DE102009035483A1 - Battery system operating method for use in e.g. hybrid vehicle, involves controlling switching-on and off process of battery units by controlling unit depending on operating characteristics of battery units - Google Patents

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Abstract

The method involves controlling switching-on and off process of three battery units (2) by a controlling unit (4). The battery units are switched-on and off depending on operating characteristics of the battery units. Charging condition and battery temperature of the battery units is utilized as the operating characteristic for selecting the switching on process of the battery units. The battery units are provided with a system voltage of about 400 volts, where each battery unit is provided with an isolating contactor (5). An independent claim is also included for a battery system comprising battery units.

Description

Die Erfindung betrifft ein Batteriesystem mit mehreren Batterieeinheiten und einer Steuereinheit zur Steuerung eines Ein- und Abschaltens von Batterieeinheiten sowie ein Verfahren zum Betrieb eines derartigen Batteriesystems.The The invention relates to a battery system with a plurality of battery units and a control unit for controlling power on and off of battery units and a method of operating such Battery system.

Batterien zum Antrieb von Kraftfahrzeugen, insbesondere von größeren Hybridfahrzeugen oder Elektrofahrzeugen, erlauben das Zurücklegen von nur relativ geringen Entfernungen bis ein erneutes Batterieaufladen nötig wird. Zur Vergrößerung der Reichweiten derartiger Kraftfahrzeuge können mehrere Batterieeinheiten kombiniert werden.batteries for driving motor vehicles, especially larger ones Hybrid vehicles or electric vehicles, allow the replacement from relatively short distances to recharging the battery becomes necessary. To increase the ranges such motor vehicles can have multiple battery units be combined.

Aus der DE 600 33 833 T2 ist eine elektrische Vorrichtung mit einer Mehrzahl von Batterieeinheiten bekannt, die abnehmbar daran angebracht sind und jeweils ein Speicherbatteriepaket und einen zugehörigen Speicher zum Speichern zumindest einer Information über einen Lade- und Entladezustand des Speicherbatteriepakets aufweisen. Die elektrische Vorrichtung weist ferner einen Treiber zum Treiben einer Last, einen Controller zum Steuern der Zufuhr elektrischer Leistung von jeder Batterieeinheit zu dem Treiber unter Bezugnahme auf die in dem Speicher jeder angebrachten Batterieeinheit gespeicherte Information und wenigstens einen Lader zum Laden wenigstens eines ihm zugeordneten Speicherbatteriepaketes unter Bezugnahme auf diese Information auf. Jeder Lader enthält ein Mittel zum Lesen zumindest einer Information über einen Lade- und Entladezustand jedes ihm zugeordneten Speicherbatteriepaketes aus dem zugehörigen Speicher, ein Mittel zum Schreiben zumindest der Information über den Lade- und Entladezustand jedes ihm zugeordneten Speicherbatteriepaketes in den zugehörigen Speicher und ein Mittel zum Entscheiden einer Ladereihenfolge unter gegenseitiger Bezugnahme auf die Information, die in den Speichern der Batterieeinheiten gespeichert ist.From the DE 600 33 833 T2 there is known an electrical device having a plurality of battery packs removably attached thereto and each having a storage battery pack and associated memory for storing at least one of a charge and discharge state of the storage battery pack. The electric device further includes a driver for driving a load, a controller for controlling the supply of electric power from each battery unit to the driver with reference to the information stored in the memory of each attached battery unit, and at least one charger for charging at least one storage battery pack associated therewith Reference to this information. Each loader includes means for reading at least information about a charge and discharge state of each associated storage battery pack from the associated memory, means for writing at least the information about the charge and discharge state of each associated storage battery pack into the associated memory, and means for Deciding a loading order with mutual reference to the information stored in the memories of the battery units.

