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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Ansteuerung einer elektrischen Batterie gemäß den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1. Die Erfindung betrifft weiterhin eine elektrische Batterie. Darüber hinaus betrifft die Erfindung ein Batteriesteuergerät.
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In der
DE 10 2011 077 701 A1 ist eine Fahrzeug-Batterie mit mehreren Spannungslagen beschrieben, umfassend ein Batteriegehäuse, eine Vielzahl von seriell gekoppelten Batteriezellblöcken, welche in dem Batteriegehäuse angeordnet sind und welche jeweils mindestens eine Batteriezelle umfassen, eine Vielzahl von ersten Polanschlüssen, welche mit jeweils einem Knoten zwischen den seriell gekoppelten Batteriezellblöcken verbunden sind und welche aus dem Batteriegehäuse herausgeführt sind, und zwei zweite Polanschlüsse, welche mit den Endabgriffen der Fahrzeug-Batterie verbunden sind, wobei an jeweils zwei der ersten und zweiten Polanschlüsse eine einer Vielzahl von Spannungslagen in Abhängigkeit von den zwischen den zwei Polanschlüssen liegenden Batteriezellblöcken abgreifbar ist.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, ein gegenüber dem Stand der Technik verbessertes Verfahren zur Ansteuerung einer elektrischen Batterie, eine gegenüber dem Stand der Technik verbesserte elektrische Batterie sowie ein gegenüber dem Stand der Technik verbessertes Batteriesteuergerät anzugeben.
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Hinsichtlich des Verfahrens wird die Aufgabe erfindungsgemäß mit den in Anspruch 1 angegebenen Merkmalen gelöst. Hinsichtlich der elektrischen Batterie wird die Aufgabe erfindungsgemäß mit den in Anspruch 8 angegebenen Merkmalen und hinsichtlich des Batteriesteuergerätes mit den in Anspruch 10 angegebenen Merkmalen gelöst.
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Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
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Bei einem Verfahren zur Ansteuerung einer elektrischen Batterie mit einer Gesamtanzahl von elektrisch miteinander verschalteten Einzelzellen ist die elektrische Batterie zur elektrischen Versorgung eines Bordnetzes vorgesehen, welches zumindest ein erstes Teilnetz und ein zweites Teilnetz umfasst. Mittels der Gesamtanzahl der Einzelzellen wird dabei eine elektrische Spannung für das erste Teilnetz und mittels einer Teilanzahl der Einzelzellen wird eine weitere elektrische Spannung für das zweite Teilnetz bereitgestellt. Erfindungsgemäß wird die Gesamtanzahl der Einzelzellen in feste Gruppen von mehreren Einzelzellen unterteilt, deren Anzahl der Teilanzahl der Einzelzellen für das zweite Teilnetz entspricht, wobei eine der festen Gruppen zur Versorgung des zweiten Teilnetzes auswählbar zugeschaltet wird.
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Durch eine solche gruppenweise beispielsweise abwechselnde oder periodische Zuschaltung einer der Gruppen mit einer festen Teilanzahl von Einzelzellen aller Einzelzellen der elektrischen Batterie an das zweite Teilnetz kann sichergestellt werden, dass alle Einzelzellen der Batterie im Wesentlichen gleichmäßig belastet werden, so dass das Risiko einer vorzeitigen Alterung der Einzelzellen gegenüber dem Stand der Technik verringert wird.
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Die weitere elektrische Spannung für das zweite Teilnetz wird vorzugsweise batterieintern durch Abgriff einer der festen Gruppen mit der vorgegebenen Teilanzahl von Einzelzellen, die bereits zur elektrischen Versorgung des ersten Teilnetzes verwendet werden, bereitgestellt. Dadurch, dass zur elektrischen Versorgung des zweiten Teilnetzes keine zusätzlichen Einzelzellen benötigt werden, sind ein Bauraum, ein Montageaufwand und ein Gewicht der elektrischen Batterie gegenüber dem Stand der Technik verringert.
