WO2015128190A1 - Method for monitoring the thermal stress of balancing resistors - Google Patents

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WO2015128190A1
WO2015128190A1 PCT/EP2015/052859 EP2015052859W WO2015128190A1 WO 2015128190 A1 WO2015128190 A1 WO 2015128190A1 EP 2015052859 W EP2015052859 W EP 2015052859W WO 2015128190 A1 WO2015128190 A1 WO 2015128190A1
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balancing resistors
battery
thermal load
resistors
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PCT/EP2015/052859
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Ulrich Zimmermann
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Robert Bosch Gmbh
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Definitions

  • the invention relates to a method for monitoring the thermal load of balancing resistors in a battery device having a plurality of battery cells.
  • the electrical energy storage device is designed for such applications mostly as a battery with a plurality of battery cells, which are connected in series and or also in parallel with each other electrically to the battery. In this way, batteries can be provided with power and / or energy data adapted to the respective application.
  • Battery cell has reached its discharge voltage limit. The same applies to the charging of the battery. The charging stops as soon as the
  • the weakest cell is therefore the first to be fully charged or discharged.
  • the battery or the battery module is always only as good as its / its weakest cell.
  • methods for so-called cell balancing are known, which aim to balance the voltages of the individual battery cells to have.
  • the electrical energy to be discharged is converted into heat via balancing resistors.
  • the multiplicity and the magnitude of the temperature changes represent a not inconsiderable thermal load for the solder joints of the balancing resistors, so that they are subject to the risk of tearing or breakage due to material fatigue. Not only is this risk associated with the risk of a failure of a balancing resistor, but in particular in moving batteries, for example in vehicle batteries, a falling balancing resistance can lead to considerable consequential damage such as short-circuits and fires. It is therefore necessary to recognize such a risk in good time before the occurrence of a corresponding damage.
  • the invention relates to a method for monitoring the thermal load of balancing resistors in a battery device having a plurality of battery cells.
  • the invention further relates to a
  • Battery device with a plurality of battery cells and a balancing device, which has a control device which is set up for monitoring the thermal load of balancing resistors and a
  • a method for monitoring the thermal load of balancing resistors in a battery device having a plurality of battery cells is provided, which is characterized by the steps of Determining a thermal load TBV of balancing resistors, caused by a plurality of varying Tertels due to a varying in frequency and intensity of the use of balancing resistors for balancing operations, a determination of an equivalent number of temperature strokes of a certain predetermined or predetermined height, the on the balancing resistors exercise a thermal load TBA, which corresponds to the previously determined thermal load TBV and a comparison of the equivalent number with a predetermined or predeterminable threshold and output a signal when reaching or exceeding the threshold.
  • the thermal load TBV caused by a plurality of varying temperature strokes is represented by the number of temperature strokes of a given height and the thermal load caused by the single temperature stroke of this predetermined height.
  • Measurement of a successful or already performed thermal load provides, so that the determined measured value comparable to a permissible limit or threshold value and the occurrence of a caused by thermal load loss case is averted. That's the procedure
  • the thermal load is caused by a variety in their height varying temperature changes. Much of this is due to temperature swings that arise due to the use of balancing resistors for balancing operations. It is the height of the Temperarturhube caused by the balancing, depending on the number of balancing resistors, the balancing is performed simultaneously.
  • This number in turn can scatter significantly depending on the battery or battery module and depends strongly on an equal distribution of battery cell characteristics of the operated within a string battery cells.
  • a method according to the invention which specifies a method for monitoring the thermal load of the balancing resistors, which takes into account the actual thermal load due to the use of the balancing resistances for balancing operations.
  • the thermal load TBV determined in a first step which results on the basis of a multiplicity of varying temperature strokes, is converted in a second step into an equivalent number of temperature strokes of a specific predetermined or predefinable, thus non-varying, but fixed height.
  • a number of temperature strokes of a fixed height is determined, which results in a thermal Load TBA of the balancing resistors leads, which corresponds to the caused by the plurality of varying temperature strokes thermal load TBV.
  • This value is compared in a third step with a predetermined or predeterminable threshold value at the time of reaching or exceeding which a signal is emitted.
  • the threshold value can be selected, for example, such that the signal is emitted at a thermal load TBA of 90% of a thermal load TBmax, at which cracking or breaking of the solder joint is to be expected.
  • TBA thermal load
  • TBmax thermal load
  • this may mean that the driver is informed, for example via an indicator in the dashboard, that a permitted balance load of the control unit is 90% consumed and that it must be replaced.
  • the determination of the thermal load TBV of the balancing resistors is carried out in such a way that a determination of a distribution function takes place on the height of the temperature strokes, which occur on the basis of a use of the balancing resistors, so that the thermal load TBV through the
  • Distribution function is writable.
  • the frequency of temperature strokes of a respective height can be described; cumulatively, it describes the thermal load TBV which has arisen due to the balancing.
  • the determination of the distribution function on the height of the temperature strokes takes place in such a way that a determination of the number and frequency of use of the balancing resistors takes place and from this a calculation of a distribution function over the height of the temperature strokes on the basis of a
  • This data may be available, for example, from a memory of the control device, also called field data acquisition device.
  • an assignment of temperature strokes to a predetermined number of balancing resistances involved in the balancing can be specified, so that on the basis of the data of the control device
  • Distribution function can be formed over the temperature strokes.
  • a classification of the number of simultaneously used balancing resistors takes place as an intermediate step during or after the determination of the number and frequency of use of the balancing resistors.
  • Such class division advantageously takes place in such a way that classes are formed for the simultaneous use of up to 5, from 6 to 10, from 1 to 20 and from over 20 balancing resistors.
  • Such a classification helps to reduce the complexity of the process.
  • the heating function is performed by the control device, usually in two parts as Cell Supervision Circuit CSC and Battery Control Unit BCU, measured and / or stored in the battery device during use of the balancing resistors.
  • a measurement of the heating function can be done once during a first commissioning.
  • the heating function can also be preprogrammed or fed via interfaces usually present in the control device.
  • the method is designed such that before the
  • a base load is added. This is advantageously done by adding a distribution function representing the base load before the conversion of the aforementioned distribution function to an equivalent number of predetermined or predefinable temperature strokes to the distribution function.
  • this base load corresponds to the number of temperature strokes due to the change of the ambient temperature and / or of the control device switch-on periods. This way, at the
  • Temperaturh a certain predetermined or predetermined height, which exert on the balancing resistors a thermal load TBA, which corresponds to the previously determined thermal load TBV, via suitable
  • the invention furthermore relates to a battery device having a plurality of battery cells and a balancing device, which has a control device and balancing resistors for balancing the battery cells, and wherein monitoring by the control device of the thermal load of the balancing resistors according to a method of the preceding claims , As well as a battery-powered vehicle with such a battery device.