Des Weiteren ist aus der DE 600 33 833 T2 ein Verfahren zum Laden und Entladen einer Batterieeinheit in einer derartigen elektrische Vorrichtung bekannt. Dabei wird das Speicherbatteriepaket der Batterieeinheit durch den Controller und einen Lader unter Bezugnahme auf die in den Speichern enthaltene Information über die Lade- und Entladezustände der Speicherbatteriepakete geladen und entladen.Furthermore, from the DE 600 33 833 T2 A method for charging and discharging a battery unit in such an electric device is known. At this time, the storage battery pack of the battery pack is charged and discharged by the controller and a charger with reference to the information on the charge and discharge states of the storage battery packs contained in the storages.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein verbessertes Verfahren zum Betrieb eines Batteriesystems mit mehreren Batterieeinheiten und ein verbessertes Batteriesystem mit mehreren Batterieeinheiten anzugeben.Of the Invention is based on the object, an improved method for operating a battery system with multiple battery units and an improved battery system with multiple battery units specify.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß hinsichtlich des Verfahrens durch die in Anspruch 1 angegebenen Merkmale und hinsichtlich des Batteriesystems durch die in Anspruch 5 angegebenen Merkmalen gelöst.The Task is according to the invention in terms of Method by the features specified in claim 1 and in terms the battery system by the features specified in claim 5 solved.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.advantageous Embodiments of the invention are the subject of the dependent claims.

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren zum Betrieb eines Batteriesystems mit mehreren Batterieeinheiten und einer Steuereinheit zur Steuerung eines Ein- und Abschaltens von Batterieeinheiten wird zu jedem Zeitpunkt höchstens eine der Batterieeinheiten eingeschaltet und die jeweils einzuschaltende Batterieeinheit in Abhängigkeit von Betriebskenngrößen der Batterieeinheiten ausgewählt.at the inventive method for operating a Battery system with multiple battery units and a control unit to control a switching on and off of battery units becomes at most one of the battery units is switched on at each time and the respective battery unit to be switched in dependence selected from operating characteristics of the battery units.

Unter dem Einschalten einer Batterieeinheit wird dabei das elektrische Anschließen der Batterieeinheit an einen mit dem Batteriesystem zu betreibenden elektrischen Verbraucher verstanden. Unter dem Abschalten einer Batterieeinheit wird dementsprechend die elektrische Entkopplung der Batterieeinheit von dem elektrischen Verbraucher verstanden.Under turning on a battery unit while the electrical Connecting the battery unit to one with the battery system understood to be operated electrical loads. Under the shutdown a battery unit is accordingly the electrical decoupling the battery unit understood by the electrical consumer.

Durch das Einschalten höchstens einer Batterieeinheit zu jedem Zeitpunkt wird vorteilhaft eine gleichzeitige Entladung mehrerer Batterieeinheiten vermieden, so dass die jeweils abgeschalteten Batterieeinheiten geschont werden und beispielsweise aufgeladen werden und/oder abkühlen oder abgekühlt werden können. Durch die Auswahl der jeweils einzuschaltenden Batterieeinheit in Abhängigkeit von Betriebskenngrößen der Batterieeinheiten kann vorteilhaft zum Betrieb eines Verbrauchers jeweils eine Batterieeinheit genutzt werden, die sich aufgrund der Betriebskenngrößen dazu besonders eignet, beispielsweise aufgrund ihres Ladungszustandes und/oder ihrer Batterietemperatur. Auf diese Weise kann insbesondere der Verschleiß der Batterieeinheiten reduziert und ihre Lebensdauer erhöht werden. Ferner kann mit dem erfindungsgemäßen Verfahren die negative Auswirkung eines Ausfalls einer Batterieeinheit reduziert werden, indem der Ausfall mittels der Betriebskenngrößen erkannt wird und diese Batterieeinheit nicht mehr eingesetzt wird.By turning on at most one battery unit to each Time will be beneficial a simultaneous discharge of several Battery units avoided, so that each disconnected Battery units are spared and charged, for example be and / or cool or cooled can. By selecting the respective one to be activated Battery unit depending on operating parameters The battery units can be advantageous for the operation of a consumer each use a battery unit, which is due to the operating characteristics this is particularly suitable, for example due to their charge state and / or their battery temperature. In this way, in particular the Wear of the battery units is reduced and their life span increase. Furthermore, with the inventive Method the negative impact of a failure of a battery unit be reduced by the failure by means of the operating parameters is detected and this battery unit is no longer used.

