EP-3912852-B1 - METHOD AND SYSTEM FOR TESTING A STATE OF A BATTERY IN A VEHICLE

Inventors

• STICHOWSKI, TORSTEN
• Borngräber, Dr. Ralf

Dates

Publication Date

20260506

Application Date

20210311

Claims (11)

1. Method (100) for testing a state of a battery (211) in a vehicle (207), wherein the method (100) comprises: - discharging (101) the battery (211) up to a predetermined state of charge, - charging (103) the battery (211) using a predetermined charging current until the battery (211) is fully charged, - determining (105) a total capacity of the battery (211) on the basis of a charging time and the charging current, - generating (107) a signed certificate (213) which describes the total capacity, - saving (109) the certificate (213) in a memory, - outputting (111) the certificate (213) on an output unit (205).
2. Method (100) according to claim 1, characterized in that the battery (211) is discharged by activating an energy consumer of the vehicle (207) and/or by bidirectional charging.
3. Method (100) according to claim 1 or claim 2, characterized in that the method (100) is started by a start signal transmitted wirelessly from a computing unit (201) to the vehicle (207).
4. Method (100) according to any of the preceding claims, characterized in that, before charging the battery (211), the battery (211) is left in an idle state for at least a predetermined period of time.
5. Method (100) according to any of the preceding claims, characterized in that a present state of the battery (211) is determined immediately before charging the battery (211).
6. Method (100) according to any of the preceding claims, characterized in that the certificate (213) is created by a computer or a computing unit (201) of the vehicle connected to the vehicle (207) via a communication interface (203).
7. Method (100) according to any of the preceding claims, characterized in that the certificate (213) is output on an output unit of the vehicle (207) and/or a mobile computing unit (205).
8. Test system (200) for testing a state of a battery (211) in a vehicle (207), wherein the testing system (200) comprises a computing unit (201), and wherein the computing unit (201) is configured to transmit a discharge command to a control device of the vehicle (207) in order to discharge the battery (211) up to a predetermined state of charge, transmit a charging command to the control unit of the vehicle (207) in order to charge the battery (211) using a predetermined charging current until the battery (211) is fully charged, determine a total capacity of the battery (211) on the basis of a charging time and the charging current, create a signed certificate (213) which describes the total capacity, save the certificate (213) in a memory, and output the certificate (213) on an output unit (205).
9. Test system (200) according to claim 8, characterized in that the computing unit (201) is a computer connected to the vehicle (207) via a communication interface (203) or is a processor located in the vehicle (207).
10. Test system (200) according to claim 8 or claim 9, characterized in that the computing unit (201) comprises a communication interface (203) for communicating with a user interface of a user, by means of which the computing unit (201) can be activated in order to carry out a method according to any of claims 1 to 7.
11. Test system (200) according to any of claims 8 to 10, characterized in that the test system (200) comprises a security server (215) which is configured to verify the relevant certificates (213) using a cryptographic key.

