电池组系统和用于运行电池组系统的方法与流程
本发明涉及一种电池组系统（batteriesystem）和一种用于运行电池组系统的方法，其中在电池组的安全性同时高的情况下能够实现经改善的容量。
背景技术：
出于如今的寿命的原因，几乎还不能撇开不考虑许多各不相同的电池组（诸如基于锂的储能器或锂离子电池组）。除了完全电驱动的车辆或者混合动力车辆之外，应用领域此外还包括电动工具、娱乐性的电子设备、计算机、移动电话和其他应用。
在此，在许多各不相同的电池组中常常设置，所述电池组关于不同的参数具有极限值，以便使所述电池组在安全的状态下运行。因而已知的是，监控和控制电池组系统，使得可以确保该电池组系统在安全的运行状态下运行。
从文献jp2014-011826a中例如公知了一种方法，以便监控电池组的充电过程。描述的是，通过充电电流的极限值来探测电池组的已结束的充电过程。在此，对电池组的老化状态进行探测，以便根据该老化状态使充电电流的极限值相适配。
此外，从文献ep0508720a1中还公知了一种用于控制电池组的充电过程的调节回路。电池组的内阻作为调节回路的输入变量，以便确定充电状态，该内阻与参考值相比较。
文献ep2680392a1描述了一种用于对电池组再充电的方法。在此，要提高电池组的容量，而不超过充电阈值。根据该文献，这要通过如下方式来实现：在一个充电循环期间，对电池组进行重复充电。
从文献us2011/0057623a1中此外还公知了一种电池组系统，其中监控电池组并且向充电设备传送相对应的信息，以便能够实现能量节约并且此外还提高效率和功能性。
技术实现要素：
本发明的主题是一种用于运行电池组系统的方法，其中该电池组系统包括利用一个运行参数可运行的电池组，其中该方法具有如下方法步骤：
a）利用所述运行参数的预定义的大小（groesse）以经限定的方式运行电池组，使得
b）基于负荷标准（belastungskriterium），选出电池组利用所述运行参数的所述预定义的大小来运行的持续时间和所述运行参数的所述大小中的至少一个，其中
c）测定所述负荷标准，用于遵循所述电池组的将来的预先确定的老化进程（alterungsverlauf），其中该老化进程基于所述电池组的由所述运行参数造成的负荷。
在同时安全的运行方式的情况下，前面所描述的方法能够实现具有特别高的性能、例如具有特别高的容量的电池组的运行。
该方法涉及电池组系统的运行，其中该电池组系统包括利用一个运行参数可运行的电池组。
在下文，描述了关于一个运行参数来运行电池组，其中以对于本领域技术人员而言可理解的方式，关于至少两个运行参数中的多个运行参数来运行电池组或执行该方法同样为本申请所涵盖。
此外，在下文关于电池组来描述本发明，其中在电池组中，以对于本领域技术人员而言可理解的方式，本发明同样涵盖一个电池组电池、以及多个比方说联合成电池组模块或者电池组包的电池组电池。
该方法基于的是，以常规方式，关于一个运行参数（诸如关于由电池组提供的电压、关于流经电池组的电流和关于电池组的温度），在处于前面所描述的运行极限之内的值的情况下运行该电池组。传统上，电池组在此包括固定不变的运行极限。所述运行极限尤其是包括安全阈值，从该安全阈值起，根据相应的运行参数的值的大小和持续时间要采取安全措施，因为在超过安全阈值时并且由此在电池组运行在临界的运行状态下时可能存在安全损害。
此外，可以设置正常运行阈值，该正常运行阈值布置为距安全阈值有间距，其中在正常运行阈值之下的范围是正常运行范围，在正常运行阈值与安全阈值之间的范围是安全运行范围，而在安全阈值之上的范围是临界的运行状态。以常规的方式，正常运行阈值在此可以确定运行参数的值的大小，在该大小之内，电池组关于该运行参数原则上可以特别有利地运行，并且可以比方说由该电池组的制造商规定为优选的运行极限。在正常运行阈值之内，电池组一方面可以无安全顾虑地运行，因为该运行阈值与安全阈值间隔开，并且在此例如关于该运行参数的值的数额比方说在该安全阈值之下。除了通过设置安全缓冲器而由安全运行范围造成的特别大的安全性之外，设置正常运行阈值可以完成如下任务：电池组在正常运行阈值的范畴内或在正常运行范围中的运行也可以持续地能够实现，电池组在运行时的负荷限制在可预先给定的值内。这样，例如电池组的使用寿命可以满足预先确定的最优条件，因为正常运行阈值可以使得电池组能够运行在特别平缓的（schonend）状态下。
