DE102013015516A1 - Energy-storage system i.e. high volt battery, for motor vehicle, has control device electrically coupled to energy store device and electrical system, where control device and energy store device are provided with closed housings - Google Patents

Energy-storage system i.e. high volt battery, for motor vehicle, has control device electrically coupled to energy store device and electrical system, where control device and energy store device are provided with closed housings Download PDF

Info

Publication number
DE102013015516A1
DE102013015516A1 DE201310015516 DE102013015516A DE102013015516A1 DE 102013015516 A1 DE102013015516 A1 DE 102013015516A1 DE 201310015516 DE201310015516 DE 201310015516 DE 102013015516 A DE102013015516 A DE 102013015516A DE 102013015516 A1 DE102013015516 A1 DE 102013015516A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
energy storage
control device
storage device
housing
battery
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
DE201310015516
Other languages
German (de)
Inventor
Jürgen Duda
Tobias HANDSCHUH
Michael Schumacher
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mercedes Benz Group AG
Original Assignee
Daimler AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Daimler AG filed Critical Daimler AG
Priority to DE201310015516 priority Critical patent/DE102013015516A1/en
Publication of DE102013015516A1 publication Critical patent/DE102013015516A1/en
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/42—Methods or arrangements for servicing or maintenance of secondary cells or secondary half-cells
    • H01M10/425—Structural combination with electronic components, e.g. electronic circuits integrated to the outside of the casing
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/20—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders
    • H01M50/204—Racks, modules or packs for multiple batteries or multiple cells
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L50/00—Electric propulsion with power supplied within the vehicle
    • B60L50/50—Electric propulsion with power supplied within the vehicle using propulsion power supplied by batteries or fuel cells
    • B60L50/60—Electric propulsion with power supplied within the vehicle using propulsion power supplied by batteries or fuel cells using power supplied by batteries
    • B60L50/64—Constructional details of batteries specially adapted for electric vehicles
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/20—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders
    • H01M50/249—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders specially adapted for aircraft or vehicles, e.g. cars or trains
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M2220/00—Batteries for particular applications
    • H01M2220/20—Batteries in motive systems, e.g. vehicle, ship, plane
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10—Energy storage using batteries
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/70—Energy storage systems for electromobility, e.g. batteries

Abstract

The system (1) has a control device (3) for controlling an energy store device (2). The energy store device is electrically coupled to an electrical system (19) of a motor vehicle through the control device. The control device is electrically coupled to the energy store device and the electrical system that are provided with a mechanically reversible releasable interface (18). The control device and the energy store device are provided with closed housings (4, 5). The housings of the control device and the energy store device are not arranged adjacent to each other.

Description

Die Erfindung betrifft ein Energiespeichersystem für einen Kraftwagen gemäß dem Oberbegriff von Patentanspruch 1.The invention relates to an energy storage system for a motor vehicle according to the preamble of patent claim 1.

Mit der zunehmenden Elektrifizierung von Kraftwagen nimmt auch die Bedeutung der Speicherung von elektrischer Energie im Kraftwagen zu. Die verwendeten Energiespeichersysteme, insbesondere Hochvoltbatterien, wachsen in ihrer Größe. Da der Bauraum begrenzt ist, nimmt auch die technische Komplexität der Energiespeichersysteme zu und sie verfügen über eine komplexer werdende Steuereinrichtung, welche zugleich immer kompakter ausgeführt wird.With the increasing electrification of motor vehicles, the importance of storing electrical energy in motor vehicles is also increasing. The energy storage systems used, in particular high-voltage batteries, grow in size. Since the space is limited, and the technical complexity of the energy storage systems and they have a more complex control device, which is also made more compact at the same time.

So wird in der JP 2012-059663 A eine Steuereinrichtung für einen Batteriepack beschrieben, welcher direkt auf die einzelnen Zellen des Batteriepacks aufgesetzt wird und im Gehäuse der Batterie integriert ist. In der DE 10 2011 075 044 A1 wird ein Gehäuse für eine Batteriezelle oder ein Modul einer Batterie beschrieben, welches dazu ausgelegt ist, eine formschlüssige Steckverbindung mit einem benachbarten Batteriegehäuse zu bilden.So will in the JP 2012-059663 A a control device for a battery pack is described, which is placed directly on the individual cells of the battery pack and integrated in the housing of the battery. In the DE 10 2011 075 044 A1 a housing for a battery cell or a module of a battery is described, which is adapted to form a positive connection with an adjacent battery housing.

Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Energiespeichersystem für einen Kraftwagen bereitzustellen, welches einfach zu reparieren ist und bei dem Komponenten kostengünstig auszutauschen sind.It is an object of the present invention to provide an energy storage system for a motor vehicle, which is easy to repair and in which components are inexpensive to exchange.

Diese Aufgabe wird durch ein Energiespeichersystem gemäß dem unabhängigen Patentanspruch gelöst. Vorteilhafte Ausführungen der Erfindungen sind Gegenstand der abhängigen Patentansprüche, der Beschreibung und der Figur.This object is achieved by an energy storage system according to the independent claim. Advantageous embodiments of the invention are the subject of the dependent claims, the description and the figure.

Um ein einfach reparierbares Energiespeichersystem für einen Kraftwagen bereitzustellen, dessen Komponenten kostengünstig austauschbar sind, verfügt ein erfindungsgemäßes Energiespeichersystem zunächst über eine Energiespeichereinrichtung und über eine Steuereinrichtung zum Steuern der Energiespeichereinrichtung. Die Energiespeichereinrichtung ist über die Steuereinrichtung elektrisch an ein Bordnetz des Kraftwagens koppelbar. Die Steuereinrichtung ist sowohl mit der Energiespeichereinrichtung als auch mit dem Bordnetz jeweils über eine mechanisch reversibel lösbare Schnittstelle elektrisch koppelbar. Die Steuereinrichtung kann also über die Schnittstelle mit Bordnetz und Energiespeichereinrichtung elektrisch gekoppelt werden und auch zerstörungsfrei wieder entkoppelt werden. Wesentlich für die Erfindung ist, dass die Steuereinrichtung und die Energiespeichereinrichtung jeweils über ein eigenes geschlossenes Gehäuse verfügen. Das hat den Vorteil, dass im Falle eines Defekts oder einer Fehlfunktionalität insbesondere der Steuereinrichtung, also zumindest einer in der Steuereinrichtung enthaltenen Elektronikkomponente, schnell ein Wechsel oder eine Reparatur der Steuereinrichtung erfolgen kann. Zudem kann eine Modularisierung der Steuereinrichtung im Sinne einer Verwendung der Steuereinrichtung für mehrere unterschiedliche Energiespeichereinrichtungen, also Batterietypen, einfacher umgesetzt werden. Zudem kann bei einer vereinheitlichten Schnittstelle zwischen Steuereinrichtung und Energiespeichereinrichtung ein Wechsel der Zulieferer einfacher erfolgen. Eine Trennung der Lieferanten, und damit der erforderlichen Expertise, für die Steuereinrichtungen und für die Energiespeichereinrichtungen, insbesondere Batteriezellen bzw. Batteriezellmodule, kann somit einfach vollzogen werden. Damit kann eine Spezialisierung und Erweiterung des Lieferantenportfolios durchgeführt werden, die letztlich zu einer Qualitätssteigerung führt.In order to provide an easily repairable energy storage system for a motor vehicle, the components of which are inexpensive exchangeable, an energy storage system according to the invention initially has an energy storage device and a control device for controlling the energy storage device. The energy storage device can be electrically coupled via the control device to an electrical system of the motor vehicle. The control device can be electrically coupled both to the energy storage device and to the electrical system via a mechanically reversibly detachable interface. The control device can therefore be electrically coupled via the interface with the electrical system and energy storage device and also decoupled non-destructive. Essential to the invention is that the control device and the energy storage device each have their own closed housing. This has the advantage that in the case of a defect or a malfunction, in particular of the control device, that is to say at least one electronic component contained in the control device, it is possible to quickly change or repair the control device. In addition, a modularization of the control device in the sense of using the control device for a plurality of different energy storage devices, ie battery types, can be implemented more easily. In addition, with a standardized interface between the control device and the energy storage device, it is easier to change suppliers. A separation of the suppliers, and thus the required expertise, for the control devices and for the energy storage devices, in particular battery cells or battery cell modules, can thus be easily performed. Thus, a specialization and expansion of the supplier portfolio can be carried out, which ultimately leads to an increase in quality.

In einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass das Gehäuse der Steuereinrichtung eine erste Kontakteinrichtung umfasst und das Gehäuse der Energiespeichereinrichtung eine zweite Kontakteinrichtung umfasst, und beide Kontakteinrichtungen miteinander mechanisch und elektrisch gekoppelt sind, wobei eine Kopplung durch Koppelelemente direkt an den jeweiligen Gehäusen und/oder durch Koppelemente an in die jeweiligen Gehäuse mündende Kabel vorliegt. Die Gehäuse von Steuereinrichtung und Energiespeichereinrichtung können also entweder direkt verbunden, insbesondere ineinander gesteckt, werden, um eine elektrische und mechanische Kopplung zu erzielen, oder indirekt, insbesondere über Stecker, welche über Kabel mit den Gehäusen verbunden sind. Das hat den Vorteil, dass so eine einfache Verblockungsstrategie umgesetzt werden kann, ohne dass zusätzliche Koppelelemente erforderlich sind, oder eine lose Modularisierungsstrategie, bei der die beiden Gehäuse flexibel mit einem zwischenliegenden Kabelabschnitt aneinander gekoppelt werden können.In an advantageous embodiment of the invention, it is provided that the housing of the control device comprises a first contact device and the housing of the energy storage device comprises a second contact device, and both contact devices are mechanically and electrically coupled to each other, wherein a coupling by coupling elements directly to the respective housings and / or is present by coupling elements to opening into the respective housing cable. The housing of control device and energy storage device can thus either directly connected, in particular inserted into each other, to achieve an electrical and mechanical coupling, or indirectly, in particular via plugs, which are connected via cables to the housings. This has the advantage that such a simple Verblockungsstrategie can be implemented without additional coupling elements are required, or a loose Modularisierungsstrategie in which the two housings can be flexibly coupled with an intermediate cable section to each other.

In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass die Gehäuse von Steuereinrichtung und Energiespeichereinrichtung nicht aneinander angrenzend angeordnet sind. Das hat den Vorteil, dass beide Einrichtungen flexibel bezüglich einander angeordnet sein können, insbesondere in getrennten Raumbereichen des Kraftwagens angeordnet werden können und somit einerseits dem Konstruktionsingenieur zusätzliche Freiheit verschafft wird, und andererseits auch dem Reparateur beispielsweise ein unabhängiger Ein- und Ausbau der beiden Einrichtungen vereinfacht werden kann.In a further advantageous embodiment of the invention, it is provided that the housing of control device and energy storage device are not arranged adjacent to each other. This has the advantage that both devices can be flexibly arranged with respect to each other, in particular in separate areas of the motor vehicle can be arranged and thus on the one hand, the design engineer provides additional freedom, and on the other hand simplifies the repairer, for example, an independent installation and removal of the two devices can be.

Insbesondere kann vorgesehen sein, dass die Energiespeichereinrichtung eine Hochvoltbatterie ist und/oder das Gehäuse der Energiespeichereinrichtung mehrere Batteriezellen umschließt. Hier ist eine einfache Reparaturmöglichkeit bzw. ein kostengünstiger Austausch besonders vorteilhaft, da Hochvoltbatterien bzw. Energiespeichereinrichtungen aus mehreren Batteriezellen besonders teuer sind und deren Steuereinrichtung besonders häufig ausfällt.In particular, it can be provided that the energy storage device is a high-voltage battery and / or the housing of the Energy storage device encloses several battery cells. Here is a simple repair option or a low-cost replacement particularly advantageous because high-voltage batteries or energy storage devices from multiple battery cells are particularly expensive and their control device is particularly often fails.

In einer besonders vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass die Steuereinrichtung innerhalb ihres Gehäuses Elektrik-/Elektronik-Komponenten hat, welche zumindest einen Batterieschütz und/oder eine Hautsicherung und/oder einen Messwiderstand, einen sogenannten „Shuntwiderstand” und/oder eine Schaltsperre, ein sogenanntes „Interlock”, und/oder einen Zellüberwachungskreis und/oder einen Batterieüberwachungskreis und/oder einen Gleichspannungswandler, einen sogenannten „DC/DC-Wandler”, und/oder eine Komponente zur Pulsweitenmodulation und/oder eine Steuereinheit für eine Batteriekühlung umfassen. Das hat den Vorteil, dass Elektrik-/Elektronik-Komponenten welche kaputt gehen können innerhalb der Steuereinrichtung angeordnet sind und so unabhängig von der Energiespeichereinrichtung ausgetauscht werden können. Es sind hier jedoch auch Kombinationen möglich, bei welchen gewisse Elektrik-/Elektronik-Komponenten zellnah im Gehäuse der Energiespeichereinrichtung untergebracht sind. Insbesondere ist hier vorgesehen, die Batterieschütze im Gehäuse der Energiespeichereinrichtung zu belassen, jedoch die Schaltung der Batterieschütze in der Steuereinrichtung anzuordnen.In a particularly advantageous embodiment of the invention, it is provided that the control device has electrical / electronic components within its housing, which has at least one battery contactor and / or a skin fuse and / or a measuring resistor, a so-called "shunt resistor" and / or a switching inhibitor, a so-called "interlock", and / or a cell monitoring circuit and / or a battery monitoring circuit and / or a DC-DC converter, a so-called "DC / DC converter", and / or a component for pulse width modulation and / or a control unit for a battery cooling include. This has the advantage that electrical / electronic components which can break down are arranged within the control device and can thus be replaced independently of the energy storage device. However, combinations are also possible here in which certain electrical / electronic components are accommodated close to the cell in the housing of the energy storage device. In particular, it is provided here to leave the battery contactors in the housing of the energy storage device, but to arrange the circuit of the battery contactors in the control device.