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In einer möglichen Ausführungsform erfolgt die Auswahl der Gruppen von Einzelzellen periodisch in gleicher Reihenfolge, wobei nur eine der festen Gruppen dem zweiten Teilnetz zugeschaltet wird. Beispielsweise werden dabei die festen Gruppen von jeweils beispielsweise drei in Reihe geschalteten Einzelzellen periodisch durchlaufend dem zweiten Teilnetz zugeschaltet, wodurch die zusätzliche Belastung der Einzelzellen, die sowohl für das erste als auch für das zweite Teilnetz zugeschaltet werden, gleichmäßig verteilt wird. Mit anderen Worten: Die Gruppen von Einzelzellen können „rollierend” oder durchlaufend in Art eines Lauflichts zusätzlich zu dem ersten Teilnetz dem zweiten Teilnetz gleichzeitig zugeschaltet werden. Dabei wird die jeweilige Gruppe von Einzelzellen in einem vorgegebenen Zeitraum zu dem zweiten Teilnetz zugeschaltet.
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Des Weiteren können die festen Gruppen zufällig, beispielsweise fortlaufend abwechselnd auf das zweite Teilnetz zugeschaltet werden. Beispielsweise können zunächst die drei Einzelzellen einer ersten Gruppe gleichzeitig auf das zweite Teilnetz und dann nachfolgend die drei Einzelzellen einer anderen Gruppe, beispielsweise einer dritten, einer zweiten oder einer vierten Gruppe, gleichzeitig auf das zweite Teilnetz aufgeschaltet werden. Unter gleichzeitigem Aufschalten der festen Gruppen von Einzelzellen auf das zweite Teilnetz wird insbesondere verstanden, dass die Einzelzellen der einen, dem zweiten Teilnetz zugeschalteten festen Gruppe zusätzlich dem ersten Teilnetz zugeschaltet werden bzw. sind.
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Vorzugsweise wird bei Vorliegen zumindest einer vorgegebenen Bedingung die dem zweiten Teilnetz zugeschaltete Gruppe von Einzelzellen innerhalb der Batterie gewechselt. Damit lässt sich ein Ersatz zumindest einer der Einzelzellen bestimmen und kalkulieren, so dass eine Leistungsfähigkeit und eine Lebensdauer der elektrischen Batterie bestimmbar sind. Beispielsweise wird hierzu der Zustand der jeweiligen Einzelzelle fortlaufend überwacht und anhand eines Alterungsgrades, eines Ladezustands, einer Batterietemperatur und/oder weiterer Zellparameter, wie zum Beispiel Anzahl von Lade- und Entladevorgängen, ermittelt. Anhand der ermittelten Zustände aller Einzelzellen der Batterie kann dann die Leistungsfähigkeit und/oder Lebensdauer der elektrischen Batterie prognostiziert werden.
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Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung wird als eine Bedingung ein fester Zeitabstand für die auswählbare Zuschaltung einer der festen Gruppen vorgegeben, so dass eine gleichmäßige Belastung aller Einzelzellen innerhalb der Batterie zur elektrischen Versorgung des ersten und des zweiten Teilnetzes ermöglicht wird.
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Alternativ oder zusätzlich wird als eine Bedingung ein Ladezustand mindestens einer der Einzelzellen der Batterie vorgegeben. Damit kann auch außerhalb fester Zeitabstände in Abhängigkeit eines Ladezustands der Einzelzelle diese ersetzt werden.
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Ein Ersatz der zumindest einen Einzelzelle durch zumindest eine andere Einzelzelle wird vorzugsweise dann durchgeführt, wenn der ermittelte Ist-Ladezustand der zu ersetzenden Einzelzelle unterhalb des Soll-Ladezustands ist. Der Soll-Ladezustand wird dabei in Abhängigkeit einer gewünschten Leistungsfähigkeit der elektrischen Batterie vorgegeben.
