DE102012206336A1 - Data storage for an electrical energy storage - Google Patents

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Jens Schneider
Anne Heubner
Fabian Henrici
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Samsung SDI Co Ltd
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Abstract

Die Erfindung betrifft einen Datenspeicher (1) für einen elektrischen Energiespeicher (9), insbesondere für ein Modul eines Lithium-Ionen-Akkumulators in Fahrzeugen, gekennzeichnet durch eine Schnittstelle (2) zur Verbindung mit mindestens einem Sensor (4, 5, 6) zur Ermittlung von ein oder mehreren Messwerten von einer oder mehreren Betriebsgrößen des elektrischen Energiespeichers (9) und/oder zur Ermittlung von ein oder mehreren Messwerten von einer oder mehreren äußeren Einflussgrößen auf den elektrischen Energiespeicher (9) und eine Speichereinheit (14, 15, 16) zur Speicherung der ermittelten Messwerte.The invention relates to a data memory (1) for an electrical energy store (9), in particular for a module of a lithium ion accumulator in vehicles, characterized by an interface (2) for connection to at least one sensor (4, 5, 6) Determining one or more measured values of one or more operating variables of the electrical energy store (9) and / or for determining one or more measured values of one or more external influencing variables on the electrical energy store (9) and a storage unit (14, 15, 16) for storing the determined measured values.

Description

Stand der TechnikState of the art

Die Erfindung geht aus von einer Einrichtung zur Speicherung von Betriebsgrößen eines elektrischen Energiespeichers, insbesondere eines Akkumulators in Fahrzeugen. Im Stand der Technik sind Ausführungen bekannt, bei denen die Betriebsdaten in speziell hierfür vorgesehenen Speichereinheiten eines zentralen Managementsystems des Akkumulators abgespeichert werden.The invention is based on a device for storing operating variables of an electrical energy store, in particular an accumulator in vehicles. Embodiments are known in the prior art in which the operating data are stored in specially provided memory units of a central management system of the accumulator.

In der Druckschrift DE 10 2008 041 518 A1 wird eine Akkumulatorüberwachungseinheit dargestellt, die eine an einem Kraftfahrzeugsakkumulator elektrisch anschließbare und an diesem angeordnete Sensoreinrichtung umfasst. Die Überwachungseinrichtung umfasst ferner eine Erfassungs- und eine Datenverarbeitungseinheit, an welche die von der Sensoreinrichtung erfassten Betriebsgrößen des Akkumulators über eine Kabelverbindung weitergeleitet werden.In the publication DE 10 2008 041 518 A1 an accumulator monitoring unit is shown which comprises a sensor device which can be electrically connected to a motor vehicle accumulator and is arranged thereon. The monitoring device further comprises a detection and a data processing unit, to which the operating variables of the accumulator detected by the sensor device are forwarded via a cable connection.

Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention

Vorteile der ErfindungAdvantages of the invention

Der erfindungsgemäße Datenspeicher mit den Merkmalen des unabhängigen Anspruchs hat demgegenüber den Vorteil, dass jeder elektrischen Energiespeichereinheit ein eigener Datenspeicher zugeordnet ist. Über eine Schnittstelle des Datenspeichers ist jeweils eine Verbindung zu mindestens einem Sensor vorgesehen, der Messwerte sowohl zu Betriebsgrößen des elektrischen Energiespeichers als auch zu äußeren Einflussgrößen auf den elektrischen Energiespeicher ermittelt. Diese Messwerte werden in dem Datenspeicher abgespeichert und sind somit eindeutig mit dem dem Datenspeicher zugeordneten Energiespeicher assoziiert. Darüber hinaus können bei einem Austausch einer Energiespeichereinheit die zugehörigen Daten in einfacher Weise mit ausgetauscht werden. The data memory according to the invention with the features of the independent claim has the advantage that each electrical energy storage unit is assigned its own data storage. Via an interface of the data memory, a connection to at least one sensor is provided in each case, which determines measured values both for operating variables of the electrical energy store and for external influencing variables on the electrical energy store. These measured values are stored in the data memory and are thus uniquely associated with the energy store associated with the data memory. In addition, when replacing an energy storage unit, the associated data can be exchanged in a simple manner.

Durch die in den abhängigen Ansprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen der im unabhängigen Anspruch angegebenen Vorrichtung möglich. The measures listed in the dependent claims advantageous refinements and improvements of the independent claim device are possible.

In einer vorteilhaften Ausgestaltung sind für einzelne Zellen des Energiespeichers ein oder mehrere Sensoren vorgesehen, welche über die Schnittstelle mit dem Datenspeicher verbunden sind. Somit können Messwerte sowohl zu Betriebsgrößen von einzelnen Zellen als auch Messwerte zu äußeren Einflussgrößen auf einzelne Zellen in dem Datenspeicher festgehalten werden, was besonders bei der Verwendung von cell-balancing-Algorithmen von Vorteil ist.In an advantageous embodiment, one or more sensors are provided for individual cells of the energy store, which are connected via the interface with the data memory. Thus, measured values can be recorded both on operating variables of individual cells as well as measured values of external influencing variables on individual cells in the data memory, which is particularly advantageous when using cell-balancing algorithms.