此外，设置正常运行阈值或设置正常运行阈值距安全阈值的间距可以具有其他优点：针对仅短时间超过正常运行阈值的情况，可以使不受欢迎地触发安全措施不发生。在这样的情况下，大多数可以在没有安全危险的情况下可能继续运行，由此不需要安全措施。因此，正常运行阈值和安全阈值的经限定的设置原则上可以能够实现电池组或电池组系统的特别平缓的且可靠的运行。
在前面所描述的用于运行电池组系统的方法中，现在利用的是，比方说由电池组制造商规定的正常运行阈值和由此例如对电压的限制对于许多各不相同的运行方式有效，以便可以使电池组使用在尽可能多的不同应用中。然而，由此可以设置的是，设置比较大的安全运行范围，以便必要时在全部运行条件或应用领域中都可以确保安全性。因此已发现，在正常运行阈值与安全阈值之间，即在安全运行范围中，可以能够实现电池组的运行，其中尽管可能关于电池组的负荷存在微小的损害，但是还是无困难地保证安全的工作。由此，相对于不用所描述的方法或不应用前面所描述的方法的电池组管理系统（battery-management-system），更高的电压范围变得可用，并且因此更多的来自电池的能量变得可支配。
详细而言，该方法包括如下方法步骤：
a）利用所述运行参数的预定义的大小以经限定的方式运行电池组，使得
b）基于负荷标准，选出电池组利用所述运行参数的所述预定义的大小来运行的持续时间和所述运行参数的所述大小中的至少一个，其中
c）测定所述负荷标准，用于遵循电池组的将来的预先确定的老化进程，其中该老化进程基于电池组的由所述运行参数造成的负荷。
该方法因此基于：尤其是当未超过安全阈值时，不是存在安全损害，而是只能受控地提高电池组的负荷。由此，尤其是对电池组的损害被提高，然而这常常是可被接受的。尤其是，对电池组的损害可以包括将来的老化，使得基于电池组的将来的老化或与之关联的负荷标准来选出运行参数或其大小或使用该运行参数的大小的持续时间。
因此，该方法可以被设计为或该电池组系统可以被构建为使得：当关于使用该参数的持续时间和强度的极限被遵循时，对电池组的使用寿命并且因此对将来的老化进程的经限定的要求可以得以满足。
在此例如可能通过出现副反应而招致电池组比方说由于提高的电池组电压造成的老化，所述副反应尤其是可能不可逆地消耗活性材料。在例如锂电池组的非限制性情况下，锂或者锂物种（spezies）可被消耗。
为了描述电池组的老化并且由此描述载流子容量或电荷存储能力的损失，可以虑及负荷标准。负荷标准在此尤其是可以基于电池组的由根据本发明使用和调节的运行参数造成的负荷。因此，该方法包括：不是基于比方说在制造期间或者在投入运行时预先确定的值来设定（einstellen）参数，而是更确切而言基于具体测定的负荷标准来设定参数，所述具体测定的负荷标准在电池组的运行时间期间重复地被测定，以便这样考虑电池组的具体存在的特性。
该负荷标准可以寄存或应用于电池组系统的控制单元的软件中（诸如在电池组管理系统中），并且例如用于描述因负荷的提高或因电池组性能的提高而招致的老化，并且通过调节运行参数同样调节老化或将该老化保持在经限定的极限中。
作为函数的以安培时[ah]为单位的示例性的负荷标准可以用于：描述不仅在电压非常高时的老化而且在电压低时的老化，并且描述由此基本上在电池组的整个电压范围中的老化，其中出现显著的副反应。负荷标准s可以比方说内容如下：
在此，s描述负荷标准，该负荷标准对应于电池组的由于出现的副反应而造成的容量损失。负荷标准s可以例如被描述为在将按照时间（nachderzeit）的所有副反应isr或其容量损失之和计算在内的情况下的电流。换言之，容量损失可以作为关于函数isr或副反应的数额的时间积分来获得，所述副反应尤其是在非常高的或者低的电压的范围中出现并且消耗活性材料（诸如锂）。
例如，所有副反应isr之和在此可以如下地是可测定的：
在此，值isr由在电池组关断时或在电池组休眠期间的所有副反应之和
这些副反应具有电压的指数相关性。在前面所描述的等式的第一因子中，当电池组没有运行并且按日历老化时，it对应于静态电流，该静态电流通过副反应触发并且该静态电流将副反应模型化；kt对应于在电池组关断时的副反应的温度相关性；u对应于当前的电池组电压；而ut对应于电压的如下阈值：从该阈值起显著地出现所观察的副反应。尤其是作出如下假设：例如在中部的电压范围中，没有出现所研究的副反应，而是只有当超过极限电压ut时，才存在所研究的副反应。在上述等式的第二因子中，i对应于所注入的电流，fi对应于比例因子，该比例因子例如可以在使用寿命期间改变，ki描述了在电池组接通时的副反应的温度相关性，u是目前附着的电池组电压，并且ui是副反应的电压阈值。因此，副反应以fi与所注入的电流i成比例，其中fi例如可以在使用寿命期间改变。
