vorrichtung gemäß dem nebengeordneten Anspruch vorgesehen.
Weitere Ausgestaltungen sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.
Gemäß einem ersten Aspekt ist ein computerimplementiertes Verfahren zum Bestimmen eines kapazitätsbezogenen Alterungszustands einer Gerätebatterie in einem technischen Gerät vorgesehen, mit folgenden Schritten:

- Durchführen eines Ladevorgangs oder Entladevorgangs der Gerätebatterie von einem ersten Ladezustand einer ersten Ladezustandsschwelle zu einem zweiten Ladezustand einer zweiten Ladezustandsschwelle;
- Jeweiliges Messen einer Leerlauf-Klemmenspannung, insbesondere im relaxierten Zustand der Gerätbatterie, bei dem ersten und dem zweiten Ladezustand;
- Ermitteln einer zugeführten elektrischen Ladung während des Ladevorgangs oder Entladevorgangs;
- Durchführen eines iterativen Verfahrens zur Ermittlung des kapazitätsbezogenen Alterungszustands, mit den Schritten:
- o Bestimmen eines vorläufigen kapazitätsbezogenen Alterungszustands abhängig von einem Ladezustandshub zwischen dem ersten Ladezustand und dem zweiten Ladezustand, der zugeführten elektrischen Ladung und einer Gesamtkapazität der Gerätebatterie bei Inbetriebnahme;
- o Bestimmen des ersten und/oder des zweiten Ladezustands abhängig von der entsprechenden Leerlauf-Klemmenspannung und dem vorläufigen Alterungszustand mithilfe eines vorgegebenen alterungsabhängigen OCV-Modells, das eine Abhängigkeit eines Ladezustands von einem Alterungszustand und einer Leerlauf-Klemmenspannung beschreibt,

Der Alterungszustand einer Gerätebatterie wird üblicherweise nicht direkt gemessen. Dies würde ein Öffnen der Batterie-Zellen und deren Vermessung in einer Prüfstandsmessung oder alternativ eine Reihe von Sensoren im Inneren der Gerätebatterie erfordern, was die Herstellung einer solchen Gerätebatterie kostenintensiv sowie aufwändig machen und den Raumbedarf vergrößern würde. Zudem sind alltagstaugliche Messverfahren zur direkten Alterungszustandsbestimmung in den Gerätebatterien noch nicht auf dem Markt verfügbar.
Der Alterungszustand wird derzeit in einem Batteriesteuergerät, das batterienah vorgesehen ist, ermittelt und im Zuge einer Inspektion oder Wartung des Geräts ausgelesen. Die bereitgestellten Alterungszustände werden dabei während der Fahrt oder nach einem Ladevorgang zu unterschiedlichen Bedingungen und abhängig vom verwendeten Algorithmus zur Alterungszustandsbestimmung ermittelt. Die verwendeten Verfahren können teilweise erheblich variieren, so dass eine Vergleichbarkeit von aus den Batteriesteuergeräten ausgelesenen Alterungszuständen über Fahrzeuge hinweg in der Regel nicht möglich ist. Die Ungenauigkeiten können bis zu 5 % betragen. Dabei ist die genaue Bestimmung des Alterungszustands für den Gerätenutzer wichtig, da sich daraus eine verbleibende Restlebensdauer der Gerätebatterie und entsprechend die künftige Nutzungsmöglichkeit des Geräts ergeben kann.
Der Alterungszustand (SOH: State of Health) ist bei Gerätebatterien die Schlüsselgröße zur Angabe einer verbleibenden Batteriekapazität oder verbleibenden proportionalen Reichweite bei voller Batterieladung. Der Alterungszustand stellt ein Maß für die Alterung der Gerätebatterie dar. Im Falle einer Gerätebatterie oder eines Batterie-Moduls oder einer Batterie-Zelle kann der Alterungszustand als Kapazitätserhaltungsrate (Capacity Retention Rate, SOH-C) angegeben werden. Die Kapazitätserhaltungsrate SOH-C ist als Verhältnis der gemessenen momentanen Kapazität zu einer Anfangskapazität der vollständig aufgeladenen Batterie angegeben. Diese nimmt mit zunehmender Alterung ab. Alternativ kann der Alterungszustand als Anstieg des Innenwiderstands (SOH-R) bezüglich eines Innenwiderstands zu einem Lebensdauerbeginn der Gerätebatterie angegeben werden. Die relative Änderung des Innenwiderstands SOH-R steigt mit zunehmender Alterung der Batterie an.
Eine Möglichkeit, den Alterungszustand einer Gerätebatterie zu bestimmen, besteht darin, die Beziehung zwischen einer Ruhespannung, d. h. einer Leerlauf-Klemmenspannung, nach einer ausreichend langen Relaxationsphase (Zeitdauer nach einem letzten Stromfluss in oder aus der Gerätebatterie) und einem Ladezustand der Gerätebatterie zu nutzen. Der Ladezustand gibt eine in der Gerätebatterie gespeicherte und abrufbare elektrische Ladung bezogen auf die speicherbare Gesamtladung an. Die Beziehung zwischen der Leerlauf-Klemmenspannung nach einer ausreichend langen Relaxationsphase und dem Ladezustand entspricht einer Leerlaufspannungskennlinie oder OCV-Kennlinie (OCV: Open Circuit Voltage), die als OCV-Modell bereitgestellt wird. Die bisher bekannten OCV-Modelle beschreiben zwar die Abhängigkeit der Leerlaufspannung vom Ladezustand und ggf. der Temperatur der Batterie, die Abhängigkeit vom Alterungszustand sowie die Pfadabhängigkeit der Alterungseffekte wird hingegen nicht berücksichtigt. Die Veränderung der OCV-Charakteristik mit fortschreitender Alterung und die Pfadabhängigkeit der Alterungseffekte sind dadurch begründet, dass die Veränderung des Zellverhaltens über die Lebenszeit einzigartig in Bezug auf die Betriebsbedingungen ist, die die Zelle bis zum jeweiligen Zeitpunkt erfahren hat, und es maßgeblich ist, in welcher Abfolge die Betriebsbedingungen auf die Zelle eingewirkt haben.
