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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Ersatzzelle für ein Batteriesystem, welche eine Schaltung aufweist, die dazu ausgebildet ist, die Balancing-Parameter des Balancing-Verfahrens eines Batteriesystems zum Ladungsausgleich zwischen den Batteriezellen desselben zu identifizieren und ein autonomes Balancing des Ladezustandes der Ersatzzelle unter Verwendung dieser Balancing-Parameter durchzuführen.
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Stand der Technik
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Batteriepacks beziehungsweise Batteriesysteme für Elektro- und/oder Hybridfahrzeuge bestehen aus einer größeren Anzahl von Batteriezellen. Über die Lebensdauer des Batteriepacks altern diese Batteriezellen unterschiedlich stark, so dass schließlich die am schnellsten gealterte Batteriezelle das Lebensende des Batteriepacks bestimmt. Ebenfalls kann der Fall auftreten, dass eine oder mehrere von dessen Batteriezellen defekt werden. Eine Nachlieferverpflichtung von 15 Jahren für Batteriezellen stellt für heutige Hersteller von Batteriezellen ein Problem dar, da die Batteriezellen auf Grund der kalendarischen Alterung, der sie unterliegen, nicht über sehr lange Zeiträume bevorratet werden können. Eine Nachproduktion von Batteriezellen ist schwierig, da nach 15 Jahren aufgrund des technischen Fortschritts weder die Originalausgangsmaterialien für die Fertigung dieser Batteriezellen, noch die entsprechenden Fertigungseinrichtungen selbst verfügbar sind.
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Kommt es beispielsweise zehn Jahre nach der erstmaligen Inbetriebnahme eines Batteriepacks zu einem Ausfall von einer der in diesem verbauten Batteriezellen, kann davon ausgegangen werden, dass keine Originalbatteriezellen für dieses Batteriepack mehr zur Verfügung stehen: Es müssten dann Batteriezellen wesentlich jüngerer Generationen mit anderen Eigenschaften verbaut werden, was allerdings Probleme mit sich bringt. Beispielsweise ist zu erwarten, dass die Batteriezellen jüngerer Generationen im Vergleich mit den zu ersetzenden Batteriezellen höhere Leistungsdaten aufweisen hinsichtlich ihrer Energie- sowie ihrer Leistungsdichte. Aufgrund dieser höheren Energie- beziehungsweise Leistungsdichte weisen diese jüngeren Batteriezellen meist auch eine kleinere Bauform auf. Wird nun versucht, solche Batteriezellen einer jüngeren Generation in ein älteres Batteriepack einzubauen, so ergeben sich typischerweise gegenüber den älteren Batteriezellen untere anderem beispielsweise die folgenden Unterschiede:
Die neueren und kleineren Batteriezellen passen von ihren Anschlüssen (das heißt ihren Batterieterminals) nicht mehr in das Batteriepack. Sie weisen auch bei gleicher nominaler Kapazität ferner eine höhere Kapazität auf, da sie am Beginn ihrer Lebensdauer stehen und die Kapazität gegenüber der nominalen Kapazität durch Alterung noch nicht abgesunken ist. Des Weiteren verfügen sie über einen geringeren Innenwiderstand sowie eine geringere Selbstentladung.
