DE102011089135A1 - Batteriesystem und Verfahren - Google Patents

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Abstract

Die vorliegende Erfindung offenbart ein Batteriesystem, insbesondere für ein Kraftfahrzeug, mit zwei spannungsführenden Leitungen, wobei die erste Leitung ein positives Potential aufweist und die zweite Leitung ein dazu negatives Potential aufweist, mit mindestens zwei Batteriemodulen, welche jeweils eine Batterie mit einem positiven Anschluss und einem negativen Anschluss aufweisen, wobei jedes Batteriemodul eine steuerbare erste Schalteinrichtung aufweist, welche dazu ausgebildet ist, den positiven Anschluss der Batterie des jeweiligen Batteriemoduls in einem geschlossenen Zustand mit der ersten Leitung zu koppeln und/oder in einem geöffneten Zustand von dieser zu trennen und den negativen Anschluss der Batterie des jeweiligen Batteriemoduls mit der zweiten Leitung in einem geöffneten Zustand zu koppeln und/oder in einem geschlossenen Zustand von dieser zu trennen, und mit einer Steuereinrichtung, welche dazu ausgebildet ist, die erste Schalteinrichtungen der Batteriemodule derart zu steuern, dass lediglich die Batterie genau eines Batteriemoduls mit den spannungsführenden Leitungen gekoppelt ist. Ferner offenbart die vorliegende Erfindung ein Verfahren.

Description

  • Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Batteriesystem, insbesondere für ein Kraftfahrzeug, und ein Verfahren.
  • Stand der Technik
  • Obwohl der Gegenstand der vorliegenden Erfindung in einer Vielzahl von Anwendungen eingesetzt werden kann, in welchen elektrische Energie gespeichert wird, wird er im Folgenden in Verbindung mit Hybrid- und/oder Elektrofahrzeugen beschrieben.
  • In der Entwicklung moderner Kraftfahrzeuge ist die Reduzierung des Kraftstoffverbrauchs und damit auch des Schadstoffausstoßes eines der wichtigsten Kriterien für den Entwicklungsingenieur. Neben der Reduzierung des Gewichts eines Kraftfahrzeugs werden in modernen Kraftfahrzeugen unterschiedliche Antriebsarten kombiniert, um den Kraftstoffverbrauch eines Kraftfahrzeugs weiter zu reduzieren.
  • Eine Möglichkeit besteht darin, einen Verbrennungsmotor, z.B. in Hybridfahrzeugen, durch einen Elektromotor zu ergänzen. Ferner wird in Elektrofahrzeugen der Verbrennungsmotor nicht nur durch einen Elektromotor unterstützt sondern durch den Elektromotor ersetzt.
  • Um in einem Kraftfahrzeug einen Elektromotor betreiben zu können, ist ein Energiespeicher notwendig. Ein solcher Energiespeicher, z.B. eine Hochvoltbatterie, liefert die elektrische Energie, welche notwendig ist um den Elektromotor anzutreiben und speichert Energie, welche durch den Elektromotor im Generatorbetrieb, z.B. wenn das Kraftfahrzeug bremst, gewonnen wird. Hochvoltbatterien bestehen üblicherweise aus einzelnen elektrochemischen Energiespeicherzellen, welche elektrisch in Reihe oder parallel verschaltet werden können.
  • Ein solcher Energiespeicher für Hybrid- oder Elektrofahrzeuge ist beispielsweise in der DE 10 2010 028 191 (A1) gezeigt.
  • Offenbarung der Erfindung
  • Die vorliegende Erfindung offenbart ein Batteriesystem mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 und ein Verfahren mit den Merkmalen des Patentanspruchs 7.