Das obige Verfahren stellt ein Verfahren zur Verfügung, mit dem zuverlässig ein Alterungszustand in einer Messung unter kontrollierten Bedingungen bereitgestellt werden kann. Das Verfahren nutzt die Messung von Leerlauf-Klemmenspannungen und Ladungszählung („Coulomb-Counting“), um den Alterungszustand der Gerätebatterie zu bestimmen. Das obige Verfahren erlaubt es, einen Alterungszustand der Gerätebatterie ohne das Erfassen einer Historie von Betriebsgrößen zu ermitteln.
Der Kern des Verfahrens besteht darin, ein Verfahren zur Bestimmung eines Alterungszustands bereitzustellen, das ein alterungsabhängiges OCV-Modell nutzt. Hierzu werden abhängig von Messungen der Leerlauf-Klemmenspannung entsprechende Ladezustände zugeordnet und zu der zum Erreichen eines Ladezustandshubs benötigten zugeführten elektrischen Ladung ins Verhältnis gesetzt, um den Ladezustand zu bestimmen.
Das OCV-Modell kann datenbasiert zum Beispiel in Form eines probabilistischen Regressionsmodells, wie z. B. einem Gauß-pPprozess-Modell, oder mit Hilfe eines parametrischen Modells, wie beispielsweise mit einem Polynominalmodell, abschnittsweise mit Splines oder dergleichen ausgebildet sein.
Es kann vorgesehen sein, dass die erste Ladezustandsschwelle einem vollständig entladenen Zustand der Gerätebatterie entspricht, wobei das Erreichen des ersten Ladezustands bei Erreichen einer entsprechenden vorgegebenen Spannungsgrenze festgestellt wird. Weiterhin kann vorgesehen sein, dass die zweite Ladezustandsschwelle einem vollständig geladenen Zustand der Gerätebatterie entspricht, wobei das Erreichen des zweiten Ladezustands bei Erreichen einer Ladeschlussspannung festgestellt wird.
Das Verfahren wird unter kontrollierten Bedingungen, wie zum Beispiel auf einem Prüfstand oder in einer Werkstatt, ausgeführt. Die Messungen werden beispielsweise unter definierten Umgebungsbedingungen durchgeführt. Das Verfahren sieht vor, die Gerätebatterie auf eine untere, erste Ladezustandsschwelle zu entladen, wie beispielsweise unter 5 % bezogen auf die nutzbare Kapazität der Gerätebatterie. Die Bestimmung des Ladezustands erfolgt hier vorläufig auf Basis des durch das Batteriesteuergerät angegebenen Ladezustands. Das Entladen kann durch regulären Betrieb des Fahrzeugs bzw. durch Zuschalten eines Verbrauchers in dem Gerät erreicht werden.
In Folge wird nach Erreichen der ersten Ladezustandsschwelle durch den Ladezustand nach einer Relaxationszeitdauer, während der kein weiterer Stromfluss in und aus der Batterie zugelassen ist, eine Klemmenspannung im unbelasteten Fall (Leerlauf-Klemmenspannung) gemessen und diese als Messdatensatz bereitgestellt. Der Messdatensatz entspricht also einer Zuordnung einer Leerlauf-Klemmenspannung zu einem vorläufig angenommenen Ladezustand, beginnend mit einem Ladezustand einer (auf die untere, zweite Ladezustandsschwelle bezogenenen) vollständig entladenen Gerätebatterie.
Anschließend wird die Gerätebatterie unter reproduzierbaren Bedingungen, vorzugsweise mit einer vorgegebenen Leistung, einem vorgegebenen Ladeprofil oder einer vorgegebenen C-Rate, insbesondere mit einem Ladestrom unter 20 % des maximalen zulässigen Ladestroms (Nominalladestroms), und bei einer vorgegebenen Batterietemperatur bis zum Erreichen einer vollständigen Aufladung, d. h. des zweiten Ladezustands bei der zweiten Ladezustandsschwelle, z. B. festgestellt durch das Erreichen einer Ladeschlussspannung, aufgeladen und jeweils nach der Relaxationszeitdauer die Leerlauf-Klemmenspannung im unbelasteten Fall gemessen. Der erhobene Messdatensatz dieser zweiten Messung entspricht den jeweiligen Zuordnungen der Ladezustandsschwelle im entladenen Fall und im vollständig aufgeladenen Fall zu den entsprechenden Leerlauf-Klemmenspannungen.
Ein Alterungszustand, insbesondere ein auf die Batteriekapazität angegebener Alterungszustand, den SOH-C, wird nun abhängig von den zuvor ermittelten Ladezuständen vor und nach einer Aufladephase bestimmt. Alternativ oder ergänzend kann das Verfahren auch in Entladerichtung durchgeführt werden.
Die Bestimmung des Alterungszustands erfolgt abhängig von der elektrischen Ladung, die zwischen den zwei Relaxationsphasen, d. h. zwischen dem Endzeitpunkt der Relaxationsphase im entladenen Zustand (z. B. SOH=5%) und dem Endzeitpunkt der Relaxationsphase im vollständig geladenen Zustand (SOH=100%) der Gerätebatterie zugeführt wird. Die Ladung ergibt sich durch zeitliche Integration des gesamten der Batterie zugeführten Ladestroms über der Zeit.
