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CN119301837A - 用于电池预老化的预老化方法和用于电池组测试的测试方法 - Google Patents

用于电池预老化的预老化方法和用于电池组测试的测试方法 Download PDF

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CN119301837A CN202380043245.XA CN202380043245A CN119301837A CN 119301837 A CN119301837 A CN 119301837A CN 202380043245 A CN202380043245 A CN 202380043245A CN 119301837 A CN119301837 A CN 119301837A
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T·埃布纳
A·菲索尔
S·埃克尔
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Abstract

本发明涉及用于将电池(2)预老化至预定老化状态的预老化方法(10)和预老化系统(20)、用于根据预定测试计划测试电池组的测试方法(30)和测试系统(40)以及计算机程序产品。

Description

用于电池预老化的预老化方法和用于电池组测试的测试方法
技术领域
本发明涉及用于将电池预老化至预定老化状态的预老化方法、用于根据预定测试计划测试电池组的测试方法、计算机程序产品、用于将电池预老化至预定老化状态的预老化系统及用于根据预定测试计划测试电池组的测试系统。
背景技术
新开发电池的老化行为具有重要研究价值。常用于确定老化行为的方法是以人工负荷曲线执行老化测试。负荷曲线是按下述方式定义的：首先是一系列充放电循环定义，随后是暂停时间，接着是容量和功率测试，以及其它可能的测试。人工曲线的参数可被改变以获得不同条件下的老化行为信息。
现有技术是基于DOE(试验设计)执行老化测试，以便通过所用电池数量获得最大信息量。在此对每个单独电池施用特定一组循环参数，所述循环从新状态开始直至达到预设的老化状态(也称为SOH，即State of Health)，例如为75％。
在该方法中，剩余容量随着时间推移根据所选负荷曲线参数而减小。达到期望SOH所需的时间很大程度上取决于所选负荷曲线。这可能导致部分电池过早达到其使用寿命终点，而其它电池尚未达到期望的SOH值。在此，每个电池仅提供关于一组负荷曲线参数的信息。
除了获得不同的SOH值外，已知测试方法中的漫长时间也是不利的。为了例如在电池容量100％至80％的SOH范围内测试电池，很可能需要执行1000次或更多次循环。在限于一组循环参数的情况下，这种长时间持续是不可避免的，因为在循环参数对老化影响较为温和的情况下，电池老化或达到SOH达到0可能需要漫长时间。
发明内容
本发明的任务是至少部分消除前述缺点。本发明的任务尤其是以成本有利且简单的方式提供方法和系统，借此使电池测试变得容易，更尤其是加速电池测试。
以上任务通过一种具有权利要求1的特征的预老化方法、一种具有权利要求9的特征的测试方法、一种具有权利要求13的特征的计算机程序产品、一种具有权利要求14的特征的预老化系统以及一种具有权利要求15的特征的测试系统来完成。本发明的其它特征和细节来自从属权利要求、说明书和图。在此，与本发明的预老化方法相关所描述的特征和细节显然也与本发明的测试方法、本发明的计算机程序产品、本发明的预老化系统以及本发明的测试系统相关地使用，反之均亦然，故关于对各个发明方面的公开内容总是可以或应该相互参照。
根据本发明，规定一种用于将至少一个电池预老化至预定老化状态的方法。本发明的预老化方法在此具有以下特征：