  • Fig. 1 shows three examples of distribution functions 1 1, 21, 31 of the balancing number n over the number N of balancing resistors.
  • the three distribution functions 1 1, 21, 31 describe for three
  • the three distribution functions 1 1, 21, 31 designate three identical battery devices, hereinafter also referred to as batteries, but the battery cell characteristics of the battery cells connected in series within the batteries differ from one another due to production and / or aging. This manifests itself in
  • the distribution function 1 1 belongs to a battery whose battery cells have low Dientladedifferenzen of 0.15 mV / day.
  • the low Density of the battery cells require only minor corrections to the state of charge individual battery cells, the most common therefore only a single battery cell is involved. Balancing with many battery cells is rare or never necessary.
  • the distribution function 21 belongs to a battery whose battery cells have average self-discharge differences of 0.3 mV / day. Because of the bigger ones
  • Deviations of the charging states among each other are most often involved in the balancing of two battery cells with their respective balancing resistors.
  • the distribution function 31 belongs to a battery whose battery cells are high
  • the use of a high number 4 of balancing resistors takes place correspondingly less frequently with the associated frequency values 6 ' and 6 " for the distribution functions 11 and 21.
  • the data for generating the distribution functions can be taken from a field data acquisition device of a control device which comprises a BCU and a CSC consists.
  • Fig. 2 shows an example of a heating function in a graph in which the number N of balancing resistors is plotted versus a temperature rise.
  • This heating function is for a number of 4 participating balancing resistors to see a corresponding increase in temperature 5.
  • the characteristic is not linear, the temperature increase increases disproportionately with increasing number of simultaneously used balancing resistors.
  • FIG. 3 shows three examples of a distribution function 12, 22, 32, which describe the frequency 6 ' , 6 " , 6 "' of a temperature lift 5.
  • Self-discharge difference 7 increases the frequency (or number n ') of higher
  • the distribution functions 12, 22, 32 for describing the frequencies of temperature strokes are via the heating function in FIG. 2 from the distribution functions 1 1, 21, 31 in Fig. 1 can be determined. They indicate which thermal load TBV the balancing resistors are subject to due to their use.
  • Fig. 4 shows three examples of an equivalent number A 13, 23, 33 which over
  • the equivalent number A 13, 23, 33 which represents the thermal load of the balancing resistors TBV, is comparable to a threshold value 8 for monitoring them.

Abstract

The invention relates to a method for monitoring the thermal stress of balancing resistors in a battery apparatus having a plurality of battery cells. In this case, the invention provides – for a thermal stress TBV on balancing resistors to be ascertained, caused by a multiplicity of varying temperature swings (5) on account of use of the balancing resistors for balancing processes in a manner that varies in terms of frequency (6', 6'', 6''') and intensity, – for an equivalent number of temperature swings (5) of a particular prescribed or prescribable level to be determined that exert on the balancing resistors a thermal stress TBA that corresponds to the previously ascertained thermal stress TBV, and – for the equivalent number to be compared with a prescribed or prescribable threshold value and for a signal to be output when the threshold value is reached or exceeded. The invention additionally relates to a battery apparatus having a plurality of battery cells and a balancing device that has a control device that is set up to monitor the thermal stress of balancing resistors, and to a battery-operated vehicle having such a battery apparatus.

Description

Beschreibung  description
Titel title
Verfahren zur Überwachung der thermischen Belastung von Balancing- Widerständen Method for monitoring the thermal load of balancing resistors
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Überwachung der thermischen Belastung von Balancing-Widerständen in einer Batterievorrichtung mit einer Mehrzahl von Batteriezellen. The invention relates to a method for monitoring the thermal load of balancing resistors in a battery device having a plurality of battery cells.
Stand der Technik State of the art
Es besteht ein wachsender Bedarf an elektrischen Energiespeichersystemen, welche sowohl in stationären als auch in mobilen Anwendungen zahlreichen Einsatz finden. Als entsprechende Beispiele können u.a. Notstromsysteme oder Elektro- / Hybridfahrzeuge angeführt werden. There is a growing demand for electrical energy storage systems that find many uses in both stationary and mobile applications. As such examples, u.a. Emergency power systems or electric / hybrid vehicles are listed.
Der elektrische Energiespeicher ist für derartige Anwendungen zumeist als Batterie mit einer Vielzahl von Batteriezellen ausgebildet, die in Reihe und oder auch parallel elektrisch miteinander zu der Batterie verschaltet werden. Auf diese Weise können Batterien mit an die jeweilige Anwendung angepasste Leistungsund/oder Energiedaten bereit gestellt werden. The electrical energy storage device is designed for such applications mostly as a battery with a plurality of battery cells, which are connected in series and or also in parallel with each other electrically to the battery. In this way, batteries can be provided with power and / or energy data adapted to the respective application.
Dabei werden u.a. aufgrund von Produktionsschwankungen bei den einzelnen Batteriezellen hinsichtlich der elektrischen Eigenschaften (z. B. Spannung, Kapazität, Innenimpedanz) Unterschiede beobachtet. In einer Batterie sind die einzelnen Batteriezellen daher nie identisch hinsichtlich ihres Alterungszustandes und ihrer elektrischen Leistung. Üblicherweise wird bei Batteriezellen, die in der Batterie in einem Strang, d.h. in Reihe geschaltet sind, der Entladevorgang gestoppt, sobald eine der Among other things, due to production fluctuations in the individual battery cells in terms of electrical properties (eg voltage, capacitance, internal impedance) differences are observed. In a battery, the individual battery cells are therefore never identical in terms of their aging state and their electrical power. Usually, in battery cells, which are connected in a row in the battery, ie in series, the discharging process is stopped as soon as one of
Batteriezellen ihre Entlade-Spannungsgrenze erreicht hat. Entsprechendes gilt für den Ladevorgang der Batterie. Der Ladevorgang stoppt, sobald die Battery cell has reached its discharge voltage limit. The same applies to the charging of the battery. The charging stops as soon as the
Ladespannungsgrenze einer der Batteriezellen erreicht ist. Die schwächste Zelle ist daher die erste, die vollständig geladen oder entladen wird. Somit ist die Batterie bzw. das Batteriemodul immer nur so gut wie deren/dessen schwächste Zelle. Um eine Batterie mit gleichermaßen belastbaren Zellen bereitstellen zu können, und um darüber hinaus auch zu verhindern, dass die einzelnen Batteriezellen aufgrund unterschiedlicher Spannungszustände zusätzlich unterschiedlich stark altern, sind Methoden zum sogenannten Cell-Balancing bekannt, welche einen Ausgleich der Spannungen der einzelnen Batteriezellen zum Ziel haben. Charge voltage limit of one of the battery cells is reached. The weakest cell is therefore the first to be fully charged or discharged. Thus, the battery or the battery module is always only as good as its / its weakest cell. In order to be able to provide a battery with similarly loadable cells and, moreover, to prevent the individual battery cells from aging differently due to different voltage states, methods for so-called cell balancing are known, which aim to balance the voltages of the individual battery cells to have.
