DE102021205122A1 - Verfahren zur Balancierung des Ladezustands der Batteriezellen einer Lithium-Ionen-Batterie - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Balancierung des Ladezustands der Batteriezellen (2) einer Lithium-Ionen-Batterie (4) eines elektrisch angetriebenen Kraftfahrzeugs (6), wobei für jede der Batteriezellen (2) ein Spannungsabfall (ΔUZ,i) infolge eines Lastsprungs (ΔP) erfasst wird, wobei ein Mittelwert (ΔUZ) aus den erfassten Spannungsabfällen (ΔUZ,i) der Batteriezellen (2) ermittelt wird, wobei für jede Batteriezelle (2) eine Differenz (Di) aus dem jeweiligen erfassten Spannungsabfall (ΔUZ,i) und dem Mittelwert (ΔUZ) der Spannungsabfälle (ΔUZ,i) ermittelt wird, und wobei zumindest eine der Batteriezellen (2) in Abhängigkeit der jeweiligen Differenz (Di) geladen oder entladen wird. Des Weiteren betrifft die Erfindung ein elektrisch angetriebenes Kraftfahrzeug (6) mit einer Einrichtung (8) zur Durchführung dieses Verfahrens.

Description

• Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Balancierung des Ladezustands der Batteriezellen einer Lithium-Ionen-Batterie, insbesondere eines elektrisch angetriebenen Kraftfahrzeugs, sowie ein elektrisch angetriebenes Kraftfahrzeug mit einer Einrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens.
• Ein elektrisch angetriebenes Kraftfahrzeug weist eine Traktionsbatterie (Hochvoltbatterie, HV-Batterie) auf, welche einen Elektromotor zum Antrieb des Kraftfahrzeugs mit Energie versorgt. Dabei ist unter einem elektrisch angetriebenen Kraftfahrzeug insbesondere ein Elektrofahrzeug, welches die zum Antrieb notwendige Energie lediglich in der Traktionsbatterie speichert (BEV, battery electric vehicle), ein Elektrofahrzeug mit einem Reichweitenverlängerer (REEV, range extended electric vehicle), ein Hybridfahrzeug (HEV, hybrid electric vehicle), ein Plug-In-Hybridfahrzeug (PHEV, plug-in hybrid electric vehicle) und/oder ein Brennstoffzellenfahrzeug (FCEV, fuel cell electric vehicle) zu verstehen, welches die mittels einer Brennstoffzelle erzeugte elektrische Energie in der Traktionsbatterie zwischenspeichert.
• Eine solche Traktionsbatterie ist dabei typischerweise als eine Lithium-Ionen-Batterie ausgebildet, welche wiederum eine Anzahl an Batteriezellen umfasst. Diese Batteriezellen können beispielsweise aufgrund von Alterungserscheinungen oder Toleranzen bei der Fertigung der Batteriezellen, unterschiedliche Selbstentladungsraten, Innenwiderstände und/oder Kapazitäten aufweisen. Als Folge dessen können die Batteriezellen zueinander unterschiedlichen Ladezustände (englisch „state of charge“, SOC) aufweisen.
• Insbesondere wird bei nicht ausgeglichenen Ladezuständen, mit anderen Worten bei einer Disbalance der Ladezustände der Batteriezellen, zum einen ein Ladeende der Lithium-Ionen-Batterie anhand der Batteriezelle mit der höchsten Spannung (und damit einhergehend mit dem höchsten Ladezustand) und zum anderen eine Fahrbereitschaftsgrenze anhand der Batteriezelle mit der geringsten Spannung (und damit einhergehend mit dem geringsten Ladezustand) bestimmt.
• Dies resultiert nachteilig in einer Verringerung der effektiven Kapazität der Lithium-Ionen-Batterie und damit einhergehen in einer vergleichsweise geringen Reichweite des Kraftfahrzeugs.
• Aus dem Stand der Technik sind Verfahren und Vorrichtungen zur Balancierung des Ladezustands der Batteriezellen einer Lithium-Ionen-Batterie bekannt. Beispielsweise wird hierbei zum Erkennen einer Disbalance der Ladezustand der Batteriezellen gemäß der KR 2013 0126085 A und gemäß der US 2016/0233696 A1 eine Leerlaufspannung (englisch „opencircuit voltage“, OCV) jeder Batteriezellen erfasst und anhand dieser auf den jeweiligen Ladezustand der Batteriezellen geschlossen.
• Für bestimmte Arten von Lithium-Ionen-Batteriezellen ist jedoch eine sogenannte OCV-Kennlinie, also ein Ladezustand-(Leerlauf-)Spannungs-Verlauf für einen vergleichsweise großen mittleren Ladezustandsbereich vergleichsweise flach. Eine solche Kennlinie ist beispielhaft für eine Lithium-Eisenphosphat-Batteriezellen (LFP-Batteriezelle) in der 1 dargestellt. Zwar ist der genaue Verlauf dieser Kennlinie beispielsweise von dem Aufbau der Batteriezelle, der verwendeten Materialien für die Komponenten der Batteriezelle, dem Elektrolyten, der Temperatur der Batteriezelle, oder einem Alter der Batteriezelle abhängig. Allenfalls ist Jedoch ist- in der 1 beispielhaft in einem Bereich zwischen 20 %-SOC und 80 %-SOC (Ladezustand) - eine Steigung der Kennlinie in einem mittleren Ladezustandsbereich vergleichsweise klein. eine Bestimmung des Ladezustands der Batteriezelle anhand deren (gemessenen) Leerlaufspannung ist aufgrund dessen für Ladezustände, die diesem Bereich entsprechen, nicht oder lediglich mit einem vergleichsweise großen Fehler möglich.
• Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein geeignetes Verfahren zur Balancierung des Ladezustands der Batteriezellen einer Lithium-Ionen-Batterie eines elektrisch angetriebenen Kraftfahrzeugs anzugeben, und/oder eine Balancierung von als Lithium-Eisen-Phosphat-Batteriezellen ausgebildeten Batteriezellen bei einem mittleren Ladungszustand zu ermöglichen. Des Weiteren soll ein elektrisch angetriebenes Kraftfahrzeug angegeben werden, welches eine Einrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens aufweist.
• Bezüglich des Verfahrens wird die Aufgabe erfindungsgemäß gelöst durch die Merkmale des Anspruchs 1. Hinsichtlich des elektrisch angetriebenen Kraftfahrzeugs wird die Aufgabe mit den Merkmalen des Anspruchs 9 erfindungsgemäß gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen sind Gegenstand der Unteransprüche. Dabei gelten die Ausführungen im Zusammenhang mit dem Verfahren sinngemäß auch für das elektrisch angetriebene Kraftfahrzeug und umgekehrt.
• Das Verfahren ist zur Balancierung des Ladezustands der Batteriezellen einer Lithium-Ionen-Batterie vorgesehen. Mit andern Worten dient das Verfahren zum Angleichen der Ladezustände der Batteriezellen der im Folgenden kurz als Batterie bezeichneten Lithium-Ionen-Batterie aneinander.
