DE102013215704A1 - Batteriesystem mit einer Batterie-Trenneinheit und einer Batterie-Steuereinheit - Google Patents

Batteriesystem mit einer Batterie-Trenneinheit und einer Batterie-Steuereinheit Download PDF

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Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Batteriesystem (10) mit einer Batterieanordnung (12). Um eine besonders leistungsstarkes und zuverlässiges Batteriesystem (10) kostengünstig zu erzeugen, weist das Batteriesystem (10) auf eine mit der Batterieanordnung (12) verbundene Batterie-Trenneinheit (14) zum Trennen der Batterieanordnung (12) von wenigstens einem Verbraucher (16) und eine mit der Batterieanordnung (12) verbundene Batterie-Steuereinheit (18) zum zumindest teilweisen Steuern des Betriebs der Batterieanordnung (12), wobei die Batterie-Trenneinheit (14) mit der Batterie-Steuereinheit (18) durch eine Steuer- und Messverbindung verbunden ist, und wobei die Batterie-Trenneinheit (14) mit der Batterie-Steuereinheit (16) zu einer Baugruppe (zusammengefasst ist.

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft ein Batteriesystem mit einer Batterie-Trenneinheit und einer Batterie-Steuereinheit.
  • Stand der Technik
  • Heutzutage werden in vielen verschiedenen Anwendungen leistungsfähige und zuverlässige Batteriesysteme verwendet. Um eine besonders hohe Zuverlässigkeit bei gleichzeitig hoher Leistungsfähigkeit zu erreichen, umfassen moderne Batteriesysteme oftmals eine Batterie-Trenneinheit und eine Batterie-Steuereinheit. Derartige Einheiten können dabei durch ein geeignetes Zusammenspiel die Zuverlässigkeit eines Batteriesystems erhöhen.
  • Die Batterie-Trenneinheit (Battery Disconnect Unit, BDU) kann dabei etwa als Schnittstelle zwischen der eigentlichen Batterie und dem Verbraucher ausgestaltet sein und dabei insbesondere dazu dienen, die Batterie beziehungsweise eine Mehrzahl von Batterien sicher und ohne signifikante Überlast von einem Verbraucher zu trennen beziehungsweise mit diesem zu verbinden.
  • Die Batterie-Steuereinheit (Battery Control Unit, BCU) kann insbesondere zum Überwachen des Betriebs der Batterie, wie etwa zum Überwachen von Betriebszuständen, dienen und dabei beispielsweise ferner Einfluss nehmen auf Ladevorgänge, Entladevorgänge, oder weitere Betriebsvorgänge des Batteriesystems.
  • Offenbarung der Erfindung
  • Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ein Batteriesystem mit einer Batterieanordnung, aufweisend eine mit der Batterieanordnung verbundene Batterie-Trenneinheit zum Trennen der Batterieanordnung von wenigstens einem Verbraucher und eine mit der Batterieanordnung verbundene Batterie-Steuereinheit zum zumindest teilweisen Steuern des Betriebs der Batterieanordnung, wobei die Batterie-Trenneinheit mit der Batterie-Steuereinheit durch eine Steuer- und Messverbindung verbunden ist, und wobei die Batterie-Trenneinheit mit der Batterie-Steuereinheit zu einer Baugruppe zusammengefasst ist.
  • Ein Batteriesystem im Sinne der vorliegenden Erfindung kann insbesondere ein System sein, welches als zentrale Einheit eine Batterieanordnung umfasst und somit als elektrischer Energiespeicher dienen kann.
  • Dabei kann eine Batterieanordnung im Sinne der vorliegenden Erfindung insbesondere eine einzelne Batterie oder eine Mehrzahl an, beispielsweise zu einem Batteriestapel verschalteten, Batterien sein. Die Batterien können dabei beispielsweise seriell oder parallel geschaltet sein. Ferner kann eine Batterie im Sinne der vorliegenden Erfindung sowohl eine so genannte Primärbatterie als auch eine so genannte Sekundärbatterie sein. Vorzugsweise ist eine Batterie im Sinne der vorliegenden Erfindung jedoch eine Sekundärbatterie und damit ein wieder aufladbarer Akkumulator.
