(57)【要約】  電気化学的エネルギー貯蔵装置の充電プロセスあるいは放電プロセスの際に、最大充電率を制御するための方法は、一般的に電流量によって特徴付けることができる。この電流量は、電気化学的エネルギー貯蔵装置の駆動状態と、一群の周辺条件とによって左右される。規則的にこの一群は、たとえば電気化学的エネルギー貯蔵装置の少なくとも１つの領域の温度を備える。最大充電率は、決定的に、電気化学的エネルギー貯蔵装置の駆動様式に左右され得、それゆえ特に区別されるべきは、エネルギーがこの電気化学的エネルギー貯蔵装置に供給されるのかあるいは取り出されるのかということである。電気化学的エネルギー貯蔵装置は、充電プロセスあるいは放電プロセスの際に熱を持ちかねず、それゆえ特にエネルギー取り出しおよび／あるいはエネルギー供給の継続時間は、取り出し可能なおよび／あるいは供給可能な電流量の大きさに影響しかねない。取り出し可能なおよび／あるいは供給可能な電流量は、特に電気化学的エネルギー貯蔵装置の充電状態に左右され、それゆえ特に、これに依存して制御される。特に、電気化学的エネルギー貯蔵セルが臨界温度領域にある場合、これを制御するのは困難である。それゆえ最高温度に達した場合および／あるいは最低温度に達した場合、取り出し可能なあるいは供給可能な電流量は、ゼロに制御される。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電気化学的エネルギー貯蔵装置の充電プロセスあるいは放電プロセスの際に、最大充電率を制御するための方法であって、この最大充電率は少なくとも電流量によって特徴付けることができる方法において、
この電流量は、さらなる値との少なくとも１つの所定の関係に基づいて決定可能であり、
この値は、少なくとも以下の値、すなわち
‐前記電気化学的エネルギー貯蔵装置の少なくとも１つの領域の温度と、
‐充電プロセスなのかもしくは放電プロセスなのかの識別と、
‐充電プロセスもしくは放電プロセスの継続時間と、
‐前記電気化学的エネルギー貯蔵装置の充電状態
とを備える一群から選択され、
最高温度に達した場合および／あるいは最低温度に達した場合、電流量はゼロに制御されることを特徴とする方法。
【請求項２】
電気化学的エネルギー貯蔵装置の最大充電率を制御するための方法において、前記最大充電率もしくは該最大充電率を特徴付ける値は、前記エネルギー貯蔵装置からインターフェース特にバスシステムに伝達可能であることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項３】
電気化学的エネルギー貯蔵装置の最大充電率を制御するための方法において、前記最大充電率は、エネルギー取り出しもしくはエネルギー供給の継続時間が短いほど大きくなり、および／あるいは
最大充電率は、取り出しもしくは供給の非常に短い継続時間で定義されており、および／あるいは
最大充電率は、取り出しもしくは供給の非常に長い継続時間で定義されていることを特徴とする請求項１あるいは２に記載の方法。
【請求項４】
電気化学的エネルギー貯蔵装置の最大充電率を制御するための方法において、前記最大充電率は、指数関数的に緩やかになる時間関数によって表現され、該時間関数は、パルス状のエネルギー取り出しもしくはエネルギー供給にその最高値を備え、継続的なエネルギー取り出しもしくはエネルギー供給にその最低値を備えることを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載の方法。
【請求項５】
電気化学的エネルギー貯蔵装置の最大充電率を制御するための方法において、エネルギー取り出しもしくはエネルギー供給の際の前記電気化学的エネルギー貯蔵装置の温度が低いほど、前記最大充電率が低くなり、かつその逆であることを特徴とする請求項１から４のいずれか一項に記載の方法。
【請求項６】
電気化学的エネルギー貯蔵装置の最大充電率を制御するための方法において、前記最大充電率は、−２５℃から−４０℃の限界温度とそれ以下で、もしくは５５℃から８０℃の限界温度とそれ以上で、ゼロに設定されることを特徴とする請求項１から５のいずれか一項に記載の方法。
