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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Bestimmen eines Alterungszustandes eines Energiespeichers eines Elektrofahrzeugs und ein Elektrofahrzeug, das Mittel zur Durchführung des Verfahrens umfasst.
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Für den Betrieb eines Energiespeichers, insbesondere für eine Traktionsbatterie eines Elektrofahrzeugs, sind der Ladezustand, auch bezeichnet als State of Charge (SOC), und der Alterungszustand, auch bezeichnet als State of Health (SOH), von großer Bedeutung.
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Der Ladezustand beschreibt den aktuellen Ladezustand und damit wie viel Ladung noch in der Zelle enthalten ist. Eine vollständig geladene Zelle hat z.B. einen SOC von 100 Prozent. Eine präzise Ladezustandsanzeige ist dabei für Hybrid- und Elektrofahrzeuge sehr essenziell. Dies erlaubt nämlich eine Aussage darüber, welche Reichweite mit dem noch vorhandenen Ladungszustand zurückgelegt werden kann.
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Der Alterungszustand beschreibt dabei den irreversiblen Kapazitätsverlust eines Energiespeichers, beziehungsweise die Alterung eines Moduls oder einer Zelle davon. Dabei ist zu berücksichtigen, dass der Energiespeicher eines Elektrofahrzeugs, beispielsweise eine Traktionsbatterie, in der Regel aus mehreren Modulen, und diese wiederum jeweils aus mehreren Zellen, aufgebaut sind. Eine neue Zelle kann beispielsweise einen SOH von 100 Prozent aufweisen. Durch nutzungsbedingte zyklische Alterung, beispielsweise durch Über- und Tiefenentladung oder zu hohe Ströme, und durch produktbedingte Alterung in Abhängigkeit von der Jahreszeit, vornehmlich im Winter, können sich jedoch die Parameter verschlechtern, die für den Alterungszustand eines Energiespeichers verantwortlich sind, wie beispielsweise der Innenwiderstand, die Kapazität, Selbstentladung und verbleibende Ladezyklen.
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Die besagte Kapazität meint vorliegend die Menge an elektrischer Ladung Q, die eine Batterie liefern bzw. speichern kann. Diese Größe kann beispielsweise als Nennkapazität in der Einheit „Ah“ angegeben werden oder aber auch als Reservekapazität in „min“.
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Die
DE 10 2012 000 847 A1 zeigt ein Verfahren zum Betreiben eines elektrischen Energiespeichers für ein Fahrzeug, insbesondere für ein Elektrofahrzeug oder für ein Hybridfahrzeug, wobei ein Alterungsmaß für den Energiespeicher unter Berücksichtigung wenigstens einer Ruhetemperatur des Energiespeichers bestimmt wird und wobei ein Belastungsgrenzwert für eine maximale Belastung des Energiespeichers reduziert wird, falls das Alterungsmaß einen Schwellenwert überschreitet.
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Die
DE 10 2004 052 977 A1 zeigt ein Diagnoseverfahren zur Bestimmung des Alterungszustandes mindestens eines Fahrzeugkondensators zur Speicherung elektrischer Energie durch mindestens einen Entladungsvorgang. Dabei werden mehrere alterungsabhängige Parameter des Kondensators durch verschiedene Entladungsvorgänge gemessen, wobei jeder Parameter einem Wert eines Bauteils eines Ersatzschaltbildes des Kondensators zugeordnet ist.
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Die
DE 10 2011 006 696 A1 zeigt eine Leistungselektronikbaugruppe, insbesondere für ein Antriebssystem eines Kraftfahrzeugs, mit einer Leistungselektronik sowie einer Vorrichtung zum Überwachen einer Betriebszeit, wobei die Leistungselektronikbaugruppe ferner eine Vorrichtung zur Ermittlung eines belastungsabhängigen Alterungszustands der Leistungselektronik aufweist, wobei die Leistungselektronikbaugruppe dazu ausgebildet ist, basierend auf einer ermittelten Betriebszeit oder einem ermittelten Alterungszustand den Betrieb der Leistungselektronik zu beeinflussen.