Zweckmäßigerweise wird der Datenspeicher an der elektrischen Energiespeichereinheit befestigt. Dies verbessert die Zusammengehörigkeit des Energiespeichers und seiner Daten. Zusätzlich ist hierbei von Vorteil, dass bei einer entsprechenden unlösbaren Befestigung eine unzulässige Manipulation der Daten durch einfaches Austauschen des Datenspeichers unterbunden werden kann. Conveniently, the data memory is attached to the electrical energy storage unit. This improves the coherence of the energy storage and its data. In addition, it is advantageous in this case that, in the case of a corresponding permanent attachment, impermissible manipulation of the data can be prevented by simply exchanging the data memory.

In einer vorteilhaften Weiterbildung der Vorrichtung ist zumindest ein Teil des Datenspeichers dazu ausgelegt, eingeschriebene Daten dauerhaft und unveränderbar zu speichern. Damit wird eine vertrauenswürdige Rekonstruktion der Messdatenchronologie ermöglicht. Zweckmäßig ist es hierbei, wenn die sogenannten alterungsrelevanten Daten in diesem Teil des Speichers abgelegt werden, die für eine Beurteilung der Abnutzung der Energiespeichereinheit besonders relevant sind.In an advantageous development of the device, at least part of the data memory is designed to permanently store written data in an unchangeable manner. This enables a trusted reconstruction of the measurement data chronology. It is expedient in this case if the so-called aging-relevant data are stored in this part of the memory, which are particularly relevant for an assessment of the wear of the energy storage unit.

In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung weist der Datenspeicher eine Schnittstelle zu einer Einrichtung zur Steuerung des Datenspeichers und/oder des Energiespeichers auf. Vorzugsweise handelt es sich dabei um eine Recheneinrichtung, die den Datenspeicher mit Energie versorgt und Sensordaten bereitstellt. Hierbei ist es besonders vorteilhaft, wenn die Recheneinrichtung mehrere Datenspeicher zentral steuert, vorzugsweise über ein geeignetes Bus-System wie beispielsweise einen LIN-, einen CAN- oder einen PCL-Bus. Die Sensordaten können dabei in der zentralen Einrichtung verarbeitet werden und/oder zur Auswertung an den Datenspeicher des entsprechenden Energiespeichers weitergeleitet werden, wenn dieser über die notwendige Auswerteelektronik verfügt.In a further advantageous embodiment of the invention, the data memory has an interface to a device for controlling the data memory and / or the energy store. Preferably, this is a computing device which supplies the data memory with energy and provides sensor data. In this case, it is particularly advantageous if the computing device centrally controls a plurality of data memories, preferably via a suitable bus system such as, for example, a LIN, a CAN or a PCL bus. The sensor data can be processed in the central device and / or forwarded for evaluation to the data memory of the corresponding energy storage, if this has the necessary evaluation electronics.

In einer vorteilhaften Weiterbildung ist dabei die Schnittstelle des Datenspeichers dazu ausgelegt, über die Einrichtung zur Steuerung des Datenspeichers mit wenigstens einem Sensor zu kommunizieren. In an advantageous development, the interface of the data memory is designed to communicate with at least one sensor via the device for controlling the data memory.

In einer alternativen Ausbildung der Erfindung ist die Schnittstelle des Datenspeichers dazu ausgelegt, unmittelbar mit wenigstens einem Sensor zu kommunizieren. Dies hat den Vorteil, dass die Messwerte des Sensors direkt und ohne Zwischenverarbeitung an den Datenspeicher weitergeleitet und dort ausgewertet werden. In an alternative embodiment of the invention, the interface of the data memory is designed to communicate directly with at least one sensor. This has the advantage that the measured values of the sensor are forwarded directly and without intermediate processing to the data memory and evaluated there.

In einer weiteren vorteilhaften Ausbildung der Erfindung ist es möglich, an dem Datenspeicher einen oder mehrere Sensoren zu befestigen. Dies unterstützt den modularen Aufbau eines Energiespeichersystems, da bei einem Austausch einzelner Elemente die Energiespeichereinheit gemeinsam mit dem zugeordneten Datenspeicher und den zugeordneten Sensoren ausgewechselt werden kann. Bei einer Beachtung gemeinsamer Standards und Normen ist damit auch die herstellerübergreifende Kombination verschiedener Module in besonders einfacher Weise möglich.In a further advantageous embodiment of the invention, it is possible to attach one or more sensors to the data memory. This supports the modular design of an energy storage system, since with an exchange of individual elements, the energy storage unit can be replaced together with the associated data memory and the associated sensors. In compliance with common standards and standards Thus, the manufacturer-independent combination of different modules in a particularly simple manner possible.

In einer besonders vorteilhaften Weiterbildung weist der Datenspeicher eine Schnittstelle zu einem externen Lesegerät auf. Somit können die eine jeweilige Energiespeichereinheit betreffenden Daten direkt abgerufen werden, ohne einen Umweg über eine etwaige zentrale Einrichtung gehen zu müssen. In a particularly advantageous development, the data memory has an interface to an external reading device. Thus, the data relating to a respective energy storage unit can be retrieved directly without having to go through a possible central facility.

Die Erfindung betrifft auch ein erfindungsgemäßes Verfahren, welches dadurch gekennzeichnet ist, dass in einer Speichereinheit des Datenspeichers für einen elektrischen Energiespeicher ein oder mehrere Messwerte von einer oder mehreren Betriebsgrößen des elektrischen Energiespeichers und/oder ein oder mehrere Messwerte von einer oder mehreren äußeren Einflussgrößen auf den elektrischen Energiespeicher gespeichert werden. Hierbei werden vorzugsweise die alterungsrelevanten Daten abgespeichert, die eine Rekonstruktion der Betriebschronologie des elektrischen Energiespeichers erlauben.The invention also relates to a method according to the invention, which is characterized in that one or more measured values of one or more operating variables of the electrical energy store and / or one or more measured values of one or more external influencing variables are stored in a memory unit of the data memory for an electrical energy store stored electrical energy storage. In this case, preferably the aging-relevant data are stored, which allow a reconstruction of the operating chronology of the electrical energy storage.

In einer vorteilhaften Ausgestaltung werden ein oder mehrere Messwerte von einer oder mehreren Betriebsgrößen einzelner Zellen des elektrischen Energiespeichers und/oder ein oder mehrere Messwerte von einer oder mehreren äußeren Einflussgrößen auf einzelne Zellen des elektrischen Energiespeichers in dem Datenspeicher gespeichert. Dies unterstützt die gezielte Ansteuerung einzelner Zellen bei der Verwendung von cell-balancing-Algorithmen.In one advantageous refinement, one or more measured values of one or more operating variables of individual cells of the electrical energy store and / or one or more measured values of one or more external influencing variables are stored in the data memory for individual cells of the electrical energy store. This supports the targeted activation of individual cells when using cell-balancing algorithms.

Zweckmäßigerweise wird die Stärke eines dem elektrischen Energiespeicher und/oder seiner einzelnen Zellen zugeführten Stromes und/oder die Stärke eines von dem Energiespeicher und/oder seiner einzelnen Zellen abgeführten Stromes vorzugsweise zeitabhängig in dem Datenspeicher abgespeichert. Zusätzlich ist es vorteilhaft, die Betriebsspannung des Energiespeichers, ebenfalls vorzugsweise zeitabhängig, festzuhalten.Expediently, the strength of a current supplied to the electrical energy store and / or its individual cells and / or the strength of a current discharged from the energy store and / or its individual cells is preferably stored in the data memory in a time-dependent manner. In addition, it is advantageous to hold the operating voltage of the energy storage, preferably also time-dependent.

In einer Weiterbildung wird auch die Temperatur des elektrischen Energiespeichers und/oder seiner einzelnen Zellen vorzugsweise zeitabhängig in dem Datenspeicher abgespeichert. In a further development, the temperature of the electrical energy store and / or its individual cells is also preferably stored in the data memory in a time-dependent manner.

Weiterhin ist es vorteilhaft, wenn eine gemessene Vibration des elektrischen Energiespeichers und/oder seiner einzelnen Zellen vorzugsweise zeitabhängig in dem Speicher festgehalten wird.Furthermore, it is advantageous if a measured vibration of the electrical energy store and / or its individual cells is preferably retained in the memory in a time-dependent manner.

Ebenfalls von Vorteil ist die Aufzeichnung von Betriebszeiten und Inaktivitätszeiten des elektrischen Energiespeichers und/oder seiner einzelnen Zellen in dem Datenspeicher. Also advantageous is the recording of operating times and periods of inactivity of the electrical energy storage and / or its individual cells in the data memory.

Eine weitere vorteilhafte Ausbildung der Erfindung beinhaltet auch die Speicherung des Ladezustands des elektrischen Energiespeichers und/oder seiner einzelnen Zellen in dem Datenspeicher, die ebenfalls vorzugsweise zeitabhängig vorgenommen wird.A further advantageous embodiment of the invention also includes the storage of the state of charge of the electrical energy storage and / or its individual cells in the data memory, which is also preferably carried out time-dependent.

Eine besonders vorteilhafte Ausführung der Erfindung sieht ein Verfahren vor, bei dem nur dann Messwerte in dem Datenspeicher abgespeichert werden, wenn die den Messwerten zugehörigen Größen einen oder mehrere vorab festgelegte kritische Werte unterschreiten und/oder überschreiten. Dies erlaubt die gezielte Speicherung definierter schädigender Ereignisse und reduziert darüber hinaus die notwendige Speichergröße des Datenspeichers.A particularly advantageous embodiment of the invention provides a method in which measured values are stored in the data memory only when the variables associated with the measured values fall below and / or exceed one or more predetermined critical values. This allows the targeted storage of defined damaging events and also reduces the necessary memory size of the data memory.

Kurze Beschreibung der ZeichnungenBrief description of the drawings

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigenEmbodiments of the invention are illustrated in the drawings and explained in more detail in the following description. Show it

1 eine schematische Darstellung eines Datenspeichers 1 für einen elektrischen Energiespeicher 9 gemeinsam mit drei Sensoren 4, 5, 6, einem optionalen externen Lesegerät 7 und einer Einrichtung 3 zur Steuerung eines Datenspeichers 1. 1 a schematic representation of a data memory 1 for an electrical energy storage 9 together with three sensors 4 . 5 . 6 , an optional external reader 7 and a facility 3 for controlling a data memory 1 ,

2 eine schematische Darstellung eines Datenspeichers 1 gemeinsam mit dem zugehörigen Energiespeicher 9 und einem verbundenen Sensor 4. 2 a schematic representation of a data memory 1 together with the associated energy storage 9 and a connected sensor 4 ,

3 eine schematische Darstellung eines inneren Aufbaus und einer Speicherplatzsegmentierung des Datenspeichers 1. 3 a schematic representation of an internal structure and a memory location segmentation of the data memory 1 ,

Ausführungsformen der ErfindungEmbodiments of the invention

In der 1 ist ein Datenspeicher 1 für einen elektrischen Energiespeicher 9 mit einer Schnittstelle 2 zu in diesem Ausführungsbeispiel drei Sensoren 4, 5, 6 über eine Einrichtung 3 zur Steuerung des Datenspeichers 1 sowie ein optionales externes Lesegerät 7 über eine zweite Schnittstelle 8 dargestellt. An der Einrichtung 3 zur Steuerung des Datenspeichers 1 können weitere Sensoren sowie weitere Datenspeicher für andere Energiespeichereinheiten angeschlossen sein. Die Energiespeichereinheiten können beispielsweise als Zellen oder Module eines Lithium-Ionen-Akkumulators für die Verwendung in Kraftfahrzeugen ausgeführt sein, insbesondere zum Betreiben eines Elektromotors oder anderer elektrischer Bordsysteme.In the 1 is a data store 1 for an electrical energy storage 9 with an interface 2 to three sensors in this embodiment 4 . 5 . 6 about a device 3 for controlling the data memory 1 and an optional external reader 7 via a second interface 8th shown. At the facility 3 for controlling the data memory 1 For example, additional sensors and other data storage for other energy storage units can be connected. The energy storage units may be embodied, for example, as cells or modules of a lithium-ion secondary battery for use in motor vehicles, in particular for operating an electric motor or other on-board electric systems.

In einer besonderen Ausführungsform der Erfindung sind für einzelne Zellen des Energiespeichers 9 jeweils Sensoren vorgesehen, die Messwerte zu den Betriebgrößen der einzelnen Zellen und/oder Messwerte zu den äußeren Einflussgrößen auf die einzelnen Zellen ermitteln und über die Schnittstelle 8 an den Datenspeicher 1 des Moduls, welches die Zellen umfasst, weiterleiten.In a particular embodiment of the invention are for individual cells of the energy storage 9 In each case, sensors are provided, the measured values for the operating variables of the individual cells and / or measured values for the external influencing variables on the determine individual cells and over the interface 8th to the data store 1 of the module comprising the cells.

In einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung werden die Datenspeicher zentral durch die Einrichtung 3 gesteuert. Die Sensoren 4, 5, 6 messen Betriebsgrößen des elektrischen Energiespeichers 9 wie beispielsweise Stromstärke, Spannung, und Ladezustand und/oder äußere Einflussgrößen auf den elektrischen Energiespeicher 9 wie beispielsweise Temperatur oder Vibration. Die Messwerte der Sensoren können entweder in einer geeigneten Recheneinheit 3 vorverarbeitet werden oder über eine Schnittstelle 2 an den Datenspeicher 1 weitergeleitet werden, in dem sie unter Verwendung einer geeigneten Elektronik verarbeitet und abgespeichert werden.In a preferred embodiment of the invention, the data memories are centrally by the device 3 controlled. The sensors 4 . 5 . 6 measure operating variables of the electrical energy storage 9 such as current, voltage, and state of charge and / or external factors on the electrical energy storage 9 such as temperature or vibration. The measured values of the sensors can either be in a suitable arithmetic unit 3 be preprocessed or via an interface 2 to the data store 1 be forwarded, in which they are processed and stored using a suitable electronics.

In einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung ist ein Teil des Datenspeichers 1 dazu ausgelegt, dass eingeschriebene Daten dauerhaft und unveränderbar abgespeichert werden. Hierzu ist der Datenspeicher 1 beispielsweise als EEPROM ausgeführt. In diesem Teil des Speichers können sogenannte alterungsrelevante Daten abgelegt werden, die eine Chronologie des Betriebs, die sogenannte Betriebshistorie, des elektrischen Energiespeichers 9 begründen. Dazu zählen Betriebszeiten und Inaktivitätszeiten sowie die während der Betriebszeiten zu- und abgeführten Leistungen unter dabei herrschenden Stromstärke- und Spannungsbedingungen. Auch die aufgetretenen Temperaturen können protokolliert werden.In a further preferred embodiment is a part of the data memory 1 designed to ensure that stored data is stored permanently and unchangeably. This is the data store 1 for example, designed as EEPROM. In this part of the memory so-called aging-relevant data can be stored, the chronology of the operation, the so-called operating history of the electrical energy storage 9 justify. These include operating times and periods of inactivity as well as the power supplied and discharged during operating hours under current and voltage conditions. The temperatures that have occurred can also be logged.