Ein erfindungsgemäßes Batteriesystem weist mehrere Batterieeinheiten und eine Steuereinheit zur Steuerung eines Ein- und Abschaltens von Batterieeinheiten sowie jeweils einen Trennschütz für jede Batterieeinheit zu deren Ein- und Abschaltung und mit der Steuereinheit verbundene Erfassungseinheiten zur Erfassung von Betriebskenngrößen der Batterieeinheiten auf.One Inventive battery system has several Battery units and a control unit for controlling a and shutdown of battery units and each a contactor for each battery unit for their switching on and off and Detection units connected to the control unit for detection of operating characteristics of the battery units.

Die Trennschütze ermöglichen vorteilhaft eine sichere Ein- und Abschaltung der Batterieeinheiten.The Isolating contactors advantageously allow a safe Switching the battery units on and off.

Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung werden im Folgenden anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf eine Zeichnung beschrieben.Further Advantages, features and details of the invention are described below based on embodiments with reference to a drawing described.

Dabei zeigt:there shows:

1 schematisch als Blockdiagramm ein Batteriesystem mit drei Batterieeinheiten. 1 schematically a block diagram of a battery system with three battery units.

1 zeigt ein Batteriesystem 1 mit drei Batterieeinheiten 2 zum Antrieb eines Antriebssystems 3 eines Kraftfahrzeuges, beispielsweise eines Hybridfahrzeuges oder Elektrofahrzeuges, und mit einer Steuereinheit 4 zur Steuerung eines Ein- und Abschaltens der Batterieeinheiten 2. Die Batterieeinheiten 2 weisen jeweils dieselbe Systemspannung von beispielsweise 400 V auf. 1 shows a battery system 1 with three battery units 2 for driving a drive system 3 a motor vehicle, for example a hybrid vehicle or electric vehicle, and with a control unit 4 for controlling a switching on and off of the battery units 2 , The battery units 2 each have the same system voltage of, for example, 400V.

Jede Batterieeinheit 2 weist einen Trennschütz 5 auf, mittels dessen sie ein- und abschaltbar ist. Zum Einschalten einer Batterieeinheit 2 wird deren Trennschütz 5 geschlossen und dadurch das Antriebssystem 3 elektrisch an die Batterieeinheit 2angeschlossen. Zum Ausschalten einer Batterieeinheit 2 wird deren Trennschütz 5 geöffnet.Each battery unit 2 has a disconnector 5 on, by means of which it is switched on and off. To turn on a battery unit 2 becomes its isolating contactor 5 closed and thereby the drive system 3 electrically to the battery unit 2 connected. To turn off a battery unit 2 becomes its isolating contactor 5 open.

Ferner weist jede Batterieeinheit 2 ein Batteriemanagementsystem 6 zur Überwachung und Regelung der Batterieeinheit 2 mit einer Ladezustandserfassungseinheit zur Erfassung eines Ladezustandes der Batterieeinheit 2 auf. Das Batteriemanagementsystem 6 jeder Batterieeinheit 2 ist mit der Steuereinheit 4 verbunden und schließt oder öffnet insbesondere den Trennschütz 6 der jeweiligen Batterieeinheit 2, wenn es von der Steuereinheit 4 einen entsprechenden Steuerbefehl zum Ein- oder Abschalten der Batterieeinheit 2 erhält. Im Übrigen unterscheidet sich das Batteriemanagementsystem 6 nicht von einem herkömmlichen in der Fahrzeugtechnik verwendeten Batteriemanagementsystem und wird daher hier nicht näher beschrieben.Furthermore, each battery unit 2 a battery management system 6 for monitoring and controlling the battery unit 2 with a state of charge detection unit for detecting a state of charge of the battery unit 2 on. The battery management system 6 each battery unit 2 is with the control unit 4 connected and closes or opens in particular the contactor 6 the respective battery unit 2 if it is from the control unit 4 a corresponding control command for switching on or off the battery unit 2 receives. Incidentally, the battery management system differs 6 not of a conventional battery management system used in automotive technology and will therefore not be described here.

