通知技术设备的设备电池的电池状态符合保修条件的方法与流程

本发明涉及技术设备的设备电池，特别是电动车辆的车辆电池，所述设备电池由于不同类型的使用类型而以不同方式老化。本发明还涉及用于辅助用户符合设备电池的保修条件的方法。

背景技术：

1、设备电池会根据负荷或使用而老化。特别是对于车辆电池而言，驾驶员的驾驶特性，即驾驶员是运动型驾驶、适度驾驶还是频繁驾驶，对车辆电池的周期性老化具有重大影响。此外，用户通常可以选择以正常充电过程或快速充电过程对设备电池进行充电，其中快速充电过程通常对设备电池的老化具有明显更有压力的影响。老化导致设备电池的最大性能或存储容量不断下降。老化状态对应于说明储能器老化的度量。按照惯例，新的设备电池可以具有100％的老化状态(关于其容量，soh-c)，所述老化状态在其使用寿命期间逐渐降低。

2、然而，由于老化在较长的时间段内发展，因此电池供电设备的用户通常缺乏依据来将当前老化状态与作为参考的正常发展的老化状态进行比较。该参考可以由制造商作为参考老化状态变化过程预给定，其方式是制造商假设了特定的参考使用行为。特别地，电池供电设备的用户没有依据来评估电池供电设备的设备电池在特定时刻有多强大或将有多强大。虽然通常定期地为设备电池确定老化状态，但这些老化状态仅作为数值说明通常只能由具有特殊专业知识的电池供电设备用户解释的电池老化。

3、通过显示当前老化状态，用户虽然可以识别电池的性能，但用户无法识别出自己的设备电池的老化行为与参考老化状态变化过程相比是如何表现的。例如，可以通过相同类型的设备电池的平均老化状态变化过程来预给定所述参考老化状态变化过程。

4、此外，制造商可以定义保修条件，所述保修条件规定在特定使用行为情况下设备电池的最短使用寿命。此外，所述保修条件可以定义设备电池的最大功率输出，例如在车辆的情况下定义预给定的最短使用寿命内的最大里程。

技术实现思路

1、根据本发明，设置了一种根据权利要求1的用于发信号通知技术设备的设备电池的电池状态是否符合保修条件的方法以及一种根据并列独立权利要求的对应设备。

2、进一步的设计在从属权利要求中说明。

3、根据第一方面，设置了一种用于发信号通知技术设备的设备电池的电池状态是否符合保修条件的方法，具有以下步骤：

4、-根据为所述设备电池预给定的至少一个保修条件提供参考老化状态变化过程；

5、-确定所述设备电池的当前老化状态；

6、-根据所述当前老化状态和通过所述参考老化状态变化过程在当前时刻预给定的至少一个比较值，确定所述设备电池在迄今为止的使用持续时间期间的运行区域，其中所述运行区域至少说明预测符合还是不符合所述保修条件；

7、-将所述运行区域发信号通知给用户。

8、通常无法直接测量设备电池的内部状态。这将需要在设备电池内部安装一系列传感器，这一系列传感器将使这种设备电池的制造变得成本高昂且复杂，并且会增大空间需求。此外，市场上还没有日常使用的用于在储能器中直接确定老化状态的测量方法。

9、老化状态(soh：state of health)在设备电池的情况下是用于说明关于使用寿命的剩余电池容量或剩余电池电荷的关键变量。老化状态是设备电池老化或设备电池健康状态的度量。在设备电池或电池模块或电池单池的情况下，老化状态可以作为容量保持率(capacity retention rate，soh-c)来加以说明。容量保持率soh-c(即与容量有关的老化状态)作为测量的瞬时容量与完全充电的电池的初始容量之比来加以说明，并且随着老化的增加而下降。替代地，老化状态可以作为相对于设备电池使用寿命开始时的内阻的内阻增加(soh-r)来加以说明。内阻的相对变化soh-r随着电池老化的增加而增加。

10、用于确定设备电池的老化状态的各种老化状态模型是已知的。这些老化状态模型基于使用时间积分方法确定当前电池状态并从中确定老化状态的微分方程组。还可以设置用于确定老化状态的另外的模型，这些模型评估设备电池的具体运行状态。例如，可以通过库仑计数或通过形成在充电过程期间随时间的电流积分来进行soh-c测量，所述电流积分除以所涉及充电阶段和/或放电阶段的开始与结束之间的充电状态冲程(hub)。此外，在设备电池的静止阶段，可以借助于取决于老化的空转电压特征曲线来确定当前老化状态。

