Patentansprüche für Batteriemanagement und Ladesteuerung formulieren
Patentanmeldungen für Batteriemanagementsysteme (BMS) und die Ladesteuerung sollten die Beziehungen zwischen Sensordaten, Zustandsschätzung, Steuerbedingungen und Schutzmaßnahmen erläutern. Die bloße Angabe, dass eine Batterie verwaltet wird, reicht als technische Beschreibung nicht aus. Zu erklären ist, wie jede Entscheidung zu einem Befehl für Ladestrom, Zellbalancierung, Kühlung oder Abschaltung führt.
Sensordaten
Beschreiben Sie, in welchen Abständen und mit welcher Auflösung Zellspannungen, Packstrom, Temperaturverteilung, Lade- und Entladehistorie, Innenwiderstand, Umgebungstemperatur und Informationen des Ladegeräts erfasst werden. Dazu gehören auch Sensorkalibrierung, der Umgang mit fehlenden Werten und die Erkennung von Kommunikationsfehlern.
Unterscheiden sich die Daten auf Zell-, Modul- und Packebene, sind ihre Aggregation und die verwendeten Kennungen zu erläutern. Werden zeitliche Unterschiede zwischen Sensorwerten korrigiert, sollte auch die dafür verwendete Bezugsgröße beschrieben werden.
Zustandsschätzung
Unterscheiden Sie die Eingaben und Berechnungszusammenhänge für Ladezustand (SOC), Gesundheitszustand (SOH), verfügbare Leistung (SOP), Alterung und Fehlerzustände. Erläutern Sie, welche Spannungs- oder Temperaturänderungsraten, Innenwiderstände, Zellabweichungen und Lade- bzw. Entladedaten das Ergebnis beeinflussen.
Bei einem KI-Modell sind neben den Trainingsdaten die im Produkt verwendeten Eingangsmerkmale, Ausgabewerte, Konfidenzmaße und Korrekturbedingungen zu beschreiben. Ausführungsbeispiele können auch zeigen, wie Widersprüche zwischen Modellergebnissen und physikalisch begründeten Schätzwerten behandelt werden.
Ladesteuerung
Stellen Sie über das Konstantstrom- und Konstantspannungsladen hinaus dar, wie sich die Ladebedingungen mit Batterietemperatur, Alterung, Zellungleichgewicht, Schnellladehistorie, Ladegeräteleistung und geplantem Nutzungszeitpunkt ändern. Unterscheiden Sie die Umschaltbedingungen für Ladestrom, Spannungsobergrenze, Ziel-SOC und Kühlbetrieb.
Bei beanspruchten Zahlenbereichen sollten die Begründung der Grenzwerte und Leistungsdaten innerhalb und außerhalb des Bereichs in der Beschreibung enthalten sein. Prüfen Sie neben den Zahlenwerten auch, ob die Beziehung zwischen Zustandsbestimmung und Betriebsartenwechsel in den unabhängigen Anspruch gehört.
Sicherheitssteuerung und Ausnahmefälle
Beschreiben Sie Schutzmaßnahmen bei Überspannung, Überstrom, Überhitzung, Zellungleichgewicht, Sensorausfall, Kommunikationsunterbrechung und Ladegerätefehlern. Legen Sie für jede Bedingung fest, ob eine Warnung, Leistungsbegrenzung, Öffnung des Schützes, verstärkte Kühlung oder Wiederanlaufsperre erfolgt.
Auch eine Diagnose zur Unterscheidung einzelner Sensorfehler von tatsächlichen Gefahren, die Verwendung von Ersatzsensorwerten und ein eingeschränkter Betrieb im Sicherheitsmodus können für einen Patentschutz in Betracht kommen.
Anspruchsperspektiven
- Erfassung, Schätzung und Schutzfunktionen eines BMS-Geräts
- Ausgangssteuerung des Ladegeräts und Informationsaustausch mit Fahrzeug oder Batterie
- Zusammenwirken von Batteriepack und Thermomanagementeinrichtung
- Verfahren zur Zustandsschätzung oder Ladesteuerung
- Nichttransitorisches computerlesbares Speichermedium
Gliedern Sie die Ansprüche danach, wer die Erfindung tatsächlich ausführt: Batteriehersteller, BMS-Lieferant, Fahrzeughersteller oder Ladebetreiber. Vermeiden Sie es, unnötig Schritte mehrerer Unternehmen in einem einzigen Anspruch zu vermischen.
Unterlagen vor der Anmeldung
Bereiten Sie Sensorlisten, Schätzgleichungen oder Modellabläufe, Ladezustandsdiagramme, Schutzlogik, Schaltungs- und Kommunikationsaufbau, Prüfbedingungen und Leistungsdaten vor. Verknüpfen Sie Schaltpläne und Algorithmusdokumentation in der Beschreibung, damit der gesamte Weg von den Daten bis zum Steuerbefehl nachvollziehbar wird.