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Zur Vergrößerung der Kapazität ist in einer weiteren Ausführungsform vorgesehen, dass zumindest einer der festen Gruppen mit der festen Teilanzahl von Einzelzellen, die dem zweiten Teilnetz zugeschaltet sind, zusätzlich eine vorgegebene Anzahl von weiteren Einzelzellen parallel zugeschaltet wird.
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Eine elektrische Batterie umfasst eine Gesamtanzahl von elektrisch miteinander verschalteten Einzelzellen und mindestens zwei Spannungsabgriffe, welche zur elektrischen Versorgung eines Bordnetzes mit einem ersten Teilnetz und einem zweiten Teilnetz des Bordnetzes elektrisch verbunden sind, wobei mittels eines ersten Spannungsabgriffs, der die Gesamtanzahl der Einzelzellen umfasst, eine elektrische Spannung für das erste Teilnetz und mittels eines zweiten Spannungsabgriffs, der eine Teilanzahl der Einzelzellen umfasst, eine weitere elektrische Spannung für das zweite Teilnetz bereitstellbar ist, wobei zwischen dem zweiten Spannungsabgriff und den Einzelzellen eine Schalteranordnung angeordnet ist, mittels der die Gesamtanzahl der Einzelzellen in feste Gruppen von mehreren Einzelzellen unterteilt ist, deren Anzahl der Teilanzahl der Einzelzellen zur Versorgung des zweiten Teilnetzes entspricht, und eine der festen Gruppen dem zweiten Teilnetz auswählbar zuschaltbar ist.
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Die elektrische Batterie versorgt beide Teilnetze des Bordnetzes mit elektrischer Energie, wobei die Gesamtanzahl aller Einzelzellen zur Versorgung des ersten Teilnetzes und eine der festen Gruppen mit einer festen Teilanzahl dieser Einzelzellen gleichzeitig zur Versorgung des zweiten Teilnetzes entsprechend auswählbar geschaltet ist. Dadurch wird eine gleichmäßige Belastung der innerhalb der elektrischen Batterie angeordneten Einzelzellen ermöglicht, so dass eine Lebensdauer der elektrischen Batterie gegenüber dem Stand der Technik optimiert ist.
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Hierbei kann die Schalteranordnung eine Anzahl von Schaltelementen umfassen, die jeweils zwischen dem zweiten Spannungsabgriff und einer Zellverbindung derart verbunden sind, dass mittels jedes Schaltelements eine andere feste Gruppe von Einzelzellen dem zweiten Teilnetz zuschaltbar ist.
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Das erfindungsgemäße Batteriesteuergerät zur Ansteuerung der elektrischen Batterie mit der Gesamtanzahl von elektrisch miteinander verschalteten Einzelzellen ist derart ausgebildet, dass eine der festen Gruppen dem zweiten Teilnetz auswählbar zuschaltbar ist. Hierzu umfasst beispielsweise ein herkömmliches Batteriesteuergerät zusätzlich ein entsprechendes Software-Modul, welches die festen Gruppen mit der festen Teilanzahl von Einzelzellen aus der Gesamtanzahl der Einzelzellen periodisch abwechselnd oder periodisch in einer vorgegebenen Reihenfolge durch Schließen und/oder Öffnen von Schaltelementen der Schalteranordnung durchschaltet.
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Darüber hinaus findet die Erfindung Anwendung in einem Fahrzeug, umfassend mindestens eine zuvor beschriebene elektrische Batterie, ein Batteriesteuergerät und ein Bordnetz, welches mit der mindestens einen elektrischen Batterie gekoppelt ist. Das Fahrzeug ist mittels der elektrischen Batterie in der Herstellung gegenüber dem Stand der Technik kosten- und aufwandsoptimiert.
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Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im Folgenden anhand von Zeichnungen näher erläutert.