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Anders als bei einem Verbrennungsmotor sind Verschleißspuren an dem Energiespeicher eines Elektrofahrzeugs nicht direkt ersichtlich. Der Besitzer des Elektrofahrzeugs ist folglich nicht in der Lage den Alterungszustand des Energiespeichers in seinem Elektrofahrzeug durch eine schnelle und unkomplizierte Methode selbst zu bestimmen. Der Alterungszustand einer Elektrofahrzeugbatterie kann beispielsweise bisher lediglich durch einen Experten des Elektrofahrzeugbatterieherstellers über die ermittelten Größen Innenwiderstand und Kapazität bestimmt werden, jedoch nicht durch Werkstattmitarbeiter oder Privatpersonen.
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Dies führt dazu, dass der Besitzer eines Elektrofahrzeugs über den Alterungszustand des Energiespeichers seines Elektrofahrzeugs keine Kenntnisse hat. Ferner bestehen keinerlei Möglichkeiten die Informationen über den Alterungszustand für den Fahrer oder Besitzer eines Elektrofahrzeugs auf eine rasche und unkomplizierte Art und Weise selbstständig zu ermitteln. Solche Informationen könnten allerdings sehr hilfreich sein, wenn der Besitzer einen Verkauf seines Elektrofahrzeugs erwägt und könnten ihn in eine vorteilhaftere Verhandlungsposition gegenüber einem potentiellen Käufer bringen.
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Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung eine technische Lösung bereitzustellen, wodurch der Fahrer oder Besitzer eines Elektrofahrzeugs auf schnelle und unkomplizierte Art über den Alterungszustand des Energiespeichers seines Elektrofahrzeugs informiert wird.
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Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren zum Bestimmen eines Alterungszustandes eines Energiespeichers eines Elektrofahrzeugs sowie durch ein Elektrofahrzeug mit den Merkmalen der unabhängigen Patentansprüche gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen mit zweckmäßigen und nicht trivialen Weiterbehandlungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.
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Das erfindungsgemäße Verfahren zum Bestimmen eines Alterungszustandes eines Energiespeichers eines Elektrofahrzeugs umfasst die folgenden Schritte: Bereitstellen einer Testroutine, die einen aktiven Belastungstest des Energiespeichers des Elektrofahrzeugs vorsieht, bei welchem zumindest eine Energiespeicherkomponente des Energiespeichers des Elektrofahrzeugs mit einem Ladestrom und/oder einem Entladestrom beaufschlagt wird, wobei die Testroutine zumindest einen alterungsabhängigen Parameter des Energiespeichers misst; Aktivieren der Testroutine in Abhängigkeit von einem energiespeicherexternen Bediensignal und/oder einem Zeitgebersignal; Prüfen, ob das Elektrofahrzeug mit einer Ladesäule verbunden ist und Betrieb der Testroutine im verbundenen Zustand; Ermitteln des Alterungszustands des Energiespeichers aus dem zumindest einen alterungsabhängigen Parameter des Energiespeichers und Aussenden des ermittelten Alterungszustandes des Energiespeichers an einen energiespeicherexternen Empfänger.
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Bei einem Energiespeicher eines Elektrofahrzeugs kann es sich vorliegend beispielsweise um eine Traktionsbatterie handeln. Bevorzugt handelt es sich dabei um eine Traktionsbatterie in Form von mindestens einem Lithium-Ionen-Akkumulator.
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Eine Energiespeicherkomponente des Energiespeichers des Elektrofahrzeugs kann vorliegend sowohl den gesamten Energiespeicher, beispielsweise die komplette Traktionsbatterie, umfassen. Ferner kann es sich bei der Energiespeicherkomponente des Elektrofahrzeugs aber auch um ein Modul oder eine Zelle eines Moduls handeln. Der Begriff Energiespeicherkomponente eines Elektrofahrzeugs kann aber auch mehrere Module oder mehrere Zellen eines Moduls umfassen.
