DE102014215733A1

DE102014215733A1 - Batteriesystem mit einer zum Versorgen eines Hochvoltnetzes mit elektrischer Energie ausgebildeten Batterie, die elektrische Energie zum Versorgen eines Niedervoltnetz bereitstellt und entsprechendes Verfahren

Info

Publication number: DE102014215733A1
Application number: DE102014215733.1A
Authority: DE
Inventors: Johannes Federle
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2014-08-08
Filing date: 2014-08-08
Publication date: 2016-02-11

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Batteriesystem (100) mit einer zum Versorgen eines Hochvoltnetzes mit elektrischer Energie ausgebildeten Batterie (110) mit mehreren untereinander gleich ausgebildeten und in Reihe miteinander verbundenen oder verbindbaren Batteriemodulen (BM1, BM2, BM3), die jeweils mehreren Batteriezellen (111) aufweisen und jeweils zum Versorgen einer Niedervoltnetzes mit elektrischer Energie ausgebildet sind. Dabei ist jedes Batteriemodul (BM1, BM2, BM3) über einen einzelnen ersten steuerbaren Schalter (S1) mit einem ersten Niedervoltanschluss (130) für das Niedervoltnetz und über einen einzelnen zweiten steuerbaren Schalter (S2) mit einem zweiten Niedervoltanschuss (140) für das Niedervoltnetz verbindbar. Ferner weist jeder Schalter (S1, S2) eine Schaltposition, in der dieser geöffnet ist, bevorzugt auf. Auch weist jeder Schalter (S1, S2) mehrere weitere Schaltpositionen (S11, S21), in denen dieser jeweils geschlossen ist, auf. Auch ist jeweils eine Schaltposition (S11, S21) der mehreren weiteren Schaltpositionen (S11, S21) jedes Schalters (S1, S2) einem Batteriemodul (BM1) der mehreren Batteriemodule (BM1, BM2, BM3) zugeordnet. Weiterhin ist ein erster Batteriemodulterminal jedes Batteriemoduls (BM1) mit dem ersten Niedervoltanschluss (130) verbunden, wenn der erste Schalter (S1) in die dem entsprechenden Batteriemodul (BM1) zugeordnete weitere Schaltposition (S11) geschaltet ist. Auch ist ein zweiter Batteriemodulterminal jedes Batteriemoduls (BM1) mit dem zweiten Niedervoltanschluss (140) verbunden, wenn der zweite Schalter (S2) in die dem entsprechenden Batteriemodul (BM1) zugeordnete weitere Schaltposition (S21) geschaltet ist.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Batteriesystem mit einer zum Versorgen eines Hochvoltnetzes mit elektrischer Energie ausgebildeten Batterie, die mehrere untereinander gleich ausgebildete und in Reihe miteinander verbundene oder verbindbare Batteriemodule umfasst, die jeweils mehrere Batteriezellen aufweisen und jeweils zum Versorgen eines Niedervoltnetzes mit elektrischer Energie ausgebildet sind. Auch betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Versorgen eines Niedervoltnetzes mit elektrischer Energie mittels eines Batteriemoduls einer zum Versorgen eines Hochvoltnetzes mit elektrischer Energie ausgebildeten Batterie, die mehrere untereinander gleich ausgebildete und in Reihe miteinander verbundene oder verbindbare Batteriemodule umfasst, die jeweils mehrere Batteriezellen aufweisen und jeweils zum Versorgen des Niedervoltnetzes mit elektrischer Energie ausgebildet sind.
Stand der Technik
Batteriesysteme mit Lithium-Ionen-Batterien, die eine Spannung von 48 V bereitstellen, rücken zunehmend in den Fokus der Automobilindustrie, da bei deren Einsatz in Hybrid- oder Elektrofahrzeugen, eine kostengünstige Möglichkeit zur Reduzierung des durch solche Fahrzeuge verursachte Kohlendioxidausstoßes geboten wird. Der herkömmlich in solchen Fahrzeugen eingesetzte Generator, der eine Spannung von 14 V generiert, beziehungsweise die herkömmliche Lichtmaschine wird dabei durch einen Generator, der eine Spannung von 48 V bereitstellt, ersetzt. Da aber viele in diesen Fahrzeugen vorkommende Steuergeräte weiterhin eine Spannung von 14 V benötigen, stellt sich die Frage wie diese ohne den eine Spannung von 14 V bereitstellenden Generator erzeugt werden kann.
In heutigen Systemtopologien, die in den genannten Fahrzeugen vorkommen, wird die Bordnetzspannung von 14 V mit Hilfe eines eine Spannung von 48 V in eine Spannung von 14 V umwandelnden Gleichspannungswandlers generiert.
Batteriesysteme mit Batterien, die eine Spannung von 48 V bereitstellen, sind als Einstiegshybrid zu sehr geringen Kosten konzipiert. Bei den heutigen Systemtopologien können die Zielkosten nicht oder nur sehr schwer erreicht werden.