【請求項７】
電気化学的エネルギー貯蔵装置の最大充電率を制御するための方法において、前記最大充電率は、実質的にエネルギー供給もしくは前記電気化学的エネルギー貯蔵装置からのエネルギー取り出しの継続期間を表現する時間ｔに依存して制御され、前記最大充電率Ｃは方程式
Ｃ＝（ｆ・Ｃ０・Ｋ１−Ｃ１）・ｅｘｐ（−ＫＩＩ・ｔ）+ｆ・Ｃ１
を満たし、
Ｃ０は前記最大充電率のための上位制御値であり、
Ｃ１は前記最大充電率のための下位制御値であり、
ｆは前記電気化学的エネルギー貯蔵装置の充電状態に対する前記最大充電率の依存関係を表わしており、
ＫＩとＫＩＩは、前記最大充電率の制御をパラメータ化するための定数であることを特徴とする請求項１から６のいずれか一項に記載の方法。
【請求項８】
電気化学的エネルギー貯蔵装置の最大充電率を制御するための方法において、現在の充電状態に対する前記最大充電率の依存関係ｆは、方程式
ｆ＝−ＫＩＩＩ・ＳＯＣ２+ＫＩＶ・ＳＯＣ−ＫＶ
を満たし、
ＳＯＣは前記電気化学的エネルギー貯蔵装置の充電状態を表わし、
ＫＩＩＩとＫＩＶとＫＶは、前記最大充電率の制御をパラメータ化するための定数であることを特徴とする請求項７に記載の方法。
【請求項９】
最大充電率は、充電プロセスあるいは放電プロセスの際に、請求項１から８のいずれか一項に記載の方法に従って制御されることを特徴とする電気化学的エネルギー貯蔵装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本願発明は、電気化学的エネルギー貯蔵装置の最大充電率の制御方法と、そのような方法を有する電気化学的エネルギー貯蔵装置とに関する。
【背景技術】
【０００２】
電気化学的エネルギー貯蔵装置は一般的に、コストの大きい構成部材である。できるだけコストがかからず、ひいては競争力のある製品を作るために、すべての構成部材特に電気化学的エネルギー貯蔵装置を、その性能限界まで利用し、かつ駆動することが必要である。電気化学的エネルギー貯蔵装置が最大限可能な性能限界以下で駆動されれば、システム全体が高くつき、非効率的になる。
【０００３】
しかし、電気化学的エネルギー貯蔵装置は技術的にも、操作ミスによってすぐに損傷しかねない、非常に複雑な装置である。電気化学的エネルギー貯蔵装置の駆動パラメータは多くの周辺条件に左右され、その結果この駆動パラメータは、好適には制御装置によって効率的に制御されるべきである。電気化学的エネルギー貯蔵装置、特に少なくとも１つのリチウムイオンセルを備えるエネルギー貯蔵装置から取り出され得るもしくはそれに供給され得る最大充電率は、電気化学的エネルギー貯蔵装置の駆動戦略のための特質である。電気化学的エネルギー貯蔵装置の充電率は好適には、電流量によって特徴付けることができる。
【０００４】
以下に本発明が、電気化学的エネルギー貯蔵装置のための方法に基づいて説明され、その際当該電気化学的エネルギー貯蔵装置は、複数のエネルギー貯蔵セル特にリチウムイオンセルから構成されている。本発明に係る方法は別の電気化学的エネルギー貯蔵装置にも有利に適用可能であり、記述は本発明の適用可能性を制限するものではないことが、指摘される。
【０００５】
電気化学的エネルギー貯蔵装置の最大充電率を算出し制御するための方法は、従来技術から知られている。特許文献１は、放電特性の容易な算出方法を提案している。その際この放電率は、測定された温度と電圧と電流とに基づいて、空間的な曲面によって近似値が求められる。特に高温あるいは低温では、特に、電気化学的エネルギー貯蔵装置を制御する上でコントロール不能の条件が生じかねない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】独国特許出願公開第１９５４３８７４号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本願発明の課題は、電気化学的エネルギー貯蔵装置の利用可能性を高め、特に電気化学的エネルギー貯蔵装置の駆動安全性を改善することである。この課題は、本発明に従えば、独立請求項の教示によって達成される。本発明の好ましいさらなる形態については、従属する従属請求項の対象である。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
