DE102011002804A1 - Battery module for battery connected with electric drive motor for driving e.g. hybrid car, has voltage converter with input connected with connection point and another input connected with pole of module - Google Patents

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Abstract

The module has a battery cell (12) connected between a connection point and a pole of the module. An operational parameter measurement unit (14) is formed to measure an operational parameter of the module and transmit the parameter to a microcontroller (15). A low voltage supply is formed to supply operation voltage to the microcontroller. The low voltage supply comprises a voltage converter (13) with an input connected with a connection point, another input connected with the pole of the module and an output connected with an input for the operation voltage to the microcontroller. The battery cell is a lithium ion battery cell, the operational parameter of the module is temperature, battery module voltage, output stream and cell voltages, and the voltage converter is a linear controller.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Batteriemodul mit einer Niederspannungsversorgung, eine Batterie mit einer Mehrzahl von in Serie geschalteten Batteriemodulen und ein Kraftfahrzeug mit einer solchen Batterie.The present invention relates to a battery module with a low-voltage power supply, a battery having a plurality of battery modules connected in series, and a motor vehicle having such a battery.

Stand der TechnikState of the art

Es zeichnet sich ab, dass in Zukunft sowohl bei stationären Anwendungen als auch bei Fahrzeugen wie Hybrid- und Elektrofahrzeugen vermehrt Batteriesysteme zum Einsatz kommen werden. Um die für eine jeweilige Anwendung gegebenen Anforderungen an Spannung und zur Verfügung stellbarer Leistung erfüllen zu können, werden eine hohe Zahl von Batteriezellen in Serie geschaltet. Der Ausfall einer Batteriezelle kann wegen der Serienschaltung zum Ausfall der Batterie und dieser wiederum zu einem Ausfall des Gesamtsystems führen, weshalb insbesondere für sicherheitsrelevante Anwendungen hohe Anforderungen an die Zuverlässigkeit der Batterie gestellt werden. Um den Zustand der Batterie und der einzelnen Batteriezellen möglichst genau erfassen und so einen drohenden Ausfall einer Batteriezelle rechtzeitig erkennen zu können, werden neben anderen Parametern der Batterie wie Batterietemperatur und Batteriestrom auch die Spannungen der Batteriezellen regelmäßig gemessen. Für die Parametererfassung werden gewöhnlich elektronische Schaltungselemente wie beispielsweise Sensoren und Mikrocontroller verwendet, die aus einer im Verhältnis zur Batteriespannung niedrigen und insbesondere gegenüber der variablen Batteriespannung stabilen Niederspannungsversorgung versorgt werden sollten. Aufgrund der hohen Sicherheitsanforderungen an die Isolierung sämtlicher unmittelbar mit der Batterie verbundenen Teile von deren Umgebung, ist es wünschenswert, diese Niederspannungsversorgung lokal aus der Batterie zu speisen.It is becoming apparent that in the future, battery systems will increasingly be used in stationary applications as well as in vehicles such as hybrid and electric vehicles. In order to meet the voltage and available power requirements of a particular application, a large number of battery cells are connected in series. The failure of a battery cell can lead to failure of the battery due to the series connection to the failure of the battery and this in turn to a failure of the overall system, which is why high demands are placed on the reliability of the battery especially for safety-related applications. In order to detect the condition of the battery and the individual battery cells as accurately as possible and to detect an imminent failure of a battery cell in good time, the voltages of the battery cells are regularly measured in addition to other parameters of the battery such as battery temperature and battery current. For the parameter detection usually electronic circuit elements such as sensors and micro-controllers are used, which should be supplied from a low in relation to the battery voltage low and in particular to the variable battery voltage low-voltage supply. Due to the high safety requirements for the isolation of all directly connected to the battery parts of their environment, it is desirable to feed this low-voltage power supply locally from the battery.