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Dabei zeigen:
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1 ein Ersatzschaltbild mit zwei elektrischen Batterien, die an ein Bordnetz eines Fahrzeugs gekoppelt sind,
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2 ein Ersatzschaltbild mit einer elektrischen Batterie, die an ein Bordnetz eines Fahrzeugs gekoppelt ist,
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3 ein Ersatzschaltbild einer elektrischen Batterie, die an ein Bordnetz eines Fahrzeugs gekoppelt ist in einer beispielhaften Ausführungsform,
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4 ein weiteres Ersatzschaltbild der elektrischen Batterie gemäß 3, und
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5 bis 7 Ersatzschaltbilder weiterer beispielhafter Ausführungsformen einer elektrischen Batterie, die an ein Bordnetz eines Fahrzeugs gekoppelt sind.
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Einander entsprechende Teile sind in allen Figuren mit den gleichen Bezugszeichen versehen.
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1 zeigt ein vereinfachtes Ersatzschaltbild mit einem Bordnetz 1 eines nicht dargestellten Fahrzeugs nach dem Stand der Technik.
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Das Bordnetz 1 ist als ein 12 V/48 V-Zweispannungsbordnetz ausgebildet und umfasst zwei Teilnetze 1.1, 1.2, wobei ein erstes Teilnetz 1.1 dafür ausgebildet ist, mit einer ersten Teilspannung von 48 V betrieben zu werden und ein zweites Teilnetz 1.2 dafür ausgebildet ist, mit einer zweiten Teilspannung von 12 V betrieben zu werden. Das erste Teilnetz 1.1 ist damit als ein sogenanntes Hochvoltteilnetz mit Hochvoltleitungen und das zweite Teilnetz 1.2 als ein sogenanntes Niedervoltteilnetz mit Niedervoltleitungen ausgebildet.
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Das erste Teilnetz 1.1 dient der Bereitstellung einer erhöhten Spannung für Hochleistungsverbraucher, welche von einer elektrischen Batterie 2 zur Verfügung gestellt wird. Hochleistungsverbraucher sind beispielsweise ein Klimakompressor und/oder ein elektrisches Heizsystem des Fahrzeugs.
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Das zweite Teilnetz 1.2 wird über einen Spannungswandler 3, z. B. ein Gleichstromwandler, mit elektrischer Energie aus dem ersten Teilnetz 1.1 versorgt, wobei das zweite Teilnetz 1.2 eine weitere elektrische Batterie 4 umfasst, welche elektrische Energie speichert und diese einem Niederleistungsverbraucher zur Verfügung stellt. Niederleistungsverbraucher sind beispielsweise Steuergeräte für das Fahrzeug, eine Beleuchtung innerhalb des Fahrzeugs und/oder eine Unterhaltungselektronik.
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Die Batterie 2 des ersten Teilnetzes 1.1 ist aus einer Gesamtanzahl von in Reihe miteinander verschalteten Einzelzellen 5, z. B. Lithium-Ionen-Zellen, gebildet und weist einen ersten Spannungsabgriff 6 zur Ausgabe der ersten Teilspannung auf. Im Ausführungsbeispiel umfasst die Batterie 2 beispielsweise zwölf Einzelzellen 5, die über eine Zellverbindung Z miteinander seriell verschaltet sind. Alternativ kann die Batterie 2 auch mehr oder weniger Einzelzellen 5 als Gesamtanzahl umfassen, welche über eine entsprechend ausgebildete Zellverbindung Z seriell und/oder parallel miteinander verschaltet sind.
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Die weitere Batterie 4 des zweiten Teilnetzes 1.2 ist aus einer vorgegebenen Teilanzahl der Einzelzellen 5 gebildet und weist einen zweiten Spannungsabgriff 7 zur Ausgabe der zweiten Teilspannung an das zweite Teilnetz 1.2 auf. Die vorgegebene Teilanzahl der Einzelzellen 5 für das zweite Teilnetz 1.2 umfasst drei in Reihe miteinander verschaltete Einzelzellen 5. Gemäß der oben genannten Ausbildung des Bordnetzes 1 beträgt eine Nennspannung der Einzelzellen 5 bei beiden Batterien 2, 4 jeweils 4 Volt.