  • Die Batterie-Trenneinheit (Battery Disconnect Unit, BDU) kann dabei in grundsätzlich für den Fachmann bekannter Weise dazu ausgestaltet sein, um insbesondere als Schnittstelle zwischen der eigentlichen Batterie beziehungsweise der Batterieanordnung und dem Verbraucher zu dienen. Dabei kann die Batterie-Trenneinheit ferner insbesondere dazu dienen, die Batterie beziehungsweise eine Mehrzahl von Batterien, also die Batterieanordnung, sicher und ohne signifikante Überlast von einem Verbraucher zu trennen beziehungsweise mit diesem zu verbinden.
  • Die Batterie-Steuereinheit (Battery Control Unit, BCU) kann in ebenfalls für den Fachmann an sich bekannter Weise insbesondere zum Überwachen des Betriebs der Batterieanordnung, wie etwa zum Überwachen von Betriebszuständen, dienen. Dabei kann die Batterie-Steuereinheit ferner Einfluss nehmen auf Ladevorgänge, Entladevorgänge, oder weitere Betriebsvorgänge des Batteriesystems und das Batteriesystem beziehungsweise die Betriebsweise der Batterieanordnung somit für einen besonders sicheren und zuverlässigen Betrieb zumindest teilweise und temporär steuern.
  • Eine Steuer- und Messverbindung kann im Sinne der Erfindung jegliche Verbindung zum Überwachen und/oder Steuern der Batterieanordnung zwischen der Batterie-Trenneinheit und der Batterie-Steuereinheit sein.
  • Eine Baugruppe kann ferner im Sinne der vorliegenden Erfindung eine Komponente des Batteriesystems sein, welches eine räumlich und/oder mechanisch verbundene Einheit ausbildet und somit ein körperlich zusammenhängendes Element ausbildet.
  • Durch das Vorsehen einer Batterie-Trenneinheit in Verbindung mit einer Batterie-Steuereinheit kann dabei beispielsweise verhindert werden, dass die Batterie nicht wie gewünscht arbeitet und in einem Extremfall ausfällt. Dadurch kann im Weiteren ein Ausfall des Gesamtsystems verhindert werden, was etwa bei einem elektrisch angetriebenen Fahrzeug bei einem Ausfall der Traktionsbatterie zu einem Liegenbleiben des Fahrzeugs führen kann oder sogar sicherheitsrelevante Probleme hervorrufen kann.
  • Dabei sind die Batterie-Trenneinheit und die Batterie-Steuereinheit ferner zu einer Baugruppe zusammengefasst. Dies kann im Sinne der vorliegenden Erfindung insbesondere bedeuten, dass die Batterie-Trenneinheit und die Batterie-Steuereinheit in unmittelbarer Nachbarschaft zueinander angeordnet sind und dabei insbesondere unmittelbar aneinander fixiert sind. Somit sind die einzelnen Einheiten, welche etwa entsprechende in einem Gehäuse angeordnete elektrische Komponenten aufweisen können, nicht an verschiedenen Orten beispielsweise eines Kraftfahrzeugs angeordnet und über eine Verkabelung miteinander verbunden, sondern sind insbesondere zu einer mechanischen und räumlichen Einheit zusammengefasst und damit mechanisch und räumlich miteinander verbunden. Dies kann beispielsweise durch eine miteinander verbundene oder zusammenhängende Gehäusestruktur oder durch ein entsprechendes Fixierungsmittel realisiert werden, ohne auf die vorgenannten Beispiele beschränkt zu sein.
  • Ein derartiges Batteriesystem kann es in besonders vorteilhafter Weise erlauben, Kosten, Bauraum, Gewicht und Verkabelungsaufwand bei dem Herstellen beziehungsweise Betreiben des Batteriesystems einzusparen.
