DE102011100151A1 - Method for balancing at least two electrical energy storage cells and balancing device - Google Patents

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Abstract

Es wird ein Verfahren zum Abgleichen wenigstens zweier elektrischer Energiespeicherzellen mittels einer Abgleichvorrichtung vorgeschlagen, aufweisend die Schritte: Anordnen der wenigstens zwei Energiespeicherzellen in einer Aufnahmevorrichtung der Abgleichvorrichtung in einem ersten Verfahrensschritt, Herstellen einer elektrisch leitfähigen Verbindung zwischen den wenigstens zwei Energiespeicherzellen mittels einer Steuervorrichtung der Abgleichvorrichtung in einem zweiten Verfahrensschritt, Modifizieren eines elektrischen Widerstands der elektrisch leitfähigen Verbindung durch die Steuervorrichtung in einem dritten Verfahrensschritt und Herausnehmen der wenigstens zwei Energiespeicherzellen aus der Aufnahmevorrichtung in einem vierten Verfahrensschritt.A method for matching at least two electrical energy storage cells by means of a matching device is proposed, comprising the steps: arranging the at least two energy storage cells in a receiving device of the matching device in a first method step, establishing an electrically conductive connection between the at least two energy storage cells by means of a control device of the matching device in a second method step, modification of an electrical resistance of the electrically conductive connection by the control device in a third method step and removal of the at least two energy storage cells from the receiving device in a fourth method step.

Description

Stand der TechnikState of the art

Die vorliegende Erfindung geht aus von einem Verfahren zum Abgleichen wenigstens zweier elektrischer Energiespeicherzellen.The present invention is based on a method for balancing at least two electrical energy storage cells.

Es ist allgemein bekannt, Energiespeichersysteme (auch als Batterien oder Akkumulator bezeichnet) aus einer einzigen Energiespeicherzelle oder aus einer Vielzahl von in Serie und/oder parallel geschalteten Energiespeicherzellen aufzubauen. Durch die Anzahl der Energiespeicherzellen, die jeweils in Reihe miteinander verschaltet sind, ergibt sich die Gesamtspannung des Energiespeichersystems, wobei sich die Zellspannungen der in Reihe geschalteten Energiespeicherzellen addieren. Die Zahl der parallel verbundenen Energiespeicherzellen bestimmt ferner die speicherbare Ladungsmenge des Energiespeichersystems, wobei sich die Kapazitäten der parallelen Energiespeicherzellen addieren.It is generally known to build energy storage systems (also referred to as batteries or accumulators) from a single energy storage cell or from a multiplicity of energy storage cells connected in series and / or in parallel. Due to the number of energy storage cells, which are each connected in series with one another, the total voltage of the energy storage system results, with the cell voltages of the series-connected energy storage cells adding up. The number of energy storage cells connected in parallel also determines the storable charge quantity of the energy storage system, wherein the capacities of the parallel energy storage cells add up.

Solche aus einzelnen Energiespeicherzellen zusammengesetzte Energiespeichersysteme finden beispielsweise zum Antrieb von Elektromotoren in Fahrzeugen Verwendung. Die Steigerung der Effektivität und die damit einhergehende Verringerung des Ausstoßes klimaschädlicher Abgase sind maßgebliche Gründe für die Entwicklung neuartiger, alternativer Antriebssysteme für eine Vielzahl möglicher Anwendungen, wie Pkw, Lkw, Schiffe, Züge, etc. Bei diesen Anwendungen, bei denen die Antriebsleistung bislang vornehmlich durch Verbrennungsmotoren erzeugt wird, besteht die Möglichkeit durch Elektrifizierung, d. h. durch ein Ergänzen der Verbrennungskraftmaschine um bzw. dem vollständigen Ersetzen durch einen Elektromotor, zum einen den Wirkungsgrad des gesamthaften Antriebssystems nachhaltig zu verbessern und darüber hinaus bei Traktionsanwendungen eine etwaig anfallende Bremsenergie zu regenerieren, zu konservieren und ggf. für die nachfolgende Beschleunigung des Fahrzeugs wieder zur Verfügung zu stellen. Dem elektrischen Energiespeichersystem – der Batterie bzw. Akkumulator – kommt bei diesen Applikationen zum Zwischenspeichern bzw. zum Bereitstellen der elektrischen Energie eine Schlüsselrolle zu.Such composed of individual energy storage cells energy storage systems are used for example for driving electric motors in vehicles use. The increase in efficiency and the concomitant reduction in the emission of climate-damaging exhaust gases are decisive reasons for the development of new, alternative drive systems for a variety of possible applications, such as cars, trucks, ships, trains, etc. In these applications, where the drive power so far mainly is produced by internal combustion engines, the possibility exists by electrification, d. H. by supplementing the internal combustion engine or the complete replacement by an electric motor, on the one hand to improve the efficiency of Gesamthaften drive system sustainably and also in traction applications regenerate any accumulating braking energy, conserve and possibly for the subsequent acceleration of the vehicle again To make available. The electrical energy storage system - the battery or rechargeable battery - plays a key role in these applications for buffering or for providing the electrical energy.

Das Parallelschalten von einzelnen Energiespeicherzellen in einem Energiespeichersystem birgt Schwierigkeiten dahingehend, dass es aufgrund von Fertigungstoleranzen zu unterschiedlichen Eigenschaften der einzelnen Energiespeicherzellen, die formal gleiche Nenndaten besitzen, kommen kann. Durch diese verschiedenen Eigenschaften können sich insbesondere real voneinander abweichende Spannungen gleichartiger Energiespeicherzellen ergeben. Zudem ist beim Verbau von Energiespeicherzellen in einem Energiespeichersystem nicht zwingend gewährleistet, dass alle Energiespeicherzellen den gleichen Ladezustand, und damit verbunden, die gleiche Zellspannung aufweisen. Werden Energiespeicherzellen mit unterschiedlicher Spannung elektrisch parallel geschaltet, fließt augenblicklich ein Ausgleichsstrom von Zelle zu Zelle.The parallel connection of individual energy storage cells in an energy storage system involves difficulties in that, due to manufacturing tolerances, different properties of the individual energy storage cells which formally have the same nominal data may occur. These different properties can result in particular in divergent voltages of similar energy storage cells. In addition, in the construction of energy storage cells in an energy storage system is not necessarily guaranteed that all energy storage cells have the same state of charge, and thus, the same cell voltage. If energy storage cells with different voltage are electrically connected in parallel, an equalizing current flows instantaneously from cell to cell.

Moderne Batterietechnologien weisen häufig eine sehr hohe Leistungsfähigkeit und damit einen sehr geringen Innenwiderstand auf. Aufgrund dessen können die Ausgleichsströme beim Parallelschalten sehr hohe Werte annehmen, die im Moment des Zusammenbaus des Energiespeichersystems zum einen bereits zu einer Vorschädigung der einzelnen Energiespeicherzellen führen können und andererseits die mechanischen Kontaktstellen zwischen den einzelnen Batteriezellen (Zellverbinder) thermisch durch Stromverlustwärme bzw. korrosiv durch Lichtbogen angreifen, oder im ungünstigen Fall kann die Kontaktstelle brechen oder sich entlöten.Modern battery technologies often have a very high performance and thus a very low internal resistance. Due to this, the equalizing currents when connecting in parallel can assume very high values, which at the moment of assembling the energy storage system can already lead to pre-damage of the individual energy storage cells and, on the other hand, the mechanical contact points between the individual battery cells (cell connectors) thermally by current loss heat or corrosive by arc attack, or in the worst case, the contact point may break or desolder.

Bei einer Reihenschaltung einzelner Energiespeicherzellen ist der fließende Batteriestrom gleich dem Strom der durch jede der einzelnen Energiespeicherzellen fließt. Bei einem Laden der Batterie steigt der Ladezustand der Energiespeicherzellen an. Haben die Energiespeicherzellen in einer Reihenschaltung unterschiedliche Ladezustände, so erreicht beim Laden diejenige Energiespeicherzelle mit dem zu Beginn höchsten Ladezustand zuerst den Zustand der Vollladung. Wird das Energiespeichersystem entladen, ist diejenige Energiespeicherzelle mit dem zu Beginn geringsten Ladezustand zuerst vollständig entladen. Ist eine Energiespeicherzelle vollständig geladen oder entladen, muss der Lade- bzw. Entladevorgang unterbrochen werden, um ggf. eine Beschädigung einzelner Energiespeicherzellen durch Überladen oder Tiefentladen zu vermeiden. Die Streuung der Ladezustände der einzelnen Energiespeicherzellen bestimmt daher den nutzbaren Kapazitätsbereich des aus einzelnen Energiespeicherzellen gebildeten Energiespeichersystems. Die Streuung der Ladezustände der einzelnen Energiespeicherzellen ist daher so gering wie möglich zu halten, um eine möglichst große nutzbare Kapazität des Energiespeichersystems zu erreichen.In a series connection of individual energy storage cells, the flowing battery current is equal to the current flowing through each of the individual energy storage cells. When charging the battery, the state of charge of the energy storage cells increases. If the energy storage cells have different states of charge in a series connection, the energy storage cell having the highest charge state at the beginning first reaches the state of full charge during charging. If the energy storage system is discharged, that energy storage cell with the lowest charge state at the beginning is completely discharged first. If an energy storage cell is completely charged or discharged, the charging or discharging process must be interrupted in order to avoid any damage to individual energy storage cells due to overcharging or overdischarging. The scattering of the charge states of the individual energy storage cells therefore determines the usable capacity range of the energy storage system formed from individual energy storage cells. The scatter of the states of charge of the individual energy storage cells is therefore to be kept as low as possible in order to achieve the largest possible usable capacity of the energy storage system.

Es besteht also die Notwendigkeit die einzelnen Energiespeicherzellen oder zumindest einzelne Untergruppen von Energiespeicherzellen vor dem Zusammenbau zu einem leistungsfähigen Energiespeichersystem und insbesondere vor dem Einbau des Energiespeichersystems, beispielsweise in ein Fahrzeug, miteinander derart abzugleichen, dass die einzelnen Energiespeicherzellen oder zumindest die Untergruppen von Energiespeicherzellen auf ein gleiches Spannungsniveau gebracht werden, ohne dass dabei zu große Ausgleichsströme fließen, die zu einer Beschädigung der Energiespeicherzellen oder der Kontakte führen könnten.There is therefore a need to match the individual energy storage cells or at least individual subgroups of energy storage cells prior to assembly to a powerful energy storage system and in particular before installing the energy storage system, for example in a vehicle, such that the individual energy storage cells or at least the subgroups of energy storage cells on a be brought to the same voltage level, without causing excessive compensation currents flow, which could lead to damage of the energy storage cells or the contacts.

Offenbarung der Erfindung Disclosure of the invention

Gelöst wird diese Aufgabe mit einem Verfahren zum Abgleichen wenigstens zweier elektrischer Energiespeicherzellen mittels einer Abgleichvorrichtung, welches die folgenden Schritte aufweist: Anordnen der wenigstens zwei Energiespeicherzellen in einer Aufnahmevorrichtung der Abgleichvorrichtung in einem ersten Verfahrensschritt, Herstellen einer elektrisch leitfähigen Verbindung zwischen den wenigstens zwei Energiespeicherzellen mittels einer Steuervorrichtung der Abgleichvorrichtung in einem zweiten Verfahrensschritt, Modifizieren eines elektrischen Widerstands der elektrisch leitfähigen Verbindung durch die Steuervorrichtung in einem dritten Verfahrensschritt und Herausnehmen der wenigstens zwei Energiespeicherzellen aus der Aufnahmevorrichtung in einem vierten Verfahrensschritt.This object is achieved with a method for balancing at least two electrical energy storage cells by means of a balancing device, comprising the following steps: arranging the at least two energy storage cells in a receiving device of the balancing device in a first process step, establishing an electrically conductive connection between the at least two energy storage cells by means of a Control device of the balancing device in a second method step, modifying an electrical resistance of the electrically conductive connection by the control device in a third method step and removing the at least two energy storage cells from the receiving device in a fourth method step.