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Zur Verringerung eines Bauraums innerhalb des Fahrzeugs sowie zur Senkung von Kosten zur Realisierung des Bordnetzes 1 schlägt die Erfindung vor, den zweiten Spannungsabgriff 7 in die Batterie 2 des ersten Teilnetzes 1.1 zu integrieren, wobei die weitere Batterie 4 als separates Bauteil entfällt.
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2 zeigt dazu ein Prinzipschaltbild einer elektrischen Batterie 2 mit zwei Spannungsabgriffen 6, 7.
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Die Batterie 2 ist analog zur Ausführung in 1 aus einer Gesamtanzahl von in Reihe miteinander verschalteten Einzelzellen 5 gebildet. Im Beispiel sind zwölf Einzelzellen 5 in der Batterie 2 mittels einer Zellverbindung Z in Reihe geschaltet.
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Eine Teilanzahl von beispielsweise drei Einzelzellen 5 der Gesamtanzahl wird zur Versorgung des ersten Teilnetzes 1.1 und zusätzlich zur Versorgung des zweiten Teilnetzes 1.2 zur Verfügung gestellt. Mit anderen Worten: Diese drei Einzelzellen 5 sind gleichzeitig mit dem ersten Teilnetz 1.1 und mit dem zweiten Teilnetz 1.2 gekoppelt.
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Die 3 und 4 zeigen eine mögliche Ausführungsform der Erfindung, wobei die Gesamtanzahl der Einzelzellen 5 der Batterie 2 in vier feste Gruppen G1 bis G4 unterteilt ist, wobei jeweils eine feste Gruppe G1 bis G4 drei Einzelzellen 5 umfasst. Die festen Gruppen G1 bis G4 sind mittels einer Schalteranordnung S mit dem zweiten Teilnetz 1.2 auswählbar elektrisch koppelbar.
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Dazu umfasst die Schalteranordnung S für jede Gruppe G1 bis G4 Verbindungselemente 8, mittels derer die Gruppen G1 bis G4 mit dem zweiten Teilnetz 1.2 elektrisch koppelbar sind. Die Verbindungselemente 8 sind als elektrische Leitungen ausgebildet und mit den Polen der in Reihe miteinander verschalteten Einzelzellen 5 verbunden. Für eine Gruppe G1 bis G4 mit drei Einzelzellen 5 sind jeweils zwei Verbindungselemente 8 vorgesehen, wobei ein Verbindungselement 8 mit einem Pluspol einer äußeren Einzelzelle 5 und das andere Verbindungelement 8 mit einem Minuspol einer anderen äußeren Einzelzelle 5 des Zellblocks verbunden ist.
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Um eine der Gruppen G1 bis G4 auswählbar oder variabel, insbesondere abwechselnd periodisch oder in vorgegebener Reihenfolge periodisch, mit dem zweiten Teilnetz 1.2 elektrisch zu koppeln, weisen die Verbindungselemente 8 jeweils zwei Schaltelemente 8.1 auf.
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Die Schaltelemente 8.1 sind dazu jeweils in zwei Zustände schaltbar, wobei die Schaltelemente 8.1 geöffnet und geschlossen werden können. In 3 sind alle Schaltelemente 8.1 geöffnet, so dass kein Zellblock mit dem zweiten Teilnetz 1.2 elektrisch verbunden ist. In 4 ist jeweils ein Schaltelement 8.1 zweier benachbarter Verbindungselemente 8 geschlossen, so dass zwischen dem zweiten Teilnetz 1.2 und der der festen Gruppe G3 ein geschlossener Strompfad entsteht und das zweite Teilnetz 1.2 mit einer Spannung von 12 Volt versorgt werden kann.