  • Im Detail kann das Batteriesystem besonders kompakt ausgebildet werden, wodurch Bauraum eingespart werden kann. Dies kann abhängig von der gewünschten Anwendung ein großer Vorteil sein, da Batteriesysteme oftmals in räumlich begrenzte Bereiche integriert werden müssen. Darüber hinaus kann auf eine aufwändige Verkabelung verzichtet werden, wodurch zum Einen Kosten bei der Herstellung eingespart werden können, und weiterhin das Gewicht des Batteriesystems reduziert werden kann. Auch eine Gewichtsreduzierung kann insbesondere aber nicht ausschließlich bei mobilen Anwendungen von großem Vorteil sein. Weiterhin kann der Wartungsaufwand eines Batteriesystems reduziert werden, da eine Wartung oftmals einher gehen kann mit einem Lösen spezifischer Bauteile von einer Grundstruktur. Bei dem vorbeschriebenen Batteriesystem können somit zwei Einheiten gewartet werden, ohne dabei an unterschiedlichen Bereichen eines mit einem derartigen Batteriesystem ausgestatteten Bauteils Komponenten lösen zu müssen.
  • Im Rahmen einer Ausgestaltung können die Batterie-Trenneinheit und die Batterie-Steuereinheit zumindest teilweise von einem gemeinsamen Gehäuse umgeben sein. In dieser Ausgestaltung kann somit eine besonders kompakte Ausbildung der Batterie-Trenneinheit und der Batterie-Steuereinheit und damit des Batteriesystems ermöglicht werden, was beispielsweise den benötigten Bauraum in besonders vorteilhafter Weise minimieren kann. Darüber hinaus kann dadurch, dass die Batterie-Trenneinheit und die Batterie-Steuereinheit zumindest teilweise von einem gemeinsamen Gehäuse umgeben sind eine Beschädigung eines der vorgenannten Bauteile beziehungsweise deren elektrischer Verbindung weiter minimiert werden. Denn sowohl die Batterie-Trenneinheit als auch die Batterie-Steuereinheit sind zusammen mit einer elektrischen Verbindung von einem gemeinsamen Gehäuse umgeben, so dass ein äußerer Einfluss nahezu ausgeschlossen werden kann. Somit kann in dieser Ausgestaltung ein besonders sicheres und zuverlässiges Arbeiten des Batteriesystems ermöglicht werden. Darüber hinaus müssen bezüglich einer elektrischen Verbindung keine großen Anforderungen bezüglich der Stabilität gestellt werden, so dass das Batteriesystem in dieser Ausgestaltung besonders kostengünstig herstellbar sein kann. Darüber hinaus kann in dieser Ausgestaltung das Gehäuse mit reduziertem Material und Gewicht und damit besonders leicht und kostengünstig ausgestaltet werden. Somit ist in dieser Ausgestaltung eine besonders kompakte und preisgünstige Zusammenführung von Batterie-Trenneinheit und Batterie-Steuereinheit möglich.