Die Erfindung betrifft ferner einen Kraftwagen mit einem Energiespeichersystem nach einer der beschriebenen Ausführungsformen, wobei hier Steuereinrichtung und Energiespeichereinrichtung unabhängig voneinander austauschbar sind, und beide Einrichtungen insbesondere ohne einen Ausbau der jeweils anderen Einrichtung austauschbar sind. Das hat den Vorteil, dass eine günstige Reparatur des Energiespeichersystems in dem Kraftwagen möglich ist, da nur jeweils die kaputte Einrichtung ersetzt werden muss. Ferner kann eine Reparatur schneller durchgeführt werden, da die Einrichtungen jeweils einzeln ausgetauscht werden können. Schließlich ist auch ein Ersatz der jeweils defekten Einrichtung besonders einfach möglich, da z. B. Standardbatterien oder -steuereinrichtungen verwendet werden können.The invention further relates to a motor vehicle with an energy storage system according to one of the described embodiments, wherein here the control device and energy storage device are independently interchangeable, and both devices are interchangeable in particular without an expansion of the respective other device. This has the advantage that a cheap repair of the energy storage system in the car is possible, since only the broken device must be replaced. Furthermore, a repair can be performed faster because the devices can be replaced individually. Finally, a replacement of each defective device is particularly easy because z. B. standard batteries or controllers can be used.

Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels sowie anhand der Fig.Further features of the invention will become apparent from the following description of a preferred embodiment and with reference to FIG.

Die einzige Fig. zeigt dabei eine schematische Darstellung eines Energiespeichersystems gemäß einer Ausführungsform der Erfindung.The single FIGURE shows a schematic representation of an energy storage system according to an embodiment of the invention.

Die Fig. zeigt eine schematische Darstellung eines Energiespeichersystems 1. Dargestellt sind eine Energiespeichereinrichtung 2 mit einem Gehäuse 4 sowie eine Steuereinrichtung 3 mit einem Gehäuse 5. Zwischen der Energiespeichereinrichtung 2 und der Steuereinrichtung 3 sowie zwischen der Steuereinrichtung 3 und einem Bordnetz 19 befindet sich hier jeweils eine mechanisch reversibel lösbare Schnittstelle 18, über die die jeweiligen Einrichtungen elektrisch miteinander gekoppelt werden können.The figure shows a schematic representation of an energy storage system 1 , Shown are an energy storage device 2 with a housing 4 and a control device 3 with a housing 5 , Between the energy storage device 2 and the controller 3 and between the controller 3 and a wiring system 19 Here is a mechanically reversible detachable interface 18 via which the respective devices can be electrically coupled to each other.