Dazu ist es bekannt, einen Linearregler aus der Batterie zu versorgen, also eingangsseitig mit den Plus- und Minuspolen der Batterie zu verbinden, wobei der Linearregler eine geregelte niedrige Versorgungsspannung für die weiteren Schaltungselemente ausgibt. Ein Beispiel hierfür zeigt die 1, in der die seriengeschalteten Batteriezellen 1 einen Linearregler 3 versorgen, welcher wiederum eine beispielhafte Auswahl eines Application Specific Integrated Circuits (ASIC) 4 zur Erfassung von Betriebsparametern der Batterie beziehungsweise der Batteriezellen, eines Mikrocontrollers 5 und einer Kommunikationsschnittstelle 6 zur Kommunikation mit außerhalb der Batterie oder des Batteriemoduls angeordneten Komponenten wie dem Steuergerät versorgt. Dabei ist jedoch problematisch, dass die Verlustleistung eines Linearreglers mit steigender Eingangsspannung auch bei gleichbleibender Ausgangsleistung steigt. Mit einer steigenden Anzahl von Batteriezellen steigt jedoch nicht nur die Batteriespannung beziehungsweise die Batteriemodulspannung, sondern es werden zusätzlich auch noch eine größere Anzahl von Schaltungselemente zur Überwachung der Zellspannungen benötigt, so dass zusätzlich die benötigte Ausgangsleistung des Linearreglers steigt. Die durch diese beiden Effekte steigende Verlustleistung des Linearreglers bringt somit den Nachteil einer überproportional steigenden Erwärmung und Belastung der Batterie mit sich. Abhilfe könnte hier ein DC/DC-Umsetzer bringen, der allerdings kostenintensiv ist und daher für die meisten Anwendungen nicht infrage kommt.For this purpose, it is known to supply a linear regulator from the battery, ie to connect the input side with the positive and negative poles of the battery, the linear regulator outputs a regulated low supply voltage for the other circuit elements. An example of this shows the 1 in which the series-connected battery cells 1 a linear regulator 3 which, in turn, provides an example selection of an Application Specific Integrated Circuit (ASIC). 4 for detecting operating parameters of the battery or the battery cells, a microcontroller 5 and a communication interface 6 for communication with components located outside the battery or the battery module, such as the control unit. However, it is problematic that the power loss of a linear regulator increases with increasing input voltage even with constant output power. With an increasing number of battery cells, however, not only the battery voltage or the battery module voltage increases, but it also requires a larger number of circuit elements for monitoring the cell voltages, so that in addition the required output power of the linear regulator increases. The increased by these two effects power loss of the linear controller thus brings the disadvantage of disproportionately increasing heating and load of the battery with it. Remedy could bring here a DC / DC converter, which is however cost-intensive and therefore for most applications out of the question.

Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention

Erfindungsgemäß wird daher ein Batteriemodul mit einer Mehrzahl von in Serie geschalteten Batteriezellen eingeführt. Die Batteriezellen unterteilen sich dabei in eine zwischen einen ersten Pol des Batteriemoduls und einen Verbindungspunkt geschaltete erste Anzahl von ersten Batteriezellen und in eine zwischen den Verbindungspunkt und einen zweiten Pol des Batteriemoduls geschaltete zweite Anzahl von zweiten Batteriezellen. Das Batteriemodul weist außerdem eine Betriebsparametermesseinheit, welche ausgebildet ist, wenigstens einen Betriebsparameter des Batteriemoduls zu messen und an einen Mikrocontroller zu übermitteln, und eine Niederspannungsversorgung auf, welche ausgebildet ist, den Mikrocontroller mit einer Betriebsspannung zu versorgen. Erfindungsgemäß umfasst die Niederspannungsversorgung einen Spannungskonverter, der einen mit dem Verbindungspunkt verbundenen ersten Eingang, einen mit dem zweiten Pol des Batteriemoduls verbundenen zweiten Eingang und einen mit einem Eingang für die Betriebsspannung des Mikrocontrollers verbundenen Ausgang aufweist. Der Spannungskonverter kann beispielsweise ein Linearregler oder auch ein DC/DC-Umsetzer sein.According to the invention, therefore, a battery module is introduced with a plurality of battery cells connected in series. The battery cells are subdivided into a first number of first battery cells connected between a first pole of the battery module and a connection point and a second number of second battery cells connected between the connection point and a second pole of the battery module. The battery module also has an operating parameter measuring unit, which is designed to measure at least one operating parameter of the battery module and to transmit it to a microcontroller, and a low-voltage supply, which is designed to supply the microcontroller with an operating voltage. According to the invention, the low-voltage supply comprises a voltage converter which has a first input connected to the connection point, a second input connected to the second pole of the battery module and an output connected to an input for the operating voltage of the microcontroller. The voltage converter may be, for example, a linear regulator or a DC / DC converter.