  • Im Rahmen einer weiteren Ausgestaltung kann die Batterie-Steuereinheit zumindest teilweise in ein Gehäuseteil der Batterie-Trenneinheit integriert sein oder kann die Batterie-Trenneinheit zumindest teilweise in ein Gehäuseteil der Batterie-Steuereinheit integriert sein. Somit kann in dieser Ausgestaltung eine Einheit unmittelbar in die weitere Einheit integriert werden. In dieser Ausgestaltung kann ein besonders stark minimierter Bauraum realisiert werden, wobei die Ausbildung des Batteriesystems ferner besonders kostengünstig sein kann. Im Detail kann beispielsweise die Batterie-Steuereinheit in ein Gehäuseteil integriert sein, beziehungsweise ein Gehäuse aufweisen, welches wiederum als ein Gehäuseteil, wie etwa ein Gehäusedeckel, der Batterie-Trenneinheit dienen kann. Insbesondere, wenn eine Einheit in den Deckel einer anderen Einheit angeordnet beziehungsweise integriert ist, ist eine einfache Zugänglichkeit möglich, so dass Reparaturen auf einfache Weise möglich sein können. Dies kann dabei jedoch bei einer besonders kompakten Ausbildung möglich sein, wobei ferner aufgrund der räumlichen Nähe der beiden Einheiten der Verkabelungsaufwand besonders deutlich minimiert beziehungsweise auf ein Verkabelung und vollständig verzichtet werden kann. Darüber hinaus können in dieser Ausgestaltung in besonders vorteilhafter Weise beispielsweise dann, wenn die Batterie-Steuereinheit in den Deckel der Batterie-Trenneinheit integriert ist beziehungsweise diesen ausbildet, das Gehäuse der Batterie-Trenneinheit mit weniger Material und dadurch besonders kostengünstig ausgestaltet werden. Ferner kann in ersichtlicher Weise in dieser Ausgestaltung ebenfalls Gewicht des Batteriesystems eingespart werden. Auch in dieser Ausgestaltung ist somit eine besonders kompakte und preisgünstige Zusammenführung von Batterie-Trenneinheit und Batterie-Steuereinheit möglich.
  • Im Rahmen einer weiteren Ausgestaltung kann ein Gehäuseteil der Batterie-Trenneinheit und ein Gehäuseteil der Batterie-Steuereinheit zumindest teilweise sich kontaktierend angeordnet sein. In dieser Ausgestaltung sind die Batterie-Trenneinheit und die Batterie-Steuereinheit somit unmittelbar benachbart angeordnet, so dass sich die entsprechenden Gehäuse beziehungsweise Gehäuseteile zumindest an einer Stelle, vorzugsweise an einer Seitenwand, berühren beziehungsweise sich gegenseitig kontaktieren. In dieser Ausgestaltung können somit im Wesentlichen aus dem Stand der Technik bekannte Einheiten verwendet werden, welche jedoch unmittelbar benachbart angeordnet sein können. Insbesondere in dieser Ausgestaltung kann der Verkabelungsaufwand minimiert beziehungsweise vollständig verhindert werden.
  • Insbesondere aber nicht beschränkend in dieser Ausgestaltung können die Batterie-Trenneinheit und die Batterie-Steuereinheit dabei unmittelbar aneinander mechanisch fixiert sein. Dadurch kann eine besonders stabile und kompakte Baugruppe erzeugbar sein, wobei im Wesentlichen herkömmliche Systeme als Basis der Baugruppe dienen können. Eine unmittelbare mechanische Fixierung kann dabei insbesondere bedeuten, dass die Einheiten, wie etwa deren Gehäuse, direkt und ohne weitere Zwischenelemente aneinander mechanisch fixiert sind. Eine mechanische Fixierung kann dabei beispielsweise eine stoffschlüssige, kraftschlüssige oder formschlüssige Verbindung sein.
  • Im Rahmen einer weiteren Ausgestaltung kann die Steuer- und Messverbindung zwischen der Batterie-Trenneinheit und der Batterie-Steuereinheit durch eine Steckverbindung ausgestaltet sein. In dieser Ausgestaltung können die Batterie-Steuereinheit und die Batterie-Trenneinheit beispielsweise einen Stecker beziehungsweise eine Buchse aufweisen, welche eine Steckverbindung ausbilden, durch welche die beiden vorgenannten Einheiten unmittelbar miteinander verbindbar sind. Dabei kann die Steckverbindung insbesondere der Steuer- und Messverbindung dienen. In dieser Ausgestaltung können somit sämtliche Komponenten der jeweiligen Einheiten zu den Steckern beziehungsweise zu der Steckverbindung verlaufen und so durch ein Zusammenführen der jeweiligen Steckverbindungen Batterie-Steuereinheit und Batterie-Trenneinheit problemlos miteinander verbunden werden. Aufwändige Verkabelungsmaßnahmen zwischen der Batterie-Trenneinheit und der Batterie-Steuereinheit können so vollständig verhindert werden. Darüber hinaus kann ein fehlerhaftes Verbinden von Einzelkomponenten verhindert werden, da Stecker oftmals nur in der korrekten Position miteinander verbindbar sind. Somit ist in dieser Ausgestaltung ein besonders sicheres Arbeiten des Batteriesystems sichergestellt, auch etwa nach dem Austausch einer der beiden Einheiten. Ferner kann eine Steckeinheit neben einem funktionsmäßigen Verbinden von Batterie-Steuereinheit und Batterie-Trenneinheit bereits ein mechanisches Fixieren der beiden Einheiten aneinander gewährleisten, so dass auf weitere Fixierungsmittel beispielsweise verzichtet werden kann oder diese geringer dimensioniert beziehungsweise mit geringeren Anforderungen ausgestaltet werden können.