作为电压，可以虑及电池组在运行中的端电压。但是，更准确得多的可以是，在比方说对照li+示例性地使用锂电池组时，比方说控制单元（譬如电池组管理系统）可以估计或测量阳极和阴极的电极电压，并且该结果被用作电压u的基础。
在此，不可直接测量的参数、诸如温度相关性kt、ki、电压极限ui、ut或者比例因子fi通过相对应的测量可以被测定。这例如可以通过电池组的循环尝试而是可实现的，在所述循环尝试中，例如测定在不同的电压情况下的容量损失。
因此，kt、ut和it描述了电池组的休眠状态，而ki、ui和fi描述了电池组的运行。
根据预先确定的参数可确定的值isr如已经描述的那样是所有副反应之和，并且作为绝对值关于行驶循环积分，它对应于由副反应造成的容量损失。
从前述内容中变得清楚的是，必要时出现的负荷和随之出现的被增强的老化进程根据本发明可以被控制或被确定，其方式是：b）基于负荷标准，选出电池组利用运行参数的预定义的大小来运行的持续时间和运行参数的所述大小中的至少一个，其中根据方法步骤c），测定该负荷标准，用于遵循电池组的将来的预先确定的老化进程，其中该老化进程基于电池组的由该运行参数造成的负荷。换言之，在前面所描述的方法中设置了，仅将安全阈值固定地设置，但是所使用的恒定的正常运行阈值至少暂时并不必须存在，而是动态地基于预先确定的和所希望的将来的老化来调节参数的设定。由此，可以无困难地达到老化目标。针对继续存在恒定的正常运行范围的情况，可以以预定义的且所希望的方式关于运行参数而离开该正常运行范围，其中优选地以预定义的方式来控制参数在安全运行范围中的大小以及该参数处于安全运行范围中或处于相应的大小上的持续时间。
以这种方式，尤其是老化可以在可接受的或正当合理的范围中，并且此外可以是可预测的。
在前面所描述的方法中，因此可以以经限定的和受控制的方式至少受限地增大运行参数的可使用的运行范围，而在此不必担心对电池组的不可预测到的且意想不到的影响和随之而出现的缺点。
不同于其中始终不要超过预先确定的恒定的正常运行阈值的现有技术中的方法，前面所描述的方法采取了相反的途径，并且使用超然于所设想的恒定的正常运行阈值的安全运行范围，以便以经限定的方式提高电池组的性能。因此，有针对性地对运行参数进行设定，使得该运行参数的大小也可以进入原始的安全运行范围中，以便这样能够以所希望的方式适配性能。在此，本发明人的贡献是已找到，以这种方式可以没有安全顾虑地并且在可估算的且可预先确定的损害的情况下显著地增高电池组的性能。
前面所描述的方法因此利用的是，通过超过正常运行阈值或通过去除恒定的正常运行阈值，与在原始预先给定的正常运行阈值之内的持续运行相比可以明显增高电池组的性能，可是不必忍受安全损失或者显著的限制。
在此，不需要在现有的运行系统中费事地实施该方法，而是电池组系统的前面所描述的运行可以以简单的方式例如通过电池组管理系统进行。在此，该方法此外还可以基于常常本来被测定的参数，使得基本上不需要使用其他传感器等。
因此，前面所描述的方法可以允许，以简单的且安全的方式提高电池组的性能、譬如电池组的容量。
在一构建方案的范畴中可以设置的是，从如下组中选出运行参数，所述组包括：电压、电流和温度。尤其是，上面提到的运行参数、即由电池组提供的电压、流经电池组的电流以及电池组的温度可以允许：通过相对应地提高该运行参数，可以能够实现电池组的性能的显著增高。这例如在将电池组的电压用作运行参数的情况下变得清楚。已经在电压比较微小地增高了示例性的0.25v时（比方说从4.15v增高到4.40v时），可以能够实现容量增高了15%，其中上面提到的值仅为示例性的。在此，在该构建方案的意义下也可以设置，仅使用上面提到的运行参数之一，或者使用上面提到的运行参数中的至少两个运行参数中的多个，或电池组系统关于所述运行参数故意地并且以经限定的方式在相应的安全运行范围中运行。
在另一构建方案的范畴中，可以设置的是，该方法在电池组的充电过程中进行。换言之，在该构建方案中，例如可以经限定的方式提高电压，使得比方说充电阈值或充电状态阈值可以基于所希望的将来的老化进程而以经限定的方式被提高。该构建方案因此可以尤其是有利的，因为在该充电过程中在充电状态增高时已经在充电状态提高比较微小的情况下或在电池组的电压提高比较微小的情况下可以使得电池组的容量能够提高得比较大。因此，尤其是当该方法在充电过程中至少部分地（尤其是完整地）进行时，可以产生容量的显著增高并且由此电池组的性能的显著增高。
此外可优选的是，负荷标准在电池组运行期间被测定。在电池组运行期间确定负荷标准在此可以意味着：在电池组的充电或者放电期间，确定负荷标准。在该构建方案中，可以在线地、即直接在运行期间测定负荷标准。由此，该负荷标准可以始终基于当前的值，这可以特别精确地能够实现负荷标准的测定。由此，此外例如可以特别安全和精确地使得能够遵循所希望的老化进程。因此在该构建方案中，可测定的变量（诸如电流或者电压）直接在电池组运行期间被测定。
此外可优选的是，负荷标准基于运行参数（尤其是在电池组的休眠阶段时）的所存储的历史被测定。在该构建方案中，在电池组运行期间，仅该相对应的运行参数或者这些相对应的运行参数（诸如电流和/或电压）被记录。通过在电池组的休眠阶段期间（即当不进行充电过程或者放电过程时）可进行测定（比方说在车辆泊车期间），电池组管理系统的计算能力在电池组运行期间可以被选择得特别低。由此，不需要遵循对电池组系统的装备的增高的要求或对电池组管理系统的构建的增高的要求。这样，通过简单的软件适配可能在现有的系统中实施，而不需要其他改造措施。
除此之外，在仅观察在预定义的阈值上方的值的情况下，可以测定负荷标准。所述阈值例如可以是极限值ui或ut，从所述极限值ui或ut起，副反应显著开始。原则上，阈值可以选择为使得：从该阈值起才发生增高的老化进程。这样的值例如可以在4.1v到4.2v处。直至该阈值，电池组可以无困难地运行，并且仍然满足其老化目标。因此，仅观察在阈值之上的值可以是足够的，因为在测定老化时在该阈值之下的相对应的值仅为次相关的，并且因此将其计算在内不影响或者本质上不影响结果。然而，通过专注于上面提到的相关的值，可以大幅地节省例如电池组管理系统的计算容量，使得在线地（即在电池组运行期间）测定负荷标准也可以无困难地是可能的。
参考基于负荷标准确定预先确定的老化进程，可以例如以二维直方图存储运行参数，所述负荷标准基于运行参数的所存储的历史而被测定。当（如这在前文所阐述的那样）两个比方说相关的运行参数（诸如电流和电压）同样被存储时，那么这可以尤其是有利的。在具有对照电压对电流的绘制的二维直方图中，负荷标准的测定比方说可以如下地被执行：
在此，
上面提到的优选的实例尤其是涉及负荷标准的测定，并且由此涉及比方说基于作为运行参数的电压来对老化进程的测定。
其他用于测定负荷标准的可能性或其他合适的运行参数比方说包括在电池组运行时（诸如在电驱动的车辆的行驶循环中）的温度、电流强度或者突变（sprung）或充电状态的行程（soc行程）。这样的参数也可能负面影响电极材料，比方说由于相变而负面影响电极材料。
例如，提高的电流强度导致提高的温度，soc行程导致电极的胀大和缩减并且因此导致材料磨损。
示例性的针对温度的负荷标准根据上面列出的条件或假设可能会如下地被测定：
在此，it又为空载电流，kt为副反应或老化效应的温度相关性，并且tt是温度的如下阈值：从该阈值起发生副反应或老化效应。
以对于本领域技术人员可理解的方式，也可以测定不同的运行参数的负荷标准的组合。
前面所描述的方法在此可以包括大部分引起电池组老化的因子。然而，即使未被观察的参数（诸如按日历的老化或者另外的可忽略的因子）共计总老化的直至70%的范围，也还可通过调节的质量能够实现电池组的可靠运行。
此外可以有利的是，根据调节持续时间选出运行参数的预定义的大小。例如，可以针对短时调节并且此外针对长时调节选出所述大小，所述短时调节例如适用于数个充电循环（诸如五个充电循环），所述长时调节适用于例如多于十个的充电循环。在该构建方案中，因此一方面可以能够实现长时调节，该长时调节对电池组的持续的运行进行调节，并且此外可以能够实现短时调节，通过该短时调节还可以短时间地更强地提高性能。例如，长时调节可以包括例如5000ah的电荷吞吐量（ladungsdurchsatz），并且比方说在数个月的范围中适用。此外，短时调节例如可以适用于为100ah或者一周或者几周的示例性的电荷吞吐量。
至于该方法的其他技术特征和优点，对此明确地参阅涉及电池组系统的实施方案、参阅附图和参阅附图描述，反之亦然。