Ohne einen derartigen Spannungs- und Ladungsausgleich driftet der Without such a voltage and charge compensation drifts the
Ladezustand der unterschiedlichen Zellen im Betrieb aufgrund geringfügig unterschiedlicher Kapazitäten und geringfügig unterschiedlichen State of charge of the different cells in operation due to slightly different capacities and slightly different
Selbstentladungen der Zellen bzw. Module auseinander. Self-discharges of the cells or modules apart.
Hinsichtlich der Methoden zum Cell-Balancing wird zwischen aktiven und passivem Cell-Balancing unterschieden, wobei bei einem aktiven Cell-Balancing mittels eines Batterie-Management-Systems ein Ladungsausgleich unter den Speichermodulen derart erfolgt, dass die Energie der zu hoch geladenen Zellen, welche die höchste Zellspannung aufweisen, auf zu niedrig geladene Zellen mit niedriger Zellspannung verteilt wird. Bei einem passiven Cell-Balancing werden gezielt diejenigen Zellen mit der höchsten Batteriespannung zum Beispiel in festen vorgegebenen Intervallen so lange entladen, bis alle Zellen die gleiche Spannung aufweisen. Die Entladung erfolgt üblicherweise über Balancing- Widerstände, so dass diese Methode auch„Resistive Balancing" genannt wird.With regard to the methods for cell balancing, a distinction is made between active and passive cell balancing, with an active cell balancing by means of a battery management system, a charge equalization taking place under the memory modules in such a way that the energy of the cells that are too highly charged, which is the highest cell voltage, is distributed to low-charged cells with low cell voltage. With passive cell balancing, those cells with the highest battery voltage are deliberately discharged, for example at fixed predetermined intervals, until all cells have the same voltage. The discharge usually takes place via balancing resistors, so that this method is also called "resistive balancing".
Dabei wird die zu entladende elektrische Energie über Balancing-Widerstände in Wärme umgesetzt. The electrical energy to be discharged is converted into heat via balancing resistors.
Dabei stellen die auf Grund der entstehenden Wärme verursachten Here are the caused due to the heat generated
Temperaturschwankungen eine thermische Belastung für die gesamte Batterie, „ Temperature fluctuations a thermal load on the entire battery, "
insbesondere aber für die Balancing-Widerstände selbst dar. Diese werden über die Lebenszeit der Batterie einer Vielzahl von Temperaturwechseln ausgesetzt. Dabei variieren die Temperaturwechsel mit der Höhe der Temperarturhübe, die davon abhängig ist, ob ein oder mehrere Balancing-Widerstände gleichzeitig genutzt werden. but especially for the balancing resistors themselves. These are exposed to a variety of temperature changes over the life of the battery. The temperature changes vary with the height of the Temperarturhübe, which depends on whether one or more balancing resistors are used simultaneously.
Die Vielzahl und die Höhe der Temperaturwechsel stellen eine nicht unerhebliche thermische Belastung für die Lötverbindungen der Balancing-Widerstände dar, so dass diese auf Grund einer Materialermüdung der Gefahr des Reißens oder Brechens unterliegen. Mit dieser Gefahr ist nicht nur die Gefahr eines Ausfalls eines Balancing-Widerstands verbunden, vielmehr kann insbesondere in bewegten Batterien, beispielsweise in Fahrzeugbatterien, ein herabfallender Balancing-Wiederstand zu erheblichen Folgeschäden wie Kurzschlüssen und Bränden führen. Es gilt daher, eine derartige Gefahr rechtzeitig vor dem Eintreten eines entsprechenden Schadens zu erkennen. The multiplicity and the magnitude of the temperature changes represent a not inconsiderable thermal load for the solder joints of the balancing resistors, so that they are subject to the risk of tearing or breakage due to material fatigue. Not only is this risk associated with the risk of a failure of a balancing resistor, but in particular in moving batteries, for example in vehicle batteries, a falling balancing resistance can lead to considerable consequential damage such as short-circuits and fires. It is therefore necessary to recognize such a risk in good time before the occurrence of a corresponding damage.
Die Dokumente US 2012/0094151 A1 und JP 201 1 -155752 A zeigen Documents US 2012/0094151 A1 and JP 201 1 -155752 A show
unterschiedliche Maßnahmen zur Überwachung der thermischen Belastung von Balancing-Widerständen in einer Batterievorrichtung auf. different measures for monitoring the thermal load of balancing resistors in a battery device.
Offenbarung der Erfindung Disclosure of the invention
Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zur Überwachung der thermischen Belastung von Balancing-Widerständen in einer Batterievorrichtung mit einer Mehrzahl von Batteriezellen. Gegenstand der Erfindung ist ferner eine The invention relates to a method for monitoring the thermal load of balancing resistors in a battery device having a plurality of battery cells. The invention further relates to a
Batterievorrichtung mit mehreren Batteriezellen und einer Balancing-Einrichtung, die eine Steuereinrichtung aufweist, die zur Überwachung der thermischen Belastung von Balancing-Widerständen eingerichtet ist sowie ein  Battery device with a plurality of battery cells and a balancing device, which has a control device which is set up for monitoring the thermal load of balancing resistors and a
batteriegetriebenes Fahrzeug mit einer derartigen Batterievorrichtung. battery-powered vehicle with such a battery device.
Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben. Advantageous embodiments of the invention are specified in the subclaims.
Erfindungsgemäß ist ein Verfahren zur Überwachung der thermischen Belastung von Balancing-Widerständen in einer Batterievorrichtung mit einer Mehrzahl von Batteriezellen vorgesehen, welches gekennzeichnet ist durch die Schritte einer Ermittlung einer thermischen Belastung TBV von Balancing-Widerständen, verursacht durch eine Vielzahl variierender Temperarturhübe auf Grund von einer in Häufigkeit und Intensität variierenden Nutzung der Balancing- Widerstände für Balancing-Vorgänge, einer Bestimmung einer äquivalenten Anzahl von Temperaturhüben einer bestimmten vorgegebenen oder vorgebbaren Höhe, die auf die Balancing-Widerstände eine thermische Belastung TBA ausüben, die der zuvor ermittelten thermischen Belastung TBV entspricht und einem Vergleich der äquivalenten Anzahl mit einem vorgegebenen oder vorgebbaren Schwellwert sowie Abgabe eines Signals bei Erreichen oder Überschreiten des Schwellwerts. Mit anderen Worten wird die durch eine Vielzahl variierender Temperarturhübe hervorgerufene thermische Belastung TBV durch die Anzahl von Temperaturhüben einer vorgegebenen Höhe und die durch den einzelnen Temperaturhub dieser vorgegebenen Höhe hervorgerufene thermische Belastung dargestellt. According to the invention, a method for monitoring the thermal load of balancing resistors in a battery device having a plurality of battery cells is provided, which is characterized by the steps of Determining a thermal load TBV of balancing resistors, caused by a plurality of varying Tertels due to a varying in frequency and intensity of the use of balancing resistors for balancing operations, a determination of an equivalent number of temperature strokes of a certain predetermined or predetermined height, the on the balancing resistors exercise a thermal load TBA, which corresponds to the previously determined thermal load TBV and a comparison of the equivalent number with a predetermined or predeterminable threshold and output a signal when reaching or exceeding the threshold. In other words, the thermal load TBV caused by a plurality of varying temperature strokes is represented by the number of temperature strokes of a given height and the thermal load caused by the single temperature stroke of this predetermined height.
Der Vorteil dieses Verfahrens besteht darin, dass es ein Verfahren für die The advantage of this method is that it is a method for the
Messung einer erfolgenden oder bereits erfolgten thermischen Belastung bereitstellt, sodass der ermittelte Messwert mit einem zulässigen Grenz- oder Schwellwert vergleichbar und das Eintreten eines durch thermische Belastung hervorgerufenen Schadenfalls abwendbar ist. So ist das Verfahren Measurement of a successful or already performed thermal load provides, so that the determined measured value comparable to a permissible limit or threshold value and the occurrence of a caused by thermal load loss case is averted. That's the procedure
beispielsweise bei der Überwachung einer Fahrzeugbatterie dazu geeignet, einem Fahrer mitzuteilen, dass beispielsweise eine zulässiges Wartungsintervall oder eine zulässige Alterungsgrenze einer die Balancing-Widerstände For example, when monitoring a vehicle battery suitable to notify a driver that, for example, a permissible maintenance interval or an acceptable aging limit of the balancing resistors
enthaltenden Steuereinheit erreicht wurde und diese gewartet oder gewechselt werden muss. containing control unit has been reached and this has to be maintained or replaced.
Dabei ist es ein vorteilhaftes Merkmal dieses Verfahrens, dass eine derartige Signalisierung nicht nur aufgrund beispielsweise des Ablaufs eines festen Zeitintervalls oder einer festen Anzahl von Ladezyklen, sondern in Abhängigkeit von der tatsächlichen thermischen Belastung erfolgt. It is an advantageous feature of this method that such signaling is not only due to, for example, the expiration of a fixed time interval or a fixed number of charging cycles, but in dependence on the actual thermal load.
Die thermische Belastung wird durch eine Vielzahl in ihrer Höhe variierender Temperaturwechsel verursacht. Davon ist ein großer Teil zurückzuführen auf Temperaturhübe, die auf Grund der Verwendung der Balancing-Widerstände für Balancing-Vorgänge (Balancing) entstehen. Dabei ist die der Höhe der Temperarturhube, die durch das Balancing verursacht werden, davon abhängig, mit welcher Anzahl von Balancing-Widerstände das Balancing gleichzeitig durchgeführt wird. The thermal load is caused by a variety in their height varying temperature changes. Much of this is due to temperature swings that arise due to the use of balancing resistors for balancing operations. It is the height of the Temperarturhube caused by the balancing, depending on the number of balancing resistors, the balancing is performed simultaneously.
Diese Anzahl wiederum kann je nach Batterie oder Batteriemodul deutlich streuen und hängt stark von einer Gleichverteilung von Batteriezellkennwerten der innerhalb eines Stranges betriebenen Batteriezellen ab. This number in turn can scatter significantly depending on the battery or battery module and depends strongly on an equal distribution of battery cell characteristics of the operated within a string battery cells.
Weist beispielsweise in einem Batteriemodul mit sechs Batteriezellen eine einzelne Batteriezelle eine hohe Selbstentladerate auf, so müssen die verbleibenden fünf Batteriezellen relativ häufig über ein Balancing auf denselben Entladestatus entladen werden. Somit ist relativ häufig eine Nutzung von fünf Balancing-Widerständen gleichzeitig, verbunden mit einem relativ hohen Temperaturhub, zu erwarten. If, for example, a single battery cell has a high self-discharge rate in a battery module having six battery cells, the remaining five battery cells must be discharged relatively frequently via balancing to the same discharge state. Thus, it is relatively common to expect the use of five balancing resistors, combined with a relatively high temperature swing.
Sind die Spannungs-, Kapazitäts- und Selbstentladewerte dagegen in allen Batteriezellen nahezu identisch, so ist ein Balancing vergleichsweise selten und wahrscheinlich nur für vereinzelte Batteriezellen erforderlich. Die daraus resultierenden Temperaturhübe sind daher vergleichsweise gering und vergleichsweise selten. On the other hand, if the voltage, capacity and self-discharge values are almost identical in all battery cells, then balancing is comparatively rare and probably only required for isolated battery cells. The resulting temperature strokes are therefore comparatively small and comparatively rare.
Da die Batteriekennwerte auf Grund von Alterungsprozessen variieren, ist eine Prognose einer zu erwartenden, Balancing bedingten thermischen Belastung schwer zu treffen. Entsprechend vorteilhaft ist die Angabe des Since the battery characteristics vary due to aging processes, it is difficult to predict an expected, balancing-related thermal load. Accordingly, the indication of the
erfindungsgemäße Verfahrens, welches ein Verfahren zur Überwachung der thermischen Belastung der Balancing-Widerstände angibt, welches die tatsächliche thermische Belastung auf Grund der Nutzung der Balancing- Widerstände für Balancing-Vorgänge berücksichtigt. A method according to the invention, which specifies a method for monitoring the thermal load of the balancing resistors, which takes into account the actual thermal load due to the use of the balancing resistances for balancing operations.
Dabei wird die in einem ersten Schritt ermittelte thermische Belastung TBV, die sich auf Grund einer Vielzahl variierender Temperarturhübe ergibt, in einem zweiten Schritt in eine äquivalenten Anzahl von Temperaturhüben einer bestimmten vorgegebenen oder vorgebbaren, somit also nicht variierenden sondern festen Höhe umgerechnet. Mit anderen Worten wird eine Anzahl von Temperaturhüben einer festen Höhe ermittelt, welche zu einer thermischen Belastung TBA der Balancing-Widerstände führt, die der durch die Vielzahl variierender Temperaturhübe hervorgerufenen thermischen Belastung TBV entspricht. In this case, the thermal load TBV determined in a first step, which results on the basis of a multiplicity of varying temperature strokes, is converted in a second step into an equivalent number of temperature strokes of a specific predetermined or predefinable, thus non-varying, but fixed height. In other words, a number of temperature strokes of a fixed height is determined, which results in a thermal Load TBA of the balancing resistors leads, which corresponds to the caused by the plurality of varying temperature strokes thermal load TBV.
Der Vorteil dieses zweiten Schrittes besteht darin, dass unterschiedlichste Historien hinsichtlich der thermischen Belastung durch einen einzelnen Wert, der äquivalenten Anzahl, wiedergegeben werden können. The advantage of this second step is that a wide variety of histories can be represented in terms of thermal loading by a single value, the equivalent number.
Dieser Wert wird in einem dritten Schritt mit einem vorgegebenen oder vorgebbaren Schwellwert verglichen, bei dessen Erreichen oder Überschreiten ein Signal abgegeben wird. Dabei kann der Schwellwert beispielsweise derart gewählt sein, dass das Signal abgegeben wird bei einer thermischen Belastung TBA von 90% einer thermischen Belastung TBmax, bei der ein Reißen oder Brechen der Lötverbindung zu erwarten ist. In dem Beispiel der Verwendung des Verfahrens zur Überwachung einer Fahrzeugbatterie kann dies bedeuten, dass der Fahrer, beispielsweise über eine Anzeige im Dashboard, informiert wird, dass eine erlaubte Balancebelastung der Steuereinheit zu 90% verbraucht ist und dass sie getauscht werden muss. This value is compared in a third step with a predetermined or predeterminable threshold value at the time of reaching or exceeding which a signal is emitted. In this case, the threshold value can be selected, for example, such that the signal is emitted at a thermal load TBA of 90% of a thermal load TBmax, at which cracking or breaking of the solder joint is to be expected. In the example of using the method for monitoring a vehicle battery, this may mean that the driver is informed, for example via an indicator in the dashboard, that a permitted balance load of the control unit is 90% consumed and that it must be replaced.
Vorteilhaft erfolgt die Ermittlung der thermischen Belastung TBV der Balancing- Widerstände derart, dass eine Ermittlung einer Verteilungsfunktion über die Höhe der Temperaturhübe erfolgt, die auf Grund einer Nutzung der Balancing- Widerstände erfolgen, so dass die thermische Belastung TBV durch die Advantageously, the determination of the thermal load TBV of the balancing resistors is carried out in such a way that a determination of a distribution function takes place on the height of the temperature strokes, which occur on the basis of a use of the balancing resistors, so that the thermal load TBV through the
Verteilungsfunktion beschreibbar ist. Distribution function is writable.
Durch eine derartige Verteilungsfunktion ist die Häufigkeit von Temperaturhüben einer jeweiligen Höhe beschreibbar, kumuliert beschreibt sie die auf Grund des Balancings entstandene thermische Belastung TBV. By means of such a distribution function, the frequency of temperature strokes of a respective height can be described; cumulatively, it describes the thermal load TBV which has arisen due to the balancing.
Vorteilhaft erfolgt dabei die Ermittlung der Verteilungsfunktion über die Höhe der Temperaturhübe derart, dass eine Ermittlung von Anzahl und Häufigkeit der Nutzung der Balancing-Widerstände erfolgt und daraus eine Berechnung einer Verteilungsfunktion über die Höhe der Temperaturhübe anhand einer Advantageously, the determination of the distribution function on the height of the temperature strokes takes place in such a way that a determination of the number and frequency of use of the balancing resistors takes place and from this a calculation of a distribution function over the height of the temperature strokes on the basis of a
vorgegebenen Erwärmungsfunktion erfolgt, die die Abhängigkeit der _ given heating function, which determines the dependence of _
Temperaturhübe von der Anzahl der gleichzeitig genutzten Balancing- Widerstände beschreibt. Temperature strokes of the number of simultaneously used balancing resistors describes.
Eine derartige Vorgehensweise bietet den Vorteil, dass für die Ermittlung der Verteilungsfunktion über die Temperaturhübe keine Temperaturdaten erhoben werden müssen. Vielmehr werden die Temperaturhübe anhand zumeist verfügbarer Daten über die erfolgten Balancing-Vorgänge berechnet, wozu die Anzahl der Balancing-Vörgänge sowie die Anzahl der daran beteiligten Such an approach has the advantage that no temperature data must be collected for the determination of the distribution function over the temperature strokes. Rather, the temperature swings are calculated on the basis of mostly available data on the successful balancing processes, including the number of balancing transactions and the number of involved
Batteriezellen respektive der zugehöriger Balancing-Widerstände erforderlich ist. Diese Daten können beispielsweise aus einem Speicher der Steuereinrichtung, auch Felddatenerfassungseinrichtung genannt, verfügbar sein. Battery cells respectively the associated balancing resistors is required. This data may be available, for example, from a memory of the control device, also called field data acquisition device.
Über eine Erwärmungsfunktion ist eine Zuordnung von Temperaturhüben zu einer vorgegebenen Anzahl gleichzeitig am Balancing beteiligter Balancing- Widerstände angebbar, so dass anhand der Daten der Steuereinrichtung dieVia a heating function, an assignment of temperature strokes to a predetermined number of balancing resistances involved in the balancing can be specified, so that on the basis of the data of the control device
Verteilungsfunktion über die Temperaturhübe gebildet werden kann. Distribution function can be formed over the temperature strokes.
Vorteilhaft erfolgt dabei als Zwischenschritt bei oder nach der Ermittlung von Anzahl und Häufigkeit der Nutzung der Balancing-Widerstände zunächst eine Klasseneinteilung bezüglich der Anzahl gleichzeitig genutzter Balancing- Widerstände. Vorteilhaft erfolgt eine derartige Klasseneinteilung derart, dass Klassen für die gleichzeitige Nutzung von bis zu 5, von 6 bis 10, von 1 1 bis 20 und von über 20 Balancing-Widerständen gebildet werden. Eine derartige Klasseneinteilung hilft, die Komplexität des Verfahrens zu verringern. Advantageously, as an intermediate step during or after the determination of the number and frequency of use of the balancing resistors, a classification of the number of simultaneously used balancing resistors takes place. Such class division advantageously takes place in such a way that classes are formed for the simultaneous use of up to 5, from 6 to 10, from 1 to 20 and from over 20 balancing resistors. Such a classification helps to reduce the complexity of the process.
Vorteilhaft wird die Erwärmungsfunktion durch die Steuereinrichtung, zumeist zweiteilig als Cell Supervision Circuit CSC und Batterie Contol Unit BCU ausgeführt, in der Batterievorrichtung während einer Nutzung der Balancing- Widerstände gemessen und/oder gespeichert. Dabei kann eine Messung der Erwärmungsfunktion einmalig bei einer Erstinbetriebnahme erfolgen. Alternativ kann die Erwärmungsfunktion auch vorprogrammiert sein oder über in der Regel vorhandene Schnittstellen in die Steuereinrichtung eingespeist werden. Advantageously, the heating function is performed by the control device, usually in two parts as Cell Supervision Circuit CSC and Battery Control Unit BCU, measured and / or stored in the battery device during use of the balancing resistors. In this case, a measurement of the heating function can be done once during a first commissioning. Alternatively, the heating function can also be preprogrammed or fed via interfaces usually present in the control device.
Weiterhin vorteilhaft ist das Verfahren derart ausgebildet, dass vor der Further advantageously, the method is designed such that before the
Bestimmung einer äquivalenten Anzahl vorgegebener oder vorgebbarer Temperaturhübe zu der thermischen Belastung TBV, verursacht durch die Nutzung der Balancing-Widerstande, eine Grundlast hinzugefügt wird. Vorteilhaft erfolgt dies, indem vor der Umrechnung der vorgenannten Verteilungsfunktion auf eine äquivalente Anzahl vorgegebener oder vorgebbarer Temperaturhübe zu der Verteilungsfunktion eine die Grundlast wiedergebende Verteilungsfunktion hinzugefügt wird. Vorteilhaft entspricht dabei dieser Grundlast die Zahl der Temperaturhübe auf Grund des Wechsels der Umgebungstemperatur und/oder von Steuereinrichtungs-Einschaltperioden. Auf diese Weise wird bei der Determination of an equivalent number of predefined or predefinable Temperature strokes to the thermal load TBV, caused by the use of balancing resistors, a base load is added. This is advantageously done by adding a distribution function representing the base load before the conversion of the aforementioned distribution function to an equivalent number of predetermined or predefinable temperature strokes to the distribution function. Advantageously, this base load corresponds to the number of temperature strokes due to the change of the ambient temperature and / or of the control device switch-on periods. This way, at the
Bestimmung der thermischen Belastung TBV das gesamte Lastkollektiv von Temperaturwechseln berücksichtigt. Determination of the thermal load TBV considers the entire load spectrum of temperature changes.
In einer vorteilhaften Ausführung des Verfahrens ist dieses dadurch In an advantageous embodiment of the method this is characterized
gekennzeichnet, dass die Bestimmung einer äquivalenten Anzahl von characterized in that the determination of an equivalent number of
Temperaturhüben einer bestimmten vorgegebenen oder vorgebbaren Höhe, die auf die Balancing-Widerstände eine thermische Belastung TBA ausüben, die der zuvor ermittelten thermischen Belastung TBV entspricht, über geeignete Temperaturhüben a certain predetermined or predetermined height, which exert on the balancing resistors a thermal load TBA, which corresponds to the previously determined thermal load TBV, via suitable
Alterungs- und/oder Beschleunigungsgesetze, insbesondere Coffin-Manson, erfolgt. Aging and / or acceleration laws, in particular Coffin-Manson, takes place.
Eine derartige Ausführung des Verfahrens ermöglicht eine gute Beschreibung und Umrechnung der aufgrund der Temperaturwechsel erfolgenden Such an embodiment of the method enables a good description and conversion of the due to the temperature changes
Materialermüdung in den Lötverbindungen, welche keiner linearen, sondern exponentieller Abhängigkeit unterliegt. Material fatigue in the solder joints, which is subject to no linear, but exponential dependence.
Gegenstand der Erfindung ist weiterhin eine Batterievorrichtung mit mehreren Batteriezellen und einer Balancing-Einrichtung, die eine Steuereinrichtung und Balancing-Widerstände zum Balancing der Batteriezellen aufweist, und wobei durch die Steuereinrichtung eine Überwachung der thermischen Belastung der Balancing-Widerstände nach einem Verfahren der vorherigen Ansprüche erfolgt, sowie ein batteriegetriebenes Fahrzeug mit einer derartigen Batterievorrichtung. The invention furthermore relates to a battery device having a plurality of battery cells and a balancing device, which has a control device and balancing resistors for balancing the battery cells, and wherein monitoring by the control device of the thermal load of the balancing resistors according to a method of the preceding claims , As well as a battery-powered vehicle with such a battery device.
Eine derartige Batterievorrichtung bietet auf Grund der Überwachung ein hohes Maß an Betriebssicherheit wie sie insbesondere in der Automobilindustrie gefordert wird. Die Erfindung wird im Folgenden anhand der Abbildungen von Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigen: Due to the monitoring, such a battery device offers a high level of operational safety, as required, in particular, in the automotive industry. The invention will be explained in more detail below with reference to the figures of exemplary embodiments. Show it:
Fig. 1 Beispiele von Verteilungsfunktionen der Balancing-Anzahl n über der Anzahl N von Balancing-Widerständen 1 shows examples of distribution functions of the balancing number n over the number N of balancing resistors
Fig. 2 ein Beispiel einer Erwärmungsfunktion 2 shows an example of a heating function
Fig. 3 Beispiele von Verteilungsfunktionen der Anzahl n' von 3 shows examples of distribution functions of the number n 'of
Temperaturhüben über deren Höhe AT  Temperature strokes above their height AT
Fig. 4 Beispiele einer durch Transformation der Verteilungsfunktion TBV bestimmten äquivalenten Anzahl A 4 shows examples of an equivalent number A determined by transformation of the distribution function TBV
Fig. 1 zeigt drei Beispiele von Verteilungsfunktionen 1 1 , 21 , 31 der Balancing- Anzahl n über der Anzahl N von Balancing-Widerständen. Mit anderen Worten beschreiben die drei Verteilungsfunktionen 1 1 , 21 , 31 für drei Fig. 1 shows three examples of distribution functions 1 1, 21, 31 of the balancing number n over the number N of balancing resistors. In other words, the three distribution functions 1 1, 21, 31 describe for three
Batterievorrichtungen (Batterievorrichtung 1 , Batterievorrichtung 2, Battery devices (battery device 1, battery device 2,
Batterievorrichtung 3), wie häufig ein Balancing mit einer Anzahl von N Battery device 3), how often balancing with a number of N
Balancing-Widerständen durchgeführt wurde. Dabei kennzeichnen die drei Verteilungsfunktionen 1 1 , 21 , 31 drei baugleiche Batterievorrichtungen, im Weiteren auch als Batterien bezeichnet, wobei jedoch die Batteriezellkennwerte der innerhalb der Batterien in Reihe geschalteten Batteriezellen produktions- und oder alterungsbedingt voneinander abweichen. Dies äußert sich in  Balancing resistors was performed. In this case, the three distribution functions 1 1, 21, 31 designate three identical battery devices, hereinafter also referred to as batteries, but the battery cell characteristics of the battery cells connected in series within the batteries differ from one another due to production and / or aging. This manifests itself in
unterschiedlichen Lade-/ Entlade-Effizienzen der Batteriezellen, die ein mehr oder weniger häufiges Balancing mit mehr oder weniger beteiligten Batteriezellen bedingen. Entscheidend für die Häufigkeit eines Balancings mit vielen different charging / discharging efficiencies of the battery cells, which require a more or less frequent balancing with more or less involved battery cells. Decisive for the frequency of balancing with many
Batteriezellen ist die maximale Selbstentladedifferenz zwischen den Battery cells is the maximum self-discharge difference between the
Batteriezellen einer Batterie. Battery cells of a battery.