Mittels der Steuereinheit 4 wird das Ein- und Abschalten der Batterieeinheiten 2 derart gesteuert, dass zu jedem Zeitpunkt höchstens eine der Batterieeinheiten 2 eingeschaltet ist. Die jeweils einzuschaltende Batterieeinheit 2 wird dabei in Abhängigkeit von Betriebskenngrößen der Batterieeinheiten 2 ausgewählt.By means of the control unit 4 turns on and off the battery units 2 so controlled that at any time at most one of the battery units 2 is turned on. The respective battery unit to be switched on 2 is dependent on operating characteristics of the battery units 2 selected.

In einem ersten Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens werden die Ladezustände der Batterieeinheiten 2 mittels der Ladezustandserfassungseinheiten laufend erfasst und als Betriebskenngrößen zur Auswahl der jeweils einzuschaltenden Batterieeinheit verwendet. Dabei wird nach einem Systemsstart zunächst überprüft, ob wenigstens eine der Batterieeinheiten 2 einen vorgebbaren Mindestladezustand aufweist. Ist dies der Fall, wird unter den Batterieeinheiten 2, die den Mindestladezustand aufweisen, anhand eines vorgebbaren ersten Auswahlkriteriums eine ausgewählt und eingeschaltet, beispielsweise diejenige mit dem höchsten Ladezustand. Die anderen Batterieeinheiten 2 bleiben abgeschaltet.In a first embodiment of the method according to the invention, the charge states of the battery units 2 continuously detected by means of the state of charge detection units and used as operating parameters for selecting the respective battery unit to be turned on. It is first checked after a system start, if at least one of the battery units 2 has a predetermined minimum state of charge. If this is the case, under the battery units 2 , which have the minimum state of charge, selected on the basis of a predetermined first selection criterion and turned on, for example, the one with the highest state of charge. The other battery units 2 stay switched off.

Die jeweils ausgewählte Batterieeinheit 2 bleibt solange eingeschaltet, bis ihr Ladezustand einen vorgebbaren ersten Ladeschwellwert unterschreitet. Sobald ihr Ladezustand den ersten Ladeschwellwert unterschreitet, wird geprüft, ob der Ladezustand einer der anderen Batterieeinheiten 2 den ersten Ladeschwellwert übertrifft. Ist dies der Fall, wird die eingeschaltete Batterieeinheit 2 abgeschaltet und unter den Batterieeinheiten 2, deren Ladezustände den ersten Ladeschwellwert übertreffen, wird anhand eines zweiten Auswahlkriteriums eine Batterieeinheit 2 ausgewählt und eingeschaltet, beispielsweise diejenige mit dem höchsten Ladezustand. Auf diese Weise kann vorteilhaft rechtzeitig auf eine Batterieeinheit 2 mit einem ausreichenden Ladezustand umgeschaltet werden.The selected battery unit 2 remains switched on until its state of charge falls below a predefinable first charging threshold. As soon as its charge state falls below the first charge threshold value, it is checked whether the charge state of one of the other battery units 2 exceeds the first charge threshold. If this is the case, the battery unit is switched on 2 switched off and under the battery units 2 , whose charge states exceed the first charge threshold, is based on a second selection criterion, a battery unit 2 selected and switched on, for example, the one with the highest state of charge. In this way, advantageous in time for a battery unit 2 be switched with a sufficient state of charge.

Andernfalls, d. h. wenn die Ladezustände aller Batterieeinheiten 2 den ersten Ladeschwellwert unterschreiten, wird der Fahrer des Kraftfahrzeuges darüber vorzugsweise informiert, beispielsweise durch ein optisches und/oder ein akustisches Warnsignal, und die eingeschaltete Batterieeinheit 2 wird vorzugsweise erst dann abgeschaltet, wenn ihr Ladezustand einen vorgebbaren zweiten Ladeschwellwert unterschreitet, der kleiner als der erste Ladeschwellwert ist. Auf diese Weise wird dem Fahrer vorteilhaft Gelegenheit gegeben, dass Kraftfahrzeug sicher abzustellen, bevor sämtliche Batterieeinheiten 2 abgeschaltet werden. Außerdem kann durch eine geeignete Vorgabe der Ladeschwellwerte eine schädigende Tiefentladung der jeweils eingeschalteten Batterieeinheit 2 vorteilhaft verhindert werden.Otherwise, ie if the charge status of all battery units 2 fall below the first charging threshold, the driver of the motor vehicle is preferably informed about it, for example by an optical and / or audible warning signal, and the switched-battery unit 2 is preferably only switched off when its state of charge falls below a predetermined second charging threshold, which is smaller than the first charging threshold. In this way, the driver is advantageously given the opportunity to park the vehicle safely before all battery units 2 be switched off. In addition, by a suitable specification of the charging thresholds, a damaging over-discharge of the respectively switched-on battery unit 2 be advantageously prevented.