此外，本发明的主题是一种电池组系统，该电池组系统具有至少一个电池组和用于调节所述电池组的调节单元。该电池组系统的特征在于，该调节单元构造为实施如在前文详细描述的方法。
详细而言，该电池组系统可以具有一个电池组或者多个电池组、诸如多个电池组电池。所述电池组或电池组电池例如可以连接成电池组模块，以便可以能够实现所希望的规范。纯粹示例性地并且绝对不是限制性地，所述一个电池组或者所述多个电池组可以是锂电池组、譬如锂离子电池组。此外可以设置的是，电池组系统布置在至少部分电驱动的车辆中。
该电池组系统除了电池组之外还具有调节单元，所述调节单元可以调节电池组的运行，并且所述调节单元因此具有至少一个调节回路。为此，可以设置相对应的传感器，以便比方说探测电池组的温度、由电池组提供的电压或者流经电池组的电流。此外，可以设置计算单元，该计算单元依据所探测到的运行参数来测定，是否需要调节作用，或要如何设定运行参数，以便实现所希望的预给定（诸如所希望的老化进程）。
特别优选地，可以设置的是，调节单元具有至少一个第一调节回路和第二调节回路，所述第二调节回路与所述第一调节回路嵌套。在该构建方案中，尤其是关于方法（如这在前文详细描述的那样），可以对电池组进行特别有效的调节。
在此，可以特别优选的是，构造第一调节回路，以便输出用于达到预先给定的老化进程的至少一个调节变量，并且构造第二调节回路，以便输出用于达到预先给定的负荷标准的至少一个调节变量。为了实现这一点，可以优选的是，第一调节回路的期望值是可选择的，和/或第二调节回路的期望值基于由第一调节回路输出的调节变量。
前面所描述的调节结构可以以特别有效的且安全的方式能够实现对电池组的调节，其中比方说可以通过要安全确定的或实施的调节变量关于最大载荷（beanspruchung）来调节电池组。在此，关于载荷的调节可以与关于所希望的老化进程的调节嵌套。
详细而言，尤其是通过设置两个嵌套的调节回路（如这在前文所阐述的那样）能够实现的是，通过将所希望的老化进程输入到所述调节回路中的第一调节回路而输出如下调节变量：该调节变量用作第二调节回路的输入。基于该输入，尤其是当此外基于第一调节回路的调节变量可以测定负荷标准时，那么第二调节回路可以根据所希望的载荷来调节电池组。因此，控制单元可以通过简单输入期望老化而在经限定的载荷的情况下运行所述电池组，以便可以遵循所希望的老化。
至于电池组系统的其他技术特征和优点，对此明确地参阅涉及该方法的实施方案、参阅附图并且参阅附图描述，反之亦然。
附图说明
根据本发明的主题的其他优点和有利的扩展方案通过附图来阐明，并且在随后的描述中予以阐述，其中，只要从本上下文没有明确地得到相反的事实，所描述的特征就可以单个地或者以任意组合而是本发明的主题。在此要注意的是，附图仅具有描述性特征，而不被设想用于以任何一种形式限制本发明。在附图中：
图1示出了电池组的不同运行状态的示意性视图；
图2示出了电池组关于时间的电压变化过程的示意性视图；
图3示出了电池组关于时间的另一电压变化过程的示意性视图；
图4示出了电池组关于时间的另一电压变化过程的示意性视图；
图5示出了示例性示出对电池组的调节的曲线图；
图6示出了调节结构的示意性视图；
图7示例性地示出了基于直方图对负荷标准的测定；以及
图8示出了在多个充电循环期间对电池组的调节的示意性实例。
具体实施方式
在图1中，关于电池组的温度和电压，示意性地且纯粹示例性地示出不同的运行状态，在所述运行状态之内，所述电池组故意地或者意想不到地都可以处于运行中。详细而言，对照在y轴上的电池组电压u，在x轴上示出了温度t。在此，这些运行状态包括正常运行范围10、安全运行范围12和临界的运行范围14。此外还示出了，正常运行阈值16将正常运行范围10和安全运行范围12分开，并且安全阈值18将安全运行范围12和临界的运行范围14分开。
正常运行范围10在此是这样的运行范围：在该运行范围中，电池组运行为使得不仅给出了特别高的安全性而且可以遵循其他预先确定的要求、诸如电池容量、能量含量、充电/放电功率和使用寿命或寿终标准（eol标准）。这样的正常运行范围10例如可以由电池组或电池组系统的制造商通过运行阈值来限定或形成边界。
此外，临界的运行范围14是如下这种运行范围：在该运行范围中，应预期有损害安全的效果。因此，在临界的运行范围中尤其是可以设置，采取对策，即采取至少一个措施，以便抵制发生的故障情况。