In vorteilhafter Weise ist mit dem erfindungsgemäßen Verfahren ein besonders einfach und schnell durchzuführender Abgleich der zwei Energiespeicherzellen ermöglicht (auch als Symmetrierung oder Balancierung bezeichnet). Dies wird dadurch erzielt, dass die Energiespeicherzellen vor dem Verbau in ein Energiespeichersystem in der Aufnahmevorrichtung angeordnet werden und hier eine elektrisch leitfähige Verbindung zwischen den Energiespeicherzellen hergestellt wird, so dass in kontrollierter Art und Weise Ausgleichsströme zwischen Energiespeicherzellen mit unterschiedlichem Spannungsniveau fließen können und die Energiespeicherzellen somit auf ein gleiches Spannungsniveau gebracht werden. Anschließend werden die Energiespeicherzellen einfach aus der Aufnahmevorrichtung herausgenommen und sind für den Verbau in einem Energiespeichersystem vorbereitet. Die Veränderung des elektrischen Widerstands im dritten Verfahrensschritt hat den Vorteil, dass durch einen großen elektrischen Widerstand im zweiten Verfahrensschritt zunächst nur ein kleiner Ausgleichsstrom zwischen den Energiespeicherzellen fließen kann, von welchem keine Gefahr für die Energiespeicherzellen oder die Kontakte ausgeht, und nach dem Abklingen dieses Ausgleichsstroms der elektrische Widerstand im dritten Verfahrensschritt gesenkt werden kann, so dass ein zügigerer Abgleich erzielt wird, da der Ausgleichstrom durch die Reduzierung des elektrischen Widerstands steigt. Die Energiespeicherzellen umfassen vorzugsweise jeweils eine einzige Batteriezelle oder eine Mehrzahl von Batteriezellen, welche beispielsweise in Reihe und/oder parallel miteinander verschaltet sind.Advantageously, with the method according to the invention, a particularly simple and fast calibration of the two energy storage cells is made possible (also referred to as balancing or balancing). This is achieved in that the energy storage cells are arranged in an accommodating device in an energy storage system prior to installation and here an electrically conductive connection between the energy storage cells is made so that compensating currents between energy storage cells with different voltage levels can flow in a controlled manner and the energy storage cells thus be brought to an equal voltage level. Subsequently, the energy storage cells are simply removed from the receptacle and are prepared for installation in an energy storage system. The change in the electrical resistance in the third method step has the advantage that, due to a high electrical resistance in the second method step, initially only a small compensating current can flow between the energy storage cells, which poses no danger to the energy storage cells or the contacts, and after the decaying of this compensation current the electrical resistance in the third process step can be lowered, so that a more rapid adjustment is achieved, since the compensation current increases by the reduction of the electrical resistance. The energy storage cells preferably each comprise a single battery cell or a plurality of battery cells, which are interconnected, for example, in series and / or in parallel with each other.

Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung sind den Unteransprüchen, sowie der Beschreibung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen entnehmbar.Advantageous embodiments and modifications of the invention are the dependent claims, as well as the description with reference to the drawings.

Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung der vorliegenden Erfindung ist vorgesehen, dass im dritten Verfahrensschritt der elektrische Widerstand der elektrisch leitfähigen Verbindung zeitabhängig und/oder in Abhängigkeit eines Ausgleichsstroms zwischen den wenigstens zwei Energiespeicherzellen modifiziert wird, wobei der elektrische Widerstand der elektrisch leitfähigen Verbindung vorzugsweise reduziert wird, sobald der Ausgleichsstrom einen Schwellenwert unterschreitet und/oder sobald eine voreingestellte Zeitspanne abgelaufen ist. In vorteilhafter Weise wird die Reduktion des elektrischen Widerstands somit automatisch eingeleitet, wenn erkannt wird, dass eine ausreichende Zeit zum Spannungsausgleich bereits zur Verfügung gestellt wurde, so dass auch bei kleineren elektrischen Widerständen keine gefährlich hohen Ausgleichsströme mehr zu befürchten sind, oder dass der Spannungsausgleich aufgrund des niedrigen Ausgleichsstroms beschleunigt werden kann, indem ein kleinerer elektrischer Widerstand verwendet wird. Der elektrische Widerstand wird wahlweise insbesondere kontinuierlich oder diskontinuierlich in Abhängigkeit des Ausgleichsstroms oder der verstrichenen Zeit, seit der Ausgleichsstrom zu fließen begonnen hat, eingestellt. Der elektrische Widerstand umfasst beispielsweise ein aktives Bauelement, wie beispielsweise einem Feld-Effekt-Transistor, der entsprechend gesteuert wird. Denkbar ist, dass die Spannung am „Controlgate” des Feld-Effekt-Transistors zur Modifikation des elektrischen Widerstands zwischen „Source” und „Drain” entsprechend beschaltet wird. Auf diese Weise kann eine kontinuierliche Reduzierung des elektrischen Widerstands im dritten Verfahrensschritt erzielt werden. Das aktive Bauelement ist dabei vorzugsweise zusätzlich mit einem ohmschen Widerstand in Serie geschaltet. Alternativ weist der elektrische Widerstand ein passives Bauelement, wie beispielsweise ein selektiv zuschaltbarer und/oder abschaltbarer ohmscher Widerstand, auf. Bei dieser bevorzugten Lösung bedarf es vorteilhafterweise keiner komplexen Analogschaltung zur Besteuerung eines aktiven Bauelements. Der Schaltungsaufwand ist somit besonders gering und die Abgleichvorrichtung ist besonders kostengünstig herstellbar.According to a preferred embodiment of the present invention, it is provided that in the third method step, the electrical resistance of the electrically conductive connection is modified time-dependent and / or as a function of a compensation current between the at least two energy storage cells, wherein the electrical resistance of the electrically conductive connection is preferably reduced as soon as possible the equalizing current falls below a threshold and / or as soon as a preset period of time has elapsed. Advantageously, the reduction of the electrical resistance is thus automatically initiated when it is detected that a sufficient time has already been made available for voltage compensation, so that even with smaller electrical resistances no dangerously high compensation currents are to be feared, or that the voltage compensation due of the low balance current can be accelerated by using a smaller electrical resistance. The electrical resistance is optionally set in particular continuously or discontinuously depending on the equalizing current or the elapsed time since the equalizing current has started to flow. The electrical resistance includes, for example, an active device, such as a field effect transistor, which is controlled accordingly. It is conceivable that the voltage at the "control gate" of the field-effect transistor for modifying the electrical resistance between "source" and "drain" is connected accordingly. In this way, a continuous reduction of the electrical resistance in the third process step can be achieved. The active component is preferably additionally connected in series with an ohmic resistor. Alternatively, the electrical resistance on a passive component, such as a selectively switchable and / or turn-off resistor, on. In this preferred solution advantageously no complex analog circuit is required for the taxation of an active component. The circuit complexity is thus particularly low and the adjustment device is particularly inexpensive to produce.

Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung der vorliegenden Erfindung ist vorgesehen, dass im zweiten Verfahrensschritt die elektrisch leitfähige Verbindung über einen ersten elektrischen Widerstand hergestellt wird und wobei im dritten Verfahrensschritt ein zweiter elektrischer Widerstand der elektrisch leitfähigen Verbindung zugeschaltet wird. Vorzugsweise werden im dritten Verfahrensschritt weitere zweite Widerstände zugeschaltet, sobald der Ausgleichsstrom einen weiteren Schwellenwert unterschreitet und/oder sobald eine weitere voreingestellte Zeitspanne abgelaufen ist.According to a preferred embodiment of the present invention, it is provided that in the second method step, the electrically conductive connection is produced via a first electrical resistance and wherein in the third method step, a second electrical resistance of the electrically conductive connection is switched on. Preferably, in the third method step, further second resistors are connected as soon as the equalizing current falls below a further threshold value and / or as soon as another preset period of time has elapsed.

In vorteilhafter Weise ist somit ein besonders einfacher und schneller Abgleich der wenigstens zwei Energiespeicherzellen möglich. Dies wird dadurch erzielt, dass zweiten Verfahrensschritt, zunächst das Fließen eines ersten Ausgleichsstrom zwischen Energiespeicherzellen über den ersten Widerstand ermöglicht wird, wobei der erste Widerstand insbesondere derart groß gewählt wird, dass auch bei großen Spannungsunterschieden zwischen den Energiespeicherzellen nur ein ungefährlich kleiner Ausgleichsstrom fließen kann (und somit eine Beschädigung der Energiespeicherzellen oder deren Kontakt vermieden wird), wobei anschließend, d. h. im dritten Verfahrensschritt, einfach der zweite Widerstand zugeschaltet wird und somit der elektrische Widerstand der elektrisch leitfähigen Verbindung zwischen den beiden Energiespeicherzellen verringert wird. Der Ausgleichsstrom nimmt im zweiten Verfahrensschritt mit der Zeit ab, da sich die elektrischen Spannungen der beiden Energiespeicherzellen mit zunehmender Zeit einander angleichen, d. h. das Angleichen der elektrischen Spannungen erfolgt bei einem konstanten elektrischen Widerstand immer langsamer. Durch das Zuschalten des zweiten Widerstands oder das Überbücken des ersten Widerstands wird der elektrische Widerstand der elektrisch leitfähigen Verbindung zwischen den Energiespeicherzellen insbesondere reduziert, so dass der Ausgleichsstrom trotz sich angleichender Spannungen wieder erhöht wird. Das Zuschalten des zweiten elektrischen Widerstands oder das Überbrücken des ersten elektrischen Widerstands führt somit dazu, dass der Abgleichvorgang einerseits sicherer ist, da ein größerer erster elektrischer Widerstand gewählt werden kann und somit zu Beginn des Abgleichvorgangs kleinere Ausgleichsströme fließen, und andererseits durch die Anpassung bzw. Reduzierung des elektrischen Widerstands im dritten Verfahrensschritt der Abgleichvorgang beschleunigt wird, ohne dass hierfür die Realisierung von komplexer (analoger) Schaltungstechnik notwendig ist.Advantageously, a particularly simple and quick adjustment of the at least two energy storage cells is thus possible. This will be done achieved that the second step, initially the flow of a first compensating current between energy storage cells on the first resistor is made possible, the first resistor is chosen in particular so large that even with large voltage differences between the energy storage cells only a harmless small compensating current can flow (and thus a Damage to the energy storage cells or their contact is avoided), wherein subsequently, ie in the third process step, simply the second resistor is switched on and thus the electrical resistance of the electrically conductive connection between the two energy storage cells is reduced. The equalizing current decreases in the second process step with time, since the electrical voltages of the two energy storage cells with increasing time equalize each other, ie the equalization of the electrical voltages takes place at a constant electrical resistance slower. By connecting the second resistor or the bridging over of the first resistor, the electrical resistance of the electrically conductive connection between the energy storage cells is reduced in particular, so that the equalizing current is increased again despite equalizing voltages. The connection of the second electrical resistance or the bridging of the first electrical resistance thus results in that the adjustment process is on the one hand safer, since a larger first electrical resistance can be selected and thus flow smaller compensation currents at the beginning of the adjustment process, and on the other hand by the adaptation or Reduction of the electrical resistance in the third process step, the adjustment process is accelerated, without the need for the realization of complex (analog) circuit technology is necessary.

Das Wort Zuschalten im Sinne der vorliegenden Erfindung bedeutet insbesondere, dass entweder der zweite elektrische Widerstand zusätzlich zum ersten elektrischen Widerstand in die elektrisch leitfähige Verbindung zwischen den beiden Energiespeicherzellen geschaltet wird, beispielsweise parallel zum ersten elektrischen Widerstand, oder dass die elektrisch leitfähige Verbindung zwischen den Energiespeicherzellen anstelle über den ersten elektrischen Widerstand nur noch über den zweiten elektrischen Widerstand geschaltet wird (der erste elektrische Widerstand wird dann beim Zuschalten des zweiten elektrischen Widerstands von wenigstens einer der Energiespeicherzellen getrennt). Denkbar ist auch eine Kombination von Zuschalten des zweiten elektrischen Widerstands und Überbrücken des ersten elektrischen Widerstands, indem der zweite elektrische Widerstand dem ersten elektrischen Widerstand parallel geschaltet wird. Der erste elektrische Widerstand umfasst insbesondere einen ersten ohmschen Widerstand, während der zweite elektrische Widerstand insbesondere einen zweiten ohmschen Widerstand umfasst. Denkbar ist, dass der zweite ohmsche Widerstand insbesondere einen kleineren elektrischen Widerstand als der erste ohmsche Widerstand aufweist (dies ist jedoch nicht zwingend erforderlich).The word "connect" in the sense of the present invention means in particular that either the second electrical resistance is connected in addition to the first electrical resistance in the electrically conductive connection between the two energy storage cells, for example parallel to the first electrical resistance, or that the electrically conductive connection between the energy storage cells instead of only the second electrical resistance is switched over the first electrical resistance (the first electrical resistance is then disconnected when connecting the second electrical resistance of at least one of the energy storage cells). Also conceivable is a combination of switching on of the second electrical resistance and bridging of the first electrical resistance by the second electrical resistance being connected in parallel with the first electrical resistance. In particular, the first electrical resistor comprises a first ohmic resistance, while the second electrical resistance comprises in particular a second ohmic resistance. It is conceivable that the second ohmic resistance in particular has a smaller electrical resistance than the first ohmic resistance (but this is not absolutely necessary).

Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung der vorliegenden Erfindung ist vorgesehen, dass im zweiten Verfahrensschritt die elektrisch leitfähige Verbindung über einen ersten elektrischen Widerstand hergestellt wird und wobei im dritten Verfahrensschritt der erste elektrische Widerstand überbrückt wird. In vorteilhafter Weise wird der elektrische Widerstand auch durch ein einfaches Überbrücken des ersten elektrischen Widerstand reduziert, wobei der notwendige Schaltungsaufwand hierfür vergleichsweise niedrig ist. Denkbar ist, dass eine Mehrzahl von ersten Widerständen in Serie geschaltet ist und im dritten Verfahrensschritt sukzessive die ersten Widerstände überbrückt werden, so dass sich der elektrische Widerstand der elektrisch leitfähigen Verbindung sukzessive (insbesondere diskontinuierlich) verringert.According to a preferred embodiment of the present invention, it is provided that in the second method step, the electrically conductive connection is made via a first electrical resistance and wherein in the third method step, the first electrical resistance is bridged. Advantageously, the electrical resistance is also reduced by a simple bridging of the first electrical resistance, wherein the necessary circuit complexity for this purpose is comparatively low. It is conceivable that a plurality of first resistors are connected in series and in the third method step, the first resistors are successively bridged so that the electrical resistance of the electrically conductive connection decreases successively (in particular discontinuously).

Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung der vorliegenden Erfindung ist vorgesehen, dass im dritten Verfahrensschritt weitere zweite Widerstände zugeschaltet werden, sobald der Ausgleichsstrom einen weiteren Schwellenwert unterschreitet und/oder sobald eine weitere voreingestellte Zeitspanne abgelaufen ist. Vorzugsweise wird im dritten Verfahrensschritt somit der elektrische Widerstand der elektrisch leitfähigen Verbindung zwischen den Energiespeicherzellen durch das sukzessive Zuschalten der weiteren zweiten Widerstände sukzessive reduziert, um ein möglichst schnelles Abgleichen der Energiespeicherzellen zu erzielen und gleichzeitig das Auftreten von zu großen Ausgleichströmen wirksam zu verhindern.According to a preferred embodiment of the present invention, it is provided that in the third method step, further second resistors are switched on as soon as the equalizing current falls below a further threshold value and / or as soon as another preset period of time has elapsed. Preferably, in the third method step, the electrical resistance of the electrically conductive connection between the energy storage cells is thus successively reduced by the successive connection of the further second resistors in order to achieve the fastest possible balancing of the energy storage cells and at the same time effectively prevent the occurrence of excessively large compensation currents.

Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung der vorliegenden Erfindung ist vorgesehen, dass wenigstens eine der Energiespeicherzellen im zweiten und/oder dritten Verfahrensschritt zusätzlich aufgeladen, entladen oder umgeladen werden. In vorteilhafter Weise werden die Energiespeicherzellen somit nicht nur hinsichtlich ihrer Zellspannungen einander angeglichen, sondern auch auf ein gewünschtes gemeinsames Spannungsniveau gebracht. Für den Ladevorgang werden die Energiespeicherzellen hierzu mit einer Stromquelle verbunden, während sie für den Entladevorgang mit einer Stromsenke bzw. einer Last verbunden werden. Vorzugsweise werden dabei eine Mehrzahl von Energiespeicherzellen abgeglichen und gleichzeitig mit einer Stromquelle oder -senke verbunden, so dass die Mehrzahl von Energiespeicherzellen möglichst schnell auf ein gemeinsames Spannungsniveau geladen werden. According to a preferred embodiment of the present invention, it is provided that at least one of the energy storage cells in the second and / or third method step are additionally charged, discharged or reloaded. Advantageously, the energy storage cells are thus not only matched with respect to their cell voltages, but also brought to a desired common voltage level. For the charging process, the energy storage cells are for this purpose connected to a power source, while they are connected for the discharge process with a current sink or a load. Preferably, a plurality of energy storage cells are aligned and simultaneously connected to a current source or sink, so that the plurality of energy storage cells are charged as quickly as possible to a common voltage level.

Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung der vorliegenden Erfindung ist vorgesehen, dass die Energiespeicherzellen im ersten Verfahrensschritt derart in einer Aufnahmevorrichtung angeordnet werden, dass Kontakte der Energiespeicherzellen automatisch von weiteren Kontakten der Aufnahmevorrichtung kontaktiert werden und/oder wobei die Energiespeicherzellen im ersten Verfahrensschritt jeweils mittels einer Fördereinrichtung automatisiert in der Aufnahmevorrichtung angeordnet werden und/oder im vierten Verfahrensschritt mittels der Fördereinrichtung automatisiert aus der Aufnahmevorrichtung genommen werden. In vorteilhafter Weise wird somit ein vergleichsweise schneller und einfacher Abgleich der Energiespeicherzellen erzielt, da die Energiespeicherzellen lediglich vor dem Abgleichvorgang in der Aufnahmevorrichtung angeordnet und nach dem Abgleichvorgang wieder aus der Aufnahmevorrichtung herausgenommen werden müssen. Ein Vorgang zum Anschließen der Energiespeicherzellen kann vollständig eingespart werden. Vorzugsweise werden die Energiespeicherzellen mittels der Fördereinrichtung automatisch in der Aufnahmevorrichtung angeordnet, wobei die Energiespeicherzellen in der Aufnahmevorrichtung einzeln, in Gruppen oder gemeinsam miteinander abgeglichen werden. Vorzugsweise werden die einzelnen Energiespeicherzellen automatisch zunächst in der Aufnahmevorrichtung angeordnet, anschließend mittels des Zuordnungsschrittes automatisch zu Energiespeichern (beispielsweise Stränge von Energiespeicherzellen) zugeordnet, wobei anschließend im Abgleichvorgang die Mehrzahl von Energiespeicherzellen einander angeglichen werden und vorzugsweise auf ein gemeinsamen Spannungsniveau aufgeladen werden. Die Aufnahmevorrichtung stellt somit eine Art Prüfungsstand kombiniert mit einer Zuordnungsvorrichtung und einer Lade- bzw. Umladevorrichtung dar. Nachdem die Energiespeicherzellen das Zuordnungs-, Abgleich- und/oder Ladeverfahren durchlaufen haben, werden sie automatisch aus der Aufnahmevorrichtung herausgenommen und sind dann beispielsweise bereit für den weiteren Vertrieb, für den Zusammenbau zu einem Energiespeichersystem und/oder zum Einbau in ein Fahrzeug. Denkbar ist, dass die Energiespeicherzellen beim Herausnehmen aus der Aufnahmevorrichtung entsprechend ihrer Zuordnung markiert oder registriert werden.According to a preferred development of the present invention, it is provided that the energy storage cells are arranged in a receiving device in the first method step such that contacts of the energy storage cells are automatically contacted by further contacts of the receiving device and / or the energy storage cells are automated in the first method step by means of a conveyor the receiving device are arranged and / or taken automatically in the fourth step by means of the conveyor from the receiving device. Advantageously, thus, a comparatively faster and easier comparison of the energy storage cells is achieved, since the energy storage cells must be arranged only before the adjustment process in the receiving device and removed after the adjustment process again from the receiving device. A process for connecting the energy storage cells can be completely eliminated. The energy storage cells are preferably automatically arranged in the receiving device by means of the conveying device, wherein the energy storage cells in the receiving device are adjusted individually, in groups or together with one another. Preferably, the individual energy storage cells are automatically first arranged in the receiving device, then automatically assigned to energy stores (for example, strands of energy storage cells) by means of the assignment step, wherein subsequently in the adjustment process, the plurality of energy storage cells are aligned and preferably charged to a common voltage level. The recording device thus represents a type of test stand combined with an assignment device and a charging or transfer device. After the energy storage cells have undergone the assignment, adjustment and / or charging process, they are automatically removed from the receiving device and then, for example, ready for the further distribution, for assembly into an energy storage system and / or for installation in a vehicle. It is conceivable that the energy storage cells are marked or registered when removing them from the recording device according to their assignment.

Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung der vorliegenden Erfindung ist vorgesehen, dass die wenigstens zwei Energiespeicherzellen im dritten Verfahrensschritt auf ein im Wesentlichen gleiches Zellspannungsniveau gebracht werden und wobei anschließend in Abhängigkeit des jeweiligen Zellspannungsniveaus eine Zuordnung der Energiespeicherzellen zu einem Energiespeichersystem durchgeführt wird. Die Energiespeicherzellen werden vorzugsweise in einem fünften Verfahrensschritt in Abhängigkeit ihrer Zuordnung zu einem Energiespeichersystem zusammengebaut und miteinander verschaltet. In vorteilhafter Weise erlaubt die Zuordnung der einzelnen Energiespeicherzellen auch nach dem Herausnehmen der Energiespeicherzellen aus der Aufnahmevorrichtung im vierten Verfahrensschritt noch eine Identifizierung der einzelnen Energiespeicherzellen dahingehend, dass erkennbar ist, mit welchen anderen Energiespeicherzellen sie abgeglichen wurden bzw. auf welches Zellspannungsniveau sie gebracht wurden. Mit diesen Zuordnungsinformation können später Chargen von miteinander abgeglichenen Energiespeicherzellen gebildet werden, aus welchen ein gemeinsames Energiespeichersystem aufgebaut werden kann oder dass es beim Verschalten der Energiespeicherzellen, beispielsweise beim Endverbau in ein Fahrzeug, zu unerwarteten Ausgleichsströmen kommt.According to a preferred development of the present invention, it is provided that the at least two energy storage cells are brought to a substantially identical cell voltage level in the third method step and then an assignment of the energy storage cells to an energy storage system is performed depending on the respective cell voltage level. The energy storage cells are preferably assembled in a fifth method step depending on their assignment to an energy storage system and interconnected. In an advantageous manner, the assignment of the individual energy storage cells even after removing the energy storage cells from the receiving device in the fourth process step still allows identification of the individual energy storage cells to the extent that they were compared to which other energy storage cells they were adjusted or to which cell voltage level they were brought. Batches of mutually balanced energy storage cells can later be formed with this allocation information, from which a common energy storage system can be constructed, or unexpected energy equalization occurs when the energy storage cells are interconnected, for example during final installation in a vehicle.

Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung der vorliegenden Erfindung ist vorgesehen, dass vor dem ersten Verfahrensschritt eine zu den wenigstens zwei Energiespeicherzellen kompatible Aufnahmevorrichtung ausgewählt wird. Die Aufnahmevorrichtung wird ferner in einem weiteren Verfahrensschritt, welcher zeitlich vor oder nach dem ersten Verfahrensschritt durchgeführt wird, mittels einer Koppeleinheit lösbar mit der Steuervorrichtung gekoppelt. Die Steuervorrichtung ist vorzugsweise mit einer Vielzahl von verschiedenen Aufnahmevorrichtungen koppelbar, so dass für jeden abzugleichenden Typ von Energiespeicherzelle eine entsprechende Aufnahmevorrichtung gewählt werden kann, deren Geometrie an den Typ der Energiespeicherzelle angepasst ist. Auf diese Weise kann verhindert werden, dass für jeden Typ von Energiespeicherzelle eine eigene Steuervorrichtung benötigt wird. Das Abgleichverfahren ist somit vergleichsweise günstig zu realisieren.According to a preferred development of the present invention, it is provided that, prior to the first method step, a receiving device compatible with the at least two energy storage cells is selected. Furthermore, in a further method step, which is carried out before or after the first method step, the receiving device is detachably coupled to the control device by means of a coupling unit. The control device can preferably be coupled to a large number of different receiving devices, so that a suitable receiving device can be selected for each type of energy storage cell to be matched, the geometry of which is adapted to the type of energy storage cell. In this way it can be prevented that a separate control device is required for each type of energy storage cell. The adjustment method is thus relatively inexpensive to implement.

Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung der vorliegenden Erfindung ist vorgesehen, dass in einem Zuordnungsschritt eine Mehrzahl von Energiespeicherzellen einer Energiespeichereinheit zugeordnet werden, wobei vorzugsweise im Zuordnungsschritt wenigstens ein Zellenparameter jeder der Energiespeicherzellen detektiert wird und in Abhängigkeit der Zellenparameter die Mehrzahl von Energiespeicherzellen zur Energiespeichereinheit zugeordnet werden. Wenn Energiespeichereinheiten, beispielsweise als Untereinheit eines großen Energiespeichersystems, aus einer Vielzahl von einzelnen Energiespeicherzellen aufgebaut werden (beispielsweise durch Serienschaltung der Energiespeicherzellen in einem Strang), besteht das Problem, dass die Kapazität dieser Energiespeichereinheiten stark schwankt, da die Kapazitäten der einzelnen Energiespeicherzellen fertigungsbedingten Schwankungen unterliegen. Wenn mehrere Stränge solcher Energiespeicherzellen miteinander verbunden werden ist es vorteilhaft, wenn die Kapazitäten dieser einzelnen Stränge möglichst nah beieinander liegen, also eine möglichst geringe Streuung aufweisen. Dies wird dadurch erreicht, dass die Energiespeicherzellen vor der Zuordnung zu den Energiespeichereinheiten vermessen werden und dann in Abhängigkeit dieser Messdaten zugeordnet werden. Auf diese Weise wird insbesondere eine möglichst gleichmäßige Zuordnung erzielt. Beispielsweise ist denkbar, dass jeder Strang (in Serie geschaltete Energiespeicherzellen) eine möglichst ähnliche Anzahl von Energiespeicherzellen mit besonders niedriger Kapazität aufweist, so dass nicht zufällig alle Energiespeicherzellen mit besonders niedriger Kapazität in einem einzigen Strang angeordnet werden, wodurch die Kapazität des gesamten aus mehreren parallel geschalteten Strängen zusammengesetzten Energiespeichersystems maßgeblich durch diesen Strang mit besonders vielen Energiespeicherzellen besonders niedriger Kapazität nachteilig beeinflusst wird. Denkbar ist ferner, dass einzelnen Energiespeicherzellen mit geringer Kapazität direkt parallel zu Energiespeicherzellen mit hoher Kapazität geschaltet werden, um so parallel Zelleinheiten mit möglichst gleicher kumulierter Kapazität zu erhalten. Als zu vermessender Zellenparameter kommen beispielsweise die elektrische Kapazität (Ah), der Innenwiderstand, die Ausgangsspannung oder ähnliche Werte der jeweiligen Energiespeicherzelle in Frage. Die Zuordnung kann beispielsweise in einer Nummerierung derjenigen Energiespeicherzellen liegen, welche in späteren Schritten jeweils zu einem Strang zusammengeschlossen werden solltenAccording to a preferred embodiment of the present invention, it is provided that in a mapping step, a plurality of energy storage cells are assigned to an energy storage unit, wherein preferably at least one cell parameter of each of the energy storage cells is detected in the allocation step and the plurality of energy storage cells are assigned to the energy storage unit depending on the cell parameters. If energy storage units, for example as a subunit of a large energy storage system, are constructed from a plurality of individual energy storage cells (for example by series connection of the energy storage cells in one strand), there is the problem that the capacity of these energy storage units fluctuates greatly, since the capacities of the individual energy storage cells are subject to production-related fluctuations , If several strands of such energy storage cells are connected together, it is advantageous if the capacities of these individual strands are as close as possible to each other, So have the least possible dispersion. This is achieved in that the energy storage cells are measured prior to assignment to the energy storage units and then assigned in dependence of these measurement data. In this way a particularly uniform assignment is achieved. For example, it is conceivable that each strand (series-connected energy storage cells) has a very similar number of energy storage cells with particularly low capacity, so that not accidentally all energy storage cells with particularly low capacity are arranged in a single strand, whereby the capacity of the whole of several parallel switched strands composite energy storage system is significantly adversely affected by this strand with particularly many energy storage cells particularly low capacity. It is also conceivable that individual energy storage cells with low capacity are connected directly in parallel to energy storage cells with high capacity, so as to obtain parallel cell units with the same possible cumulative capacity. As the cell parameters to be measured, for example, the electrical capacity (Ah), the internal resistance, the output voltage or similar values of the respective energy storage cell come into question. The assignment may be, for example, in a numbering of those energy storage cells, which should be combined into a strand in later steps