In einem zweiten Ausführungsbeispiel weisen die Batteriemanagementsysteme 6 jeweils zusätzlich eine Temperaturerfassungseinheit zur Erfassung einer Batterietemperatur der jeweiligen Batterieeinheit 2 auf. Ferner wird das Verfahren des ersten Ausführungsbeispiels derart erweitert, dass die von den Temperaturerfassungseinheiten erfassten Batterietemperaturen der Batterieeinheiten 2 als zusätzliche Betriebskenngrößen zur Auswahl der jeweils einzuschaltenden Batterieeinheit 2 verwendet werden.In a second embodiment, the battery management systems 6 in each case additionally a temperature detection unit for detecting a battery temperature of the respective battery unit 2 on. Further, the method of the first embodiment is expanded such that the battery temperatures of the battery units detected by the temperature detecting units 2 as additional operating parameters for selecting the respective battery unit to be switched on 2 be used.

Dabei bleibt eine ausgewählte Batterieeinheit 2 solange eingeschaltet, bis ihr Ladezustand den ersten Ladeschwellwert unterschreitet oder ihre Batterietemperatur einen vorgebbaren ersten Temperaturschwellwert überschreitet. Sobald ihr Ladezustand den ersten Ladeschwellwert unterschreitet oder ihre Batterietemperatur den ersten Temperaturschwellwert überschreitet, wird eine andere Batterieeinheit 2 gesucht, deren Ladezustand den ersten Ladeschwellwert übertrifft und deren Batterietemperatur kleiner als der erste Temperaturschwellwert ist. Wenn wenigstens eine solche Batterieeinheit 2 gefunden wird, wird die eingeschaltete Batterieeinheit 2 ausgeschaltet und eine der gefundenen Batterieeinheiten 2 eingeschaltet. Andernfalls wird vorzugsweise analog zum ersten Ausführungsbeispiel der Fahrer des Kraftfahrzeuges gewarnt und die eingeschaltete Batterieeinheit 2 erst dann abgeschaltet, wenn ihr Ladezustand den zweiten Ladeschwellwert unterschreitet oder ihre Batterietemperatur einen vorgebbaren zweiten Temperaturschwellwert überschreitet, der größer als der erste Ladeschwellwert ist.This leaves a selected battery unit 2 until the state of charge falls below the first charging threshold or its battery temperature exceeds a predefinable first temperature threshold. As soon as their charge state falls below the first charging threshold or their battery temperature exceeds the first temperature threshold, another battery unit is used 2 searched, the state of charge exceeds the first charging threshold and the battery temperature is lower than the first temperature threshold. If at least one such battery unit 2 is found, the turned-on battery unit 2 switched off and one of the found battery units 2 switched on. Otherwise, it is preferable to warn the driver of the motor vehicle analogously to the first exemplary embodiment and the switched-on battery unit 2 only switched off when its state of charge falls below the second charging threshold or their battery temperature exceeds a predetermined second temperature threshold, which is greater than the first charging threshold.

Auf diese Weise können durch geeignete Vorgaben der Ladungs- und Temperaturschwellwerte vorteilhaft sowohl schädigende Tiefentladungen als auch schädigende oder den Wirkungsgrad reduzierende Überhitzungen der Batterieeinheiten 2 verhindert werden.In this way, by suitable specifications of the charge and temperature thresholds advantageously both damaging deep discharges and harmful or reducing the efficiency overheating of the battery units 2 be prevented.