  • Demgemäß ist vorgesehen:
  • Ein Batteriesystem, insbesondere für ein Kraftfahrzeug, mit zwei spannungsführenden Leitungen, wobei die erste Leitung ein positives Potential aufweist und die zweite Leitung ein dazu negatives Potential aufweist, mit mindestens zwei Batteriemodulen, welche jeweils eine Batterie mit einem positiven Anschluss und einem negativen Anschluss aufweisen, wobei jedes Batteriemodul eine steuerbare erste Schalteinrichtung aufweist, welche dazu ausgebildet ist, den positiven Anschluss der Batterie des jeweiligen Batteriemoduls in einem geschlossenen Zustand mit der ersten Leitung zu koppeln und/oder in einem geöffneten Zustand von dieser zu trennen und den negativen Anschluss der Batterie des jeweiligen Batteriemoduls mit der zweiten Leitung in einem geöffneten Zustand zu koppeln und/oder in einem geschlossenen Zustand von dieser zu trennen, und mit einer Steuereinrichtung, welche dazu ausgebildet ist, die erste Schalteinrichtungen der Batteriemodule derart zu steuern, dass lediglich die Batterie genau eines Batteriemoduls mit den spannungsführenden Leitungen gekoppelt ist.
  • Ein Verfahren zum Betreiben eines Batteriesystems, insbesondere in einem Kraftfahrzeug, mit den Schritten Bereitstellen eines erfindungsgemäßen Batteriesystems, Koppeln genau eines ersten Batteriemoduls des Batteriesystems mit spannungsführenden Leitungen des Batteriesystems, Trennen des ersten Batteriemoduls des Batteriesystems von den spannungsführenden Leitungen, wenn ein Ladezustand der ersten Batteriemoduls unter einen vorgegebenen ersten Schwellwert fällt, und anschließend Koppeln eines zweiten Batteriemoduls des Batteriesystems mit den spannungsführenden Leitungen des Batteriesystems.
  • Vorteile der Erfindung
  • Die der vorliegenden Erfindung zu Grunde liegende Erkenntnis besteht darin, dass der Einsatz einer einzelnen Hochvoltbatterie in einem Kraftfahrzeug die Gestaltungsmöglichkeiten bei der Entwicklung des Fahrzeugs stark einschränkt.
  • Die der vorliegenden Erfindung zu Grunde liegende Idee besteht nun darin, dieser Erkenntnis Rechnung zu tragen und ein Batteriesystem für Kraftfahrzeuge vorzusehen, welches aus mindestens zwei Batteriemodulen besteht. Die Batteriemodule können dabei räumlich getrennt aber elektrisch miteinander gekoppelt in dem Kraftfahrzeug verbaut werden. Dadurch wird es möglich, ein solches Batteriesystem für ein Kraftfahrzeug mit einem elektrischen Antrieb sehr flexibel an die jeweilige Anwendung anzupassen. Beispielsweise kann die geometrische Gestaltung der einzelnen Batteriemodule derart angepasst werden, dass das jeweilige Batteriemodul in ungenutzten Hohlräumen des Kraftfahrzeugs verbaut werden kann. Dies ermöglicht es z.B. trotz des Einsatzes eines elektrischen Antriebs in einem Kraftfahrzeug einen großvolumigen Kofferraum vorzusehen, welcher nicht durch eine Hochvoltbatterie verkleinert wird.
  • Durch ein erfindungsgemäßes Batteriesystem wird es ferner möglich, sehr hohe Energiegehalte bei begrenzten Leistungsanforderungen bereitzustellen, auch wenn die einzelnen Batteriemodule einen geringeren Energiegehalt aufweisen.
  • Ein erfindungsgemäßes Batteriesystem ermöglicht es ferner Batteriemodule zu standardisieren und eine Skalierung des Energiegehalts des Batteriesystems über die Anzahl der eingesetzten Module durchzuführen. Beispielsweise könnte eine Nutzkraftfahrzeug-Batterie aus Batteriemodulen aufgebaut werden, welche denen in einem Personenkraftfahrzeug gleichen. Lediglich die Anzahl der Batteriemodule wäre für ein Nutzkraftfahrzeug größer.
  • Schließlich verringert der Einsatz eines erfindungsgemäßen Batteriesystems durch die Verwendung standardisierter Batteriemodule den Entwicklungsaufwand für ein Batteriesystem deutlich. Beispielsweise wird ein sehr einfaches Testen der Batteriemodule möglich, da diese einen gegenüber dem gesamten Batteriesystem sehr geringen Energiegehalt aufweisen und daher günstige und bereits verfügbare Testsysteme eingesetzt werden können.