Ein weiterer Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist eine Abgleichvorrichtung zum Abgleichen wenigstens zweier elektrischer Energiespeicherzellen, wobei die Abgleichvorrichtung eine Aufnahmevorrichtung zur Aufnahme wenigstens zweier Energiespeicherzellen und eine Steuervorrichtung aufweist und wobei die Steuervorrichtung derart konfiguriert ist, dass zunächst eine elektrisch leitfähige Verbindung zwischen den wenigstens zwei Energiespeicherzellen hergestellt wird und dass anschließend der elektrische Widerstand der elektrisch leitfähigen Verbindung modifiziert wird.Another object of the present invention is an adjustment device for balancing at least two electrical energy storage cells, wherein the adjustment device comprises a receiving device for receiving at least two energy storage cells and a control device and wherein the control device is configured such that initially made an electrically conductive connection between the at least two energy storage cells and that subsequently the electrical resistance of the electrically conductive connection is modified.

Die vorliegende Erfindung ermöglicht somit in vorteilhafter Weise ein sicheres und schnelles Abgleichen wenigstens zweier elektrischer Energiespeicherzellen mit einer möglichst einfachen, ausfallsicheren und kostengünstig zu realisierenden Abgleichvorrichtung. Mittels der erfindungsgemäßen Abgleichvorrichtung ist in einfacher Weise eine Angleichung der Spannungen einer Mehrzahl von Energiespeicherzellen möglich, bevor die einzelnen Energiespeicherzellen zu einem Energiespeichersystem zusammengebaut werden. Durch das Abgleichen der Spannungen der Energiespeicherzellen wird dann ein Fließen von Ausgleichsströmen zwischen den Energiespeicherzellen beim Zusammenbau von parallel verschalteten Energiespeicherzellen verhindert und darüber hinaus eine größtmögliche nutzbare Kapazität von elektrisch in Reihe geschalteten Energiespeicherzellen in einem Energiespeichersystem erreicht.The present invention thus advantageously enables a secure and fast balancing of at least two electrical energy storage cells with a calibration device that is as simple as possible, failsafe and cost-effective to implement. An equalization of the voltages of a plurality of energy storage cells is possible in a simple manner by means of the balancing device according to the invention before the individual energy storage cells are assembled into an energy storage system. By balancing the voltages of the energy storage cells, a flow of equalizing currents between the energy storage cells during the assembly of energy storage cells connected in parallel is prevented and, moreover, a maximum usable capacity of energy storage cells connected in series in an energy storage system is achieved.

Die Aufnahmevorrichtung ist vorzugsweise lösbar mit der Steuervorrichtung gekoppelt, so dass die Abgleichvorrichtung universell ist und an verschiedenste Typen von Energiespeicherzellen flexibel angepasst werden kann. Insbesondere muss hierfür lediglich eine Aufnahmevorrichtung an die Steuervorrichtung angeschlossen werden, welche der äußeren Geometrie der abzugleichenden Energiespeicherzelle Rechnung trägt.The receiving device is preferably detachably coupled to the control device, so that the adjustment device is universal and can be flexibly adapted to various types of energy storage cells. In particular, only one receiving device has to be connected to the control device, which takes into account the external geometry of the energy storage cell to be adjusted.

Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung der vorliegenden Erfindung ist vorgesehen, dass die Steuervorrichtung einen ersten elektrischen Widerstand und wenigstens einen zweiten elektrischen Widerstand aufweist und wobei die Steuervorrichtung derart konfiguriert ist, dass zunächst eine elektrisch leitfähige Verbindung zwischen den wenigstens zwei Energiespeicherzellen über den ersten elektrischen Widerstand hergestellt wird und dass zur Modifikation des elektrischen Widerstands wenigstens der eine zweite elektrische Widerstand der elektrischen Verbindung zugeschaltet wird. Der erste elektrische Widerstand umfasst vorzugsweise einen ersten ohmschen Widerstand, während der zweite elektrische Widerstand vorzugsweise einen zweiten ohmschen Widerstand umfasst. Das Zuschalten des zweiten Widerstands ist vorteilhafterweise mit einem einfachen elektrischen Schalter realisierbar, ohne dass es hierfür einer komplexen Steuerung bedarf. Alternativ oder zusätzlich ist denkbar, dass die Steuervorrichtung einen ersten elektrischen Widerstand aufweist und wobei die Steuervorrichtung derart konfiguriert ist, dass zunächst eine elektrisch leitfähige Verbindung zwischen den wenigstens zwei Energiespeicherzellen über den ersten elektrischen Widerstand hergestellt wird und dass zur Modifikation des elektrischen Widerstands wenigstens der erste elektrische Widerstand der elektrischen Verbindung überbrückt wird. In vorteilhafter Weise wird der elektrische Widerstand der elektrisch leitfähigen Verbindung auch durch ein einfaches Überbrücken des ersten elektrischen Widerstand reduziert, wobei der notwendige Schaltungsaufwand hierfür vergleichsweise niedrig ist. Denkbar ist, dass eine Mehrzahl von ersten Widerständen in Serie geschaltet ist und im dritten Verfahrensschritt sukzessive die ersten Widerstände überbrückt werden, so dass sich der elektrische Widerstand der elektrisch leitfähigen Verbindung sukzessive (insbesondere diskontinuierlich) verringert.According to a preferred embodiment of the present invention, it is provided that the control device has a first electrical resistance and at least one second electrical resistance and wherein the control device is configured such that initially an electrically conductive connection is established between the at least two energy storage cells via the first electrical resistance and that for modifying the electrical resistance at least one second electrical resistance of the electrical connection is switched on. The first electrical resistor preferably comprises a first ohmic resistor, while the second electrical resistor preferably comprises a second ohmic resistor. The connection of the second resistor is advantageously realized with a simple electrical switch, without the need for complex control. Alternatively or additionally, it is conceivable that the control device has a first electrical resistance and wherein the control device is configured such that initially an electrically conductive connection is established between the at least two energy storage cells via the first electrical resistance and that for modifying the electrical resistance at least the first electrical resistance of the electrical connection is bridged. Advantageously, the electrical resistance of the electrically conductive connection is also reduced by a simple bridging of the first electrical resistance, wherein the necessary circuit complexity for this purpose is comparatively low. It is conceivable that a plurality of first resistors are connected in series and in the third method step, the first resistors are successively bridged so that the electrical resistance of the electrically conductive connection decreases successively (in particular discontinuously).

Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung der vorliegenden Erfindung ist vorgesehen, dass die Abgleichvorrichtung ein Messmittel zur Messung eines Ausgleichsstroms zwischen den wenigstens zwei Energiespeicherzellen und einen Komparator zum Vergleichen des Ausgleichsstroms mit einem Schwellenwert aufweist, wobei die Steuerschaltung dazu konfiguriert ist, den elektrischen Widerstand zu modifizieren, wenn der Komparator detektiert, dass der Ausgleichsstrom den Schwellenwert unterschreitet. Auf diese Weise wird ein möglichst schneller Abgleich erzielt, da ein Absinken des Ausgleichsstroms unmittelbar zur Reduzierung des elektrischen Widerstands und somit zum Ansteigen des Ausgleichsstroms führt. Der Schwellenwert ist vorzugsweise voreingestellt und ist besonders bevorzugt von außen nachjustierbar. Denkbar ist ferner, dass das Messmittel überprüft, dass der Ausgleichsstrom stets unterhalb einer kritischen Stromstärke bleibt und eine Notabschaltung der Abgleichvorrichtung durchführt wird, wenn der Ausgleichsstrom auf eine kritische Stromstärke steigt, um die Energiespeicherzellen vor Beschädigungen durch zu große Ausgleichsströme, beispielsweise wenn eine Energiespeicherzelle defekt ist, zu schützen.According to a preferred embodiment of the present invention, it is provided that the adjustment device comprises a measuring means for measuring a compensation current between the at least two energy storage cells and a comparator for comparing the compensation current with a Threshold, wherein the control circuit is configured to modify the electrical resistance when the comparator detects that the compensating current is below the threshold. In this way, the fastest possible adjustment is achieved, since a decrease in the compensation current leads directly to the reduction of the electrical resistance and thus to the increase of the compensation current. The threshold value is preferably preset and is particularly preferably readjustable from the outside. It is also conceivable that the measuring means checks that the equalizing current always remains below a critical current and an emergency shutdown of the balancing device is performed when the compensating current increases to a critical current to the energy storage cells from damage caused by excessive balancing currents, for example, if an energy storage cell is defective is to protect.

Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung der vorliegenden Erfindung ist vorgesehen, dass die Abgleichvorrichtung einen Zeitgeber aufweist und wobei die Steuerschaltung dazu konfiguriert ist, den zweiten oder einen weiteren Widerstand zuzuschalten, wenn der Zeitgeber detektiert, dass eine Zeitspanne abgelaufen ist. Auf diese Weise ist eine besonders einfache und kostengünstige Realisierung der Abgleichvorrichtung möglich, da die Steuervorrichtung lediglich einen Schalter zum Zuschalten des zweiten Widerstands und/oder zum Überbrücken des ersten Widerstands betätigen muss, wenn der Zeitgeber detektiert, dass die Zeitspanne abgelaufen ist. Insbesondere ist denkbar, dass die Abgleichvorrichtung sowohl das Messmittel, als auch den Zeitgeber aufweist und dass im dritten Verfahrensschritt der elektrische Widerstand verändert wird oder das Abgleichverfahren beendet wird, wenn entweder die Zeitspanne abgelaufen ist oder der Ausgleichsstrom unter den Schwellenwert sinkt.According to a preferred development of the present invention, it is provided that the balancing device has a timer and wherein the control circuit is configured to switch on the second or a further resistor if the timer detects that a time span has expired. In this way, a particularly simple and cost-effective implementation of the balancing device is possible because the control device only has to actuate a switch for switching on the second resistor and / or for bypassing the first resistor when the timer detects that the time span has expired. In particular, it is conceivable that the balancing device has both the measuring means and the timer and that in the third method step, the electrical resistance is changed or the balancing method is terminated when either the time period has expired or the equalizing current drops below the threshold value.

Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung der vorliegenden Erfindung ist vorgesehen, dass die Aufnahmevorrichtung weitere Kontakte derart aufweist, dass bei einer Anordnung der Energiespeicherzellen in der Aufnahmevorrichtung die weiteren Kontakte mit entsprechenden Kontakten der Energiespeicherzellen in Kontakt kommen, wobei die Aufnahmevorrichtung bevorzugt jeweils eine Aussparung zur Aufnahme der Energiespeicherzellen aufweist und wobei die weiteren Kontakte besonders bevorzugt in einem Bodenbereich der Aussparung angeordnet sind und wobei die weiteren Kontakte ganz besonders bevorzugt in Richtung der Aussparung federbelastet ausgebildet sind. Vorteilhafterweise werden die Energiespeicherzellen bei der Anordnung in der Aufnahmevorrichtung somit automatisch kontaktiert, so dass ein möglichst schneller und einfacher Ablauf der ersten und vierten Verfahrensschritte ermöglicht wird.According to a preferred embodiment of the present invention, it is provided that the receiving device further contacts such that in an arrangement of the energy storage cells in the receiving device, the further contacts come into contact with corresponding contacts of the energy storage cells, wherein the receiving device preferably each have a recess for receiving the energy storage cells and wherein the further contacts are particularly preferably arranged in a bottom region of the recess and wherein the further contacts are very particularly preferably spring-loaded in the direction of the recess. Advantageously, the energy storage cells are thus automatically contacted in the arrangement in the receiving device, so that the fastest possible and simpler flow of the first and fourth process steps is possible.

Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung der vorliegenden Erfindung ist vorgesehen, dass die Abgleichvorrichtung eine Fördereinrichtung zum automatisierten Anordnen von Energiespeicherzellen in der Aufnahmevorrichtung aufweist. Die Fördereinrichtung ist vorzugsweise eine Art Bestückungsautomat, bei welchem die Energiespeicherzellen vorzugsweise mittels eines Greifers, im ersten Verfahrensschritt in der Aufnahmevorrichtung und insbesondere in entsprechenden Aussparungen der Aufnahmevorrichtung angeordnet werden oder im vierten Verfahrensschritt aus der Aufnahmevorrichtung herausgenommen werden.According to a preferred development of the present invention, it is provided that the adjustment device has a conveying device for the automated arrangement of energy storage cells in the receiving device. The conveyor is preferably a kind of automatic pick and place machine, in which the energy storage cells are preferably arranged by means of a gripper in the first step in the receiving device and in particular in corresponding recesses of the receiving device or taken out of the receiving device in the fourth step.

Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Zeichnungen, sowie aus der nachfolgenden Beschreibung von bevorzugten Ausführungsformen anhand der Zeichnungen. Die Zeichnungen illustrieren dabei lediglich beispielhafte Ausführungsformen der Erfindung, welche den wesentlichen Erfindungsgedanken nicht einschränken.Further details, features and advantages of the invention will become apparent from the drawings, as well as from the following description of preferred embodiments with reference to the drawings. The drawings illustrate only exemplary embodiments of the invention, which do not limit the essential inventive idea.

Kurze Beschreibung der ZeichnungenBrief description of the drawings

1 zeigt eine schematische Perspektivansicht einer Abgleichvorrichtung gemäß einer beispielhaften ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. 1 shows a schematic perspective view of a balancing device according to an exemplary first embodiment of the present invention.

2a, 2b zeigen schematische Seitenansichten einer Abgleichvorrichtung gemäß der beispielhaften ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. 2a . 2 B 12 show schematic side views of a balancing device according to the exemplary first embodiment of the present invention.

3a, 3b zeigen schematische Ansichten einer Abgleichvorrichtung gemäß einer beispielhaften zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. 3a . 3b show schematic views of a balancing device according to an exemplary second embodiment of the present invention.

4 zeigt den Verlauf einer Ausgleichsstroms in Abhängigkeit der Zeit in einer Abgleichvorrichtung gemäß der beispielhaften zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung 4 shows the course of a compensation current as a function of time in a balancing device according to the exemplary second embodiment of the present invention

5 zeigt eine schematische Ansicht einer Abgleichvorrichtung gemäß einer beispielhaften dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. 5 shows a schematic view of a balancing device according to an exemplary third embodiment of the present invention.

Ausführungsformen der ErfindungEmbodiments of the invention

In den verschiedenen Figuren sind gleiche Teile stets mit den gleichen Bezugszeichen versehen und werden daher in der Regel auch jeweils nur einmal benannt bzw. erwähnt.In the various figures, the same parts are always provided with the same reference numerals and are therefore usually named or mentioned only once in each case.

In 1 ist eine schematische Perspektivansicht einer Abgleichvorrichtung 1 zum Abgleichen einer Mehrzahl von elektrischen Energiespeicherzellen 100 gemäß einer beispielhaften ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung dargestellt. Die Abgleichvorrichtung 1 dient dazu, eine Mehrzahl von Energiespeicherzellen 100, die in späteren Verfahren zu einem oder mehreren Energiespeichersystemen zusammengebaut werden können, in einer gemeinsamen Vorrichtung aufzunehmen, um eine Prüfung, ein Abgleichen, ein Laden, ein Entladen und/oder ein Umladen der Energiespeicherzellen 100 vorzunehmen. Die Abgleichvorrichtung 1 fungiert somit nach Art eines Prüfstandes mit einer integrierten Abgleich- und Ladestation. Insbesondere werden die Energiespeicherzellen 100 vor dem Weitervertrieb mittels der Abgleichvorrichtung 1 auf ein gewünschtes einheitliches Spannungsniveau gebracht.In 1 is a schematic perspective view of a balancing device 1 for balancing a plurality of electrical energy storage cells 100 according to an exemplary first Embodiment of the present invention shown. The matching device 1 serves to a plurality of energy storage cells 100 to be assembled in later methods into one or more energy storage systems in a common device to perform a test, matching, charging, discharging and / or reloading of the energy storage cells 100 make. The matching device 1 thus functions like a test bench with an integrated balancing and charging station. In particular, the energy storage cells 100 before the redistribution by means of the balancing device 1 brought to a desired uniform voltage level.

Die einzelnen Energiespeicherzellen 100 werden dabei in einem ersten Verfahrensschritt in einer Aufnahmevorrichtung 10 der Abgleichvorrichtung 1 angeordnet. Dieser erste Verfahrensschritt wird beispielsweise mittels einer nicht abgebildeten Fördereinrichtung, vorzugsweise mit einem Greifer durchgeführt, welche die Energiespeicherzellen 100 automatisiert in Aussparungen der Aufnahmevorrichtung 10 platziert. Bei der Anordnung gelangen automatisch die Kontakte der Energiespeicherzellen 100 in Kontakt mit weiteren Kontakten 30 der Aufnahmevorrichtung 10. Die Aufnahmevorrichtung 10 ist über eine Anschlusskupplung 80 mit einer, in 1 nicht illustrierten, zentralen Steuervorrichtung 90 der Abgleichvorrichtung 1 koppelbar, so dass eine Ansteuerung der einzelnen in der Aufnahmevorrichtung 10 angeordneten Energiespeicherzellen 100 durch die Steuervorrichtung 90 ermöglicht wird.The individual energy storage cells 100 be in a first step in a recording device 10 the matching device 1 arranged. This first method step is carried out, for example, by means of a conveying device, not shown, preferably with a gripper which holds the energy storage cells 100 automated in recesses of the cradle 10 placed. In the arrangement automatically reach the contacts of the energy storage cells 100 in contact with other contacts 30 the cradle 10 , The cradle 10 is via a connection coupling 80 with one, in 1 not illustrated, central control device 90 the matching device 1 coupled, so that a control of the individual in the receiving device 10 arranged energy storage cells 100 through the control device 90 is possible.

Die Steuervorrichtung 90 führt in einem zweiten und dritten Verfahrensschritt einen Abgleich der Energiespeicherzelle 100 durch. Optional ist hierbei denkbar, dass zunächst Untergruppen von Energiespeicherzellen 100 gebildet werden, welche jeweils eine Parallel- und/oder Serienschaltung von einer Mehrzahl von Energiespeicherzellen 100 umfassen, wobei in diesem Fall die zusammengeschalteten Untergruppen miteinander abgeglichen werden, so dass nicht alle Energiespeicherzellen 100 einzeln abgeglichen werden müssen.The control device 90 performs a comparison of the energy storage cell in a second and third process step 100 by. Optionally, it is conceivable that initially subgroups of energy storage cells 100 are formed, each having a parallel and / or series connection of a plurality of energy storage cells 100 In this case, the interconnected subgroups are matched with each other, so that not all energy storage cells 100 must be adjusted individually.

Der Abgleichvorgang wird von der Steuervorrichtung 90 nun wie folgt durchgeführt: Zunächst wird im zweiten Verfahrensschritt eine elektrisch leitfähige Verbindung über eine elektrische Last 95 zwischen den Energiespeicherzellen 100 hergestellt. Da die verschiedenen Energiespeicherzellen 100 in der Regel nicht exakt den gleichen Ladungszustand und somit nicht die gleiche Ausgangsspannung aufweisen, wird durch die elektrische Last 95 nun ein Ausgleichsstrom 80 zwischen den Energiespeicherzellen fließen, dessen Stromstärke sowohl von dem elektrischen Widerstand der elektrischen Last 95 als auch von der Spannungsdifferenz zwischen den Energiespeicherzellen 100 abhängt. Zu Beginn des Abgleichvorgangs ist der erste elektrische Widerstand ausreichend groß gewählt, damit der Ausgleichsstrom 80 nicht derart groß wird, dass er Beschädigungen an den Energiespeicherzellen 100 und/oder an ihren Kontakten herbeiführen könnte. Mit steigendem Abgleich der Spannungen sinkt der Ausgleichsstrom 80. Damit der Abgleichvorgang nicht unnötig lange dauert, wird in dem dritten Verfahrensschritt der elektrische Widerstand der elektrischen Last 95 reduziert. Hierdurch steigt der Ausgleichsstrom 80 sprunghaft an und der Abgleichvorgang wird beschleunigt. Der elektrische Widerstand wird vorzugsweise kontinuierlich oder diskontinuierlich reduziert, wenn eine bestimmte Zeitspanne, seit dem der Ausgleichsstrom 80 zu fließen begonnen hat, verstrichen ist oder wenn der Ausgleichsstrom 80 einen unteren Schwellenwert erreicht oder unterschritten hat.The adjustment process is performed by the control device 90 Now carried out as follows: First, in the second process step, an electrically conductive connection via an electrical load 95 between the energy storage cells 100 produced. Because the different energy storage cells 100 usually not exactly the same state of charge and thus do not have the same output voltage is due to the electrical load 95 now a balancing current 80 flow between the energy storage cells, the current strength of both the electrical resistance of the electrical load 95 as well as the voltage difference between the energy storage cells 100 depends. At the beginning of the adjustment process, the first electrical resistance is chosen to be sufficiently large so that the compensation current 80 does not become so large that it damages the energy storage cells 100 and / or their contacts. As the voltages are adjusted, the equalizing current decreases 80 , So that the adjustment process does not take unnecessarily long, in the third method step, the electrical resistance of the electrical load 95 reduced. This increases the compensation current 80 abruptly and the adjustment process is accelerated. The electrical resistance is preferably reduced continuously or discontinuously when a certain period of time since the equalizing current 80 has started to flow, has passed or if the equalizing current 80 has reached or fallen below a lower threshold.

Denkbar ist, dass die Steuervorrichtung 90 die Energiespeicherzellen 100 während des Abgleichvorgangs zusätzlich mit einer Stromquelle oder einer Stromsenke verbindet, um neben dem Abgleichen aller Energiespeicherzellen 100 die Energiespeicherzellen 100 ferner auf eine gewünschten Zielspannung zu laden oder zu entladen.It is conceivable that the control device 90 the energy storage cells 100 during the adjustment process additionally connects to a power source or a current sink, in addition to balancing all energy storage cells 100 the energy storage cells 100 further to charge or discharge to a desired target voltage.

Denkbar ist, dass die Abgleichvorrichtung 1 ferner Messmittel aufweist, um die abgeglichenen Energiespeicherzellen 100 hinsichtlich ihrer Zellenparameter, wie Ausgangsspannung, elektrische Kapazität, Innenwiderstand oder dergleichen, zu überprüfen.It is conceivable that the balancing device 1 further comprising measuring means for the balanced energy storage cells 100 with regard to their cell parameters, such as output voltage, electrical capacitance, internal resistance or the like.

Nach dem Abgleichen werden die abgeglichenen Energiespeicherzellen 100 vorzugsweise mittels der Fördereinrichtung automatisiert wieder aus der Aufnahmevorrichtung 10 herausgenommen. Denkbar ist, dass die Energiespeicherzellen 100 entsprechend ihrer eingestellten und abgeglichenen Zellspannung und/oder der mittels des Messmittels erhaltenen Prüfergebnisse markiert oder registriert werden, damit sie später beispielsweise in Chargen mit gleichen Zellspannungen zusammengefasst werden können.After matching, the matched energy storage cells become 100 preferably by means of the conveyor again automatically from the receiving device 10 removed. It is conceivable that the energy storage cells 100 be marked or registered according to their adjusted and adjusted cell voltage and / or obtained by means of the measuring means test results so that they can be summarized later, for example in batches with the same cell voltages.

Nachdem die Energiespeicherzellen 100 aus der Aufnahmevorrichtung 10 herausgenommen wurden, können die Energiespeicherzellen 100 gleicher Chargen, insbesondere an ihrem Bestimmungsort, verbaut und zu größeren Energiespeichersystemen verschaltet werden, ohne dass die Gefahr besteht, dass beim endgültigem Verschalten große Ausgleichsströme auftreten.After the energy storage cells 100 from the recording device 10 can be taken out, the energy storage cells 100 same batches, especially at their destination, installed and interconnected to larger energy storage systems, without the risk that at the final interconnection large equalization currents occur.

Die Aufnahmevorrichtung 10 weist optional eine Abdeckung (in 1 nicht dargestellt) auf. Denkbar ist, dass die Abdeckung in der geschlossenen Position verriegelt wird, wenn der Abgleichvorgang durchgeführt wird und/oder ein schwerwiegender Fehler detektiert wird. Insbesondere ist denkbar, dass eine Verriegelung erfolgt, wenn eine zu hohe Temperatur detektiert und/oder zu hohe Ausgleichsströme fließen, damit ein etwaiger menschlicher Bediener der Abgleichvorrichtung keinen Gefahren ausgesetzt wird.The cradle 10 optionally has a cover (in 1 not shown). It is conceivable that the cover is locked in the closed position when the adjustment process is performed and / or a fatal error is detected. In particular, it is conceivable a lock occurs when too high a temperature is detected and / or too large equalizing currents flow, so that any human operator of the balancing device is not exposed to dangers.

