DE102014210592A1 - Batteriesystem für ein Kraftfahrzeug, insbesondere mit einer Start-/Stopp-Funktion - Google Patents

Batteriesystem für ein Kraftfahrzeug, insbesondere mit einer Start-/Stopp-Funktion Download PDF

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Batteriesystem (12) für ein Bordnetz (14) eines Kraftfahrzeugs (10), wobei das Batteriesystem (12) eine Starterbatterie (20) aufweist, die Lithium-Ionen-Batteriezellen (22) aufweist. Dabei ist vorgesehen, dass das Batteriesystem (12) einen elektronischen Batteriesensor (26) mit einem integrierten Steuergerät aufweist, wobei der elektronische Batteriesensor (26) in einer Gehäusegemeinschaft mit dem integrierten Steuergerät außerhalb eines Gehäuses der Starterbatterie (20) an einem Batterieterminal (36, 38) angeordnet ist, wobei der elektronische Batteriesensor (26) zumindest dazu eingerichtet ist, die Stromstärke der Starterbatterie (20) zu erfassen und wobei das integrierte Steuergerät dazu eingerichtet ist, Batteriemanagementfunktionen der Starterbatterie (20) zu übernehmen und bevorzugt eine Start-Stopp-Funktion des Kraftfahrzeugs (10) in Abhängigkeit der von dem elektronischen Batteriesensor (26) erfassten Stromstärke zu regeln. Weiterhin werden ein Kraftfahrzeug (10) mit einem derartigen Batteriesystem (12) sowie ein Verfahren zum Betrieb eines Kraftfahrzeugs (10) mit einer Start-/Stopp-Funktion und ein Computerprogramm angegeben.

Description

  • Stand der Technik
  • Die Erfindung betrifft ein Batteriesystem für ein Kraftfahrzeug, insbesondere mit einer Start-/Stopp-Funktion. Die Erfindung betrifft zudem ein derartiges Kraftfahrzeug, ein Verfahren zum Betrieb des Kraftfahrzeugs und ein Computerprogramm.
  • In modernen Kraftfahrzeugen ersetzen Lithium-Ionen-Starterbatterien zunehmend herkömmliche Blei-Säure-Starterbatterien. Vorteile der Lithium-Ionen-Batterien sind insbesondere die höhere Energie- und Leistungsdichte, wodurch sie bei gleichen Randbedingungen leichter und platzsparender sind. Auch entfällt die Verwendung von Blei, einem problematischen Material für Umwelt und Gesundheit.
  • Lithium-Ionen-Starterbatterien bestehen meistens aus einer seriellen Schaltung von beispielsweise vier Lithium-Ionen-Akkumulatoren mit einem typischen Spannungsbereich von 2,8 bis 4,2 V, sodass eine in Kraftfahrzeugen benötigte Spannung in Höhe von 12 bis 14 V zum Betrieb eines Niederspannungsbordnetzes erreicht wird.
  • DE 10 2010 017 504 A1 beschreibt beispielsweise eine Lithium-Ionen-Starterbatterie eines Kraftfahrzeugs, wobei das Kraftfahrzeug mit einer Start-/Stopp-Funktion ausgestattet ist. Bei Unterschreibung eines vorgegebenen minimalen Ladezustands wird ein Signal ausgegeben, welches die Start-/Stopp-Funktion des Kraftfahrzeugs blockiert, um ein weiteres Entladen der Batterie zu unterbinden.
  • WO 2012 019 960 beschreibt eine Starterbatterie eines mit einer Start-/Stopp-Funktion ausgerüsteten Kraftfahrzeugs, wobei der Ladezustand der Batterie je nach Betriebsmodus eines Batteriemanagements durch Messen des Stroms erfasst wird. Eine Beeinflussung der Start-/Stopp-Funktion in Abhängigkeit des Ladezustands der Batterie wird nicht beschrieben.