電気化学的エネルギー貯蔵装置の充電プロセスあるいは放電プロセスの際に、最大充電率を制御するための方法は、一般的に電流量によって特徴付けることができる。この電流量は、電気化学的エネルギー貯蔵装置の駆動状態と、一群の周辺条件とによって左右される。規則的にこの一群は、特に電気化学的エネルギー貯蔵装置の少なくとも１つの領域の温度を備える。最大充電率は、決定的に、電気化学的エネルギー貯蔵装置の駆動様式に左右され得、それゆえ特に区別されるべきは、エネルギーが電気化学的エネルギー貯蔵装置に供給されるのかあるいは取り出されるのかということである。電気化学的エネルギー貯蔵装置は、充電プロセスあるいは放電プロセスの際に熱を持ちかねず、それゆえ特にエネルギー取り出しあるいはエネルギー供給の継続時間は、取り出し可能なあるいは供給可能な電流量の大きさに影響しかねない。取り出し可能なあるいは供給可能な電流量は、特に電気化学的エネルギー貯蔵装置の充電状態に左右され、それゆえ好適には、これに依存して制御される。特に、電気化学的エネルギー貯蔵セルが臨界温度領域で駆動される場合、これを制御するのは困難である。
【０００９】
それゆえ最高温度に達した場合あるいは最低温度に達した場合、取り出し可能なあるいは供給可能な電流量は、本発明に係る方法によって、ゼロに制御される。
【００１０】
電気化学的エネルギー貯蔵装置の最大充電率とは、好適には電流量によって特徴付けることができる値と理解され得る。その際最大充電率は、好適には、特に電気化学的エネルギー貯蔵装置の温度のような目下の周辺条件の下で、損傷が起きることなく、電気化学的エネルギー貯蔵装置に最大限供給され得るあるいは取り出され得る電流量によって特徴付けられている。その際最大充電率は、本発明の枠内においては、電気化学的エネルギー貯蔵装置の充電プロセスの際の充電率も、放電プロセスの際の放電率も表わしている。
【００１１】
充電プロセスとは、特に電気エネルギーをこの電気化学的エネルギー貯蔵装置に供給することと理解され得、その際供給されたこの電気エネルギーは、電気化学的エネルギー貯蔵装置において、少なくとも部分的に、好適には化学的に結合したエネルギーへと変換され、それで貯蔵される。
【００１２】
放電プロセスとは、特に電気エネルギーを電気化学的エネルギー貯蔵装置から取り出すことと理解され得る。その際好適には、化学的に結合した形で電気化学的エネルギー貯蔵装置に貯蔵されているエネルギーが、少なくとも部分的に電気エネルギーへと変換される。
【００１３】
電気化学的エネルギー貯蔵装置とは、好適には電気エネルギーを貯蔵するための装置と理解され得る。好適には、電気化学的エネルギー貯蔵装置には、化学的に結合した形でエネルギーが貯蔵される。好適には、この電気化学的エネルギー貯蔵装置は、少なくとも１つ好ましくは複数のリチウムイオンセルを備える。
【００１４】
電気化学的エネルギー貯蔵装置の最大充電率は、特に様々な周辺条件と駆動パラメータとに左右される。好適には、電気化学的エネルギー貯蔵装置の温度が、そのような周辺条件である。その際電気化学的エネルギー貯蔵装置の温度とは、好適には少なくとも１つの電気化学的エネルギー貯蔵セルの少なくとも１つの領域の温度と理解され得る。この温度は特に、このエネルギー貯蔵セルに接してもしくはエネルギー貯蔵セル内で直接的に測定されてよく、あるいは好適にはエネルギー貯蔵セルの温度は、電気化学的エネルギー貯蔵装置のハウジングの１つあるいは複数のセクションに接して間接的に測定されてよい。好適にはこの温度は、電気化学的エネルギー貯蔵装置の最大充電率の制御に持ち出される。
【００１５】
充電プロセスもしくは放電プロセスの識別とは特に、電気化学的エネルギー貯蔵装置にエネルギーが供給されるのかあるいは取り出されるのかを、好適には制御装置内の測定信号で評価して識別することと理解され得る。好適には充電プロセスもしくは放電プロセスは、電流の流れに基づいてあるいは好ましくは電圧の差に基づいて識別される。