  • Vorteilhafte Ausführungsformen und Weiterbildungen ergeben sich aus den Unteransprüchen sowie aus der Beschreibung unter Bezugnahme auf die Figuren.
  • In einer Ausführungsform weist die Steuereinrichtung eine Kommunikationsschnittstelle zur Kommunikation mit weiteren Fahrzeugsteuereinrichtungen auf und ist die Steuereinrichtung dazu ausgebildet, über die Kommunikationsschnittstelle Informationen über die an dem Batteriesystem angeforderte elektrische Leistung zu erhalten, wobei die Steuereinrichtung dazu ausgebildet ist, die erste Schalteinrichtung desjenigen Batteriemoduls, dessen erste Schalteinrichtung geschlossen ist, zu öffnen und die erste Schalteinrichtung eines weiteren Batteriemoduls zu schließen, wenn die an dem Batteriesystem angeforderte elektrische Leistung unter einem vorgegebenen Schwellwert liegt. Wird ein Schwellwert vorgegeben, der vorgibt, wann ein Batteriemodul von den spannungsführenden Leitungen getrennt und ein anderes Batteriemodul an die spannungsführenden Leitungen gekoppelt werden kann, wird es möglich, zwischen zwei Batteriemodulen zu wechseln, ohne dass dies für die Insassen des Fahrzeug bemerkbar wäre. In einer Ausführungsform gibt der Schwellwert vor, dass keine elektrische Leistung von dem Batteriesystem angefordert werden darf, wenn zwischen zwei Batteriemodulen umgeschaltet werden soll.
  • In einer Ausführungsform ist die Steuereinrichtung dazu ausgebildet, lediglich dann zwischen zwei Batteriemodulen umzuschalten, wenn der Ladezustand des mit den spannungsführenden Leitungen verbundenen Batteriemoduls unter einen Ladeschwellwert fällt.
  • In einer Ausführungsform ist die Steuereinrichtung dazu ausgebildet, beim Laden der Batteriemodule die erste Schalteinrichtung der Batteriemodule derart zu steuern, dass lediglich die Batterie genau eines Batteriemoduls mit den spannungsführenden Leitungen gekoppelt ist, und ist ferner dazu ausgebildet, den Ladezustand der Batterien der Batteriemodule zu erfassen und die erste Schalteinrichtung desjenigen Batteriemoduls, dessen erste Schalteinrichtung geschlossen ist, zu öffnen, wenn der Ladezustand des entsprechenden Batteriemoduls anzeigt, dass die Batterie vollständig geladen ist oder einen bestimmten Zielwert erreicht hat und daraufhin die erste Schalteinrichtung eines weiteren Batteriemoduls zu schließen, dessen Ladezustand anzeigt, dass die Batterie des weiteren Batteriemoduls nicht vollständig geladen ist bzw. noch unter dem definierten Zielwert liegt.
  • Werden die einzelnen Batteriemodule der Reihe nach geladen, kann bereits nach dem Laden eines einzigen Batteriemoduls die volle Leistung am Batteriesystem abgerufen werden. Ferner kann mit einem einzigen üblichen Ladegerät das gesamte Batteriesystem geladen werden.
  • In einer Ausführungsform weist jedes Batteriemodul eine Überwachungseinrichtung auf, welche dazu ausgebildet ist, das jeweilige Batteriemodul auf das Auftreten elektrischer und/oder thermischer und/oder mechanischer Fehler zu überwachen und die erste Schalteinrichtung des jeweiligen Batteriemoduls bei Auftreten eines elektrischen Fehlers zu öffnen. Weist jedes Batteriemodul eine eigene Überwachungseinheit auf, können elektrische Fehler individuell in jedem Batteriemodul erkannt werden und es wird möglich, ein einzelnes fehlerhaftes Batteriemodul zu deaktivieren, wobei die fehlerfrei arbeitenden Batteriemodule weiterhin genutzt werden können. Dadurch wird die Verfügbarkeit des Batteriesystems erhöht.