  • Offenbarung der Erfindung
  • Bei einem erfindungsgemäßen Batteriesystem für ein Bordnetz eines Kraftfahrzeugs, wobei das Batteriesystem eine Starterbatterie aufweist, die Lithium-Ionen-Batteriezellen aufweist, ist vorgesehen, dass das Batteriesystem einen elektronischen Batteriesensor (EBS) mit einem integrierten Steuergerät aufweist,
    • – wobei der elektronische Batteriesensor in einer Gehäusegemeinschaft mit dem integrierten Steuergerät außerhalb eines Gehäuses der Starterbatterie an einem Batterieterminal angeordnet ist,
    • – wobei der elektronische Batteriesensor zumindest dazu eingerichtet ist, die Stromstärke der Batterie zu erfassen und
    • – wobei das integrierte Steuergerät dazu eingerichtet ist, Batteriemanagementfunktionen der Starterbatterie zu übernehmen.
  • Der bevorzugt am negativen, auch als Batteriepol bezeichnenbaren Batterieterminal angeordnete elektronische Batteriesensor erlaubt vorteilhaft die Steuerung und Regelung der Lithium-Ionen-Starterbatterie im Kraftfahrzeug in Abhängigkeit der Stromstärke, und bevorzugt unter Auswertung weiterer erfasster Betriebsparameter wie Zellspannungen und Zelltemperaturen.
  • Die Batteriemanagementfunktionen umfassen beispielsweise eine Notabschaltung der Batterie bei einer möglichen Überladung oder eine Versendung einer Leistungsprädiktion an weitere Steuergeräte, womit angezeigt werden kann, wie viel Leistung die Batterie in der Lage ist, aktuell und in den nächsten Zeitschritten abzugeben.
  • „Starterbatterie“ bedeutet an dieser Stelle, dass durch die Starterbatterie im Kraftfahrzeug beispielsweise vorhandene Steuergeräte mit Energie versorgt werden, insbesondere „aufgeweckt“ werden.
  • Bevorzugte Ausführungsformen und Weiterbildungen sind Gegenstand der Unteransprüche.
  • In ihrer Allgemeinheit ist die Erfindung sowohl bei Bordnetzen von Kraftfahrzeugen mit Verbrennungsmotoren einsetzbar, bei denen die Starterbatterie typischerweise auch dazu eingerichtet ist, das Kraftfahrzeug zu starten, als auch bei Bordnetzen reiner Elektrofahrzeuge, welche typischerweise keine konventionellen Starter aufweisen, und bei Bordnetzen von (Plugin-)Hybridfahrzeugen, bei welchen der Verbrennungsmotorstart typischerweise durch die elektrischen Maschinen durchgeführt wird.
  • Das Bordnetz wird von der Starterbatterie elektrisch betrieben. Ein derartiges Bordnetz ist beispielsweise ein Traktionsnetz eines Elektrofahrzeugs, welches eine Betriebsspannung von bis zu 500 V aufweist. In einer alternativen Ausführungsform der Erfindung kann das Bordnetz eine Betriebsspannung von kleiner als 60 V aufweisen, beispielsweise Kraftfahrzeugen eingesetzt werden, in welchen ein System zu Unterstützung beim Beschleunigen (boost) und Rückgewinnung (recuperation) von Bremsenergie aufweisen (Boost-Rekuperationssystem, BRS).
  • In einer noch weiteren alternativen Ausführungsform ist die Starterbatterie an ein Niederspannungsbordnetz des Kraftfahrzeugs angeschlossen. Ein Bordnetz mit 12 V oder 14 V Spannung wird im Rahmen der vorliegenden Offenbarung als Niederspannungsbordnetz bezeichnet. Das Niederspannungsbordnetz versorgt den elektrischen Anlasser oder Starter für den Verbrennungsmotor mit elektrischer Energie, sowie weitere Verbraucher des Kraftfahrzeugs, wie beispielsweise Wasserpumpen, Heizsysteme, eine Diebstahlwarnanlage und im Fahrzeug verbaute Steuergeräte.