Die Erfindung bietet den Vorteil, dass die Eingangsspannung des Spannungskonverters unabhängig von der Spannung des Batteriemoduls wird, wodurch das Problem der steigenden Verlustleistung des Spannungskonverters gelöst wird. Beispiele für zu messende Betriebsparameter des Batteriemoduls sind die Temperatur, die Batteriemodulspannung, der Ausgangsstrom und die Zellspannungen der Batteriezellen des Batteriemoduls.The invention offers the advantage that the input voltage of the voltage converter becomes independent of the voltage of the battery module, whereby the problem of increasing power loss of the voltage converter is solved. Examples of operating parameters of the battery module to be measured are the temperature, the battery module voltage, the output current and the cell voltages of the battery cells of the battery module.

Besonders bevorzugt beträgt dabei die zweite Anzahl der zwischen den Verbindungspunkt und den zweiten Pol des Batteriemoduls geschalteten Batteriezellen drei oder vier. Insbesondere bei Verwendung von Lithium-Ionen-Batteriezellen ergibt sich eine Eingangsspannung für den Spannungskonverter, die eine niedrige Verlustleistung im Spannungskonverter bedingt, aber auch bei bereits relativ stark entladenen Batteriezellen ausreichend hoch ist und genügend Leistung für die Niederspannungsversorgung bereitstellen kann.Particularly preferably, the second number of battery cells connected between the connection point and the second pole of the battery module is three or four. In particular, when using lithium-ion battery cells results in an input voltage for the voltage converter, which has a low power loss in Voltage converter conditionally, but even with already relatively heavily discharged battery cells is sufficiently high and can provide enough power for the low-voltage supply.

Das Batteriemodul kann eine mit den Batteriezellen verbundene Cell-Balancing-Einheit aufweisen, welche ausgebildet ist, Ladungszustände der Batteriezellen einander anzugleichen. Die Cell-Balancing-Einheit wird dabei bevorzugt aus der Niederspannungsversorgung versorgt. Die Cell-Balancing-Einheit bietet den Vorteil, dass die aufgrund des Spannungskonverters größere Belastung der zweiten Batteriezellen durch das Cell-Balancing, also durch den Ladungsausgleich zwischen den Batteriezellen, ausgeglichen werden kann.The battery module may have a cell-balancing unit connected to the battery cells, which is designed to equalize charge states of the battery cells. The cell-balancing unit is preferably supplied from the low-voltage supply. The cell-balancing unit has the advantage that the greater stress on the second battery cells due to the voltage converter can be compensated for by the cell balancing, that is to say by the charge balance between the battery cells.

Das Batteriemodul besitzt bevorzugt eine Kaskoden-Schaltung, welche eine dritte Anzahl von Transistoren enthält. Die dritte Anzahl der Transistoren entspricht dabei der ersten Anzahl von Batteriezellen. Eine Steuerelektrode jedes der Transistoren ist mit einem zweiten Pol einer jeweiligen zugeordneten ersten Batteriezelle verbunden. Die Transistoren sind dabei zwischen den ersten Pol des Batteriemoduls und den ersten Eingang des Spannungskonverters in Serie geschaltet.The battery module preferably has a cascode circuit which contains a third number of transistors. The third number of transistors corresponds to the first number of battery cells. A control electrode of each of the transistors is connected to a second pole of a respective associated first battery cell. The transistors are connected in series between the first pole of the battery module and the first input of the voltage converter.

Bei dieser Ausführungsform der Erfindung ist der erste Eingang des Spannungskonverters nur mittelbar über einen untersten der Transistoren mit dem Verbindungspunkt zwischen den ersten und zweiten Batteriezellen verbunden. Die Kaskode bietet zwei große Vorteile: einerseits wird die Verlustleistung bei der Bereitstellung einer Niederspannungsversorgung auf mehrere Schaltungselemente, namentlich den Spannungskonverter und die Transistoren der Kaskode, aufgeteilt, andererseits wird auch die Belastung des Batteriemoduls durch den Spannungskonverter gleichmäßig auf alle Batteriezellen verteilt.In this embodiment of the invention, the first input of the voltage converter is connected only indirectly via a lowermost of the transistors to the connection point between the first and second battery cells. The cascode offers two major advantages: on the one hand, the power loss in the provision of a low-voltage power supply to several circuit elements, namely the voltage converter and the transistors of the cascode divided, on the other hand, the load of the battery module is evenly distributed by the voltage converter to all battery cells.