此外，安全运行范围12是如下这种运行范围：在该运行范围中此外保证电池组的安全运行，使得不要担心严重的故障情况或不要担心电池组的需要维修的不可逆的损伤。然而，一定的要求（譬如对容量、使用寿命等的要求）可以在该运行范围中被改变或被影响。在此优选的是，在正常运行阈值16与安全阈值18之间设置足够的间距。以这种方式，可以接受略微超过正常运行阈值16，而不必采取直接的对策，这可能在所希望的运行期间不一定是必需的。这例如在电池组的运行操作期间可能意想不到地短时间出现，或者这可能故意地在预先确定的持续时间内且按预先确定的程度进行，如在下文对这予以描述的那样。
图2示意性地在x轴上示出了时间t，而在y轴上示出了电压u。此外，曲线20示出了附在电池组处的电压。此外，示出了预先给定的充电极限22；以及正常运行阈值16，该正常运行阈值16形成正常运行范围10的边界，并且该正常运行阈值16可以例如稍微地（比方说在为5mv的范围中）处于充电极限22之上；并且示出了安全阈值18，从该安全阈值18起比方说可以存在临界的运行范围14，并且在该安全阈值之下比方说可以存在安全运行范围12。
此外，范围t1可标明充电过程；范围t2可标明放电过程，比方说在电驱动的车辆运行期间；并且范围t3可标明恢复过程（rekuperationsvorgang）。可看到的是，常常并不能阻止，电压（比方说在充电或者恢复期间）意想不到地增高到充电极限22上方或增高到正常运行极限16上方。然而，这可以被接受，因为正常运行阈值16距安全阈值18具有足够大的间距，使得电压始终处于安全运行范围12中。
在此，对可存在或可接受电池组在安全运行范围12中的运行到何种程度的估计尤其是可以包括：对运行参数（诸如电压）的强度的评估，以及在安全运行范围12中运行的相对应的持续时间。这在图3中示出。
详细而言，也如图2那样，图3在x轴上示出了时间t，而在y轴上示出了电压u。此外，曲线20重新示出了附在电池组处的电压。此外，示出了预先给定的充电极限22，该充电极限22在该构建方案中对应于正常运行阈值16，所述正常运行阈值16形成正常运行范围10的边界，并且示出了安全阈值18，从该安全阈值18起比方说可以存在临界的运行范围14，并且在该安全阈值18之下比方说可以存在安全运行范围12。
时间范围t4和t5示出了超过正常运行阈值16的比较微小的持续时间，比方说在为300ms（t4）和为500ms（t5）的持续时间中。此外，关于该持续时间，时段t6对应于时段t4，而时段t7对应于时段t5。关于电池组在安全运行范围12中运行的时段中的电压的大小，可看到的是，在时段t6和t7期间存在比在t3和t4时明显更大的电压。
在此，单纯观察电池组在安全运行范围12中运行的持续时间以及单纯观察在电池组在安全运行范围12中运行期间的运行参数的强度可以是足够的。然而可能地，这可导致具有比较低的质量的结果，因为在专注于时间时例如会将持续时间t5和t7视为临界的，而在纯粹观察强度时会将时段t6和t7视为临界的。
在不仅观察持续时间而且观察相应的运行参数的强度时（这比方说对应于以在正常运行阈值16之上在曲线20之下的面积为基础，即对应于图3中的画有阴影线的区域），这可导致改变的且必要时改善的结果。在数学上，这可以如下予以描述：
其中xerr是误差积分，并且umeas是所测量的或所出现的电压，而ulimit是对应于正常运行阈值16的电压阈值。这在相对应的时段和电压的情况下可以纯粹示例性地导致如下值：针对t4的xerr为3mvs，针对t5的xerr为5mvs，针对t6的xerr为15mvs和针对t7的xerr为25mvs。基于这些数据，可以使得能够准确且安全地估计比方说电池组的负面影响。
可替选地，可以进行平方加权：
在相对应的时段和电压的情况下，这纯粹示例性地并且与在前面所描述的假设相比可以导致如下值：针对t4的xerr为30μv2s，针对t5的xerr为50μv2s，针对t6的xerr为750μv2s和针对t7的xerr为1250μv2s。基于这些数据，可以使得能够还更精确且由此还更安全地估计比方说电池组的负面影响。电压的平方加权具有如下优点：可以能够实现以特别限定的方式运行电池组。
因此清楚的是，关于一个或者多个运行参数，不仅通过评估电池组在安全运行范围12中或利用经限定的大小运行的持续时间，而且通过评估该运行参数在该运行参数在安全运行范围12中或利用相关的大小运行期间的大小，有利地可以使得电池组能够在安全运行范围12中或利用相关的大小以经限定的方式运行。