  • In einer Ausführungsform weist jedes Batteriemodul zwei Ladeanschlüsse auf, welche mit einer zweiten Schalteinrichtung gekoppelt sind, wobei die Ladeanschlüsse dazu ausgebildet sind, das jeweilige Batteriemodul mit einem Ladegerät zu koppeln und die zweite Schalteinrichtung dazu ausgebildet ist, den positiven Anschluss der Batterie mit dem ersten Ladeanschluss zu koppeln oder von diesem zu trennen und den negativen Anschluss der Batterie mit dem zweiten Ladeanschluss zu koppeln oder von diesem zu trennen. Dadurch wird es möglich, mehrere Batteriemodule parallel zu laden und somit in sehr kurzer Zeit den maximalen Energiegehalt des Batteriesystems bereitzustellen.
  • In einer Ausführungsform sind die Batteriemodule in Form separater erster Batterieeinheiten dazu ausgebildet, in der Zielanwendung separat verbaut zu werden und elektrisch über die spannungsführenden Leitungen gekoppelt zu werden. Zusätzlich oder alternativ ist mindestens eine zweite Batterieeinheit vorgesehen, welche mindestens zwei Batteriemodule aufweist, und dazu ausgebildet ist, die Batteriemodule mechanisch und/oder thermisch und/oder elektrisch zu koppeln. Dies ermöglicht es, das Batteriesystem flexibel an unterschiedliche Anwendungen anzupassen. Beispielsweise können einzelne Batteriemodule dort in einem Fahrzeug verbaut werden, wo lediglich ein begrenzter Bauraum zur Verfügung steht und dort, wo ein größerer Bauraum verfügbar ist, z.B. im Kofferraum eines Kraftfahrzeugs, können größere zweite Batterieeinheiten verbaut werden, welche z.B. über eine gemeinsame Kühlung verfügen.
  • In einer weiteren Ausführungsform weist ein Batteriemodul keine Batterie auf, sondern weist einen anderen Energiespeicher oder Energiewandler, wie z.B. eine Brennstoffzelle oder dergleichen auf.
  • Kurze Beschreibung der Zeichnungen
  • Die vorliegende Erfindung wird nachfolgend anhand der in den schematischen Figuren der Zeichnungen angegebenen Ausführungsbeispiele näher erläutert. Es zeigen dabei:
  • 1 ein Blockschaltbild einer Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Batteriesystems 1;
  • 2 ein Ablaufdiagramm einer Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Verfahrens;
  • 3 ein Blockschaltbild einer Ausführungsform eines Batteriemoduls, welches in einem erfindungsgemäßen Batteriesystems 1 eingesetzt werden kann.
  • In allen Figuren sind gleiche bzw. funktionsgleiche Elemente und Vorrichtungen – sofern nichts Anderes angegeben ist – mit denselben Bezugszeichen versehen worden.
  • Ausführungsformen der Erfindung
  • 1 zeigt ein Blockschaltbild einer Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Batteriesystems 1.
  • Das Batteriesystem 1 in 1 weist zwei spannungsführende Leitungen 2, 3 auf. Dabei weist die erste Leitung 2 eine positives Potential und die zweite Leitung 3 ein dazu negatives Potential auf. Ferner weist das Batteriesystem 1 zwei Batteriemodule 4 auf, welche jeweils eine Batterie 5 mit einem positiven Anschluss 6 und einem negativen Anschluss 7 aufweisen. Jedes der zwei Batteriemodule 4 weist ferner eine steuerbare erste Schalteinrichtung 8 auf, welche dazu ausgebildet ist, den positiven Anschluss 6 der Batterie 5 des jeweiligen Batteriemoduls 4 in einem geschlossenen Zustand mit der ersten Leitung 2 zu koppeln und/oder in einem geöffneten Zustand von dieser zu trennen und den negativen Anschluss 7 der Batterie 5 des jeweiligen Batteriemoduls 4 mit der zweiten Leitung 3 in einem geöffneten Zustand zu koppeln und/oder in einem geschlossenen Zustand von dieser zu trennen. Weitere mögliche Batteriemodule sind durch drei Punkte zwischen den Batteriemodulen 4 angedeutet. Schließlich weist das Batteriesystem 1 eine Steuereinrichtung 9 auf, welche dazu ausgebildet ist, die erste Schalteinrichtungen 8 der Batteriemodule 4 derart zu steuern, dass jeweils lediglich die Batterie 5 genau eines Batteriemoduls 4 mit den spannungsführenden Leitungen 2, 3 gekoppelt ist.