【００１６】
充電プロセスもしくは放電プロセスの継続時間とは、特に、好適には電気化学的エネルギー貯蔵装置の充電プロセスもしくは放電プロセスが間断なく行われている時間と理解され得る。好適には、充電プロセスも放電プロセスも行われていない時間も測定される。充電プロセスもしくは放電プロセスの継続時間は、好適には電気化学的エネルギー貯蔵装置の制御のために持ち出される。
【００１７】
電気化学的エネルギー貯蔵装置の充電状態とは、特に、当該電気化学的エネルギー貯蔵装置に最大限貯蔵可能なエネルギーと、当該電気化学的エネルギー貯蔵装置に目下貯蔵されているエネルギーとの間の割合と理解され得る。好適には、電気化学的エネルギー貯蔵装置に最大限貯蔵可能なエネルギーは、当該電気化学的エネルギー貯蔵装置の老朽化状態に左右される。電気化学的エネルギー貯蔵装置の充電状態は、特に「ステートオブチャージ」（ＳＯＣ）と呼ばれる。好適には充電状態は、０と１との間の割合数で表わされ、特に１は、電気化学的エネルギー貯蔵装置がフル充電されていることを意味する。
【００１８】
最高温度とは、予め定義された限界温度と理解され得る。特にこの限界温度に達した場合もしくはこれを上回った場合、最大充電率は、予め定義された限界値に設定される。好適には、最高温度に達した場合の最大充電率の予め定義された限界値はゼロである。好適には、最高温度に達した場合には、エネルギーは電気化学的エネルギー貯蔵装置に供給もしくはそれから排出されない。
【００１９】
最低温度とは、予め定義された限界温度と理解され得る。特にこの限界温度に達した場合もしくはこれを下回った場合、最大充電率は、予め定義された限界値に設定される。好適には、最低温度に達した場合の充電率の予め定義された限界値はゼロである。好適には、最低温度に達した場合には、エネルギーは電気化学的エネルギー貯蔵装置に供給もしくはそれから排出されない。
【００２０】
好ましい実施形態においては、充電率は、電気化学的エネルギー貯蔵装置のインターフェースで準備される。このインターフェースは好適には、信号を電気化学的エネルギー貯蔵装置へあるいは当該電気化学的エネルギー貯蔵装置から伝達するために用いられる。好適にはこのインターフェースで、特に充電率を特徴付ける値が準備される。好適にはこのインターフェースは、バスシステムと接合可能である。好適には、充電率は、所定の周波数好ましくは１ヘルツから５０ヘルツ、特に好ましくは５ヘルツから３０ヘルツの周波数で、繰り返しこのインターフェースに伝達される。好適には、伝達の周波数は、様々な周辺条件に左右されており、可変である。充電率の繰り返される伝達によって、特に達成されるのは、電気化学的エネルギー貯蔵装置を制御するために、それぞれ最新のデータが手に入ることであり、それによって特に駆動安全性が改善される。
【００２１】
好ましい実施形態においては、最大充電率の値は、エネルギー取り出しもしくは電気化学的エネルギー貯蔵装置へのエネルギー供給の継続時間に左右される。好適には、最大充電率は、エネルギー取り出しもしくはエネルギー供給の継続時間が短いほど、大きくなる。好適には、エネルギー取り出しもしくはエネルギー供給の非常に短い継続時間で、最大充電率が予め定義されている。好適には、エネルギー取り出しもしくは電気化学的エネルギー貯蔵装置へのエネルギー供給の非常に長い継続時間で、最大充電率が定義されている。限界の場合に予め定義される最大充電率によって、特に、電気化学的エネルギー貯蔵装置が、非常に短時間のもしくは非常に長時間の放電プロセスあるいは充電プロセスの間に、大きすぎる充電率によって負担がかかりすぎないように、保証される。予め定義された最大充電率によって、電気化学的エネルギー貯蔵装置の駆動安全性が高まる。
【００２２】
好ましい実施形態においては、最大充電率は、少なくとも部分的に、指数関数的に緩やかになる時間関数によって表現可能である。この時間関数は、パルス状のエネルギー取り出しもしくはエネルギー供給に、その最高値を備える。継続的なエネルギー取り出しもしくはエネルギー供給に、指数関数的に緩やかになる時間関数は、その最低値を備える。
【００２３】