回到图1，关于运行范围阈值16、18的位置，例如可以动用eucar的划分，该划分是在确定的故障情况下关于电系统（eees，electricalequipmentsafetysystem（电气设备安全系统））划分成不同的危险等级的划分。根据该分级，不同的故障情况归于不同的效果。这些故障情况例如可以从最低的危险等级走向直至最强的危险等级，在最低的危险等级的情况下，要预期没有负面效果，在最强的危险等级的情况下，比方说必须预期电池组爆炸。关于该运行参数或者所述相应的运行参数的正常运行阈值16在此可以布置在按照eucar的危险等级0之下，并且安全阈值18此外可以比方说对应于按照eucar的危险等级0的边界。这些阈值常常由制造商规定，并且寄存在控制或调节单元中，诸如寄存在电池组管理系统中。这些阈值通常普遍有效，并且由此针对所有行驶状态或应用同样地预先给定，以便使得能够安全地并且相对于全部运行状态普遍有效协调地运行电池组。
根据本发明，现在设置了，不再原则上根据全部运行状态或应用事先设计电池组的运行，而是更确切地说选择性地控制电池组的负荷，并且这样改善电池组的性能。
在图4中示意性地示出了根据本发明的方法。尤其是与图2相比可看到，所希望的充电电压阈值22以经限定的方式移位到安全运行范围12中。对于本领域技术人员而言，在此清楚的是，还可以存在正常运行阈值16，但是不再一定需要存在正常运行阈值16，即该正常运行阈值16以下可以被视为所设想的阈值。由此，通过尽管电池组安全运行但达到提高的电压，可以实现增大的容量，其方式是：尤其是通过长时调节，电压以经限定的方式处于安全运行范围中，并且并不主要（如这在图2中所示出的那样）处于正常运行范围10中。这尤其是因此可以是有利的，因为在比较微小地提高电压时可能比较大地改善容量。
在此，比方说通过合适地控制或调节而可以实现，电池组的性能以所希望的方式增高，但是电池组的载荷、如尤其是其老化并未增高到预定义的值上方。这在图5中示出。
图5详细地在上部曲线图中示意性示出了电池组的使用期在轴x1上的绘制（auftrage），并且在轴y1上示出了电池组的负荷。在下部曲线图中，示意性地示出了电池组的使用期在轴x2上的绘制，并且在轴y2上示出了运行参数（诸如电压）的阈值。在此，曲线24示出了电池组的具体出现的负荷，曲线26示出了电池组的负荷的所希望的极限，曲线28示出了具体存在的运行参数、诸如电压，而线30示出了该运行参数的所希望的阈值、诸如正常运行阈值16。此外，部段i至vi应说明不同的时间间隔。
通过将上部图形与下部图形相比较可以表明，通过相对应的调节，即比方说通过提高或降低运行参数（诸如电压）的大小，可能的是，对不同的并且必要时也是未预见到的影响作出反应，并且这样始终将载荷保持在所希望的极限之内。由此，例如可以如所希望地那样同样遵循电池组的老化。例如，如果实际载荷在所希望的或所允许的值之下，则可以在部段ii开始时提高电压。而如果实际载荷在前面所描述的值之上，则可以降低运行参数，如这在部段iii中所示出的那样，使得以简单的方式可以始终遵循预先确定的载荷。
此外，在图6中示出了优选的但是纯粹示例性的调节结构32，以便比方说基于电池组的载荷来实施调节。调节结构32尤其是电池组系统的调节单元的组成部分。
在图6中的调节结构32尤其是电池组系统的组成部分，并且详细而言可以是控制单元或调节单元的组成部分，诸如电池组管理系统的组成部分。根据图6的调节结构32或控制或调节单元在此可以经由未示出的连接与电池组相连接，以便这样可以基于在调节结构32中给予的（ausgeworfen）调节变量执行调节作用。
详细而言，调节结构32包括第一调节回路35和与第一调节回路35嵌套的第二调节回路37，如这在下文变得清楚的那样。在此，构造第一调节回路35，以便输出用于达到预先给定的老化进程的至少一个调节变量，并且此外还构造第二调节回路37，以便输出用于达到预先给定的负荷标准的至少一个调节变量。详细而言，第一调节回路35的期望值是可选则的，并且第二调节回路37的期望值基于由第一调节回路35输出的调节变量。
调节结构32的作用方式或调节回路35、37的嵌套在下文中予以描述。
