DE19541595A1

DE19541595A1 - Verfahren zur Steuerung der Aufladung/Entladung der Batterie eines Elektrofahrzeugs

Info

Publication number: DE19541595A1
Application number: DE19541595A
Authority: DE
Inventors: Tsutomu Takahashi
Original assignee: Fuji Jukogyo KK; Fuji Heavy Industries Ltd
Current assignee: Subaru Corp
Priority date: 1994-11-09
Filing date: 1995-11-08
Publication date: 1996-05-15
Anticipated expiration: 2015-11-09
Also published as: DE19541595C5; DE19541595C2; JPH08140206A; US5625272A

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Steuerung der Aufladung/Entladung der Batterie eines Elektrofahrzeugs und insbesondere ein Verfahren zum Steuern des Aufladens oder Entladens einer Batterie des Elektrofahrzeugs zur Ver hinderung einer übermäßigen Auf- oder Entladung infolge des Unterschiedes der Leistungsfähigkeit zwischen den Batterie zellen, die die Fahrzeugbatterie aufbauen.

Generell ist eine in einem Elektrofahrzeug eingebaute Batterie eine Sekundärbatterie, die wiederholt wieder aufge laden und entladen werden kann. Daher ist es erforderlich, wenn die verbleibende Batteriekapazität abnimmt, eine ge eignete Handhabung oder einen geeigneten Steuereingriff vor zunehmen, bevor die Batterie übermäßig entladen wird, bei spielsweise indem die Batterie unter Begrenzung des Lade stroms aufgeladen wird.

Es sind bis lang verschiedene Techniken vorgeschlagen worden, die sich auf ein Verfahren zur Steuerung der Bat terieaufladung/Entladung beziehen. Beispielsweise offenbart die japanische offengelegte Anmeldung (Kokai) 60-245402 ein solches Batterielade/Entladesteuerverfahren, bei dem, wenn die Batterieleerlaufspannung oder die Batteriespan nung während der Fahrt des Fahrzeugs unter einen vorbestimm ten jeweiligen Spannungswert fällt, ein Alarmzeichen erzeugt wird, um den Fahrer von der Abnahme der Batteriekapazität zu unterrichten, wobei in diesem Verfahren ferner sowohl die Kapazität der Batterie als auch die Lebensdauer der Batterie angezeigt werden können, indem die erforderliche Zeit detektiert wird, bis zu der die Batteriespannung einen konstanten Spannungspegel während des Aufladens erreicht.

Im übrigen ist in den Elektrofahrzeugen infolge der relativ hohen erforderlichen Spannung als Antriebsquelle für das Fahrzeug die als primäre Spannungsquelle verwendete Bat terie üblicherweise in Form einer Kombinationsbatterie der art ausgebildet, daß mehrere Batterieeinheiten miteinander kombiniert sind, die jeweils aus einer Mehrzahl von Zellen aufgebaut sind. Im Fall einer Bleibatterie ist beispiels weise eine Batterieeinheit einer Nennspannung von 12 V (≈2,1 V × 6) aus sechs Zellen von 2,1 V aufgebaut, und es kann eine Batterie einer Nennspannung von 336 V (= 12V × 28) dadurch gewonnen werden, daß man 28 Batterieeinheiten in Serie schaltet. Daher beträgt die Gesamtzahl der Batterie zellen nicht weniger als 168 (= 6 × 28).

Bei der konventionellen Batterieaufladungs/Entla dungssteuerung wird die Klemmenspannung der gesamten Batte riezellen zur Steuerung der Aufladung oder Entladung der Batterie detektiert. Da jedoch die partiellen Batteriezel len infolge des Unterschiedes in der Leistungsfähigkeit unter den Zellen dazu neigen, während des Auflade- und Ent ladevorgangs überladen oder übermäßig entladen zu werden, besteht dann ein Problem darin, daß die Batterieleistung sich verschlechtert oder die Batterie beschädigt wird, mit der Folge, daß die Lebensdauer der Batterie verkürzt ist. Sobald ein Unterschied zwischen den individuellen Zellen infolge einer Überentladung aufzutreten beginnt, ver schlechtert sich darüber hinaus die Batterieleistung, d. h. die Fähigkeit der Batterie, eine elektrische Arbeit oder Energie, d. h. einen bestimmten Strom über eine Entladezeit abzugeben, mit zunehmender Zeit erheblich und mit stei lem Abfall.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfah ren zum Steuern des Aufladens oder Entladens einer Batterie eines Elektrofahrzeugs anzugeben, wobei dieses Verfahren verhindern kann, daß mehrere Zellen, die die Batterie auf bauen, partiell infolge des Unterschiedes der Leistungs fähigkeit (Performance) zwischen den jeweiligen Zellen übermäßig aufgeladen oder entladen werden.

Diese Aufgabe wird durch den Gegenstand des Patent anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen sind in den Unteransprüchen definiert.

Das erfindungsgemäße Verfahren zum Steuern der Auf ladung oder Entladung der Batterie eines Elektrofahrzeugs um faßt die Schritte: Aufteilen der Batterie in mehrere Blöcke, die jeweils wiederum mehrere Zellen aufweisen, die insgesamt die Batterie bilden oder aufbauen; Detektieren von Klemmen spannungen (V_n) der jeweiligen Aufteilungsblöcke zur Ermitt lung einer Differenz (V_max - V_min) der Spannung zwischen einem maximalen Wert (V_max) und einem minimalen Wert (V_min) der detektierten jeweiligen Klemmenspannungen der Auf teilungsblöcke; und Steuern der Aufladung oder Entladung der Batterie in Abhängigkeit von oder auf der Grundlage der ge wonnenen Differenz zwischen dem minimalen und maximalen Spannungswert der Klemmenspannungen der Aufteilungsblöcke.

Gemäß einer ersten vorteilhaften Weiterbildung umfaßt der Steuerschritt ferner die Schritte: Festlegen eines spe zifischen Aufladungs- oder Entladungswerts (V_Kc, V_Kd); Ver gleichen der ermittelten Spannungsdifferenz (V_max - V_min) zwischen dem maximalen und minimalen Spannungswert der Klemmenspannungen mit dem festgelegten spezifischen Auf ladungs- oder Entladungswert; und Unterbrechen der weiteren Aufladung oder Entladung der Batterie, wenn die ermittelte Differenz der Spannungswerte gleich oder größer als der festgelegte spezifische Aufladungs- oder Entladungswert ist.

Gemäß einer zweiten Weiterbildung der Erfindung um faßt der Steuerschritt des Verfahrens ferner die Schritte: Begrenzen des Lade- oder Entladestroms, der der Batterie zugeführt bzw. von dieser abgeführt wird, entsprechend der Differenz (V_max - V_min) zwischen den minimalen und maxima len Spannungswerten der jeweiligen Batterieblöcke.