• Die Batterie ist beispielsweise die Batterie eines Laptops oder eines Mobiltelefons. Insbesondere ist das Verfahren allerdings für eine Batterie eines elektrisch angetriebenen Kraftfahrzeugs, vorzugsweise für dessen Traktionsbatterie vorgesehen, welche die zum Antrieb des Kraftfahrzeugs notwendige elektrische Energie bereitstellt.
• Verfahrensgemäß wird zunächst für jede der Batteriezellen ein Spannungsabfall der von der jeweiligen Batteriezelle bereitgestellten Zellspannung erfasst, welcher Spannungsabfall als Folge eines Lastsprungs einer an die Batterie angeschlossenen elektrischen Last auftritt. Insbesondere ist hierbei unter einem Lastsprung der sprunghafte Anstieg der von der Lithium-Ionen-Batterie bereitgestellten Leistung zu verstehen. Ein solcher Lastsprung resultiert hierbei aus einer entsprechenden Änderung der Lastanforderung an die Batterie, beispielsweise bei einer vergleichsweise großen Beschleunigung, dem Starten einer HV-Klimaanlage, oder dem Entladen der Batterie, wenn diese an eine Ladestation eines Stromnetzes angeschlossen ist, die für bidirektionales Laden vorgesehen ist, also das Laden und Entladen der Batterie ermöglicht.
• Gemäß einer zweckmäßigen Ausgestaltung wird das Verfahren nur weitergeführt, wenn der Lastsprung ausreichend groß ist. Hierzu wird beispielsweise eine von der Lithium-Ionen-Batterie bereitgestellte Leistung, eine von dieser bereitgestellte Stromstärke, eine auf eine vordefinierte Zeitdauer bezogene Änderung der von der Batterie bereitgestellten Leistung, und/oder eine auf eine vordefinierte Zeitdauer bezogene Änderung der von der Batterie bereitgestellten Stromstärke mit einem jeweiligen vorgegebenen Schwellenwert verglichen und das Verfahren nur bei Überschreiten des Schwellenwerts bzw. der jeweiligen Schwellenwerte fortgesetzt. Alternativ oder zusätzlich hierzu wird ein Schwellenwert für die Spannungsabfälle, insbesondere für dessen Betrag, vorgegeben und das Verfahren, also die folgenden Schritte, nur weiter durchgeführt, wenn dieser Schwellenwert überschritten wird. Beispielsweise beträgt der Schwellenwert für die Spannungsabfälle 100 mV. Auf diese Weise werden fehlerhafte oder vergleichsweise ungenaue Ergebnisse aufgrund eines zu geringen Spannungsabfalls bzw. eines zu geringen Lastsprungs vermieden.
• Unter einem Spannungsabfall ist dabei die Differenz zwischen der von der Batteriezelle bereitgestellten Spannung zeitlich direkt vor dem Lastsprung und dem Minimum der aufgrund des Lastsprungs reduzierten Spannung, oder alternativ die Differenz zwischen der Leerlaufspannung und dem Minimum der aufgrund des Lastsprungs reduzierten Spannung zu verstehen.
• Verfahrensgemäß wird in einem nächsten Schritt ein Mittelwert, zweckmäßigerweise der arithmetische Mittelwert oder der Median, aus den erfassten Spannungsabfällen ermittelt. Anschließend wird in einem weiteren Verfahrensschritt für jede Batteriezelle eine Differenz aus dem jeweiligen erfassten Spannungsabfall und dem Mittelwert der Spannungsabfälle ermittelt. Beispielsweise werden die Differenzen zusätzlich normiert. Das Vorzeichen und der Betrag der jeweiligen Differenz ist dabei ein Maß für eine Abweichung des Ladezustandes von einem Mittelwert der Ladezustände der Batteriezellen.
• Anschließend wird zum Balancieren der Ladezustände der Batteriezellen zumindest eine der Batteriezellen in Abhängigkeit der jeweiligen Differenz geladen oder entladen. Beispielsweise wird anhand der Differenz, zweckmäßigerweise anhand einer vordefinierten Funktion, anhand eines konstanten oder von der Differenz abhängigen Faktors, oder anhand einer Umrechnungstabelle, eine Entladungsmenge oder eine Entladedauer oder eine Lademenge oder Ladedauer ermittelt und die jeweilige Batteriezelle dementsprechend geladen oder entladen. Insbesondere wird die jeweilige Differenz oder werden die Differenzen als Eingangsgröße einer Regelung herangezogen und beispielsweise als Sollwert ein Wert von Null (0) für die Differenz herangezogen. Zusammenfassend erfolgt der Balancierungsvorgang in Abhängigkeit der der jeweiligen Batteriezelle zugeordneten Differenz.
• Beispielsweise werden diejenigen Batteriezellen entladen, die entsprechend der Differenz einen vergleichsweise hohen Ladezustand aufweisen. So werden diejenigen Batteriezellen entladen, die einen vergleichsweise kleinen Spannungsabfall aufzeigen, also deren Differenz positiv ist.
• Alternativ werden hierzu aus dem Stand der Technik bekannte Regel- oder Balancierverfahren und Vorrichtungen verwendet. Hierzu werden beispielsweise und sofern notwendig die Differenzen anhand einer vorgegebenen Funktion, anhand eines vorgegebenen Faktors, oder anhand einer vorgegebenen Umrechnungstabelle in eine Eingangsgröße umgewandelt, die das jeweilige aus dem Stand der Technik bekannte Verfahren nutzt. Insbesondere wird die jeweilige Differenz in einen Ladezustand umgerechnet.
• Zusammenfassend erfolgt zunächst die Ermittlung einer Disbalance, also die Ermittlung einer Ungleichheit, der Ladezustände der Batteriezellen anhand der erfassten Spannungsabfälle der von den Batteriezellen bereitgestellten (Zell-)Spannung, die infolge eines Lastsprungs auftreten. Also erfolgt diese Ermittlung der Disbalance nicht anhand einer Leerlaufspannung (OCV), sondern unter Last, also während von der Lithium-Ionen-Batterie Strom bereitgestellt wird, insbesondere während eines Fahrtbetriebes des Kraftfahrzeugs.
• Grundsätzlich ist das Verfahren für in Serie und/oder parallel zueinander geschaltete Batteriezellen möglich. Zweckmäßigerweise sind die Batteriezellen in Serie zueinander geschaltet. Bei einer Parallelschaltung einer (Teil-)Anzahl der Batteriezellen ist zur Erfassung der Spannungsabfälle ein zusätzlicher Schaltaufwand, beispielsweise das Wegschalten von Batteriezellen notwendig. Dieses Wegschalten kann allerdings bei einem Lastsprung und/oder einer vergleichswiese hohen Last zeitlich direkt auf den Lastsprung unerwünscht sein.