首先，在输入单元34中，尤其是作为到调节回路32中的唯一的外部输入而输入所希望的老化状态或老化进程关于容量（sohc）的期望值。该期望值可以例如对应于在10年之内或者在300000km的行驶里程长度之内的相对于原始值为80%的容量，并且因此例如涉及在将来的确定的时间的所希望的值，其中可以假设线性减少。因此，在功能块36中存在期望sohc，所述期望sohc要基于在目前的时间点的所希望的老化进程。所述期望sohc被引导至功能块40，所述功能块40同样被供给有当前存在的sohc。当前存在的sohc可以由功能块38测定，并且被引导至功能块40。例如，目前存在的sohc可以以对于本领域技术人员而言可理解的方式依据在一个充电循环期间所测量的电压值而被测定。
通过将期望sohc与目前存在的sohc相比较，可以在功能块40中测定相对应的差。该差被引导到变换块42（诸如pid调节器）中，通过在调节技术中本身已知的且可无困难地实施的方式，该变换块42经由将所希望的被调对象（regelstrecke）限定为输出44可以输出调节变量。作为这样的调节变量例如可以输出针对电池组的期望载荷，以便由此通过适配所述载荷来设定老化进程。
所述期望载荷又被引导到功能块46中，在该功能块46中将所述期望载荷与当前存在的载荷相比较。当前存在的载荷可以在功能块48中予以测定，并且向功能块46予以引导。
图7示出了对在电池组运行期间的载荷标准进行测定的实例。详细而言，在图7的上部曲线图中示出了二维直方图，在该二维直方图中，电压尤其是作为电压上限在x轴上说明，并且其中在y轴上说明了流经电池组的电流。此外，标度n示出了相对应的值出现的数目。运行参数的这样的历史可以比方说在电池组运行期间进行。示例性地，这可以在电驱动的车辆的为大约10小时的行驶持续时间期间实现。
电压值的改变导致直方图的移位，因为电流与因子
在下部曲线图中，对照因子
回到功能块46，在该功能块46中，形成载荷的期望值与当前存在的值的差，并且该差被引导到变换块50（诸如pid调节器）中。该变换块50可选地可以被加载有附加的极限作为要调节的值的上限和下限。在该变换块50中，作为输出52又输出如下调节变量：该调节变量比方说可以是运行参数、如尤其是电流、电压或者温度，以便由此使载荷与期望值适配，如这在调节技术中以本身已知的且可无困难地实施的方式通过限定所希望的被调对象而是可能的。该调节变量可以从输出52比方说被引导到存储器54中。与存储器54的设置无关地，该调节变量可以被引导到功能块38、48中。这样，在功能块38中又可以测定当前存在的sohc，并且可以在功能块48中测定当前存在的载荷。
该作用原理因此基于，针对电池组设定期望负荷或期望载荷，通过所述期望负荷或期望载荷可以能够实现电池组的被限定的老化过程。对此的前提条件是合适的、可测量的载荷值的限定，所述载荷值随着时间的流逝积累并且所述载荷值根据该构建方案基于所希望的老化进程。
前面的调节尤其是用于长时调节。此外，可以设置的是，输出44、52关于短时调节而变化，所述阈值因此短时间被提高。为此，处理其他期望变量43、53。
在图8中示出了根据本发明的对电池组的调节的实例。在轴x1、x2、x3和x4上分别绘制多个充电循环，而在轴y1上绘制sohc，在轴y2上说明单位为伏特的电压阈值，该电压阈值基于根据本发明的调节，并且其中在轴y3和y4上绘制每充电循环的soh损耗或老化。
在此，在上部曲线图中，线58示出了老化的期望值，而曲线60示出了老化的所测定的值。在上部曲线图中可看到的是，在大约400个充电循环的情况下，发送老化的未预见到的增高。
在第二曲线图中，通过曲线62可看到通过调节设定的电压。示出的是，调节器在第一循环中起振到作为上限的被调节的电池电压。关于第二曲线图，尤其是基线的高度表明了长时调节，而顶峰表明了短时调节。
通过短时调节可以短时间地达到较高的电压水平，该较高的电压水平示例性可以提高了100mv。此外可看到的是，所设定的电压在sohc上有损失时或在未预见到的老化时同样被减小，其方式是：该电压通过调节被减小了大致70mv。由此，如这在上部曲线图中可看到的那样，sohc的实际值又与期望值相适应。
在第三曲线图中，曲线64示出了老化，而在第四曲线图中，曲线66示出了目标载荷或sohc损失，并且曲线68示出了实际存在的载荷或实际存在的sohc损失。在此，又可看到调节的效力，因为即使在老化未预见到地改变时，也通过适配作用于电池组的载荷，老化又可以是恒定的，使得可以无困难地遵循将来的老化的所希望的值，因为sohc损失对应于目标值。
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