In einer dritten Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens umfaßt der Begrenzungsschritt ferner die Schritte: Bestimmen eines Lade- oder Entladegrenzwerts (ΔI_c, ΔI_d) der Batterie unter Zugreifen auf eine tabellarische Zusam menstellung, die die Beziehung zwischen dem Lade- oder Ent ladestrom-Grenzwert (ΔI_c, ΔI_d) und der bestimmten Span nungsdifferenz zwischen den maximalen und minimalen Werten wiedergibt; und Absenken des Lade- oder Entladestroms so, daß der Strom gleich oder kleiner als dieser bestimmte Lade- oder Entladestrom-Grenzwert ist.

In einer vierten Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens umfaßt dieses ferner die Schritte: Detektieren von Temperaturen (T_n) der Aufteilungsblöcke; und Korrigieren der detektierten Klemmenspannungen (V_n) der Aufteilungs blöcke in Abhängigkeit von Temperaturkoeffizienten (K_T), die entsprechend den detektierten Temperaturen der Aufteilungs blöcke bestimmt werden, um temperaturkorrigierte Klemmen spannungen zu gewinnen (V_Tn = V_n × K_T).

Gemäß obiger Erläuterung ist im erfindungsgemäßen Batterieaufladungs- oder Entladungssteuerverfahren dafür gesorgt, daß mehrere Zellen auf mehrere Blöcke aufgeteilt werden. Ferner wird die Differenz zwischen dem maximalen Spannungswert und minimalen Spannungswert, die von einer Mehrzahl der Aufteilungsblöcke selektiert werden, berechnet. Liegt die berechnete Differenz zwischen den beiden Werten über einem vorbestimmten Wert, wird die weitere Aufladung oder Entladung der Batterie abgebrochen, der Lade- oder Entladestrom wird begrenzt oder der Lade- oder Entladestrom wird schrittweise immer dann abgesenkt, wenn der Steuer prozeß ausgelöst oder gestartet wird. Daher ist es möglich, zu verhindern, daß die Batteriezellen partiell infolge eines Leistungsunterschiedes zwischen den Zellenblöcken, die die Hochspannungsbatterie aufbauen, überladen oder überentladen werden, mit dem Ergebnis, daß die Batterielebensdauer ver bessert werden kann. Wenn ferner die Spannungsdifferenz zwischen den Zellenblöcken unter Berücksichtigung der Tem peratur korrigiert wird, ist es möglich, die Zuverlässigkeit des Batterieauflade- oder Entladesteuerverfahrens weiter zu verbessern.

Im folgenden wird die Erfindung an Hand der Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 ein Blockschaltbild, das ein Elektrofahr zeug zeigt;

Fig. 2 ein Blockschaltbild, das eine Batterie steuereinheit und deren zugeordnete Komponenten oder Ein heiten eines Elektrofahrzeugs zeigt;

Fig. 3 eine graphische Darstellung, die die Ände rung der Batterieklemmenspannung in Abhängigkeit von der Zeit während des Aufladens oder Entladens zeigt;

Fig. 4 eine graphische Darstellung, die die zeit liche Änderung der Batterieklemmenspannung während des Entla dens und dann während des Aufladens zeigt, um zur Erläuterung der spezifischen Zeit T_SET und der Startperioden t₁ und t₂ des Auflade- oder Entladesteuerprozesses beizutragen;

Fig. 5A eine graphische Darstellung, die ein Bei spiel der Beziehung zwischen der spezifischen Zeit und der Entladestärke zeigt;

Fig. 5B eine graphische Darstellung, die ein wei teres Beispiel für die Beziehung zwischen der spezifischen Zeit und der Entladestärke zeigt;

Fig. 6 eine graphische Darstellung, die die Bezie hung zwischen der Auslöse- oder Startperiode und der Entlade stärke zeigt;

Fig. 7 ein Flußdiagramm, das ein erstes Ausführungs beispiel des erfindungsgemäßen Steuerverfahrens zeigt;

Fig. 8 ein Flußdiagramm, das ein zweites Ausfüh rungsbeispiel des erfindungsgemäßen Steuerverfahrens zeigt;

Fig. 9 ein Flußdiagramm, das ein drittes Ausfüh rungsbeispiel des erfindungsgemäßen Steuerverfahrens zeigt;

Fig. 10 eine graphische Darstellung, die die Be ziehung zwischen der Batterietemperatur T_n und einem Tempe raturkorrekturkoeffizienten K_T zeigt;

Fig. 11 eine graphische Darstellung, die die Be ziehung zwischen der Spannungsdifferenz und dem Lade- oder Entladestrom I_d mit der Temperatur als Parameter zeigt; und

Fig. 12 ein Flußdiagramm, das ein viertes Ausfüh rungsbeispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens zeigt.

Im folgenden werden bevorzugte Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung an Hand der detaillierten Er läuterung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen dargelegt.

(Erstes Ausführungsbeispiel)

Das erste Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Batterieaufladungs- oder Entladungssteuerverfahrens wird nun unter Bezugnahme auf die Fig. 1 bis 7 erläutert.

In Fig. 1 umfaßt ein Fahrzeugbatteriesystem eines Elektrofahrzeugs ein Hochspannungs-Stromquellensystem 1 und ein Niederspannungs-Stromquellensystem 2. In diesem Hochspannungsquellensystem 1 ist eine Hochspannungsbatte rie 4 über eine Antriebsschaltung (beispielsweise einen Inverter) 6 mit einem Fahrzeugantriebsmotor 5 verbunden und darüber hinaus direkt mit Lastteilen 7a des Hochspan nungssystems wie einer Klimaanlage, Heizeinrichtung usw.

Die Hochspannungsbatterie 4 ist in diesem Ausführungs beispiel eine Bleibatterie, in der 28 Batterieeinheiten einer Nennspannung von 12 V, jeweils aufgebaut aus sechs Zellen mit 2,1 V, in Serie geschaltet sind, für eine kom binierte Batterie einer Nennspannung von 338 V (≈ 2,1 V × 6 × 28). Wenn die Batteriekapazität unter einen spezi fischen Wert abfällt, wird diese Kombinationsbatterie durch einen Batterielader 3 aufgeladen, der an eine externe nicht dargestellte Spannungsquelle angeschlossen ist. Ferner ist der Fahrzeugantriebsmotor 5 beispielsweise ein Wechselstrom induktionsmotor, und die Antriebskraft des Fahrzeugan triebsmotors 5 wird dem Fahrzeugantriebssystem (beispiels weise einer Antriebswelle, einem Differentialgetriebe usw.) des Elektrofahrzeugs zugeführt. Ferner kann während der Fahrt des Elektrofahrzeugs die Batterie 4 durch die regene rierende Leistung und Energie des Fahrzeugantriebsmotors 5 über die Antriebsschaltung 6 aufgeladen werden.