Die Aufzeichnung der Zeitverläufe der Lade- und Entladeströme, beispielsweise durch die Verwendung eines Hall-Element-Gleichstromsensors, und der dabei herrschenden Temperaturen ist von besonderer Bedeutung, da große Stromstärken bei zu hohen oder zu niedrigen Betriebstemperaturen eine schnelle Abnutzung oder gar Schädigung des Energiespeichers 9 verursachen können. Die Speicherung der Anzahl der Lade- und Entladezyklen kann ebenfalls nützlich sein.The recording of the time courses of the charging and discharging currents, for example by the use of a Hall element direct current sensor, and the prevailing temperatures is of particular importance, since high currents at too high or too low operating temperatures rapid wear or even damage to the energy storage 9 can cause. Storing the number of charge and discharge cycles may also be useful.

Die Betriebshistorie einer Energiespeichereinheit kann bei einer modularen Energiespeichertopologie, deren Steuerung vorzugsweise auf cell-balancing-Algorithmen basiert, als Entscheidungsgrundlage für das Zuschalten dieser Einheit zum Betrieb dienen. Stark abgenutzte Module werden hierbei vorzugsweise nur bei einem hohen Leistungsbedarf zugeschaltet.The operating history of an energy storage unit can be used in a modular energy storage topology, the control of which is preferably based on cell-balancing algorithms as a basis for deciding on the connection of this unit to the operation. Heavily worn modules are preferably connected only with a high power requirement.

Eine vorteilhafte Weiterbildung betrifft die Möglichkeit, über eine zusätzliche Schnittstelle 8 mit Hilfe eines externen Lesegerätes 7 die gespeicherten Daten auszulesen. Die Daten werden direkt aus dem Datenspeicher 1 ausgelesen. Es ist hierbei nicht notwendig, über die Einrichtung 3 zur Steuerung des Datenspeichers auf den Datenspeicher 1 zuzugreifen. Das Auslesen kann vorzugsweise also auch dann vorgenommen werden, wenn der Datenspeicher 1 nicht mit der Einrichtung 3 verbunden ist.An advantageous development relates to the possibility of an additional interface 8th with the help of an external reader 7 to read the stored data. The data is taken directly from the data store 1 read. It is not necessary to use the device 3 for controlling the data memory on the data memory 1 access. The read-out can therefore preferably also be carried out when the data memory 1 not with the device 3 connected is.

In einer weiteren Ausgestaltung können durch das Lesegerät 7 über die Schnittstelle 8 auch Daten in den Datenspeicher 1 eingeschrieben und/oder bestehende Daten gelöscht werden.In a further embodiment, by the reader 7 over the interface 8th also data in the data store 1 inscribed and / or existing data deleted.

2 zeigt den Datenspeicher 1, der an dem zugehörigen elektrischen Energiespeicher 9 befestigt ist. Außerdem ist der Sensor 4 sowohl an dem Datenspeicher 1 als auch an dem Energiespeicher 9 befestigt. Die Befestigung kann durch ein stoffschlüssiges Verfahren, beispielsweise durch eine Kunststoffklebeverbindung, oder durch eine kraftschlüssige Fixierung, beispielsweise durch eine Schnappverbindung, erfolgen. Eine Befestigung des Datenspeichers 1 an den Anschlüssen des Energiespeichers 9, welche die sogenannte Modulklemme bilden, ist ebenfalls möglich. Diese Ausführungsform erleichtert den Zugriff auf den Datenspeicher 1 über das externe Lesegerät 7, da üblicherweise der Energiespeicher 9 in einer Energiespeichertopologie in einer Weise verbaut ist, die einen einfachen Zugriff auf die Modulklemme erlaubt. 2 shows the data store 1 , to the associated electrical energy storage 9 is attached. In addition, the sensor 4 both at the data store 1 as well as the energy storage 9 attached. The attachment can be done by a cohesive method, for example by a plastic adhesive connection, or by a non-positive fixation, for example by a snap connection. An attachment of the data storage 1 at the connections of the energy storage 9 , which form the so-called module clamp is also possible. This embodiment facilitates access to the data memory 1 via the external reader 7 since usually the energy storage 9 is installed in an energy storage topology in a way that allows easy access to the module clamp.

Um eine unzulässige Manipulation der Daten durch einfaches Austauschen des Datenspeichers 1 zu unterbinden, kann eine mechanisch unlösbare Fixierung des Datenspeichers 1 an dem Energiespeicher 9 vorgesehen sein.To prevent unauthorized manipulation of the data by simply exchanging the data memory 1 To prevent, a mechanically insoluble fixation of the data memory 1 at the energy storage 9 be provided.

In einer der genannten Weisen können jeweils noch weitere Sensoren an dem Datenspeicher 1 und/oder an dem Energiespeicher 9 befestigt sein.In one of the above-mentioned ways, additional sensors can each be connected to the data memory 1 and / or on the energy storage 9 be attached.

In dem dargestellten Beispiel erhält der Datenspeicher 1 die benötigte Energie über die Verbindung 10 von dem elektrischen Energiespeicher 9. Die über die Verbindung 12 ermittelten Messwerte werden von dem Sensor 4 über die Verbindung 11 an den Datenspeicher 1 übertragen. Somit bilden der Datenspeicher 1, der Sensor 4 und der Energiespeicher 9 eine Einheit, welche bevorzugt in einer Energiespeichertopologie mit modularem Aufbau verwendet werden kann. Hierbei ist auch die Verwendung eines einheitlichen Standarddatenformats für die Messwerte und eines einheitlichen Formats für die Schnittstelle zu anderen Modulen und zu einer zentralen Steuereinrichtung von Vorteil und unterstützt die herstellerübergreifende Verwendung von Energiespeichermodulen. Die Verbindung 11 kann beispielsweise als ein bevorzugt bidirektionaler Datenbus, insbesondere ein LIN- oder CAN-Datenbus, ausgeführt sein. Alternativ ist auch die Verwendung eines PLC-Bus-Systems möglich, einhergehend mit einer Reduktion der Anzahl nötiger Verbindungen und Schnittstellen.In the example shown, the data memory is obtained 1 the needed energy over the connection 10 from the electrical energy store 9 , The over the connection 12 measured values are determined by the sensor 4 about the connection 11 to the data store 1 transfer. Thus form the data memory 1 , the sensor 4 and the energy storage 9 a unit which may preferably be used in an energy storage topology of modular design. In this case, the use of a uniform standard data format for the measured values and of a uniform format for the interface to other modules and to a central control device is advantageous and supports the manufacturer-independent use of energy storage modules. The connection 11 For example, it can be embodied as a preferably bidirectional data bus, in particular a LIN or CAN data bus. Alternatively, the use of a PLC bus system is possible, along with a reduction in the number of required connections and interfaces.

3 zeigt eine schematische Darstellung eines Ausführungsbeispiels des Datenspeichers 1. Eine Steuereinheit 13, auch Mikrocontroller genannt, verbindet die Schnittstelle 2 mit einem flüchtigen Speicher 14, beispielsweise einem RAM-Speicher, einem nichtflüchtigen Speicher 15, beispielsweise einem flash-Speicher, sowie einem nur einmalig beschreibbaren Speicher 16, auch one-time-programmable genannt. 3 shows a schematic representation of an embodiment of the data memory 1 , A control unit 13 , also called microcontroller, connects the interface 2 with a volatile memory 14 For example, a RAM memory, a nonvolatile memory 15 , For example, a flash memory, as well as a one-time writable memory 16 , also called one-time programmable.

Der flüchtige Speicher 14 dient zur Zwischenspeicherung und Verarbeitung eingehender Daten, welche anschließend in dem nichtflüchtigen Speicher 15 oder in dem Speicher 16 abgelegt werden. Alterungsrelevante Daten, die vor einer Manipulation Dritter geschützt werden sollen, werden vorzugsweise in den Speicher 16 geschrieben. Alternativ oder zusätzlich ist es auch möglich, die Veränderung solcher Daten durch eine entsprechende Programmierung auf Softwareebene zu verhindern. Zweckmäßigerweise werden auch während der Produktion des Energiespeichers 9 festgelegte Daten wie beispielsweise eine Modul-ID in dem nicht überschreibbaren Speicher 16 abgelegt.The volatile memory 14 is used for caching and processing incoming data, which is subsequently stored in the non-volatile memory 15 or in the store 16 be filed. Aging-relevant data to be protected from manipulation of third parties are preferably stored in the memory 16 written. Alternatively or additionally, it is also possible to prevent the modification of such data by a corresponding programming on the software level. Appropriately, even during the production of energy storage 9 fixed data such as a module ID in the non-rewritable memory 16 stored.

In einer besonderen Ausgestaltung der Erfindung erfolgt die Speicherung zumindest mancher oder aller Daten in Form einer Versionshistorie. Änderungen der Daten werden mit einem Zeitvermerk zusätzlich zu den bisherigen Daten abgespeichert. Hierdurch wird eine Rekonstruktion der zeitlichen Änderung der Daten ermöglicht. In einer einfachen Ausgestaltung wird pro Lade- und/oder Entladezyklus jeweils ein bit in dem einmalig beschreibbaren Speicher 16 von 0 auf 1 gesetzt.In a particular embodiment of the invention, at least some or all of the data is stored in the form of a version history. Changes to the data are saved with a time stamp in addition to the previous data. This allows a reconstruction of the temporal change of the data. In a simple embodiment, one charge bit in the write once memory per charge and / or discharge cycle 16 set from 0 to 1.

In alternativen Ausgestaltungen kann mindestens einer der Speicher 14, 15, 16 in dem Mikrocontroller 13 integriert sein oder als separates Bauteil ausgebildet und über eine geeignete Schnittstelle mit dem Datenspeicher 1 verbunden sein.In alternative embodiments, at least one of the memories 14 . 15 . 16 in the microcontroller 13 be integrated or formed as a separate component and via a suitable interface with the data memory 1 be connected.