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Unter anderem aus diesen Unterschieden resultiert ein elektrisches Verhalten der neuartigen Batteriezellen, welches bei dem Versuch, selbige in Batteriepacks älterer Generationen zu verwenden, zu Problemen führt. Beispielsweise werden jüngere Batteriezellen auf Grund derer geringeren Selbstentladung sowie höheren Kapazität im Betrieb schwächer entladen. Beim Laden erreichen sie dann als erste der Batteriezellen des Batteriepacks die maximale Spannung und beenden damit den Ladevorgang, so dass die älteren, schwächeren Batteriezellen nicht mehr vollständig geladen werden. Um dies zu verhindern, wird das Batteriemanagementsystem beziehungsweise die Balancing-Einheit des Batteriesystems, in welchem die neuartige Batteriezelle verbaut ist, selbige mit dessen Balancing-Strategie bewusst entladen. Aufgrund der höheren Kapazität werden die jüngeren Batteriezellen dann allerdings einen hohen Anteil an der verfügbaren Balancing-Zeit in Anspruch nehmen. Dies wiederum führt dazu, dass für die älteren Batteriezellen des Batteriepacks weniger Balancing-Zeit zur Verfügung steht und die Balancing-Performance des Batteriemanagementsystems beziehungsweise der Balancing-Einheit des Batteriesystems insgesamt nicht mehr ausreichend ist, so dass die Gesamtkapazität des Batteriepacks in kurzer Zeit schon so weit abgesunken ist, dass das Batteriepack trotz der Ersatzzelle(n) die Lebensdauergrenze von 15 Jahren nicht mehr erfüllt.
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Offenbarung der Erfindung
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Erfindungsgemäß wird eine Ersatzzelle für ein Batteriesystem zur Verfügung gestellt, welches ein Gehäuse mit zwei auf dem Gehäuse angebrachten und elektrisch mit der Ersatzzelle verbundenen Batterieterminals umfasst.
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Ferner weist die Ersatzzelle eine Schaltung auf, welche dazu ausgebildet ist, die Balancing-Parameter des Balancing-Verfahrens eines Batteriesystems, welches dem Ladungsausgleich zwischen den Batteriezellen des Batteriesystems dient, zu identifizieren und ein autonomes Balancing des Ladezustandes der Ersatzzelle unter Verwendung dieser Balancing-Parameter durchzuführen.
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Der Vorteil einer derart ausgestalteten Ersatzzelle ist, dass diese innerhalb eines Batteriesystems oder Batteriepacks verbaut und genutzt werden kann, welches ursprünglich für Batteriezellen einer älteren Generation ausgelegt war, ohne dabei die Funktionstüchtigkeit beziehungsweise die Effizienz des Balancing-Verfahrens des jeweiligen Batteriesystems oder Batteriepacks zu beeinträchtigen beziehungsweise die Lebensdauer des Batteriepacks herabzusetzen. Dabei ist eine erfindungsgemäße Ersatzzelle, beispielsweise mit im Vergleich zu den bereits verbauten Batteriezellen kleinerer Bauform, in einem Gehäuse realisiert, dessen Abmessungen, mechanische Schnittstellen sowie Batterieterminals den Verbau und den elektrischen Anschluss der Ersatzzelle in dem Batteriesystem einer älteren Batteriezellgeneration ermöglichen. Ferner ist die erfindungsgemäße Ersatzzelle in der Lage, die Balancing-Parameter des Balancing-Verfahrens des Batteriesystems der älteren Batteriezellengeneration zu adaptieren und ein autonomes Balancing ihrer selbst unter Verwendung der charakteristischen Balancing-Parameter des erwähnten Balancing-Verfahrens durchzuführen. Dadurch wird es möglich, eine Ersatzzelle bereitzustellen, welche in einem Batteriesystem oder Batteriepack verbaut werden kann, ohne dass für die älteren Batteriezellen des Batteriepacks weniger Balancing-Zeit zur Verfügung steht und die Balancing-Performance des Batteriemanagementsystems beziehungsweise des Batteriesystems insgesamt für ein effizientes Batteriezellbalancing ausreichend ist. Bei dem Verbau einer erfindungsgemäßen Ersatzzelle kommt es daher ebenfalls nicht zu einer Herabsetzung der Gesamtkapazität des Batteriepacks, wodurch die Lebensdauergrenze von 15 Jahren für das gesamte Batteriepack erreicht werden kann.
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Vorzugsweise umfassen die Balancing-Parameter den Balancing-Strom und/oder die Balancing-Dauer und/oder den Balancing-Abstand. Bei diesen Parametern handelt es sich um die wichtigsten Balancing-Parameter, mit welchen eine genaue Beschreibung des Balancing-Verfahrens möglich ist. Im Rahmen der meisten passiven Balancing-Verfahren eines Batteriesystems wird mit einem konstanten Strom, über eine feste Zeit, in bestimmten Abständen, Ladung von einer stärker geladenen Batteriezelle des Batteriesystems an einem Lastwiderstand in Wärme umgesetzt. Beispielsweise die durchschnittliche Höhe des fließenden Stroms während eines Balancing-Vorgangs kann dabei als Balancing-Strom und die durchschnittliche Zeitdauer, über welche der Balancing-Strom während eines Balancing-Vorgangs fließt, als Balancing-Dauer bezeichnet werden. Der Balancing-Abstand beschreibt den durchschnittlichen zeitlichen Abstand zwischen zwei Balancing-Vorgängen. Alle drei genannten Parameter sind für das jeweilige Balancing-Verfahren eines Batteriesystems charakteristisch.
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In einer bevorzugten Ausführungsform weist die Schaltung eine Steuereinheit und/oder einen lokalen Balancing-Schaltkreis zum autonomen Balancing des Ladezustandes der Ersatzzelle auf. Vorzugsweise ist die Steuereinheit dazu ausgebildet, den lokalen Balancing-Schaltkreis zu steuern. Durch einen derartigen lokalen Balancing-Schaltkreis innerhalb der Ersatzzelle besteht neben der Möglichkeit des Balancings durch das Batteriemanagementsystem oder der Balancing-Einheit des Batteriesystems, in welchem die erfindungsgemäße Ersatzzelle verbaut ist, die weitere Möglichkeit, die Batteriezelle unabhängig von dem Batteriesystem beziehungsweise dem Batteriemanagementsystem desselben zu balancen, beziehungsweise zu entladen.
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Vorzugsweise weist der lokale Balancing-Schaltkreis mindestens ein Schaltmittel und einen zu diesem in Reihe geschalteten Lastwiderstand auf, wobei die beiden Batterieterminals auf dem Gehäuse der Ersatzzelle über das mindestens eine Schaltmittel des lokalen Balancing-Schaltkreises elektrisch miteinander verbindbar sind. Besonders bevorzugt ist es, das Schaltmittel als Transistor oder als einen anderen Halbleiterschalter auszuführen. Dadurch kann die Ersatzzelle, beispielsweise im Falle des Vorhandenseins von überschüssiger Ladung, auf direktem Wege entladen werden.
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In einer bevorzugten Ausführungsform umfasst die Steuereinheit einen Mikrocontroller, welcher dazu ausgebildet ist, die Balancing-Parameter des Balancing-Verfahrens eines Batteriesystems, welches dem Ladungsausgleich zwischen den Batteriezellen des Batteriesystems dient, über Histogramm-Funktionen zu identifizieren. Des Weiteren umfasst der Mikrocontroller besonders bevorzugt eine Echtzeituhr. Da das Balancing des Ladezustandes der Batteriezellen innerhalb eines Batteriesystems meist mit einem konstanten Balancing-Strom über einer festen, vorbestimmten Balancing-Dauer, und einem statistisch erfassten Balancing-Abstand erfolgt, lassen sich die Balancing-Parameter besonders gut über Histogramm-Funktionen bestimmen. Im Gegensatz zum im Normalbetrieb des Batteriesystems fließenden Laststrom, welcher im Histogramm stochastisch verteilt auftritt, stellt der Balancing-Strom im Histogramm einen schmalen Peak dar. Wird ein Mikrocontroller mit Echtzeituhr realisiert, kann selbiger als Zeitzähler zur Erfassung von Balancing-Dauer und Balancing-Abstand verwendet werden. Mikrocontroller sind sehr gut in Leistung und Ausstattung auf die jeweilige Anwendung anpassbar. Des Weiteren sind sie gegenüber anderen Rechensystemen sehr kostengünstig.
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Vorzugsweise weist die Schaltung ferner ein lokales Spannungserfassungsglied und/oder ein lokales Stromerfassungsglied auf. Mit einer solchen Ausgestaltung der Ersatzzelle ist es gut möglich, den durch die Ersatzzelle fließenden Balancing-Strom beziehungsweise die Spannung der Ersatzzelle, beispielsweise ihre Leerlaufspannung, zu messen.
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In einer bevorzugten Weiterentwicklung dieser Ausführungsform sind das lokale Spannungserfassungsglied und/oder das lokale Stromerfassungsglied mit den analogen Ports des Mikrocontrollers verbunden. Der Mikrocontroller kann so das elektrische Verhalten, das heißt die Spannung und den Strom der Ersatzzelle über die Zeit erfassen und gegebenenfalls auswerten. Dadurch kann das elektrische Verhalten der Ersatzzelle beeinflusst beziehungsweise optimiert erfolgen, da es in Abhängigkeit von den historischen beziehungsweise den aktuell gemessenen Strom- und/oder Spannungswerten erfolgen kann.
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In einer bevorzugten Ausführungsform ist der Mikrocontroller dazu ausgebildet, ein autonomes Balancing des Ladezustandes der Ersatzzelle unter Verwendung der identifizierten Balancing-Parameter durchzuführen.
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Besonders bevorzugt ist der Mikrocontroller mit dem mindestens einen Schaltmittel des lokalen Balancing-Schaltkreises verbunden, wobei das Balancing über das Öffnen beziehungsweise Schließen des Schaltmittels erfolgt. Auf diesem Wege kann das Balancing der Ersatzzelle zuverlässig und optimiert erfolgen, da der Mikrocontroller selbiges zum einen in Abhängigkeit von dem bereits geflossenen Strom beziehungsweise der historischen Entwicklung der Zellspannung und zum anderen unter Verwendung der identifizierten Balancing-Parameter auszuführen in der Lage ist.
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In einer bevorzugten Ausführungsform ist der Mikrocontroller dazu ausgebildet, aus dem Integral des Balancing-Stroms über die Balancing-Dauer die Balancing-Ladung zu ermitteln. Die Balancing-Ladung kann als weiterer Parameter zur Optimierung des autonomen Balancings der Ersatzzelle herangezogen werden.
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Vorzugsweise ist der Mikrocontroller dazu ausgelegt, das autonome Balancing der Ersatzzelle unter Verwendung der identifizierten Balancing-Parameter so durchzuführen, dass die tatsächliche Balancing-Ladung um einen Faktor von X % unter oder über der von dem Mikrocontroller ermittelten Balancing-Ladung liegt.
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Besonders bevorzugt entspricht X einem Wert von 10 %. Die Balancing-Ladung ergibt sich also rechnerisch, wie oben beschrieben, aus dem Integral des Balancing-Stroms über die Balancing-Dauer während eines Balancing Vorganges innerhalb des Batteriesystems. Die tatsächliche Balancing-Ladung ist diejenige Ladung, welche tatsächlich während eines Balancing-Vorgangs von der Ersatzzelle abfließt. Mit anderen Worten ausgedrückt werden die drei Balancing-Parameter so gewählt, dass die tatsächliche Balancing-Ladung, die von der Ersatzzelle abfließt beziehungsweise von selbiger aufgenommen wird, um X % unter der ermittelten Balancing-Ladung der Batteriezellen des Batteriesystems liegt. Auf diese Weise kann sichergestellt werden, dass die Ersatzzelle noch teilweise von dem Batteriesystem, beziehungsweise dem Batteriemanagementsystem oder der Balancing-Einheit desselben ausbalanciert wird, jedoch die zu balancende Ladung in einer ähnlichen Größenordnung wie bei einer älteren Batteriezelle liegt.
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Des Weiteren kann auf diese Weise überprüft werden, ob die von der Schaltung identifizierten beziehungsweise dem Mikrocontroller ermittelten Balancing-Parameter des Batteriesystems mit den tatsächlichen Balancing-Parametern zum autonomen Balancing der Ersatzzelle übereinstimmen. Erfasst der Mikrocontroller während des autonomen Balancings, beispielsweise über Histogramm-Funktionen, die Balancing-Dauer sowie den Balancing-Strom und verwendet diese für ein autonomes Balancing der Ersatzzelle, so kann bei der oben beschriebenen Ausführungsform an der Reduktion des tatsächlichen Balancing-Abstandes, proportional zu dem um X % reduzierten Wert der Balancing-Ladung erkannt werden, dass der Mikrocontroller beziehungsweise das autonome Balancing der Ersatzzelle korrekt funktioniert.
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Ferner wird eine Batterie mit einer erfindungsgemäßen Ersatzzelle bereitgestellt, wobei die Batterie besonders bevorzugt als eine Lithium-Ionen-Batterie ausgeführt ist. Vorteilig an Lithium-Ionen-Batterien ist deren vergleichsweise hohe Energiedichte.
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Des Weiteren wird ein Kraftfahrzeug mit einer Batterie mit einer erfindungsgemäßen Ersatzzelle bereitgestellt, wobei die Batterie mit einem Antriebssystem des Kraftfahrzeugs verbunden ist.
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In einer bevorzugten Weiterentwicklung der oben beschriebenen Ausführungsform ist der Mikrocontroller dazu ausgelegt, auch nach Identifikation der Balancing-Parameter so lange eine Parameter-Erkennungsfunktion zur Identifikation der Balancing-Parameter auszuführen, bis die ermittelten Balancing-Parameter des Batteriesystems sicher innerhalb der von dem Mikrocontroller der Ersatzzelle durchgeführten tatsächlichen Balancing-Parameter zum autonomen Balancing der Ersatzzelle liegen und das Balancing der Ersatzzelle somit autonom durchgeführt werden kann.
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Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben und in der Beschreibung beschrieben.
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Zeichnungen
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Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird anhand einer Zeichnung und der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigt:
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1 ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Ersatzzelle für ein Batteriesystem.
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Ausführungsformen der Erfindung
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In der 1 ist ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Ersatzzelle 20 für ein Batteriesystem dargestellt. Die Ersatzzelle 20 ist in einem Gehäuse 15 verbaut, dessen Abmessungen denen der Batteriezellen eines in 1 nicht dargestellten Batteriesystems entsprechen. Ferner weist das Gehäuse 15 zwei elektrisch mit der Ersatzzelle 20 verbundene Batterieterminals 2 auf, welche so auf dem Gehäuse 15 angeordnet sind, dass sich das Gehäuse 15 samt der in diesem verbauten Ersatzzelle 20 innerhalb des nicht dargestellten Batteriesystems verbauen und anschließen lässt, so dass die Ersatzzelle 20 mit dem Batteriesystem funktionstüchtig verbindbar ist.
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Die Ersatzzelle 20 weist ferner eine Schaltung 12 auf, welche dazu ausgelegt ist, die Balancing-Parameter eines Balancing-Verfahrens eines Batteriesystems zu identifizieren und unter Verwendung dieser Balancing-Parameter ein autonomes Balancing des Ladezustandes der Ersatzzelle 20 durchzuführen. In diesem Ausführungsbeispiel umfasst die Schaltung 12 zu diesem Zweck eine Steuereinheit 4, welche mit einem lokalen Balancing-Schaltkreis 11 verbunden ist und einen Mikrocontroller aufweist, welcher eine Echtzeituhr umfasst. Die Art der Ausführung der Steuereinheit 4 mit Mikrocontroller mit Echtzeituhr ist dabei in diesem Ausführungsbeispiel der 1 rein beispielhaft gewählt. Es können auch andere Komponenten beziehungsweise Rechensysteme oder logische Komponenten innerhalb einer Steuereinheit 4 zur Identifikation der Balancing-Parameter beziehungsweise Durchführung des autonomen Balancings der Ersatzzelle 20 verbaut sein.