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Dadurch, dass jede Gruppe G1 bis G4 der Batterie 2 mit zwei Verbindungselementen 8 gekoppelt ist, können die Gruppen G1 bis G4 periodisch in den Schaltkreis des zweiten Teilnetzes 1.2 eingebunden werden. Mit anderen Worten: Es kann in vorgegebenen Zeitabständen eine der festen Gruppen G1 bis G4 von Einzelzellen 5 der Batterie 2 zusätzlich zur Versorgung des zweiten Teilnetzes 1.2 zur Verfügung gestellt werden. Ein Wechsel zwischen den Gruppen G1 bis G4 kann dabei durch Umschalten der Schaltelemente 8.1 erfolgen, die vorzugsweise elektronisch ansteuerbar sind, z. B. mittels eines nicht näher dargestellten Batteriesteuergeräts. Hierzu ist in das Batteriesteuergerät ein entsprechendes Software-Modul implementiert.
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Beispielsweise werden die Schaltelemente 8.1 periodisch in fest vorgegebenen Zeitabständen angesteuert, wodurch die Gruppen G1 bis G4 periodisch durchlaufend oder zufällig dem zweiten Teilnetz 1.2 zugeschaltet werden, so dass die Einzelzellen 5 der Batterie 2 zur Versorgung des zweiten Teilnetzes 1.2 gleichmäßig belastet werden.
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Alternativ oder zusätzlich wird ein Ladezustand der Einzelzellen 5 ermittelt, wobei in Abhängigkeit dessen ein Wechsel zwischen den Gruppen G1 bis G4 erfolgt. Alternativ ist es auch möglich, die Einzelzellen 5 nicht in festgelegte Gruppen G1 bis G4 zu unterteilen, sondern das Bordnetz 1 derart zu gestalten, dass eine elektrische Spannung einzelner Einzelzellen 5 abgreifbar ist. Dazu wird z. B. jede Einzelzelle 5 mit jeweils zwei Schaltelementen 8.1 versehen. Hierbei besteht die Möglichkeit, eine Reihenfolge der zusätzlich in das zweite Teilnetz 1.2 eingebundenen Teilanzahl von Einzelzellen 5 variabel zu gestalten, wobei die Anzahl der einzelnen Einzelzellen 5, die dem zweiten Teilnetz 1.2 zugeschaltet werden, der Teilanzahl der festen Gruppen G1 bis G4 entspricht.
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5 zeigt eine weitere mögliche Ausführungsform, wobei drei Einzelzellen 5 der festen Gruppe G2 für das zweite Teilnetz 1.2 eine gegenüber den anderen neun Einzelzellen 5 der anderen Gruppe G1 erhöhte Kapazität und damit eine erhöhte Leistung aufweisen. Die Gruppe G2 mit den Einzelzellen 5 mit der erhöhten Kapazität wird dabei zusätzlich zum ersten Teilnetz 1.1 in den Schaltkreis des zweiten Teilnetzes 1.2 eingebunden. Die zusätzliche Belastung der Einzelzellen 5 der Gruppe G2 kann durch die erhöhte Kapazität gegenüber den anderen Einzelzellen 5 der Gruppe G1 kompensiert werden. Hierbei ist es auch möglich mehr als drei Einzelzellen 5 mit einer erhöhten Kapazität auszustatten, so dass auch hierbei eine Gruppierung dieser in feste Gruppen Gn mit drei Einzelzellen 5 ermöglicht ist und diese Einzelzellen 5 entsprechend der zugeordneten Gruppen Gn periodisch in den Schaltkreis des zweiten Teilnetzes 1.2 eingebunden werden können.
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Eine weitere Möglichkeit zur Erhöhung der Kapazität zeigt 6, wobei zu einer Gruppe G2 mit drei Einzelzellen 5 eine zusätzliche Gruppe G3 mit drei Einzelzellen 5 parallel geschaltet ist. Alternativ dazu kann zu den drei Einzelzellen 5 auch jeweils eine Einzelzelle 5 parallel geschaltet sein. Denkbar ist auch zu jeder Einzelzelle 5 der Batterie 2 eine zusätzliche Einzelzelle 5 parallel zu schalten, so dass analog zur in den 3 und 4 gezeigten Ausführungsform jeweils drei Einzelzellen 5 periodisch in den Schaltkreis des zweiten Teilnetzes 1.2 eingebunden werden können.