  • Für den Fall, dass das Kraftfahrzeug mit einer Start-/Stopp-Funktion ausgestattet ist und die Starterbatterie dazu eingerichtet ist, das Kraftfahrzeug zu starten, ist bevorzugt vorgesehen, dass das integrierte Steuergerät eingerichtet ist, die Start-Stopp-Funktion des Kraftfahrzeugs zu regeln.
  • Mit Regelung wird ein Ein- und Ausschalten der Start-Stopp-Funktion oder ein zeitlich befristetes Ausschalten der Start-Stopp-Funktion bezeichnet. Für den Fall, dass ein erneuter Motorstart bei einem niedrigen Ladezustand der Starterbatterie nicht möglich ist, wird die Starterbatterie durch einen Generator wieder auf einen Ladezustand gebracht, bei dem die Start-/Stopp-Funktionalität wieder erlaubt wird.
  • Die Übertragung der Regelung der Start-/Stopp-Funktion und weiterer Funktionen an den elektronischen Batteriesensor und dessen integriertes Steuergerät lässt es sinnvoll erscheinen, dass Messwerte oder Daten über Zellspannungen und Zelltemperaturen bereitstehen.
  • Nach einer bevorzugten Ausführungsform ist der elektronische Batteriesensor eingerichtet, Zellspannungen und/oder Zelltemperaturen festzustellen. Die Zellsensoren, über welche diese Messungen stattfinden, stellen hierzu dem elektronischen Batteriesensor die benötigten Daten und/oder Messwerte bereit. Insbesondere stellen die Batterietemperatur oder die Umgebungstemperatur, und daraus errechnet die Batterietemperatur, einen weiteren Entscheidungsfaktor dafür bereit, ob die Start-/Stopp-Funktionalität zu einem bestimmten Zeitpunkt unterbunden werden sollte oder erlaubt ist.
  • Nach einer bevorzugten Ausführungsform ist das dem elektronischen Batteriesensor integrierte Steuergerät zur Kommunikation mit einem Fahrzeugsteuergerät eingerichtet. Die Kommunikation erfolgt dabei beispielsweise über einen LIN-Bus oder bevorzugt über einen CAN-Bus. Die Kommunikation der Steuergeräte umfasst beispielsweise eine Information des Fahrzeugsteuergeräts über die Regelung der Start-/Stopp-Funktion des Kraftfahrzeugs und gegebenenfalls weiterer Verbraucher des Bordnetzes. Die Kommunikation mit dem Fahrzeugsteuergerät kann auch dazu dienen, die gemessenen Betriebsparameter der Starterbatterie auszutauschen. Außerdem kann weitere fahrzeugspezifische oder Betriebsstrategie-relevante Information ausgetauscht werden.
  • Nach einer Ausführungsform erfolgt die Regelung unter Einbeziehung des Fahrzeugsteuergeräts, indem hierzu das Steuergerät des elektronischen Batteriesensors dem Fahrzeugsteuergerät beispielsweise über den LIN-Bus einen von ihm berechneten niedrigen Ladezustand (SOC, State of Charge) der Starterbatterie kommuniziert, die Entscheidung über den weiteren Betrieb der Start-/Stopp-Funktionalität aber vom Fahrzeugsteuergerät getroffen wird. Das Fahrzeugsteuergerät teilt dem Steuergerät des elektronischen Batteriesensors die Entscheidung mit, welches die Regelung der Start-/Stopp-Funktionalität, zum Beispiel Ein- und Ausschalten, durchführt.