Die ermittelte Ladung wird anschließend durch die Differenz der den Relaxationsphasen zugeordneten Ladezustandsschwellen (hier 100%-5%) geteilt und auf eine Referenzgesamtkapazität zum Lebensdauerbeginn der Gerätebatterie bezogen, um einen vorläufigen kapazitätsbezogenen Alterungszustand SOH-C zu erhalten.
Die Berechnung des vorläufigen kapazitätsbezogenen Alterungszustands SOH-C basiert auf dem vorgegebenen alterungszustandsabhängigen OCV-Modell. Die obige Bestimmung des Ladezustands im vollständig entladenen Fall basiert auf einem OCV-Modell, das lediglich entsprechend eines angenommenen Alterungszustands gewählt ist. Basierend auf dem zuletzt bestimmten vorläufigen kapazitätsbezogenen Alterungszustand SOH-C kann nun ein angepasstes OCV-Modell gewählt werden und die im vollständig entladenen Zustand ermittelte Leerlauf-Klemmenspannung einem entsprechenden Ladezustandswert zugeordnet werden.
Das obige Verfahren zur Berechnung eines vorläufigen kapazitätsbezogenen Alterungszustands kann nun erneut ausgeführt werden. Durch iterative Ausführung der obigen Schritte konvergiert der vorläufige kapazitätsbezogene Alterungszustand, der dann als der tatsächliche Alterungszustand angenommen wird. Das iterative Verfahren endet, beispielsweise wenn sich bei aufeinanderfolgenden Iterationen der vorläufige kapazitätsbezogene Alterungszustand um weniger als einen vorgegebenen Schwellenwert beispielsweise um weniger als 0, 5 % SOH ändert.
Zur Durchführung des iterativen Verfahrens ist es notwendig, dass das OCV-Modell mit besonderer Genauigkeit bereitsteht.
Dazu können die Messdaten für eine Vielzahl von Gerätebatterien gleichen Typs, die im Laufe von Vermessungen der oben beschriebenen Vorgehensweise ermittelt worden sind, in einer Zentraleinheit gesammelt werden. Die Messdaten umfassen den Ladezustand im vollständig entladenen Fall für den im iterativen Verfahren zuletzt ermittelten Alterungszustand und die Leerlauf-Klemmenspannungen nach den entsprechenden Relaxationsphasen nach Erreichen des vollständig entladenen und des vollständig geladenen Zustands.
Weiterhin können Messdaten nach geräteextern an eine Zentraleinheit zur Bestimmung oder zum Nachtrainieren des vorgegebenen OCV-Modells übermittelt werden, wobei die Messdaten nach jeder Messung bereitgestellt werden und den ersten und zweiten Ladezustand, die jeweilige Leerlauf-Klemmenspannung und den tatsächlichen Alterungszustand umfassen, wobei das OCV-Modell mit den Messdaten nachtrainiert wird.
Somit kann in einem datenbasierten OCV-Modell eine Abhängigkeit des Ladezustands von der Leerlauf-Klemmenspannung und dem ermittelten Alterungszustand modelliert werden. Die Trainingsdaten ergeben sich hierbei aus den Leerlauf-Klemmenspannungen nach den entsprechenden Relaxationsphasen, den zugehörigen Ladezuständen und dem durch das iterative Verfahren ermittelten Alterungszustand. Ein solches OCV-Modell wird in dem obigen Verfahren zum Ermitteln des für einen bestimmten vorläufigen Alterungszustand angenommenen Ladezustands verwendet. Das trainierte datenbasierte OCV-Modell kann auch in einem Batteriesteuergerät implementiert werden und so zur Ermittlung eines genauen Werts des Alterungszustands nach Bestimmen einer Leerlauf-Klemmenspannung nach einer Relaxationsphase verwendet werden.
Während des Vermessens unter reproduzierbaren Bedingungen, z. B. auf einem Prüfstand oder einer klimatisierten Ladestation, kann der Ladevorgang bei bestimmten Ladezustandsniveaus unterbrochen werden und entsprechend eine Messung der Leerlauf-Klemmenspannung nach Ablauf einer entsprechenden Relaxationsphase vorgenommen werden. Diese Ladezustandsniveaus können durch Addition eines Quotienten der akkumulierten zugeführten elektrischen Ladung und der maximalen alterungsabhängigen Kapazität (Alterungszustand * Nominalkapazität (bei 100 % SOH)) ausgehend von dem Ladezustand, der für den vollständig entladenen Fall nach Beenden des zuletzt durchgeführten iterativen Messverfahrens festgestellt worden ist, zuverlässig angefahren werden. Beispielsweise kann eine Messung bei für den Alterungszustand sensitiven Bereichen der OCV-Kennlinie, wie beispielsweise bei einem Ladezustandsniveau von SOC = 50 %, durchgeführt werden. Weitere entsprechende Messungen können bei verschiedenen Ladezustandsniveaus vorgenommen werden. Es ergeben sich weitere Messpunkte, um das datenbasierte alterungszustandsabhängige OCV-Modell weiter zu trainieren. Diese Messpunkte (Leerlauf-Klemmenspannungen) werden nach dem Beenden des iterativen Verfahrens abhängig von dem ermittelten Alterungszustand mit korrekten Ladezuständen versehen und zum Training des OCV-Modells verwendet.
Grundlage des obigen Verfahrens ist, die Beziehung zwischen Leerlauf-Klemmenspannung im relaxierten Zustand und Ladezustand der Gerätebatterie zu nutzen und Alterungszustände mithilfe eines bereitgestellten alterungsabhängigen OCV-Modells zu bestimmen. Das datenbasierte OCV-Modell kann dabei durch Messdaten einer Vielzahl von Gerätebatterien erstellt werden. Die Vermessung der Vielzahl von Gerätebatterien mithilfe eines identischen Messverfahrens ermöglicht eine hohe Genauigkeit und Reproduzierbarkeit bei der Bestimmung des OCV-Modells, insbesondere dessen Alterungsabhängigkeit.