In einer besonderen Ausgestaltung der Erfindung werden nur dann Messwerte in dem Datenspeicher 1 abgespeichert, vorzugsweise in dem nur einmalig beschreibbaren Speicher 16, wenn die den Messwerten zugehörigen Größen einen oder mehrere vorab festgelegte kritische Werte unterschreiten und/oder überschreiten. Diese kritischen Werte definieren für den Energiespeicher 9 schädigende Ereignisse wie beispielsweise eine Tiefentladung oder eine Überhitzung. Grundsätzlich sind die kritischen Werte von der Art und der Qualität des jeweils verwendeten Energiespeichers 9 abhängig. Ein solches Verfahren erlaubt die Reduktion der Größe des Datenspeichers 1 im Vergleich zu den oben beschriebenen Ausführungsformen. Hierdurch ist eine kostengünstigere und kleinere Bauform des Datenspeichers 1 möglich. In a particular embodiment of the invention, measured values are only then stored in the data memory 1 stored, preferably in the only one-time writable memory 16 if the quantities associated with the measured values fall below and / or exceed one or more predetermined critical values. These critical values define for the energy storage 9 harmful events such as deep discharge or overheating. Basically, the critical values are of the type and quality of the particular energy storage used 9 dependent. Such a method allows the reduction of the size of the data memory 1 in comparison to the embodiments described above. This is a cheaper and smaller design of the data storage 1 possible.

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Claims (18)

Datenspeicher (1) für einen elektrischen Energiespeicher (9), insbesondere für ein Modul eines Lithium-Ionen-Akkumulators in Fahrzeugen, gekennzeichnet durch eine Schnittstelle (2) zur Verbindung mit mindestens einem Sensor (4, 5, 6) zur Ermittlung von ein oder mehreren Messwerten von einer oder mehreren Betriebsgrößen des elektrischen Energiespeichers (9) und/oder zur Ermittlung von ein oder mehreren Messwerten von einer oder mehreren äußeren Einflussgrößen auf den elektrischen Energiespeicher (9) und eine Speichereinheit (14, 15, 16) zur Speicherung der ermittelten Messwerte.Data storage ( 1 ) for an electrical energy store ( 9 ), in particular for a module of a lithium ion accumulator in vehicles, characterized by an interface ( 2 ) for connection to at least one sensor ( 4 . 5 . 6 ) for determining one or more measured values of one or more operating variables of the electrical energy store ( 9 ) and / or for determining one or more measured values of one or more external influencing variables on the electrical energy store ( 9 ) and a storage unit ( 14 . 15 . 16 ) for storing the determined measured values. Datenspeicher nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Schnittstelle (2) zur Verbindung mit jeweils einen oder mehreren Sensoren einer oder mehrerer Zellen des Energiespeichers (9) ausgelegt ist, wobei die einen oder mehreren Sensoren zur Ermittlung von ein oder mehreren Messwerten von einer oder mehreren Betriebsgrößen der jeweiligen Zelle des elektrischen Energiespeichers (9) und/oder zur Ermittlung von ein oder mehreren Messwerten von einer oder mehreren äußeren Einflussgrößen auf die jeweilige Zelle des elektrischen Energiespeichers (9) vorgesehen sind.Data memory according to claim 1, characterized in that the interface ( 2 ) for connection to one or more sensors of one or more cells of the energy store ( 9 ), wherein the one or more sensors for determining one or more measured values of one or more operating variables of the respective cell of the electrical energy store ( 9 ) and / or for determining one or more measured values of one or more external influencing variables on the respective cell of the electrical energy store ( 9 ) are provided. Datenspeicher nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Datenspeicher (1) zur Befestigung an dem elektrischen Energiespeicher (9) ausgelegt ist.Data memory according to one of the preceding claims, characterized in that the data memory ( 1 ) for attachment to the electrical energy storage ( 9 ) is designed. Datenspeicher nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein Teil (16) des Datenspeichers (1) dazu ausgelegt ist, eingeschriebene Daten dauerhaft und unveränderbar zu speichern.Data memory according to one of the preceding claims, characterized in that at least one part ( 16 ) of the data memory ( 1 ) is designed to store registered data permanently and immutable. Datenspeicher nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Datenspeicher (1) eine Schnittstelle (2) zu einer Einrichtung (3) zur Steuerung des Datenspeichers und/oder zur Steuerung des Energiespeichers (9) aufweist.Data memory according to one of the preceding claims, characterized in that the data memory ( 1 ) an interface ( 2 ) to a body ( 3 ) for controlling the data memory and / or for controlling the energy store ( 9 ) having. Datenspeicher nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Schnittstelle (2) dazu ausgelegt ist, über die Einrichtung zur Steuerung des Datenspeichers mit dem wenigstens einen Sensor (4, 5, 6) zu kommunizieren. Data memory according to claim 5, characterized in that the interface ( 2 ) is adapted, via the means for controlling the data memory with the at least one sensor ( 4 . 5 . 6 ) to communicate. Datenspeicher nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Schnittstelle (2) zur Verbindung mit mindestens einem Sensor dazu ausgelegt ist, unmittelbar mit dem wenigstens einen Sensor (4, 5, 6) zu kommunizieren. Data memory according to one of claims 1 to 5, characterized in that the interface ( 2 ) for connection to at least one sensor is designed to communicate directly with the at least one sensor ( 4 . 5 . 6 ) to communicate. Datenspeicher nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Datenspeicher (1) dazu ausgelegt ist, den wenigstens einen Sensor (4) an den Datenspeicher (1) zu befestigen.Data memory according to one of the preceding claims, characterized in that the data memory ( 1 ) is adapted to the at least one sensor ( 4 ) to the data memory ( 1 ) to fix. Datenspeicher nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Datenspeicher (1) eine Schnittstelle (8) zu einem externen Lesegerät aufweist (7).Data memory according to one of the preceding claims, characterized in that the data memory ( 1 ) an interface ( 8th ) to an external reader ( 7 ). Verfahren für die Speicherung von Daten in einem Datenspeicher (1) für einen elektrischen Energiespeicher (9), insbesondere für ein Modul eines Lithium-Ionen-Akkumulators in Fahrzeugen, dadurch gekennzeichnet, dass in einer Speichereinheit (14, 15, 16) des Datenspeichers (1) ein oder mehrere Messwerte von einer oder mehreren Betriebsgrößen des elektrischen Energiespeichers (9) und/oder ein oder mehrere Messwerte von einer oder mehreren äußeren Einflussgrößen auf den elektrischen Energiespeicher (9) gespeichert werden.Method for storing data in a data memory ( 1 ) for an electrical energy store ( 9 ), in particular for a module of a lithium ion accumulator in vehicles, characterized in that in a memory unit ( 14 . 15 . 16 ) of the data memory ( 1 ) one or more measured values of one or more operating variables of the electrical energy store ( 9 ) and / or one or more measured values of one or more external influencing variables on the electrical energy store ( 9 ) get saved. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass in der Speichereinheit (14, 15, 16) des Datenspeichers (1) ein oder mehrere Messwerte von einer oder mehreren Betriebsgrößen von einer oder mehrerer Zellen des Energiespeichers (9) und/oder ein oder mehrere Messwerte von einer oder mehreren äußeren Einflussgrößen auf eine oder mehrere Zellen des Energiespeichers (9) gespeichert werden. Method according to claim 10, characterized in that in the memory unit ( 14 . 15 . 16 ) of the data memory ( 1 ) one or more measured values of one or more operating variables of one or more cells of the energy store ( 9 ) and / or one or more measured values of one or more external influencing variables on one or more cells of the energy store ( 9 ) get saved. Verfahren nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass eine Stärke eines dem Energiespeicher (9) und/oder seiner Zellen zugeführten und/oder vom Energiespeicher (9) und/oder seiner Zellen abgeführten Stromes vorzugsweise zeitabhängig in dem Datenspeicher (1) abgespeichert wird. A method according to claim 10 or 11, characterized in that a strength of the energy storage ( 9 ) and / or its cells and / or energy storage ( 9 ) and / or its cells discharged stream preferably time-dependent in the data memory ( 1 ) is stored. Verfahren nach Anspruch 10 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass eine Betriebsspannung des Energiespeichers (9) und/oder seiner Zellen vorzugsweise zeitabhängig in dem Datenspeicher (1) abgespeichert wird. A method according to claim 10 to 12, characterized in that an operating voltage of the energy store ( 9 ) and / or its cells are preferably time-dependent in the data memory ( 1 ) is stored. Verfahren nach einem der Ansprüche 10 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass eine Temperatur des elektrischen Energiespeichers (9) und/oder seiner Zellen vorzugsweise zeitabhängig in dem Datenspeicher (1) abgespeichert wird.Method according to one of claims 10 to 13, characterized in that a temperature of the electrical energy store ( 9 ) and / or its cells are preferably time-dependent in the data memory ( 1 ) is stored. Verfahren nach einem der Ansprüche 10 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass eine Vibration des elektrischen Energiespeichers (9) und/oder seiner Zellen vorzugsweise zeitabhängig in dem Datenspeicher (1) abgespeichert wird.Method according to one of claims 10 to 14, characterized in that a vibration of the electrical energy store ( 9 ) and / or its cells are preferably time-dependent in the data memory ( 1 ) is stored. Verfahren nach einem der Ansprüche 10 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass eine Dauer einer Betriebszeit und/oder eine Dauer eine Inaktivitätszeit des elektrischen Energiespeichers (9) und/oder seiner Zellen in dem Datenspeicher (1) abgespeichert werden.Method according to one of claims 10 to 15, characterized in that a duration of an operating time and / or a period of inactivity of the electrical energy storage device ( 9 ) and or its cells in the data store ( 1 ) are stored. Verfahren nach einem der Ansprüche 10 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass ein Ladezustand des elektrischen Energiespeichers (9) und/oder seiner Zellen vorzugsweise zeitabhängig in dem Datenspeicher (1) abgespeichert wird.Method according to one of claims 10 to 16, characterized in that a state of charge of the electrical energy store ( 9 ) and / or its cells are preferably time-dependent in the data memory ( 1 ) is stored. Verfahren nach einem der Ansprüche 10 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass die Messwerte nur dann in dem Datenspeicher (1) abgespeichert werden, wenn die den Messwerten zugehörigen Größen einen oder mehrere vorab festgelegte kritische Werte unterschreiten und/oder überschreiten.Method according to one of Claims 10 to 17, characterized in that the measured values are stored in the data memory ( 1 ) are stored if the values associated with the measured values fall below and / or exceed one or more predetermined critical values.
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