So gehört die Verteilungsfunktion 1 1 zu einer Batterie, deren Batteriezellen geringe Selbstentladedifferenzen von 0,15 mV/Tag aufweisen. Die geringe Selbstentladedifferenz erfordert nur geringe Korrekturen am Ladezustand der einzelnen Batteriezellen, am Häufigsten ist daher nur eine einzelne Batteriezelle beteiligt. Ein Balancing mit vielen Batteriezellen ist selten oder nie erforderlich. Thus, the distribution function 1 1 belongs to a battery whose battery cells have low Selbstentladedifferenzen of 0.15 mV / day. The low Selbstentladedifferenz requires only minor corrections to the state of charge individual battery cells, the most common therefore only a single battery cell is involved. Balancing with many battery cells is rare or never necessary.
Die Verteilungsfunktion 21 gehört zu einer Batterie, deren Batteriezellen mittlere Selbstentladedifferenzen von 0,3mV/Tag aufweisen. Auf Grund der größerenThe distribution function 21 belongs to a battery whose battery cells have average self-discharge differences of 0.3 mV / day. Because of the bigger ones
Abweichungen der Ladezustände untereinander sind am Häufigsten zwei Batteriezellen mit ihren jeweiligen Balancing-Widerständen am Balancing beteiligt. Die Verteilungsfunktion 31 gehört zu einer Batterie, deren Batteriezellen hoheDeviations of the charging states among each other are most often involved in the balancing of two battery cells with their respective balancing resistors. The distribution function 31 belongs to a battery whose battery cells are high
Selbstentladedifferenzen von 0,5 mV/Tag aufweisen. Dies bedeutet, dass aufgrund beispielsweiser einer einzelnen sehr schlechten Batteriezelle alle anderen relativ häufig über ihre Balancing-Widerstände entladen werden müssen. Der häufigste Wert 6"' ergibt sich bei der Verteilungsfunktion 31 für die gleichzeitige Nutzung von einer hohen Anzahl 4 von beteiligten Balancing-Have self-discharge differences of 0.5 mV / day. This means that due to, for example, a single very bad battery cell all the others have to be discharged relatively frequently via their balancing resistors. The most common value 6 "' results in the distribution function 31 for the simultaneous use of a high number 4 of participating balancing
Widerständen. Resistors.
Die Nutzung einer hohen Anzahl 4 von Balancing-Widerständen erfolgt mit den zugehörigen Häufigkeitswerten 6' und 6" für die Verteilungsfunktionen 1 1 und 21 entsprechend seltener. Die Daten zur Erstellung der Verteilungsfunktionen sind einer Felddatenerfassungseinrichtung einer Steuereinrichtung entnehmbar, welche aus einer BCU und einem CSC besteht. The use of a high number 4 of balancing resistors takes place correspondingly less frequently with the associated frequency values 6 ' and 6 " for the distribution functions 11 and 21. The data for generating the distribution functions can be taken from a field data acquisition device of a control device which comprises a BCU and a CSC consists.
Fig. 2 zeigt ein Beispiel einer Erwärmungsfunktion in einem Graphen, bei dem die Anzahl N der Balancing-Widerstände über einem Temperaturanstieg aufgetragen ist. Dieser Erwärmungsfunktion ist für eine Anzahl 4 von beteiligten Balancing-Widerständen ein zugehöriger Temperaturanstieg 5 zu entnehmen. Die Kennlinie ist nicht linear, der Temperaturanstieg steigt überproportional mit zunehmender Anzahl gleichzeitig genutzter Balancing-Widerstände. Fig. 2 shows an example of a heating function in a graph in which the number N of balancing resistors is plotted versus a temperature rise. This heating function is for a number of 4 participating balancing resistors to see a corresponding increase in temperature 5. The characteristic is not linear, the temperature increase increases disproportionately with increasing number of simultaneously used balancing resistors.
Fig. 3 zeigt drei Beispiele einer Verteilungsfunktion 12, 22, 32, die die Häufigkeit 6', 6", 6"' eines Temperaturhubs 5 beschreiben. Mit zunehmender FIG. 3 shows three examples of a distribution function 12, 22, 32, which describe the frequency 6 ' , 6 " , 6 "' of a temperature lift 5. With increasing
Selbstentladedifferenz 7 steigt die Häufigkeit (bzw. Anzahl n') hoher Self-discharge difference 7 increases the frequency (or number n ') of higher
Temperaturhübe. Die Verteilungsfunktionen 12, 22, 32 zur Beschreibung der Häufigkeiten von Temperaturhüben sind über die Erwärmungsfunktion in Fig. 2 aus den Verteilungsfunktionen 1 1 , 21 , 31 in Fig. 1 ermittelbar. Sie geben an, welcher thermischen Belastung TBV die Balancing-Widerstande auf Grund deren Nutzung unterliegen. Fig. 4 zeigt drei Beispiele einer äquivalenten Anzahl A 13, 23, 33 welche überTemperature lifts. The distribution functions 12, 22, 32 for describing the frequencies of temperature strokes are via the heating function in FIG. 2 from the distribution functions 1 1, 21, 31 in Fig. 1 can be determined. They indicate which thermal load TBV the balancing resistors are subject to due to their use. Fig. 4 shows three examples of an equivalent number A 13, 23, 33 which over
Coffin-Manson aus den drei in Fig. 3 gezeigten Verteilungsfunktionen 12, 22, 32 abgeleitet werden. Dazu werden die thermischen Belastungen zu jeder Coffin-Manson are derived from the three distribution functions 12, 22, 32 shown in FIG. To do this, the thermal loads become everyone
Temperatur gemäß den Gleichungen von Coffin-Manson in eine entsprechende Belastung bei einer vorgegebenen Temperatur transformiert und summiert. Eine Einteilung in Temperaturklassen respektive eine Klasseneinteilung der Anzahl am Balancing beteiligter Widerstände reduziert den damit verbunden Temperature according to the equations of Coffin-Manson transformed into a corresponding load at a predetermined temperature and summed. A division into temperature classes or a classification of the number of resistors involved in the balancing reduces the associated costs
Berechnungsaufwand. Die äquivalente Anzahl A 13, 23, 33, welche die thermische Belastung der Balancing-Widerstände TBV repräsentiert, ist zu deren Überwachung mit einem Schwellwert 8 vergleichbar. Calculation. The equivalent number A 13, 23, 33, which represents the thermal load of the balancing resistors TBV, is comparable to a threshold value 8 for monitoring them.