  • Die Batterie 5 des Batteriesystems 1 in 1 weist mindestens einen sog. Batteriewickel oder eine sog. Batteriezelle auf. In einer Ausführungsform weist die Batterie 5 eine derartige Anzahl an Batteriewickeln oder Batteriezellen auf, dass die Batterie 5 eine vorgegebene Menge an elektrischer Energie speichern kann.
  • Die steuerbare Schalteinrichtung 8 weist in einer Ausführungsform Schalter auf, welche als Schütze ausgebildet sind. In weiteren Ausführungsformen weist die steuerbare Schalteinrichtung 8 Schalter auf, welche als Relais und/oder Halbleiter-Relais ausgebildet sind.
  • Die Steuereinrichtung 9 des Batteriesystems 1 ist in 1 als Fahrzeugsteuergerät ausgebildet, welches extern zu den Gehäusen der Batteriemodule 4 angeordnet ist. Die Steuereinrichtung 9 ist z.B. über einen Kabelbaum eines Fahrzeugs mit den einzelnen Batteriemodulen 4 gekoppelt. In einer weiteren Ausführungsform ist die Steuereinrichtung 9 in einem der Batteriemodule 4 angeordnet und ist mit den weiteren Batteriemodulen 4 über elektrische Leitungen gekoppelt. In solch einem Fall kann die Steuereinrichtung 9 zusätzlich die Aufgaben einer Überwachungseinrichtung 10, desjenigen Batteriemoduls 4 durchführen, in welchem die Steuereinrichtung 9 untergebracht ist.
  • Die Steuereinrichtung 9 kann anstatt als Fahrzeugsteuergerät ausgebildet zu sein auch als Computerprogramm-Modul ausgebildet sein, welches als Komponente z.B. eines Autosar-kompatiblen Betriebssystems, auf einem bereits in dem Fahrzeug vorhandenen Fahrzeugsteuergerät betrieben wird. In weiteren Ausführungsformen ist die Steuereinrichtung 9 als anwendungsspezifischer Schaltkreis (ASIC) oder dergleichen ausgebildet.
  • 2 zeigt ein Ablaufdiagramm einer Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Verfahrens.
  • In dem Verfahren zum Betreiben eines Batteriesystems 1 wird in einem ersten Schritt S1 ein erfindungsgemäßes Batteriesystem 1 bereitgestellt. In einem zweiten Schritt S2 wird genau eines der ersten Batteriemodule 4 des Batteriesystems 1 mit den spannungsführenden Leitungen 2, 3 des Batteriesystems 1 gekoppelt. In einem dritten Schritt S3 wird das erste Batteriemodul 4 des Batteriesystems 1 von den spannungsführenden Leitungen 2, 3 getrennt, wenn ein Ladezustand des ersten Batteriemoduls 4 unter einen vorgegebenen ersten Schwellwert fällt und anschließend in einem vierten Schritt S4 ein zweites Batteriemodul 4 des Batteriesystems 1 mit den spannungsführenden Leitungen 2, 3 des Batteriesystems 1 gekoppelt.
  • Erfindungsgemäß sieht das Verfahren vor, dass immer nur ein einzelnes Batteriemodul 4 mit den spannungsführenden Leitungen 2, 3 gekoppelt ist. Dadurch wird verhindert, dass zwischen Batteriemodulen 4 mit unterschiedlichem Ladezustand Ausgleichsströme fließen. Dazu wird nur zwischen Batteriemodulen 4 umgeschaltet, wenn keine Last von dem Batteriesystem 1 angefordert wird, da eine Unterbrechung der Leistungsabgabe des Batteriesystems 1 für die Insassen des Fahrzeugs spürbar wäre.