Die Aufnahmevorrichtung 10 ist optional ferner mit einer Temperaturüberwachung ausgestattet, wobei vorzugsweise jede in der Aufnahmevorrichtung 10 angeordnete Energiespeicherzelle 100 einzeln auf ihre Temperatur hin überwacht wird. Denkbar ist, dass eine Notabschaltung des Abgleichvorgangs erfolgt, wenn die Temperatur einer Energiespeicherzelle einen voreingestellten Temperaturschwellenwert überschreitet. In analoger Weise ist denkbar, dass die Aufnahmevorrichtung 10 mit einem Gassensor (beispielsweise Fluorwasserstoff- oder Kohlenmonooxidgassensor) ausgestattet ist, um die Energiespeicherzellen 100 auf mögliche Gasemissionen hin zu überwachen. Ferner ist denkbar, dass eine Überstromerkennung implementiert ist, welche eine Zwangsabschaltung des Abgleichvorgangs vornimmt, falls der Ausgleichstrom zwischen den Energiespeicherzellen 100 einen vorbestimmten Stromwert übersteigt.The cradle 10 is optionally further equipped with a temperature monitor, preferably each in the receiving device 10 arranged energy storage cell 100 individually monitored for their temperature. It is conceivable that an emergency shutdown of the adjustment process takes place when the temperature of an energy storage cell exceeds a preset temperature threshold. In an analogous manner, it is conceivable that the receiving device 10 is equipped with a gas sensor (for example, hydrogen fluoride or carbon monoxide gas sensor) to the energy storage cells 100 monitor for possible gas emissions. Furthermore, it is conceivable that an overcurrent detection is implemented, which performs a forced shutdown of the adjustment process, if the balancing current between the energy storage cells 100 exceeds a predetermined current value.

In 2a und 2b sind schematische Seitenansichten einer Abgleichvorrichtung 1 gemäß der beispielhaften ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung dargestellt.In 2a and 2 B are schematic side views of a balancing device 1 according to the exemplary first embodiment of the present invention.

In 2a sind schematisch die Aufnahmevorrichtung 10, die Anschlusskupplung 70 und die Steuervorrichtung 90 abgebildet. Die Aufnahmevorrichtung 10 ist trennbar über die Anschlusskupplung 80 mit der Steuervorrichtung 90 verbunden, so dass die Steuervorrichtung 90 wahlweise auch mit anderen Aufnahmevorrichtungen 10 koppelbar ist. Auf diese Weise kann die Aufnahmevorrichtung 10 ortsbeweglich gestaltet sein und unterschiedliche Aufnahmevorrichtung 10 nach Bedarf an die Steuervorrichtung 90 gekoppelt werden. Insbesondere ist die Steuervorrichtung 90 somit je nach Typ der abzugleichenden Energiespeicherzellen 100 stets mit einer Aufnahmevorrichtung 10 koppelbar, die an die jeweilige geometrische äußere Form der aufzunehmenden Energiespeicherzellen 100 angepasst ist.In 2a are schematically the recording device 10 , the connection coupling 70 and the control device 90 displayed. The cradle 10 is separable via the connection coupling 80 with the control device 90 connected, so that the control device 90 optionally with other recording devices 10 can be coupled. In this way, the recording device 10 be movably designed and different cradle 10 as needed to the control device 90 be coupled. In particular, the control device 90 thus, depending on the type of energy storage cells to be adjusted 100 always with a recording device 10 coupled to the respective geometric outer shape of the male energy storage cells 100 is adjusted.

In 2b ist beispielhaft eine Aussparung der Aufnahmevorrichtung 10 dargestellt, in die eine Energiespeicherzelle 100 manuell oder automatisiert einlegbar ist. Die Energiespeicherzelle 100 wird beispielsweise mittels der Fördereinrichtung im Rahmen des ersten Verfahrensschrittes automatisiert in der Aussparung angeordnet. Die Aussparung weist in ihrem Bodenbereich zwei Durchgangsöffnungen 20 auf. In jeder der beiden Durchgangsöffnungen 20 ist ein weiterer Kontakt 30 (für einen Pluspol und einen Minuspol der Energiespeicherzelle 100) angeordnet, der mittels einer Feder 40 in Richtung der Aussparung federelastisch vorgespannt ist. Die weiteren Kontakte 30 sind dabei derart angeordnet, dass sie mit Kontakten einer in der Aussparung angeordneten Energiespeicherzelle 100 korrespondieren. Bei der Anordnung der Energiespeicherzelle 100 in der Aussparung werden die Kontakte der Energiespeicherzelle 100 durch die auf die Energiespeicherzelle 100 wirkende Gewichtskraft auf die elastisch vorgespannten weiteren Kontakte 30 gedrückt, wodurch sich eine niederohmige elektrische Verbindung zwischen den Kontakten der Energiespeicherzelle 100 und den weiteren Kontakten 30 ausbildet.In 2 B is an example of a recess of the receiving device 10 represented, in which an energy storage cell 100 manually or automatically inserted. The energy storage cell 100 For example, it is automatically arranged in the recess by means of the conveyor as part of the first method step. The recess has two passage openings in its bottom area 20 on. In each of the two passage openings 20 is another contact 30 (for a positive pole and a negative pole of the energy storage cell 100 ) arranged by means of a spring 40 is resiliently biased in the direction of the recess. The other contacts 30 are arranged such that they are connected to contacts of an energy storage cell arranged in the recess 100 correspond. In the arrangement of the energy storage cell 100 in the recess, the contacts of the energy storage cell 100 through the on the energy storage cell 100 acting weight on the elastically preloaded further contacts 30 pressed, resulting in a low-resistance electrical connection between the contacts of the energy storage cell 100 and the other contacts 30 formed.

Der Querschnitt und die Form der Aussparungen sind vorzugsweise jeweils an die äußere Form der Energiespeicherzellen 100 angepasst, so dass Energiespeicherzellen 100 unterschiedlicher Bauweise (z. B. zylindrische Zellen, prismatische Zellen, Coffeebag-Zellen) in die Aufnahmevorrichtung 10 eingelegt werden können. Die Geometrie der Aufnahmevorrichtung 10 ist dabei insbesondere derart gestaltet, dass die Energiespeicherzellen 100 nur in einer vorgegebenen Orientierung in die Aussparung eingelegt werden, um so die Polung der Kontaktierung (Minuspol, Pluspol) vorzugeben.The cross section and the shape of the recesses are preferably in each case to the outer shape of the energy storage cells 100 adapted so that energy storage cells 100 different construction (eg cylindrical cells, prismatic cells, Coffeebag cells) in the receiving device 10 can be inserted. The geometry of the cradle 10 is in particular designed such that the energy storage cells 100 only be inserted in a predetermined orientation in the recess, so as to specify the polarity of the contact (negative pole, positive pole).

In 3a und 3b sind schematische Ansichten einer Abgleichvorrichtung 1 gemäß einer beispielhaften zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung dargestellt, wobei insbesondere die Verschaltung innerhalb der Abgleichvorrichtung 1 schematisch illustriert ist. In 3a sind beispielhaft eine Mehrzahl von Energiespeicherzellen 100 abgebildet. Jede Energiespeicherzelle 100 ist mit einer elektrischen Last 95 in Serie geschaltet, wobei die einzelnen Stränge aus Energiespeicherzellen 100 und elektrischer Last 95 parallel zueinander geschaltet sind. Wenn nun Spannungsunterschiede zwischen den Energiespeicherzellen 100 bestehen fließen Ausgleichsströme 80 zwischen den einzelnen Energiespeicherzellen 100, wobei die Ausgleichsströme 80 von den Energiespeicherzellen 100 mit höheren Zellspannungen zu den Energiespeicherzellen 100 mit niedrigeren Zellspannungen fließen, so dass sich nach der Angleichung eine mittlere Spannung für alle Energiespeicherzellen 100 einstellt. Die elektrische Last 95 wird dabei von der Steuerschaltung 90 gesteuert.In 3a and 3b Fig. 2 are schematic views of a balancing device 1 according to an exemplary second embodiment of the present invention, in particular the interconnection within the balancing device 1 is illustrated schematically. In 3a are exemplary a plurality of energy storage cells 100 displayed. Each energy storage cell 100 is with an electrical load 95 connected in series, with the individual strands of energy storage cells 100 and electrical load 95 are connected in parallel to each other. If now voltage differences between the energy storage cells 100 exist equalizing currents 80 between the individual energy storage cells 100 , where the equalizing currents 80 from the energy storage cells 100 with higher cell voltages to the energy storage cells 100 flow with lower cell voltages, so that after the adjustment, an average voltage for all energy storage cells 100 established. The electrical load 95 is doing by the control circuit 90 controlled.

In 3b ist eine Detailansicht einer der in 3a illustrierten elektrischen Lasten 95 dargestellt. Die elektrische Last 95 umfasst einen mit einem ersten Schalter 91 in Serie geschalteten ersten elektrischen Widerstand 50, einen mit einem zweiten Schalter 92 in Serie geschalteten zweiten elektrischen Widerstand 51 und einen mit einem dritten Schalter 93 in Serie geschalteten dritten elektrischen Widerstand 52. Der Strang aus erstem Schalter 91 und erstem elektrischen Widerstand 50, der Strang aus zweitem Schalter 92 und zweitem elektrischen Widerstand 51 und der Strang aus drittem Schalter 93 und drittem elektrischen Widerstand 52 sind einander parallel geschaltet. Der erste, zweite und dritte elektrische Widerstand sind jeweils ohmsche Widerstände. Der erste, zweite und dritte Schalter 91, 92, 93 werden von der Steuervorrichtung 90 gesteuert. In einem ersten Teilschritt des Abgleichvorgangs wird von der Steuerschaltung 90 der erste Schalter 91 geschlossen, so dass eine elektrische Verbindung zwischen den in 3a illustrierten Energiespeicherzellen 100 hergestellt wird. Es fließt nun ein Ausgleichsstrom 80 über den ersten ohmschen Widerstand 50. Der erste ohmsche Widerstand 50 ist dabei derart groß gewählt, dass selbst bei großem Spannungsunterschieden zwischen den Energiespeicherzellen 100 nur ein begrenzt großer Ausgleichsstrom 80 fließt, so dass keine Beschädigungen der Energiespeicherzellen 100 und/oder der Kontakte drohen. Mit zunehmenden Spannungsabgleich sinkt die Stromstärke des Ausgleichsstroms 80.In 3b is a detail view of one of the 3a illustrated electrical loads 95 shown. The electrical load 95 includes one with a first switch 91 series connected first electrical resistance 50 , one with a second switch 92 series connected second electrical resistance 51 and one with a third switch 93 series connected third electrical resistance 52 , The strand of first switch 91 and first electrical resistance 50 , the strand of second switch 92 and second electric resistance 51 and the strand of third switch 93 and third electrical resistance 52 are connected in parallel. The first, second and third electrical resistances are ohmic resistors, respectively. The first, second and third switches 91 . 92 . 93 be from the control device 90 controlled. In a first sub-step of the adjustment process is by the control circuit 90 the first switch 91 closed, leaving an electrical connection between the in 3a illustrated energy storage cells 100 will be produced. It now flows a compensation current 80 over the first ohmic resistance 50 , The first ohmic resistance 50 is chosen so large that even with large voltage differences between the energy storage cells 100 only a limited compensation current 80 flows, leaving no damage to the energy storage cells 100 and / or the contacts threaten. As the voltage balance increases, the current of the equalizing current decreases 80 ,

Wenn ein vorbestimmter Schwellenwert unterschritten wird oder eine vorbestimmte Zeitspanne abgelaufen ist, schaltet in einem zweiten Teilschritt des Abgleichvorgangs die Steuervorrichtung 90 den zweiten Schalter 92, wodurch der zweite elektrische Widerstand 51 zugeschaltet wird. Hierdurch reduziert sich der elektrische Widerstand der elektrisch leitfähigen Verbindung zwischen den verschiedenen Energiespeicherzellen 100, so dass der Ausgleichsstrom 80 sprunghaft ansteigt. Mit einem weiteren Spannungsangleich zwischen den Energiespeicherzellen 100 sinkt der Ausgleichsstrom 80 mit der Zeit erneut. Wenn der Ausgleichsstrom erneut einen weiteren Schwellenwert erreicht oder eine weitere Zeitspanne abgelaufen ist, wird in einem dritten Teilschritt des Abgleichvorgangs von der Steuervorrichtung 90 der dritte Schalter 93 geschaltet, wodurch der dritte elektrische Widerstand 52 zugeschaltet wird. Der elektrische Widerstand der elektrisch leitfähigen Verbindung zwischen den Energiespeicherzellen 100 wird somit erneut reduziert und der Ausgleichsstrom 80 steigt wiederrum sprunghaft an.If a predetermined threshold value is exceeded or a predetermined period of time has elapsed, the control device switches in a second partial step of the adjustment process 90 the second switch 92 , causing the second electrical resistance 51 is switched on. This reduces the electrical resistance of the electrically conductive connection between the different energy storage cells 100 so that the equalizing current 80 soaring. With another voltage equalization between the energy storage cells 100 the equalizing current decreases 80 over time again. When the equalizing current again reaches another threshold or another period of time has elapsed, in a third sub-step of the trimming operation, the control device 90 the third switch 93 switched, causing the third electrical resistance 52 is switched on. The electrical resistance of the electrically conductive connection between the energy storage cells 100 is thus reduced again and the equalizing current 80 in turn jumps abruptly.