Die Steuerelektrode eines untersten Transistors der Mehrzahl von Transistoren ist dabei bevorzugt mit dem Verbindungspunkt und der Emitter oder die Source des untersten Transistors mit dem ersten Anschluss des Spannungskonverters verbunden. Außerdem kann der Kollektor oder die Drain eines obersten Transistors der Mehrzahl von Transistoren mit dem ersten Pol des Batteriemoduls verbunden sein.The control electrode of a lowermost transistor of the plurality of transistors is preferably connected to the connection point and the emitter or the source of the lowermost transistor to the first terminal of the voltage converter. In addition, the collector or the drain of an uppermost transistor of the plurality of transistors may be connected to the first pole of the battery module.

Bevorzugt ist dabei der Emitter oder die Source eines jeweiligen verbleibenden Transistors der Mehrzahl von Transistoren mit dem Kollektor oder der Drain eines benachbarten verbleibenden Transistors oder des untersten Transistors verbunden. Außerdem ist bei dieser Ausführungsform bevorzugt der Kollektor oder die Drain eines jeweiligen verbleibenden Transistors der Mehrzahl von Transistoren mit dem Emitter oder der Source eines benachbarten verbleibenden Transistors oder des obersten Transistors verbunden.Preferably, the emitter or the source of a respective remaining transistor of the plurality of transistors is connected to the collector or the drain of an adjacent remaining transistor or the lowermost transistor. In addition, in this embodiment, preferably, the collector or the drain of a respective remaining transistor of the plurality of transistors is connected to the emitter or the source of an adjacent remaining transistor or the uppermost transistor.

Besonders bevorzugt sind die Batteriezellen Lithium-Ionen-Batteriezellen. Lithium-Ionen-Batteriezellen besitzen eine verhältnismäßig hohe Zellspannung, so dass das Problem der erhöhten Verlustleistung in dem Spannungskonverter bei Verwendung solcher Batteriezellen besonders ausgeprägt ist.Particularly preferably, the battery cells are lithium-ion battery cells. Lithium-ion battery cells have a relatively high cell voltage, so that the problem of increased power dissipation in the voltage converter when using such battery cells is particularly pronounced.

Ein zweiter Aspekt der Erfindung führt eine Batterie mit einer Mehrzahl von in Serie geschalteten Batteriemodulen gemäß dem ersten Erfindungsaspekt ein, bei dem die Mikrocontroller jedes der Batteriemodule über einen Kommunikationsbus miteinander verbunden und ausgebildet sind, die von der Betriebsparametermesseinheit des jeweiligen Batteriemoduls gemessenen Betriebsparameter des Batteriemoduls über den Kommunikationsbus zu senden.A second aspect of the invention introduces a battery having a plurality of battery modules connected in series according to the first aspect of the invention, in which the microcontrollers of each of the battery modules are connected and configured via a communication bus, the operating parameters of the battery module measured by the operating parameter measuring unit of the respective battery module to send the communication bus.

Ein dritter Erfindungsaspekt betrifft ein Kraftfahrzeug mit einem elektrischen Antriebsmotor zum Antreiben des Kraftfahrzeuges und einer mit dem elektrischen Antriebsmotor verbundenen Batterie gemäß dem vorhergehenden Erfindungsaspekt.A third aspect of the invention relates to a motor vehicle having an electric drive motor for driving the motor vehicle and a battery connected to the electric drive motor according to the preceding aspect of the invention.

Zeichnungendrawings

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden anhand der Zeichnungen und der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert, wobei gleiche Bezugszeichen gleiche oder funktional gleichartige Komponenten bezeichnen. Es zeigen:Embodiments of the invention will be explained in more detail with reference to the drawings and the description below, wherein like reference numerals designate like or functionally similar components. Show it:

1 ein Beispiel eines Batteriemoduls mit einer Niederspannungsversorgung gemäß dem Stand der Technik, 1 an example of a battery module with a low-voltage supply according to the prior art,

2 ein erstes Ausführungsbeispiel der Erfindung, und 2 a first embodiment of the invention, and

3 ein zweites Ausführungsbeispiel der Erfindung. 3 A second embodiment of the invention.

Ausführungsformen der ErfindungEmbodiments of the invention

2 zeigt ein erstes Ausführungsbeispiel der Erfindung. Die Batteriezellen sind hier in zwei Gruppen unterteilt, nämlich in eine Gruppe erster Batteriezellen 11 und eine Gruppe zweiter Batteriezellen 12, welche durch einen Verbindungspunkt verbunden sind. Ein Spannungskonverter 13 zur Bereitstellung einer Niederspannungsversorgung ist zwischen den Verbindungspunkt und den Minuspol der Batterie geschaltet. Selbstredend wäre es aber auch möglich, den Spannungskonverter 13 zwischen den Verbindungspunkt und den Pluspol der Batterie zu schalten, was jedoch die Masseführung für die von dem Spannungskonverter 13 versorgten Komponenten schwierig machen würde. Die Anzahl der zweiten Batteriezellen 12 ist bevorzugt drei oder vier, was eine ausreichend hohe Eingangsspannung für den Spannungskonverter 13 bereitstellt. Bei allen Ausführungsformen der Erfindung kann der Spannungskonverter 13 beispielsweise als Linearregler oder als DC/DC-Umsetzer ausgeführt sein. 2 shows a first embodiment of the invention. The battery cells are here divided into two groups, namely a group of first battery cells 11 and a group of second battery cells 12 which are connected by a connection point. A voltage converter 13 to provide a low voltage supply is connected between the connection point and the negative terminal of the battery. Needless to say, it would also be possible to use the voltage converter 13 to switch between the connection point and the positive pole of the battery, but this is the grounding for the voltage converter 13 supplied components would be difficult. The number of second battery cells 12 is preferably three or four, which is a sufficiently high input voltage for the voltage converter 13 provides. In all embodiments of the invention, the voltage converter 13 For example, be designed as a linear regulator or as a DC / DC converter.

Beispielhaft für vom Spannungskonverter 13 versorgte Schaltungselemente sind in 2 ein ASIC 14, ein Mikrocontroller 15 und eine Kommunikationsschnittstelle 16 gezeigt, die funktional denjenigen des Beispiels des Standes der Technik in 1 entsprechen. Der ASIC 14 kann beispielsweise mit den Batteriezellen 11 und 12 verbunden und als Betriebsparametermesseinheit ausgebildet sein, die Zellspannungen der Batteriezellen 11 und 12 zu erfassen. Zu diesem Zweck kann auch eine Mehrzahl von ASICs 14 vorgesehen sein. Das erste Ausführungsbeispiel besitzt den Vorteil, dass bei gleichbleibender Anzahl von Batteriezellen 11 und 12 in dem Batteriemodul aufgrund der geringeren Spannungsdifferenz zwischen dem Verbindungspunkt und dem Bezugspotential (Masse) einerseits und der Ausgangsspannung des Spannungskonverters 13 andererseits eine geringere Verlustleistung im Spannungskonverter 13 anfällt.Exemplary of the voltage converter 13 supplied circuit elements are in 2 an ASIC 14 , a microcontroller 15 and a communication interface 16 shown functionally those of the example of the prior art in 1 correspond. The ASIC 14 For example, with the battery cells 11 and 12 connected and configured as an operating parameter measuring unit, the cell voltages of the battery cells 11 and 12 capture. For this purpose, a plurality of ASICs 14 be provided. The first embodiment has the advantage that with a constant number of battery cells 11 and 12 in the battery module due to the lower voltage difference between the connection point and the reference potential (ground) on the one hand and the output voltage of the voltage converter 13 on the other hand, a lower power loss in the voltage converter 13 accrues.