Die Energiespeichereinrichtung 2 kann beispielsweise eine Hochvoltbatterie mit mehreren Batteriezellen sein. Das Gehäuse 4 der Energiespeichereinrichtung 2 umfasst eine Kontakteinrichtung 6, welche dazu dient, die Energiespeichereinrichtung 2 mit der Steuereinrichtung 3 elektrisch und mechanisch zu verbinden. Im gezeigten Beispiel erfolgt eine Kopplung durch das Koppelelement 8, welches direkt an dem Gehäuse 4 angebracht ist. Es können jedoch auch mehrere Koppelelemente 8, welche unabhängig voneinander eine Kopplung bewirken, verwendet werden. Gegenstück zu dem Koppelement 8 ist das Koppelelement 9, welches an dem Gehäuse 5 der Steuereinrichtung 3 angebracht ist. Hier ist das Koppelelement 9 mittelbar an dem Gehäuse 5 der Steuereinrichtung 3 angebracht, d. h. es ist an in das Gehäuse 5 mündende Kabel angebracht. Zum Beispiel kann das Koppelelement 9 also als Stecker ausgeführt sein. Es können aber auch mehrere Koppelelemente 9, beispielsweise als Stecker ausgeführt, verwendet werden, welche unabhängig voneinander für eine Kopplung zwischen Energiespeichereinrichtung 2 und Steuereinrichtung 3 sorgen. Insgesamt kann die Schnittstelle 18 auch über eine Mischung von unterschiedlichen Koppelelementen 8, 9 auf jeweils beiden Seiten, also auf Seiten des Gehäuses 4 der Energiespeichereinrichtung 2 und des Gehäuses 5 der Steuereinrichtung 3 realisiert werden. Das Koppelelement 9 bildet im gezeigten Beispiel also die Kontakteinrichtung 7 der Steuereinrichtung 3. Über die Koppelelemente 8 und 9 sind im gezeigten Beispiel neben den beiden Batterieschützen 10 auch eine Hauptsicherung 11 der Steuereinrichtung 3 direkt mit der Energiespeichereinrichtung 2 gekoppelt. Ferner ist auch ein Batterieüberwachungskreis 15 an die Energiespeichereinrichtung 2 gekoppelt. Dieser Batterieüberwachungskreis 15 umfasst im gezeigten Beispiel noch eine Schaltsperre 13, einen Zellüberwachungskreis 14 und eine Komponente zur Pulsweitenmodulation 16. Auch ist ein Messwiderstand 12 in der Steuereinrichtung 3 vorgesehen. Zusätzlich erhält Steuereinrichtung 3 im gezeigten Beispiel noch Information von einem Temperaturfühler 17, welcher in der Energiespeichereinrichtung 2 eingebaut ist. Allgemein lässt sich sagen, dass die im vorliegenden Beispiel innerhalb der Steuereinrichtung 3 angeordneten Komponenten zumindest teilsweise auch im Gehäuse 4 der Energiespeichereinrichtung 2 angeordnet sein können. Das ist insbesondere dann von Vorteil, wenn diese Komponenten sehr ausfallsicher sind, also nicht mit einer Reparatur zu rechnen ist. Eine weitere Überlegung sind sicherheitstechnische Aspekte, weshalb es beispielsweise sinnvoll sein kann, die Batterieschütze 10 innerhalb des Gehäuses 4 der Energiespeichereinrichtung 2 anzuordnen, um bei einem Ausbau oder Abkoppeln des Batterieelements 2 oder der Steuereinrichtung 3 keine Spannung an dem Koppelelement 8 anliegen zu haben. Gezeigt ist in der Fig. auch eine Vielzahl von aus dem Batterieüberwachungskreis 15 ausgehenden Verbindungen, welche über eine reversibel lösbare Schnittstelle 18 mit dem Bordnetz 19 koppelbar sind.The energy storage device 2 may be, for example, a high-voltage battery with multiple battery cells. The housing 4 the energy storage device 2 includes a contact device 6 which serves the energy storage device 2 with the control device 3 electrically and mechanically connect. In the example shown, a coupling takes place through the coupling element 8th , which is directly on the housing 4 is appropriate. However, it can also be several coupling elements 8th , which independently cause a coupling, can be used. Counterpart to the coupling element 8th is the coupling element 9 , which on the housing 5 the control device 3 is appropriate. Here is the coupling element 9 indirectly to the housing 5 the control device 3 attached, ie it is in the housing 5 opening cables attached. For example, the coupling element 9 So be executed as a plug. But it can also be several coupling elements 9 , For example, be designed as a plug, which are used independently for a coupling between energy storage device 2 and control device 3 to care. Overall, the interface 18 also via a mixture of different coupling elements 8th . 9 on both sides, ie on the side of the case 4 the energy storage device 2 and the housing 5 the control device 3 will be realized. The coupling element 9 forms in the example shown so the contact device 7 the control device 3 , About the coupling elements 8th and 9 are in the example shown next to the two battery contactors 10 also a main fuse 11 the control device 3 directly with the energy storage device 2 coupled. There is also a battery monitoring circuit 15 to the energy storage device 2 coupled. This battery monitoring circuit 15 includes in the example shown, a shift lock 13 , a cell monitoring circuit 14 and a pulse width modulation component 16 , Also is a measuring resistor 12 in the control device 3 intended. In addition, receives control device 3 in the example shown still information from a temperature sensor 17 which is in the energy storage device 2 is installed. Generally it can be said that in the present example within the control device 3 arranged components at least partially in the housing 4 the energy storage device 2 can be arranged. This is especially advantageous if these components are very fail-safe, so is not to expect a repair. Another consideration is safety aspects, which is why it may be useful, for example, the battery contactors 10 inside the case 4 the energy storage device 2 to order when removing or uncoupling the battery element 2 or the controller 3 no tension on the coupling element 8th to have concerns. Shown in the Fig. Also a variety of from the battery monitoring circuit 15 outgoing compounds which have a reversibly detachable interface 18 with the electrical system 19 can be coupled.