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Da die Einzelzellen 5, welche zusätzlich in das zweite Teilnetz 1.2 eingebunden sind, zumindest zeitweise höher belastet werden als die anderen Einzelzellen 5 der Batterie 2, wird ein Ladungsausgleich der Einzelzellen 5 innerhalb der Batterie 2 vorgenommen. Dabei gibt es zwei Möglichkeiten. Entweder werden die Einzelzellen 5 mit der höchsten Spannung oder dem höchsten Ladezustand entladen, wobei deren elektrische Energie in Einzelzellen 5 mit niedrigerer Spannung bzw. niedrigerem Ladezustand eingeleitet wird bis alle Einzelzellen 5 innerhalb der Batterie 2 im Wesentlichen die gleiche Spannung bzw. den gleichen Ladezustand aufweisen. Oder die Entladung der Einzelzellen 5 mit der höchsten Spannung bzw. dem höchsten Ladezustand erfolgt über einen Widerstand bis alle Einzelzellen 5 die gleiche Spannung bzw. den gleichen Ladezustand besitzen.
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Da beim zuvor beschriebenen Ladungsausgleich nur geringe Ströme fließen, kann dies mittels nicht gezeigter Vorrichtungen zur Messung von Zellspannungen erfolgen, die dazu mit jedem Zellpol der Einzelzellen 5 oder Zellverbindern verbunden sind. Die Vorrichtungen sind beispielsweise für mehrere Einzelzellen 5 als eine Zellüberwachungseinheit zusammengefasst, wobei die Zellüberwachungseinheit als Grundkörper z. B. ein Stanzgitter oder eine elastische Folie umfasst, die Anschluss- oder Endkontakte zur elektrischen Anbindung der Einzelzellen 5 aufweist, wobei die einzelnen Spannungssignale der Einzelzellen 5 über Leiterbahnen zu einem Anschluss, z. B. ein Stecker, geführt werden, über den mittels einer Verbindungsleitung die elektrische Anbindung an eine ebenfalls nicht gezeigte Batterieelektronik vorgenommen wird.
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Denkbar ist auch, dass die zusätzlich an der Batterie 2 abgegriffene Teilspannung für das zweite Teilnetz 1.2 höher ist als eine Spannung des Bordnetzes 1, wodurch sich gegenüber dem Stand der Technik ein Aufwand für den Spannungswandler 3 reduziert, da dieser nur noch eine geringe Spannungsdifferenz überbrücken muss.
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7 zeigt eine weitere Ausführungsform, wobei zur Versorgung des zweiten Teilnetzes 1.2 drei zusätzliche Einzelzellen 5 vorgesehen sind, die nicht zur Versorgung des ersten Teilnetzes 1.1 zur Verfügung stehen. Dabei ist die Anordnung eines Spannungswandlers 3 analog zur 1 notwendig, wobei dieser in der vorliegenden 7 nicht dargestellt ist. Die Einzelzellen 5 zur Versorgung des ersten Teilnetzes 1.1 und des zweiten Teilnetzes 1.2 sind gemeinsam thermisch an eine Temperiervorrichtung 9 gekoppelt und sind in einem gemeinsamen, nicht gezeigten Gehäuse angeordnet. Die Temperiervorrichtung 9 ist beispielsweise eine Kühlplatte zum Abführen einer Verlustwärme der Einzelzellen 5.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Bordnetz
- 1.1
- erstes Teilnetz
- 1.2
- zweites Teilnetz
- 2
- elektrische Batterie
- 3
- Spannungswandler
- 4
- weitere elektrische Batterie
- 5
- Einzelzelle
- 6
- erster Spannungsabgriff
- 7
- zweiter Spannungsabgriff
- 8
- Verbindungselement
- 8.1
- Schaltelement
- 9
- Temperiervorrichtung
- G1 bis G4
- Gruppe
- S
- Schalteranordnung
- Z
- Zellverbindung
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102011077701 A1 [0002]