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Folglich kann durch die vorliegende Testroutine, die einen aktiven Belastungstest des Energiespeichers des Elektrofahrzeugs vorsieht, nicht nur der Alterungszustand des gesamten Energiespeichers, beispielsweise einer gesamten Traktionsbatterie, bestimmt werden, sondern auch der Alterungszustand eines einzelnen Moduls, mehrerer Module, einer einzelnen Zelle eines Moduls sowie mehrerer Zellen eines Moduls des Energiespeichers.
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Dies geschieht indem die jeweilige Energiespeicherkomponente mit einem Ladestrom und/oder einem Entladestrom beaufschlagt wird. Dies passiert allerdings erst, wenn die Testroutine in Abhängigkeit von einem energiespeicherexternen Bediensignal und/oder einen Zeitgebersignal aktiviert wird.
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Bei dem energiespeicherexternen Bediensignal und/oder Zeitgebersignal kann es sich um jede Vorrichtung in einem Elektrofahrzeug handeln, die in der Lage ist, ein diesbezügliches Signal auszusenden, das wiederum in der Lage ist, eine Testroutine zu starten. Denkbar wäre hierbei eine Bedienvorrichtung im Innenraum des Elektrofahrzeugs, welche beispielsweise im Bereich der Mittelkonsole angebracht ist, wodurch die Testroutine vom Fahrer oder Besitzer des Elektrofahrzeugs mittels Betätigung dieser Bedienvorrichtung aktiviert wird. Beispielsweise kann es sich bei einer solchen Bedienvorrichtung um eine Taste, ein Auswahlmenü, einen Touchscreen, ein Touchpad oder Ähnliches handeln. Dies hat den Vorteil, dass man auf schnelle und unkomplizierte Art und Weise die Testroutine durch Vorrichtungen im Elektrofahrzeug aktivieren kann.
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Eine vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung sieht vor, dass das energiespeicherexterne Bediensignal und/oder Zeitgebersignal von einer bezüglich des Elektrofahrzeugs externen Vorrichtung ausgesendet wird. Das hat den Vorteil, dass man auf schnelle und unkomplizierte Art und Weise auch von unterwegs das Signal zum Aktivieren der Testroutine aussenden kann. Dies ist komfortabel und spart Zeit, zumal man dafür nicht beim Elektrofahrzeug vor Ort sein muss. Ein solches Signal kann beispielsweise von einer App, von einem mobilen Terminal, von einem mobilen Endgerät oder beispielsweise von einem Onlinedienst ausgesendet werden. Bei einem mobilen Terminal kann es sich beispielsweise um jedes Terminal handeln, das mit einer Teilnehmerendeinrichtung und über Funk mit einer Funkbasisstation kommunizieren kann. Bei einem mobilen Endgerät kann es sich beispielsweise um ein Mobiltelefon, ein Smartphone, ein Laptop, einen Tablet-PC oder einen Desktop-PC handeln.
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Eine vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung sieht vor, dass der Betrieb der Testroutine zumindest ein teilweises Entladen und nachfolgend zumindest ein teilweises, insbesondere ein vollständiges, Laden des Energiespeichers umfasst. Dabei ist ein vollständiges Entladen des Energiespeichers nicht vorteilhaft, da dies den Energiespeicher in einer nicht gewünschten Weise schädigen könnte. Denkbar ist aber auch, dass bei der Testroutine, im Unterschied zu vorstehend beschriebenen Ablauf, je nach dem Ladezustand, der vorliegt, wenn das Elektrofahrzeug vor dem Betrieb der Testroutine an die Ladesäule angeschlossen wird, eine Testroutine angestoßen wird, die den aktuellen Ladezustand in dieser Situation berücksichtigt. Wurde beispielsweise schon während der Fahrt des Elektrofahrzeugs über den verbrauchten Ladezustand ein Wert ermittelt, so kann auch durch lediglich nachfolgendes Laden (kein Entladen) und Vergleich mit dem vorher ermittelten Wert der Alterungszustand des Energiespeichers ermittelt werden. Denkbar ist aber auch, dass zunächst ein teilweises Entladen vorgenommen wird und nachfolgend ein teilweises, insbesondere ein vollständiges Laden und daraus der Alterungszustand des Energiespeichers ermittelt wird. Prinzipiell können jedoch alle Ladungszustände vor Beginn der Testroutine zwischen 0 und 100 Prozent denkbar sein. Der Vorteil dieser Ausführungsform ist, dass eine dem Ladezustand des Elektrofahrzeugs angepasste Testroutine aktiviert werden kann und damit unnötiger Stromverbrauch vermieden wird. Dadurch werden sowohl Kosten für den Stromverbrauch als auch Zeit gegenüber einer zeitintensiven Testroutine, die den aktuellen Ladezustand des Energiespeichers nicht berücksichtigt, gespart.
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Eine vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung sieht vor, dass das Verfahren als weiteren Schritt vor dem Betrieb der Testroutine umfasst, dass ermittelt wird, wie viel Zeit seit dem letzten Betrieb der Testroutine vergangen ist und der ermittelte Zeitwert an einen energiespeicherexternen Empfänger ausgesendet wird. So wird vor Betrieb der Testroutine ermittelt, wie viel Zeit seit dem letzten Betrieb der Testroutine vergangen ist, beispielsweise wie viele Tage, Wochen oder Monate. Anhand dieses ermittelten Zeitwertes, der an den Benutzer ausgegeben wird, kann dieser dann eine Entscheidung treffen, ob die Testroutine aktiviert werden soll. Dies hat den Vorteil, dass für den Fahrer oder Besitzer des Elektrofahrzeugs selbstständig abgewogen werden kann, ob eine Testroutine zum Bestimmen des Alterungszustandes des Energiespeichers nun erneut erfolgen soll. Der Benutzer kann dabei zusätzlich auch darüber informiert werden, welche konkrete Menge an Energie für den Betrieb der Testroutine benötigt wird. Dies hat den Vorteil, dass der Fahrer oder Besitzer der Testroutine auch gleichzeitig über die dadurch verursachten Kosten informiert wird. Dabei wird er ein Interesse daran haben, diese Testroutine in nicht zu kurzen Zeitabständen hintereinander zu tätigen, da konkrete Kosten durch den Energieverbrauch damit verbunden sind.
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Andererseits hat der Betrieb der Testroutine in regelmäßigen Abständen den Vorteil, dass Berechnungen über den Restladezustand und damit auch über die Reichweite, die damit noch gefahren werden kann, genauer werden. Dies sollte ein Anreiz für den Benutzer sein, die Testroutine zu ausgewählten und regelmäßigen Zeitabständen ablaufen zu lassen. Eine diesbezügliche Erinnerung an den Fahrer bzw. Besitzer des Elektrofahrzeugs kann ebenso durch die Testroutine ausgesendet werden und hat den Vorteil, dass diejenige Person nicht selbst daran denken muss, die Testroutine zu aktivieren.
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Der ermittelte Zeitwert, der seit dem letzten Betrieb der Testroutine verstrichen ist, kann an einen energiespeicherexternen Empfänger ausgesendet werden. Dabei kann es sich um einen Onlinedienst, eine App, ein mobiles Endgerät, wie ein Smartphone oder ein Mobiltelefon, einen Laptop, einen Tablet-PC oder einen Desktop-PC handeln. Denkbar ist aber auch, dass dieser ermittelte Zeitwert mittels einer Einrichtung im Fahrzeuginnenraum des Elektrofahrzeuges, beispielsweise auf einem Touchscreen oder einem Touchpad in der Fahrzeugmittelkonsole, an den Benutzer der Testroutine kommuniziert wird. Beide Fälle haben den Vorteil, dass eine schnelle Ausgabe des ermittelten Zeitwertes erfolgen kann.
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Eine vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung sieht vor, dass das Verfahren als weiteren Schritt vor dem Betrieb der Testroutine umfasst, dass die gewünschte Abfahrtszeit für das Elektrofahrzeug an das Elektrofahrzeug kommuniziert wird und dadurch der Zeitwert, der für den Betrieb der Testroutinen zur Verfügung steht, ermittelt und ausgesendet wird, wobei der Betrieb der Testroutine unterbleibt, wenn der zur Verfügung stehende Zeitwert für den Betrieb der Testroutine nicht ausreicht. Dies hat den Vorteil, dass für den Betrieb der Testroutine berücksichtigt werden kann, wann das Elektrofahrzeug wieder zur Verfügung stehen soll. Dadurch wird beispielsweise vermieden, dass der Besitzer des Elektrofahrzeugs dieses benutzen möchte, allerdings nicht nutzen kann, weil gerade die Testroutine abläuft. Denkbar ist hier wiederum, dass die gewünschte Abfahrtszeit über eine Einrichtung im Elektrofahrzeug an das Elektrofahrzeug kommuniziert wird. Beispielsweise kann hierfür ein kapazitives System z.B. in der Mittelkonsole des Elektrofahrzeugs, wie ein Touchpad oder ein Touchscreen, dienen. Denkbar ist aber auch die Kommunikation der vom Fahrer gewünschten Abfahrtszeit mittels eines Onlinedienstes, einer App oder eines mobilen Endgerätes an das Elektrofahrzeug, was dem Fahrer eine komfortable und unkomplizierte Planung des Betriebes der Testroutine auch von unterwegs ermöglicht.
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Wenn beispielsweise der Fahrer des Elektrofahrzeugs z.B. um 19 Uhr abends das Elektrofahrzeug an die dafür vorgesehene Ladesäule anschließt und als gewünschte Abfahrtszeit z.B. 7 Uhr für den nächsten Morgen an das Elektrofahrzeug kommuniziert, beispielsweise über einen Touchscreen im Fahrzeuginnenraum, so stehen für den Ablauf der Testroutine z.B. maximal 13 Stunden zur Verfügung. Nach Aussendung der Information, dass unter Berücksichtigung des zur Verfügung stehenden ermittelten Zeitraums genug Zeit für den Betrieb der Testroutine verbleibt, kann nun der Fahrer selbstständig darüber entscheiden, ob er die Testroutine jetzt beginnen möchte oder zu einem späteren Zeitpunkt. Dies kann beispielweise auch unter Berücksichtigung zusätzlicher Informationen, wie des vergangenen Zeitraums seit dem letzten Betrieb der Testroutine, erfolgen und erleichtert die Entscheidungsfindung, ob die Testroutine stattfinden soll.
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Weitere Vorteile bieten sich auch dadurch, dass der ermittelte Alterungszustand online bereitgestellt werden kann und beispielsweise in einem digitalen Serviceheft abgespeichert wird. Denkbar ist hier, dass dieser ermittelte Alterungszustand beispielsweise beim nächsten Werkstattbesuch ausgelesen werden kann und in das Serviceheft aufgenommen wird. Dadurch kann für den Besitzer des Elektrofahrzeugs durchgehend der Alterungszustand des Energiespeichers seines Elektrofahrzeugs nachvollzogen und überwacht werden.
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Ferner umfasst die Erfindung auch ein Elektrofahrzeug mit einem Energiespeicher, mit einer Ladebuchse, die dazu ausgelegt ist, einen Ladevorgang oder einen Entladevorgang zumindest einer Energiespeicherkomponente des Energiespeichers zu betreiben, mit einer Steuereinrichtung, die dazu ausgelegt ist, eine Testroutine zum Bestimmen eines Alterungszustandes des Energiespeichers bereitzustellen, wobei die Testroutine einen aktiven Belastungstest des Energiespeichers des Elektrofahrzeugs vorsieht, bei welchem zumindest eine Energiespeicherkomponente des Energiespeichers des Elektrofahrzeugs mit einem Ladestrom und/oder einem Entladestrom beaufschlagt wird, wobei die Testroutine zumindest einen alterungsabhängigen Parameter des Energiespeichers misst, wobei die Steuereinrichtung die Testroutine in Abhängigkeit von einem energiespeicherexternen Bediensignal und/oder einem Zeitgebersignal aktiviert; wobei die Steuereinrichtung, wenn sie feststellt, dass das Elektrofahrzeug mit der Ladesäule verbunden ist, die Testroutine durchführt, wobei die Steuereinrichtung den Alterungszustand des Energiespeichers aus dem zumindest einen alterungsabhängigen Parameter des Energiespeichers ermittelt, und wobei die Steuereinrichtung den ermittelten Alterungszustand des Energiespeichers an einen energiespeicherexternen Empfänger aussendet.
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Eine Energiespeicherkomponente des Energiespeichers des Elektrofahrzeugs kann vorliegend sowohl der gesamte Energiespeicher des Elektrofahrzeugs, beispielsweise eine komplette Traktionsbatterie, sein. Ferner kann es sich bei der Energiespeicherkomponente eines Elektrofahrzeugs aber auch um ein Modul oder eine Zelle eines Moduls handeln. Der Begriff Energiespeicherkomponente eines Elektrofahrzeugs kann aber auch mehrere Module oder mehrere Zellen eines Moduls umfassen.
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Das energiespeicherexterne Bediensignal und/oder Zeitgebersignal kann von jeder Vorrichtung in einem Elektrofahrzeug ausgesendet werden, welche in der Lage ist, ein diesbezügliches Signal auszusenden, welches eine Testroutine aktiviert. Denkbar wäre hierbei eine Bedienvorrichtung im Innenraum des Elektrofahrzeugs, welche beispielsweise im Bereich der Mittelkonsole angebracht ist, wodurch die Testroutine vom Fahrer oder Besitzer des Elektrofahrzeugs mittels Betätigung dieser Bedienvorrichtung aktiviert wird. Beispielsweise kann es sich bei einer solchen Bedienvorrichtung um eine Taste, ein Auswahlmenü, einen Touchscreen, einen Touchpad oder Ähnliches handeln. Dies hat den Vorteil, dass man auf schnelle und unkomplizierte Art und Weise die Testroutine durch Vorrichtungen im Elektrofahrzeug aktivieren kann.
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Das energiespeicherexterne Bediensignal und/oder Zeitgebersignal kann vorliegend aber auch von einer bezüglich des Elektrofahrzeugs externen Vorrichtung ausgesendet werden. Dies hat den Vorteil, dass man auf schnelle und unkomplizierte Art und Weise auch von unterwegs das Signal zum Aktivieren der Testroutine aussenden kann. Dies ist komfortabel und spart Zeit, zumal man dafür nicht direkt beim Elektrofahrzeug vor Ort sein muss. Ein solches Signal kann beispielsweise von einer App, von einem mobilen Terminal, von einem mobilen Endgerät oder von einem Onlinedienst ausgesendet werden. Bei einem mobilen Terminal kann es sich beispielsweise um jedes Terminal handeln, das mit einer Teilnehmerendeinrichtung und über Funk mit einer Funkbasisstation kommunizieren kann. Bei einem mobilen Endgerät kann es sich beispielsweise um ein Mobiltelefon, ein Smartphone, ein Laptop, einen Tablet-PC oder einen Desktop-PC handeln.
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Eine vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung sieht vor, dass der Energiespeicher für ein Elektrofahrzeug eine Traktionsbatterie, bevorzugt mit mindestens einem Lithium-Ionen-Akkumulator, ist. Dabei zeichnen sich „Lithium-Ionen-Akkumulatoren“ durch folgende Eigenschaften aus: Häufiges Nachladen und flache Zyklen, somit kein Entladen bis zu niedrigeren Ladezuständen, werden empfohlen. Ständiges Vollladen aber ebenso tiefes Entladen wird für die Lebensdauer des Energiespeichers als ungünstig angesehen. Nach Vollladung sollte die Batterie genutzt werden. Eine längere Lagerung bei Nichtnutzung sollte nicht über beispielsweise 95 % Ladezustand erfolgen.
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Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass der zumindest eine alterungsabhängige Parameter des Energiespeichers die Kapazität darstellt. Kapazität meint vorliegend die Menge an elektrischer Ladung Q, die ein Energiespeicher liefern bzw. speichern kann. Diese Größe lässt daher zuverlässige Aussagen über den Alterungszustand eines Energiespeichers zu. Denkbar ist aber auch, dass es sich bei dem alterungsabhängigen Parameter des Energiespeichers um den Innenwiderstand und/oder die Kapazität handelt. Generell ist aber jeder alterungsabhängige Parameter des Energiespeichers vorliegend für die Bestimmung des Alterungszustandes denkbar.
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In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Energiespeicherkomponente des Energiespeichers der gesamte Energiespeicher, zumindest ein Modul des Energiespeichers oder zumindest eine Zelle des Energiespeichers ist.
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In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist der energiespeicherexterne Empfänger eine Einrichtung am Elektrofahrzeug, ein mobiles Terminal, ein mobiles Endgerät oder ein Onlinedienst. Dies hat den Vorteil, dass eine rasche Ausgabe des ermittelten Alterungszustandes erfolgen kann.
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Das erfindungsgemäße Elektrofahrzeug bietet vorteilhafterweise eine große Transparenz über den Alterungszustand des Energiespeichers. Es ermöglicht, sich vor dem Kauf eines Elektrofahrzeugs über mögliche Verschleißspuren oder Gebrauchsspuren des Energiespeichers zu informieren. Dabei wird nicht nur Transparenz für den Elektrofahrzeugbesitzer, sondern auch für den potentiellen Käufer geschaffen. Der Verkäufer wird zudem in die Lage versetzt, eine pflegliche Behandlung, ähnlich z.B. einer Scheckheftpflege, nachzuweisen. Dies kann zudem auf eine kostengünstige Art und Weise erfolgen.
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Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels sowie anhand der Zeichnungen. Die vorstehend in der Beschreibung genannten Merkmale und Merkmalskombinationen sowie die nachfolgend in der Figurenbeschreibung genannten und/oder in den Figuren alleinig gezeigten Merkmale und Merkmalskombinationen sind nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen.
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Vorteilhafte Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Verfahrens sind dabei als vorteilhafte Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Elektrofahrzeugs und umgekehrt anzusehen, wobei das Elektrofahrzeug insbesondere Mittel zur Durchführung der Verfahrensschritte aufweist.
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Die Zeichnung zeigt in:
- 1 einen Signalflussgraphen zur Darstellung der Abläufe in einem Verfahren zum Bestimmen eines Alterungszustandes eines Energiespeichers eines Elektrofahrzeugs; und in
- 2 ein Elektrofahrzeug mit einer Ladebuchse, einem Energiespeicher und einer Steuereinrichtung.
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Nachfolgend soll das erfindungsgemäße Verfahren zum Bestimmen eines Alterungszustandes eines Energiespeichers am Beispiel einer Traktionsbatterie als Energiespeicher erläutert werden. Bei der Energiespeicherkomponente einer Traktionsbatterie handelt es ich somit vorliegend um die gesamte Traktionsbatterie. Alternativ kann es sich dabei aber auch um ein Modul, eine einzelne Zelle eines Moduls, mehrere Module oder mehrere Zellen ein und desselben Moduls oder unterschiedlicher Module handeln.
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Schritt S1 der 1 zeigt, dass ein energiespeicherexternes Bediensignal und/oder ein Zeitgebersignal auf eine Steuereinrichtung eines Elektrofahrzeugs einwirkt. Im vorliegenden Beispiel handelt es sich dabei um ein Signal von einer Bedienvorrichtung im Elektrofahrzeug, wie beispielsweise von einer Taste, von einem Auswahlmenü, einem Touchscreen, einem Touchpad oder Ähnliches. Alternativ kann das energiespeicherexterne Bediensignal und/oder Zeitgebersignal aber auch von einer bezüglich des Elektrofahrzeugs externen Vorrichtung ausgesendet werden, wie beispielsweise von einer App, von einem mobilen Terminal, von einem mobilen Endgerät oder von einem Onlinedienst. Bei einem mobilen Endgerät kann es sich beispielsweise um ein Mobiltelefon, ein Smartphone, ein Laptop, einen Tablet-PC oder einen Desktop-PC handeln.
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Nachdem dieses Bediensignal und/oder Zeitgebersignal an die Steuereinrichtung des Elektrofahrzeugs übersendet wurde, prüft die Steuereinrichtung in einem Schritt S2, ob das Elektrofahrzeug mit der Ladesäule verbunden ist.