3 zeigt ein zweites Ausführungsbeispiel der Erfindung. Im Unterschied zum ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung ist eine Kaskode von Transistoren 17-1 bis 17-n vorgesehen, wobei vorzugsweise genauso viele Transistoren 17-1 bis 17-n wie erste Batteriezellen 11 vorgesehen sind. 3 zeigt die. Transistoren 17-1 bis 17-n als Bipolartransistoren, es können jedoch auch Feldeffekttransistoren zum Einsatz kommen. Die Kaskode besitzt den Vorteil, dass der vom Spannungskonverter aufgenommene Strom (abgesehen von Basisströmen der Transistoren 17-1 bis 17-n) von der Serienschaltung aller Batteriezellen 11 und 12 gespeist wird, so dass die durch den Spannungskonverter 13 und die beispielhaft gezeigten Schaltungselemente 14, 15 und 16 (siehe Beschreibung der entsprechenden Schaltungselemente zur 2) entstehende Last auf alle Batteriezellen 11 und 12 verteilt wird. Außerdem wird die hierbei aufgrund der Verlustleistung entstehende Wärme auch räumlich besser verteilt. Hierzu werden die Transistoren 17-1 bis 17-n der Kaskode bevorzugt in räumlicher Nähe der ihnen jeweils zugeordneten Batteriezelle 11 beziehungsweise 12 angeordnet. 3 shows a second embodiment of the invention. In contrast to the first embodiment of the invention is a cascode of transistors 17-1 to 17-n provided, preferably as many transistors 17-1 to 17-n like first battery cells 11 are provided. 3 show the. transistors 17-1 to 17-n As bipolar transistors, but it can also field effect transistors are used. The cascode has the advantage that the current absorbed by the voltage converter (apart from base currents of the transistors 17-1 to 17-n ) from the series connection of all battery cells 11 and 12 is fed, so that through the voltage converter 13 and the circuit elements shown by way of example 14 . 15 and 16 (See description of the corresponding circuit elements for 2 ) resulting load on all battery cells 11 and 12 is distributed. In addition, the resulting heat due to the power loss is distributed spatially better. For this purpose, the transistors 17-1 to 17-n the cascode preferably in spatial proximity of their respective associated battery cell 11 respectively 12 arranged.

Claims (10)