  • Nach einer Ausführungsform weist die Starterbatterie zumindest eine elektronische Trenneinrichtung auf, mittels welcher die Starterbatterie vom Bordnetz des Kraftfahrzeugs trennbar ist. Die elektronische Trenneinrichtung kann beispielsweise durch ein Relais, durch Schütze oder durch eine oder mehrere pyrotechnische Trennelemente realisiert sein. Insbesondere können zwei elektronische Trenneinrichtungen vorgesehen sein, welche den beiden Batterieterminalen zugeordnet sind. Die elektronische Trenneinrichtung wird beispielsweise bei einem Unfall betätigt, um einen Kabelbrand im Kraftfahrzeug zu verhindern, oder wenn sich die Starterbatterie in einem gefährlichen Bereich befindet, beispielsweise durch Überladung.
  • Bevorzugt ist die elektronische Trenneinrichtung bzw. sind die elektronischen Trenneinrichtungen von dem integrierten Steuergerät steuerbar, und/oder von dem Fahrzeugsteuergerät.
  • Nach einer Ausführungsform weist die Starterbatterie zum Schutz vor Kurzschutzströmen eine Schmelzsicherung auf. Die Schmelzsicherung ist optional vorgesehen.
  • Nach einer Ausführungsform weist die Starterbatterie einen weiteren Stromstärkesensor zu einer redundanten Erfassung der Stromstärke der Starterbatterie auf. Die redundante Erfassung der Stromstärke dient bevorzugt der Plausibilisierung von Messwerten.
  • Erfindungsgemäß wird außerdem ein Kraftfahrzeug mit einem derartigen Batteriesystem zur Verfügung gestellt, wobei insbesondere ein gegebenenfalls vorhandener Starter des Kraftfahrzeugs mit der Starterbatterie verbunden sein kann.
  • Das Kraftfahrzeug kann beispielsweise ein Kraftfahrzeug mit einem Verbrennungsmotor sein. Alternativ hierzu kann das Kraftfahrzeug ein als Hybridfahrzeug ausgestaltetes Kraftfahrzeug sein, das ein elektrisches Antriebssystem und einen Verbrennungsmotor aufweist. Wenn im Falle von Hybridfahrzeugen der Start des Verbrennungsmotors durch die elektrischen Maschinen durchgeführt wird, d. h. wenn beispielsweise ein konventioneller Starter nicht verbaut ist und dementsprechend beispielsweise keine Start-Stopp-Funktion vorhanden ist, dann ist vorgesehen, dass das mit einer Lithium-Ionen-Batterie ausgestattete Bordnetz kleiner als 60 V, beispielsweise 48 V und/oder das mit einer Lithium-Ionen-Batterie ausgestattete Niederspannungsbordnetz mit dem beschriebenen Stromsensor ausgerüstet ist.
  • Alternativ hierzu kann das Kraftfahrzeug ein reines Elektrofahrzeug sein, das ein ausschließlich elektrisch betriebenes Antriebssystem aufweist. Wenn im Falle von reinen Elektrofahrzeugen der Start durch die elektrischen Maschinen durchgeführt wird, d. h. wenn beispielsweise ein konventioneller Starter nicht verbaut ist und dementsprechend beispielsweise keine Start-Stopp-Funktion vorhanden ist, dann ist vorgesehen, dass das mit einer Lithium-Ionen-Batterie ausgestattete Traktionsbordnetz und/oder das mit einer Lithium-Ionen-Batterie ausgestattete Niederspannungsbordnetz mit dem beschriebenen Stromsensor ausgerüstet ist.
  • Kraftfahrzeuge, welche zusätzlich zum Niederspannungsbordnetz ein weiteres Bordnetz aufweisen, welches beispielsweise mit einer Nennspannung von 48 V betrieben wird, können auch Koppeleinrichtungen aufweisen, über welche das weitere Bordnetz mit dem Niederspannungsbordnetz verbunden ist. Insbesondere kann vorgesehen sein, dass die Starterbatterie über einen im Hochspannungsbordnetz angeordneten Starter aufgeladen werden kann.