Weitere Ausgestaltungen der beschriebenen Ausführungsbeispiele sehen vor, die jeweils abgeschalteten Batterieeinheiten 2 nötigenfalls aufzuladen, beispielsweise mittels Bremsenergierückspeisung, und/oder mit einer entsprechenden Kühlvorrichtung des Batteriesystems 1 zu kühlen.Further embodiments of the described embodiments provide, the respective disconnected battery units 2 charge if necessary, for example by means of braking energy recovery, and / or with a corresponding cooling device of the battery system 1 to cool.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11
Batteriesystembattery system
22
Batterieeinheitbattery unit
33
Antriebssystemdrive system
44
Steuereinheitcontrol unit
55
Trennschützisolation contactor
66
BatteriemanagementsystemBattery Management System

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

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Verfahren zum Betrieb eines Batteriesystems (1) mit mehreren Batterieeinheiten (2) und einer Steuereinheit (4) zur Steuerung eines Ein- und Abschaltens von Batterieeinheiten (2), dadurch gekennzeichnet, dass zu jedem Zeitpunkt höchstens eine der Batterieeinheiten (2) eingeschaltet und die jeweils einzuschaltende Batterieeinheit (2) in Abhängigkeit von Betriebskenngrößen der Batterieeinheiten (2) ausgewählt wird.Method for operating a battery system ( 1 ) with several battery units ( 2 ) and a control unit ( 4 ) for controlling a switching on and off of battery units ( 2 ), characterized in that at most each time at most one of the battery units ( 2 ) and the respective battery unit ( 2 ) as a function of operating parameters of the battery units ( 2 ) is selected. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass Ladezustände der Batterieeinheiten (2) als Betriebskenngrößen zur Auswahl der jeweils einzuschaltenden Batterieeinheit (2) verwendet werden.A method according to claim 1, characterized in that states of charge of the battery units ( 2 ) as operating parameters for selecting the respectively to be switched battery unit ( 2 ) be used. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass Batterietemperaturen der Batterieeinheiten (2) als Betriebskenngrößen zur Auswahl der jeweils einzuschaltenden Batterieeinheit (2) verwendet werden.A method according to claim 1, characterized in that battery temperatures of the battery units ( 2 ) as operating parameters for selecting the respectively to be switched battery unit ( 2 ) be used. Verwendung eines Verfahrens gemäß Anspruch 1 zum Betrieb eines Batteriesystems (1) in einem Kraftfahrzeug, wobei das Kraftfahrzeug insbesondere ein Hybridfahrzeug oder ein Elektrofahrzeug ist.Use of a method according to claim 1 for operating a battery system ( 1 ) in a motor vehicle, wherein the motor vehicle is in particular a hybrid vehicle or an electric vehicle. Batteriesystem (1) mit mehreren Batterieeinheiten (2) und einer Steuereinheit (4) zur Steuerung eines Ein- und Abschaltens von Batterieeinheiten (2), gekennzeichnet durch jeweils einen Trennschütz (5) für jede Batterieeinheit (2) zu deren Ein- und Abschaltung und durch mit der Steuereinheit (4) verbundene Erfassungseinheiten zur Erfassung von Betriebskenngrößen der Batterieeinheiten (2).Battery system ( 1 ) with several battery units ( 2 ) and a control unit ( 4 ) for controlling a switching on and off of battery units ( 2 ), each characterized by a contactor ( 5 ) for each battery unit ( 2 ) to their switching on and off and with the control unit ( 4 ) connected detection units for detecting operating characteristics of the battery units ( 2 ). Batteriesystem nach Anspruch 5, gekennzeichnet durch Ladezustandserfassungseinheiten zur Erfassung von Ladezuständen der Batterieeinheiten (2).Battery system according to claim 5, characterized by charge state detection units for detecting charge states of the battery units ( 2 ). Batteriesystem nach Anspruch 5, gekennzeichnet durch Temperaturerfassungseinheiten zur Erfassung von Batterietemperaturen der Batterieeinheiten (2).Battery system according to claim 5, characterized by temperature detection units for detecting battery temperatures of the battery units ( 2 ). Verwendung eines Batteriesystems (1) gemäß Anspruch 5 in einem Kraftfahrzeug, wobei das Kraftfahrzeug insbesondere ein Hybridfahrzeug oder ein Elektrofahrzeug ist.Use of a battery system ( 1 ) according to claim 5 in a motor vehicle, wherein the motor vehicle is in particular a hybrid vehicle or an electric vehicle.
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Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102514498A (en) * 2011-11-23 2012-06-27 湖南南车时代电动汽车股份有限公司 Identification method and device of battery management system sub-module
ITGE20110101A1 (en) * 2011-09-08 2013-03-09 Franco Fiorini METHOD FOR RAPID RECHARGING OF ELECTRIC TRACTION BATTERIES OF MOTOR VEHICLES AND SYSTEM FOR FEEDING THE ENGINE OF SUCH VEHICLES
WO2013066867A2 (en) * 2011-10-31 2013-05-10 Cobasys, Llc Parallel configuration of series cells with semiconductor switching
FR3001090A1 (en) * 2013-01-17 2014-07-18 Richard Chene Method for recharging batteries of electric vehicle by deceleration of vehicle and by on-board source, involves connecting switches in series with branches of batteries, and successively recharging branches of batteries at time of cycles
DE102014215906A1 (en) 2014-08-11 2016-02-11 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Disconnecting an electrical energy storage of a serial hybrid drive
US9434261B2 (en) 2011-10-17 2016-09-06 Robert Bosch Gmbh Welded contactor checking systems and methods
GB2598375A (en) * 2020-08-28 2022-03-02 Jaguar Land Rover Ltd Vehicle traction battery control system
US11682914B2 (en) 2016-11-25 2023-06-20 Dyson Technology Limited Battery system

