1.本发明从根据独立权利要求前序部分所述的一种用于确定至少一个电化学能量存储器的老化状态的方法、一种诊断器、一种计算机程序以及一种诊断器应用出发。
背景技术：
2.电池的老化状态（state of health，soh），该老化状态的值在电池控制单元（battery control unit，bcu）中被计算且被存储，该老化状态例如在汽车车间中在包括电池的可电驱动车辆的检查过程中经由诊断接口（车载诊断接口，obd接口）利用诊断器被读取。
3.这些值在行驶循环期间或之后、在充电过程期间或之后在动态或静态状态中在不同的条件下视soh算法而定来确定。
4.每个制造者使用不同的方法，有时甚至在相同的车辆模型或电池模型之间都有区别，且车间依赖于老化状态的值，该老化状态的值具有相应的较大不准确性/准确性。
5.文献us 2010/090650公开了一种用于准确地表征电极和电化学能量存储器系统和能量转换系统的热力学特性和材料特性的系统和方法。
6.文献cn 106526486公开了一种用于识别锂电池的老化程度的方法。
7.本发明的任务在于进一步改善现有技术。该任务通过独立权利要求的特征解决。
技术实现要素：
8.本发明的优点具有独立权利要求的特征性特征的根据本发明的处理方式与此相对地具有以下优点：用于确定至少一个电化学能量存储器的老化状态的方法包括以下根据本发明的步骤：a）获取电压大小，该电压大小代表电化学能量存储器的电压；b）将所获取的电压大小与预先给定的额定电压大小比较；c）基于比较的结果产生用于电化学能量存储器的充电和/或放电的信号；d）针对预先给定的持续时间使电化学能量存储器以小电流放电；e）获取放电期间的电压大小且确定针对预先给定的持续时间所获取的电压大小的电压梯度；f）将电压梯度与预先给定的额定电压梯度比较；g）基于比较的结果确定电化学能量存储器的老化状态；由此在限定的充电状态中高度精确地确定电化学能量存储器的老化状态，由此可以例如在电化学能量存储器的修理或更换时针对电化学能量存储器做出可靠的寿命预测和经济性说明。
9.此外有利的是：根据本发明的方法可以被用作针对具有表征性的电压走向的电化学能量存储器的标准测试方法。由此也实现不同的电化学能量存储器的可比性，这尤其对
于能量存储器的可能的二次寿命应用（second-life-anwendung）特别有意义。
10.其他的有利的实施方式是从属权利要求的技术方案。
11.该方法此外包括以下有利的步骤：a.1）获取温度大小，该温度大小代表电化学能量存储器的温度；a.2）将所获取的温度大小与预先给定的额定温度大小比较；a.3）基于比较的结果产生用于加热和/或冷却电化学能量存储器的信号；由此可以在固定限定的温度的情况下执行根据本发明的方法，由此不必进行通过电化学能量存储器的温度调节。
12.该方法还包括以下有利的步骤：c.1）等候预先给定的时长，用于电化学能量存储器的放松；由此可以在限定的且几乎相同的条件下执行根据本发明的方法，由此实现相对于现有技术更高的准确性和可比性。
13.该方法还包括以下有利的步骤：e.1）针对一其他的预先给定的持续时间使电化学能量存储器以小电流放电；e.2）至少重复一次步骤d）和e）；e.3）从所确定的电压梯度的平均值中确定电压梯度；由此可以全自动地执行根据本发明的方法，由此可以排除系统的或偶然的测量偏差。
14.该方法还包括以下有利的步骤：h）通过评估在电化学能量存储器放电和/或放松期间的电压大小和/或通过评估在电流跳跃之后的电压走向来验证老化状态；由此，所确定的老化状态可以通过其他的方法被验证且被高度准确地确定。高度准确的老化状态尤其为车主和/或为车队运营者提供巨大优点，这涉及电化学能量存储器或包括电化学能量存储器的可电驱动车辆的寿命。
15.该方法还包括以下有利的步骤：i）获取一其他的电压大小，该其他的电压大小代表电化学能量存储器的电压；j）将所获取的其他的电压大小与步骤a）中所获取的电压大小比较；k）基于比较的结果产生用于电化学能量存储器的充电和/或放电的信号；在执行根据本发明的方法时，通过从电网中的能量缓冲或回输，几乎不出现损失。