Gemäß einer Ausführungsform können eine oder mehrere weitere Ladezustandsschwellen vorgesehen sein, wobei bei Erreichen der weiteren Ladezustände der jeweiligen weiteren Ladezustandsschwellen der Ladevorgang bzw. der Entladevorgang unterbrochen wird und eine Leerlauf-Klemmenspannung, insbesondere im relaxierten Zustand der Gerätebatterie, gemessen wird, wobei als Messdaten die weiteren Ladezustände mit den zugehörigen Leerlauf-Klemmenspannungen nach geräteextern an die Zentraleinheit übermittelt werden, wobei das OCV-Modell mit den Messdaten nachtrainiert wird.
Insbesondere können die Messdaten einer Vielzahl von insbesondere gleichartigen Gerätebatterien an die Zentraleinheit übermittelt werden, so dass das OCV-Modell mit den Messdaten der Vielzahl von Gerätebatterien nachtrainiert wird.
Es kann vorgesehen sein, dass die zu vermessende Gerätebatterie aus der Vielzahl von Gerätebatterien zur Vermessung insbesondere entsprechend einem Bayes'schen Optimierungsverfahren ausgewählt wird.
Der Ladevorgang bzw. der Entladevorgang kann bei einer definierten Umgebungstemperatur und/oder Batterietemperatur und einem definierten Lade- bzw. Entladeprofil mit einem Verlauf einer vorgegebenen Lade- bzw. Entladeleistung gemäß einem vorgegebenen Lade- bzw. Entladeprofil durchgeführt werden. Die reproduzierbaren Bedingungen können durch eine Vermessung z. B. unter Labor-Bedingungen oder in einer klimatisierten Ladestation erreicht werden. Die definierten Lade- bzw. Entladeprofile können die entsprechenden Relaxationsphasen zu den vorgegebenen Ladezustandsschwellen vorsehen.
Gemäß einem weiteren Aspekt ist eine Vorrichtung zur Durchführung eines der oben beschriebenen Verfahren vorgesehen.
Figurenliste
Ausführungsformen werden nachfolgend anhand der beigefügten Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:

1 eine schematische Darstellung eines Systems zur Bereitstellung von fahrer- und fahrzeugindividuellen Betriebsgrößen zur Bestimmung eines Alterungszustands einer Fahrzeugbatterie in einer Zentraleinheit;
2 ein Flussdiagramm zur Veranschaulichung eines Verfahrens zum Erstellen eines Alterungszustandsmodells für eine Vielzahl von Gerätebatterien gleichen Typs;
3 einen beispielhaften Verlauf der OCV-Kennlinie einer Batterie für zwei verschiedene Alterungszustände;
4 eine Veranschaulichung einer Abhängigkeit zwischen dem Ladezustand und der Leerlauf-Klemmenspannung für einen bestimmten Bereich des Alterungszustands; und
5 eine Veranschaulichung der Häufigkeitsverteilung von Leerlauf-Klemmenspannungen über verschiedene Alterungszustände für bestimmte während des Messverfahrens vermessene Ladezustände.

Beschreibung von Ausführungsformen
Im Folgenden wird das erfindungsgemäße Verfahren anhand einer Fahrzeugbatterie als Gerätebatterie in einem Kraftfahrzeug als technisches Gerät beschrieben. Das Kraftfahrzeug kann zur Ermittlung eines Alterungszustands in einer Werkstatt oder einem Prüfstand vermessen werden. Das Vermessen erlaubt rekonstruierbare Bedingungen, wie beispielsweise eine konstante Batterietemperatur, vorzusehen, sodass der Alterungszustand mit besonderer Genauigkeit bestimmt werden kann.
Das obige Beispiel steht stellvertretend für eine Vielzahl von stationären oder mobilen Geräten mit netzunabhängiger Energieversorgung, wie beispielsweise Fahrzeuge (Elektrofahrzeuge, Pedelecs usw.), Anlagen, Werkzeugmaschinen, Haushaltsgeräte, IOT-Geräte und dergleichen, die über eine entsprechende Kommunikationsverbindung (z. B. LAN, Internet) mit einer geräteexternen Zentraleinheit (Cloud) in Verbindung stehen können.
1 zeigt ein System 1 zum Sammeln von Flottendaten in einer Zentraleinheit 2 zur Erstellung eines datenbasierten alterungsabhängigen OCV-Modells. Das OCV-Modell dient zur Bestimmung eines Alterungszustands einer Fahrzeugbatterie in einem Kraftfahrzeug. 1 zeigt eine Fahrzeugflotte 3 mit mehreren Kraftfahrzeugen 4.
Eines der Kraftfahrzeuge 4 ist in 1 detaillierter dargestellt. Die Kraftfahrzeuge 4 weisen jeweils eine Fahrzeugbatterie 41, einen elektrischen Antriebsmotor 42 und eine Steuereinheit 43 auf. Die Steuereinheit 43 ist mit einem Kommunikationsmodul 44 verbunden, das geeignet ist, Daten zwischen dem jeweiligen Kraftfahrzeug 4 und einer Zentraleinheit 2 (einer sogenannten Cloud) zu übertragen. Die Fahrzeugbatterie 41 ist mit einem eigenen Batteriesteuergerät 45 versehen, das Spannungs-, Strom- und Temperaturmessungen in der Fahrzeugbatterie 41 vornehmen und kommunizieren kann.
Die Fahrzeuge 4 können zu vorbestimmten Zeitpunkten oder auf Anforderung in einer Werkstatt vermessen werden, um einen Alterungszustand SOH-C unter vorbestimmten Bedingungen zu ermitteln. Das Verfahren zum Bestimmen des Alterungszustands SOH-C wird in der Steuereinheit 43 oder auf einem damit verbundenen Prüfstand ausgeführt und nachfolgend ausführlicher beschrieben.