  • Im Rahmen einer weiteren Ausgestaltung kann die Batterieanordnung eine lithiumbasierte Batterie aufweisen. Beispielsweise kann die Batterieanordnung eine oder eine Mehrzahl an lithiumbasierten Batterien aufweisen oder aus diesen bestehen. Beispielsweise für lithiumbasierte Batterien können sich die vorgenannten Vorteile vorteilhaft auswirken, da diese oftmals eine besonders hohe Leistung bereitstellen können und dabei auch bei dieser hohen Leistung sicher und zuverlässig arbeiten sollen. Unter einer lithiumbasierten Batterie kann dabei insbesondere eine solche verstanden werden, die bei Ihren Lade- beziehungsweise Entladevorgängen Lithium beziehungsweise Lithiumionen verwendet. Beispielsweise kann unter einer lithiumbasierten Batterie eine Lithium-Ionen-Batterie verstanden werden.
  • Im Rahmen einer weiteren Ausgestaltung kann das Batteriesystem in einem zumindest teilweise elektrisch angetriebenen Fahrzeug oder in einer Windkraftanlage angeordnet sein. Insbesondere in vollständig elektrisch angetriebenen Fahrzeugen oder in Hybridfahrzeugen können die vorgenannten Merkmale in besonders vorteilhafter Weise ausnutzbar sein. Denn insbesondere bei derartigen Fahrzeugen kann es aufgrund einer oftmals besonders aerodynamischen Ausgestaltung der Fahrzeugkarosserie von Vorteil sein, wenn Bauraum für Batteriesysteme eingespart werden kann. Darüber hinaus bestimmt beispielsweise das Gewicht in signifikanter Weise die erzielbare Reichweite, welche insbesondere bei elektrisch angetriebenen Fahrzeugen oftmals noch Verbesserungspotenzial bieten kann. Daher ermöglicht in dieser Ausgestaltung ein vorbeschriebenes Batteriesystem eine Verbesserung von Leistung und Komfort eines zumindest teilweise angetriebenen Fahrzeugs, was insbesondere Hindernisse zur Kommerzialisierung von derartigen Fahrzeugen reduzieren oder verhindern kann. Bezüglich einer Windkraftanlage kann das vorbeschriebene Batteriesystem insbesondere von Vorteil sein, da hier besonders zuverlässige Systeme von Wichtigkeit sind, die eine hohe elektrische Leistung bereitstellen können.