  • Bei einem Verfahren zum Betrieb eines oben beschriebenen Kraftfahrzeugs ist vorgesehen, dass für den Fall, dass das Kraftfahrzeug eine Start-/Stopp-Funktion aufweist, das integrierte Steuergerät die Start-/Stopp-Funktion des Kraftfahrzeugs in Abhängigkeit der Stromstärke regelt. Insbesondere ist dabei eine „Veto“-Funktion vorgesehen, mittels welcher die Start-/Stopp-Funktion des Kraftfahrzeugs ausgeschaltet werden kann, wenn der Ladezustand der Starterbatterie nicht ausreichend hoch ist.
  • Erfindungsgemäß wird weiterhin ein Computerprogramm vorgeschlagen, gemäß dem eines der hierin beschriebenen Verfahren durchgeführt wird, wenn das Computerprogramm auf einer programmierbaren Computereinrichtung ausgeführt wird. Bei dem Computerprogramm kann es sich beispielsweise um ein Modul des integrierten Steuergeräts handeln, welches beispielsweise das Verfahren zum Betrieb des Kraftfahrzeugs mit Start-/Stopp-Funktion durchführt. Das Computerprogramm kann auf einem maschinenlesbaren Speichermedium gespeichert werden, etwa auf einem permanenten oder wieder beschreibbaren Speichermedium, oder in Zuordnung zu einer Computereinrichtung oder auf einer entfernbaren CD-ROM, DVD, einer Blu-ray Disc oder einem USB-Stick. Zusätzlich oder alternativ kann das Computerprogramm auf einer Computereinrichtung wie etwa auf einem Server oder auf einem Cloud-System zum Herunterladen bereitgestellt werden, z.B. über ein Datennetzwerk, wie das Internet, oder eine Kommunikationsverbindung, wie etwa eine Telefonleitung oder eine drahtlose Verbindung.
  • Die Module des integrierten Steuergeräts können auch in Hardware, beispielsweise durch anwendungsspezifische integrierte Schaltkreise (ASIC, Application-Specific Integrated Circuit) oder in Speichereinheiten realisiert sein.
  • Die Begriffe „Batterie“ und „Batterieeinheit“ werden in der vorliegenden Beschreibung dem üblichen Sprachgebrauch angepasst für Akkumulator bzw. Akkumulatoreinheit verwendet. Die Batterie umfasst eine oder mehrere Batterieeinheiten, womit eine Batteriezelle, ein Batteriemodul, ein Modulstrang oder ein Batteriepack bezeichnet sein kann. In der Batterie sind die Batteriezellen vorzugsweise räumlich zusammengefasst und schaltungstechnisch miteinander verbunden, beispielsweise seriell oder parallel zu Modulen verschaltet. Beispielsweise umfasst ein Modul vier Batteriezellen, welche die Starterbatterie bilden können.
  • Vorteile der Erfindung
  • In dem an einem Batterieterminal extern angeordneten elektronischen Batteriesensor werden Funktionalitäten eines Batteriemanagementsystems (BMS) integriert. Hierdurch wird erreicht, dass die Lithium-Ionen-Starterbatterie sehr einfach aufgebaut und gegebenenfalls auch ein internes Batteriesteuergerät entfallen kann. Dies schafft zum einen bessere Bauraumverhältnisse, d.h. die Starterbatterie kann platzsparender konstruiert werden. Zum anderen ergibt sich durch den Entfall des internen Batteriesteuergeräts eine Verbesserung des Gewichts und des Energieverbrauchs. Ein weiterer Vorteil ist, dass im Vergleich mit bekannten Systemen die Kosten für das Gesamtsystem gesenkt werden.
  • Kurze Beschreibung der Zeichnungen
  • Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert.
  • Es zeigen:
  • 1 ein Kraftfahrzeug mit einem Batteriesystem nach einer ersten Ausführungsform und
  • 2 ein Kraftfahrzeug mit einem Batteriesystem nach einer zweiten Ausführungsform.