Description

Die vorgestellte Erfindung betrifft ein Verfahren und Prüfsystem zum Prüfen eines Zustands einer Batterie in einem Fahrzeug. Batterien, insbesondere Traktionsbatterien zum Versorgen eines Antriebs eines Fahrzeugs sind von großem monetären Wert. Da Batterien je nach Verwendungsdauer und Verwendungsart einem unterschiedlichen Verschleiß unterliegen, unterscheidet sich ein Zustand verschiedener gebrauchter Batterien bei gleicher Laufleistung eines Fahrzeugs teilweise erheblich. Ein Nutzer eines Fahrzeugs kann anhand von Betriebsparametern des Fahrzeugs, wie bspw. dessen Laufleistung, nur bedingt Erkenntnisse über einen Zustand von einer Batterie des Fahrzeugs gewinnen. Da ein Zustand einer Batterie für einen Nutzer nicht direkt wahrnehmbar bzw. prüfbar ist, können Informationen über einen Zustand einer Batterie leicht gefälscht werden. Insbesondere können in einem Speicher abgelegte Werte eines Prüfverfahrens leicht überschrieben bzw. manipuliert werden. Zum Beurteilen eines Zustands einer Batterie beschreibt die DE 101 2018 206 414 A1 ein Verfahren zum Ermitteln eines Zählwerts zum Zählen einer bisherigen effektiven Lebensdauer der Batterie. Die US 2012/0316813 A1 beschreibt ein Verfahren zum Beurteilen eines Zustands einer Batterie, bei dem eine Menge von durch die Batterie bereits bereitgestellter Energie und/oder ein Schätzer einer verbleibenden Lebenszeit der Batterie anhand von Eigenschaften der Batterie ermittelt wird. Die DE 10 2018 201 138 A1 beschreibt ein Verfahren zum Ermitteln von Abnutzungswerten für Elektrofahrzeuge, bei dem eine seit einer Erstinbetriebnahme zurückgelegte Distanz und eine Anzahl von Ladevorgängen zu einem Abnutzungsindikator zusammengefasst werden. Darüber hinaus behandelt die folgende Website ein ähnliches Thema: https://www.facebook.com/ Aviloobatterydiagnostic/, siehe z.B. XP093018102, XP055832665. Vor diesem Hintergrund ist es eine Aufgabe der vorgestellten Erfindung, einem Nutzer eines Fahrzeugs eine Möglichkeit zur vertrauenswerten bzw. fälschungssicheren Prüfung eines Zustands einer Batterie in einem Fahrzeug bereitzustellen. Die voranstehend genannte Aufgabe wird gelöst durch ein Verfahren und ein Prüfsystem gemäß den jeweiligen unabhängigen Ansprüchen. In der Beschreibung, den Zeichnungen und den abhängigen Ansprüchen sind bevorzugte Weiterbildungen der Erfindung aufgeführt. Merkmale, die zu den einzelnen Erfindungsaspekten offenbart werden, können in der Weise miteinander kombiniert werden, dass bzgl. der Offenbarung zu den Erfindungsaspekten der Erfindung stets wechselseitig Bezug genommen wird bzw. werden kann. Gemäß einem ersten Aspekt der vorgestellten Erfindung wird zur Lösung der voranstehend genannten Aufgabe ein Verfahren zum Prüfen eines Zustands einer Batterie in einem Fahrzeug vorgestellt. Das Verfahren umfasst einen Entladeschritt zum Entladen der Batterie bis zu einem vorgegebenen Ladezustand, einen Ladeschritt zum Laden der Batterie mit einem vorgegebenen Ladestrom bis die Batterie vollständig geladen ist, einen Ermittlungsschritt zum Ermitteln einer Gesamtkapazität der Batterie anhand einer Ladezeit und des Ladestroms, einen Zertifizierungsschritt zum Erstellen eines signierten Zertifikats, das die Gesamtkapazität beschreibt, einen Sicherungsschritt zum Sichern des Zertifikats in einem Speicher und einen Ausgabeschritt zum Ausgeben des Zertifikats auf einer Ausgabeeinheit. Unter einem Zustand einer Batterie ist im Kontext der vorgestellten Erfindung eine Eignung zur Ausübung einer Funktion der Batterie, also zum Speichern und Abgeben von Elektrizität zu verstehen. Unter einem Zertifikat ist im Kontext der vorgestellten Erfindung ein digitaler Datensatz zu verstehen, der bestimmte Eigenschaften eines digitalen Objekts bestätigt und dessen Authentizität und Integrität durch kryptografische Verfahren geprüft werden kann. Die vorgestellte Erfindung basiert auf einem standardisierten Ladeprozess zum Bestimmen einer Gesamtkapazität einer Batterie. Der standardisierte Ladeprozess umfasst ein vollständiges Entladen, d.h. ein Entladen bis zu einem vorgegebenen Ladezustand und ein anschließendes Aufladen, sodass anhand einer Dauer eines entsprechenden Ladevorgangs und eines zum Aufladen verwendeten Ladestroms auf die Gesamtkapazität und entsprechend auf einen aktuellen Zustand der Batterie geschlossen werden kann. Um eine vertrauenswürdige und möglichst fälschungssichere Information über einen ermittelten Zustand einer jeweiligen Batterie bereitzustellen, ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass durch das vorgestellte Verfahren ermittelte Informationen über die Gesamtkapazität bzw. den aktuellen Zustand der Batterie in ein digitales Zertifikat eingebunden und auf einem Speicher, insbesondere einem zentral verwalteten Cloudspeicher, hinterlegt werden. Entsprechend kann ein Nutzer jeweilige Informationen über den Zustand der Batterie anhand des Zertifikats an sich und ggf. anhand einer Historie von bereits hinterlegten Zertifikaten bzw. ermittelten Zuständen der Batter