DE102012205957A1

DE102012205957A1 - Batteriesystem mit parallel geschalteten Strängen

Info

Publication number: DE102012205957A1
Application number: DE201210205957
Authority: DE
Inventors: Stefan Butzmann
Original assignee: Robert Bosch GmbH; Samsung SDI Co Ltd
Current assignee: Robert Bosch GmbH; Samsung SDI Co Ltd
Priority date: 2012-04-12
Filing date: 2012-04-12
Publication date: 2013-10-17

Abstract

Es wird ein Batteriesystem (20) bereitgestellt, welches eine Vielzahl an zueinander parallel geschalteten Strängen (18) umfasst, die jeweils ein lastseitiges Ende (12) sowie ein lastfernes Ende (10) aufweisen. Zwischen dem lastseitigen und dem lastfernen Ende (12, 10) sind jeweils eine Vielzahl an Batteriemodulen (17), die jeweils mindestens eine Batteriezelle (16) aufweisen, in Reihe geschaltet. Dabei ist mindestens ein Batteriemodul (17) eines Strangs (18) dazu ausgebildet, zu dem Strang (18) zuschaltbar zu sein. Das lastseitige Ende (12) dieses Strangs (18) weist ein zu den Batteriemodulen (17) in Reihe geschaltetes Energiespeichermittel (15) auf. Des Weiteren sind in dem Strang (18) eine Sicherung (6) und/oder ein Schaltmittel (8) zu den Batteriemodulen (17) in Reihe geschaltet und dazu ausgelegt, den Strang (18) oder einen Abschnitt des Strangs (18) von den zu ihm parallel geschalteten Strängen (18) abzukoppeln.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Batteriesystem mit parallel geschalteten Strängen, welche über ein Schaltmittel und/oder eine Sicherung von den jeweils anderen Strängen des Batteriesystems abkoppelbar sind.
Stand der Technik
Aus der DE 10 2008 002 179 A1 ist es bekannt, Energiespeicher aus mehreren identischen Speicherelementen zusammenzusetzen. Als Speicherelemente kommen dabei insbesondere wiederaufladbare elektrochemische Zellen beziehungsweise Batteriezellen oder Kondensatoren in Betracht. Sofern der Energiespeicher eine höhere Spannung aufweisen soll, als ein einzelnes Speicherelement, so wird die Spannung des Energiespeichers durch Serienschaltung einzelner Speicherelemente erhöht. Sofern der Energiespeicher eine höhere Gesamtkapazität oder eine höhere Stromlieferfähigkeit aufweisen soll, als ein einzelnes Speicherelement, so werden mehrere Speicherelemente parallel miteinander verschaltet. Weiterhin sind Kombinationen aus Serien- und Parallelverschaltung, gebräuchlich, bei welchen beispielsweise drei seriell miteinander verschaltete Elemente zu drei weiteren seriell miteinander verschalteten Elementen parallel geschaltet sind (3s2p-Konfiguration). Ein solcher Energiespeicher weist die dreifache Spannung und die doppelte Kapazität eines einzelnen Speicherelementes auf.
Insbesondere bei Batteriesystemen, die aus mehreren Batteriezellen in einer solchen Kombination aus Serien- und Parallelverschaltung aufgebaut sind, kommt es bei Belastung des Batteriesystems, beispielsweise bei dem Anschluss eines elektrischen Verbrauchers, zu einem Problem: Auf Grund der unterschiedlichen Toleranzen der Innenwiderstände der Batteriezellen kommt es zu einer unterschiedlich starken Belastung und damit unterschiedlich starken Entladung jeder einzelnen Batteriezelle.
Kommt es zu einer Änderung der Belastung, führt dies zu unerwünschten Ausgleichsströmen zwischen den Batteriezellen. Es ergeben sich Verluste und es kommt zu einer Verringerung der Lebensdauer der Batteriezellen.