  • Beispiele und Zeichnungen
  • Weitere Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Gegenstände werden durch die Zeichnungen veranschaulicht und in der nachfolgenden Beschreibung erläutert. Dabei ist zu beachten, dass die Zeichnungen nur beschreibenden Charakter haben und nicht dazu gedacht sind, die Erfindung in irgendeiner Form einzuschränken. Es zeigen
  • 1 eine schematische Darstellung zeigend ein Batteriesystem mit einer Batterie-Trenneinheit und einer Batterie-Steuereinheit gemäß dem Stand der Technik;
  • 2 eine schematische Darstellung zeigend ein Batteriesystem mit einer Batterie-Trenneinheit und einer Batterie-Steuereinheit gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung; und
  • 3 eine vergrößerte Darstellung einer Batterie-Trenneinheit und einer Batterie-Steuereinheit für ein Batteriesystem gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
  • In 1 ist ein Batteriesystem 110 mit einer Batterie-Trenneinheit 114 und einer Batterie-Steuereinheit 118 gemäß dem Stand der Technik gezeigt. Die Batterie-Trenneinheit 114 und die Batterie-Steuereinheit 118 sind gemäß dem Stand der Technik eigenständige Bauteile, welche an unterschiedlichen Positionen, etwa in einem Kraftfahrzeug, angeordnet sein können und durch eine Verkabelung 120 miteinander verbunden sind, insbesondere um eine Steuer- und Messverbindung auszubilden. Weiterhin sind die Batterie-Trenneinheit 114 und die Batterie-Steuereinheit 118 durch elektrische Leitungen 113, 115 mit einer Batterieanordnung 112 verbunden.
  • Weiterhin ist das Batteriesystem 110, insbesondere die Batterie-Trenneinheit 114, durch eine elektrische Verbindung 119 mit einem Verbraucher 116, wie beispielsweise einem Elektromotor verbunden. Hierzu kann ein Inverter 122 zum Umwandeln von Gleichspannung in Wechselspannung vorgesehen sein. Zwischen Inverter 122 und Batterie-Trenneinheit 114 kann ferner ein Zwischenkreiskondensator 124 angeordnet sein. Weiterhin kann die Batterie-Steuereinheit 118, etwa über eine Steuerleitung 126, mit dem Verbraucher 116 verbunden sein.
  • In der 2 ist ein Batteriesystem 10 in einer Ausführungsform gemäß der vorliegenden Erfindung gezeigt. Eine Anwendung des vorbeschriebenen Batteriesystems 10 ist dabei möglich bei sämtlichen Anwendungsgebieten von Energiespeichersystemen. Insbesondere ist ein Einsatz bei derartigen Anwendungen möglich, die sehr hohe Anforderungen bezüglich Leistung und Zuverlässigkeit stellen. Beispielhafte konkrete Anwendungen sind hier stationäre Anwendungen, wie etwa Windkraftanlagen, oder auch mobile Anwendungen, wie etwa in Fahrzeugen, wie beispielsweise in Hybrid- und in Elektrofahrzeugen.
  • Ein derartiges Batteriesystem 10 umfasst eine Batterieanordnung 12, welche beispielsweise eine oder eine Mehrzahl an seriell oder parallel geschalteten Batterien, wie etwa Lithium-Ionen-Batterien, aufweisen kann.
  • Weiterhin weist das Batteriesystem 10 eine mit der Batterieanordnung 12 durch eine elektrische Verbindung 13 verbundene Batterie-Trenneinheit 14 zum Trennen der Batterieanordnung 12 von wenigstens einem Verbraucher 16 auf. Ferner ist eine mit der Batterieanordnung 12 durch eine elektrische Verbindung 15, wie etwa eine Steuerleitung, und beispielsweise durch einen Steckkontakt 17 verbundene Batterie-Steuereinheit 18 zum zumindest teilweisen Steuern des Betriebs der Batterieanordnung 12 vorgesehen. Dabei ist die Batterie-Trenneinheit 14 mit der Batterie-Steuereinheit 18 durch eine Steuer- und Messverbindung verbunden.
  • Darüber hinaus ist das Batteriesystem 10, insbesondere die Batterie-Trenneinheit 14, durch eine elektrische Leitung 19 mit dem Verbraucher 16, wie beispielsweise einem Elektromotor, verbunden. Hierzu kann ein Inverter 22 zum Umwandeln von Gleichspannung in Wechselspannung vorgesehen sein.
  • Zwischen Inverter 22 und Batterie-Trenneinheit 14 kann ferner ein Zwischenkreiskondensator 24 angeordnet sein, der dazu dienen kann, kurzzeitige Stromspitzen des nachgeschalteten Inverters 22 abzufangen. Weiterhin kann die Batterie-Steuereinheit 18, etwa über eine mit der Steckverbindung 17 verbundene Steuerleitung 26, mit dem Verbraucher 16 oder einer Steuereinheit des Verbrauchers 16, wie etwa mit dem Bordsystem eines Fahrzeugs, verbunden sein.
  • Eine Batterie-Trenneinheit 14 und eine Batterie-Steuereinheit 18 für ein Batteriesystem 10 gemäß 2 sind dabei in der 3 schematisch im Detail gezeigt.
  • In 3 ist zu erkennen, dass die Batterieanordnung 12 dem Zwischenkreiskondensator 24 parallel geschaltet sein kann. Bezüglich der Batterie-Trenneinheit 14 können, um die Batterieanordnung 12 von dem Verbraucher 16, wie einem Fahrzeugbordnetz, zu trennen, zwei Leistungsschalter, wie etwa Schütze vorgesehen sein. Beim Einschalten der Schütze besteht jedoch die Gefahr, dass ein erheblicher Strom in den Zwischenkreis-Kondensator 24 fließen kann. Deshalb ist gemäß 3 zunächst ein Vorladeschütz 30 mit einem Schutzwiderstand 32 beziehungsweise Vorladewiderstand vorgesehen. Dieser Vorladeschütz 30 kann nunmehr bei einem Einschalten des Verbrauchers 16 zunächst mit dem am komplementären Pol der Batterieanordnung 12 angeschlossenen Hauptschütz 34 eingeschaltet werden. Hierdurch kann der Zwischenkreis-Kondensator 24 zunächst mit einem begrenzten Strom aufgeladen werden. Sobald die Spannung über dem Zwischenkreis-Kondensator 24 einen ausreichenden Wert annimmt, kann das durch den Vorladeschütz 30 und den Schutzwiderstand 32 überbrückte Hauptschütz 36 eingeschaltet werden.
  • Des Weiteren kann eine Batteriestrom-Erfassungseinheit vorgesehen sein, die für die Bestimmung des Ladezustands der Batterieanordnung 12 und für die Durchführung von Diagnosefunktionen dienen kann. Aus Sicherheitsgründen kann die Batteriestrom-Erfassungseinheit dabei redundant ausgeführt werden. Die Batteriestrom-Erfassungseinheit kann beispielsweise durch einen Shunt-Stromsensor 38 und/oder einen Hall-Stromsensor 40 realisiert werden. Weiterhin kann in der Batterie-Trenneinheit 14 eine Hochstromsicherung 42 vorgesehen sein, welche die Sicherheit in dem Fall von Kurzschlüssen der insbesondere Hochspannungsanschlüsse dienen kann.
  • Bezüglich der Batterie-Steuereinheit 18 kann diese insbesondere dazu dienen, die Ansteuerung und Auswertung der vorbeschriebenen Komponenten als auch die Durchführung von weiteren Funktionen auszuführen, wie etwa Lade- und Alterungszustandserkennung der Batterieanordnung 12, Durchführung von Sicherheitsfunktionen, Ansteuerung eines Thermomanagements der Batterieanordnung 12, oder Kommunikation der Batterieanordnung 12 mit weiteren elektronischen Steuergeräten etwa in einem Kraftfahrzeug. Hierzu sind beispielsweise in der Batterie-Steuereinheit 18 vereint eine Auswerteeinheit 44 für eine Zellmesselektronik, eine Auswerteeinheit 46 für Stromsensoren, eine Ansteuerung 48 für die Schütze der Batterie-Trenneinheit 14, eine Spannungsmesseinrichtung 50 und eine Schnittstelle 52 zur Verbindung mit beispielsweise einem Fahrzeugbordnetz.