  • Ausführungsformen der Erfindung
  • In der nachfolgenden Beschreibung der Ausführungsbeispiele der Erfindung werden gleiche oder ähnliche Komponenten mit gleichen oder ähnlichen Bezugszeichen bezeichnet. Die Figuren stellen den Gegenstand der Erfindung nur schematisch dar.
  • 1 zeigt ein Kraftfahrzeug 10 mit einem Batteriesystem 12.
  • Das Kraftfahrzeug 10 der 1 kann als ein Fahrzeug mit Verbrennungsmotor, als ein Hybridfahrzeug, das zusätzlich einen Elektromotor aufweist, oder als ein reines Elektrofahrzeug gestaltet sein. Es weist ein Bordnetz 14 mit elektrischen Verbrauchern 18 auf. Die elektrische Energie für das Bordnetz 14 wird von einer Starterbatterie 20 bereitgestellt.
  • Für den optionalen Fall, dass das Batteriesystem 12 eingerichtet ist, das Kraftfahrzeug 10 mittels der Starterbatterie 20 zu starten, weist das Bordnetz 14 einen Starter 16 und einen elektrischen Generator 17 auf. Ist der Verbrennungsmotor des Kraftfahrzeugs 10 gestartet, treibt dieser den elektrischen Generator 17 an, welcher dann eine Spannung von etwa 12 V erzeugt und über das Bordnetz 14 den elektrischen Verbrauchern 18 im Kraftfahrzeug 10 zur Verfügung stellt. Der elektrische Generator 17 lädt dabei bevorzugt auch die durch den Startvorgang belastete Starterbatterie 20 wieder auf.
  • Die Starterbatterie 20 umfasst mehrere Lithium-Ionen-Batteriezellen 22 mit einem Spannungsbereich von 2,8 bis 4,2 V. Um beispielsweise die benötigte Spannung eines Niederspannungsbordnetzes in Höhe von 12 bis 14 V bereitzustellen, sind hierzu vier Lithium-Ionen-Batteriezellen 22 vorgesehen. Die Lithium-Ionen-Batteriezellen 22 sind elektrisch seriell miteinander verbunden.
  • Die Starterbatterie 20 ist ein Teil des Batteriesystems 12, welches in dieser Ausführungsform außerdem ein in dessen Gehäuse angeordnetes, d. h. internes Batteriesteuergerät 24 umfasst. Das interne Batteriesteuergerät 24 weist typischerweise Zellüberwachungseinheiten auf, die kontinuierlich mit definierten Abtastraten Betriebsparameter wie Spannungen, Stromstärken oder Temperaturen der Lithium-Ionen-Batteriezellen 22 als Messwerte erfassen und die erfassten Messwerte dem internen Batteriesteuergerät 24 zur Implementierung von Funktionen zum Steuern und Überwachen der Starterbatterie 20 bereitstellen. Das interne Batteriesteuergerät 24 weist außerdem typischerweise Einheiten zum Speichern der Messwerte auf, und Kommunikationseinheiten, welche diese über einen Kommunikationskanal 40 einem Fahrzeugsteuergerät 28 zur Verwertung bereitstellt.
  • Die Starterbatterie 20 weist außerdem zwei elektronische Trenneinrichtungen 32 auf, welche die Starterbatterie 20 vom Bordnetz 14 trennen können. Die elektronischen Trenneinrichtungen 32 sind im Normalfall geschlossen, da ansonsten das Bordnetz 14 nicht unter Spannung steht und somit das Kraftfahrzeug 10 nicht gestartet werden kann. Die elektronischen Trenneinrichtungen 32 werden von dem internen Batteriesteuergerät 24 gesteuert. In weiteren nicht dargestellten Ausführungsformen ist es möglich, lediglich eine elektronische Trenneinrichtung 32 vorzusehen oder keinerlei elektronische Trenneinrichtung 32.
  • Das interne Batteriesteuergerät 24 empfängt im dargestellten Ausführungsbeispiel Daten eines weiteren Stromstärkesensors 34, welcher optional ist. Die Starterbatterie 20 umfasst außerdem eine Schmelzsicherung 30, welche vor Kurzschlussströmen schützt. Auch die Schmelzsicherung 30 ist eine optionale Einrichtung.