パルス状のエネルギー取り出しもしくはエネルギー供給とはその際、好適には、短い継続時間好適には１秒以下の継続時間でのエネルギー取り出しもしくはエネルギー供給と理解され得る。
【００２４】
継続的なエネルギー取り出しもしくはエネルギー供給とはその際、好適には、長い継続時間好適には６０秒以上の継続時間特に好ましくは１００秒以上の継続時間でのエネルギー取り出しもしくはエネルギー供給と理解され得る。
【００２５】
好ましい実施形態においては、最大充電率Ｃは、放電プロセスもしくは充電プロセスの継続時間に左右され、以下の関係を満たす。
方程式１  Ｃ＝（ｆ・Ｃ０・Ｋ１−Ｃ１）・ｅｘｐ（−ＫＩＩ・ｔ）+ｆ・Ｃ１
であって、
Ｃ：継続時間に依存する最大充電率
Ｃ０：最大充電率のための上位制御値
Ｃ１：最大充電率のための下位制御値
ｆ：充電状態に対する充電率の依存関係の関数
ｔ：パルス状のエネルギー取り出しもしくはエネルギー供給の継続時間
ＫＩ、ＫＩＩ：定数
【００２６】
好ましい実施形態においては、関数ｆの値は、予め定義された値に設定される。好適にはこの値は、０と２の間、好ましくは０と１の間にあり、特に好ましくはこの値は１である。
【００２７】
最大充電率の上位制御値とは、好適には最大充電率の制御を電気化学的エネルギー貯蔵装置に適合させるのに用いられるパラメータと理解され得る。
【００２８】
最大充電率の下位制御値とは、好適には最大充電率の制御を電気化学的エネルギー貯蔵装置に適合させるのに用いられるパラメータと理解され得る。
【００２９】
好適には、最大充電率の上位制御値は、下位制御値よりも大きい。好ましくは上位制御値は、最大充電率が上回らない上位限界値として理解され得る。好適には下位制御値は、最大充電率のための下位限界値として把握され得、最大充電率は好適には、ゼロに制御される場合にのみ、この下位限界値を下回る。
【００３０】
上位制御値と下位制御値とによって、最大充電率の制御方法を異なる電気化学的エネルギー貯蔵装置に特に容易に適合させることになり、それによって好適には、電気化学的エネルギー貯蔵装置の良好な利用可能性が可能となる。
【００３１】
好適には、パルス状のエネルギー取り出しもしくはエネルギー供給の継続時間にわたる最大充電率の経過は、２つの定数ＫＩとＫＩＩとによってパラメータ化される。好適には定数ＫＩは、０．５から２の範囲、特に好ましくは０．８５から１．２５、特に好ましくはおよそ１．０５の範囲からのものである。好適には定数ＫＩＩは、０．００１から０．５の範囲、特に好ましくは０．０３から０．０９、特に好ましくはおよそ０．０５５の範囲からのものである。
【００３２】
好ましい実施例においては、関数ｆの値は、ＳＯＣに左右される。それによって好ましくは、異なる最大充電率が、電気化学的エネルギー貯蔵装置の異なる充電状態の各部分特に好ましくは一部に割り当てられている。好適には、関数ｆは、三次関数あるいは一次関数あるいは好ましくは二次関数である。好適には関数ｆは、方程式２に表わされる形態を備える。
方程式２  ｆ＝−ＫＩＩＩ・ＳＯＣ２+ＫＩＶ・ＳＯＣ−ＫＶ
であって、
ＳＯＣ：電気化学的エネルギー貯蔵装置の充電状態
ＫＩＩＩ、ＫＩＶ、ＫＶ：定数
【００３３】
好適には、定数ＫＩＩＩ、ＫＩＶ、ＫＶは、単調減少の関数ｆがもたらされるように選択され、好ましくは関数ｆは、少なくともＳＯＣの値範囲内で単調減少する。好適には、ゼロより小さいｆにはｆ＝０が当てはまり、１より大きいｆにはｆ＝１が当てはまる。
【００３４】
好適には定数ＫＩＩＩは、０．００１から０．５の範囲、好ましくは０．００５から０．０７、特に好ましくはおよそ０．０１２の範囲からのものである。好適には定数ＫＩＶは、０．０１から１０の範囲、特に好ましくは１．５から３、特に好ましくはおよそ２．１８２の範囲からのものである。好適には定数ＫＶは、５０から１００の範囲、特に好ましくは７５から９９．５、特に好ましくはおよそ９８．１９の範囲からのものである。
【００３５】