Die Energiespeicherzellen 100 werden durch den Abgleich der Spannungen auf einen gemeinsamen Zielspannungswert gebracht bzw. durch Umladen die Spannungen aller Energiespeicherzellen 100 angeglichen. Denkbar ist auch, dass die Gleichheit der Spannungen der Energiespeicherzellen 100 hergestellt wird, indem diese mit gesteuerten Spannungsquellen während des Abgleichvorganges auf eine bestimmte Zellspannung (z. B. 3,7 V bei Lithium-Ionen-Batterien) geladen, entladen oder umgeladen werden. Vorteilhafterweise können die Widerstandswerte der elektrischen Widerstände 50, 51, 52 variieren und/oder der wirksame ohmsche Widerstand der elektrischen Last 95 durch Parallelschalten von 50 || 51 bzw. 50 || 52 bzw. 51 || 52 bzw. 50 || 51 || 52 variiert werden.The energy storage cells 100 are brought by the adjustment of the voltages to a common target voltage value or by reloading the voltages of all energy storage cells 100 equalized. It is also conceivable that the equality of the voltages of the energy storage cells 100 is produced by being charged, discharged or reloaded with controlled voltage sources during the adjustment process to a specific cell voltage (eg 3.7 V in the case of lithium-ion batteries). Advantageously, the resistance values of the electrical resistances 50 . 51 . 52 vary and / or the effective ohmic resistance of the electrical load 95 by connecting in parallel from 50 || 51 respectively. 50 || 52 respectively. 51 || 52 respectively. 50 || 51 || 52 be varied.

Denkbar ist ferner, dass die elektrische Last 95 von weiteren Schaltern zuschaltbare weitere ohmschen Widerständen aufweist, wobei in diesem Fall die weiteren Schalter von der Steuervorrichtung 90 in analoger Weise wie der zweite und dritte Schalter 92, 93 geschaltet werden.It is also conceivable that the electrical load 95 having switchable additional switches ohmic resistors, in which case the other switches of the control device 90 in an analogous way as the second and third switches 92 . 93 be switched.

In 4 ist der Verlauf des Ausgleichsstroms 80 in Abhängigkeit der Zeit in einer Abgleichvorrichtung 1 gemäß der beispielhaften zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung dargestellt. 4 zeigt ein Diagramm, in welchem der Verlauf des Ausgleichsstroms 80 im ersten, zweiten und dritten Teilschritt des Abgleichvorgangs dargestellt ist, wobei auf der Abszisse die Zeit und auf der Ordinate die Stromstärke aufgetragen ist. Zum Zeitpunkt t = 0 wird die elektrisch leitfähige Verbindung zwischen den Energiespeicherzellen 100 über den ersten elektrischen Widerstand 50 hergestellt. Der Ausgleichsstrom 80 zwischen den Energiespeicherzellen 100 steigt sprunghaft und sinkt aufgrund des zunehmenden Spannungsabgleichs zwischen den Energiespeicherzellen 100 mit der Zeit ab. Zum Zeitpunkt t = t1 wird der elektrische Widerstand der in Reihe geschalteten elektrischen Last 95 durch Zuschalten des zweiten Widerstands 51 verringert, wodurch der fließende Ausgleichsstrom 80 sprunghaft ansteigt. Anschließend sinkt der Ausgleichsstrom 80 mit der Zeit wieder ab, bis zum Zeitpunkt t = t2 der elektrische Widerstand der elektrischen Last 95 durch Zuschalten vom dritten elektrischen Widerstand 52 wiederum verringert wird. Der Ausgleichsstrom 80 steigt hierdurch erneut sprunghaft an. Auf diese Weise wird der im zeitlichen Mittel fließende Ausgleichsstrom gesteuert und die Gleichheit der Spannungen der Energiespeicherzellen 100 in vergleichsweise kurzer Zeit und mit geringem Schaltungsaufwand erreicht.In 4 is the course of the equalization current 80 as a function of time in a balancing device 1 according to the exemplary second embodiment of the present invention. 4 shows a diagram in which the course of the compensation current 80 is shown in the first, second and third steps of the adjustment process, wherein the abscissa is the time and the ordinate the current is plotted. At time t = 0, the electrically conductive connection between the energy storage cells 100 over the first electrical resistance 50 produced. The equalizing current 80 between the energy storage cells 100 rises abruptly and decreases due to the increasing voltage balance between the energy storage cells 100 over time. At time t = t1, the electrical resistance of the series connected electrical load 95 by connecting the second resistor 51 decreases, reducing the flowing compensation current 80 soaring. Then the compensation current decreases 80 with time from, until the time t = t2, the electrical resistance of the electrical load 95 by connecting the third electrical resistance 52 is again reduced. The equalizing current 80 increases again by leaps and bounds. In this way, the current flowing in the mean time compensation current is controlled and the equality of the voltages of the energy storage cells 100 achieved in a relatively short time and with little circuit complexity.

In 5 ist die elektrische Last 95 einer Abgleichvorrichtung 1 gemäß einer beispielhaften dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung schematisch dargestellt, wobei die dritte Ausführungsform im Wesentlichen der in 3b illustrierten zweiten Ausführungsform gleicht, wobei die elektrische Last 95 hier durch eine Serienschaltung des ersten, zweiten und dritten elektrischen Widerstands 50, 51, 51 aufgebaut ist, wobei der erste elektrische Widerstand 50 von dem ersten Schalter 91, der zweite elektrische Widerstand 51 vom zweiten Schalter 92 und der dritte elektrische Widerstand 52 vom dritten Schalter 93 überbrückbar ist. Die Steuerschaltung 90 schaltet wiederum im ersten Teilschritt den ersten Schalter 91, im zweiten Teilschritt den zweiten Schalter 92 und im dritten Teilschritt den dritten Schalter 93, wodurch sich der elektrische Widerstand der elektrisch leitfähigen Verbindung zwischen den Energiespeicherzellen 100 sukzessive reduziert. Zusätzlich weist die elektrische Last 95 vorzugsweise einen Sicherheitswiderstand 53 mit einem geringen elektrischen Widerstand auf, welcher ständig zugeschaltet ist.In 5 is the electrical load 95 an adjustment device 1 according to an exemplary third embodiment of the present invention, wherein the third embodiment substantially the in 3b illustrated second embodiment, wherein the electrical load 95 here by a series circuit of the first, second and third electrical resistance 50 . 51 . 51 is constructed, wherein the first electrical resistance 50 from the first switch 91 , the second electrical resistance 51 from the second switch 92 and the third electrical resistance 52 from the third switch 93 can be bridged. The control circuit 90 in turn switches the first switch in the first step 91 , in the second step, the second switch 92 and in the third step, the third switch 93 , whereby the electrical resistance of the electrically conductive connection between the energy storage cells 100 successively reduced. In addition, the electrical load indicates 95 preferably a safety resistance 53 with a low electrical resistance, which is constantly switched on.

In 6 ist ferner ein Ablaufdiagramm des Verfahrens zum Abgleichen wenigstens zweier elektrischer Energiespeicherzellen 100 gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung dargestellt. Im ersten Schritt 200 wird der Abgleichvorgang gestartet, so dass ein Ausgleichsstrom 80 zwischen wenigstens zwei elektrischen Energiespeicherzellen 100 in Abhängigkeit der Unterschiede in den Zellspannungen der Energiespeicherzellen 100 zu fließen beginnt. Hierbei wird in einem zweiten Schritt 201 ständig überwacht, ob der Ausgleichsstrom 80 unter einem Sicherheitsschwellenwert bleibt. Sollte der Sicherheitsschwellenwert überschritten werden, so ist dies ein Indiz für eine defekte Energiespeicherzelle 100 oder ein Defekt in der Abgleichvorrichtung 1. Der Abgleichvorgang wird dann in einem dritten Schritt 202 notabgeschaltet. Wenn der Sicherheitsschwellenwert nicht überschritten wird, wird der Abgleichvorgang fortgesetzt. Dabei wird in einem vierten Schritt 203 ständig überprüft, ob bis zum Verstreichen einer vorbestimmten Zeitspanne der Ausgleichsstrom 80 durch die elektrische Last 95, insbesondere nach Durchlaufen des ersten, zweiten und/oder dritten Teilschrittes, unter einen vorbestimmten Schwellenwert sinkt. Wird der Schwellenwert innerhalb der Zeitspanne nicht erreicht, so ist ein vollständiger Abgleich der Energiespeicherzellen 100 nicht möglich und es wird in einem fünften Schritt 204 ein Fehlersignal erzeugt und der Abgleichvorgang unterbrochen. Ist ein Abgleich nicht möglich, so ist dies ein Indiz dafür, dass sich in der Aufnahmevorrichtung 10 eine defekte Energiespeicherzelle 100 oder eine Energiespeicherzelle 100 minderer Qualität befindet. In einem sechsten Schritt 205 wird diese Energiespeicherzelle 100 lokalisiert und ausgetauscht. Das Abgleichverfahren wird anschließend von neuem gestartet.In 6 is also a flowchart of the method for matching at least two electrical energy storage cells 100 according to an exemplary embodiment of the present invention. In the first step 200 the adjustment process is started so that a compensation current 80 between at least two electrical energy storage cells 100 depending on the differences in the cell voltages of the energy storage cells 100 begins to flow. This will be done in a second step 201 constantly monitors if the equalizing current 80 stays below a security threshold. If the safety threshold is exceeded, this is an indication of a defective energy storage cell 100 or a defect in the matching device 1 , The adjustment process then becomes a third step 202 emergency shutdown. If the safety threshold is not exceeded, the adjustment process continues. It will be in a fourth step 203 constantly checks whether until the lapse of a predetermined period of the compensating current 80 through the electrical load 95 , in particular after passing through the first, second and / or third substep, falls below a predetermined threshold value. If the threshold is not reached within the time span, then a complete balancing of the energy storage cells is achieved 100 not possible and it will be in a fifth step 204 generates an error signal and the adjustment process is interrupted. If an adjustment is not possible, then this is an indication that is in the receiving device 10 a defective energy storage cell 100 or an energy storage cell 100 lower quality. In a sixth step 205 becomes this energy storage cell 100 localized and exchanged. The matching procedure will then be restarted.

Wenn im vierten Schritt 203 der Schwellenwert innerhalb der vorgegebenen Zeitspanne erreicht wird, ist dies ein Maß dafür, dass die Energiespeicherzellen 100 vollständig abgeglichen sind und der Abgleichvorgang wird in einem siebten Schritt 206 beendet. Anschließend werden aus den Energiespeicherzellen 100 in einem achten Schritt 207 Chargen gebildet, welche sich dadurch auszeichnen, dass alle in einer Charge befindlichen Energiespeicherzellen 100 im Abgleichvorgang auf die gleiche Zielzellspannung eingestellt wurden. Aus den Chargen werden in einem neunten Schritt 208 Module konfektioniert, d. h. es werden Energiespeichersysteme aufgebaut, die aus einer Vielzahl von Energiespeicherzellen 100 und insbesondere aus einer Vielzahl von Energiespeicherzellen 100 einer Charge aufgebaut werden.If in the fourth step 203 the threshold is reached within the predetermined time period, this is a measure that the energy storage cells 100 are completely balanced and the adjustment process is in a seventh step 206 completed. Subsequently, from the energy storage cells 100 in an eighth step 207 Batches formed, which are characterized in that all located in a batch energy storage cells 100 were adjusted to the same target cell voltage in the adjustment process. The batches are in a ninth step 208 Assembled modules, ie energy storage systems are constructed, which consist of a variety of energy storage cells 100 and in particular from a plurality of energy storage cells 100 a batch.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11
Abgleichvorrichtungadjustment device
1010
Aufnahmevorrichtungcradle
2020
DurchgangsöffnungThrough opening
3030
Weitere Kontaktefurther contacts
4040
Federfeather
5050
Erster elektrischer WiderstandFirst electrical resistance
5151
Zweiter elektrischer WiderstandSecond electrical resistance
5252
Dritter elektrischer WiderstandThird electrical resistance
5353
Sicherheitswiderstandsafety resistance
7070
Anschlusskupplungconnection coupling
8080
Ausgleichsstromtransient
9090
Steuervorrichtungcontrol device
9191
Erster SchalterFirst switch
9292
Zweiter SchalterSecond switch
9393
Dritter SchalterThird switch
9595
Elektrische LastElectrical load
100100
EnergiespeicherzelleEnergy storage cell
200200
Erster SchrittFirst step
201201
Zweiter SchrittSecond step
202202
Dritter SchrittThird step
203203
Vierter Schrittfourth step
204204
Fünfter SchrittFifth step
205205
Sechster SchrittSixth step
206206
Siebter SchrittSeventh step
207207
Achter SchrittEighth step
208208
Neunter SchrittNinth step

Claims (19)