• Insbesondere erfolgt das Erfassen der Spannungsabfälle zeitlich beabstandet zum Balancieren der Ladezustände durch das Laden und/oder Entladen der entsprechenden Batteriezelle oder Batteriezellen. So wird ein Entladen oder Beladen der jeweiligen Batteriezelle bei einer an den Lastsprung anschließenden vergleichsweise hohen Last vermieden.
• Das Verfahren erfolgt insbesondere automatisch. Insbesondere erfolgen das Ermitteln des Mittelwerts, das Ermitteln der Differenzen und die Erzeugung des Steuersignals anhand einer Steuereinheit.
• Beispielsweise wird das Verfahren jedes Mal durchgeführt, wenn infolge eines Lastsprungs ein entsprechender Spannungsabfall erfasst wird, wobei beispielsweise zur Durchführung des Verfahrens ein vorgegebener Schwellenwert für den Lastsprung überschritten werden muss. Alternativ ist eine Mindest-Zeitdauer vorgegeben, nach deren Ablauf das Verfahren erneut durchgeführt wird, sobald für jede der Batteriezellen ein Spannungsabfall infolge eines Lastsprungs erfasst wird.
• Grundsätzlich ist das Verfahren für eine Lithium-Ionen-Batterie deren Batteriezellen eine beliebige Zellchemie aufweisen, geeignet. Insbesondere ist das Verfahren jedoch auch geeignet für eine Lithium-Ionen-Batterie, deren Batteriezellen jeweils eine vergleichsweise flache OCV-Kennlinie aufweisen. Ein Beispiel für solche Batteriezellen sind Lithium-Eisenphosphat-Batteriezellen. Im Vergleich Verfahren, bei welchen der Ladezustand der jeweiligen Batteriezelle direkt anhand der Leerlaufspannung (bzw. anhand der OCV-Kennlinie) bestimmt wird, wird hier anhand eines Spannungsabfalls infolge eines Lastsprungs bestimmt, ob eine Batteriezelle im Vergleich zu den anderen Batteriezellen der Lithium-Ionen-Batteriezelle einen höheren oder einen niedrigeren Ladezustand aufweist. Insbesondere ist diese Bestimmung unabhängig von einem Verlauf der OCV-Kennlinie der Batteriezellen, so dass auch bei vergleichsweise flachen Kennlinien eine Balancierung der Ladezustände der Batteriezellen ermöglicht ist.
• In Bereichen der OCV-Kennlinie für vergleichsweise kleine Ladezustände oder für vergleichswiese große Ladezustände, also für Bereiche mit einer vergleichsweise großen Steigung der OCV-Kennlinie, mit anderen Worten in Bereichen, in denen eine Änderung des Ladezustands der Batteriezelle mit einer vergleichsweise großen Änderung der Leerlaufspannung einhergeht, ist weiterhin ein aus dem Stand der Technik bekanntes Verfahren zur Bestimmung des Ladezustands anhand der OCV-Kennlinie ermöglicht. Beispielsweise können diese Verfahren mit dem oben dargestellten erfindungsgemäßen Verfahren kombiniert werden. So wird beispielsweise, sofern eine erfasste Spannung der Batteriezelle, insbesondere deren Leerlaufspannung, zwischen einem vorgegebenen ersten und einem vorgegebenen zweiten Schwellenwert ist, das erfindungsgemäße Verfahren angewendet wird, vorzugsweise wird andernfalls ein aus dem Stand der Technik bekanntes Verfahren angewendet. Zweckmäßigerweise repräsentieren dabei der erste und der zweite Schwellenwert die Grenzen desjenigen Bereichs der OCV-Kennlinie, die eine vergleichsweise flache Steigung aufweist. Beispielsweise ist die Steigung der OCV-Kennlinie in diesem Bereich kleiner als 2 mV / (1 %), also kleiner als 2 Millivolt pro 1 Prozent Ladezustand, insbesondere kleiner als 1 mV / (1 %) oder kleiner als 0,5 mV / (1%) oder kleiner als 0,2 mV / (1%).
• Beispielsweise kann das erfindungsgemäße Verfahren mit anderen aus dem Stand der Technik bekannten Verfahren zum Balancieren kombiniert werden. Hierzu kann die von einer der oder von allen Batteriezellen bereitgestellte Spannung zeitlich vor dem Lastsprung mit einem dritten Schwellenwert und/oder mit einem vierten Schwellenwert verglichen werden, wobei der vierte Schwellenwert größer ist als der dritte Schwellenwert. Sofern die zeitlich vor dem Lastsprung bereitgestellte Zellspannung der jeweiligen Batteriezelle (oder alternativ deren Leerlaufspannung) den dritten Schwellenwert unterschreitet bzw. den vierten Schwellenwert überschreitet, wird das erfindungsgemäße Verfahren durchgeführt. Andernfalls wird das aus dem Stand der Technik bekannte Verfahren angewendet. Dies wird auch als Hysterese bezeichnet. Alternativ hierzu wird das erfindungsgemäße Verfahren nur dann angewendet, wenn die zeitlich vor dem Lastsprung bereitgestellte Zellspannung der jeweiligen Batteriezelle (oder alternativ deren Leerlaufspannung) den dritten Schwellenwert unterschreitet bzw. den vierten Schwellenwert überschreitet. Andernfalls erfolgt also kein Balancieren. In analoger weise zum ersten und zum zweiten Schwellenwert repräsentieren der dritte und der vierte Schwellenwert zweckmäßigerweise die Grenzen desjenigen Bereichs der OCV-Kennlinie, der eine vergleichsweise flache Steigung aufweist.
• Gemäß einer zweckmäßigen Ausgestaltung des Verfahrens wird das Laden oder Entladen der zumindest einen Batteriezelle während des Fahrtbetriebs des elektrisch angetriebenen Kraftfahrzeugs durchgeführt. Die Balancierung der Ladezustände erfolgt somit auch während des Betriebs des Kraftfahrzeugs, also während das Kraftfahrzeug durch einen Nutzer betrieben wird. Vorteilhaft erfolgt die Balancierung somit nicht lediglich, während das Kraftfahrzeug, und somit die Batterie, an einer Ladestation angeschlossen ist oder diese sich in einem relaxierten Zustand/ Ruhezustand befindet.
• Gemäß einer geeigneten Ausgestaltung des Verfahrens werden die Spannungsabfälle, insbesondere deren Beträge, vor der Ermittlung des Mittelwerts in Abhängigkeit der Stromstärke eines von der Lithium-Ionen-Batterie bereitgestellten (Batterie-)Stromes geändert, also erhöht oder reduziert, insbesondere gewichtet oder skaliert. Alternativ hierzu werden die Differenzen in Abhängigkeit dieser Stromstärke geändert.
• Insbesondere ist der Spannungsabfall ist einen durch diese fließenden (Batterie-) Strom, bzw. dessen Stromstärke, beeinflusst oder ist von diesem abhängig. Beispielsweise ist bei einem vergleichsweise hohen Batteriestrom der Spannungsabfall der jeweiligen Batteriezelle vergleichsweise groß. Zur Korrektur oder zum Ausgleich dieses Einflusses werden die Spannungsabfälle, insbesondere deren Beträge, bzw. die Differenzen beispielsweise mit einem konstanten Faktor oder mit einem Faktor multipliziert, der abhängig von der Stromstärke ist. Alternativ werden die Spannungsabfälle anhand einer vorgegebenen, von der Stromstärke abhängigen Funktion (neu) berechnet bzw. korrigiert oder normiert, oder entsprechend einer vorgegebenen Tabelle geändert.
• Zusammenfassend erfolgt eine Anpassung der Spannungsabfälle bzw. die Anpassung der Differenzen direkt an die Stromstärke des Batteriestromes. Somit ist vorteilhaft eine zu starke oder zu schwache Balancierung der Ladezustände, also ein zu starkes Laden oder ein zu starkes Entladen zumindest einer der Batteriezellen vermieden.
• Des Weiteren ist der Betrag des Spannungsabfalls abhängig von einer Temperatur der jeweiligen Batteriezelle. Gemäß einer geeigneten Ausgestaltung des Verfahrens werden aufgrund dessen in analoger Weise die Spannungsabfälle, insbesondere deren Beträge, vor der Ermittlung des Mittelwerts - oder alternativ hierzu die Differenzen - in Abhängigkeit einer Temperaturspreizung der Batterie geändert, insbesondere gewichtet oder skaliert. Unter der Temperaturspreizung ist hierbei die räumliche Verteilung der Temperatur in der Batterie zu verstehen. Insbesondere wird die Differenz oder der Spannungsabfall der jeweiligen Batteriezelle für vorgegebene Temperaturbereiche unterschiedlich geändert oder angepasst. Diese Temperaturbereiche können wiederum von anderen Größen, beispielsweise von einer mittleren Batterietemperatur abhängig sein. Alternativ oder zusätzlich erfolgt ein Laden bzw. Entladen der jeweiligen Batteriezelle lediglich dann, wenn dessen Temperatur in einem vorgegebenen Temperaturbereich liegt.
• Um einen Störeinfluss der Temperaturspreizung auf die Spannungsabfälle zu verringern wird beispielsweise für eine Batteriezelle mit vergleichsweise hoher Temperatur der Betrag des Spannungsabfalls oder der Betrag der Differenz reduziert, und/oder für eine Batteriezelle mit vergleichsweise niedriger Temperatur der Betrag des Spannungsabfalls oder der Betrag der Differenz erhöht.
• Beispielsweise werden die Spannungsabfälle bzw. die Differenzen mit einem Faktor multipliziert, der zweckmäßigerweise abhängig von der Temperatur der jeweiligen Batteriezelle ist, anhand einer vorgegebenen, von der Temperatur abhängigen Funktion berechnet oder entsprechend einer vorgegebenen Tabelle geändert.
• Auf diese Weise werden Temperaturunterschiede zwischen Batteriezellen berücksichtigt und eine vergleichsweise präzise Balancierung realisiert.
• Zusätzlich oder alternativ hierzu werden gemäß einer geeigneten Ausgestaltung des Verfahrens aufgrund dessen in analoger Weise die Spannungsabfälle, insbesondere deren Beträge, vor der Ermittlung des Mittelwerts oder alternativ hierzu die Differenzen in Abhängigkeit einer Temperaturdifferenz zwischen der Batterietemperatur, beispielsweise einer mittleren Batterietemperatur, und deren Umgebungstemperatur geändert, insbesondere gewichtet.
• Gemäß einer geeigneten Ausgestaltung des Verfahrens werden die Spannungsabfälle, insbesondere deren Beträge, vor der Ermittlung des Mittelwerts in Abhängigkeit einer Zeitdauer seit einem zeitlich vorangegangenen Balanciervorgang geändert, also erhöht oder reduziert, insbesondere gewichtet oder skaliert. Alternativ hierzu werden die Differenzen Mittelwerts in Abhängigkeit einer Zeitdauer seit einem zeitlich vorangegangenen Balanciervorgang geändert.
• Vorzugsweise werden die Beträge der Spannungsabfälle bzw. die Beträge der Differenzen für vergleichsweise kleine Zeitdauern reduziert. Beispielsweise erfolgt eine Skalierung der Beträge der Spannungsabfälle bzw. der Beträge der Differenzen derart, dass diese für kleiner werdende Zeitdauern reduziert werden. Mit anderen Worten wird die zumindest eine Batteriezelle, die zur Balancierung geladen oder entladen wird, für kürzere Zeitdauern weniger stark geladen oder entladen.
• Auf diese Weise wird vorteilhaft eine unerwünschte Schwingneigung bei der Regelung, somit beim Balancieren, der Ladezustände der Batteriezellen vermieden.
• Zusammenfassend wird ein Einfluss von Größen, die den Spannungsabfall und/oder die Differenz beeinflussen, mittels der oben beschriebenen Änderung(en), und somit einer Anpassung, der Spannungsabfälle, insbesondere deren Beträge, oder alternativ hierzu mittels der Änderung der Differenzen vorteilhaft abgeschwächt, gewichtet oder sogar korrigiert. Es wird somit vorteilhaft eine vergleichsweise genaue Bestimmung der Unterschiede der Ladezustände der Batteriezellen erreicht.
• Ein weiterer Aspekt der Erfindung betrifft ein elektrisch angetriebenes Kraftfahrzeug, welches eine, zweckmäßigerweise als Traktionsbatterie ausgebildete, Lithium-Ionen-Batterie mit, zweckmäßiger Weise in Serie geschalteten, Batteriezellen aufweist. Insbesondere sind die Batteriezellen dabei als Lithium-Eisenphosphat-Batteriezellen ausgebildet.
• Das Kraftfahrzeug umfasst weiterhin eine Einrichtung zur Balancierung der der Ladezustände der Batteriezellen, also dem Angleichen der Ladezustände der Batteriezellen aneinander. Insbesondere ist diese Einrichtung dazu vorgesehen und eingerichtet, das Verfahren in einer der oben dargestellten Varianten durchzuführen.
• Die kurz auch als Balancier-Einrichtung bezeichnete Einrichtung zur Balancierung der Ladezustände der Batteriezellen weist hierzu jeweils einen Spannungssensor für jede der Batteriezellen auf. Die Spannungssensoren dienen dabei der Erfassung der von der jeweiligen Batteriezelle bereitgestellten (Zell-)Spannung oder eines zeitlichen Verlaufs der Zellspannung. Insbesondere dienen die Spannungssensoren der Erfassung eines Spannungsabfalls bei einem Lastsprung. Die Balancier-Einrichtung umfasst weiterhin eine Steuereinheit, mit welcher die Spannungssensoren signalübertragungstechnisch gekoppelt sind.