-设定待达到的电池老化状态，
-从多个不同的老化曲线中选择至少一个老化曲线，其中，每个所述老化曲线规定了电池的具有预设老化参数的至少一个充电和/
或放电过程，
-对所述电池施用在先所选的至少一个老化曲线，
-从多个不同的老化曲线中选择至少另一个老化曲线，其中，所述另一个老化曲线在至少其中一个预设的老化参数方面不同于在先所选且被施用到电池上的老化曲线，
-对电池施用在先所选的至少另一个老化曲线，直至达到电池预定老化状态。
相比于已知的总是对电池施用相同循环的老化方法，本发明的预老化方法允许所述电池的可调节电池老化，直至达到期望老化状态。这在使多个电池并行老化时特别有意义。此时，本发明预老化方法具有如下优点：多个电池能够通过不同的老化曲线就所需时间而言实现相对均衡的老化。
本发明预老化方法的一个特殊应用目的是与优选紧随其后的本发明测试方法相关联，所述测试方法将在后文详细说明。为此，优选采用经本发明预老化方法预老化的电池，以便利用快速且均衡的电池老化的优点。
同时，所述预老化方法本身也可以作为测试方法来使用，在此通过施用老化曲线而可以获得所述电池的电池老化信息。因此，在预老化方法中也可以规定在不同老化曲线情况下获取老化信息。
老化状态可以通过所谓的SOH(State of Health，即健康状态)来描述。有利地，老化状态可以仅通过SOH来表征。SOH是一个衡量标准，用于表示在各个老化状态下的电池可用容量，但也考虑其它影响参数。它尤其可以被表示为电池可用剩余容量与初始电池容量或电池设计容量之间的比值。另一个与工作相关的SOH影响参数是随着电池不断老化的内电阻(相对)变化(一般是内电阻随着老化而升高)。
在此通过相应试验证实，SOH已充分描述电池老化状态。故研究发现，当电池在一定工作参数(包括但不限于充/放电电流、电池电压极限、温度)范围内工作时，SOH与电池的先前负载情况仅有微弱关联。相反，老化状态可通过SOH得到充分描述，并且在电池化学特性相关的参数范围内运行时，可忽略电池老化历史。作为电池，在此可以例如采用单个电池单体。但也可以采用电池组的多个互连的电池单体或电池模组。当然也可能的是采用整个电池组作为电池，因此整个电池组及其所有电池单体都会被预老化。电池组尤其可以是用于机动车电驱动的牵引电池。在成本高昂的牵引电池的情况下，其在机动车的漫长使用寿命期间的老化尤为重要，因此在电池应用于机动车之前需要借助测试来检查。
老化曲线在此是指电池的至少一个充电和/或放电过程的设定条件。优选地，老化曲线包括多个依据预设老化参数来定义的充电和/或放电过程的、尤其是多个充放电循环的设定条件。故老化曲线可以例如定义2至300次、4至200次、10至150次等依据老化参数被固定预设的充放电循环。老化曲线因此分别规定了用于电池充放电循环的老化参数，其在预定循环次数内保持恒定并施用于电池。老化参数在此是指在充放电循环期间内可调节且可变的影响电池老化的参数，在此尤其可以是外界环境参数和/或电池的电气工作参数。
在此，在本发明预老化方法中规定至少两个不同的老化曲线，它们被选择和施用于电池。为了区分所述老化曲线，将至少一个第二老化曲线称为至少另一个老化曲线。它在一个或多个老化参数方面有别于所述其它的或所有其它的老化曲线。为了判断何时在老化曲线之间切换，可以规定确定过渡期老化状态的另一步骤。过渡期老化状态还可以与预定老化状态相比较。也可能的是依据过渡期老化状态(尤其是过渡期老化状态与预定老化状态的比较)来预设另一老化曲线的老化参数。
至少另一个老化曲线的施用在满足预老化方法的预定中止标准之前持续进行。在此，中止标准是指达到在先预定的老化状态。最终得到如下电池，其快速且均衡地预老化至预定老化状态并且现在可被使用，尤其被用于前述的本发明测试方法。
本发明方法的所有方法步骤不一定按照其命名顺序来实施，但可以这样做。因此，各个方法步骤也可以按照不同的其它顺序或同时地实施。因此，例如设定待达到的电池老化状态也可以在老化曲线选择之后进行，或者待达到的老化状态也可以在所述方法的过程中根据需要被调整。