Daneben ist im Niederspannungsquellensystem 2 eine Hilfsbatterie 8 (separat zur Spannungsbatterie 4) mit üb lichen elektrischen Komponenten 7b (beispielsweise einem Scheibenwischersystem, Radio, verschiedenen Anzeigeinstru menten usw.), einer Fahrzeugsteuereinheit 9 zur Steuerung des Elektrofahrzeugs und einer Batteriesteuer- oder Handha bungseinheit 10 zur Steuerung, Kontrolle und Handhabung der Hochspannungsbatterie 4 verbunden.

Die Fahrzeugsteuereinheit 9 steuert den Fahrzeugan trieb und führt andere Steuervorgänge aus, die erforderlich sind, wenn das Fahrzeug fährt, und zwar auf der Grundlage von Befehlen des Fahrers. Dabei detektiert die Fahrzeug steuereinheit 9 explizit verschiedene Fahrzeugbetriebsbe dingungen auf der Grundlage von Signalen, die von der Bat teriesteuereinheit 10 und verschiedenen Sensoren und Schal tern (nicht dargestellt) zugeführt werden, und steuert den Fahrzeugantriebsmotor 5 über die Antriebsschaltung oder Steuerschaltung 6 oder schaltet die elektrischen Lastteile 7a des Hochspannungssystems ein oder aus oder stellt ver schiedene erforderliche Daten für den Fahrer hinsichtlich oder unter Verwendung der üblichen elektrischen Komponenten (beispielsweise Displayvorrichtungen) dar.

Die Batteriesteuereinheit 10 detektiert die verblei bende Kapazität der Hochspannungsbatterie 4 auf der Grund lage von Signalen einer Sensorgruppe 11 (die weiter unten im Detail erläutert wird), welche die Spannung der Hoch spannungsbatterie 4, deren Lade- oder Entladestrom, deren Temperatur usw. erfaßt, und steuert ferner die Hochspan nungsbatterie 4 (beispielsweise im Hinblick auf die Verhin derung einer Überladung oder übermäßigen Entladung der Hoch spannungsbatterie 4). Darüber hinaus gibt die Batterie steuereinheit 10 Steuerbefehle und erforderliche Meßdaten an den Batterielader 3 und die Fahrzeugsteuereinheit 9 aus, wenn die Hochspannungsbatterie 4 aufgeladen oder entladen wird.

Das Batteriesteuersystem, bestehend aus der Batterie steuereinheit 10 und weiteren Elementen oder Einheiten wird nun unter Bezugnahme auf Fig. 2 erläutert.

Gemäß Darstellung ist in diesem Ausführungsbeispiel die Hochspannungsbatterie (336 V) in sieben Batterieblöcke (7 × 48 V) aufgeteilt, die jeweils aus vier Batterieeinhei ten (4 × 12 V) aufgebaut sind, welche jeweils sechs Zellen (6 × 2 V) umfassen.

Die Batteriesteuereinheit 10 ist aus einem Mikro computer 12, einem A/D-Wandler 13, der an den Mikrocomputer 12 angeschlossen ist, sowie verschiedenen peripheren Schal tungen (nicht dargestellt) aufgebaut. Mit dem A/D-Wandler 13 sind verschiedene Bauelemente wie ein Verstärker 15 zum Ver stärken eines Signals von einem Stromsensor 14 (eines der Sensoren, die die Sensorgruppe 11 bilden) verbunden, sowie jeweilige Verstärker 23 bis 29 zum Verstärken von Signalen der Temperatursensoren 16 bis 22 der Sensorgruppe 11 und verschiedene Verstärker 30 bis 36 zum Verstärken der Signale verschiedener Spannungssensoren der Spannungsgruppe 11. Damit werden die verschiedenen analogen Signale, die den Batterie lade- oder Entladestrom anzeigen, Temperaturen der jeweiligen Batterieblöcke und Spannungen der jeweiligen Batterieblöcke, aus analogen in entsprechende digitale Signale umgesetzt, bevor sie vom A/D-Wandler 13 zum Mikrocomputer 12 ausgegeben werden.

Der Stromsensor 14 ist ein Hall-Elementsensor. Dieser Stromsensor 14 ist in eine Spannungsleitung etwa auf halbem Wege hineingesetzt, die sich vom positiven Anschluß der Hochspannungsbatterie 4 erstreckt, und detektiert den Lade- oder Entladestrom der Hochspannungsbatterie 4. Ferner sind die oben erwähnten sieben Temperatursensoren 16 bis 22 je weils beispielsweise Thermistor-Sensoren. Es ist jeder Temperatursensor mit jeweils einem Block verbunden, der aus vier Batterieeinheiten einer Nennspannung von 12 V besteht, die in Serie geschaltet sind, um die Temperatur jedes Blocks separat zu erfassen. Ferner sind die sieben Verstärker 30 bis 36 für die Spannungssensoren jeweils Differentialver stärker. Jeder Differentialverstärker detektiert jeweils die Anschluß- oder Klemmenspannung (Nennwert von 48 V) eines jeden Blocks.

Der Mikrocomputer 12 steuert die Hochspannungsbatterie 4 unter Verarbeitung der Meßwerte der verbleibenden Kapazi tät, der Ladungs- oder Entladungssteuerung usw. Für den Steuerprozeß der Aufladung oder Entladung überwacht der Mikrocomputer 12 die jeweiligen Spannungen einer Mehrzahl der unterteilten Blöcke der Hochspannungsbatterie 4, um zu verhindern, daß Unterschiede in der Nutzleistung und Lei stungsfähigkeit (der nutzbaren elektrischen Arbeit) zwischen den jeweiligen Zellen, die die Hochspannungsbatterie 4 auf bauen, infolge einer Entladung oder Aufladung zunimmt; mit anderen Worten bedeutet dies, zu verhindern, daß die Hoch spannungsbatterie 4 teilweise verschlechtert, beschädigt oder zerstört wird infolge von "Performance"-Unterschieden.

Bei der üblichen Batterie, die in einem Elektrofahrzeug angebracht ist, fällt gemäß Fig. 3 die Klemmenspannung ab, wenn die Batterie während der Fahrt entladen wird, steigt jedoch wieder an, wenn das Fahrzeug angehalten wird und dann aufgeladen wird. Hier fällt die Klemmenspannung während der Entladung allmählich ab, fällt jedoch bei einer übermä ßigen Entladung abrupt ab. Auf dieselbe Weise steigt die Klemmenspannung beim Aufladen allmählich an, steigt jedoch entsprechend abrupt an, wenn die Batterie überladen wird. Ist die Batterie aus einer Mehrzahl von Batteriezellen auf gebaut, so steigt folglich, sobald sich der Unterschied in der Nutzleistung zwischen den jeweiligen Zellen aufbaut, dieser Unterschied gemäß Anzeige durch die durchgezogenen Linien und gestrichelten Linien der Fig. 3 am Ende der Ent ladung (infolge einer Überentladung) oder am Ende der La dung (infolge einer Überladung) an.

Daher mißt im Fall der Hochspannungsbatterie 4, die aus 28 in Serie geschalteter Einheitszellen oder Zellen einheiten (mit jeweils sechs Zellen), d. h. 28 × 6 = 168 Zellen insgesamt, aufgebaut ist, die Steuereinheit sieben Spannungen der sieben Blöcke, die jeweils aus vier Batterie einheiten aufgebaut sind (d. h. aufgebaut aus 4 × 6 = 24 Zellen) bzw. (7 × 24 = 168 Zellen insgesamt). Übersteigt dann eine Spannungsdifferenz zwischen der maximalen Span nung und der minimalen Spannung einen vorbestimmten Wert, bricht der Mikrocomputer 12 die weitere Aufladung oder Ent ladung der Hochspannungsbatterie 4 ab, um zu verhindern, daß die Hochspannungsbatterie 4 infolge einer Überentladung oder Überladung verschlechtert, beschädigt oder zerstört wird.

Der oben dargelegte Steuerprozeß für die Hochspannungs batterie 4 durch den Mikrocomputer 12 wird bei spezifischen Zeitintervallen entsprechend dem Ladungs- oder Entladungs zustand der Hochspannungsbatterie 4 gestartet. Dabei wird speziell gemäß Darstellung in Fig. 4 eine spezifische Zeit T_SET als das Zeitintervall definiert, das sich von dem Zeitpunkt an auserstreckt, zu dem die Hochspannungsbatte rie 4 aus dem Entladungszustand in den offenen Zustand ent lastet wird und hierdurch die Klemmenspannung beginnt, steil anzusteigen, bis zu dem Zeitpunkt, zu dem die Klemmenspan nung einen maximalen Wert oder Spitzenwert erreicht. Diese spezifische Zeit T_SET differiert entsprechend der jeweili gen elektrischen Eigenschaften der Batterie. Gemäß Dar stellung in Fig. 5 nimmt diese spezifische Zeit grob pro portional zur Entladestärke oder Entladeleistung zu, d. h. zu der während der Entladung durch die Belastung abgegebe nen elektrischen Leistung und der Leistungsaufnahme durch die belastende Komponente. Andernfalls ist gemäß Darstel lung in Fig. 5B diese spezifische Zeit T_SET eine Konstan te, wenn die Entladestärke gering ist, nimmt jedoch grob proportional zur Entladestärke zu, wenn letztere größer wird.

Folglich ist es erforderlich, die Klemmenspannung der Hochspannungsbatterie 4 in relativ kurzen Zeitinter vallen (t₁) von dem Punkt an zu überwachen, wenn die Bat terie geladen wird, bis zu dem Punkt, wenn die spezifische Zeit verstrichen ist. Beispielsweise wird bis zu dem Zeit punkt, zu dem die spezifische Zeit T_SET, die durch die Entladestärke bestimmt ist, verstrichen ist, der Batterie steuerprozeß mit einer kurzen Start- oder Auslöseperiode t₁ von etwa einer Minute oder entsprechend anderen kurzen Intervallen gestartet. Anschließend wird der Batterie steuer- und Überwachungsprozeß mit einer längeren Auslöse periode t₂ von beispielsweise einer Stunde intervallmäßig ausgelöst, um bei diesem Überwachungs- und Steuerprozeß verbrauchte Energie einzusparen.

Ist jedoch demgegenüber, wie in Fig. 6 dargestellt, die Entladestärke gering, ist es möglich, die Startperiode des Batterieüberwachungs- und Steuerprozesses zu verlängern, und danach die Startperiode mit ansteigender Entladestärke zu verkürzen. Beispielsweise kann die spezifische Zeit T_SET auf 30 min fixiert werden. In diesem Fall wird der Batterie überwachungs- und Steuerprozeß mit einer Startperiode entsprechend der Entladestärke (discharged power) ausge führt, und nachdem die spezifische Zeit verstrichen ist, wird der Batterieüberwachungs- und Steuerprozeß beispiels weise jeweils mit einstündigem Intervall ausgelöst.

Der Aufladungs- oder Entladungssteuerprozeß, der vom Mikrocomputer 12 entsprechend einem Aufladungs- oder Ent ladungssteuerprogramm ausgeführt wird, wird nun unter Be zugnahme auf das Flußdiagramm der Fig. 7 erläutert.

In einem ersten Schritt S101 detektiert der Mikrocom puter 10 (im folgenden der Einfachheit halber als Steuerung bezeichnet) die Klemmenspannungen V₁, V₂, . . . V₇ der jewei ligen Unterteilungs-Batterieblöcke und selektiert den maxi malen Wert V_max aus den jeweiligen Blockklemmenspannungen V₁, V₂, . . . V₇ der Hochspannungsbatterie 4, wie sie jeweils von den Verstärkern 30 bis 36 detektiert wurden. Im Schritt S102 selektiert die Steuerung den minimalen Wert V_min aus den jeweiligen Blockklemmenspannungen V₁ bis V₇ der Hochspannungsbatterie 4 gemäß Detektion durch die jewei ligen Verstärker 30 bis 36.

Im Schritt S103 prüft die Steuerung, ob die Hochspan nungsbatterie 4 nun aufgeladen oder entladen wird. Während der Entladung treibt die Hochspannungsbatterie 4 den Fahrzeugantriebsmotor 5 oder aktiviert elektrische Last komponenten 7a des Hochspannungssystems (beispielsweise die Klimatisierungsanlage, Heizeinrichtung usw.). Während der Aufladung wird die Hochspannungsbatterie 4 durch die regenerierende vom Fahrzeugantriebsmotor 5 während der Fahrt des Fahrzeugs durch die Fahrzeugträgheit erzeugte Energie oder durch eine externe Stromquelle über den Batterielader 3 aufgeladen, wenn das Fahrzeug angehalten ist.

Wenn die Hochspannungsbatterie 4 entladen wird, fährt die Steuerung ausgehend von Schritt S103 mit S104 fort, detektiert die maximale Spannung V_max und die minimale Spannung V_min der jeweiligen Blockklemmenspannungen V₁, V₂, . . . , berechnet die Differenz zwischen den beiden Werten (V_max - V_min) und vergleicht die berechnete Diffe renz mit einem zulässigen spezifischen Wert V_Kd der Span nungsdifferenz zwischen den jeweiligen Blöcken während der Entladung (wobei diese Differenz durch eine Differenz der "Performance", der nutzbaren Arbeit oder Leistungsfähigkeit zwischen den jeweiligen Zellen vervorgerufen wird). Falls das Vergleichsergebnis V_max - V_min < V_Kd, beendet die Steuerung dieses Programm, und falls V_max - V_min V_Kd, so fährt die Steuerung mit Schritt S105 fort, um die weite re Entladung der Hochspannungsbatterie 4 durch die elektri schen Hochspannungslastkomponenten 7a (z. B. die Klima anlage, die Heizeinrichtung usw.) abzubrechen, mit dem Ergebnis, daß es möglich ist, zu verhindern, daß die Zellen mit geringer "Performance", d. h. Leistungsfähigkeit, über entladen werden und hierdurch in beschleunigter Weise ver schlechtert werden.