好ましい実施形態においては、エネルギー供給とエネルギー取り出しのための最大充電率は、異なる関数ｆによって決定される。好適には、エネルギー取り出し時の最大充電率は、電気化学的エネルギー貯蔵装置の充電状況に左右されない。好適にはエネルギー供給もしくはエネルギー取り出しの関数ｆの値は、少なくとも異なる定数ＫＩからＫＶによって決定され、好適には、エネルギー取り出しもしくはエネルギー供給のための個々の定数ＫＩからＫＶは同じである。
【００３６】
定数ＫＩからＫＶで最大充電率をパラメータ化することによって、異なる電気化学的エネルギー貯蔵装置に対する制御方法の良好な適合可能性と、ひいては電気化学的エネルギー貯蔵装置の良好な利用可能性とが達成される。
【００３７】
エネルギー供給もしくは電気化学的エネルギー貯蔵装置からのエネルギー取り出しの継続時間に依存して充電率を表わすことによって達成されるのは特に、電気化学的エネルギー貯蔵装置に負担がかかり過ぎないことであり、それにより、本発明に係る方法に従った制御によって、電気化学的エネルギー貯蔵装置の駆動安全性が高まる。
【００３８】
好ましい実施形態においては、エネルギー取り出しもしくはエネルギー供給の際の電気化学的エネルギー貯蔵装置の温度が低いほど、特に充電率が低くなる。好適には、エネルギー取り出しもしくはエネルギー供給の際の電気化学的エネルギー貯蔵装置の温度が高いほど、充電率が高くなる。この関係は、特に、最高温度もしくは最低温度によって限定される駆動範囲においてのみ、電気化学的エネルギー貯蔵装置に当てはまる。特に最高温度より上もしくは最低温度より下では、好適には、エネルギー取り出しもしくは電気化学的エネルギー貯蔵装置へのエネルギー供給は不可能である。特に、最低温度もしくは最高温度により、かつ有効な駆動範囲内での温度に左右される充電率により駆動範囲を限定することによって、達成されるのは特に、電気化学的エネルギー貯蔵装置に負担がかかり過ぎないことであり、それにより、最大充電率の制御方法によって、電気化学的エネルギー貯蔵装置の駆動安全性が高まる。
【００３９】
好適には、最大充電率は、−４０℃から−２５℃の最低温度から、予め定義された限界値に制御される。好適には、充電率の予め定義されたこの限界値はゼロに等しい。予め定義されたこの限界値によって達成されるのは特に、この最低温度からエネルギーを、電気化学的エネルギー貯蔵装置に供給できず、もしくは電気化学的エネルギー貯蔵装置から取り出せないことである。好適には、５５℃から８０℃の最高温度から、電気化学的エネルギー貯蔵装置の最大充電率が、予め定義された値に制御される。好適には、充電率の予め定義されたこの限界値はゼロに等しい。特に予め定義されたこの限界値によって達成されるのは、最高温度からエネルギーを、電気化学的エネルギー貯蔵装置から取り出せず、もしくは電気化学的エネルギー貯蔵装置に供給できないことである。特に、予め定義された最低温度もしくは最高温度によって、これらの温度より上もしくは下で、電気化学的エネルギー貯蔵装置内でコントロール不能の反応が起こることが防止される。それにより、最低温度もしくは最高温度で最大充電率を制御することによって、電気化学的エネルギー貯蔵装置の駆動安全性が高まる。
【００４０】
好ましい実施形態においては、充電プロセスのための充電率は、放電プロセスのための充電率と少なくとも領域によっては異なる。
【００４１】
好ましい実施形態においては、電気化学的エネルギー貯蔵装置は、特に本発明に係る方法に従って最大充電率を制御する制御装置を備える。本発明に係る方法に従って最大充電率を制御することによって、電気化学的エネルギー貯蔵装置の駆動安全性が高まる。
【００４２】
本願発明のさらなる利点と実施形態とは、添付の図からもたらされる。図に示されるのは以下である。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１】充電プロセスの異なる継続時間中の、電流量と温度との関係である。
【図２】電流量と充電プロセスの継続時間との関係である。
【図３】電気化学的エネルギー貯蔵装置のステートオブチャージと充電プロセスの電流量との関係である。
【発明を実施するための形態】
【００４４】