11、例如，如果车辆电池在可再现的负载和环境条件下从定义的松弛状态出发的充电过程期间从完全放电的充电状态进入完全充电状态，则可以获得关于老化状态的足够可靠的说明。由此检测到的最大电荷量可以与车辆电池的初始最大充电容量相关。与电阻有关的老化状态(soh-r值)也可以通过涉及电流变化的电压变化计算出来。

12、制造商为设备电池预给定保修条件。所述保修条件规定，仅当设备电池的使用方式使其老化行为满足通过所述保修条件定义的标准时，所述设备电池才会出现保修情况。

13、保修条件定义了最短使用寿命和/或最低能量转换，在此之前都保证保修。对于车辆电池而言，最短使用寿命可以预给定为八年(其中老化状态不低于为80％的soh-c)，而最低能量转换可以预给定为最大里程(以公里为单位)。在此，在使用寿命期间不允许超过设备电池的特定负荷，这例如尤其是由最大快速充电过程数量来说明。保修极限对应于保修到期的预测时刻。所述保修极限由最短使用寿命或预测达到最低能量转换的时刻来说明，以较早的时刻为准。

14、可以通过达到预给定的老化状态极限来说明使用结束。

15、根据一种实施方式，可以通过对所述设备电池投入运行时的老化状态与使用结束时的保修极限之间的随时间的老化状态变化过程进行建模来确定所述参考老化状态变化过程。

16、所述保修极限可以被确定为达到总能量转换的时刻，或者可以通过最短使用寿命说明，以较早的时刻为准。

17、通过参数化所述设备电池投入运行时的老化状态与所述保修极限之间的函数，可以将所述参考老化状态变化过程作为相对于日历年龄的周期性老化状态的数学建模变化过程来加以说明。从而所述参考老化状态变化过程从投入运行时刻开始直到所述保修极限为止可以通过双曲线建模，该双曲线具有随着越来越接近于保修极限而在绝对值方面增加的梯度。

18、替代地，可以例如通过相同类型的设备电池的平均老化状态变化过程来预给定所述参考老化状态变化过程。所述参考老化状态变化过程例如从涉及电池类型的广泛实验室测量中得出，这些实验室测量是关于相同类型的设备电池的老化行为进行的。

19、根据上述方法，现在监视当前老化状态并且关于预给定的参考老化状态变化过程来评估所述当前老化状态，所述预给定的参考老化状态变化过程可以由制造商对应于保修条件预给定或可以从中确定。将该评估发信号通知电池供电设备的用户，从而该用户可以对应地适配其使用行为。从而必要时用户可以减少地或以降低负荷的方式使用设备电池，以免过早失去设备保修。

20、因此，上述方法使得可以将设备电池的当前老化状态与参考老化状态变化过程进行比较，并且对应地向技术设备的用户发信号通知当前老化状态在为了符合保修条件而由制造商通过所述参考老化状态变化过程要求的老化状态方面如何表现。这使得可以简单易懂地发信号通知与制造商的保修条件有关的当前老化状态，从而使得可以向用户提供直观的提示。

21、除了放电行为之外，在此充电行为也起着决定性作用，并且在此在设备电池的整个使用寿命期间允许的快速充电周期数量也起着决定性作用。它们通常被限定为使得可以符合保修条件。

22、可以规定，所述设备电池的运行区域由围绕所述参考老化状态变化过程的间隔的第一上限和第二下限确定，其中这些限制说明了以下老化状态变化过程，所述老化状态变化过程不再用于另外的快速充电过程或用于对应于保修条件的最大允许数量的另外的快速充电过程，其中发信号通知设备电池的当前老化状态在当前时刻处于所述间隔内的运行区域。

23、现在，除了参考老化状态变化过程之外，还对使用间隔的变化过程进行建模，所述使用间隔用第一限制说明在最大允许数量的快速充电周期直到保修极限的情况下的老化状态变化过程，并且用第二限制说明在没有进行另外的快速充电周期时的老化状态变化过程。前提条件是用户对技术设备的其他使用行为保持不变。

24、因此对于设备电池的老化状态的实际未来变化过程而言得出三个运行区域：肯定符合保修条件的运行区域，是否符合保修条件取决于用户的使用行为的运行区域，以及肯定违反了保修条件的运行区域。在这些运行区域内的运行可以通过不同的方式向用户显示，例如通过可视信号。

25、可以规定，以视觉方式发信号通知所述运行区域，特别是通过显示彩色符号，其中所述符号的颜色说明所述运行区域。

26、例如，绿色符号可以说明当前老化状态优于针对当前时刻通过第一限制说明的老化状态，红色符号对应地说明设备电池的当前老化状态比针对当前时刻通过第二限制说明的老化状态更差，蓝色符号说明当前老化状态处于用户的使用行为可能影响保修条件的符合性的运行区域内。

27、根据另一方面，设置了一种用于执行上述方法之一的设备。