Verfahren zum Abgleichen wenigstens zweier elektrischer Energiespeicherzellen (100) mittels einer Abgleichvorrichtung (1) mit den Schritten: – Anordnen der wenigstens zwei Energiespeicherzellen (100) in einer Aufnahmevorrichtung (10) der Abgleichvorrichtung (1) in einem ersten Verfahrensschritt, – Herstellen einer elektrisch leitfähigen Verbindung zwischen den wenigstens zwei Energiespeicherzellen (100) mittels einer Steuervorrichtung (90) der Abgleichvorrichtung (1) in einem zweiten Verfahrensschritt, – Modifizieren eines elektrischen Widerstands der elektrisch leitfähigen Verbindung durch die Steuervorrichtung (90) in einem dritten Verfahrensschritt und – Herausnehmen der wenigstens zwei Energiespeicherzellen (100) aus der Aufnahmevorrichtung (1) in einem vierten Verfahrensschritt.Method for matching at least two electrical energy storage cells ( 100 ) by means of a balancing device ( 1 ) comprising the steps of: arranging the at least two energy storage cells ( 100 ) in a receiving device ( 10 ) of the balancing device ( 1 ) in a first method step, - producing an electrically conductive connection between the at least two energy storage cells ( 100 ) by means of a control device ( 90 ) of the balancing device ( 1 ) in a second method step, - modifying an electrical resistance of the electrically conductive connection by the control device ( 90 ) in a third method step and - removing the at least two energy storage cells ( 100 ) from the receiving device ( 1 ) in a fourth process step. Verfahren nach Anspruch 1, wobei im dritten Verfahrensschritt der elektrische Widerstand der elektrisch leitfähigen Verbindung zeitabhängig und/oder in Abhängigkeit eines Ausgleichsstroms (80) zwischen den wenigstens zwei Energiespeicherzellen (100) modifiziert wird, wobei der elektrische Widerstand der elektrisch leitfähigen Verbindung vorzugsweise reduziert wird, sobald der Ausgleichsstrom (80) einen Schwellenwert unterschreitet und/oder sobald eine voreingestellte Zeitspanne abgelaufen ist.Method according to claim 1, wherein in the third method step the electrical resistance of the electrically conductive connection is time-dependent and / or dependent on a compensation current ( 80 ) between the at least two energy storage cells ( 100 ), wherein the electrical resistance of the electrically conductive connection is preferably reduced as soon as the compensating current ( 80 ) falls below a threshold and / or as soon as a preset period of time has elapsed. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 2, wobei im zweiten Verfahrensschritt die elektrisch leitfähige Verbindung über einen ersten elektrischen Widerstand (50) hergestellt wird und wobei im dritten Verfahrensschritt ein zweiter elektrischer Widerstand (51) der elektrisch leitfähigen Verbindung zugeschaltet wird.Method according to one of claims 1 or 2, wherein in the second method step, the electrically conductive connection via a first electrical resistance ( 50 ) and wherein in the third method step a second electrical resistance ( 51 ) is switched on the electrically conductive connection. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei im zweiten Verfahrensschritt die elektrisch leitfähige Verbindung über einen ersten elektrischen Widerstand (50) hergestellt wird und wobei im dritten Verfahrensschritt der erste elektrische Widerstand (50) überbrückt wird.Method according to one of claims 1 to 3, wherein in the second method step, the electrically conductive connection via a first electrical resistance ( 50 ) and wherein in the third method step the first electrical resistance ( 50 ) is bridged. Verfahren nach einem der Ansprüche 3 oder 4, wobei im dritten Verfahrensschritt weitere zweite Widerstände (52) zugeschaltet werden, sobald der Ausgleichsstrom (80) einen weiteren Schwellenwert unterschreitet und/oder sobald eine weitere voreingestellte Zeitspanne abgelaufen ist.Method according to one of claims 3 or 4, wherein in the third method step further second resistances ( 52 ) are switched on as soon as the compensating current ( 80 ) falls below a further threshold and / or as soon as another preset period of time has expired. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei wenigstens eine der Energiespeicherzellen (100) im zweiten und/oder dritten Verfahrensschritt zusätzlich aufgeladen, umgeladen oder entladen wird.Method according to one of the preceding claims, wherein at least one of the energy storage cells ( 100 ) is additionally charged, reloaded or discharged in the second and / or third method step. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Energiespeicherzellen (100) im ersten Verfahrensschritt derart in einer Aufnahmevorrichtung (10) angeordnet werden, dass Kontakte der Energiespeicherzellen (100) automatisch von weiteren Kontakten (30) der Aufnahmevorrichtung (10) kontaktiert werden und/oder wobei die Energiespeicherzellen (100) im ersten Verfahrensschritt jeweils mittels einer Fördereinrichtung automatisiert in der Aufnahmevorrichtung (10) angeordnet werden und/oder im vierten Verfahrensschritt mittels der Fördereinrichtung automatisiert aus der Aufnahmevorrichtung (10) herausgenommen werden.Method according to one of the preceding claims, wherein the energy storage cells ( 100 ) in the first method step in a receiving device ( 10 ), that contacts of the energy storage cells ( 100 ) automatically from further contacts ( 30 ) of the receiving device ( 10 ) and / or wherein the energy storage cells ( 100 ) in the first method step in each case by means of a conveyor automated in the receiving device ( 10 ) and / or in the fourth method step by means of the conveyor automated from the receiving device ( 10 ) are taken out. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die wenigstens zwei Energiespeicherzellen (100) im dritten Verfahrensschritt auf ein im Wesentlichen identisches Zellspannungsniveau gebracht werden und wobei anschließend in Abhängigkeit des jeweiligen Zellspannungsniveaus eine Zuordnung der Energiespeicherzellen (100) zu einem Energiespeichersystem durchgeführt wird.Method according to one of the preceding claims, wherein the at least two energy storage cells ( 100 ) are brought to a substantially identical cell voltage level in the third method step, and then, depending on the respective cell voltage level, an assignment of the energy storage cells ( 100 ) is performed to an energy storage system. Verfahren nach Anspruch 7, wobei in einem fünften Verfahrensschritt die Energiespeicherzellen (100) in Abhängigkeit ihrer Zuordnung zu einem Energiespeichersystem zusammengebaut und insbesondere verschaltet werden.Method according to claim 7, wherein in a fifth method step the energy storage cells ( 100 ) are assembled and in particular interconnected depending on their assignment to an energy storage system. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei vor dem ersten Verfahrensschritt eine zu den wenigstens zwei Energiespeicherzellen (100) kompatible Aufnahmevorrichtung (10) ausgewählt wird.Method according to one of the preceding claims, wherein prior to the first method step, one of the at least two energy storage cells ( 100 ) compatible recording device ( 10 ) is selected. Abgleichvorrichtung (1) zum Abgleichen wenigstens zweier elektrischer Energiespeicherzellen (100) mit einem Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei die Abgleichvorrichtung (1) eine Aufnahmevorrichtung (10) zur Aufnahme wenigstens zweier Energiespeicherzellen (100) und eine Steuervorrichtung (90) aufweist und wobei die Steuervorrichtung (90) derart konfiguriert ist, dass zunächst eine elektrisch leitfähige Verbindung zwischen den wenigstens zwei Energiespeicherzellen (100) hergestellt wird und dass anschließend der elektrische Widerstand der elektrisch leitfähigen Verbindung modifiziert wird.Matching device ( 1 ) for balancing at least two electrical energy storage cells ( 100 ) with a method according to one of claims 1 to 9, wherein the balancing device ( 1 ) a receiving device ( 10 ) for receiving at least two energy storage cells ( 100 ) and a control device ( 90 ) and wherein the control device ( 90 ) is configured such that first an electrically conductive connection between the at least two energy storage cells ( 100 ) and that subsequently the electrical resistance of the electrically conductive connection is modified. Abgleichvorrichtung (1) nach Anspruch 11, wobei die Aufnahmevorrichtung (10) lösbar mit der Steuervorrichtung (90) gekoppelt ist.Matching device ( 1 ) according to claim 11, wherein the receiving device ( 10 ) detachable with the control device ( 90 ) is coupled. Abgleichvorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 11 oder 12, wobei die Steuervorrichtung (90) einen ersten elektrischen Widerstand (50) und wenigstens einen zweiten elektrischen Widerstand (51) aufweist und wobei die Steuervorrichtung (90) derart konfiguriert ist, dass zunächst eine elektrisch leitfähige Verbindung zwischen den wenigstens zwei Energiespeicherzellen (100) über den ersten elektrischen Widerstand (50) hergestellt wird und dass zur Modifikation des elektrischen Widerstands wenigstens der eine zweite elektrische Widerstand (51) der elektrischen Verbindung zugeschaltet wird.Matching device ( 1 ) according to one of claims 11 or 12, wherein the control device ( 90 ) a first electrical resistance ( 50 ) and at least one second electrical resistance ( 51 ) and wherein the control device ( 90 ) is configured such that first an electrically conductive connection between the at least two energy storage cells ( 100 ) over the first electrical resistance ( 50 ) and that for modifying the electrical resistance at least one second electrical resistance ( 51 ) of the electrical connection is switched on. Abgleichvorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 11 bis 13, wobei die Steuervorrichtung (90) einen ersten elektrischen Widerstand (50) aufweist und wobei die Steuervorrichtung (90) derart konfiguriert ist, dass zunächst eine elektrisch leitfähige Verbindung zwischen den wenigstens zwei Energiespeicherzellen (100) über den ersten elektrischen Widerstand (50) hergestellt wird und dass zur Modifikation des elektrischen Widerstands der erste elektrische Widerstand (51) der elektrischen Verbindung überbrückt wird.Matching device ( 1 ) according to one of claims 11 to 13, wherein the control device ( 90 ) a first electrical resistance ( 50 ) and wherein the control device ( 90 ) is configured such that first an electrically conductive connection between the at least two energy storage cells ( 100 ) over the first electrical resistance ( 50 ) and that for modifying the electrical resistance of the first electrical resistance ( 51 ) of the electrical connection is bridged. Abgleichvorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 11 bis 14, wobei der erste elektrische Widerstand (50) einen ersten ohmschen Widerstand und/oder der zweite elektrische Widerstand (51) einen zweiten ohmschen Widerstand umfasst.Matching device ( 1 ) according to one of claims 11 to 14, wherein the first electrical resistance ( 50 ) a first ohmic resistance and / or the second electrical resistance ( 51 ) comprises a second ohmic resistance. Abgleichvorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 11 bis 15, wobei die Abgleichvorrichtung (1) ein Messmittel zur Messung eines Ausgleichsstroms (80) zwischen den wenigstens zwei Energiespeicherzellen (100) und einen Komparator zum Vergleichen des Ausgleichsstroms (80) mit einem Schwellenwert aufweist, wobei die Steuerschaltung (90) dazu konfiguriert ist, den elektrischen Widerstand zu modifizieren, wenn der Komparator detektiert, dass der Ausgleichsstrom (80) den Schwellenwert unterschreitet.Matching device ( 1 ) according to one of claims 11 to 15, wherein the balancing device ( 1 ) a measuring means for measuring a compensation current ( 80 ) between the at least two energy storage cells ( 100 ) and a comparator for comparison the equalization current ( 80 ) having a threshold value, the control circuit ( 90 ) is configured to modify the electrical resistance when the comparator detects that the compensating current ( 80 ) falls below the threshold. Abgleichvorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 11 bis 16, wobei die Abgleichvorrichtung (1) einen Zeitgeber aufweist und wobei die Steuerschaltung (90) dazu konfiguriert ist, den zweiten oder einen weiteren Widerstand (51, 52) zuzuschalten, wenn der Zeitgeber detektiert, dass eine Zeitspanne abgelaufen ist.Matching device ( 1 ) according to one of claims 11 to 16, wherein the balancing device ( 1 ) has a timer and wherein the control circuit ( 90 ) is configured to connect the second or another resistor ( 51 . 52 ) when the timer detects that a time has elapsed. Abgleichvorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 11 bis 17, wobei die Aufnahmevorrichtung (10) weitere Kontakte (30) derart aufweist, dass bei einer Anordnung der Energiespeicherzellen (100) in der Aufnahmevorrichtung (10) die weiteren Kontakte (30) mit entsprechenden Kontakten der Energiespeicherzellen (100) in Kontakt kommen, wobei die Aufnahmevorrichtung (10 bevorzugt jeweils eine Aussparung zur Aufnahme der Energiespeicherzellen (100) aufweist und wobei die weiteren Kontakte (30) besonders bevorzugt in einem Bodenbereich der Aussparung angeordnet sind und wobei die weiteren Kontakte (30) ganz besonders bevorzugt in Richtung der Aussparung federbelastet ausgebildet sind.Matching device ( 1 ) according to one of claims 11 to 17, wherein the receiving device ( 10 ) further contacts ( 30 ) such that in an arrangement of the energy storage cells ( 100 ) in the receiving device ( 10 ) the other contacts ( 30 ) with corresponding contacts of the energy storage cells ( 100 ), the receiving device ( 10 preferably in each case a recess for receiving the energy storage cells ( 100 ) and wherein the further contacts ( 30 ) are preferably arranged in a bottom region of the recess and wherein the further contacts ( 30 ) are particularly preferably formed spring-loaded in the direction of the recess. Abgleichvorrichtung (1) einem der Ansprüche 11 bis 18, wobei die Abgleichvorrichtung (1) eine Fördereinrichtung zum automatisierten Anordnen von Energiespeicherzellen (100) in der Aufnahmevorrichtung (10) aufweist.Matching device ( 1 ) one of claims 11 to 18, wherein the balancing device ( 1 ) a conveyor for automatically arranging energy storage cells ( 100 ) in the receiving device ( 10 ) having.
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