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE60033833T2 (en) 1999-08-03 2008-01-24 Tokyo R & D Co., Ltd. ELECTRONIC DEVICE AND BATTERY UNIT LOADING DEVICE AND LOADING / UNLOADING METHOD

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE60033833T2 (en) 1999-08-03 2008-01-24 Tokyo R & D Co., Ltd. ELECTRONIC DEVICE AND BATTERY UNIT LOADING DEVICE AND LOADING / UNLOADING METHOD

Cited By (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
ITGE20110101A1 (en) * 2011-09-08 2013-03-09 Franco Fiorini METHOD FOR RAPID RECHARGING OF ELECTRIC TRACTION BATTERIES OF MOTOR VEHICLES AND SYSTEM FOR FEEDING THE ENGINE OF SUCH VEHICLES
US9434261B2 (en) 2011-10-17 2016-09-06 Robert Bosch Gmbh Welded contactor checking systems and methods
WO2013066867A2 (en) * 2011-10-31 2013-05-10 Cobasys, Llc Parallel configuration of series cells with semiconductor switching
WO2013066867A3 (en) * 2011-10-31 2013-10-17 Cobasys, Llc Parallel configuration of series cells with semiconductor switching
US9045052B2 (en) 2011-10-31 2015-06-02 Robert Bosch Gmbh Parallel configuration of series cells with semiconductor switching
CN102514498A (en) * 2011-11-23 2012-06-27 湖南南车时代电动汽车股份有限公司 Identification method and device of battery management system sub-module
CN102514498B (en) * 2011-11-23 2014-11-12 湖南南车时代电动汽车股份有限公司 Identification method and device of battery management system sub-module
FR3001090A1 (en) * 2013-01-17 2014-07-18 Richard Chene Method for recharging batteries of electric vehicle by deceleration of vehicle and by on-board source, involves connecting switches in series with branches of batteries, and successively recharging branches of batteries at time of cycles
DE102014215906A1 (en) 2014-08-11 2016-02-11 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Disconnecting an electrical energy storage of a serial hybrid drive
US11682914B2 (en) 2016-11-25 2023-06-20 Dyson Technology Limited Battery system
GB2598375A (en) * 2020-08-28 2022-03-02 Jaguar Land Rover Ltd Vehicle traction battery control system

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