16.有利地，诊断器包括至少一个器具、尤其是电子控制器，其被设立用于执行根据本发明的方法的步骤。
17.由此不必干预控制单元、例如电化学能量存储器的控制单元（battery control unit（电池控制单元），bcu）或可电驱动车辆的控制单元（vehicle control unit（车辆控制单元），vcu）。在一其他的有利实施中，可以与控制单元和/或基础设施连线地和/或无线地进行所确定的老化状态的校准。
18.此外，例如可以实现使车间能够在限定的条件下针对几乎任意的可电驱动车辆的电化学能量存储器可靠且高度准确地确定老化状态。借助于该统一的方法可以实现不同的电化学能量存储器之间的可比性，这尤其对于能量存储器的可能的二次寿命应用特别有意义。
19.有利地，根据本发明的计算机程序包括命令，这些命令促使诊断器实施用于识别内部短路的根据本发明的方法步骤。
20.有利地，设置机器可读的存储介质，在该存储介质上存储计算机程序。
21.有利地，诊断器被应用于电动车、混合动力车、插电式混合动力车、航空器、电动单车（pedelec）或电动自行车（e-bike）、电动手持工具以及被应用于静态存储器，该静态存储器被用于存储尤其可再生式获得的电能。
附图说明
22.本发明的实施例在附图中示出且在下文的描述中予以详述。
23.其中：图1示出不同老化的电化学能量存储器的电压走向的第一示意图；以及图2示出根据本发明的方法的实施方式的流程图；以及图3示出在电化学能量存储器的放电过程之后电压走向的示意图；以及图4示出不同老化的电化学能量存储器的电压走向的第二示意图。
具体实施方式
24.相同的附图标记在所有附图中表示相同的设备组件。
25.图1相应于相应的老化状态示出不同老化的电化学能量存储器的电压走向100的第一示意图，该老化状态对应于当前最大可使用的容量与电化学能量存储器的标称容量的比值。电压走向101表征具有60％的老化状态的电化学能量存储器的特性，电压走向102表征具有80％的老化状态的电化学能量存储器的特性，电压走向103表征具有90％的老化状态的电化学能量存储器的特性且电压走向104表征具有100％的老化状态的电化学能量存储器的特性。
26.根据在确定的温度下的老化状态，预先给定的电压105与电压走向101、102、103、104相交于电压敏感的点106。
27.图2示出根据本发明的方法的一实施方式的流程图。在步骤201中，例如当诊断器被联接到车间中的具有电化学能量存储器的可电驱动车辆的诊断接口时，该方法被启动。
28.此外在步骤201中获取电压大小，该电压大小代表电化学能量存储器的电压且将所获取的电压大小与预先给定的额定电压大小比较。
29.还从控制单元例如电化学能量存储器的控制单元（battery control unit（电池控制单元）, bcu）或者可电驱动车辆的控制单元（vehicle control unit（车辆控制单元）, vcu）中获取电化学能量存储器的温度和老化状态。老化状态的确定优选在限定的恒定温度例如20℃下进行。为此，电化学能量存储器或具有电化学能量存储器的可电驱动车辆可以被停放在气候室中或利用鼓风机吹风。
30.在步骤202中基于所获知的电压大小与预先给定的额定电压大小的比较的结果产生用于电化学能量存储器的充电和/或放电的信号。
31.由此，电化学能量存储器的电压被设定到一电压水平上，在该电压水平上电化学能量存储器的电压的敏感度是最大的。敏感度根据电化学能量存储器的单池化学（zellchemie）而彼此不同且该电压不是强制性地针对所有老化状态都位于相同的电压水
平，而是可能根据老化状态而变化。
32.从控制单元中获取的老化状态被用作参考值，利用该参考值启动根据本发明的方法。借助于所获取的老化状态得到额定电压大小，例如借助于存储在诊断器中的电化学能量存储器的技术数据。根据所获取的电压大小与预先给定的额定电压大小的比较，电化学能量存储器被充电或被放电。
33.在当前电压大小相对于额定电压大小的偏差非常小的时候，在最简单的情况下通过接通用电器例如空调机或暖气装置来进行电化学能量存储器的放电。
34.另外的情况下，电化学能量存储器被联接到缓冲电池上且被放电直至达到额定电压大小。