  • In einer Ausführungsform kann aber auch vorgesehen sein, dass ein Umschalten zwischen zwei Batteriemodulen 4 unter Last stattfinden kann. In solch einem Fall sind die steuerbaren Schalteinrichtungen 8 der Batteriemodule 4 derart ausgebildet, dass diese auch unter der Last des Ausgleichsstroms schalten können, ohne dass die steuerbaren Schalteinrichtungen 8 dabei Schaden nehmen würden.
  • 3 zeigt ein Blockschaltbild einer Ausführungsform eines Batteriemoduls, welches in einem erfindungsgemäßen Batteriesystems 1 eingesetzt werden kann.
  • Das Batteriemodul 4 in 3 weist eine Batterie 5 auf, welche einen positiven Anschluss 6 und einen negativen Anschluss 7 aufweist. Die Anschlüsse 6, 7 der Batterie 5 sind mit einer ersten Schalteinrichtung 8 des Batteriemoduls 4 gekoppelt. Ferner sind die Anschlüsse 6, 7 der Batterie 5 mit einer zweiten Schalteinrichtung 11 gekoppelt, welche dazu ausgebildet ist, das jeweilige Batteriemodul 4 über einen positiven Ladeanschluss 12 und einen negativen Ladeanschluss 13 mit einem Ladegerät (nicht dargestellt) zu koppeln.
  • Das Batteriemodul 4 weist schließlich eine Überwachungseinrichtung 10 auf, welche dazu ausgebildet ist, die Batterie 5 des Batteriemoduls 4 zu überwachen. Dabei weist das Überwachen der Batterie 5 das Überwachen der Spannung der Batterie 5 und/oder des elektrischen Stroms, welcher in oder aus der Batterie 5 fliest, und/oder der Temperatur der Batterie 5 und/oder das Überwachen des Gehäuses der Batterie 5 oder des Batteriemoduls 4 auf mechanische Fehler hin und/oder das Überwachen der Batterie 5 und des Batteriemoduls 4 auf elektrische Fehler oder dergleichen auf.
  • Die Überwachungseinrichtung 10 weist eine programmgesteuerte Einrichtung, z.B. einen Mikroprozessor auf, um die Überwachung der Batterie 5 und des Batteriemoduls 4 durchzuführen. In einigen Ausführungsformen weist die Überwachungseinrichtung 10 Sensoren zur Erfassung elektrischer, thermischer und/oder mechanischer Größen auf, welche überwacht werden sollen.
  • In noch weiteren Ausführungsformen weist die Überwachungsvorrichtung 10 einen anwendungsspezifischen Schaltkreis und/oder einen programmierbaren Logikbaustein oder dergleichen auf. In noch einer Ausführungsform weist die Überwachungsvorrichtung 10 eine Kommunikationsschnittstelle, z.B. eine CAN-Bus-Schnittstelle oder eine FlexRay-Schnittstelle, auf, um im Falle eines Fehlers, das Auftreten des Fehlers z.B. an die Steuereinrichtung 9 zu kommunizieren.
  • In noch weiteren Ausführungsformen ist die Steuereinrichtung 9 über die Kommunikationsschnittstelle der Überwachungseinrichtung 10 indirekt mit der ersten Schalteinrichtung 8 des Batteriemoduls 4 gekoppelt, um die erste Schalteinrichtung 8 zu steuern.
  • In noch weiteren Ausführungsformen weist ein erfindungsgemäßes Batteriesystem 1 einen Ladeanschluss auf, welcher dazu ausgebildet ist, das Batteriesystem 1 mit einem Ladegerät derart zu koppeln, dass jeweils nur ein einzelnes Batteriemodul 4 geladen wird. Um alle Batteriemodule 4 zu laden, werden die Batteriemodule 4 eines Batteriesystems 1 von der Steuereinrichtung 9 des jeweiligen Batteriesystems 1 nacheinander mit dem Ladeanschluss gekoppelt. In noch einer Ausführungsform weist das Batteriesystem 1 einen Ladeanschluss auf, welcher derart ausgebildet ist, dass mehrere Batteriemodule 4 parallel geladen werden können.