Ein Batteriemodul mit einer Mehrzahl von in Serie geschalteten Batteriezellen (11, 12), die sich in eine zwischen einen ersten Pol des Batteriemoduls und einen Verbindungspunkt geschaltete erste Anzahl von ersten Batteriezellen (11) und in eine zwischen den Verbindungspunkt und einen zweiten Pol des Batteriemoduls geschaltete zweite Anzahl von zweiten Batteriezellen (12) unterteilen, einer Betriebsparametermesseinheit (14), welche ausgebildet ist, wenigstens einen Betriebsparameter des Batteriemoduls zu messen und an einen Mikrocontroller (15) zu übermitteln, und einer Niederspannungsversorgung, welche ausgebildet ist, den Mikrocontroller (15) mit einer Betriebsspannung zu versorgen, gekennzeichnet dadurch, dass die Niederspannungsversorgung einen Spannungskonverter (13) umfasst, der einen mit dem Verbindungspunkt verbundenen ersten Eingang, einen mit dem zweiten Pol des Batteriemoduls verbundenen zweiten Eingang und einen mit einem Eingang für die Betriebsspannung des Mikrocontrollers (15) verbundenen Ausgang aufweist.A battery module with a plurality of series-connected battery cells ( 11 . 12 ), which is located in a first number of first battery cells connected between a first pole of the battery module and a connection point ( 11 ) and in a between the connection point and a second pole of the battery module connected second number of second battery cells ( 12 ), an operating parameter measuring unit ( 14 ), which is designed to measure at least one operating parameter of the battery module and to a microcontroller ( 15 ), and a low-voltage supply, which is designed to transmit the microcontroller ( 15 ) are supplied with an operating voltage, characterized in that the low-voltage supply is a voltage converter ( 13 ) having a first input connected to the connection point, a second input connected to the second pole of the battery module and one having an input for the operating voltage of the microcontroller ( 15 ) connected output. Das Batteriemodul gemäß Anspruch 1, bei dem die zweite Anzahl drei oder vier beträgt.The battery module according to claim 1, wherein the second number is three or four. Das Batteriemodul gemäß einem der Ansprüche 1 oder 2, mit einer mit den Batteriezellen (11, 12) verbundenen Cell-Balancing-Einheit, welche ausgebildet ist, Ladungszustände der Batteriezellen (11, 12) einander anzugleichen.The battery module according to one of claims 1 or 2, with one with the battery cells ( 11 . 12 ) connected cell balancing unit, which is formed charge states of the battery cells ( 11 . 12 ) to match each other. Das Batteriemodul gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, mit einer Kaskoden-Schaltung, welche eine dritte Anzahl von Transistoren (17-1, ..., 17-n) enthält, die der ersten Anzahl entspricht, wobei eine Steuerelektrode jedes der Transistoren (17-1, ..., 17-n) mit einem zweiten Pol einer jeweiligen zugeordneten ersten Batteriezelle (11) verbunden ist, und wobei die Transistoren (17-1, ..., 17-n) zwischen den ersten Pol des Batteriemoduls und den ersten Eingang des Spannungskonverters (13) in Serie geschaltet sind.The battery module according to one of the preceding claims, comprising a cascode circuit which comprises a third number of transistors ( 17-1 , ..., 17-n ), which corresponds to the first number, wherein a control electrode of each of the transistors ( 17-1 , ..., 17-n ) with a second pole of a respective associated first battery cell ( 11 ), and wherein the transistors ( 17-1 , ..., 17-n ) between the first pole of the battery module and the first input of the voltage converter ( 13 ) are connected in series. Das Batteriemodul gemäß Anspruch 4, bei dem die Steuerelektrode eines untersten Transistors (17-1) der Mehrzahl von Transistoren (17-1, ..., 17-n) mit dem Verbindungspunkt und der Emitter oder die Source des untersten Transistors (17-1) mit dem ersten Eingang des Spannungskonverters (13) verbunden sind.The battery module according to claim 4, wherein the control electrode of a lowermost transistor ( 17-1 ) of the plurality of transistors ( 17-1 , ..., 17-n ) with the connection point and the emitter or the source of the lowest transistor ( 17-1 ) to the first input of the voltage converter ( 13 ) are connected. Das Batteriemodul gemäß einem der Ansprüche 4 oder 5, bei dem der Kollektor oder die Drain eines obersten Transistors (17-n) der Mehrzahl von Transistoren (17-1, ..., 17-n) mit dem ersten Pol des Batteriemoduls verbunden ist.The battery module according to one of claims 4 or 5, wherein the collector or the drain of an uppermost transistor ( 17-n ) of the majority of transistors ( 17-1 , ..., 17-n ) is connected to the first pole of the battery module. Das Batteriemodul gemäß den Ansprüchen 5 und 6, bei dem der Emitter oder die Source eines jeweiligen verbleibenden Transistors (17-2, ..., 17-n-1) der Mehrzahl von Transistoren (17-1, ..., 17-n) mit dem Kollektor oder der Drain eines benachbarten verbleibenden Transistors (17-2, ..., 17-n-1) oder des untersten Transistors (17-1) verbunden ist und bei dem der Kollektor oder die Drain eines jeweiligen verbleibenden Transistors (17-2, ..., 17-n-1) der Mehrzahl von Transistoren (17-1, ..., 17-n) mit dem Emitter oder der Source eines benachbarten verbleibenden Transistors (17-2, ..., 17-n-1) oder des obersten Transistors (17-n) verbunden ist.The battery module according to claims 5 and 6, wherein the emitter or the source of a respective remaining transistor ( 17-2 , ..., 17-n-1 ) of the plurality of transistors ( 17-1 , ..., 17-n ) to the collector or drain of an adjacent remaining transistor ( 17-2 , ..., 17-n-1 ) or the lowest transistor ( 17-1 ) and in which the collector or the drain of a respective remaining transistor ( 17-2 , ..., 17-n-1 ) of the plurality of transistors ( 17-1 , ..., 17-n ) with the emitter or the source of an adjacent remaining transistor ( 17-2 , ..., 17-n-1 ) or the uppermost transistor ( 17-n ) connected is. Das Batteriemodul gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem die Batteriezellen (11, 12) Lithium-Ionen-Batteriezellen sind.The battery module according to one of the preceding claims, wherein the battery cells ( 11 . 12 ) Are lithium-ion battery cells. Eine Batterie mit einer Mehrzahl von in Serie geschalteten Batteriemodulen gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem die Mikrocontroller (15) jedes der Batteriemodule über einen Kommunikationsbus (16) miteinander verbunden und ausgebildet sind, die von der Betriebsparametermesseinheit (14) des jeweiligen Batteriemoduls gemessenen Betriebsparameter des Batteriemoduls über den Kommunikationsbus (16) zu senden.A battery having a plurality of serially connected battery modules according to one of the preceding claims, in which the microcontrollers ( 15 ) each of the battery modules via a communication bus ( 16 ) connected and formed by the operating parameter measuring unit ( 14 ) of the respective battery module measured operating parameters of the battery module via the communication bus ( 16 ) to send. Ein Kraftfahrzeug mit einem elektrischen Antriebsmotor zum Antreiben des Kraftfahrzeuges und einer mit dem elektrischen Antriebsmotor verbundenen Batterie gemäß dem vorhergehenden Anspruch.A motor vehicle having an electric drive motor for driving the motor vehicle and a battery connected to the electric drive motor according to the preceding claim.
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