Wenn nun beispielsweise eine Komponente der Steuereinheit 3 nicht mehr funktioniert und in Folge das Steuergerät 3 ausgetauscht werden soll, so kann dieses von der Energiespeichereinrichtung 2 über ein Lösen der Koppelelemente 8 und 9 entkoppelt werden und über die reversibel lösbare Schnittstellt 18 auch von dem Bordnetz 19. Zusätzlich lässt sich gegebenenfalls auch die Schnittstelle 18 zum Bordnetz 19 ähnlich leicht trennbar wie die Kopplung zwischen Steuereinrichtung 3 und Energiespeichereinrichtung 2 gestalten, insbesondere über eine Vielzahl von Steckern und Steckelementen. Somit kann dann die Steuereinrichtung 3 im Beispiel sogar auch gänzlich unabhängig von einem Ausbau der Energiespeichereinrichtung 2 ausgebaut und ersetzt werden. Bei einem Ausfall der Energiespeichereinrichtung 2 kann umgekehrt das gleiche erfolgen, d. h. über ein Lösen der Koppelelemente 8 und 9 kann die Energiespeichereinrichtung 2 unabhängig von der Steuereinrichtung 3 ersetzt werden. Es sind auch Ausführungsformen möglich, bei welchen zunächst Energiespeichereinrichtung 2 und Steuereinrichtung 3 als Einheit von dem Bordnetz 19 entkoppelt und aus einem Kraftwagen ausgebaut werden, um dann in einem ausgebauten Zustand voneinander entkoppelt und jeweils einzeln ersetzt zu werden.If, for example, a component of the control unit 3 no longer works and in consequence the control unit 3 to be replaced, this may be from the energy storage device 2 via a release of the coupling elements 8th and 9 be decoupled and over the reversibly releasable Schnittstellt 18 also from the electrical system 19 , In addition, if necessary, the interface can also be 18 to the electrical system 19 as easily separable as the coupling between the control device 3 and energy storage device 2 design, in particular via a variety of plugs and plug-in elements. Thus, then the controller 3 in the example even completely independent of an expansion of the energy storage device 2 be expanded and replaced. In case of failure of the energy storage device 2 vice versa, the same can be done, ie via a release of the coupling elements 8th and 9 can the energy storage device 2 independent of the control device 3 be replaced. Embodiments are also possible in which initially energy storage device 2 and control device 3 as a unit of the electrical system 19 decoupled and removed from a motor vehicle, to be decoupled from each other in a disassembled state and each to be replaced individually.

Somit können auch in unterschiedlichen Baureihen entweder identische Energiespeichereinrichtungen 2 mit unterschiedlichen Steuereinrichtungen 3 kombiniert werden oder umgekehrt über unterschiedliche Baureihen hinweg unterschiedliche Energiespeichereinrichtungen 2 mit den gleichen Steuereinrichtungen 3 kombiniert werden. Somit werden Kosten gesenkt und die Wartungs- bzw. Reparaturfreundlichkeit erhöht.Thus, even in different series either identical energy storage devices 2 with different control devices 3 be combined or vice versa across different series across different energy storage devices 2 with the same control devices 3 be combined. Thus, costs are reduced and the maintenance or repair friendliness increased.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11
EnergiespeichersystemEnergy storage system
22
EnergiespeichereinrichtungEnergy storage device
33
Steuereinrichtungcontrol device
44
Gehäusecasing
55
Gehäusecasing
66
Kontaktiereinrichtungcontacting
77
Kontaktiereinrichtungcontacting
88th
Koppelelementcoupling element
99
Koppelelementcoupling element
1010
Batterieschützebattery Protect
1111
Hauptsicherungmain fuse
1212
Messwiderstandmeasuring resistor
1313
Schaltsperrelockout
1414
ZellüberwachungskreisCell monitoring circuit
1515
BatterieüberwachungskreisBattery monitoring circuit
1616
PulsweitenmodulationPulse Width Modulation
1717
Temperaturfühlertemperature sensor
1818
Schnittstelleinterface
1919
Bordnetzboard network

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.This list of the documents listed by the applicant has been generated automatically and is included solely for the better information of the reader. The list is not part of the German patent or utility model application. The DPMA assumes no liability for any errors or omissions.

Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • JP 2012-059663 A [0003] JP 2012-059663 A [0003]
  • DE 102011075044 A1 [0003] DE 102011075044 A1 [0003]

Claims (6)

Energiespeichersystem (1) für einen Kraftwagen, mit einer Energiespeichereinrichtung (2) und mit einer Steuereinrichtung (3) zum Steuern der Energiespeichereinrichtung (2), wobei die Energiespeichereinrichtung (2) über die Steuereinrichtung (3) elektrisch an ein Bordnetz (19) des Kraftwagens koppelbar ist, und die Steuereinrichtung (3) sowohl mit der Energiespeichereinrichtung (2) als auch mit dem Bordnetz (19) jeweils über eine mechanisch reversibel lösbare Schnittstelle (18) elektrisch koppelbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinrichtung (3) und die Energiespeichereinrichtung (2) jeweils über ein eigenes geschlossenes Gehäuse (4, 5) verfügen.Energy storage system ( 1 ) for a motor vehicle, having an energy storage device ( 2 ) and with a control device ( 3 ) for controlling the energy storage device ( 2 ), wherein the energy storage device ( 2 ) via the control device ( 3 ) electrically connected to a vehicle electrical system ( 19 ) of the motor vehicle can be coupled, and the control device ( 3 ) with both the energy storage device ( 2 ) as well as with the electrical system ( 19 ) each via a mechanically reversible detachable interface ( 18 ) is electrically coupled, characterized in that the control device ( 3 ) and the energy storage device ( 2 ) each have their own closed housing ( 4 . 5 ) feature. Energiespeichersystem (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (5) der Steuereinrichtung (3) eine erste Kontakteinrichtung (7) umfasst und das Gehäuse (4) der Energiespeichereinrichtung (2) eine zweite Kontakteinrichtung (6) umfasst, und beide Kontakteinrichtungen (6, 7) miteinander mechanisch und elektrisch gekoppelt sind, wobei eine Kopplung durch Koppelelemente (8) direkt an den jeweiligen Gehäusen und/oder durch Koppelelemente (9) an in die jeweiligen Gehäuse mündenden Kabeln vorliegt.Energy storage system ( 1 ) according to claim 1, characterized in that the housing ( 5 ) of the control device ( 3 ) a first contact device ( 7 ) and the housing ( 4 ) of the energy storage device ( 2 ) a second contact device ( 6 ), and both contact devices ( 6 . 7 ) are coupled together mechanically and electrically, wherein a coupling by coupling elements ( 8th ) directly to the respective housings and / or by coupling elements ( 9 ) is present at opening into the respective housing cables. Energiespeichersystem (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass, die Gehäuse (4, 5) von Steuereinrichtung (3) und Energiespeichereinrichtung (2) nicht aneinander angrenzend angeordnet sind.Energy storage system ( 1 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the housings ( 4 . 5 ) of control device ( 3 ) and energy storage device ( 2 ) are not arranged adjacent to each other. Energiespeichersystem (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Energiespeichereinrichtung (2) eine Hochvolt-Batterie ist und/oder das Gehäuse (4) der Energiespeichereinrichtung (2) mehrere Batteriezellen umschließt.Energy storage system ( 1 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the energy storage device ( 2 ) is a high-voltage battery and / or the housing ( 4 ) of the energy storage device ( 2 ) encloses several battery cells. Energiespeichersystem (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinrichtung (3) innerhalb ihres Gehäuses Elektrik/Elektronik-Komponenten hat, welche zumindest einen Batterieschütz (10) und/oder eine Hauptsicherung (11) und/oder einen Messwiderstand (12) und/oder eine Schaltsperre (13) und/oder einen Zellüberwachungskreis (14) und/oder einen Batterieüberwachungskreis (15) und/oder einen Gleichspannungswandler und/oder eine Komponente zur Pulsweitenmodulation (16) und/oder eine Steuereinheit für eine Batteriekühlung umfassen.Energy storage system ( 1 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the control device ( 3 ) has within its housing electrical / electronic components, which at least one battery contactor ( 10 ) and / or a main fuse ( 11 ) and / or a measuring resistor ( 12 ) and / or a shift lock ( 13 ) and / or a cell monitoring circuit ( 14 ) and / or a battery monitoring circuit ( 15 ) and / or a DC-DC converter and / or a component for pulse width modulation ( 16 ) and / or a battery cooling control unit. Kraftwagen mit einem Energiespeichersystem (1) nach einem der vorgehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass Steuereinrichtung (3) und Energiespeichereinrichtung (2) unabhängig voneinander austauschbar sind und beide Einrichtungen insbesondere ohne einen Ausbau der jeweils anderen Einrichtung austauschbar sind.Car with an energy storage system ( 1 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the control device ( 3 ) and energy storage device ( 2 ) are independently interchangeable and both devices are interchangeable in particular without an expansion of the other device.
DE201310015516 2013-09-19 2013-09-19 Energy-storage system i.e. high volt battery, for motor vehicle, has control device electrically coupled to energy store device and electrical system, where control device and energy store device are provided with closed housings Withdrawn DE102013015516A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE201310015516 DE102013015516A1 (en) 2013-09-19 2013-09-19 Energy-storage system i.e. high volt battery, for motor vehicle, has control device electrically coupled to energy store device and electrical system, where control device and energy store device are provided with closed housings