有利的是，在达到电池预定老化状态之前，从多个不同的老化曲线中选择额外的老化曲线并施用到电池上，其中，所述额外的老化曲线在至少其中一个或多个预设的老化参数方面至少不同于在先所选的且被施用到电池上的老化曲线。所述额外的老化曲线也可以在至少其中一个或多个预设的老化参数方面与多个或全部的在先所选且施用的老化曲线不同。故通过施用还更多不同老化曲线来达成更均衡的且更快速的电池预老化。此外，可以得到比利用单一固定老化曲线更多的老化行为信息。
还有利的是，至少其中一个所选的老化曲线设立用于以第一速度使电池老化，并且至少其中另一个所选老化曲线设立用于以不同于第一速度的第二速度使电池老化。因此，在很强负荷情况下，通常假定老化速度比低负荷时更快速。第一速度例如可以是充电电流和/或放电电流较小的典型缓慢老化速度，而第二速度可以是充电电流和/或放电电流通常较大的快速老化速度。由此确保前文提到的均衡化，因为并非仅在导致类似的且同等速度老化的老化曲线之间改变老化参数，而是实际上施用了使电池以不同速度老化的老化曲线。
预定老化参数优选是温度、机械压力、充电电流、放电电流、荷电状态且尤其是Δ荷电状态和脉冲频率中的至少两个。特别地，它也可以是至少三个或更多个或全部上述参数。在此，电池环境可能受到温度和机械压力的影响，故老化参数可被视为可能影响到电池老化的外部环境参数。剩余参数是可以在充电和/或放电过程中调节的电池电气工作参数。荷电状态例如可作为老化参数来说明在充放电循环之间的电池充放电程度。荷电状态在此例如能以绝对值或相对值形式预设。关于其它老化参数也可以采用不同的预定义方式，故例如关于放电电流和充电电流，可以预设峰电流和/或平均电流。
有利的是老化曲线中的预定老化参数处于预定参数范围。所述参数范围可能尤其关于电池设计受到限制。因此阻止电池以超出其设计范围的方式工作，例如当电池仅设计用于最多达到-40℃时，避免其在低于-40℃的温度下工作。由此确保没有因预老化出现电池损伤，这种损伤可能在之后才被发现，并且使预老化的电池无法像在正常实际条件下那样使用，尤其是无法进行测试。
此外优选的是所述预定老化状态处在基于电池设计容量来测量的95％至70％、尤其是90％至75％剩余容量范围内。例如可以考虑95％、90％、85％、80％、75％和/或70％的SOH。
特别优选的是使多个电池并行预老化。在此有利的是，对于所有电池采用相同的预定老化状态。为此，这些电池例如可以置于一个电池装置中，所述电池装置具有电池并联结构、用于电池充电的电压源和用于电池放电的用电器。电池优选可以是结构相同的，但也可以是彼此不同的，例如在电池化学特性、结构、电池单体数量等方面。有利地，电池具有相同的电池容量,即100％的设计容量。通过本发明的预老化方法，所有电池可以在大致相同的时间内达到基本相同的老化状态，因为所采用的不同老化曲线可以实现电池老化的均衡化。
在此，针对所有并行预老化的电池，各自老化曲线优选能够被选择成彼此不同。这允许如前所述也测试所述电池，因为采用不同老化曲线且因此可以汇集关于电池老化的更多信息，特别是对于结构相同的电池。但或者也可以为各个电池选择并施用相同的老化曲线，以实现尽量均衡的老化。
也有利的是，为了使所有电池达到预定老化状态，在选择各个电池的老化曲线时，考虑其它电池的过渡期老化状态。如前所述，因此可以尤其相比于预定老化状态确定或监测过渡期老化状态。但在有多个电池情况下，这不仅可以作为反馈被用于选择具有过渡期老化状态的电池的老化曲线，也可被用于其它电池。因此可以例如确定某个电池比其它电池更快速地老化，因为所述电池的过渡期老化状态高于其它电池。于是，可以针对其它电池选择引起比具有已经达到高过渡期老化状态的电池更快速老化的老化曲线，以便重新平衡各电池的过渡期老化状态。通过这种对过渡期老化状态的比较，以及将其作为反馈用于预老化方法以便选择各自老化曲线，可以将电池保持在预定的电池容量区间内，电池在预老化方法过程中不会偏离所述预定的电池容量区间。故允许依据老化曲线对多个电池的预老化进行主动控制。
虽然使所有电池以平均相同的速度老化(即实施平均老化速度)是特别有利的，但另一个重要优点是在每个当前老化水平(SOH)能测量尽量多的不同老化参数组合。自此得到的信息可被相互关联。为此，可以从先前测得的关于老化参数与老化之间关系的数据中建立模型。接着，可在仅有少量信息且尤其遵守预定的老化速度阈值的情况下，借助所述模型选择新的老化参数组合。
本发明的主题也是一种用于根据预定测试计划测试电池组的测试方法。测试方法在此具有以下步骤：
-提供第一电池组，其包括具有第一电池容量的至少一个第一电池，
-提供至少一个第二电池组，其包括至少一个第二电池，所述至少一个第二电池具有不同于第一电池容量的第二电池容量，
-设定用于测试电池组的测试计划，其中，所述测试计划规定了电池组的具有预设测试参数的充电和/或放电过程，以及
-根据预定测试计划并行测试这两个电池组。
因此，利用本发明测试方法允许显著加速电池且尤其是电池组的根据预定测试计划的测试。这是通过提供具有不同电池容量的电池并进行测试来达成的。故电池测试可以在一定的老化状态区间且尤其是SOH范围内进行，尤其是例如100％至80％，而无需按照测试计划对所有电池实际进行从设计容量100％至80％的所需循环次数的测试。测试计划可以尤其是DOE测试计划。
这些单独电池组的电池可以尤其是结构相同的电池，即尤其是具有相同的电池化学性质、相同电池构造和/或相同设计容量的电池。故利用全面抽样来测试具有某种构型的电池，从而覆盖所述测试方法中电池之间的变异性。也可以对不同电池应用不同测试参数，从而可以在这些电池老化期间得到关于电池老化的不同信息。
至少两个电池组中的每一个因此优选包括多个电池，即至少两个、三个或更多的电池，例如二到十个或三至六个电池。这允许更大的测试样本量，进而得到更有效的测试结果。
电池容量尤其是指电池的最大容量，如上所述可以相对于其设计容量来表示。至少一个第一电池和至少一个第二电池的电池容量尤其是指剩余容量，其中，这些电池一开始具有基本相同的初始容量，或者换言之是以基本相同的设计容量来制造的。
电池内电阻一般随着老化程度的增加而升高，具体取决于电池的化学特性。内电阻的变化会影响电池的功率特性等。结合电池容量的测定，通过相应测量能够更全面地描述由电池老化引起的影响(功率、行程)。
作为测试参数，尤其考虑与前述老化参数相同的参数，特别是电气工作参数。
这两个电池组优选分别根据本发明的预老化方法就其电池容量、尤其是剩余容量而被预老化。由此可以简单地达成具有所述电池的电池组的制备。尤其是，当为了本发明的测试方法而使用本发明的预老化方法进行预老化时，同一电池组的多个电池尽可能达到相同的预定老化状态(即相同的电池容量)。
也可能的是将根据本发明的测试方法和根据本发明的预老化方法相互组合，其中，预老化方法在测试方法之前执行。预老化方法在此可以在测试方法中针对至少其中一个电池组来实施。有利地，用于预老化方法的电池组布置或电路也可被用于所述测试方法。
优选地，测试计划为这些电池预定不同的测试参数。这允许尤其是结构相同的电池在不同的SOH情况下利用不同测试参数进行测试，以在电池因测试执行而老化时获得不同的老化信息。
例如因此可以获知以下情形中温度对电池老化的影响程度，即，例如一个电池在20℃、另一个电池在0℃并且又一个电池在-20℃根据测试计划进行测试时。电池之间不同的测试参数因此是环境温度。因此，可以通过所述测试得到关于某个电池类型在不同温度下的老化行为的不同信息。此外，为此最好提供具有不同电池容量的电池的电池组。如果例如应该在SOH为100％至80％的SOH范围内测试，则例如提供一个具有三个SOH为100％的第一电池的第一电池组，以及一个具有三个SOH为90％的第二电池的第二电池组。它们根据测试计划被测试，从而分别在20℃、在0℃和-20℃下对两个电池组的各一个电池进行测试。因此，相比于需要将一个具有三个电池的电池组的SOH完全从100％老化至80％的测试方法，本发明测试方法的测试时间可以大致减半。尽管如此，在100％至80％的整个SOH范围内仍能获得相同量的老化信息。
本发明的主题也是一种计算机程序产品，其包括指令，所述指令在由计算机运行程序时促使计算机实施本发明的预老化方法和/或本发明的测试方法。
因此，本发明的计算机程序产品带来与关于本发明的预老化方法和本发明的测试方法所详尽解释的相同优点。
计算机程序产品在此可以是计算机程序本身，或者是产品形式，比如计算机可读数据存储器，在其上可存储有用于执行本发明的预老化方法和/或本发明的测试方法的计算机程序。
此外，前述任务通过一种用于将至少一个电池预老化至预定老化状态的预老化系统来完成。预老化系统在此具有以下模块：
-至少一个设定模块，用于设定待达到的电池老化状态，
-至少一个选择模块，用于从多个不同的老化曲线中选择至少一个老化曲线并用于从多个不同的老化曲线中选择另一个老化曲线，其中，每个所述老化曲线都规定了电池的具有预设老化参数的充电和/或放电过程，并且其中，另一个老化曲线在至少其中一个预设的老化参数方面不同于在先所选的且施用到电池上的老化曲线，
-至少一个施用模块，用于将在先所选的至少一个老化曲线施用到电池上并将在先所选的另一个老化曲线施用到电池上，以及
-至少一个确定模块，用于确定达到电池预定老化状态。
因此，本发明的预老化系统带来与关于本发明的预老化方法所详尽解释的相同优点。
尤其是，预老化系统可设立用于实施本发明的预老化方法。
预老化系统的某些模块或所有模块在此可以例如分别通过一种单独的计算机程序代码或共同通过同一计算机程序代码和/或通过单独的或共同的计算机功能单元或电子部件来实现。也可能的是某些模块在同一模块中实现。预老化系统可以尤其包括一个或多个计算机或者通过所述一个或多个计算机构成，所述计算机可以具有这些模块。
最后，前述任务也通过一种用于测试电池组的测试系统来完成。所述测试系统具有以下模块：
-至少一个提供模块，其用于提供包括具有第一电池容量的至少一个第一电池的第一电池组且提供包括具有不同于第一电池容量的第二电池容量的至少一个第二电池的至少一个第二电池组，
-至少一个设定模块，用于设定用于测试电池组的测试计划，其中，
所述测试计划规定了电池组的具有预设测试参数的充电和/或放电过程，以及
-至少一个测试模块，用于根据预定测试计划并行测试这两个电池组。
并行测试例如可以分开地或共同地进行。即，至少一个测试模块可被用于分开地或并行地测试这两个电池组。因此，本发明的测试系统带来与关于本发明的测试方法所详尽解释的相同优点。
尤其是，测试系统可设立用于实施本发明的测试方法。
所述测试系统和预老化系统也可以组合成一个共同系统，其中，某些模块(例如设定模块)可以只设置一次并且可被用于所述测试系统和预老化系统两者。
测试系统的某些模块或所有模块在此可以例如分别通过一种单独的计算机程序代码或共同通过同一计算机程序代码和/或通过单独的或共同的计算机功能单元或电子部件来实现。也可能的是某些模块在同一模块中实现。测试系统可以尤其包括一个或多个计算机或者通过所述一个或多个计算机构成，所述计算机可以具有这些模块。
附图说明
本发明的其它优点、特征和细节来自以下参照图对实施例详加描述的说明。图示意性示出：
图1示出电池电路的示意图，
图2示出根据本发明的一个实施例的预老化方法的示意图，
图3示出根据本发明的一个实施例的预老化系统的示意图，
图4示出电池通过根据现有技术的老化方法被老化的示意图，
图5示出电池通过图2的预老化方法或图3的预老化系统被老化的示意图，
图6示出根据本发明的一个实施例的测试方法的示意图，
图7示出根据本发明的一个实施例的测试系统的示意图，
图8示出图7的测试系统的一个替代方案的示意图，
图9示出图7的测试系统的一个替代方案、尤其是结合图8的示意图，
图10示出电池通过图2的预老化方法或图3的预老化系统被老化的另一示意图，以及
图11示出在图6的测试方法或图7的测试系统期间的电池老化示意图。
在图1至图11中分别用相同的附图标记标示相同的或功能相同的零部件。
具体实施方式
图1示意性示出具有多个电池2的电池电路1，这些电池与一个用于给电池2充电的电压源3和一个用于给电池2放电的用电器4并联。通过电池电路1内的开关5，电压源3和用电器4可被分别接通。电池2可以是结构相同的。电池2可以是例如电池单体、电池模块或电池组。
如在图1中由各三个省略点所示，在此还可以将比示例所示的五个电池2更多的电池并联。或者也可能的是在电池电路1中设有少于五个电池2，比如仅设有两个或仅设有一个电池2。另外也可以规定每个所述电池2配属有自己的电压源3、自己的用电器4和/或自己的开关5，因此图1仅示出一种可能的电池电路1的简单变型，其可实现参照图2所解释的预老化方法10。
预老化方法10用于将电池电路1的所述一个或多个电池2(以下将涉及)预老化到预定老化状态。在预老化方法10的设定步骤11中，为此设定电池2待达到的老化状态。
在第一选择步骤12中，于是从多个不同老化曲线中选择一个老化曲线。每个老化曲线规定了电池2的具有预设老化参数的一定次数的充放电循环，它们借助电压源3和用电器4来实施。老化参数可以例如是环境参数(如温度或作用于电池2的机械压力)和电气工作参数(如充电和放电电流)。在第一施用步骤13中，将第一选择步骤12中选择的老化曲线施用到电池2上。
第一选择步骤12和第一施用步骤13现在基本上通过第二选择步骤14和第二施用步骤15被重复，其中，也可进一步重复，如在图2中由三个省略点所示，直至达到电池2的预定老化状态。不同于第一选择步骤12，在第二选择步骤14以及可能的进一步选择步骤(即第三、第四选择步骤，此处未示出)中，选择一个不同于在先施用的老化曲线的老化曲线。老化曲线在此在其中一个或多个预设老化参数方面存在差异，故电池2在不同老化曲线下承受不同负荷。
图3示出预老化系统20，例如可被用来执行图2的预老化方法10。预老化系统20具有用于执行设定步骤11的设定模块21、用于执行选择步骤12、14的选择模块22、用于执行施用步骤13、15的施用模块23，以及用于确定达到电池2的预定老化状态且因此允许中止预老化方法10的确定模块24。
图4现在以SOH(健康状态)随充放电循环的循环数n变化的曲线图形式，示出五个电池2根据现有技术的老化，其中，SOH表示电池2相对于其设计容量(归一化为100％)的剩余容量。在根据现有技术的老化方法中，对每个电池2施加一个特定的充放电循环，充放电循环始终保持不变。这一方面导致某些电池2需要很长时间才达到一定老化状态，例如SOH＝80％(图4中上面三个电池2需要通过n＝1000次循环)。另一方面，这导致可见的不均匀老化。相应地，使用现有技术的方法无法使所述电池2均匀老化。
如果图4所示的方法被用作获得电池2老化信息的测试方法，则这并不令人满意，因为在1000次循环后，无法在相同的SOH范围内(例如100％至75％)针对所有电池2给出其在特定充放电循环下的老化行为说明。
本发明的预老化方法10的情况则不同，其结果如图5的曲线图所示。在此，电池2已经根据预老化方法10通过预老化系统20进行预老化且因此更快速地达到了约80％的SOH(在约n＝1000次循环后)，并且老化更加均匀，使得它们的SOH相近。
如果将图5中的预老化方法10用作测试方法以获得老化信息，则可以在100％至约80％的SOH范围内使用不同老化曲线对所有五个电池2进行测试，从而由此获得更丰富的老化信息。但还更优选的是在真正的测试方法30(如图6所示)之前采用预老化方法10。
图6示意性示出一种用于测试电池组的测试方法30，所述电池组例如是图1所示的包括五个电池2的电池组以及另一个未示出的电池组，其又包括多个电池2。图7示出对应的测试系统40，可由其执行测试方法30。
通过提供模块41，在第一提供步骤31中提供包括具有第一电池容量(尤其是剩余容量)的第一电池2的第一电池组，例如如图1中所示接入电池电路1中。通过测试系统40的同一提供模块41，在第二提供步骤32中提供包括具有第二电池容量的第二电池2的第二电池组，第二电池容量不同于第一电池容量。
如图7和图11所示，第一电池组例如可以包括具有100％ SOH电池容量的三个电池2，第二电池组可以例如也包括具有90％ SOH电池容量的三个电池2，它们尤其根据本发明的预老化方法10已通过少量循环快速且均匀地完成预老化。
在此，在图7中表明可实现其它提供步骤(未示出)，以便提供具有其它电池2的其它电池组，所述电池组中的电池2具有不同的SOH，例如具有95％ SOH和85％ SOH，由此可以进一步加快测试方法30的速度，如下文将会说明的那样。
接着，由测试系统40的设定模块42实施设定步骤33，用于设定用于测试电池组的测试计划。测试计划规定电池组的具有预设测试参数的充放电循环，其中，它们对于被测试的电池2是不同的。
接着，通过测试模块43进行测试步骤34，在测试步骤中，电池组在时间上并行地根据预定测试计划被测试。结果如图11所示，所述图示出电池2在100％至约80％的SOH范围内仅需600次循环就完成全部测试，而不是像图4所示的老化测试那样需要超过1000次循环，并且仅能在所有电池2共同的有限SOH范围(100％到略低于95％)内进行测试。
不同于图7所示，具有不同容量(例如95％、90％等)的电池组1的提供也可以并行进行。相应地，测试方法30可以分别在具有不同容量的不同电池组1上进行。相应地也可以采用不同的测试系统40，在所述测试系统上并行地或依次测试具有不同容量的电池组1，如图8和9举例所示的那样，其中，来自图8和图9的两个测试系统40的数据可以随后被合并。
图10示出一个电池容量区间50，优选通过老化曲线的老化参数的预定参数范围来遵守。替代地或附加地，电池容量区间50可以通过电池2的过渡期老化状态的确定和反馈来遵守。所述反馈可以在选择步骤14以及其它选择步骤中进行，以便借此如此选择电池2的另一老化曲线，即，所有电池2在电池容量区间50内运行并且尽量同时达到预定老化状态。
上文对实施方式的说明仅以示例的方式描述本发明。
附图标记列表
1电池电路
2电池
3电压源
4用电器
5开关
10 预老化方法
11 设定步骤
12 第一选择步骤
13 第一施用步骤
14 第二选择步骤
15 第二施用步骤
20 预老化系统
21 设定模块
22 选择模块
23 施用模块
24 确定模块
30 测试方法
31 第一提供步骤
32 第二提供步骤
33 另一设定步骤
34 测试步骤
40 测试系统
41 提供模块
42 设定模块
43 测试模块
50 电池容量区间

Claims (15)

1.一种用于将至少一个电池(2)预老化至预定老化状态的预老化方法(10)，其中，所述预老化方法(10)的特征是具有以下步骤：
-设定(11)待达到的电池(2)老化状态，
-从多个不同的老化曲线中选择(12)至少一个老化曲线，其中，
每个所述老化曲线设定了所述电池(2)的具有预设老化参数的至少一个充电和/或放电过程，
-对所述电池(2)施用(13)在先所选的至少一个老化曲线，
-从多个不同的老化曲线中选择(14)至少另一个老化曲线，其中，
所述另一个老化曲线在至少其中一个所述预设的老化参数方面不同于在先所选且施用到所述电池(2)上的老化曲线，
-对所述电池(2)施用(15)在先所选的至少另一个老化曲线，直至达到所述电池(2)的预定老化状态。
2.根据权利要求1所述的预老化方法(10)，其特征是，在达到所述电池(2)的预定老化状态之前，从多个不同的老化曲线中选择其它老化曲线并施用到所述电池(2)，其中，所述其它老化曲线至少在至少其中一个所述预设的老化参数方面不同于在先所选且施用到所述电池(2)上的老化曲线。
3.根据权利要求1或2所述的预老化方法(10)，其特征是，至少其中一个所选的老化曲线设立用于以第一速度使所述电池(2)老化，至少其中另一个所选的老化曲线设立用于以不同于所述第一速度的第二速度使所述电池(2)老化。
4.根据前述权利要求之一所述的预老化方法(10)，其特征是，所述预设老化参数是温度、机械压力、充电电流、放电电流、荷电状态和脉冲频率中的至少两个。
5.根据前述权利要求之一所述的预老化方法(10)，其特征是，所述老化曲线中的预设老化参数位于预定的参数范围内。
6.根据前述权利要求之一所述的预老化方法(10)，其特征是，所述预定老化状态处在基于所述电池(2)设计容量测得的95％至70％剩余容量的范围内。
7.根据前述权利要求之一所述的预老化方法(10)，其特征是，多个电池(2)被并行预老化，其中，所述预定老化状态对于全部电池(2)是相同的。
8.根据权利要求7所述的预老化方法(10)，其特征是，为了使全部电池(2)达到预定老化状态，在考虑相应的其它电池(2)的过渡期老化状态下，选择用于所述电池(2)的老化曲线。
9.一种用于根据预定测试计划测试电池组的测试方法(30)，其中，所述测试方法(30)的特征是具有以下步骤：
-提供(31)第一电池组，其包括具有第一电池容量的至少一个第一电池(2)，
-提供(32)至少一个第二电池组，其包括具有第二电池容量的至少一个第二电池(2)，所述第二电池容量不同于所述第一电池容量，
-设定(33)用于测试这些电池组的测试计划，其中，所述测试计划设定了所述电池组的具有预设测试参数的充电和/或放电过程，并且
-根据所述预定测试计划并行测试(34)这两个电池组。
10.根据权利要求9所述的测试方法(30)，其特征是，所述两个电池组已经分别根据如权利要求1至8之一所述的预老化方法(10)被预老化到其电池容量。
11.根据权利要求9或10所述的测试方法(30)，其特征是，每个所述电池组分别包括多个电池(2)。
12.根据权利要求9至11之一所述的测试方法(30)，其特征是，由所述测试计划预定的测试参数对于所述电池(2)是不同的。
13.一种计算机程序产品，包括指令，所述指令在由计算机运行所述程序时促使计算机执行根据权利要求1至8之一所述的预老化方法(10)和/或根据权利要求9至12之一所述的测试方法(30)。
14.一种用于将至少一个电池(2)预老化至预定老化状态的预老化系统(20)，其中，所述预老化系统(20)的特征是具有以下模块(21,22,23,24)：
-至少一个设定模块(21)，用于设定待达到的电池(2)老化状态，
-至少一个选择模块(22)，用于从多个不同的老化曲线中选择至少一个老化曲线并用于从多个不同的老化曲线中选择另一个老化曲线，其中，每个所述老化曲线设定了所述电池(2)的具有预设老化参数的充电和/或放电过程，并且其中，所述另一个老化曲线在至少其中一个预设的老化参数方面不同于在先所选且施用到所述电池(2)上的老化曲线，
-至少一个施用模块(23)，用于将在先所选的至少一个老化曲线施用到所述电池(2)上并将在先所选的另一个老化曲线施用到所述电池(2)上，以及
-至少一个确定模块(24)，用于确定达到所述电池(2)的预定老化状态。
15.一种用于测试电池组的测试系统(40)，其中，所述测试系统(40)的特征是具有下模块：
-至少一个提供模块(41)，用于提供第一电池组和至少一个第二电池组，所述第一电池组包括具有第一电池容量的至少一个第一电池(2)，所述至少一个第二电池组包括具有第二电池容量的至少一个第二电池(2)，所述第二电池容量不同于所述第一电池容量，
-至少一个设定模块(42)，用于设定用于测试所述电池组的测试计划，其中，所述测试计划设定了所述电池组的具有预设测试参数的充电和/或放电过程，以及
-至少一个测试模块(43)，用于根据所述预定测试计划并行测试这两个电池组。
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