Allerdings existieren Verfahren, bei denen eine oder mehrere zu einem Batteriemodul zusammengefasste Batteriezellen mittels Halbbrücken- oder Vollbrückenkonfigurationen einem Batteriestrang zugeschaltet oder überbrückt werden. Darüber hinaus ist es aus der DE 10 2007 035 329 A1 bekannt, innerhalb eines Batteriesystems eine Induktivität als Puffer – beziehungsweise Energiespeicher – zu verwenden, indem die Energie einer Batteriezelle zwischengespeichert werden kann. Es existieren des Weiteren Batteriesysteme, in welchen diese beiden Merkmale zur Lösung des oben geschilderten Problems kombiniert werden.
Ein solches Batteriesystem 20 ist in der 1 gezeigt. Es umfasst eine Vielzahl an parallel geschalteten Strängen 18, von denen einer in 1 dargestellt ist, während die anderen Stränge 18 durch Punkte angedeutet sind. Jeder der Stränge 18 weist ein lastseitiges Ende 12 sowie ein lastfernes Ende 10 auf. Zwischen diesen beiden Enden 10, 12 ist jeweils eine Vielzahl an Batteriemodulen 17 zu dem Strang 18 in Reihe geschaltet. Das lastseitige Ende 12 besteht dabei aus jenem Abschnitt des Strangs 18, der sich ausgehend von dem Verbindungspunkt zwischen dem Strang 18 und dem Parallelschaltungspfad 19 zur Verschaltung der Stränge 18 bis hin zu dem innerhalb des Strangs 18 dem Parallelschaltungspfad 19 am nächsten gelegenen Batteriemodul 17 erstreckt. Das lastferne Ende 10 besteht dagegen aus dem Abschnitt des Strangs 18, der sich von dem Potenzialanschluss 14 ausgehend bis hin zu dem dem Potenzialanschluss 14 innerhalb des Strangs 18 am nächsten gelegenen Batteriemodul 17 ausdehnt. In 1 sind nur zwei aus der Vielzahl der Batteriemodule 17 innerhalb des Strangs 18 dargestellt, während weitere Batteriemodule 17 durch eine Strichlinie angedeutet sind. In 1 weist jedes der Batteriemodule 17 des Strangs 18 eine Batteriezelle 16 auf. Diese Batteriezelle 16 kann in jedem Batteriemodul 17 durch das Schließen jeweils eines Schaltmittels 11 ihrem jeweiligen Strang 18 zugeschaltet werden. Bei geöffnetem Schaltmittel 11 kann die Batteriezelle 16 hingegen durch Schließen des Schaltmittels 13 innerhalb des Strangs 18 überbrückt werden. Innerhalb des lastseitigen Endes 12 des Strangs 18 befindet sich ein als Induktivität ausgeführtes Energiespeichermittel 15. Die Batteriemodule 17 des Strangs 18 beziehungsweise die Schaltmittel 11, 13 der Batteriemodule 17 können nun über eine bestimmte Taktung so angesteuert werden, dass im Mittel die gewünschte Ausgangsspannung über der Induktivität des Strangs 18 abfällt.
Kommt es bei einem wie in 1 beschriebenen Batteriesystem zu einem Kurzschluss des gesamten Batteriesystems, können die einzelnen Batteriemodule innerhalb der Stränge überbrückt werden. Allerdings fließen dann innerhalb der Stränge hohe Kurzschlussströme, welche eine Beschädigung oder gar Zerstöung der Schaltmittel zur Überbrückung der Batteriemodule bewirken können.
Offenbarung der Erfindung
Erfindungsgemäß wird ein Batteriesystem bereitgestellt, welches eine Vielzahl an zueinander parallel geschalteten Strängen umfasst, die jeweils ein lastseitiges Ende sowie ein lastfernes Ende aufweisen. Zwischen dem lastseitigen und dem lastfernen Ende ist jeweils eine Vielzahl an Batteriemodulen, die jeweils mindestens eine Batteriezelle aufweisen, in Reihe geschaltet. Dabei ist mindestens ein Batteriemodul eines Strangs dazu ausgebildet, zu dem Strang zuschaltbar zu sein. Das lastseitige Ende dieses Strangs weist ein zu den Batteriemodulen in Reihe geschaltetes Energiespeichermittel auf. Des Weiteren sind in dem Strang eine Sicherung und/oder ein Schaltmittel zu den Batteriemodulen in Reihe geschaltet und dazu ausgelegt, den Strang oder einen Abschnitt des Strangs von den zu ihm parallel geschalteten Strängen abzukoppeln.