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE201310015516 DE102013015516A1 (en) 2013-09-19 2013-09-19 Energy-storage system i.e. high volt battery, for motor vehicle, has control device electrically coupled to energy store device and electrical system, where control device and energy store device are provided with closed housings

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE102013015516A1 true DE102013015516A1 (en) 2014-07-31

Family

ID=51163271

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE201310015516 Withdrawn DE102013015516A1 (en) 2013-09-19 2013-09-19 Energy-storage system i.e. high volt battery, for motor vehicle, has control device electrically coupled to energy store device and electrical system, where control device and energy store device are provided with closed housings

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE102013015516A1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11648851B2 (en) 2019-10-10 2023-05-16 Volkswagen Aktiengesellschaft On-board electrical system and method for operating an on-board network

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2012059663A (en) 2010-09-13 2012-03-22 Auto Network Gijutsu Kenkyusho:Kk Battery pack wiring module
DE102011075044A1 (en) 2011-05-02 2012-11-08 Schaeffler Technologies AG & Co. KG battery case

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2012059663A (en) 2010-09-13 2012-03-22 Auto Network Gijutsu Kenkyusho:Kk Battery pack wiring module
DE102011075044A1 (en) 2011-05-02 2012-11-08 Schaeffler Technologies AG & Co. KG battery case

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11648851B2 (en) 2019-10-10 2023-05-16 Volkswagen Aktiengesellschaft On-board electrical system and method for operating an on-board network

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP1411364B1 (en) Vehicle instrument panel for identifying the state of a battery connected to the positive pole of the battery
DE102016224002A1 (en) Discharging from a battery module having at least two battery cells of a battery having at least two battery modules
DE102011089135A1 (en) Battery system and procedure
DE102011086495A1 (en) Energy storage system for vehicle, has structural unit having electrical terminals for connecting structural unit with energy store and on-board network
DE102012000585A1 (en) Battery arrangement for a motor vehicle
DE102016112764A1 (en) INTERFACE MODULE FOR A MOTOR VEHICLE, ELECTRICITY DISTRIBUTION BOARD AND PORTABLE NETWORK FOR A MOTOR VEHICLE
DE112020002373T5 (en) Interconnects
DE102008047502A1 (en) Device for energy distribution in electric vehicle, has pyrotechnic switch for irreversible separation of potential transformer i.e. unidirectional direct current/direct current converter, from electrical high voltage-intermediate circuit
DE102013006254A1 (en) Voltage release of a high voltage vehicle
DE102017106058A1 (en) Battery system and method of operation
DE102011106297A1 (en) Battery assembly for a motor vehicle
DE102013221577A1 (en) Electronic device and method for operating an electronic device
DE102011076757A1 (en) Security architecture, battery and a motor vehicle with a corresponding battery
DE102014202416A1 (en) Safety device for a contactor
DE102011105971A1 (en) Board power supply arrangement for motor car, has load branches comprising voltage tap connected with power supply, where electric voltage of power supply is provided with electrical voltage value for supplying another power supply
DE102012015523A1 (en) High voltage battery for motor vehicle e.g. passenger car, has electrical interface which is connected to control input of switching unit in which operating element of service disconnect separator is integrated
DE102019129123A1 (en) Connector for fixing a mated state
DE102017218252B4 (en) Energy storage arrangement for a motor vehicle, electrical system arrangement and method for providing an energy supply for a motor vehicle
DE102014007638A1 (en) Device for power supply for a vehicle electrical system
DE102013221579A1 (en) Electronic device and method for operating an electronic device
DE102013015516A1 (en) Energy-storage system i.e. high volt battery, for motor vehicle, has control device electrically coupled to energy store device and electrical system, where control device and energy store device are provided with closed housings
EP2803109B1 (en) Battery arrangement for a motor vehicle
DE102015012415A1 (en) Predicting a voltage dip in a motor vehicle
DE102012215066A1 (en) Plug connector for releasable electrical connection of battery system, has plug contact portion and mating contact portion which are locked in plug-in position by locking device having electronic controller for measuring voltage
DE102016012849A1 (en) Battery for connection to an electrical system of an electrically driven motor vehicle

Legal Events

Date Code Title Description
R230 Request for early publication
R119 Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee