DE102013019259A1 - Batteriesystem mit Pufferspeichervorrichtung und Eventspeichereinrichtung - Google Patents

Batteriesystem mit Pufferspeichervorrichtung und Eventspeichereinrichtung Download PDF

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Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Batteriesystem (1), insbesondere ein Hochvolt-Batteriesystem, mit wenigstens einer Batteriezelle (2, 2', 2'') und einem Batterie-Management-System (3), wobei das Batteriesystem (1) eine Pufferspeichervorrichtung (4) und eine Eventspeichereinrichtung (5) mit einem nichtflüchtigen Speicher aufweist, das Batterie-Management-System (3) dazu eingerichtet ist, Messwerte bezüglich des Batteriesystems (1) mit einer vorgebbaren Abtastrate zu erfassen, und die Pufferspeichervorrichtung (4) dazu eingerichtet ist, vom Batterie-Management-System (3) erfasste Messwerte in ihrer zeitlichen Abfolge temporär zu speichern und im Falle eines Eintritts eines vorgebbaren Ereignisses gespeicherte Messwerte zu der Eventspeichereinrichtung (5) zu übertragen, wobei Messwerte übertragen und in der Eventspeichereinrichtung (5) gespeichert werden, die innerhalb eines vorgebbaren Zeitraums von vor dem Eintritt des Ereignisses bis zu dem Eintritt des Ereignisses vom Batterie-Management-System (3) erfasst und in der Pufferspeichervorrichtung (4) temporär gespeichert wurden. Die vorliegende Erfindung betrifft auch ein Verfahren zur Überwachung eines Batteriesystems.

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft ein Batteriesystem mit einer Pufferspeichervorrichtung und einer Eventspeichereinrichtung.
  • Immer mehr Baureihen von Kraftfahrzeugen werden mit leistungsfähigen Batteriesystemen und elektromotorischen Antrieben ausgerüstet, um gewünschte Edrive-Funktionalitäten zu ermöglichen.
  • Als Batteriesysteme, wie sie insbesondere als Traktionsspeicher für Elektrofahrzeuge bzw. elektromotorisch antreibbare Fahrzeuge, wie bspw. Hybridfahrzeuge, verwendet werden, werden aufgrund ihrer vergleichsweise hohen Energie- und Leistungsdichte derzeit vorwiegend wiederaufladbare Lithium-Batterien (Lithium-Ionen-Batterien, Lithium-Ionen-Polymer-Batterien) verwendet. Diese Traktionsspeicher weisen eine Spannung von 400 V oder höher auf und werden oftmals als Hochvolt-Batterien (HV-Batterien) oder als Traktionsbatterien (synonym oftmals auch als Traktionsakku, Antriebsbatterie oder Zyklenbatterie) bezeichnet.
  • Batterien auf Lithiumbasis reagieren bekanntermaßen empfindlich auf hohe Temperaturen sowie auf Über- bzw. Unterspannung. Derartige Betriebszustände sind nicht nur abträglich für die Lebensdauer der Lithium-Batterie sondern können bspw. aufgrund eines sog. „thermal runaway” auch Gefahren bergen, beispielsweise in Form eines Brennens oder einer Explosion der Lithium-Batterie.
  • Daher weisen Hochvolt-Batterien in aller Regel ein Batterie-Management-System auf, wie es bspw. die DE 10 2008 063 136 A1 beschreibt. Mittels eines Batterie-Management-Systems nach dem Stand der Technik können mittels geeigneter Mess- und Regeleinrichtungen Diagnosefunktionen und eine Ladungs- und Entladungs-Steuerung unter Berücksichtigung der einzuhaltenden Ladeschluss- und Entladeschluss-Spannungen bereitgestellt werden. Auch können im Servicefall gewisse Daten aus einem internen Speicher des Batterie-Management-Systems ausgelesen werden.
  • Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein im Vergleich zum Stand der Technik verbessertes Batteriesystem und ein Verfahren zur Überwachung eines Batteriesystems zur Verfügung zu stellen, mit denen bei vorgebbaren Fehlerzuständen bzw. Ereignissen zusätzliche Daten zur Verwendung bei einer Reparatur und/oder Wartung zur Verfügung stehen.
  • Diese Aufgabe wird gelöst durch das Batteriesystem gemäß Anspruch 1 sowie das Verfahren gemäß Anspruch 7. Vorteilhafte Weiterbildungen des Batteriesystems sind Gegenstand der Unteransprüche.
  • Erfindungsgemäß wird ein Batteriesystem, insbesondere ein Hochvolt-Batteriesystem, mit wenigstens einer Batteriezelle und einem Batterie-Management-System vorgeschlagen, das dadurch gekennzeichnet ist, dass
    • – das Batteriesystem eine Pufferspeichervorrichtung und
    • – eine Eventspeichereinrichtung mit einem nichtflüchtigen Speicher aufweist,
    • – wobei das Batterie-Management-System dazu eingerichtet ist, Messwerte bezüglich des Batteriesystems mit einer vorgebbaren Abtastrate zu erfassen, und
    • – die Pufferspeichervorrichtung dazu eingerichtet ist, vom Batterie-Management-System erfasste Messwerte in zeitlicher Abfolge temporär zu speichern und
    • – im Falle des Eintritts eines vorgebbaren Ereignisses gespeicherte Messwerte zu der Eventspeichereinrichtung zu übertragen, wobei Messwerte übertragen und in der Eventspeichereinrichtung gespeichert werden, die innerhalb eines vorgebbaren Zeitraums von vor dem Eintritt des Ereignisses bis zu dem Eintritt des Ereignisses vom Batterie-Management-System erfasst und in der Pufferspeichervorrichtung temporär gespeichert wurden.
  • Wie oben bereits erwähnt, können bereits nach dem Stand der Technik im Servicefall gewisse Daten aus einem internen Speicher des Batterie-Management-Systems ausgelesen werden. In vielen Fällen, d. h. bei bestimmten Fehlern bzw. Zuständen wären aber zusätzliche Informationen von großem Nutzen.
  • Wenn bspw. die, normalerweise auswechselbare, Schmelzsicherung im Hochvolt-Pfad ausgelöst hat, ist diese zu tauschen. Nach dem Stand der Technik hat man nach dem Eintritt dieses Ereignisses aber keine weiteren Informationen darüber zur Verfügung, welches Ursachen (welches Szenario) zum Auslösen dieser Sicherung geführt hat. Wird nur die Sicherung getauscht, können evtl. Risiken bzw. Vorschädigungen unerkannt bleiben oder es werden falsche Schlüsse gezogen, woraufhin unnötigerweise falsche Komponenten getauscht werden.
  • Hierdurch kann es zu einem alsbaldigen erneuten Ausfall des Batteriesystems kommen. In ähnlicher Weise gilt dies auch für einen Austausch von Hochvolt-Schützen innerhalb der Hochvolt-Batterie. Teilweise haben Hochvolt-Batterien einen sog. „Schützzähler” implementiert, der einen erforderlichen Austausch von verschlissenen, geschädigten Schützen meldet. Der Grund für die „gezählten Abschaltungen unter Last”, die letztlich zum Hochzählen führten, bleibt ohne zusätzliche Information jedoch ziemlich ungewiss.
  • Diese Nachteile des Stands der Technik werden durch die vorliegende Erfindung überwunden. Durch die Daten (Messwerte, Messdaten), die in der Eventspeichereinrichtung gespeichert sind, und die im Falle einer Reparatur oder einer Wartung ausgelesen werden können, können Fehlerquellen bzw. Fehlfunktionen des Batteriesystems und/oder des weiteren Hochvolt-Pfades im Fahrzeug ausfindig gemacht und richtig zugeordnet werden. Dies kann unnötige, teure Aktionen wie Komponententausch bzw. weitere Reparaturversuche vermeiden helfen.
  • Gemäß einer ersten vorteilhaften Weiterbildung des Batteriesystems weist die Pufferspeichervorrichtung eine Ringspeichereinrichtung auf, in der die zeitlich ältesten erfassten und temporär gespeicherten Messwerte durch aktuell erfasste Messwerte überschrieben werden. Durch eine Ringspeichereinrichtung kann der für das erfindungsgemäße Batteriesystem benötigte Speicherplatz vergleichsweise gering und damit kostengünstig ausgeführt sein.
  • Gemäß einer zweiten vorteilhaften Weiterbildung des Batteriesystems ist das Batterie-Management-System dazu eingerichtet, als Messwerte die elektrische Spannung und/oder die Stromstärke des von der wenigstens einen Batteriezelle abgegebenen und/oder aufgenommenen elektrischen Stroms, die Temperatur der wenigstens einen Batteriezelle und/oder Beschleunigungswerte, dem das Batteriesystem ausgesetzt ist, zu erfassen.
  • Gemäß einer dritten vorteilhaften Weiterbildung des Batteriesystem ist die Pufferspeichervorrichtung dazu eingerichtet, im Falle des Eintritts eines vorgebbaren Ereignisses Messdaten zu der Eventspeichereinrichtung zu übertragen, die in einem Zeitraum von 10 s, 15 s, 20 s, 25 s, 30 s, 35 s, 40 s, 45 s, 50 s, 55 s oder 1 min vor Eintritt des Ereignisses bis zum Eintritt des Ereignisses von dem Batterie-Management-System erfasst und in der Pufferspeichervorrichtung temporär gespeichert wurden.
  • In vorteilhafter Weise ist bei dem erfindungsgemäßen Batteriesystem die Pufferspeichervorrichtung dazu eingerichtet, gespeicherte Messwerte zu der Eventspeichereinrichtung zu übertragen, sofern wenigstens eines der vorgegebenen Ereignisse eingetreten ist: Auslösen der Sicherung im Hochvolt-Stromkreis, Schalten eines Schütz des Batteriesystems unter Last, Überschreiten eines vorgebbaren Schwellenwerts für die elektrische Spannung und/oder die Stromstärke des von der wenigstens einen Batteriezelle abgegebenen oder aufgenommenen elektrischen Stroms, Überschreiten eines vorgebbaren Schwellenwerts für die Temperatur der wenigstens einen Batteriezelle, Überschreiten eines vorgebbaren Beschleunigungswerts, dem das Batteriesystem ausgesetzt ist.
  • Gemäß noch einer vorteilhaften Weiterbildung des Batteriesystems weist dieses eine Einrichtung zum Auslesen und/oder Löschen der in der Eventspeichereinrichtung gespeicherten Messwerte auf.
  • Die vorliegende Erfindung betrifft auch ein Verfahren zur Überwachung eines Batteriesystems, insbesondere eines Hochvolt-Batteriesystems, mit wenigstens einer Batteriezelle und einem Batterie-Management-System, wobei das das Batteriesystem eine Pufferspeichervorrichtung und eine Eventspeichereinrichtung mit einem nichtflüchtigen Speicher aufweist.
  • Das erfindungsgemäße Verfahren umfasst die folgenden Schritte:
    • – Erfassen von Messwerten bezüglich des Batteriesystems mit einer vorgebbaren Abtastrate durch das Batterie-Management-System;
    • – Temporäres Speichern von vom Batterie-Management-System erfasster Messwerte in der Pufferspeichervorrichtung; und
    • – im Falle des Eintritts eines vorgebbaren Ereignisses Übertragen von gespeicherten Messwerten zu der Eventspeichereinrichtung, wobei Messwerte übertragen und in der Eventspeichereinrichtung gespeichert werden, die innerhalb eines vorgebbaren Zeitraums von vor dem Eintritt des Ereignisses bis zu dem Eintritt des Ereignisses vom Batterie-Management-System erfasst und in der Pufferspeichervorrichtung temporär gespeichert wurden.
  • Die vorliegende Erfindung wird anhand der beigefügten Zeichnung näher erläutert.
  • Die Figur zeigt einen schematischen Aufbau einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Batteriesystems.
  • Die Darstellungen in der Figur sind rein schematisch und nicht maßstabsgerecht. Innerhalb der Figur sind gleiche oder ähnliche Elemente mit gleichen Bezugszeichen versehen.
  • Die nachfolgend erläuterten Ausführungsbeispiele stellen bevorzugte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung dar. Die vorliegende Erfindung ist selbstverständlich nicht auf diese Ausführungsformen beschränkt.
  • Das erfindungsgemäße Batteriesystem 1 wird in der Figur schematisch und beispielhaft anhand eines Hochvolt-Batteriesystems erläutert. Wie in der Figur dargestellt, weist das erfindungsgemäße Batteriesystem 1 eine Mehrzahl an Komponenten auf, die auch bei einem Hochvolt-Batteriesystem 1 nach dem Stand der Technik vorhanden sind, wie etwa mehrere Batteriezellen 2, 2', 2'', ein Batterie-Management-System 3, Hochvolt-Schütze 7, 7', einen Shunt 9, Hochvolt-Anschlüsse 10, 10' sowie diverse Verbindungsleitungen.
  • Während des normalen Betriebs einer Hochvolt-Batterie 1 sind die Hochvolt-Schütze 7, 7' im Hochvolt-Pfad geschlossen. Der Strom, der über die Hochvolt-Anschlüsse 10, 10' nach außen in das Hochvolt-Netz fließt (oder auch umgekehrt), wird über einen Shunt 9 fortlaufend und sehr genau mit einer gegebenen Abtastrate vom eingebauten Batterie-Management-System 3 gemessen, ebenso die Hochvolt-Spannung. Die für den erfindungsgemäß vorgesehenen „Eventspeicher” 4 nötige Sensorik ist also in hoher Güte bereits im Stand der Technik vorhanden.
  • Das Batteriesystem 1 gemäß der vorliegenden Erfindung weist im Vergleich zum Stand der Technik weiter wenigstens eine Pufferspeichervorrichtung 4 und eine Eventspeichereinrichtung 5 auf, wobei die Eventspeichereinrichtung 5 einen nichtflüchtigen Speicher besitzt. In der Figur ist die Eventspeichereinrichtung 5 als Teil des Batterie-Management-Systems 3 dargestellt. Die Eventspeichereinrichtung 5 kann selbstverständlich jedoch auch als eigene Baugruppe vorgesehen sein.
  • Erfindungsgemäß ist das Batterie-Management-System 3 des Batteriesystems 1 dazu eingerichtet, mit Hilfe geeigneter Sensorik und/oder Messeinrichtung(en) Messwerte bezüglich des Batteriesystems 1 mit einer vorgebbaren Abtastrate zu erfassen, und ist die Pufferspeichervorrichtung 4 dazu eingerichtet, vom Batterie-Management-System 3 erfasste Messwerte in zeitlicher Abfolge temporär zu speichern. Die von dem Batterie-Management-System 3 erfassten Messwerte können beispielsweise mit Hilfe einer Datenleitung 11 zu der Pufferspeichervorrichtung 4 übertragen werden.
  • Weiter ist die Pufferspeichervorrichtung 4 dazu eingerichtet, im Falle des Eintritts eines vorgebbaren Ereignisses gespeicherte Messwerte zu der Eventspeichereinrichtung 5 zu übertragen, wobei Messwerte übertragen und in der Eventspeichereinrichtung 5 gespeichert werden, die innerhalb eines vorgebbaren Zeitraums von vor dem Eintritt des Ereignisses bis zu dem Eintritt des Ereignisses vom Batterie-Management-System 3 erfasst und in der Pufferspeichervorrichtung 4 temporär gespeichert wurden.
  • Die Eventspeichereinrichtung 5 weist in vorteilhafter Weise einen nichtflüchtigen Speicher auf, also einen Speicher, der seine darin gespeicherten Daten ohne eine an dem Speicher anliegende elektrische Spannung gespeichert hält. Der nichtflüchtige Speicher der Eventspeichereinrichtung 5 ist in vorteilhafter Weise überschreibbar.
  • Ebenso ist es von Vorteil, wenn die Pufferspeichervorrichtung 4 eine Ringspeichereinrichtung 6 aufweist, in der die zeitlich ältesten erfassten und temporär gespeicherten Messwerte durch aktuell erfasste Messwerte überschrieben werden können. Hierdurch können im störungsfreien Betrieb (Normalbetrieb) ältere Messwerte (Messdaten) fortlaufend immer wieder durch neuere Daten überschrieben werden, wodurch der benötigte Speicherbedarf überschaubar bleibt.
  • Das Batterie-Management-System 3 des erfindungsgemäßen Batteriesystems 1 kann dazu eingerichtet sein, jeden erforderlich oder geeignet erscheinenden Messwert oder Kombinationen von verschiedenen Messwerten des Batteriesystems 1 zu erfassen. In bevorzugter Weise ist das Batterie-Management-System 3 jedoch dazu eingerichtet, als Messwerte die elektrische Spannung und/oder die Stromstärke des von der wenigstens einen Batteriezelle 2, 2', 2'' abgegebenen und/oder aufgenommenen elektrischen Stroms, die Temperatur der wenigstens einen Batteriezelle 2, 2', 2'' und/oder Beschleunigungswerte („ISO-Fehler”, Beschleunigung, Crash, Stoß z. B. hartes Aufsetzen des Kraftfahrzeugs, etc.), dem das Batteriesystem 1 ausgesetzt ist, zu erfassen.
  • Die vom Batterie-Management-System 3 erfassten Messwerte (Messdaten), bspw. von Hochvolt-Strom und Hochvolt-Spannung werden in der Pufferspeichervorrichtung 4 temporär gespeichert. Unter „temporär gespeichert” ist zu verstehen, dass die in der Pufferspeichervorrichtung 4 gespeicherten Daten bspw. nach einem planmäßigen Abschalten des elektromotorischen Antriebs eines Kraftfahrzeugs und/oder nach einem planmäßigen Trennen des Batteriesystems 1 vom Hochvolt-Pfad des Kraftfahrzeugs gelöscht werden können, sofern alle im Sinne der vorliegenden Erfindung eingetretenen „Ereignisse” in der Eventspeichereinrichtung 5 „dokumentiert sind”. Daher kann die Pufferspeichervorrichtung 4 eine Speichereinrichtung mit einem flüchtigen oder einen nichtflüchtigen Speicher aufweisen.
  • Während eines störungsfreien Betriebs (Normalbetrieb) können die vom Batterie-Management-System 3 erfassten Messwerte fortlaufend immer wieder durch neuere Messwerte überschrieben werden. Damit bleibt der nötige Speicherbereich überschaubar. Tritt ein bestimmtes, vorgebbares „Ereignis” auf, wird der Speicherinhalt der Pufferspeichervorrichtung 4 im aktuellen Zustand gehalten und zu der Eventspeichereinrichtung (Fehlerspeichereinrichtung, Servicespeichereinrichtung) 5 übertragen und dort gespeichert. Die Messwerte werden in der Eventspeichereinrichtung 5 vorzugsweise jedenfalls so lange gespeichert, bis diese im Falle einer Reparatur oder eines Service des Batteriesystems 1 aus der Eventspeichereinrichtung 5 ausgelesen wurden.
  • Hierzu weist das erfindungsgemäße Batteriesystem 1 in vorteilhafter Weise eine Einrichtung 8 zum Auslesen und/oder Löschen der in der Eventspeichereinrichtung 5 gespeicherten Messwerte auf, bspw. in Form eines Datenanschlusses (Signalsteckers). Nach dem Eintritt eines vorgebbaren „Ereignisses” kann somit bei einem Service oder einer Reparatur bspw. das Hochvolt-Strom- und das Hochvolt-Spannungssignal in ihrem Zeitverlauf vor dem Ereignis über bspw. einen Signalstecker 8 auf übliche Weise ausgelesen werden, wie dies auch von Unfalldatenschreibern („Black Box”), etc. bekannt ist.
  • Die Pufferspeichervorrichtung 4 ist in vorteilhafter Weise dazu eingerichtet, im Falle eines vorgebbaren Ereignisses Messdaten zu der Eventspeichereinrichtung 5 zu übertragen, die in einem Zeitraum von 10 s, 15 s, 20 s, 25 s, 30 s, 35 s, 40 s, 45 s, 50 s, 55 s oder 1 min vor Eintritt des Ereignisses bis zum Eintritt des Ereignisses von dem Batterie-Management-System 3 erfasst und in der Pufferspeichervorrichtung 4 temporär gespeichert wurden. In vielen Fällen wird eine Aufzeichnungsspanne, die bis etwa 15 s bis 30 s vor dem Eintritt des Ereignisses zurückreicht, sinnvoll und ausreichend sein.
  • Nach dem Auslesen der in der Eventspeichereinrichtung 5 gespeicherten Daten kann bei einem überschreibbaren Speicher dieser entweder geleert oder für ein erneutes Beschreiben freigegeben werden.
  • Was als „Ereignis” vorgegeben ist und die Parameter, die den Eintritt eines „Ereignisses” auslösen (triggern), um das Übertragen und Speichern von in der Pufferspeichervorrichtung 4 temporär gespeicherten Messwerten in der Eventspeichereinrichtung 5 auszulösen, ist grundsätzlich nicht beschränkt. In vorteilhafter Weise ist die Pufferspeichervorrichtung 4 jedoch dazu eingerichtet, gespeicherte Messwerte zu der Eventspeichereinrichtung 5 zu übertragen, sofern wenigstens eines der vorgegebenen Ereignisse eingetreten ist:
    • – Auslösen der Sicherung im Hochvolt-Stromkreis;
    • – Schalten eines Schutz 7, 7' des Batteriesystems 1 unter Last;
    • – Überschreiten eines vorgebbaren Schwellenwerts für die elektrische Spannung und/oder die Stromstärke des von der wenigstens einen Batteriezelle 2, 2', 2'' abgegebenen oder aufgenommenen elektrischen Stroms;
    • – Überschreiten eines vorgebbaren Schwellenwerts für die Temperatur der wenigstens einen Batteriezelle 2, 2', 2'';
    • – Überschreiten eines vorgebbaren Beschleunigungswerts, dem das Batteriesystem 1 ausgesetzt ist.
  • In vorteilhafter Weise ist das Batterie-Management-System 3 dazu eingerichtet, den Eintritt eines vorgebbaren Ereignisses festzustellen, und das Übertragen von in der Pufferspeichervorrichtung 4 gespeicherten Messwerten (Messdaten) zu der Eventspeichereinrichtung 5 auszulösen (zu triggern). Hierzu kann von dem Batterie-Management-System 3 bspw. mittels einer Datenleitung 12 ein entsprechendes „Triggersignal” zu der Pufferspeichervorrichtung 4 übertragen werden, woraufhin von der Pufferspeichervorrichtung 4 gespeicherte Messdaten mittels einer Datenleitung 13 zu der Eventspeichereinrichtung 5 übertragen werden.
  • Die Übertragung der verschiedenen Daten und Signale kann selbstverständlich auch schnurlos oder mit Hilfe eines Bussystems, etc. erfolgen. Auch kann das Erkennen eines vorgebbaren Ereignisses durch ein(e) vom Batterie-Management-System 3 getrennte(s) Bauteil bzw. Baugruppe erfolgen.
  • Die vorliegende Erfindung umfasst auch ein Verfahren zur Überwachung eines Batteriesystems 1, insbesondere eines Hochvolt-Batteriesystems, mit wenigstens einer Batteriezelle 2, 2', 2'' und einem Batterie-Management-System 3, wobei das Batteriesystem 1 eine Pufferspeichervorrichtung 4 und eine Eventspeichereinrichtung 5 mit einem nichtflüchtigen Speicher aufweist, Das erfindungsgemäße Verfahren umfasst die Schritte:
    • – Erfassen von Messwerten bezüglich des Batteriesystems 1 mit einer vorgebbaren Abtastrate durch das Batterie-Management-System 3;
    • – Temporäres Speichern von vom Batterie-Management-System 3 erfasster Messwerte in der Pufferspeichervorrichtung 4; und
    • – im Falle des Eintritts eines vorgebbaren Ereignisses Übertragen von gespeicherten Messwerten zu der Eventspeichereinrichtung 5, wobei Messwerte übertragen und in der Eventspeichereinrichtung 5 gespeichert werden, die innerhalb eines vorgebbaren Zeitraums von vor dem Eintritt des Ereignisses bis zu dem Eintritt des Ereignisses vom Batterie-Management-System 3 erfasst und in der Pufferspeichervorrichtung 4 temporär gespeichert wurden.
  • Vorteilhafte Weiterbildungen des Verfahrens, die ebenfalls von der vorliegenden Erfindung erfasst sind, ergeben sich aus der Beschreibung des erfindungsgemäßen Batteriesystems 1, seiner vorteilhaften Weiterbildungen sowie der Ausführungsbeispiele.
  • Durch die vorliegende Erfindung lässt sich bspw. ermitteln, wie lange und welche Stromstärke aufgetreten ist, etc. Daraus können wertvolle Rückschlüsse auf Fehler im Hochvolt-System gezogen werden.
  • Weiterhin können daraus gegebenenfalls thermische Belastungen der Komponenten (bspw. Batterie-externe Hochvolt-Komponenten sowie Batterie-interne Komponenten wie Batteriezelle 2, 2', 2'' oder Schütze 7, 7') errechnet werden und mögliche Vorschädigungen abgeschätzt werden. Aus Felderfahrungen lassen sich dann auch künftige Entwicklungen positiv beeinflussen.
  • Das erfindungsgemäße Batteriesystem 1 mit der Eventspeichereinrichtung 5 ermöglicht eine(n) zielgerichtete(n) und damit kostengünstige(n) Service bzw. Reparatur und eine Minimierung von Risiken. Es können Fehlerquellen bzw. Fehlfunktionen des Batteriesystems 1 und des weiteren Hochvolt-Pfades im Kraftfahrzeug ausfindig gemacht und richtig zugeordnet werden. Dies kann unnötige, teure Aktionen wie Komponententausch bzw. weitere Reparaturversuche vermeiden helfen.
  • Durch die vorliegende Erfindung werden insbesondere die folgenden Vorteile erzielt:
    • – Sicherheitsgewinn;
    • – Deutlich bessere Fehlerzuordnung im Hochvolt-Gesamtsystem eines Kraftfahrzeugs;
    • – Erhebliches Potential zur Senkung von G & K-Kosten;
    • – Vermeidung von evtl. weitreichenden Folgen, die auch sehr zeitverzögert entstehen können;
    • – Vermeidung von Imageschäden sowohl für Hersteller als auch für die „e-mobility” im Allgemeinen.
  • Die für das erfindungsgemäße Batteriesystem 1 erforderlichen und geeigneten Bauteile, Baugruppen, Elemente, Systeme, Hard- und Software, etc. und deren Zusammenwirken sind einem Fachmann bekannt, so dass in der vorliegenden Anmeldung hierauf nicht näher eingegangen zu werden braucht.
  • Bezugszeichenliste
  • 1
    Batteriesystem
    2, 2', 2''
    Batteriezelle
    3
    Batterie-Management-System
    4
    Pufferspeichervorrichtung
    5
    Eventspeichereinrichtung
    6
    Ringspeichereinrichtung
    7, 7'
    Schütz
    8
    Signalstecker
    9
    Shunt
    10, 10'
    Hochvolt-Anschluss
    11
    Datenleitung
    12
    Datenleitung
    13
    Datenleitung
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • 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.
  • Zitierte Patentliteratur
    • DE 102008063136 A1 [0005]

Claims (7)

  1. Batteriesystem (1), insbesondere ein Hochvolt-Batteriesystem, mit wenigstens einer Batteriezelle (2, 2, 2'') und einem Batterie-Management-System (3), dadurch gekennzeichnet, dass das Batteriesystem (1) eine Pufferspeichervorrichtung (4) und eine Eventspeichereinrichtung (5) mit einem nichtflüchtigen Speicher aufweist, das Batterie-Management-System (3) dazu eingerichtet ist, Messwerte bezüglich des Batteriesystems (1) mit einer vorgebbaren Abtastrate zu erfassen, und die Pufferspeichervorrichtung (4) dazu eingerichtet ist, vom Batterie-Management-System (3) erfasste Messwerte in ihrer zeitlichen Abfolge temporär zu speichern und im Falle eines Eintritts eines vorgebbaren Ereignisses gespeicherte Messwerte zu der Eventspeichereinrichtung (5) zu übertragen, wobei Messwerte übertragen und in der Eventspeichereinrichtung (5) gespeichert werden, die innerhalb eines vorgebbaren Zeitraums von vor dem Eintritt des Ereignisses bis zu dem Eintritt des Ereignisses vom Batterie-Management-System (3) erfasst und in der Pufferspeichervorrichtung (4) temporär gespeichert wurden.
  2. Batteriesystem (1) gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Pufferspeichervorrichtung (4) eine Ringspeichereinrichtung (6) aufweist, in der die zeitlich ältesten erfassten und temporär gespeicherten Messwerte durch aktuell erfasste Messwerte überschrieben werden.
  3. Batteriesystem (1) gemäß Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Batterie-Management-System (3) dazu eingerichtet ist, als Messwerte die elektrische Spannung und/oder die Stromstärke des von der wenigstens einen Batteriezelle (2, 2', 2'') abgegebenen und/oder aufgenommenen elektrischen Stroms, die Temperatur der wenigstens einen Batteriezelle (2, 2', 2'') und/oder Beschleunigungswerte, dem das Batteriesystem (1) ausgesetzt ist, zu erfassen.
  4. Batteriesystem (1) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Pufferspeichervorrichtung (4) dazu eingerichtet ist, im Falle eines vorgebbaren Ereignisses Messdaten zu der Eventspeichereinrichtung (5) zu übertragen, die in einem Zeitraum von 10 s, 15 s, 20 s, 25 s, 30 s, 35 s, 40 s, 45 s, 50 s, 55 s oder 1 min vor Eintritt des Ereignisses bis zum Eintritt des Ereignisses von dem Batterie-Management-System (3) erfasst und in der Pufferspeichervorrichtung (4) temporär gespeichert wurden.
  5. Batteriesystem (1) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Pufferspeichervorrichtung (4) dazu eingerichtet ist, gespeicherte Messwerte zu der Eventspeichereinrichtung (5) zu übertragen, sofern wenigstens eines der vorgegebenen Ereignisse eingetreten ist: Auslösen der Sicherung im Hochvolt-Stromkreis, Schalten eines Schutz (7, 7') des Batteriesystems (1) unter Last, Überschreiten eines vorgebbaren Schwellenwerts für die elektrische Spannung und/oder die Stromstärke des von der wenigstens einen Batteriezelle (2, 2', 2'') abgegebenen oder aufgenommenen elektrischen Stroms, Überschreiten eines vorgebbaren Schwellenwerts für die Temperatur der wenigstens einen Batteriezelle (2, 2', 2''), Überschreiten eines vorgebbaren Beschleunigungswerts, dem das Batteriesystem (1) ausgesetzt ist.
  6. Batteriesystem (1) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass es eine Einrichtung (8) zum Auslesen und/oder Löschen der in der Eventspeichereinrichtung (5) gespeicherten Messwerte aufweist.
  7. Verfahren zur Überwachung eines Batteriesystems (1), insbesondere eines Hochvolt-Batteriesystems, mit wenigstens einer Batteriezelle (2, 2', 2'') und einem Batterie-Management-System (3), wobei das das Batteriesystem (1) eine Pufferspeichervorrichtung (4) und eine Eventspeichereinrichtung (5) mit einem nichtflüchtigen Speicher aufweist, mit den Schritten Erfassen mit einer vorgebbaren Abtastrate von Messwerten bezüglich des Batteriesystems (1) durch das Batterie-Management-System (3); Temporäres Speichern von vom Batterie-Management-System (3) erfasster Messwerte in der Pufferspeichervorrichtung (4); und im Falle des Eintritts eines vorgebbaren Ereignisses Übertragen von gespeicherten Messwerten zu der Eventspeichereinrichtung (5), wobei Messwerte übertragen und in der Eventspeichereinrichtung (5) gespeichert werden, die innerhalb eines vorgebbaren Zeitraums von vor dem Eintritt des Ereignisses bis zu dem Eintritt des Ereignisses vom Batterie-Management-System (3) erfasst und in der Pufferspeichervorrichtung (4) temporär gespeichert wurden.
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