Das Verfahren zum Ermitteln des Alterungszustands wertet in dem Fahrzeug 4, in dem Prüfstand oder in der Zentraleinheit 2 Messdaten mithilfe eines bereitgestellten datenbasierten OCV-Modells aus, das insbesondere mit Messdaten der Vielzahl von Fahrzeugen 4 mit gleichartigen Gerätebatterien 41 trainiert sein kann.
In der Zentraleinheit 2 wird basierend auf den Messdaten F einer Vielzahl von Fahrzeugen 4 der Fahrzeugflotte 3 das OCV-Modell trainiert bzw. aktualisiert. Das OCV-Modell bildet eine Leerlauf-Klemmenspannung und einen angenommenen Alterungszustand auf einen Ladezustand ab und kann entsprechend dazu genutzt werden, abhängig von einer gemessenen relaxierten Leerlauf-Klemmenspannung einen Ladezustand zu bestimmen. Das OCV-Modell ist vorzugsweise als ein probabilistisches Regressionsmodell, wie z. B. als Gauß-Prozess-Modell oder als Bayes'sches neuronales Netzwerk, ausgebildet.
Die Kraftfahrzeuge 4 senden an die Zentraleinheit 2 die Messdaten F. Die Messdaten umfassen für ein Kraftfahrzeug 4 den durch das nachfolgend beschriebene Verfahren ermittelten Alterungszustand, die Leerlauf-Klemmenspannungen, die nach einer vorgegebenen Relaxationszeitdauer nach dem Erreichen einer jeweiligen Ladezustandsschwelle gemessen werden, und die entsprechenden Ladezuständen. Der ermittelte Alterungszustand ergibt sich aus dem Verhältnis der der Fahrzeugbatterie während des Ladevorgangs zugeführten elektrischen Ladung und der gesamten zu einem Inbetriebnahmezeitpunkt speicherbaren Batteriekapazität (Gesamtkapazität bzw. Nominalkapazität). Die Messdaten werden bei einem werkstattseitigen Vermessen der Fahrzeugbatterie 41 oder bei einem Vermessen unter kontrollierten Bedingungen ermittelt und an die Zentraleinheit 2 übertragen.
Die Zentraleinheit 2 weist eine Datenverarbeitungseinheit 21, in der das nachfolgend beschriebene Verfahren zum Sammeln von Messdaten und zum Weiterbilden des OCV-Modells ausgeführt werden kann, und eine Datenbank 22 zum Speichern der Messdaten, Modellparametern des OCV-Modells und dergleichen auf.
In 2 ist ein Flussdiagramm zur Veranschaulichung eines Verfahrens zum Bereitstellen eines Alterungszustands zur Anwendung in den Fahrzeugen 4 bzw. auf einem Prüfstand oder unter sonstigen kontrollierten Bedingungen der Fahrzeugbatterie 41 dargestellt. Das Verfahren sieht vor, Fahrzeugbatterien 41 eines zu vermessenden Fahrzeugs 4 gemäß einem standardisierten Messablauf zu vermessen und einen Alterungszustand entsprechen dem nachfolgend beschriebenen Verfahren zu bestimmen. Die so erhaltenen Messdaten können in einer Zentraleinheit 2 ausgewertet werden, das datenbasierte OCV-Modell weiter zu trainieren.
Allgemein bildet das OCV-Modell ein Kennfeld aus Leerlauf-Klemmenspannung, Alterungszustand und Ladezustand bzw. der verfügbaren Batteriekapazität ab. Die verfügbare Batteriekapazität entspricht einem Absolutwert der zu einem bestimmten Ladezustand abrufbaren elektrischen Energie. Alternativ kann das OCV-Modell die Leerlauf-Klemmenspannung auch auf einen Ladezustand abbilden, der relativ die abrufbare elektrische Energie zu einer gesamten maximal speicherbaren elektrischen Energie angibt. Ein Beispiel für das Kennfeld ist in 3 dargestellt, das die Verläufe der Leerlauf-Klemmenspannung U für zwei beispielhafte Alterungszustände, SOH=100% und SOH=90%, über der abrufbaren elektrischen Energie bzw. der Batteriekapazität C angibt.
Dazu wird in Schritt S1 zunächst eine zur Vermessung ausgewählte Fahrzeugbatterie 41 vollständig entladen. Die Auswahl der betreffenden Fahrzeugbatterie 41 kann mithilfe eines an sich bekannten Bayes'schen Optimierungsverfahrens basierend auf dem datenbasierten OCV-Modell erfolgen.
Das Entladen kann durch Einschalten eines elektrischen Verbrauchers in dem Fahrzeug 4 erfolgen. Wenn z. B. die Klemmenspannung der Fahrzeugbatterie 41 eine vorbestimmte Spannungsgrenze unterschreitet, wird festgestellt, dass der Ladezustand einer unteren Ladezustandsschwelle entspricht, d. h. beispielsweise einem Ladezustand von weniger als 5 %. Damit gilt die Fahrzeugbatterie 41 als vollständig entladen. Im Detail kann das Anfahren und Erreichen der unteren Ladezustandsschwelle entweder durch eine iterative Konstantstrom-basierte Stufenentladung (mehrere aufeinanderfolgende Konstantstrom-Entladeschritte mit Spannungsabbruchbedingung entsprechend der unteren Spannungsgrenze und iterativ abnehmender Stromamplituden) oder durch eine Konstantstrom-Konstantspannungsentladung mit Stromabbruchbedingung kleiner C/20 (wobei C der Stromrate entsprechend der nominellen Kapazität, d. h. der Referenzgesamtkapazität der Batterie entspricht) erfolgen.
Nach Erreichen der unteren Ladezustandsschwelle wird nun in Schritt S2 nach einer Relaxationszeitdauer eine Messung der Leerlauf-Klemmenspannung der Fahrzeugbatterie 41 vorgenommen und das Messergebnis zwischengespeichert werden.
In Folge wird nun in Schritt S3 ein Ladevorgang mit einem konstanten Ladestrom oder einem vorgegebenen Ladeprofil gestartet bzw. vorgenommen, bis eine nächsthöhere Ladezustandsschwelle erreicht ist. Beispielsweise können eine oder mehrere der Ladezustandsschwellen von 20 %, 40 %, 50 %, 70 %, 90 % und 100 % bestimmt sein. Es wird nach dem Erreichen jeder der Ladezustandsschwellen der Ladestrom abgeschaltet und eine Leerlauf-Klemmenspannung nach Verstreichen einer Relaxationszeitdauer nach dem Abschalten des Ladestroms gemessen.
Das Ladeprofil kann dabei so definiert sein, dass die Strom-/Spannungsflanke zu Beginn des Ladevorgangs nachträglich für die Bestimmung des SOHR genutzt werden kann (über Auswertung von dU / dl zum Ladestart). Vorzugsweise kommt ein Konstant-Stromprofil zum Einsatz, das eine hinreichend hohe Flankensteilheit des Stromwertes zum Ladestart aufweist.
Die Relaxationszeitdauer kann fest vorgegeben sein oder abhängig von einem Unterschreiten eines Gradienten der Leerlauf-Klemmenspannung bzw. abhängig von einem Gradienten der Batterietemperatur gewählt sein, d. h. eine Erfassung der Leerlauf-Klemmenspannung kann vorgenommen werden, sobald die Spannungsänderung bzw. die Temperaturänderung jeweils einen vorgegebenen Grenzwert unterschreitet. Nach dem Erreichen der Ladezustandsschwelle von 100 % werden der Zeitpunkt t_relax,1 des Startens des Ladevorgangs, der Zeitpunkt t_relax,2 des Beendens des Ladevorgangs und das während dieser Zeitdauer anliegende Stromprofil i(t) zwischengespeichert. Das Erreichen der Ladezustandsschwelle von 100% entspricht einer vollständig aufgeladenen Fahrzeugbatterie 41 und wird durch das Erreichen einer Ladeschlussspannung festgestellt. Die Ladeschlussspannung einer Gerätebatterie ist von der Zellchemie der Gerätebatterie abhängig, i. d. R. alterungsinvariant und dem Datenblatt der Gerätebatterie zu entnehmen. Um den Einfluss von Überspannungen auf das Erreichen der Ladeschlussspannung zu minimieren, kann ähnlich wie in der Einstellung der unteren Ladezustandsschwelle (s. o.) ein Stufenladungsverfahren bzw. ein Konstantstrom-Konstantspannungsverfahren verwendet werden.
In Schritt S4 werden kann nun durch Integration des gemessenen Ladestroms i(t) von dem Zeitpunkt t_relax,1 des Startens des Ladevorgangs und dem Zeitpunkt t_relax,₂ des Beendens des Ladevorgangs eine zwischen der unteren, ersten Ladezustandsschwelle SOC_relax,1 für den vollständig entladenen Zustand und der oberen zweiten Ladezustandsschwelle SOC_relax,2 für den vollständig aufgeladenen Zustand der Fahrzeugbatterie 41 zugeführte Ladungsmenge bestimmt werden. Zur Bestimmung des Alterungszustands SOHC wird die ermittelte Ladungsmenge zu dem Ladungshub zwischen der oberen und unteren Ladezustandsschwelle und der Gesamtkapazität (Nominalkapazität) C_0,ref der Fahrzeugbatterie zum Lebensdauerbeginn ins Verhältnis gesetzt wie folgt: $S O H C = \frac{\int_{t_{r e l a x,1}}^{t_{r e l a x,2}} i (t) d t}{(S O C_{r e l a x,2} - S O C_{r e l a x,1}) C_{0, r e f}}$
Die Bestimmung des Alterungszustands gemäß der obigen Vorgehensweise kann zudem abhängig von der Genauigkeit des Messverfahrens entweder probabilistisch oder empirisch einen Konfidenzwert bereitstellen, den man durch Fehlerfortpflanzung auf Basis gängiger Sensorspezifikationen bestimmen kann. Der so ermittelte Alterungszustand ist zunächst vorläufig, da dieser auf einem nur ungenau bestimmten Ladezustand bei vollständig entladener Fahrzeugbatterie basiert.
In Schritt S5 wird nun basierend auf der Leerlauf-Klemmenspannung bei vollständig entladener Fahrzeugbatterie 41 und dem ermittelten vorläufigen Alterungszustand SOHC ein vorgegebenes OCV-Modell ausgewertet, das trainiert ist, um eine Leerlauf-Klemmenspannung und einem Alterungszustand einen Ladezustand SOC bereitzustellen. Das OCV-Modell kann von der Zentraleinheit 2 kontinuierlich aktualisiert werden, indem Modellparameter des OCV-Modells an die Fahrzeuge oder einem Prüfstand zur Ermittlung des Alterungszustands gemäß dem obigen Verfahren übertragen werden.
Durch die Auswertung des Schritts S5 ergibt sich ein neuer Wert für den Ladezustand SOC_relax,1 bei vollständig entladener Fahrzeugbatterie.
Entsprechend der obigen Berechnung kann nun in Schritt S6 ein aktualisierter vorläufiger Alterungszustand SOHC ermittelt werden. Dieser wird zwischengespeichert.
In Schritt S7 wird nun überprüft, ob eine Änderung des vorläufigen Alterungszustand SOHC zu dem zuvor ermittelten vorläufigen Alterungszustand SOHC unter einem vorgegebenen Änderungsschwellenwert liegt. Ist dies der Fall (Alternative: Ja), wird das Verfahren mit Schritt S5 fortgesetzt. Andernfalls (Alternative: Nein) wird das Verfahren mit Schritt S8 fortgesetzt.
In Schritt S8 wird der vorläufige Alterungszustand als tatsächlicher Alterungszustand angenommen und dem Fahrzeug 4 bzw. der Fahrzeugbatterie 41 zugeordnet.
Es ergeben sich als Messdaten F die Leerlauf-Klemmenspannungen für verschiedene Ladezustandsschwellen, die sich aus dem zuletzt verwendeten OCV-Modell abhängig von den Leerlauf-Klemmenspannungen und dem zuletzt ermittelten tatsächlichen Alterungszustand ergeben, und den Alterungszustand SOH-C der betreffenden Fahrzeugbatterie. Die Messdaten können weiterhin die Batterietemperatur zum jeweiligen Messzeitpunkt der Leerlauf-Klemmenspannung angeben.
Die Messdaten F werden nun in Schritt S9 an die Zentraleinheit 2 übermittelt.
Die Zentraleinheit 2 empfängt so von allen Fahrzeugen 4 der Fahrzeugflotte 3 entsprechende Messdaten, wenn diese auf einem Prüfstand einer Werkstatt oder unter definierten Umgebungsbedingungen ein Verfahren zur Bestimmung des Alterungszustands durchgeführt haben.
In Schritt S10 kann weiterhin ein datenbasiertes OCV-Modell ermittelt oder nachtrainiert werden, insbesondere als datenbasiertes Modell (in Form eines probabilistischen Regressionsmodells), das einer Leerlauf-Klemmenspannung einen Ladezustand zuordnet und insbesondere die Auswertung abhängig von einem Alterungszustand und ggfs. einer Batterietemperatur eine entsprechende Konfidenz für die Modellauswertungen bereitstellen kann. Zur Modellierung wird ein probabilistischer Ansatz verwendet, welcher die Unsicherheit des ermittelten Alterungszustands statistisch quantifiziert.
Nach jedem Training des OCV-Modells können die Modellparameter des so ermittelten alterungsvarianten OCV-Modells in Schritt S11 an die Fahrzeuge übermittelt werden, so dass das Verfahren zum Bestimmen des Alterungszustands gemäß dem obigen Verfahren basierend auf dem jeweils aktuellsten OCV-Modell vorgenommen werden kann. Alternativ kann es ausreichend sein, das neu trainierte OCV Modell in einer Vermessungssoftware oder auf dem Prüfstand zu implementieren
Die Lagen der vorausgewählten Ladezustandsschwellen können durch Sensitivitätsanalyse des OCV-Modells in geeigneter Weise angepasst werden. Dazu wird untersucht, in welchen Ladezustandsbereichen die OCV-Charakteristik der Fahrzeugbatterie eine große Steigung der Spannungskurve gegenüber dem Ladezustand (ersteres meist zwischen Phasenequilibria der im Lade-/ Entladevorgang der Fahrzeugbatterie beteiligten Aktivmaterialien) und eine möglichst große Abhängigkeit vom Alterungszustand der Fahrzeugbatterie besitzt. Diese Bereiche eignen sich insbesondere zur Re-Kalibrierung des alterungsabhängigen OCV-Modells, da die Veränderung der Leerlauf-Klemmenspannung in diesen Bereichen unmittelbar auf die Veränderung von entweder Ladezustand oder Alterungszustand der Fahrzeugbatterie zurückgeführt werden kann.
Beispielsweise sind in 4 dargestellt für einen beispielhaften Alterungszustand von 0,95 ± 0,5 % die Verteilungen, die sich aus den Messungen für mehrere Fahrzeugbatterien 41 ergeben. Es ist dargestellt, dass bei den Ladezustands-Klemmenspannungs-Clustern eine batterieübergreifende Residuen-Analyse durchgeführt werden kann, was für jeden Alterungszustand eine eindeutige Beziehung zwischen der Leerlauf-Klemmenspannung und dem Ladezustand jeweils einschließlich einer Streuung ergibt, die über das Anfitten einer normal verteilten Wahrscheinlichkeitsdichtefunktion ermittelt werden kann.
5 zeigt, wie für einen bestimmten Alterungszustand eine Modellierung des Alterungszustands erfolgen kann, wobei mindestens die Leerlauf-Klemmenspannung nach der Relaxationszeitdauer als Prädiktor bzw. als Feature verwendet wird. Durch die Modellierung mit einem probabilistischen Regressionsmodell wird ein probabilistischer Ansatz verwendet, der die Unsicherheit der gemäß obigem Verfahren durchgeführten Ermittlung des Alterungszustands statistisch quantifiziert.
Wie in 5 beispielhaft dargestellt, weist die zweite Messung, z. B. bei einer Ladezustandsschwelle von 50 % SOC, eine höhere prädiktive Eignung zur Berechnung der alterungsvarianten OCV-Kennlinie (bzw. des OCV-Modells) auf als die Messung bei der Ladezustandsschwelle von z. B. 5 % SOC. Dies ist an der höheren Sensitivität der Leerlauf-Klemmenspannung bezüglich des Alterungszustands erkennbar. Weiterhin ist die Modellunsicherheit bei dem Alterungszustandsmodell bei der zweiten Ladezustandsschwelle kleiner als nach dem Messen bei der ersten Ladezustandsschwelle.