• Die Steuereinheit ist dabei derart ausgebildet, dass diese entsprechend des oben dargestellten Verfahrens einen Mittelwert aus Spannungsabfällen ermittelt, welche anhand der Spannungssensoren bei einem Lastsprung erfasst werden. Weiterhin ist die Steuereinheit derart ausgebildet, dass diese für jede der Batteriezellen eine Differenz zwischen dem Mittelwert und dem zugeordneten Spannungsabfall an der jeweiligen Batteriezelle ermittelt, und eine Lade- oder Entladeeinrichtung derart ansteuert, dass zumindest eine der Batteriezellen in Abhängigkeit der jeweiligen, also der dieser Batteriezelle zugeordneten Differenz geladen oder entladen wird. Der Lade- oder Entladevorgang ist dabei auch im Fahrtbetrieb des Kraftfahrzeugs ermöglicht.
• Eine solche Lade- oder Entladeeinrichtung ist bereits aus dem Stand der Technik bekannt. Beispielsweise umfasst die Lade- oder Entladeeinrichtung für jede der Batteriezellen einen Schaltterm welcher in Serie mit einem Entladewiderstand wischen die beiden elektrischen Pole der jeweiligen Batteriezelle geschaltet ist, wobei der Schalter von der Steuereinheit ansteuerbar ist. Durch das Schließen des Schalters, also bei einer elektrisch leitenden Schaltung des Schalters, wird die entsprechende Batteriezelle entladen. Der Entladevorgang erfolgt dabei in Abhängigkeit der der jeweiligen Batteriezelle zugeordneten Differenz. Beispielsweise wird anhand der Differenz, zweckmäßigerweise anhand einer vordefinierten Funktion oder anhand einer Umrechnungstabelle, eine Entladungsmenge oder eine Entladedauer ermittelt und der Schalter dementsprechend geschaltet.
• Alternativ hierzu umfasst die Lade- oder Entladeeinrichtung eine weitere fahrzeuginterne Batterie, beispielsweise eine 12 V-Batterie oder eine Rekuperationseinheit, wobei die zusätzliche Batterie bzw. die Rekuperationseinheit, an jede der Batteriezellen schaltbar ist, so dass diese von der zusätzlichen Batterie bzw. von der Rekuperationseinheit geladen werden kann. Beispielsweise werden nur diejenigen Batteriezellen geladen, deren Differenz in einem vorbestimmten Wertebereich ist, oder alternativ werden diese Batteriezellen vergleichsweise lange geladen.
• Zweckmäßigerweise umfasst die Balancier-Einrichtung zudem einen mit der Steuereinheit gekoppelten Stromsensor, anhand dessen ein von der Lithium-Ionen-Batterie bereitgestellter (Batterie-)Strom erfasst werden kann. Beispielsweise umfasst die Balancier-Einrichtung zusätzlich hierzu einen weiteren Spannungssensor zur Erfassung der von der Lithium-Ionen-Batterie bereitgestellten (Batterie-)Spannung. Anhand des Stromsensors und anhand des weiteren Spannungssensors kann ein zeitlicher Verlauf der von der Lithium-Ionen-Batterie bereitgestellten Leistung und/oder ein zeitlicher Verlauf des von dieser bereitgestellten Stromes erfasst werden.
• Wie im Zusammenhang mit Verfahren bereits beschrieben, erfolgt das Ausgleichen der Ladezustände der Batteriezellen durch das Laden oder Entladen zumindest einer der Batteriezellen, insbesondere mittels einer entsprechenden Ansteuern der Lade- oder Entladeeinrichtung, nur dann, wenn der Lastsprung, welcher die Spannungsabfälle bewirkt, ausreichend groß ist.
• Alternativ zum oben dargestellten Kraftfahrzeug ist die Steuereinheit nicht Bestandteil dessen. Die Steuereinheit ist dann fahrzeugextern angeordnet und zweckmäßigerweise über eine drahtlose Funkverbindung mit den Spannungssensoren oder mit einer weiteren fahrzeuginternen Steuereinheit gekoppelt, die wiederum mit den Spannungssensoren signalübertragungstechnisch gekoppelt ist.
• Weiter alternativ oder zusätzlich hierzu kann die Lade- oder Entladeeinrichtung eine (fahrzeugexterne) Ladestation zum Laden der, insbesondere als Traktionsbatterie ausgebildeten, Lithium-Ionen-Batterie des Kraftfahrzeugs umfassen.
• Nachfolgend werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand einer Zeichnung näher erläutert. Darin zeigen:
• 1 eine OCV-Kennlinie einer Lithium-Eisenphosphat-Batteriezelle, wobei die diese in einem mittleren Ladezustandsbereich eine vergleichsweise geringe Steigung aufweist,
• 2 einen Spannungsverlauf der von einer Batteriezelle bereitgestellten Zellspannung, mit einem Spannungsabfall aufgrund eines Lastsprungs,
• 3 in einem Flussdiagramm einen Verfahrensablauf zum Balancieren des Ladezustands der Batteriezellen einer Lithium-Ionen-Batterie, und
• 4 ein elektrisch angetriebenes Kraftfahrzeug mit einer als Lithium-Ionen-Batterie ausgebildeten Traktionsbatterie sowie mit einer Einrichtung zum Balancieren des Ladezustands der Batteriezellen der Traktionsbatterie.
• Einander entsprechende Teile und Größen sind in allen Figuren stets mit gleichen Bezugszeichen versehen.
• In der 2 ist ein zeitlicher Verlauf der von einer der Batteriezellen 2 einer Lithium-Ionen-Batterie 4 bereitgestellten (Zell-)Spannung U_Z,i(t) dargestellt. Die Lithium-Ionen-Batterie 4 wird im Folgenden auch als Batterie 4 bezeichnet.
• Zum Zeitpunkt t₁ steigt die Lastanforderung an die Batterie sprunghaft. Mit anderen Worten erfolgt ein zu diesem Zeitpunkt ein Lastsprung ΔP und die von der Lithium-Ionen-Batterie 4 bereitgestellte Leistung steigt an. Ein solcher Lastsprung ΔP resultiert hierbei beispielsweise aus einer vergleichsweise großen Beschleunigung, sofern die Lithium-Ionen-Batterie 4 eine Traktionsbatterie eines elektrisch angetriebenen Kraftfahrzeugs 6 ist.
• Unmittelbar vor, also zeitlich direkt vor dem Zeitpunkt t₁ stellt die Batteriezelle 2 eine Ausgangsspannung U₀ bereit, welche beispielsweise die Leerlaufspannung (OCV) der Batteriezelle 2 oder die unter einer vergleichsweise geringen Last bereitgestellte Spannung der Batteriezelle 2 ist. Infolge des Lastsprungs sinkt die von der Batteriezelle 2 bereitgestellte Spannung ab dem Zeitpunkt t₁. Der Betrag des Minimums der Zellspannung U_Z,i, welches im Zuge des Lastsprungs erreicht wird, wird mit U_Z,i,min bezeichnet. Entsprechend wird mit ΔU_Z,i die Differenz zwischen der Ausgangsspannung U₀ und dem Betrag des Miniums der Zellspannung U_Z,i bezeichnet. $$\text{Also gilt}:\mathrm{\Delta }{\text{U}}_{\text{Z},\text{i}}={\text{U}}_0-{\text{U}}_{\text{Z},\text{i},\text{min}}$$

  
• Zum Zeitpunkt t₂ sinkt die Lastanforderung an die Batterie 4, und die von der Batteriezelle 2 bereitgestellte Spannung U_Z,i steigt an.
• In der 3 ist ein Flussdiagramm gezeigt, das einen Verfahrensablauf zum Balancieren des Ladezustands SOC der Batteriezellen einer Lithium-Ionen-Batterie repräsentiert. Insbesondere sind die Batteriezellen 2 dabei als Lithium-Eisenphosphat-Batteriezellen ausgebildet, deren OCV-Kennlinie, beispielsweise entsprechend der 1, einen Bereich mit vergleichsweise geringer Steigung, insbesondere einer Steigung kleiner als 0,5 mv / (1%), aufweist. Unter Balancieren oder Balancierung wird hierbei das aneinander Angleichen der Ladezustände SOC der Batteriezellen 2 der Batterie 4 verstanden.
• Hierbei wird in einem ersten Schritt I. für jede der Batteriezellen 2 ein Spannungsabfall ΔU_Z,i infolge eines Lastsprungs ΔP erfasst wird. Alternativ zur oben dargestellten Differenz aus dem Ausgangswert U₀ und dem Betrag des Minimums U_Z,i,min, wird die Differenz aus der Leerlaufspannung und dem Betrag des Minimums U_Z,i,min als Spannungsabfall ΔU_Z,i für die jeweilige Batteriezelle 2 herangezogen.
• In einem optionalen zweiten Schritt II., der in der 3 strichliniert dargestellt ist, wird ein Schwellenwert S für die Beträge der Spannungsabfälle Δ_UZ,i, vorgegeben und mit diesen verglichen. Sofern zumindest einer Batteriezelle 2 - oder in einer alternativen Ausgestaltung des zweiten Schrittes die Spannungsabfälle ΔU_Z,i an allen Batteriezellen 2 - den Schwellenwert S überschreiten, wird das Verfahren fortgesetzt. Beispielsweise beträgt der Schwellenwert S für die Spannungsabfälle 100 mV. Auf diese ist sichergestellt, dass der Lastsprung ΔP ausreichend groß ist und eine ausreichend genaue Balancierung stattfinden kann. Beispielsweise kann bzw. können zusätzlich oder alternativ hierzu ein Schwellenwert für eine von der Lithium-Ionen-Batterie 4 bereitgestellte Leistung, ein Schwellenwert für eine von dieser bereitgestellte Stromstärke I, ein Schwellenwert für eine auf eine vordefinierte Zeitdauer bezogene Änderung der von der Batterie bereitgestellten Leistung, und/oder ein Schwellenwert für eine auf eine vordefinierte Zeitdauer bezogene Änderung der von der Batterie bereitgestellten Stromstärke I vorgegeben werden, wobei das Verfahren nur weiter durchgeführt wird, wenn dieser Schwellenwert bzw. diese Schwellenwerte überschritten werden.
• Wird der optionale zweite Schritt II. nicht durchgeführt, folgt auf den ersten Schritt I. direkt der dritte Schritt III.
• Im dritten Schritt III. wird ein Mittelwert ΔU_z, insbesondere der arithmetische Mittelwert oder der Median, aus den erfassten Spannungsabfällen ΔU_Z,i ermittelt. In einem daran anschließenden vierten Schritt IV. wird für jede der Batteriezellen 2 jeweils eine zugeordnete Differenz D_i aus dem jeweiligen erfassten Spannungsabfall ΔU_Z,i und dem Mittelwert ΔU_z der Spannungsabfälle ΔU_Z,i ermittelt. $$\text{Also gilt}:{\text{D}}_{\text{i}}=\mathrm{\Delta }{\text{U}}_{\text{Z},\text{i}}-{\underset{\_}{\mathrm{\Delta }\text{U}}}_{\text{Z}}$$

  
• Das Vorzeichen und der Betrag der jeweiligen Differenz D_i ist dabei ein Maß für eine Abweichung des Ladezustandes der zugeordneten Batteriezelle 2 von einem Mittelwert der Ladezustände der Batteriezellen 2.
• Optional werden (zeitlich) vor der Ermittlung des Mittelwerts ΔU_z in Schritt III. die Spannungsabfälle ΔU_Z,i, insbesondere deren Beträge, in Abhängigkeit der Stromstärke I eines von der Lithium-Ionen-Batterie bereitgestellten (Batterie-)Stromes, in Abhängigkeit einer Temperaturspreizung T_x der Lithium-Ionen-Batterie 4, in Abhängigkeit einer Temperaturdifferenz ΔT zwischen der Batterietemperatur und der Umgebungstemperatur, und/oder in Abhängigkeit einer Zeitdauer t_v seit einem vorangegangenen Balanciervorgang geändert. Dies ist in der 3 mittels strichliniert dargestellten Pfeilen repräsentiert. Der Mittelwert ΔU_Z wird in diesem Fall in Schritt III. anhand dieser geänderten Spannungsabfälle ermittelt.
• Der Einfluss der Größen I, T_x, ΔT, und t_v auf die Spannungsabfälle ΔU_Z,i ist vorbekannt und kann beispielsweise als von dieser Größe abhängiger Faktor, einer entsprechenden Anpassungsfunktion oder als Umrechnungstabelle dargestellt werden. Sollten diese Zusammenhänge nicht vorbekannt sein, können sie entweder experimentell erfasst oder durch Berechnungen/Simulationen abgeschätzt werden.
• Zur Änderung der Spannungsabfälle ΔU_Z,i werden diese hierzu für jede dieser Einflussgrößen I, T_x, ΔT, und t_v mit dem Faktor multipliziert, der von der jeweiligen Größe abhängig ist, als unabhängige Variable für die Anpassungsfunktion verwendet, oder entsprechend der vorgegebenen Tabelle geändert.
• Auf diese Weise wird ein Einfluss dieser Größen I, T_x, ΔT, und t_v auf die Spannungsabfälle ΔU_Z,i ausgeglichen oder korrigiert. Zusammenfassend erfolgt eine Anpassung der Spannungsabfälle ΔU_Z,ian Größen, welche diese beeinflussen (stören).
• Gemäß einer nicht weiter dargestellten Alternative wird anstatt der Änderung der Spannungsabfälle ΔU_Z,i in analoger Weise hierzu eine Änderung der Differenzen D_i aus Schritt IV. in Abhängigkeit der Stromstärke I eines von der Lithium-Ionen-Batterie bereitgestellten (Batterie-) Stromes, in Abhängigkeit einer Temperaturspreizung T_x der Lithium-Ionen-Batterie 4, in Abhängigkeit einer Temperaturdifferenz ΔT zwischen der Batterietemperatur und der Umgebungstemperatur, und/oder in Abhängigkeit einer Zeitdauer t_v seit einem vorangegangenen Balanciervorgang vorgenommen.
• In einem fünften Schritt V. wird zum Balancieren der Ladezustände SOC der Batteriezellen 2 zumindest eine der Batteriezellen 2 in Abhängigkeit der jeweiligen Differenz D_i geladen oder entladen. Hierzu wird aus der jeweiligen Differenz D_i, zweckmäßigerweise anhand einer vordefinierten Funktion, anhand eines konstanten oder von der Differenz D_i abhängigen Faktors, oder anhand einer Umrechnungstabelle, eine Entladungsmenge, eine Entladedauer, eine Lademenge, oder Ladedauer ermittelt und die jeweilige Batteriezelle 2 dementsprechend geladen oder entladen. Sofern die Batterie 4 die Traktionsbatterie eines elektrisch angetriebenen Kraftfahrzeugs 6 ist, wird das Laden oder Entladen der jeweiligen Batteriezelle 2 bevorzugt während des Fahrtbetriebs des elektrisch angetriebenen Kraftfahrzeugs 6 durchgeführt.
• In 4 ist eine elektrisch angetriebenes Kraftfahrzeug 6 dargestellt. Dieses weist eine Traktionsbatterie 4 auf, welche als Lithium-Ionen-Batterie 4, ausgebildet ist. Die Traktionsbatterie 4 umfasst eine Anzahl an in Serie miteinander verschaltete Batteriezellen 2 auf, welche hier beispielhaft als Lithium-Eisenphosphat-Batteriezellen 2 ausgestaltet sind.
• Des Weiteren umfasst das elektrisch angetriebene Kraftfahrzeug 6 eine Einrichtung 8 zur Balancierung der Ladezustände der Batteriezellen 2. Dabei ist diese Einrichtung 8 dazu vorgesehen und eingerichtet, das in der 3 dargestellte Verfahren durchzuführen.
• Die Einrichtung 8 weist wiederum jeweils einen Spannungssensor 10 für jede der Batteriezellen 2 sowie eine Steuereinheit 12 auf, mit welcher die Spannungssensoren 10 signalübertragungstechnisch gekoppelt sind. Die Spannungssensoren 10 dienen der Erfassung der von der jeweiligen Batteriezelle bereitgestellten (Zell-)Spannung oder eines zeitlichen Verlaufs der Zellspannung. Somit ist es ermöglicht, bei einem Lastsprung ΔP einer an die Batterie 4 angeschlossenen elektrischen Last (nicht weiter dargestellt) die damit einhergehenden Spannungsabfälle ΔU_Z,i an der jeweiligen Batteriezelle 2 zu erfassen.
• Die Steuereinheit 12 ist dabei derart ausgebildet, dass diese entsprechend des oben dargestellten Verfahrens gemäß der 3 den Mittelwert ΔU_Z aus den erfassten Spannungsabfällen ΔU_Z,i sowie für jede der Batteriezellen 2 die jeweilige Differenz D_i zu ermitteln.
• Die Steuereinheit 12 ist weiterhin signalübertragungstechnisch mit einer Lade- oder Entladeeinrichtung 14 gekoppelt. Dabei ansteuert die Steuereinrichtung 12 die Lade- oder Entladeeinrichtung 14 derart an, dass entsprechend des Schrittes V des Verfahrens zumindest eine der Batteriezellen 2 in Abhängigkeit der jeweiligen Differenz D_i geladen oder entladen wird.
• Beispielhaft umfasst die Lade- oder Entladeeinrichtung 14 für jede der Batteriezellen einen Schalter 16, welcher in Serie mit einem Entladewiderstand 18 zwischen die beiden elektrischen Pole der jeweiligen Batteriezelle 2 geschaltet ist. Die Schalter 16 sind dabei von der Steuereinheit 12 ansteuerbar. Beim Schließen des jeweiligen Schalters, also bei einer elektrisch leitenden Schaltung des Schalters 16, wird die entsprechende Batteriezelle 2 über den Entladewiderstand 18 entsprechend des Schrittes V des Verfahrens - und somit in Abhängigkeit der jeweiligen Differenz D_i - entladen. Also anhand der Differenz, zweckmäßigerweise anhand einer vordefinierten Funktion oder anhand einer Umrechnungstabelle, eine Entladungsmenge oder eine Entladedauer ermittelt und der Schalter 16 dementsprechend geschaltet.
• Die Einrichtung 8 umfasst optional, insbesondere zur Durchführung des Schrittes II, einen mit der Steuereinheit gekoppelten Stromsensor 20, anhand dessen der von der Lithium-Ionen-Batterie 4 bereitgestellter (Batterie-)Strom I erfasst werden kann.
• Gemäß dem Ausführungsbeispiel der 4 ist die Lade- oder Entladeeinrichtung 14 ein Bestandteil der Einrichtung 8 zur Balancierung der Ladezustände der Batteriezellen 2.
• Die Erfindung ist nicht auf die vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiele beschränkt. Vielmehr können auch andere Varianten der Erfindung vom Fachmann hieraus abgeleitet werden, ohne den Gegenstand der Erfindung zu verlassen. Insbesondere sind ferner alle im Zusammenhang mit den Ausführungsbeispielen beschriebenen Einzelmerkmale auch auf andere Weise miteinander kombinierbar, ohne den Gegenstand der Erfindung zu verlassen.
• Bezugszeichenliste