35.此外也可以联接到充电站上，其中，电化学能量存储器的多余的能量被输入到电网中。在该方法结束时，被缓冲或被输回的能量被重新输送给电化学能量存储器，使得几乎没有能量被损失且电化学能量存储器在老化状态被确定之后具有相同的充电状态（soc）。
36.如果达到预先给定的额定电压大小，那么放电过程被终止且在步骤203中等候预先给定的持续时间，在该持续时间中电化学能量存储器放松。电化学能量存储器的电压由此上升，但仍位于靠近额定电压大小的范围中。
37.在步骤204中针对预先给定的持续时间以小电流、例如以0.1c至0.5c进行电化学能量存储器的放电。当充电站不允许这么小的可设定电流时，可以将小的负载、例如用电器或电阻直接联接到电化学能量存储器上。在放电期间获取电压大小且在步骤205中借助于针对预先给定的持续时间所获取的电压大小的走向确定电压梯度。
38.在步骤207中针对一其他的预先给定的持续时间使电化学能量存储器以小电流放电。在该其他的放电的短暂的测量暂停之后重复步骤204和205，只要电压大小还处于预先给定的电压范围中、例如在3.4v和3.2v之间。出于公差原因应该执行确定次数的重复，为此在步骤206中将重复次数与预先给定的连续运行次数比较。
39.当达到预先给定的连续运行次数时，在步骤208中由所确定的电压梯度的平均值来确定电压梯度。
40.在步骤209中将电压梯度与预先给定的额定电压梯度比较且基于比较的结果确定电化学能量存储器的老化状态。
41.在步骤210中该方法被终止。在一其他的有利实施方式中，在步骤210中通过评估在电化学能量存储器放电和/或放松期间的电压大小和/或通过评估在电流跳跃之后的电压走向来验证老化状态。
42.在一其他的有利实施方式中，在步骤210中获取一其他的电压大小，将所获取的其他的电压大小与步骤201中所获取的电压大小比较且基于比较的结果产生用于电化学能量存储器的充电和/或放电的信号。由此，电化学能量存储器在步骤210中确定老化状态和方法终止之后具有与在步骤201中方法启动时相同的充电状态（soc）。
43.图3示出在电化学能量存储器的根据步骤202的放电过程之后电压走向300的示意图。如果达到预先给定的额定电压大小，那么电化学能量存储器的放电过程被终止。在预先给定的持续时间301之内，电化学能量存储器放松。在步骤203中在预先给定的持续时间期间电压重新稍微上升。在时间点302时，可以进行根据步骤204的电压的测量。
44.图4相应于相应的老化状态示出不同老化的电化学能量存储器的电压走向400的
第二示意图，该老化状态对应于当前最大可使用的容量与电化学能量存储器的标称容量的比值。电压走向410表征具有80％的老化状态的电化学能量存储器的特性，电压走向420表征具有90％的老化状态的电化学能量存储器的特性，电压走向430表征具有100％的老化状态的电化学能量存储器的特性。
45.为了根据本发明地确定电化学能量存储器的老化状态，预先给定电压440，该电压根据在确定的温度下的老化状态与电压走向410、420、430相交于电压敏感的点413、423、433。根据老化状态，电压敏感的点411、413、415、421、423、425、431、433、435可能在预先给定的电压边界441、442之间移动。
46.在步骤202中，电化学能量存储器被放电到额定电压大小440、例如约3.3v。基于电化学能量存储器的放松，电压轻微上升。在步骤204中针对预先给定的持续时间进行电化学能量存储器的放电。在步骤205中确定第一电压梯度412、422、432。在步骤207中，针对一其他的预先给定的持续时间使电化学能量存储器以小电流放电，由此，电压下降。现在重复步骤204和205且确定第二电压梯度414、424、434。在第三连续运行中确定第三电压梯度416、426、436。在步骤208中从所确定的电压梯度412、422、432、414、424、434、416、426、436的平均值中确定电压梯度。在步骤209中，将电压梯度与预先给定的额定电压梯度比较且基于比较的结果确定电化学能量存储器的老化状态。