Durch eine stärkere Elektrifizierung des Automobils wird eine zuverlässige Diagnose der Bordbatterie notwendig. Im vorliegenden Beitrag wird ein Verfahren vorgestellt, das unter Ausnutzung von im Fahrzeug vorhandenen Signalen eine Aussage über den Innenwiderstand der Bordnetzbatterie ermöglicht. Durch die Kennntnis dieses Parameters sind Aussagen über den Ladezustand und den Gesundheitszustand des Energiespeichers möglich. Die Kenntnis des Impedanzspektrums einer Batterie ermöglicht die Ermittlung von Ersatzschaltbildparametern. Um das Impedanzspektrum einer Batterie in einem bestimmten Zustand auszumessen, gibt es zwei unterschiedliche Verfahren. Am Institut für Stromrichtertechnik und Elektrische Antriebe (ISEA) der RWTH Aachen wurde ein Messgerät entwickelt, das das Impedanzspektrum mit Hilfe des galvanostatischen Verfahrens bestimmt, bei dem die Batterie mit einem Wechselstrom beaufschlagt wird und die Spannungsantwort gemessen wird. Daraus lässt sich der komplexe Widerstand der Batterie bestimmen. Eine Batterie besitzt immer einen ohmschen Innenwiderstand Ri, der begründet ist durch die limitierte Leitfähigkeit der Kontakte, der Zellverbinder, der Plattenverbinder, der Elektroden und des Elektrolyts. Der ohmsche Widerstand zeigt eine Abhängigkeit vom Ladezustand, von der kurzzeitigen Batterievorgeschichte und dem Alter. Zur Bestimmung des Innenwiderstands der Batterie wurde ein Ansatz gewählt, der diesen über eine Leistungsbetrachtung der Wechselanteile von Batteriestrom und Batteriespannung bestimmt. Das Messverfahren erfordert eine gleichzeitige Erfassung von Strom und Spannung an der Batterie. Es wurde die Startfähigkeitsdiagnosemöglichkeit untersucht und Messungen des Innenwiderstands an einem Fahrzeug durchgeführt. Mit dem beschriebenen Verfahren ist eine Messung des Innenwiderstands von Kraftfahrzeugbatterien im laufenden Fahrzeugbetrieb möglich.
Nützliche Störungen: Batteriediagnose mit Hilfe von Bordnetzstörungen und Impedanzspektroskopie
Useful noise: Battery-diagnostics using existing noise and impedance spectroscopy
2001
11 Seiten, 10 Bilder, 4 Quellen
Conference paper
German
Batteriediagnose für ein elektrisch betriebenes Fahrzeug
European Patent Office | 2021
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|Nuetzliche Stoerungen: Batteriediagnose mit Hilfe von Bordnetzstoerungen und Impedanzspektroskopie
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