  • Die Starterbatterie 20 weist zwei Batterieterminale 36, 38 auf, nämlich ein negatives Terminal 36 und ein positives Terminal 38. Am negativen Terminal 36 ist ein elektronischer Batteriesensor 26 angeordnet und misst die Stromstärke. Der elektronische Batteriesensor 26 umfasst ein integriertes Steuergerät (nicht dargestellt), welches Batteriemanagementfunktionen übernimmt. Das integrierte Steuergerät weist beispielsweise Rechen- und Speichereinheiten auf, um mittels gespeicherten Kennlinien, Nachschlagetabellen und/oder kalibrierten Softwareverhaltensmodellen aus den verfügbaren Messwerten und Daten einen Ladezustand der Starterbatterie 20 zu ermitteln. Im integrierten Steuergerät des elektronischen Batteriesensors 26 ist in einigen Ausführungsformen außerdem eine Einheit zur Regelung einer Start-/Stopp-Funktion des Kraftfahrzeugs 10 angeordnet.
  • Das integrierte Steuergerät kommuniziert über einen weiteren Kommunikationskanal 42 mit einem Fahrzeugsteuergerät 28. Der weitere Kommunikationskanal 42 kann beispielsweise ein CAN-Bus oder ein LIN-Bus sein.
  • 2 zeigt das Kraftfahrzeug 10 mit dem Batteriesystem 12 und dem Bordnetz 14, in welchem der Starter 16, der Generator 17 und die Verbraucher 18 angeordnet sind, gemäß einer weiteren Ausführungsform. Der elektronische Batteriesensor 26 mit integriertem Steuergerät ist wiederum am negativen Terminal 36 der Starterbatterie 20 angeordnet und über den weiteren Kommunikationskanal 42 mit dem Fahrzeugsteuergerät 28 verbunden.
  • Dargestellt ist außerdem der optionale weitere Stromstärkesensor 34, welcher mit dem elektronischen Batteriesensor 26 verbunden ist und welcher die Stromstärke redundant misst.
  • In der dargestellten Ausführungsform umfasst das Batteriesystem 12 den elektronischen Batteriesensor 26 und die Starterbatterie 20, wobei die Starterbatterie 20 kein internes Batteriesteuergerät 24 mehr aufweist. Der elektronische Batteriesensor 26 ist hinsichtlich der mit Bezug zu 1 beschriebenen Ausführungsform dahingehend erweitert, dass von ihm insbesondere auch die Zellspannungen und Zelltemperaturen der Lithium-Ionen-Batteriezellen 22 erfasst werden.
  • Das integrierte Steuergerät des elektronischen Batteriesensors 26 übernimmt hier idealerweise alle Funktionen des in 1 dargestellten internen Batteriesteuergeräts 24. Insbesondere kann es möglich sein, dass das integrierte Steuergerät des elektronischen Batteriesensors 26 einen oder mehrere der Verbraucher 18 des Bordnetzes 14, wie zum Beispiel eine Wasserpumpe steuert. Über den weiteren Kommunikationskanal 42 werden dem Fahrzeugsteuergerät 28 die Betriebsparameter der Starterbatterie 20, bzw. der Lithium-Ionen-Batteriezellen 22 mitgeteilt.
  • Das integrierte Steuergerät des elektronischen Batteriesensors 26 steuert in der dargestellten Ausführungsform auch die elektronischen Trenneinrichtungen 32, wobei hier wiederum beispielhaft zwei elektronische Trenneinrichtungen 32 dargestellt sind.
  • Aus Gesichtspunkten von Kosten, des Bauraums, des Gewichts und des Energieverbrauchs ist die in 2 dargestellte Variante von großem Vorteil.
  • Die Erfindung ist nicht auf die hier beschriebenen Ausführungsbeispiele und die darin hervorgehobenen Aspekte beschränkt. Vielmehr ist innerhalb des durch die Ansprüche angegebenen Bereichs eine Vielzahl von Abwandlungen möglich, die im Rahmen fachmännischen Handelns liegen.
  • 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 102010017504 A1 [0004]
    • WO 2012019960 [0005]

Claims (11)

  1. Batteriesystem (12) für ein Bordnetz (14) eines Kraftfahrzeugs (10), wobei das Batteriesystem (12) eine Starterbatterie (20) aufweist, die Lithium-Ionen-Batteriezellen (22) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass das Batteriesystem (12) einen elektronischen Batteriesensor (26) mit einem integrierten Steuergerät aufweist, wobei der elektronische Batteriesensor (26) in einer Gehäusegemeinschaft mit dem integrierten Steuergerät außerhalb eines Gehäuses der Starterbatterie (12) an einem Batterieterminal (36, 38) angeordnet ist, wobei der elektronische Batteriesensor (26) zumindest dazu eingerichtet ist, die Stromstärke der Starterbatterie (20) zu erfassen und wobei das integrierte Steuergerät dazu eingerichtet ist, Batteriemanagementfunktionen der Starterbatterie (20) zu übernehmen.
  2. Batteriesystem (12) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Bordnetz (14) ein Niederspannungsbordnetz des Kraftfahrzeugs (10) ist.
  3. Batteriesystem (12) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Starterbatterie (20) dazu eingerichtet ist, das Kraftfahrzeug (10) zu starten und dass das integrierte Steuergerät eingerichtet ist, eine Start-Stopp-Funktion des Kraftfahrzeugs (10) zu regeln.
  4. Batteriesystem (12) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der elektronische Batteriesensor (26) weiterhin dazu eingerichtet ist, Zellspannungen und/oder Zelltemperaturen festzustellen.
  5. Batteriesystem (12) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das integrierte Steuergerät zur Kommunikation mit einem Fahrzeugsteuergerät (28) eingerichtet ist.
  6. Batteriesystem (12) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Starterbatterie (20) zumindest eine elektronische Trenneinrichtung (32) aufweist, mittels welcher die Starterbatterie (20) vom Bordnetz (14) des Kraftfahrzeugs (10) trennbar ist.
  7. Batteriesystem (12) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Starterbatterie (20) zum Schutz vor Kurzschlussströmen eine Schmelzsicherung (30) aufweist.
  8. Batteriesystem (12) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Starterbatterie (20) einen weiteren Stromstärkesensor (34) zu einer redundanten Erfassung der Stromstärke der Starterbatterie (20) aufweist.
  9. Kraftfahrzeug (10), welches ein Batteriesystem (12) nach einem der Ansprüche 1 bis 8 aufweist.
  10. Verfahren zum Betrieb eines Kraftfahrzeugs (10) nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Kraftfahrzeug (10) eine Start-/Stopp-Funktion aufweist und dass das integrierte Steuergerät die Start-/Stopp-Funktion des Kraftfahrzeugs (10) in Abhängigkeit der Stromstärke regelt.
  11. Computerprogramm zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 10, wenn das Computerprogramm auf einer programmierbaren Computereinrichtung ausgeführt wird.
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Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102010017504A1 (de) 2010-06-22 2011-12-22 Dr. Ing. H.C. F. Porsche Aktiengesellschaft Verfahren zur Bestimmung eines Ladezustands einer auf Lithium-Technologie basierenden KFZ-Starterbatterie
WO2012019960A1 (de) 2010-08-13 2012-02-16 Sb Limotive Company Ltd. Verfahren zur bestimmung eines ladezustandes einer batterie
DE102010039785A1 (de) * 2010-08-26 2012-03-01 Robert Bosch Gmbh Verfahren zum Erkennen eines kritischen Batteriezustands nach einem Rücksetzen einer Batterieüberwachungsvorrichtung

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