Claims

Ansprüche claims
1 . Verfahren zur Überwachung der thermischen Belastung von Balancing- Widerständen in einer Batterievorrichtung mit einer Mehrzahl von 1 . A method for monitoring the thermal load of balancing resistors in a battery device having a plurality of
Batteriezellen, gekennzeichnet durch die Schritte  Battery cells, characterized by the steps
Ermittlung einer thermischen Belastung TBV von Balancing-Widerständen, verursacht durch eine Vielzahl variierender Temperarturhube (5) auf Grund von einer in Häufigkeit (6', 6", 6" ') und Intensität variierenden Nutzung der Balancing-Widerstände für Balancing-Vorgänge, Determination of a thermal load TBV of balancing resistors, caused by a multiplicity of varying temperature ranges (5) due to a use of the balancing resistances for balancing processes varying in frequency (6 ' , 6 " , 6 "' ) and intensity.
Bestimmung einer äquivalenten Anzahl (13, 23, 33) von Temperaturhüben (5) einer bestimmten vorgegebenen oder vorgebbaren Höhe, die auf die Balancing-Widerstände eine thermische Belastung TBA ausüben, die der zuvor ermittelten thermischen Belastung TBV entspricht,  Determining an equivalent number (13, 23, 33) of temperature strokes (5) of a specific predetermined or predetermined height, which exert on the balancing resistors a thermal load TBA which corresponds to the previously determined thermal load TBV,
Vergleich der äquivalenten Anzahl (13, 23, 33) mit einem vorgegebenen oder vorgebbaren Schwellwert (8) und Abgabe eines Signals bei Erreichen oder Überschreiten des Schwellwerts (8).  Comparison of the equivalent number (13, 23, 33) with a predetermined or predefinable threshold value (8) and delivery of a signal upon reaching or exceeding the threshold value (8).
2. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass zur Ermittlung der thermischen Belastung TBV der Balancing-Widerstände eine 2. The method according to claim 1, characterized in that for determining the thermal load TBV of the balancing resistors
Ermittlung einer Verteilungsfunktion (12, 22, 32) über die Höhe der Determination of a distribution function (12, 22, 32) over the height of the
Temperaturhübe (5) erfolgt, die auf Grund einer Nutzung der Balancing- Widerstände erfolgen, wobei die thermische Belastung TBV durch die Verteilungsfunktion (12, 22, 32) beschreibbar ist.  Temperature strokes (5) takes place, which take place on the basis of a use of balancing resistors, wherein the thermal load TBV by the distribution function (12, 22, 32) is writable.
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass zur Ermittlung der Verteilungsfunktion (12, 22, 32) über die Höhe der Temperaturhübe (5) zunächst eine Ermittlung von Anzahl und Häufigkeit (1 1 , 21 , 31 ) der Nutzung der Balancing-Widerstände erfolgt und eine 3. The method according to claim 2, characterized in that for determining the distribution function (12, 22, 32) over the height of the temperature strokes (5), first a Determination of number and frequency (1 1, 21, 31) of the use of balancing resistors and one
Berechnung einer Verteilungsfunktion (12, 22, 32) über die Höhe der Temperaturhübe (5) anhand einer vorgegebenen Erwärmungsfunktion erfolgt, die die Abhängigkeit der Temperaturhübe (5) von der Anzahl (4) der gleichzeitig genutzten Balancing-Widerstände beschreibt.  Calculation of a distribution function (12, 22, 32) over the height of the temperature strokes (5) by means of a predetermined heating function, which describes the dependence of the temperature strokes (5) on the number (4) of the simultaneously used balancing resistors.
Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass als Zwischenschritt bei oder nach der Ermittlung von Anzahl und Häufigkeit (1 1 , 21 , 31 ) der Nutzung der Balancing-Widerstände zunächst eine Klasseneinteilung bezüglich der Anzahl (4) gleichzeitig genutzter Balancing-Widerstände erfolgt. A method according to claim 3, characterized in that as an intermediate step during or after the determination of the number and frequency (1 1, 21, 31) of the use of the balancing resistors initially a classification with respect to the number (4) simultaneously used balancing resistors.
Verfahren nach einem der Ansprüche 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Erwärmungsfunktion durch eine Steuereinrichtung in der Batterievorrichtung während einer Nutzung der Balancing-Widerstände gemessen und/oder gespeichert wird. Method according to one of claims 3 or 4, characterized in that the heating function is measured and / or stored by a control device in the battery device during use of the balancing resistors.
Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass vor der Bestimmung einer äquivalenten Anzahl (13, 23, 33) vorgegebener oder vorgebbarer Temperaturhübe (5) zu der thermischen Belastung TBV, verursacht durch die Nutzung der Balancing-Widerstände, eine Grundlast hinzugefügt wird. Method according to one of the preceding claims, characterized in that prior to the determination of an equivalent number (13, 23, 33) of predetermined or predeterminable temperature strokes (5) to the thermal load TBV, caused by the use of the balancing resistors, a base load is added ,
Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Grundlast die Zahl der Temperaturhübe (5) auf Grund des Wechsels der A method according to claim 6, characterized in that the base load the number of temperature strokes (5) due to the change of
Umgebungstemperatur und/oder von Steuereinrichtungs-Einschaltperioden entspricht. Ambient temperature and / or corresponds to controller Einschaltperioden.
Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Bestimmung einer äquivalenten Anzahl (13, 23, 33) von Method according to one of the preceding claims, characterized in that the determination of an equivalent number (13, 23, 33) of
Temperaturhüben (5) einer bestimmten vorgegebenen oder vorgebbaren Höhe, die auf die Balancing-Widerstände eine thermische Belastung TBA ausüben, die der zuvor ermittelten thermischen Belastung TBV entspricht, über geeignete Alterungs- und/oder Beschleunigungsgesetze, insbesondere Coffin-Manson, erfolgt. Temperature strokes (5) of a certain predetermined or predeterminable height, which exert on the balancing resistors a thermal load TBA, which corresponds to the previously determined thermal load TBV, via suitable aging and / or acceleration laws, in particular Coffin-Manson.
9. Batterievorrichtung mit mehreren Batteriezellen und einer Balancing- Einrichtung, die eine Steuereinrichtung und Balancing-Widerstände zum Balancing der Batteriezellen aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinrichtung eingerichtet ist eine Überwachung der thermischen Belastung der Balancing-Widerstände nach einem Verfahren der vorherigen Ansprüche durchzuführen. 9. Battery device with a plurality of battery cells and a balancing device having a control device and balancing resistors for balancing the battery cells, characterized in that the control device is configured to perform a monitoring of the thermal load of the balancing resistors according to a method of the preceding claims.
10. Batteriegetriebenes Fahrzeug mit einer Batterievorrichtung nach Anspruch 9. 10. Battery-powered vehicle with a battery device according to claim 9.
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