Dadurch wird der Algorithmus zur Lösung des numerischen Problems auf Basis des mehrdimensionalen Regressionsmodells beendet. In Folge steht eine Information zur alterungsvarianten Leerlaufspannung zur Verfügung, wobei die Modellunsicherheit bzw. die bedingten Wahrscheinlichkeiten aus fahrzeugübergreifenden Messungen erlangt wurden. Je mehr Messdaten gesammelt werden, desto leistungsstärker und aussagekräftiger wird das Alterungszustandsmodell für jede der Ladezustandsschwellen.

Claims

Computerimplementiertes Verfahren zum Bestimmen eines kapazitätsbezogenen Alterungszustands (SOH-C) einer Gerätebatterie (41) in einem technischen Gerät (4), mit folgenden Schritten: - Durchführen (S3) eines Ladevorgangs oder Entladevorgangs der Gerätebatterie (41) von einem ersten Ladezustand (SOC_relax,1) einer ersten Ladezustandsschwelle zu einem zweiten Ladezustand (SOC_relax,2) einer zweiten Ladezustandsschwelle; - jeweiliges Messen (S2) einer Leerlauf-Klemmenspannung, insbesondere im relaxierten Zustand der Gerätebatterie (41) bei dem ersten (SOC_relax,1) und dem zweiten Ladezustand (SOC_relax,2); - Ermitteln (S4) einer zugeführten elektrischen Ladung während des Ladevorgangs oder Entladevorgangs; - Durchführen eines iterativen Verfahrens zur Ermittlung des kapazitätsbezogenen Alterungszustands (SOH-C), mit den Schritten: ◯ Bestimmen (S6) eines vorläufigen kapazitätsbezogenen Alterungszustands (SOH-C) abhängig von einem Ladezustandshub zwischen dem ersten Ladezustand (SOC_relax,1) und dem zweiten Ladezustand (SOC_relax,2) der zugeführten elektrischen Ladung und einer Gesamtkapazität der Gerätebatterie (41) bei Inbetriebnahme; ◯ Bestimmen (S5) des ersten und/oder des zweiten Ladezustands (SOC_relax,2) abhängig von der entsprechenden Leerlauf-Klemmenspannung und dem vorläufigen Alterungszustand mithilfe eines vorgegebenen alterungsabhängigen OCV-Modells, das eine Abhängigkeit eines Ladezustands von einem Alterungszustand (SOH-C) und einer Leerlauf-Klemmenspannung (U) beschreibt, wobei nach dem Erfüllen eines vorgegebenen Konvergenzkriteriums der kapazitätsbezogene Alterungszustand (SOH-C) dem vorläufigen kapazitätsbezogenen Alterungszustand entspricht (S8).
Verfahren nach Anspruch 1, wobei die erste Ladezustandsschwelle einem vollständig entladenen Zustand der Gerätebatterie (41) entspricht, wobei das Erreichen des ersten Ladezustands bei Erreichen einer entsprechenden vorgegebenen Spannungsgrenze festgestellt wird.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, wobei die zweite Ladezustandsschwelle einem vollständig geladenen Zustand der Gerätebatterie (41) entspricht, wobei das Erreichen des zweiten Ladezustands (SOC_relax,2) bei Erreichen einer Ladeschlussspannung festgestellt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei das OCV-Modell als probabilistisches Regressionsmodell ausgebildet ist, wobei Modellparameter des OCV-Modells von geräteextern empfangen werden.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei Messdaten nach geräteextern an eine Zentraleinheit (2) zur Bestimmung oder zum Nachtrainieren des vorgegebenen OCV-Modells übermittelt werden, wobei die Messdaten nach jeder Messung bereitgestellt werden und den ersten (SOC_relax,1) und zweiten Ladezustand (SOC_relax,2), die jeweilige Leerlauf-Klemmenspannung und den tatsächlichen Alterungszustand (SOH-C) umfassen, wobei das OCV-Modell mit den Messdaten nachtrainiert wird.
Verfahren nach Anspruch 5, wobei die Messdaten einer Vielzahl von insbesondere gleichartigen Gerätebatterien (41) an die Zentraleinheit (2) übermittelt werden, so dass das OCV-Modell mit den Messdaten der Vielzahl von Gerätebatterien (41) nachtrainiert wird.
Verfahren nach Anspruch 5 oder 6, wobei eine oder mehrere weitere Ladezustandsschwellen vorgesehen sind, wobei bei Erreichen der weiteren Ladezustände der jeweiligen weiteren Ladezustandsschwellen der Ladevorgang bzw. der Entladevorgang unterbrochen wird und eine Leerlauf-Klemmenspannung, insbesondere im relaxierten Zustand der Gerätebatterie (41), gemessen wird, wobei als Messdaten die weiteren Ladezustände mit den zugehörigen Leerlauf-Klemmenspannungen nach geräteextern an die Zentraleinheit (2) übermittelt werden, wobei das OCV-Modell mit den Messdaten nachtrainiert wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei die zu vermessende Gerätebatterie (41) aus einer Vielzahl von Gerätebatterien (41) zur Vermessung insbesondere entsprechend einem Bayes'schen Optimierungsverfahren ausgewählt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei der Ladevorgang bzw. der Entladevorgang bei einer definierten Umgebungstemperatur und/oder Batterietemperatur und einem definierten Lade- bzw. Entladeprofil mit einem Verlauf einer vorgegebenen Lade- bzw. Entladeleistung gemäß einem vorgegebenen Lade- bzw. Entladeprofil durchgeführt wird.
Vorrichtung zur Durchführung eines der Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8.
Computerprogrammprodukt, umfassend Befehle, die bei der Ausführung des Programms durch mindestens eine Datenverarbeitungseinrichtung diese veranlassen, die Schritte des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 8 auszuführen.
Maschinenlesbares Speichermedium, umfassend Befehle, die bei der Ausführung durch mindestens eine Datenverarbeitungseinrichtung diese veranlassen, die Schritte des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 8 auszuführen.