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Ist dies gegeben, so aktiviert die Steuereinrichtung die Testroutine in einem Schritt S3, wobei ein aktiver Belastungstest des Energiespeichers des Elektrofahrzeugs vorgesehen ist, bei dem die Traktionsbatterie mit einem Ladestrom und/oder einem Entladestrom beaufschlagt wird.
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Beim Betrieb der Testroutine in einem Schritt S4 wird anhand alterungsabhängiger Parameter, wie beispielsweise Kapazität und/oder Innenwiderstand der Traktionsbatterie, der Alterungszustand der Traktionsbatterie in einem Schritt S5 ermittelt.
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Danach kann dieser ermittelte Alterungszustand an einen energiespeicherexternen Empfänger in einem Schritt S6 ausgesendet werden. Bei dem energiespeicherexternen Empfänger kann es sich um ein mobiles Endgerät, ein mobiles Terminal, einen Onlinedienst oder beispielsweise ein kapazitives System im Elektrofahrzeug handeln.
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Beispielsweise kann der ermittelte Alterungszustand an den Benutzer mittels einer Grafik, eines Diagramms, eines Ampelsymbols oder eines Textes ausgegeben werden. Der ermittelte Alterungszustand kann bevorzugt über ein leicht verständliches Symbol, wie z.B. ein Ampelsymbol, dargestellt werden.
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Folglich erhält der Benutzer des Verfahrens eine Rückmeldung darüber, wie der Alterungszustand der Traktionsbatterie seines Elektrofahrzeugs gerade beschaffen ist. Dadurch können beispielsweise bessere Konditionen für den Wiederverkaufswert eines Elektrofahrzeugs erzielt werden.
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Nachfolgend soll anhand der 2 ein Elektrofahrzeug 10 gezeigt werden, welches eine Traktionsbatterie 11 als Energiespeicher aufweist. Die Energiespeicherkomponente 11a ist also in diesem Beispiel die gesamte Traktionsbatterie. Alternativ kann es sich dabei aber auch um ein Modul, eine einzelne Zelle eines Moduls, mehrere Module oder mehrere Zellen ein und desselben Moduls oder unterschiedlicher Module handeln.
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Eine Steuereinrichtung 13 erhält eine energiespeicherexternes Bediensignal und/oder Zeitgebersignal 14, beispielsweise durch die Bedienung eines kapazitiven Systems im Elektrofahrzeuginnenraum durch einen Fahrzeuginsassen, wobei das kapazitive System beispielsweise in der Mittelkonsole des Elektrofahrzeugs 10 angebracht ist. Ferner umfasst das Elektrofahrzeug 10 auch eine Ladebuchse 12 zum Laden oder Entladen der Traktionsbatterie 11 des Elektrofahrzeugs.
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Wenn nun die Bedienung des kapazitiven Systems 14 von der Steuereinrichtung 13 registriert wird, so überprüft diese zunächst, ob das Elektrofahrzeug 10 mit der Ladebauche 12 verbunden ist. Falls dies gegeben ist, startet die Testroutine einen aktiven Belastungstest für die Traktionsbatterie 11 des Elektrofahrzeugs 10 und ermittelt beispielsweise anhand der Kapazität den Alterungszustand der Traktionsbatterie 11, indem diese mit einem Ladestrom und/oder einem Entladestrom beaufschlagt wird.
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Nach Ablauf der Testroutine wird dann der ermittelte Alterungszustand der Traktionsbatterie 11 an einen energiespeicherexternen Empfänger 15, z.B. ein Smartphone ausgegeben. Dies kann beispielsweise in Form eines Ampelsymbols ausgegeben werden.
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Auf diese Weise erhält der Besitzer des Elektrofahrzeugs 10 durch den Ablauf der Testroutine eine schnelle und zuverlässige Aussage über den Alterungszustand seiner Traktionsbatterie 11 und kann dies beispielsweise für einen Wiederverkauf des Elektrofahrzeugs 10 berücksichtigen.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102012000847 A1 [0006]
- DE 102004052977 A1 [0007]
- DE 102011006696 A1 [0008]