  • Weiterhin können die Batterie-Trenneinheit 14 und die Batterie-Steuereinheit 16 jeweils eine Steckereinheit 54, 56, wie etwa einen Stecker und eine Buchse, aufweisen, um so eine Steckverbindung ausbilden zu können, wie dies nachfolgend wieder mit Bezug auf 2 beschrieben ist.
  • Im Gegensatz zu einem beispielsweise in der 1 gezeigten Batteriesystem 110 ist bei dem Batteriesystem 10 gemäß 2 die Batterie-Trenneinheit 14 mit der Batterie-Steuereinheit 18 zu einer Baugruppe zusammengefasst. Dies kann gemäß 2 realisiert sein, indem ein Gehäuseteil der Batterie-Trenneinheit 14 und ein Gehäuseteil der Batterie-Steuereinheit 18 zumindest teilweise sich kontaktierend angeordnet und unmittelbar mechanisch miteinander verbunden sind. Dabei kann eine Steuer- und Messverbindung wie auch eine mechanische Fixierung zumindest teilweise realisiert werden, indem die eine Steuer- und Messverbindung zwischen der Batterie-Trenneinheit 14 und der Batterie-Steuereinheit 18 durch eine Steckverbindung 20 ausgestaltet ist, die etwa durch Zusammenfügen der Steckereinheiten 54, 56 realisierbar sein kann.
  • Weiterhin können die Batterie-Trenneinheit 14 und die Batterie-Steuereinheit 18 zumindest teilweise von einem gemeinsamen Gehäuse umgeben sein. Beispielsweise kann die Batterie-Steuereinheit 14 zumindest teilweise in ein Gehäuseteil der Batterie-Trenneinheit 18 integriert sein oder kann die Batterie-Trenneinheit 18 zumindest teilweise in ein Gehäuseteil der Batterie-Steuereinheit 14 integriert sein.

Claims (8)

  1. Batteriesystem mit einer Batterieanordnung (12), aufweisend eine mit der Batterieanordnung (12) verbundene Batterie-Trenneinheit (14) zum Trennen der Batterieanordnung (12) von wenigstens einem Verbraucher (16) und eine mit der Batterieanordnung (12) verbundene Batterie-Steuereinheit (18) zum zumindest teilweisen Steuern des Betriebs der Batterieanordnung (12), wobei die Batterie-Trenneinheit (14) mit der Batterie-Steuereinheit (18) durch eine Steuer- und Messverbindung verbunden ist, und wobei die Batterie-Trenneinheit (14) mit der Batterie-Steuereinheit (18) zu einer Baugruppe zusammengefasst ist.
  2. Batteriesystem nach Anspruch 1, wobei die Batterie-Trenneinheit (14) und die Batterie-Steuereinheit (18) zumindest teilweise von einem gemeinsamen Gehäuse umgeben sind.
  3. Batteriesystem nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Batterie-Steuereinheit (18) zumindest teilweise in ein Gehäuseteil der Batterie-Trenneinheit (14) integriert ist oder wobei die Batterie-Trenneinheit (14) zumindest teilweise in ein Gehäuseteil der Batterie-Steuereinheit (18) integriert ist.
  4. Batteriesystem nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei ein Gehäuseteil der Batterie-Trenneinheit (14) und ein Gehäuseteil der Batterie-Steuereinheit (18) zumindest teilweise sich kontaktierend angeordnet sind.
  5. Batteriesystem nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die Batterie-Trenneinheit (14) und die Batterie-Steuereinheit (18) unmittelbar aneinander mechanisch fixiert sind.
  6. Batteriesystem nach Anspruch 5, wobei die Steuer- und Messverbindung zwischen der Batterie-Trenneinheit (14) und der Batterie-Steuereinheit (18) durch eine Steckverbindung (20) ausgestaltet ist.
  7. Batteriesystem nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei die Batterieanordnung (12) eine lithiumbasierte Batterie aufweist.
  8. Batteriesystem nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei das Batteriesystem (10) in einem zumindest teilweise elektrisch angetriebenen Fahrzeug oder in einer Windkraftanlage angeordnet ist.
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