2

Batteriezelle

4

Lithium-Ionen-Batterie

6

elektrisch angetriebenes Kraftfahrzeug

8

Einrichtung zur Balancierung der Ladezustände der Batteriezellen

10

Spannungssensor

12

Steuereinheit

14

Lade- oder Entladeeinrichtung

16

Schalter

18

Entladewiderstand

20

Stromsensor

ΔP

Lastsprung

ΔT

Temperaturdifferenz

ΔUZ,i

Spannungsabfall einer der Batteriezellen der Lithium-Ionen-Batterie

ΔUZ

Mittelwert der erfassten Spannungsabfälle

Di

Differenz aus dem Spannungsabfall der jeweiligen Batteriezelle und dem Mittelwert

I

Stromstärke

S

Schwellenwert

SOC

Ladezustand

t1

Zeitpunkt

t2

Zeitpunkt

tv

Zeitdauer

Tx

Temperaturspreizung

I.

Erfassen von Spannungsabfällen

II.

Vergleich mit Schwellenwert

III.

Ermittlung des Mittelwerts

IV.

Ermittlung der Differenzen

V.

Laden und/oder Entladen zumindest einer Batteriezelle

• ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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• Zitierte Patentliteratur
• KR 20130126085 A [0006]
• US 2016/0233696 A1 [0006]

Claims (9)

1. Verfahren zur Balancierung der Ladezustände (SOC) der Batteriezellen (2) einer Lithium-Ionen-Batterie (4), insbesondere eines elektrisch angetriebenen Kraftfahrzeugs (6), - wobei für jede der Batteriezellen (2) ein Spannungsabfall (ΔU_Z,i) infolge eines Lastsprungs (ΔP) erfasst wird, - wobei ein Mittelwert (ΔU_Z) aus den erfassten Spannungsabfällen (ΔU_Z,i) der Batteriezellen (2) ermittelt wird, - wobei für jede Batteriezelle (2) eine Differenz (D_i) aus dem jeweiligen erfassten Spannungsabfall (ΔU_Z,i) und dem Mittelwert (ΔU_Z) der Spannungsabfälle (ΔU_Z,i) ermittelt wird, und - wobei zumindest eine der Batteriezellen (2) in Abhängigkeit der jeweiligen Differenz (D_i) geladen oder entladen wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Laden oder Entladen der zumindest einen Batteriezelle (2) während des Fahrtbetriebs des elektrisch angetriebenen Kraftfahrzeugs (6) durchgeführt wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Spannungsabfälle (ΔU_Z,i) vor der Ermittlung des Mittelwerts (ΔU_Z) oder die Differenzen (D_i) in Abhängigkeit der Stromstärke (I) eines von der Lithium-Ionen-Batterie (4) bereitgestellten Stromes geändert werden.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Spannungsabfälle (ΔU_Z,i) vor der Ermittlung des Mittelwerts (ΔU_Z) oder die Differenzen (D_i) in Abhängigkeit einer Temperaturspreizung (T_x) der Lithium-Ionen-Batterie (4) geändert werden.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Spannungsabfälle (ΔU_Z,i) vor der Ermittlung des Mittelwerts (ΔU_Z) oder die Differenzen (D_i) in Abhängigkeit einer Temperaturdifferenz (ΔT) zwischen der Batterietemperatur und der Umgebungstemperatur geändert werden.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Spannungsabfälle (ΔU_Z,i) vor der Ermittlung des Mittelwerts (ΔU_Z) oder die Differenzen (D_i) in Abhängigkeit einer Zeitdauer (t_v) seit einem vorangegangenen Balanciervorgang geändert werden.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass ein Schwellenwert (S) für die Spannungsabfälle (ΔU_Z,i) vorgegeben ist, wobei der Mittelwert (ΔU_Z) nur dann gebildet wird, sofern zumindest einer der Spannungsabfälle (ΔU_Z,i) diesen Schwellenwert (S) überschreitet.
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass als Batteriezellen (2) Lithium-Eisenphosphat-Batteriezellen verwendet werden.
9. Elektrisch angetriebenes Kraftfahrzeug (6), aufweisend - eine, insbesondere als Traktionsbatterie ausgebildete, Lithium-Ionen-Batterie (4) mit Batteriezellen (2), - eine Einrichtung (8) zur Balancierung der Ladezustände der Batteriezellen (2), insbesondere gemäß dem Verfahren nach der Ansprüche 1 bis 8, wobei die Einrichtung (8) jeweils einen Spannungssensor (10) für jede der Batteriezellen (2) sowie eine mit den Spannungssensoren (10) gekoppelte Steuereinheit (12) aufweist, - wobei die Steuereinheit (12) derart ausgebildet ist, - dass diese einen Mittelwert (ΔU_Z) aus Spannungsabfällen (ΔU_Z,i) ermittelt, welche anhand der Spannungssensoren (10) bei einem Lastsprung (ΔP) erfasst werden, - dass diese für jede der Batteriezellen (2) eine Differenz (D_i) zwischen dem Mittelwert (ΔU_Z) und dem zugeordneten Spannungsabfall (ΔU_Z,i) an der jeweiligen Batteriezelle (2) ermittelt, und - dass diese eine Lade- oder Entladeeinrichtung (14) derart ansteuert, dass zumindest eine der Batteriezellen (2) in Abhängigkeit der jeweiligen Differenz (D_i) geladen oder entladen wird.

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