DE102012018064A1 - Device for operating electric accumulator battery, has conversion unit for converting extracted electrical energy into electromagnetic radiation and comprises light source which determines light as electromagnetic radiation - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Betrieb einer elektrischen Akkumulatorenbatterie mit mehreren in einem Batteriegehäuse angeordneten elektrisch verschalteten Einzelzellen, umfassend eine Erfassungseinheit zur Erfassung eines Ladezustands der Einzelzellen, eine Steuereinheit zur Entnahme von elektrischer Energie aus Einzelzellen mit hohem Ladezustand und eine Umwandlungseinheit zur Umwandlung der entnommenen elektrischen Energie in elektromagnetische Strahlung.The invention relates to an apparatus for operating an electric storage battery with a plurality of electrically interconnected individual cells arranged in a battery housing, comprising a detection unit for detecting a state of charge of the individual cells, a control unit for removing electrical energy from single cells with a high state of charge and a conversion unit for converting the withdrawn electrical Energy in electromagnetic radiation.
Die Erfindung betrifft weiterhin eine Akkumulatorenbatterie, umfassend eine solche Vorrichtung.The invention further relates to a storage battery comprising such a device.
Ferner betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Betrieb einer elektrischen Akkumulatorenbatterie mit mehreren in einem Batteriegehäuse angeordneten elektrisch verschalteten Einzelzellen, wobei mittels einer Erfassungseinheit ein Ladezustand der Einzelzellen erfasst wird, mittels einer Steuereinheit elektrische Energie aus Einzelzellen mit hohem Ladezustand entnommen wird und mittels einer Umwandlungseinheit die entnommene elektrische Energie in elektromagnetische Strahlung umgewandelt wird.Furthermore, the invention relates to a method for operating an electric storage battery with a plurality of arranged in a battery housing electrically interconnected individual cells, by means of a detection unit, a state of charge of the individual cells is detected by means of a control unit electrical energy is taken from single cells with high state of charge and by means of a conversion unit the removed electrical energy is converted into electromagnetic radiation.
Aus dem Stand der Technik ist es allgemein bekannt, elektrische Spannungen von Einzelzellen einer Akkumulatorenbatterie aneinander anzugleichen. Dies erfolgt dadurch, dass den Einzelzellen, welche den höchsten Ladezustand aufweisen, elektrische Energie entnommen wird und mittels eines elektrischen Widerstands in Wärme umgewandelt wird. Um eine Beschädigung der Akkumulatorenbatterie, elektronischer Bauteile der Akkumulatorenbatterie und der Umgebung der Akkumulatorenbatterie aufgrund der erzeugten Wärme zu vermeiden, sind Vorrichtungen zur Abführung der aus der elektrischen Energie erzeugten Wärme vorgesehen.From the prior art, it is well known to equalize electrical voltages of single cells of a storage battery to each other. This takes place in that the individual cells, which have the highest state of charge, electrical energy is removed and is converted by means of an electrical resistance into heat. In order to prevent damage to the storage battery, electronic components of the storage battery and the environment of the storage battery due to the heat generated, devices for dissipating the heat generated from the electrical energy are provided.
Dabei werden elektrische Widerstände mit hoher Leistung durch Kühlkörper gekühlt, welche die Wärme durch freie Konvektion oder über einen weiteren Kühlkreislauf an die Umgebung abgeben. Bei Verwendung eines Kühlkreislaufes ist ein elektrisches Potenzial des Widerstands galvanisch vom Kühlkreislauf getrennt.In this case, high-performance electrical resistors are cooled by heat sinks which release the heat to the environment through free convection or via a further cooling circuit. When using a cooling circuit, an electrical potential of the resistor is galvanically isolated from the cooling circuit.
Ist eine Montage von Kühlkörpern oder die Verbindung mit einem Kühlkreislauf nicht möglich, werden Widerstände mit einer geringen Leistung verwendet, so dass die erzeugte Wärme auf einen so geringen Wert begrenzt wird, dass keine Beschädigung der Akkumulatorenbatterie, deren elektronischer Bauteile und deren Umgebung erfolgt.If mounting of heat sinks or connection to a refrigeration circuit is not possible, low-resistance resistors are used so that the heat generated is limited to such a low level that no damage is done to the accumulator battery, its electronic components and their environment.
Eine weitere Vorrichtung und ein weiteres Verfahren zur Vergleichmäßigung des Ladezustands einer Akkumulatorenbatterie sind aus der
Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, eine gegenüber dem Stand der Technik verbesserte Vorrichtung zum Betrieb einer elektrischen Akkumulatorenbatterie, ein verbessertes Verfahren zum Betrieb einer elektrischen Akkumulatorenbatterie sowie eine verbesserte Akkumulatorenbatterie anzugeben.The invention is based on the object to provide a comparison with the prior art improved apparatus for operating an electric storage battery, an improved method for operating an electric storage battery and an improved storage battery.
Hinsichtlich der Vorrichtung wird die Aufgabe erfindungsgemäß durch die im Anspruch 1 angegebenen Merkmale, hinsichtlich des Verfahrens durch die im Anspruch 9 angegebenen Merkmale und hinsichtlich der Akkumulatorenbatterie durch die im Anspruch 10 angegebenen Merkmale gelöst.With regard to the device, the object is achieved by the features specified in claim 1, in terms of the method by the features specified in claim 9 and in terms of the accumulator battery by the features specified in claim 10.
Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.Advantageous embodiments of the invention are the subject of the dependent claims.
Die Vorrichtung zum Betrieb einer elektrischen Akkumulatorenbatterie mit mehreren in einem Batteriegehäuse angeordneten elektrisch verschalteten Einzelzellen umfasst eine Erfassungseinheit zur Erfassung eines Ladezustands der Einzelzellen, eine Steuereinheit zur Entnahme von elektrischer Energie aus Einzelzellen mit hohem Ladezustand und eine Umwandlungseinheit zur Umwandlung der entnommenen elektrischen Energie in elektromagnetische Strahlung.The device for operating an electric storage battery with a plurality of electrically interconnected individual cells arranged in a battery housing comprises a detection unit for detecting a state of charge of the individual cells, a control unit for removing electrical energy from single cells with a high state of charge and a conversion unit for converting the withdrawn electrical energy into electromagnetic radiation ,
Erfindungsgemäß umfasst die Umwandlungseinheit eine Lichtquelle, welche als elektromagnetische Strahlung Licht emittiert.According to the invention, the conversion unit comprises a light source which emits light as electromagnetic radiation.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung ermöglicht in besonders vorteilhafter Weise aufgrund der Umwandlung in Licht mit insbesondere kurzer Wellenlänge eine effiziente Abführung der entnommenen Energie, so dass eine zu starke Erwärmung der Akkumulatorenbatterie sowie deren Komponenten und Umgebung vermieden werden. Im Falle eines geschlossenen Batteriegehäuses und einer Anordnung der Umwandlungseinheit innerhalb des Batteriegehäuses ergibt sich der besondere Vorteil, dass das abgestrahlte Licht gerichtet auf das Batteriegehäuse übertragen werden kann und in die Umgebung der Akkumulatorenbatterie abgeführt werden kann. Somit wird eine Erwärmung der im Inneren der Akkumulatorenbatterie befindlichen Komponenten und der im Inneren befindlichen Luft zumindest reduziert. Daraus resultiert, dass innerhalb der Akkumulatorenbatterie angeordnete Leiterplatten oder Platinen kleiner, leichter und betriebssicherer konstruiert und betrieben werden können. Eine galvanische Entkopplung der erfindungsgemäßen Vorrichtung, insbesondere der Umwandlungseinheit, vom Batteriegehäuse und den weiteren Komponenten ist dabei mit geringem Aufwand realisierbar.The device according to the invention makes it possible, in a particularly advantageous manner due to the conversion into light with a short wavelength, in particular, to carry out the removed energy efficiently so that overheating of the storage battery and its components and surroundings are avoided. In the case of a closed battery case and an arrangement of the conversion unit within the battery case, there is the particular advantage that the radiated light can be directed transmitted to the battery case and can be dissipated in the environment of the storage battery. Thus, heating of the components inside the accumulator battery and the air inside is at least reduced. As a result, arranged within the accumulator battery printed circuit boards or boards can be smaller, lighter and more reliable constructed and operated. A galvanic decoupling of the device according to the invention, in particular the conversion unit, from the battery housing and the other components can be realized with little effort.
Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im Folgenden anhand von Zeichnungen näher erläutert.Embodiments of the invention are explained in more detail below with reference to drawings.
Dabei zeigen:Showing:
Einander entsprechende Teile sind in allen Figuren mit den gleichen Bezugszeichen versehen.Corresponding parts are provided in all figures with the same reference numerals.
In
Die Akkumulatorenbatterie
Für eine lange Lebensdauer der Akkumulatorbatterie
Zu diesem Zweck umfasst die Vorrichtung
Weiterhin umfasst die Vorrichtung
Zur Umwandlung der entnommenen elektrischen Energie in das Licht L, insbesondere in Licht L einer kurzen Wellenlänge, umfasst die Vorrichtung
Die Umwandlungseinheit
Mittels der Lichtquelle
In einer nicht näher dargestellten Ausführung ist der Absorber
Der Absorber
Alternativ oder zusätzlich sind in nicht näher dargestellter Weise abweichende Absorber
In einem nicht dargestellten Ausführungsbeispiel ist kein Absorber
In einem weiteren nicht dargestellten Ausführungsbeispiel ist die Umwandlungseinheit
In einer ebenfalls nicht dargestellten Ausführung ist die Umwandlungseinheit
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 11
- Vorrichtungcontraption
- 1.11.1
- Erfassungseinheitacquisition unit
- 1.21.2
- Steuereinheitcontrol unit
- 1.31.3
- Umwandlungseinheitconversion unit
- 1.3.11.3.1
- Lichtquellelight source
- 1.3.21.3.2
- elektrische Schaltungelectrical circuit
- 1.3.31.3.3
- Bauteilcomponent
- 1.3.41.3.4
- Bauteilcomponent
- 1.41.4
- Gehäusecasing
- 1.51.5
- Absorberabsorber
- 22
- Akkumulatorenbatteriestorage battery
- 2.12.1
- Batteriegehäusebattery case
- 2.2 bis 2.n2.2 to 2.n
- Einzelzellesingle cell
- AA
- Lichtabstrahlflächelight emission
- LL
- Lichtlight
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
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DE19751987A1 (en) | 1997-11-24 | 1999-05-27 | Varta Batterie | Equalizing the state of charge of an accumulator battery |
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- 2012-09-13 DE DE201210018064 patent/DE102012018064A1/en not_active Withdrawn
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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DE19751987A1 (en) | 1997-11-24 | 1999-05-27 | Varta Batterie | Equalizing the state of charge of an accumulator battery |
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