Andererseits fährt die Steuerung ausgehend von Schritt S103 mit Schritt S106 fort, wenn die Hochspannungsbatterie 4 im Schritt S103 geladen wird, detektiert die maximale Spannung V_max und die minimale Spannung V_min der jeweiligen Blockklemmenspannungen V₁, V₂, . . ., berechnet die Differenz zwischen den beiden Werten (V_max - V_min) und vergleicht die berechnete Differenz mit einem zulässigen spezifischen Wert V_Kc der Spannungsdifferenz zwischen den jeweiligen Blöcken während des Aufladens (was wiederum durch eine Differenz in der Leistungsfähigkeit der jeweiligen Zellen bedingt ist). Falls das Vergleichsergebnis V_max - V_min < V_Kc, beendet die Steuerung dieses Programm, und falls V_max - V_min V_Kc, fährt die Steuerung mit Schritt S107 fort, um die weitere Aufladung der Hochspannungsbatterie 4 durch die Batterielader abzubrechen, mit dem Ergebnis, daß es möglich ist, zu verhindern, daß die Zellen geringer Leistungsfähigkeit überladen werden und sich hierdurch beschleunigt verschlechtern, wonach das Programm beendet ist.

Wie oben erläutert, ist es gemäß dem erfindungsgemäßen Steuerverfahren möglich, vorab dafür zu sorgen, daß die Differenz der Leistungsfähigkeit der jeweiligen Zellen, die die Hochspannungsbatterie 4 aufbauen, nicht ansteigt, und auf diese Weise zu verhindern, daß die Hochspannungsbatte rie 4 sich verschlechtert oder beschädigt wird, so daß die Batterielebensdauer erheblich gesteigert werden kann. Darüber hinaus ist es in diesem Lade- oder Entladesteuer verfahren möglich, da die Ladung oder Entladung der jewei ligen individuellen Zellen nicht gesteuert wird, die Steuerungskosten für die Hochspannungsbatterie 4 durch Einsparung zu verringern.

(Zweites Ausführungsbeispiel)

Im folgenden wird das zweite Ausführungsbeispiel unter Bezugnahme auf Fig. 8 erläutert. Dieses Ausführungsbeispiel unterscheidet sich vom ersten dadurch, daß der Lade- oder Entladestrom entsprechend dem Unterschied zwischen dem maximalen und minimalen Spannungswert der jeweiligen Blöcke der Hochspannungsbatterie 4 begrenzt wird. Ferner entspricht die Hardware im wesentlichen derjenigen des ersten Ausfüh rungsbeispiels.

Im Lade- oder Entladesteuerprogramm der Fig. 8 selek tiert die Steuerung auf dieselbe Weise wie beim ersten Ausführungsbeispiel im Schritt S201 den maximalen Wert V_max der jeweiligen Blockklemmenspannung V₁ bis V₇ der Hoch spannungsbatterie 4 gemäß Detektion durch die jeweiligen Verstärker 30 bis 36. Im Schritt S202 selektiert die Steue rung den minimalen Wert V_min der jeweiligen Spannungen V₁ bis V₇ der Batterie 4 gemäß Detektion durch die jeweiligen Verstärker 30 bis 36 auf dieselbe Weise wie beim ersten Ausführungsbeispiel.

Im Schritt S203 prüft die Steuerung, ob die Hochspan nungsbatterie 4 nun geladen oder entladen wird. Während der Entladung fährt die Steuerung mit Schritt S204 und während der Ladung mit Schritt S206 fort.

Im Schritt S204 setzt die Steuerung beim Entladen einen Entladestrom-Grenzwert I_d unter Bezugnahme auf eine Entladestromtabelle fest. Im Schritt S205 gibt die Steue rung einen Strombegrenzungsbefehl an die Fahrzeugsteuer einheit 9 aus, so daß der Entladestrom der Hochspannungs batterie 4 nicht den Grenzwert I_d überschreiten wird, wonach das Programm endet.

Die erwähnte Entladestromtabelle repräsentiert die Beziehung zwischen dem Entladestromgrenzwert I_d und der Spannungsdifferenz V_max - V_min (als Parameter), wobei diese Tabelle vorab empirisch ermittelt wurde und in einem ROM des Mikrocomputers 12 gespeichert ist. Wie sich aus der graphischen Darstellung, die im Schritt S204 gezeigt ist, ergibt, wird der Entladestromgrenzwert I_d so festge setzt, daß er einen relativ großen konstanten Wert auf weist, wenn die Spannungsdifferenz V_max - V_min gering ist, jedoch mit ansteigendem Wert V_max - V_min bis hinab zu "0" abnimmt (d. h. bis zum Entladungsabbruch).

Andererseits setzt die Steuerung im Schritt S206 einen Entladestrombegrenzungswert I_c unter Bezugnahme auf eine Ladestromtabelle. Im Schritt S207 gibt die Steuerung einen Strombegrenzungsbefehl an den Batterielader 3, so daß der Ladestrom der Hochspannungsbatterie 4 nicht den Begrenzungswert I_c übersteigen wird, wobei das Programm hier beendet wird.

Die Ladestromtabelle gibt die Beziehung zwischen dem Ladestromgrenzwert I_c und der Spannungsdifferenz V_max - V_min (als Parameter) wieder, wobei die Tabelle vorab empi risch ermittelt und im ROM des Mikrocomputers 12 gespeichert ist. In der graphischen Darstellung des Schritts S206 ist der Stromgrenzwert I_c so festgesetzt, daß er einen relativ hohen konstanten Wert aufweist, wenn die Spannungsdiffe renz V_max - V_min gering ist, jedoch mit ansteigender Span nungsdifferenz V_max - V_min bis hinunter zum Endwert "0" (d. h. dem Ladeabbruch) abnimmt.

In diesem zweiten Ausführungsbeispiel kann selbstver ständlich derselbe Effekt wie im ersten Ausführungsbeispiel erzielt werden. Darüber hinaus wird, da der Lade- oder Entladestrom der Hochspannungsbatterie 4 automatisch bis hinab zu Null begrenzt wird, verhindert, daß die Zellen mit geringer Leistungsfähigkeit überladen oder überentladen werden, woraus sich der Vorteil ergibt, daß es nicht erfor derlich ist, das Fahrzeug während der Fahrt augenblicklich anzuhalten oder den Ladevorgang während des Aufladens augenblicklich zu unterbrechen.