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In diesem Ausführungsbeispiel umfassen die Balancing-Parameter den gemittelten Balancing-Strom, das heißt den durchschnittlich während eines Balancing-Vorgangs des Batteriesystems, in welchem die Ersatzzelle 20 verbaut ist, zwecks Entladung fließenden Strom, die gemittelte Balancing-Dauer, das heißt die durchschnittliche Dauer eines Balancing-Vorgangs sowie den Balancing-Abstand, das heißt die durchschnittlich zwischen zwei Balancing-Vorgängen liegende Zeit. Allerdings können die Balancing-Parameter auch noch weitere und alternativ oder ergänzend auch andere Balancing-Parameter umfassen. Des Weiteren ist es in anderen Ausführungsbeispielen einer erfindungsgemäßen Ersatzzelle 20 auch bevorzugt, anstelle der gemittelten Balancing-Zeit beziehungsweise des gemittelten Balancing-Stroms zum Beispiel den maximalen gemessenen Balancing-Strom beziehungsweise die maximale gemessene Balancing-Zeit aus einer Vielzahl von während mehrerer Balancing-Vorgänge aufgenommener Balancing-Ströme und -Zeiten zu wählen und für das autonome Balancing der Ersatzzelle 20 zu verwenden.
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In dem Ausführungsbeispiel der 1 umfasst der lokale Balancing-Schaltkreis 11 ein Schaltmittel 6 und einen zu diesem in Reihe geschalteten Lastwiderstand 8 und ist so zwischen den beiden Batterieterminals 2 angeordnet, dass diese durch Schließen des Schaltmittels 6 über den Lastwiderstand 8 direkt miteinander verbindbar sind. Das Schaltmittel 6 ist in diesem Ausführungsbeispiel rein beispielhaft als Leistungstransistor (nicht dargestellt) ausgeführt und über den Mikrocontroller der Steuereinheit 4 ansteuerbar. Das Schalmittel 6 kann aber auch anders, beispielsweise als elektromechanisches Schaltmittel ausgeführt sein.
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Des Weiteren umfasst die Schaltung in diesem Ausführungsbeispiel ein lokales Spannungserfassungsglied 3 sowie ein lokales Stromerfassungsglied 5. Das lokale Spannungserfassungsglied 3 ist zwischen den beiden Batterieterminals der Ersatzzelle 1 angeschlossen und dazu ausgelegt, die zwischen den Batterieterminals der Ersatzzelle 1 abfallende Spannung zu messen. Das lokale Stromerfassungsglied 5 liegt innerhalb der elektrischen Verbindung zwischen einem Batterieterminal der Ersatzzelle 1 mit einem Batterieterminal 2 auf dem Gehäuse 15 der Ersatzzelle 20. Über das lokale Stromerfassungsglied 5 kann somit der Stromfluss in die beziehungsweise aus der Ersatzzelle 20 gemessen werden. Es kann allerdings auch nur eines oder gar keines der beiden lokalen Erfassungsglieder realisiert sein oder die Erfassung von Strom und Spannung der Ersatzzelle 20 an anderer Stelle auf andere Art und Weise geschehen. In diesem Ausführungsbeispiel sind die lokalen Strom- und Spannungserfassungsglieder 3, 5 mit den analogen Ports des Mikrocontrollers verbunden.
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In diesem Ausführungsbeispiel ist der Mikrocontroller der Steuereinheit 4 dazu ausgelegt, eine Parameter-Erkennungsfunktion zur Identifikation der Balancing-Parameter unter Verwendung von Histogramm-Funktionen sowie eine Funktion für das autonome Balancing der Ersatzzelle 20 unter Verwendung der identifizierten Balancing-Parameter auszuführen. Dafür identifiziert der Mikrocontroller zunächst die Balancing-Parameter des Batteriesystems, mit welchem die Ersatzzelle 20 elektrisch verbunden beziehungsweise in welchem die Ersatzzelle 20 verbaut ist. Die Balancing-Parameter des Batteriesystems werden dabei meist von dem Batteriemanagementsystem, dem Batterie-Controller (BCU) beziehungsweise der Balancing-Einheit des Batteriesystems vorgegeben. In diesem Ausführungsbeispiel bestimmt der Mikrocontroller zunächst den Balancing-Strom sowie die Balancing-Dauer über Histogramm-Funktionen. Die Bestimmung der Balancing-Parameter über Histogramm-Funktionen ist dabei in diesem Ausführungsbeispiel rein beispielhaft gewählt. Die Balancing-Parameter können auch auf andere Art und Weise bestimmt werden. Während der Balancing-Strom über die lokale Stromerfassungseinheit 5 gemessen und der gemessene Wert des Balancing-Stroms an den Mikrocontroller übermittelt wird, wird die Balancing-Dauer in diesem Ausführungsbeispiel über die Echtzeituhr des Mikrocontrollers bestimmt. Hierzu wird bei Start eines Balancing-Vorgangs ein Zeitzähler gestartet, sobald der gemessene Strom dem ermittelten Balancing-Strom entspricht. Sobald sich der Stromfluss dann wieder deutlich verändert hat, wird der Zeitzähler gestoppt und die Balancing-Dauer dieses Balancing-Vorgangs festgehalten und von dem Mikrocontroller ausgewertet. Über den Zeitverlauf mit mehreren Balancing-Vorgängen stellt der Mittelwert aus allen während der Balancing-Vorgänge aufgenommenen Balancing-Dauern im Histogramm die gemittelte Balancing-Dauer dar, mit welcher die Ladezustände der Batteriezellen des Batteriesystems jeweils typischerweise ausbalanciert werden. Die Wahl des Mittelwertes aus den Balancing-Dauern ist dabei in diesem Ausführungsbeispiel rein beispielhaft gewählt, es kann zum Beispiel auch die maximale Balancing-Dauer im Histogramm für ein autonomes Balancing der Ersatzzelle 20 verwendet werden. Auch der Balancing-Abstand wird über die Echtzeituhr ermittelt, je Balancing-Vorgang abgespeichert und von dem Mikrocontroller ausgewertet.
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Die oben beschriebene Funktion wird von dem Mikrocontroller so lange ausgeführt, bis die identifizierten, das heißt die von dem Mikrocontroller ermittelten Balancing-Parameter sicher mit den tatsächlichen Balancing-Parametern zum autonomen Balancing der Ersatzzelle 20 korrespondieren. Die identifizierten, ermittelten Balancing-Parameter sind dabei diejenigen Balancing-Parameter, mit welchen das Balancing der Batteriezellen innerhalb des Batteriesystems erfolgt, in welchem die Ersatzzelle 20 verbaut ist. Die tatsächlichen Balancing-Parameter sind diejenigen Balancing-Parameter, mit denen das autonome Balancing der Ersatzzelle 20 erfolgt.
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Allerdings errechnet der Mikrocontroller vor der Ausführung des autonomen Balancings der Ersatzzelle 20 in diesem Ausführungsbeispiel zuvor noch die Balancing-Ladung aus dem Integral des Balancing-Stroms über die Balancing-Dauer, um diese als Richtgröße für die Funktion für das autonome Balancing der Ersatzzelle 20 zu verwenden.
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Nachdem die Balancing-Parameter ermittelt sind, führt der Mikrocontroller in dem Ausführungsbeispiel der 1 über die Ansteuerung des MOSFET der lokalen Balancing-Schaltung 11 die Funktion für das autonome Balancing der Ersatzzelle 20 mit den tatsächlichen Balancing-Parametern autonom aus. Dabei werden die tatsächlichen Balancing-Parameter für das autonome Balancing so gewählt, dass die sich tatsächlich einstellende, also die tatsächliche Balancing-Ladung während eines autonomen Balancing-Vorgangs um etwa, in diesem Ausführungsbeispiel rein beispielhaft gewählte 10 % unter der ermittelten Balancing-Ladung liegt.