Der Vorteil des erfindungsgemäßen Batteriesystems ist darin gegeben, dass durch das Öffnen genau eines Schaltmittels und/oder durch das Unterbrechen des Strangs durch genau eine Sicherung der Strang beziehungsweise ein Abschnitt des Strangs im Falle eines Kurzschlusses des Batteriesystems von den anderen parallel geschalteten Strängen abgekoppelt werden kann. Dies kann zudem unabhängig von dem Zustand der anderen innerhalb des Strangs vorhandenen Schaltmittel erfolgen. So kann das Fließen eines Kurzschlussstromes innerhalb des Strangs und damit einhergehend eine Beschädigung beziehungsweise Zerstörung der innerhalb der Batteriemodule verbauten Schaltmittel, welche bevorzugt als MOSFETs ausgeführt sind, unterbunden werden. Mit anderen Worten ist es auf diese Weise möglich, den Strang beziehungsweise einen Abschnitt des Strangs des Batteriesystems elektrisch zu isolieren.
In einer bevorzugten Ausführungsform des Batteriesystems sind die Sicherung und/oder das Schaltmittel innerhalb des Strangs jeweils zwischen zwei Batteriemodulen angeordnet. Auf diese Weise wird bei Öffnung des Schaltmittels und/oder einer Unterbrechung des Strangs durch das Auslösen der Sicherung nicht der ganze Strang mit allen Batteriemodulen, sondern lediglich ein Abschnitt des Strangs mit einigen Batteriemodulen abgetrennt. So können beispielsweise Batteriemodule, in denen robustere Schaltmittel verbaut sind, mit dem Batteriesystem verbunden bleiben, während Batteriemodule mit schwächer dimensionierten Schaltmitteln abgetrennt werden. So ist die Reaktion des Batteriesystems im Kurzschlussfall genauer auf dessen Aufbau beziehungsweise Auslegung abstimmbar.
Vorzugsweise sind die Sicherung und/oder das Schaltmittel innerhalb des lastseitigen Endes des Strangs zwischen den Batteriemodulen und dem Energiespeichermittel angeordnet. Dadurch wird erreicht, dass im Kurzschlussfall des Batteriesystems der gesamte Strang von dem Batteriesystem abgekoppelt werden kann. Somit ist sichergestellt, dass keines der Batteriemodule des Strangs einen Schaden davonträgt.
In einer bevorzugten Weiterentwicklung einer der vorhergehenden Ausführungsformen ist der dem lastfernen Ende zugewandte Anschluss des Energiespeichermittels des Strangs elektrisch mit der Kathode einer Schutzdiode verknüpft, während die Anode der Schutzdiode mit Masse verbunden ist. Auf diese Weise kann sichergestellt werden, dass bei der Öffnung des Schaltmittels zum Abkoppeln des Strangs und/oder eines Abtrennens des Strangs durch die Auslösung der Sicherung der durch das Energiespeichermittel fließende Strom ohne Belastung und Gefährdung der Batteriezellen sicher abgebaut werden kann.
In einer bevorzugten Weiterentwicklung dieser Ausführungsform ist die Schutzdiode als Freilaufdiode ausgeführt. Wird der Strang erfindungsgemäß abgekoppelt, liegt an dem Energiespeichermittel keine Speisespannung mehr an, was zu einer Entladung des Energiespeichermittels führt. Es können dann sehr hohe Ströme im lastseitigen Ende des Strangs sowie im Parallelschaltungspfad fließen. Dies führt zu einer Spannungsspitze, welche eine Gefahr für verschiedene Komponenten des Batteriesystems darstellen kann. Vorteil der Verwendung einer Freilaufdiode ist, dass der nach der Abkopplung des Strangs fließende Strom sehr genau auf einen sehr geringen Wert begrenzt, beziehungsweise zur Masse abgeführt werden kann.
Vorzugsweise ist das Schaltmittel als Relais oder als Schütz ausgeführt. Vorteil der Verwendung eines Relais als Schaltmittel ist unter anderem in der großen Robustheit sowie dem hohen Isolationswiderstand und der hohen Sperrspannung der Schaltstrecke, die ein Relais aufweist, gegeben. Somit eignet sich eine Ausführung des erfindungsgemäßen Batteriesystems unter Verwendung eines Relais besonders gut für stärker beanspruchende Umgebungen. Des Weiteren sind Relais insbesondere in der Lage, sehr hohe Ströme zu schalten. Ferner bevorzugt ist die Verwendung von Schützen, welche noch höhere Ströme als Relais schalten können und gegenüber dem Relais einen Doppelkontakt aufweisen. Darüber hinaus weisen Schütze eine sehr geringe Schaltverzögerungszeit auf.
In einer bevorzugten Ausführungsform ist die mindestens eine Sicherung als Schmelzsicherung ausgeführt. Schmelzssicherungen sind kostengünstig, können sehr hohe Ströme schalten und haben eine hohe mechanische Stabilität.
Bevorzugt ist das Energiespeichermittel als Induktivität ausgeführt. Diese eignen sich besonders gut als Pufferspeicher und sind kostengünstig.
In einer bevorzugten Ausführungsform ist das lastferne Ende des Strangs mit einem konstanten Potenzial verbunden. Dadurch wird die Spannung am Ausgang des Batteriesystems stabilisiert.
Vorzugsweise ist jedes Batteriemodul von jedem Strang des Batteriesystems dazu ausgebildet, seinem jeweiligen Strang zuschaltbar zu sein. Des Weiteren bevorzugt ist, dass jeder Strang ein Energiespeichermittel, eine Schutzdiode, ein Schaltmittel und/oder eine Sicherung aufweist und mit seinem jeweiligen, lastfernen Ende mit einem konstanten Potenzial verbunden ist. Auf diese Weise kommen die zuvor genannten Vorteile bei jedem Strang zum Tragen, so dass ein gegen einen äußeren Kurzschluss abgesichertes Batteriesystem realisiert werden kann.
Des Weiteren bevorzugt wird eine Batterie mit einem erfindungsgemäßen Batteriesystem bereitgestellt, wobei die Batterie besonders bevorzugt als eine Lithium-Ionen-Batterie ausgeführt ist. Vorteile solcher Batterien sind unter anderem in ihrer vergleichsweise hohen Energiedichte sowie ihrer großen thermischen Stabilität gegeben. Ein weiterer Vorteil von Lithium-Ionen-Batterien ist, dass diese keinem Memory Effekt unterliegen.
Vorzugsweise wird ein Kraftfahrzeug mit einer Batterie mit einem erfindungsgemäßen Batteriesystem bereitgestellt, wobei die Batterie mit einem Antriebssystem des Kraftfahrzeugs verbunden ist.
Zeichnungen
Ausführungsbeispiele der Erfindung werden anhand der Zeichnungen und der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen:
1 ein Batteriesystem mit zuschaltbaren Batteriemodulen und Energiespeichermittel nach dem Stand der Technik,
2 ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Batteriesystems mit mindestens einem erfindungsgemäß ausgeführten Strang, und
3 ein erfindungsgemäßes Batteriesystem mit drei Strängen.
Ausführungsformen der Erfindung
In der 2 ist ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Batteriesystems 20 dargestellt. Es umfasst eine Vielzahl an parallel geschalteten Strängen 18, von denen einer in 2 ausgeführt ist, während die anderen Stränge 18 des Batteriesystems 20 durch Punkte angedeutet sind. Jeder Strang 18 weist ein lastseitiges Ende 12 und ein lastfernes Ende 10 auf. Zwischen dem lastfernen Ende 10 und dem lastseitigen Ende 12 ist eine Vielzahl an Batteriemodulen 17 dem Strang 18 in Reihe geschaltet, wobei zwei Batteriemodule 17 in 2 dargestellt sind, während die anderen gestrichelt angedeutet sind. Die Batteriemodule 17 des Strangs 18 weisen jeweils eine Batteriezelle 16 auf, die über eine Halbbrücke dem Strang 18 zuschaltbar ist. Die Halbbrücke besteht dabei jeweils aus zwei Schaltmitteln 11, 13, die innerhalb des Batteriemoduls 17 angeordnet sind. In diesem Ausführungsbeispiel ist in den Batteriemodulen 17 nur jeweils eine Batteriezelle 16 verbaut, es können aber auch mehrere Batteriezellen 16 innerhalb eines Batteriemoduls 17 in Reihe geschaltet und dem Strang 18 über die Halbbrücke zuschaltbar sein, wobei auch die Zuschaltung der Batteriemodule 17 auf andere Art und Weise erfolgen kann. Wird das Schaltmittel 11 eines Batteriemoduls 17 des Strangs 18 geschlossen, während das Schaltmittel 13 geöffnet ist, ist die Batteriezelle 16 dieses Batteriemoduls 17 seinem Strang 18 zugeschaltet. Ist das Schaltmittel 11 hingegen geöffnet und das Schaltmittel 13 geschlossen, ist die Batteriezelle 16 des Batteriemoduls 17 innerhalb des Strangs 18 überbrückt. Das lastseitige Ende 12 erstreckt sich, ausgehend von dem Verbindungspunkt des Strangs 18 mit dem Parallelschaltungspfad 19, bis hin zu dem ersten innerhalb des Strangs 18 auf diesen Verknüpfungspunkt folgenden Batteriemodul 17. Der Parallelschaltungspfad 19 dient dabei der Verbindung der einzelnen Stränge 18 des Batteriesystems 20. Das lastferne Ende 10 erstreckt sich ausgehend von dem Potenzialanschluss 14 des Strangs 18 bis hin zu dem ersten auf diesen innerhalb des Strangs 18 folgenden Batteriemodul 17. Mit anderen Worten ausgedrückt besteht das lastferne Ende 10 des Strangs 18 aus demjenigen Abschnitt des Strangs 18, welcher den Potenzialanschluss 14 mit dem letzten der Batteriemodule 17 vor dem Potenzialanschluss 14 innerhalb des Strangs 18 verbindet. Das lastseitige Ende 12 hingegen besteht aus dem Abschnitt des Strangs 18, welcher den Parallelschaltungspfad 19 mit dem dem Parallelschaltungspfad 19 innerhalb des Strangs 18 am nächsten liegenden Batteriemodul 17 verbindet. Das lastseitige Ende 12 des Strangs 18 weist ein Energiespeichermittel 15 auf, das als Induktivität ausgeführt ist. Der dem lastfernen Ende 10 des Strangs 18 zugewandte Anschluss der Induktivität ist mit der Kathode einer als Freilaufdiode ausgeführten Schutzdiode 4 verbunden. Die Anode der Freilaufdiode ist mit der Masse verknüpft. Zwischen dem von dem lastseitigen Ende ausgehend betrachteten ersten Batteriemodul 17 und denen diesem folgenden Batteriemodule 17 des Strangs 18 ist ein Schaltmittel 8 sowie eine Sicherung 6 positioniert. Diese können auch zwischen beliebigen anderen Batteriemodulen 17 des Strangs 18 oder zwischen den Batteriemodulen 17 und dem Energiespeichermittel 15 des Strangs 18 positioniert sein. Des Weiteren können auch mehrere solcher Sicherungen 6 und/oder Schaltmittel 8 innerhalb des Strangs 18 verbaut sein, oder nur eine Sicherung 6 und kein Schaltmittel 8 beziehungsweise nur ein Schaltmittel 8 und keine Sicherung 6. In diesem Ausführungsbeispiel ist das genau eine Schaltmittel 8 als Relais und die genau eine Sicherung 6 als Schmelzsicherung ausgeführt. Durch das Öffnen des genau einen Relais beziehungsweise durch das Auslösen der genau einen Schmelzsicherung kann der Strang 18 nach dem von dem lastseitigen Ende ausgehend betrachteten ersten Batteriemodul 17 abgetrennt werden. Die Abkopplung erfolgt dabei unabhängig von den Zuständen der in den Batteriemodulen 17 verbauten Schaltmittel 11, 13. Somit kann in diesem Ausführungsbeispiel ein Abschnitt des Strangs 18 durch das Öffnen genau eines Schaltmittels 8 abgekoppelt werden, wobei der Abschnitt alle mit Ausnahme eines der Batteriemodule 17 des Strangs 18 beinhaltet, also ein Batteriemodul 17 des Strangs 18 nicht umfasst. Ist der Strang 18 unterbrochen beziehungsweise der beschriebene Abschnitt des Strangs 18 abgekoppelt, kann die innerhalb der Induktivität gespeicherte Energie in Form eines Stroms durch die Freilaufdiode nach Masse abfließen. Dabei kann ein Strang 18 auch eine Sicherung 6 und/oder ein Schaltmittel 8 zum Abkoppeln des Strangs 18 beziehungsweise eines Abschnitts des Strangs 18 aufweisen, ohne dass eine Schutzdiode 4 innerhalb des Strangs 18 verbaut ist.
3 zeigt ein erfindungsgemäßes Batteriesystem 20 mit drei Strängen 18. Jeder der Stränge 18 umfasst drei Batteriemodule 17, die jeweils wie in 2 ausgestaltet und innerhalb des jeweiligen Strangs 18, zwischen jeweils dem lastfernen und dem lastseitigen Ende 10, 12 eines Strangs 18 in Reihe geschaltet sind. Die lastfernen Enden 10 sowie die lastseitigen Enden 12 der Stränge 18 erstrecken sich über die wie in der 2 beziehungsweise in der 1 beschriebenen Abschnitte des jeweiligen Strangs 18. Die lastseitigen Enden 12 der Stränge 18 sind jeweils mit einem Parallelschaltungspfad 19, zur parallelen Verschaltung der Stränge 18, verbunden. Über ihren jeweiligen Potenzialanschluss 14 sind Stränge 18 mit Masse verbunden. Die lastseitigen Enden 12 der Stränge 18 weisen jeweils ein als Induktion ausgeführtes Energiespeichermittel 15 auf. Die jeweils dem lastfernen Ende 10 zugewandten Anschlüsse der Induktionen sind jeweils mit der Kathode von einer dem jeweiligen Strang 18 eigenen, als Freilaufdiode ausgeführten Schutzdiode 4 verbunden. Die Anoden der Freilaufdioden sind jeweils mit Masse verbunden. Innerhalb der lastseitigen Enden 12 der Stränge 18 sind jeweils zwischen den Induktivitäten und den Batteriemodulen 17 eine als Schmelzsicherung ausgeführte Sicherung 6 sowie ein als Schütz ausgeführtes Schaltmittel 8 den Batteriemodulen 17 sowie der Induktivität in Reihe geschaltet. In diesem Ausführungsbeispiel sind zwischen den Batteriemodulen 17 eines Strangs 18 hingegen keine Sicherungen 6 oder Schaltmittel 8 angeordnet. Im Falle eines Kurzschlusses des Batteriesystems 20 kann jeder Strang 18 mit all seinen Batteriemodulen 17 durch das Öffnen des Schützes 8 beziehungsweise das Auslösen der Sicherung 6 von dem Batteriesystem 20 abgekoppelt werden. In dem in 3 dargestellten Batteriesystem 20 sind jeweils genau ein Schaltmittel 8 sowie genau eine Sicherung 6 zur Abkopplung des jeweiligen Strangs 18 vorgesehen. Es können aber auch mehrere Sicherungen 6 oder Schaltmittel 8 zur Abkopplung eines Strangs 18 oder auch nur eines Abschnitts eines Strangs 18 beziehungsweise nur ein Schaltmittel 8 und keine Sicherung 6 oder nur eine Sicherung 6 und kein Schaltmittel 8 innerhalb eines Strangs 18 positioniert sein. Dabei ist ein Strang 18 von dem Batteriemodul 17 abgekoppelt, sobald das Schaltmittel 8 geöffnet oder die Sicherung 6 ausgelöst ist. Für die Abkopplung ist es dabei nicht von Bedeutung, in welchem Zustand sich die Schaltmittel 8 befinden, die innerhalb der Batteriemodule 17 verbaut sind. Alle in 3 dargestellten Batteriemodule 17 können zudem über eine nicht dargestellte Steuereinheit schaltbar sein. Mit anderen Worten können die Batteriezellen 16 der Batteriemodule 17 der Stränge 18 über eine Steuereinheit wechselweise zu den jeweiligen Strängen 18 zuschaltbar beziehungsweise abkoppelbar sein.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 102008002179 A1 [0002]
DE 102007035329 A1 [0005]

Claims

Ein Batteriesystem (20), umfassend, eine Vielzahl zueinander parallel geschalteter Stränge (18), die jeweils ein lastseitiges Ende (12) und ein lastfernes Ende (10) aufweisen, zwischen denen jeweils eine Vielzahl an Batteriemodulen (17), die jeweils mindestens eine Batteriezelle (16) aufweisen, in Reihe geschaltet und mindestens ein Batteriemodul (17) eines Strangs (18) dazu ausgebildet ist, zu dem Strang (18) zuschaltbar zu sein und das lastseitige Ende (12) dieses Strangs (18), ein zu den Batteriemodulen (17) in Reihe geschaltetes Energiespeichermittel (15) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Strang (18) ferner eine Sicherung (6) und/oder ein Schaltmittel (8) zu den Batteriemodulen (17) in Reihe geschaltet und dazu ausgelegt sind, den Strang (18) oder einen Abschnitt des Strangs (18) von den zu ihm parallel geschalteten Strängen (18) abzukoppeln.
Das Batteriesystem (20) nach Anspruch 1, wobei die Sicherung (6) und/oder das Schaltmittel (8) innerhalb des Strangs (18) jeweils zwischen zwei Batteriemodulen (17) angeordnet sind.
Das Batteriesystem (20) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Sicherung (6) und/oder das Schaltmittel (8) innerhalb des lastseitigen Endes (12) des Strangs (18), zwischen den Batteriemodulen (17) und dem Energiespeichermittel (15) angeordnet sind.
Das Batteriesystem (20) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, insbesondere nach Anspruch 2 oder 3, wobei der dem lastfernen Ende (10) zugewandte Anschluss des Energiespeichermittels (15) des Strangs (18), elektrisch mit der Kathode einer Schutzdiode (4) verknüpft ist, während die Anode der Schutzdiode (4) mit Masse verbunden ist.
Das Batteriesystem (20) nach Anspruch 4, wobei die Schutzdiode (4) als Freilaufdiode ausgeführt ist.
Das Batteriesystem (20) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Schaltmittel (8) als Relais oder als Schütz ausgeführt ist.
Das Batteriesystem (20) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Sicherung (6) als Schmelzsicherung ausgeführt ist.
Das Batteriesystem (20) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Energiespeichermittel (15) als Induktivität ausgeführt ist. Das Batteriesystem (20) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das lastferne Ende des Strangs (18) mit einem konstanten Potenzial verbunden ist.
Eine Batterie mit einem Batteriesystem (20) nach einem der Ansprüche 1 bis 9.
Ein Kraftfahrzeug mit einer Batterie nach Anspruch 10, wobei die Batterie mit einem Antriebssystem des Kraftfahrzeugs verbunden ist.