(Drittes Ausführungsbeispiel)

Das dritte Ausführungsbeispiel wird nun an Hand der Fig. 9 bis 11 erläutert. Das dritte Ausführungsbeispiel unterscheidet sich vom ersten und zweiten dadurch, daß die jeweiligen Blockklemmenspannungen V_n der Hochspannungsbat terie 4 entsprechend der Batterietemperatur jeweils so korrigiert werden, daß der Lade- oder Entladestrom ent sprechend der Spannungsdifferenz V_max - V_min limitiert wird, oder um die Ladung oder Entladung abzubrechen, wenn die Differenz einen vorbestimmten spezifischen Wert über steigt. Die Hardware entspricht im übrigen derjenigen des ersten Ausführungsbeispiels weitestgehend.

Im Lade- oder Entladesteuerprozeß der Fig. 9 detek tiert die Steuerung in Schritt S301 die Temperatur T_n jedes Blocks der Hochspannungsbatterie 4 entsprechend der Detektion der Temperaturwerte T₁ bis T₇ durch die Tempera tursensoren 16 bis 22 und ermittelt jeweils einen Tempera turkorrekturkoeffizienten K_Tn (K_T1, K_T2, . . . K_T7) beispiels weise durch Zugreifen auf eine Tabelle. Die detektierte Anschlußspannung V_n (V₁ bis V₇) jedes Blocks der Hoch spannungsbatterie 4 wird auf der Grundlage des so ermit telten Temperaturkorrekturkoeffizienten K_T korrigiert, wobei jede korrigierte Spannung V_Tn auf folgende Weise gewonnen wird: V_T1 = K_T1 · V₁; V_T2 = K_T2 · V₂; . . . V_T7 = K_T7 · V₇.

Ferner setzt die Steuerung im Schritt S302 den Maxi mumwert V_Tmax der jeweils korrigierten Blockklemmen spannungen V_Tn der Hochspannungsbatterie 4 fest. Im Schritt S303 selektiert die Steuerung den minimalen Wert V_Tmin der jeweils korrigierten Blockklemmenspannungen V_Tn der Hochspannungsbatterie 4.

Es wird nun die Wirkung der Batteriespannungskorrektur gemäß der Temperatur erläutert. Generell besteht die Tendenz, daß die Batteriespannung mit ansteigender Temperatur zu nimmt. Daher werden in Form einer Tabelle Werte für die Temperaturkorrekturkoeffizienten K_T gespeichert, die ent sprechend Fig. 10 einen negativen Gradienten aufweisen (d. h. die Koeffizienten K_T nehmen mit ansteigender Tempe ratur(linear) ab), und jeder Temperaturkoeffizient K_T wird entsprechend jeder einzelnen Blocktemperatur T_n ermittelt, um die entsprechende Blockklemmenspannung V_n jedes Blocks zu korrigieren. Es ist folglich in diesem Ausführungsbei spiel möglich, die Blockklemmenspannung unter denselben Temperaturbedingungen zu vergleichen, so daß es möglich ist, einen genaueren Maximum- und Minimumwert V_Tmax bzw. V_Tmin zu gewinnen.

Ferner prüft die Steuerung im Schritt S304, ob die Hochspannungsbatterie 4 nun aufgeladen oder entladen wird. Beim Entladen geht die Steuerung von Schritt S304 auf Schritt S305 und detektiert die maximale Spannung V_Tmax und die Minimumspannung V_Tmin der jeweiligen korrigierten Blockklemmenspannungen V_Tn berechnet die Differenz zwi schen den beiden Werten (V_Tmax - V_Tmin) und vergleicht die berechnete Differenz mit einem zulässigen spezifischen Wert V_KTd der Differenz zwischen den jeweils temperaturkorri gierten Blöcken während der Entladung. Falls das Vergleichs ergebnis V_Tmax - V_Tmin V_KTd, geht die Steuerung von S305 auf S306, um den Entladestrom-Grenzwert I_d mit Bezug nahme auf eine Entladetabelle auf dieselbe Weise wie im Fall des zweiten Ausführungsbeispiels festzulegen. Ferner gibt die Steuerung im Schritt S307 einen Strombegrenzungs befehl an die Fahrzeugsteuereinheit 9, so daß der Entlade strom der Hochspannungsbatterie 4 nicht den Grenzwert I_d übersteigen wird, womit das Programm endet.

In diesem Ausführungsbeispiel wird gemäß Fig. 11 der Grenzwert I_d entsprechend der Spannungsdifferenz zwischen den beiden Werten (V_Tmax - V_Tmin) der jeweiligen Blöcke so bestimmt, daß er mit wachsendem Temperaturkorrekturkoeffi zienten K_T (d. h. mit abnehmender Temperatur) zunimmt. Da in diesem Ausführungsbeispiel der Entladestrom-Grenzwert I_d unter der Berücksichtigung der Batteriekapazitätsänderung infolge einer Änderung der Blocktemperatur ermittelt wird, ist es mit anderen Worten möglich, die Antriebsleistung und Antriebseigenschaften für das Elektrofahrzeug noch zuverlässiger zu steuern. Dasselbe kann auch für die Lade stromtabelle, wie weiter unten im Schritt S310 erläutert, gelten.

Falls im Schritt S305 V_Tmax - V_Tmin < V_KTd, fährt die Steuerung mit Schritt S308 fort, um einen Befehl an die Fahrzeugsteuereinheit 9 dahingehend auszugeben, daß die weitere Entladung der Hochspannungsbatterie 4 durch die elektrischen Lastkomponenten 7a des Hochspannungssystems (Klimaanlage, Heizeinrichtung usw.) abgebrochen wird, mit dem Ergebnis, daß es möglich ist, zu verhindern, daß die Zellen fortgesetzt überentladen werden, womit das Programm endet.

Andererseits fährt die Steuerung während der Ladung im Schritt S304 mit Schritt S109 fort und detektiert die maximale Spannung V_Tmax und die minimale Spannung V_Tmin der jeweiligen temperaturkorrigierten Blockklemmenspan nungen V_Tn, berechnet die Differenz zwischen den beiden Werten (V_Tmax - V_Tmin) und vergleicht die berechnete Dif ferenz mit einem zulässigen spezifischen Wert V_KTc der Spannungsdifferenz zwischen den jeweiligen temperaturkor rigierten Blöcken während des Ladens. Ist das Vergleichs ergebnis V_Tmax - V_Tmin V_KTc, so fährt die Steuerung mit Schritt S310 fort, um den Ladestromgrenzwert I_c unter Be zugnahme auf eine Ladetabelle auf dieselbe Weise wie im Fall des zweiten Ausführungsbeispiels festzulegen. Ferner gibt im Schritt S311 die Steuerung einen Strombegrenzungs befehl an den Batterielader 3 aus, so daß der Ladestrom der Hochspannungsbatterie 4 nicht den Grenzwert I_c über steigen wird, womit das Programm endet.

Falls im Schritt S309 V_Tmax - V_Tmin < V_KTc festge stellt wird, springt die Steuerung auf Schritt S312, um einen Befehl an den Batterielader 3 zum Abbruch der Auf ladung durch den Lader zu geben, mit dem Ergebnis, daß es möglich ist, zu verhindern, daß die Zellen fortgesetzt überladen werden, womit das Programm endet.

Da in diesem dritten Ausführungsbeispiel die Hoch spannungsbatterie 4 unter Berücksichtigung der Temperatur der Batteriezellenblöcke genauer kontrolliert und gesteuert werden kann, ist es möglich, durch diese Berücksichtigung der Blocktemperaturen zuverlässiger zu verhindern, daß die Zellen infolge des Unterschiedes der Leistungsfähigkeit (Performance) zwischen den Zellen übermäßig aufgeladen oder entladen werden.

(Viertes Ausführungsbeispiel)

Das im folgenden an Hand Fig. 12 erläuterte vierte Ausführungsbeispiel unterscheidet sich vom dritten dadurch, daß, wenn die Differenz zwischen den Maximum- und Minimum werten (V_Tmax - V_Tmin) der jeweiligen Blöcke der Hochspan nungsbatterie 4 einen spezifischen Wert übersteigt, der Entladestrom schrittweise abgesenkt wird, um zu verhindern, daß der Block mit der minimalen Spannung übermäßig ent laden wird, oder es wird der Ladestrom schrittweise abge senkt, um zu verhindern, daß der Block mit der maximalen Spannung überladen wird. Die Hardware entspricht in diesem Fall wieder den übrigen Ausführungsbeispielen.

Im Lade- oder Entladesteuerprozeß der Fig. 12 detek tiert die Steuerung in S401 jede Temperatur T_n jedes Blocks der Hochspannungsbatterie 4 (gemäß Detektion durch die Temperatursensoren 16 bis 22) und ermittelt jeweils die Temperaturkorrekturkoeffizienten K_Tn beispielsweise durch Zugriff auf eine Tabelle. Die detektierte Klemmen spannung V_n jedes Blocks der Hochspannungsbatterie 4 wird auf der Grundlage dieser gewonnenen Koeffizienten K_n so korrigiert, daß sich jeweils ein korrigierter Klemmenspan nungswert V_Tn (VT_n = K_Tn · V_n) ergibt.

Im Schritt S402 selektiert die Steuerung den Maximum wert V_Tmax der jeweiligen korrigierten Blockklemmenspan nungen V_Tn der Hochspannungsbatterie 4. Im Schritt S403 selektiert die Steuerung den Minimumwert V_Tmin der korri gierten Blockklemmenspannungen V_Tn der Hochspannungsbatte rie 4 auf dieselbe Weise wie beim dritten Ausführungsbei spiel.

Im Schritt S404 prüft die Steuerung, ob die Hochspan nungsbatterie 4 entladen oder aufgeladen wird. Während der Entladung geht die Steuerung von S404 zu S405 zur Detek tion der Maximumspannung V_Tmax und Minimumspannung V_Tmin der jeweiligen korrigierten Blockspannungen V_Tn, berechnet die Differenz zwischen den beiden Werten (V_Tmax - V_Tmin) und vergleicht die berechnete Differenz mit einem zulässi gen spezifischen Wert V_KT2d der Spannungsdifferenz zwi schen den jeweiligen temperaturkorrigierten Blöcken wäh rend des Entladens. Falls das Vergleichsergebnis V_Tmax - V_Tmin < V_KT2d, beendet die Steuerung das Programm, da selbst bei Fortsetzen der Entladung keine Probleme auftre ten werden. Ist V_Tmax - V_Tmin V_KT2d fährt die Steuerung mit Schritt S406 fort, um zu verhindern, daß der Block mit der minimalen Spannung übermäßig entladen wird. Die Steue rung gibt ein Befehlssignal an die Fahrzeugsteuereinrich tung 9 zur Absenkung des Antriebslaststroms I_d2, der durch den Fahrzeugantriebsmotor 5 und die elektrischen Last komponenten 7a des Hochspannungssystems fließt, um einen festgesetzten Wert ΔI_d und zwar bei jeder Programmstart periode t des Entladesteuerprozesses unter Bildung von I_d2(t) = I_d2(t-1) - ΔI_d, wonach zu Schritt S405 zurück gegangen wird.

Im Fall des Aufladens geht die Steuerung von Schritt S404 zu Schritt S407 zur Detektion der minimalen und maxi malen Spannungen V_Tmax und V_Tmin der jeweils korrigierten Blockspannungen V_Tn, berechnet die Differenz zwischen beiden Werten (V_Tmax - V_Tmin) und vergleicht diese Diffe renz mit einem zulässigen spezifischen Wert V_KT2c der Spannungsdifferenz zwischen den jeweils temperaturkorri gierten Blöcken während des Aufladens. Falls das Vergleichs ergebnis V_Tmax - V_Tmin < V_KT2c, beendet die Steuerung das Programm, weil auch bei Fortsetzen des Aufladens keinerlei Problem auftritt. Für den Fall, daß V_Tmax - V_Tmin V_KT2c, fährt die Steuerung mit Schritt S408 fort, um zu verhindern, daß der Block mit der Maximumspannung überladen wird. Die Steuerung gibt ein Befehlssignal an den Batterielader 3 zur Absenkung des Ladestroms I_c2 durch den Lader und der regenerierenden Energie bzw. des regenerierenden Stroms um einen festgesetzten Wert ΔI_c und zwar zu jeder Pro grammstartperiode des Aufladungssteuerprozesses t, wobei I_c2(t) = I_c2(t-1) - ΔI_c gebildet wird und danach auf Schritt S407 zurückgegangen wird.

Wie oben erläutert, ist es im vierten Ausführungsbei spiel möglich, den Batterieblock, der die Zellen mit ge ringer Leistungsfähigkeit (Performance) in der Hochspan nungsbatterie 4 umfaßt, direkt so anzusteuern, daß er noch zuverlässiger nicht überladen oder überentladen wird.

Obgleich in diesem vierten Ausführungsbeispiel sämt liche Blockklemmenspannungen unter Berücksichtigung der Batterietemperatur korrigiert werden, ist es ferner auch möglich, die Temperaturkorrektur wegzulassen, d. h. direkt die Ladung oder auch Entladung der Zellen geringer Lei stungsfähigkeit zu steuern.

Gemäß obiger Beschreibung sind im Verfahren zur Steue rung der Aufladung/Entladung einer Batterie gemäß der vor liegenden Erfindung mehrere Zellen in eine Mehrzahl von Blöcken eingeteilt, und es wird die Differenz zwischen dem maximalen Spannungswert und dem minimalen Spannungswert, die aus den mehreren Aufteilungsblöcken selektiert werden, berechnet. Übersteigt die berechnete Differenz dieser beiden Werte einen vorbestimmten Wert, so wird die Batterie aufladung oder Entladung abgebrochen, der Lade- oder Ent ladestrom wird begrenzt, oder der Lade- oder Entladestrom wird schrittweise immer dann abgesenkt, wenn das Steuer programm wieder ausgelöst oder gestartet wird. Daher ist es möglich, zu verhindern, daß die Batteriezellen infolge von Unterschieden in der Leistungsfähigkeit zwischen den Zellenblöcken, die die Hochspannungsbatterie aufbauen, teilweise übermäßig entladen oder aufgeladen werden, mit dem Ergebnis, daß es möglich ist, zu verhindern, daß die Batterielebensdauer sich verringert. Wird ferner die Spannungsdifferenz zwischen den Zellenblöcken unter Berück sichtigung der Temperatur korrigiert, ist es möglich, die Zuverlässigkeit des Batterieaufladungs- oder Entladungs steuerverfahrens weiter zu steigern.

In der vorausgegangenen Beschreibung wurden gegen wärtig bevorzugte Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung erläutert, es ist jedoch zu beachten, daß diese Offenbarung dem Zwecke der Veranschaulichung dient und daß verschiedenste Änderungen und Modifikationen ohne Verlassen des Schutzumfangs der Erfindung gemäß Definition in den beiliegenden Ansprüchen vornehmbar sind.

Claims

1. Verfahren zur Steuerung der Aufladung oder Entladung einer Batterie eines Elektrofahrzeugs, gekennzeichnet durch die Schritte:
Aufteilen der Batterie (4) in mehrere Blöcke, die je weils mehrere Zellen aufweisen, die die Batterie insgesamt aufbauen;
Detektieren der Klemmenspannungen (V_n) der jeweiligen Aufteilungsblöcke zur Gewinnung einer Differenz (V_max - V_min) der Spannung zwischen einem maximalen Wert (V_max) und einem minimalen Wert (V_min) der detektierten Klemmen spannungen der jeweiligen Aufteilungsblöcke; und
Steuern der Aufladung oder Entladung der Batterie (4) auf der Grundlage der gewonnenen Spannungsdifferenz (V_max - V_min) zwischen den maximalen und minimalen Werten (V_max, V_min) der Klemmenspannungen (V_n) der Aufteilungsblöcke.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Steuerschritt die folgenden Schritte umfaßt;

Festlegen eines spezifischen Aufladungs- oder Entla dungswerts (V_Kc, V_Kd);
Vergleichen der gewonnenen Differenz (V_max - V_min) zwischen den maximalen und minimalen Werten (V_max, V_min) der Klemmenspannungen (V_n) mit dem festgelegten spezifi schen Aufladungs- oder Entladungswert (V_Kc, V_Kd); und
Abbrechen der weiteren Aufladung oder Entladung der Batterie (4), wenn die Differenz (V_max - V_min) zwischen den maximalen und minimalen Werten gleich oder größer als der festgelegte spezifische Aufladungs- oder Entladungswert (V_Kc, V_Kd) ist.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Steuerschritt ferner umfaßt:
die Begrenzung eines Lade- oder Entladestroms der Bat terie (4) entsprechend der Differenz (V_max - V_min) zwischen den maximalen und minimalen Spannungen (V_max, V_min) der jeweiligen Blöcke der Batterie (4).

4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß dieser Begrenzungsschritt ferner umfaßt:
die Bestimung eines Lade- oder Entladegrenzwerts (ΔI_c, ΔI_d) der Batterie (4) unter Bezugnahme auf eine Tabelle, die die Beziehung zwischen dem Lade- oder Entladestrom- Grenzwert (ΔI_c, ΔI_d) und der ermittelten Differenz (V_max - V_min) zwischen den maximalen und minimalen Spannungswerten wiedergibt; und
das Absenken des Lade- oder Entladestroms derart, daß der Strom gleich oder geringer als der bestimmte Lade- oder Entladestrom-Grenzwert (ΔI_c, ΔI_d) ist.

5. Verfahren nach Anspruch 1, ferner gekennzeichnet durch die Schritte:
Detektieren der Temperaturen (T_n) der Aufteilungsblöcke; und
Korrigieren der detektierten Klemmenspannungen (V_n) der Aufteilungsblöcke auf der Grundlage von Temperaturkoeffi zienten (K_T), die entsprechend den detektierten Temperatu ren der Aufteilungsblöcke bestimmt werden, um temperatur korrigierte Klemmenspannungen zu gewinnen (V_Tn = V_n · K_T).

6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Steuerschritt die Schritte aufweist:
Festlegen eines spezifischen Aufladungs- oder Entla dungswerts (V_KTc, V_KTd);
Vergleichen der ermittelten Differenz (V_Tmax - V_Tmin) zwischen den maximalen und minimalen Spannungswerten der Klemmenspannungen (V_Tn) mit den festgelegten Aufladungs/ oder Entladungswerten (V_KTc, V_KTd); und
Abbrechen der weiteren Aufladung oder Entladung der Batterie (4), wenn die ermittelte Spannungsdifferenz (V_Tmax - V_Tmin) zwischen den maximalen und minimalen Spannungswer ten (V_Tmax - V_Tmin) gleich oder größer als der festgelegte spezifische Aufladungs- oder Entladungswert (V_KTc, V_KTd) ist.

7. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Steuerschritt ferner den Schritt der Begrenzung des Lade- oder Entladestroms der Batterie (4) entsprechend der Differenz (V_Tmax - V_Tmin) zwischen den maximalen und minimalen Spannungen der jeweiligen Batterieblöcke umfaßt.

8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Begrenzungsschritt die Schritte aufweist:
Bestimmen eines Aufladungs- oder Entladungsgrenzwerts (ΔI_c, ΔI_d) der Batterie (4) unter Bezugnahme auf eine Tabelle, die die Beziehung zwischen dem Lade- oder Entlade strom-Grenzwert (ΔI_c, ΔI_d) und der ermittelten Differenz (V_Tmax - V_Tmin) zwischen den maximalen und minimalen Span nungswerten wiedergibt; und
Absenken des Lade- oder Entladestroms derart, daß der Strom gleich oder geringer als der bestimmte Lade- oder Entladestrom-Grenzwert (ΔI_c, ΔI_d) ist.