  • Obwohl die vorliegende Erfindung anhand bevorzugter Ausführungsbeispiele vorstehend beschrieben wurde, ist sie darauf nicht beschränkt, sondern auf vielfältige Art und Weise modifizierbar. Insbesondere lässt sich die Erfindung in mannigfaltiger Weise verändern oder modifizieren, ohne vom Kern der Erfindung abzuweichen.
  • Beispielsweise kann die vorliegende Erfindung als Energiespeicher für Gebäude, z.B. in Kombination mit einer Solaranlage, eingesetzt werden.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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  • Zitierte Patentliteratur
    • DE 102010028191 A1 [0006]

Claims (10)

  1. Batteriesystem (1), insbesondere für ein Kraftfahrzeug, mit zwei spannungsführenden Leitungen (2, 3), wobei die erste Leitung (2) eine positives Potential aufweist und die zweite Leitung (3) ein dazu negatives Potential aufweist; mit mindestens zwei Batteriemodulen (4), welche jeweils eine Batterie (5) mit einem positiven Anschluss (6) und einem negativen Anschluss (7) aufweisen, wobei jedes Batteriemodul eine steuerbare erste Schalteinrichtung (8) aufweist, welche dazu ausgebildet ist, den positiven Anschluss (6) der Batterie (5) des jeweiligen Batteriemoduls (4) in einem geschlossenen Zustand mit der ersten Leitung (2) zu koppeln und/oder in einem geöffneten Zustand von dieser zu trennen und den negativen Anschluss (7) der Batterie (5) des jeweiligen Batteriemoduls (4) mit der zweiten Leitung (3) in einem geöffneten Zustand zu koppeln und/oder in einem geschlossenen Zustand von dieser zu trennen; mit einer Steuereinrichtung (9), welche dazu ausgebildet ist, die erste Schalteinrichtungen (8) der Batteriemodule (4) derart zu steuern, dass lediglich die Batterie (5) genau eines Batteriemoduls (4) mit den spannungsführenden Leitungen (2, 3) gekoppelt ist.
  2. Batteriesystem (1) nach Anspruch 1, wobei die Steuereinrichtung (9) eine Kommunikationsschnittstelle zur Kommunikation mit weiteren Fahrzeugsteuereinrichtungen aufweist und wobei die Steuereinrichtung (9) dazu ausgebildet ist, über die Kommunikationsschnittstelle Informationen über die an dem Batteriesystem (1) angeforderte elektrische Leistung zu erhalten, wobei die Steuereinrichtung (9) dazu ausgebildet ist, die erste Schalteinrichtung (8) desjenigen Batteriemoduls (4), dessen erste Schalteinrichtung (8) geschlossen ist, zu öffnen und die erste Schalteinrichtung (8) eines weiteren Batteriemoduls (4) zu schließen, wenn die an dem Batteriesystem (1) angeforderte elektrische Leistung unter einem vorgegebenen Schwellwert liegt.
  3. Batteriesystem (1) nach einem der Ansprüche 1 und 2, wobei die Steuereinrichtung (9) dazu ausgebildet ist, beim Laden der Batteriemodule (4) die erste Schalteinrichtungen (8) der Batteriemodule (4) derart zu steuern, dass lediglich die Batterie (5) genau eines Batteriemoduls (4) mit den spannungsführenden Leitungen (2, 3) gekoppelt ist, und ferner dazu ausgebildet ist, den Ladezustand der Batterien (5) der Batteriemodule (4) zu erfassen und die erste Schalteinrichtung (8) desjenigen Batteriemoduls (4), dessen erste Schalteinrichtung (8) geschlossen ist, zu öffnen, wenn der Ladezustand des entsprechenden Batteriemoduls (4) anzeigt, dass die Batterie (5) vollständig geladen ist oder einen bestimmten Zielwert erreicht hat und daraufhin die erste Schalteinrichtung (8) eines weiteren Batteriemoduls (4) zu schließen, dessen Ladezustand anzeigt, dass die Batterie (5) des weiteren Batteriemoduls (4) nicht vollständig geladen ist bzw. noch unter dem definierten Zielwert liegt.