図１は、充電プロセスもしくは放電プロセスの際の電流量と温度との基本的な関係を示している。その際電流量は、最大充電率を特徴付ける。その際認識できるのは、温度が低下すると、電気化学的エネルギー貯蔵装置から取り出し可能なあるいは電気化学的エネルギー貯蔵装置に貯蔵可能な電流量が減少するということである。
【００４５】
図１では、異なる取り出し継続時間もしくは貯蔵継続時間の異なる電流曲線１）から４）が表わされている。その際、１）が付けられた電流曲線は、非常に短い放電パルスの特性を示す電流取り出しを示している。その際短い放電パルスとしては、特に１秒あるいはそれより短い継続時間の放電が理解され得る。電気化学的エネルギー貯蔵装置の放電継続時間が増加すれば、取り出し可能な電流量とひいては最大充電率とが低下する。２）が付けられた電流曲線が、これを示している。なぜならこれは、約１０秒の取り出し継続時間の電流曲線だからである。取り出し継続時間がさらに上昇すると、取り出し可能な電流量もさらに低下する。これは、３）と４）とが付けられている電流曲線によって表わされている。電流曲線３）は、約３０秒の取り出し継続時間の電流量を表示しており、４）が付けられた電流曲線は、連続して電気化学的エネルギー貯蔵装置から取り出し可能な電流量を表示している。
【００４６】
図１で認識できるのは、電気化学的エネルギー貯蔵装置が、５）が付けられた温度範囲内で駆動されるということである。５）が付けられた温度範囲は、６）が付けられている最低限界温度と、７）が付けられている最高限界温度とによって限定される。これら２つの限界温度の１つに達すると、電気化学的エネルギー貯蔵装置から取り出し可能な電流量は、ゼロに制御される。限界温度に達した場合に、最大充電率をこのようにゼロに戻す制御をすることによって、特に電気化学的エネルギー貯蔵装置の安全な駆動が達成される。
【００４７】
図２には、充電率を特徴付ける電流量と放電プロセスの継続時間との関係が表わされている。
【００４８】
その際図２は、取り出し可能な電流量とひいては最大充電率とは、放電の継続時間が増すと減少するということを示している。非常に短い継続時間では、取り出し可能な電流量は、３）が付けられた最大値に限定されている。電流量のある値にこのように限定することは必要ではないが、しかし駆動安全性の改善をもたらす。電流量の最大値に限定することによって、電気化学的エネルギー貯蔵装置の駆動安全性が高まる。非常に長い取り出し継続時間では、電気化学的エネルギー貯蔵装置からの取り出し可能な電流量は、２）が付けられた限界値に設定される。少なくとも取り出し可能な電流量をこのように定義すると、電気化学的エネルギー貯蔵装置の利用可能性が改善された。
【００４９】
図３には、充電率を特徴付ける電流量と電気化学的エネルギー貯蔵装置の充電状態との関係が表わされている。電気化学的エネルギー貯蔵装置の充電状態は、しばしば「ステートオブチャージ」（ＳＯＣ）と呼ばれる。電気化学的エネルギー貯蔵装置が完全に充電されると、ＳＯＣは１もしくは１００パーセントになる。
【００５０】
ＳＯＣが予め定義された限界に達すると、電気化学的エネルギー貯蔵装置の充電時の電流量は、１）が付けられた電流曲線に従って減少する。異なる各ＳＯＣに、固有の最大充電率とひいては電流量とが、割り当てられていてもよい。放電プロセスの間にも、取り出し可能な電流量は、電気化学的エネルギー貯蔵装置のＳＯＣに左右される。電気化学的エネルギー貯蔵装置がフル充電に達すると（ＳＯＣ＝１）、充電プロセスの電流量はゼロに制御される。特に、充電プロセスもしくは放電プロセス中に、ＳＯＣに依存して制御される電流量によって、電気化学的エネルギー貯蔵装置の駆動安全性とその利用可能性とが高まる。
【図１】
2013533719.tif 000003
【図２】
2013533719.tif 000004
【図３】
2013533719.tif 000005
【国際調査報告】
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2013533719.tif 000007
2013533719.tif 000008
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