  4. Batteriesystem (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei jedes Batteriemodul eine Überwachungseinrichtung (10) aufweist, welche dazu ausgebildet ist, das jeweilige Batteriemodul (4) auf das Auftreten elektrischer und/oder thermischer und/oder mechanischer Fehler zu überwachen und die erste Schalteinrichtung (8) des jeweiligen Batteriemoduls (4) bei Auftreten eines elektrischen Fehlers zu öffnen.
  5. Batteriesystem (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei jedes Batteriemodul zwei Ladeanschlüsse (12, 13) aufweist, welche mit einer zweiten Schalteinrichtung (11) gekoppelt sind, wobei die Ladeanschlüsse (12, 13) dazu ausgebildet sind, das jeweilige Batteriemodul (4) mit einem Ladegerät zu koppeln und die zweite Schalteinrichtung (11) dazu ausgebildet ist, den positiven Anschluss (6) der Batterie (5) mit dem ersten Ladeanschluss (12) zu koppeln oder von diesem zu trennen und den negativen Anschluss (7) der Batterie (5) mit dem ersten Ladeanschluss (13) zu koppeln oder von diesem zu trennen.
  6. Batteriesystem (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei die Batteriemodule (4) in Form separater erster Batterieeinheiten dazu ausgebildet sind, in der Zielanwendung separat verbaut zu werden und elektrisch über die spannungsführenden Leitungen (2, 3) gekoppelt zu werden; und/oder wobei mindestens eine zweite Batterieeinheit vorgesehen ist, welche mindestens zwei Batteriemodule (4) aufweist, und dazu ausgebildet ist, die Batteriemodule (4) mechanisch und/oder thermisch und/oder elektrisch zu koppeln.
  7. Verfahren zum Betreiben eines Batteriesystems (1), insbesondere in einem Kraftfahrzeug, mit den Schritten: Bereitstellen (S1) eines Batteriesystems (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 6; Koppeln (S2) genau eines ersten Batteriemoduls (4) des Batteriesystems (1) mit spannungsführenden Leitungen (2, 3) des Batteriesystems (1); Trennen (S3) des ersten Batteriemoduls (4) des Batteriesystems (1) von den spannungsführenden Leitungen (2, 3), wenn ein Ladezustand der ersten Batteriemoduls (4) unter einen vorgegebenen ersten Schwellwert fällt; und anschließend Koppeln (S4) eines zweiten Batteriemoduls (4) des Batteriesystems (1) mit den spannungsführenden Leitungen (2, 3) des Batteriesystems (1).
  8. Verfahren nach Anspruch 7, wobei zum Trennen (S3) des ersten Batteriemoduls (4) die an dem Batteriesystem (1) angeforderte elektrische Leistung erfasst wird, und das Trennen (S3) des Batteriemoduls (4) erfolgt, wenn die angeforderte elektrische Leistung unter einem zweiten Schwellwert liegt.
  9. Verfahren nach einem der Ansprüche 7 und 8, wobei der Schritt des Ladens der Batteriemodule (4) vorgesehen ist und beim Laden der Batteriemodule (4) lediglich ein Batteriemodul (4) mit den spannungsführenden Leitungen (2, 3) gekoppelt wird, und ferner der Ladezustand des Batteriemoduls (4) erfasst wird, welches geladen wird und das Batteriemodul (4), welches geladen wird, von den Spannungsführenden Leitungen getrennt wird, wenn der Ladezustand des entsprechenden Batteriemoduls (4) anzeigt, dass die Batterie (5) des Batteriemoduls (4) vollständig geladen ist oder einen bestimmten Zielwert erreicht hat und daraufhin ein weiteres Batteriemodul (4) mit den spannungsführenden Leitungen (2, 3) gekoppelt wird, dessen Ladezustand anzeigt, dass die Batterie (5) des weiteren Batteriemoduls (4) nicht vollständig geladen ist bzw. noch unter dem definierten Zielwert liegt.
  10. Verfahren nach einem der Ansprüche 7 bis 9, wobei beim Laden der Batteriemodule (4) mindestens zwei Batteriemodule (4) mit jeweils einem Ladegerät gekoppelt werden.
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