In der 1 ist ein aus dem Stand der Technik bekanntes Batteriesystem 1 gezeigt, das eine Lithium-Ionen-Batterie 10 zum Bereitstellen einer Gleichspannung von 48 V aufweist und herkömmlich in Hybrid- oder Elektrofahrzeugen eingesetzt wird. Dabei ist die Batterie 10 an einem ihrer Hochvoltanschlüsse mit einer Masse 12 verbunden. In der 1 ist auch ein in solchen Fahrzeugen vorkommendes Hochvoltnetz 20 und ein in solchen Fahrzeugen vorkommendes Niedervoltnetz 50 dargestellt. Das Batteriesystem 1 umfasst ferner ein Batteriemanagementsystem 15. Die Batterie 10 ist mit einem Inverter 21 verbunden, der dazu vorgesehen ist, die von der Batterie 10 bereitgestellte Gleichspannung von 48 V in einer mehrphasigen Wechselspannung umzuwandeln und diese einer in dem Hochvoltnetz angeordneten elektrischen Maschine 22 bereitzustellen. Das Hochvoltnetz 20 umfasst ferner einen an einem seiner Anschlüsse mit der Masse 12 verbundenen Hochvoltverbraucher 23 und eine entsprechende Logik 24. Die Batterie 10 stellt dabei dem Hochvoltverbraucher 23 die Gleichspannung von 48 V bereit. Die Batterie 10 ist ferner mit einem an einem seiner Anschlüsse mit der Masse 12 verbundenen Gleichspannungswandler 30 verbunden, der dazu vorgesehen ist, die von der Batterie 10 bereitgestellte Gleichspannung von 48 V in eine Gleichspannung von 14 V umzuwandeln und diese dem Niedervoltnetz 50 bereitzustellen. Das Niedervoltnetz 50 umfasst eine weitere Batterie 51 zum Bereitstellen einer Gleichspannung von 14 V, einen Starter 52 und einen eine Gleichspannung von 14 V benötigenden Niedervoltverbraucher 53. Die weitere Batterie 51, der Starter 52 und der Niedervoltverbraucher 53 sind miteinander parallel geschaltet und jeweils an einem ihrer Anschlüsse auch mit der Masse 12 verbunden. Dabei stellt der Gleichspannungswandler 30 der genannten Parallelschaltung die benötigte Spannung von 14 V bereit.
Aus dem Dokument US 2005/0212495 A1 ist ein Versorgungssystem mit drei gleich ausgebildeten und in Reihe miteinander schaltbaren Batterien bekannt, die jeweils zum Ausbilden eines Niedervoltenergiespeichers zum Versorgen eines Niedervoltnetzes mit elektrischer Energie vorgesehen sind. Jede Batterie ist mit zwei steuerbaren Schaltern verbunden, die derartig vorgesehen sind, dass die entsprechende Batterie als Niedervoltenergiespeicher eingesetzt werden kann. Ein Hochvoltenergiespeicher zum Versorgen eines Hochvoltnetzes mit elektrischer Energie kann ferner aus einer jeden Reihenschaltung von drei Reihenschaltungen, welche jeweils die drei jeweils unterschiedlich in Reihe miteinander verbundenen Batterien umfassen, ausgebildet sein. Jede Batterie ist mit zwei weiteren steuerbaren Schaltern verbunden, die derartig vorgesehen sind, dass, wenn die entsprechende Batterie als Niedervoltenergiespeicher eingesetzt wird, eine entsprechende Reihenschaltung der drei Reihenschaltungen als Hochvoltenergiespeicher eingesetzt werden kann. Nachteilig dabei ist, dass für jede Batterie vier steuerbare Schalter verwendet werden müssen, das heißt, dass für das Versorgungssystem insgesamt eine große Anzahl von steuerbaren Schaltern verwendet werden muss.
Offenbarung der Erfindung
Erfindungsgemäß wird ein Batteriesystem mit einer zum Versorgen eines Hochvoltnetzes mit elektrischer Energie ausgebildeten Batterie bereitgestellt. Die Batterie umfasst mehrere untereinander gleich ausgebildete und in Reihe miteinander verbundene oder verbindbare Batteriemodule, die jeweils mehrere Batteriezellen aufweisen und jeweils zum Versorgen eines Niedervoltnetzes mit elektrischer Energie ausgebildet sind. Dabei ist jedes Batteriemodul über einen einzelnen ersten steuerbaren Schalter mit einem ersten Niedervoltanschluss für das Niedervoltnetz und über einen einzelnen zweiten steuerbaren Schalter mit einem zweiten Niedervoltanschuss für das Niedervoltnetz verbindbar. Ferner weist jeder Schalter bevorzugt eine Schaltposition, in der dieser geöffnet ist, auf. Auch weist jeder Schalter mehrere weitere Schaltpositionen, in denen dieser jeweils geschlossen ist, auf. Weiterhin ist jeweils eine Schaltposition der mehreren weiteren Schaltpositionen jedes Schalters einem Batteriemodul der mehreren Batteriemodule zugeordnet. Ein erster Batteriemodulterminal jedes Batteriemoduls ist mit dem ersten Niedervoltanschluss verbunden, wenn der erste Schalter in die dem entsprechenden Batteriemodul zugeordnete weitere Schaltposition geschaltet ist. Auch ist ein zweiter Batteriemodulterminal jedes Batteriemoduls mit dem zweiten Niedervoltanschluss verbunden, wenn der zweite Schalter in die dem entsprechenden Batteriemodul zugeordnete weitere Schaltposition geschaltet ist.
Ferner wird erfindungsgemäß ein Verfahren zum Versorgen eines Niedervoltnetzes mit elektrischer Energie mittels eines Batteriemoduls einer zum Versorgen eines Hochvoltnetzes mit elektrischer Energie ausgebildeten Batterie bereitgestellt. Die Batterie umfasst mehrere untereinander gleich ausgebildete und in Reihe miteinander verbundene oder verbindbare Batteriemodule, die jeweils mehrere Batteriezellen aufweisen und jeweils zum Versorgen des Niedervoltnetzes mit elektrischer Energie ausgebildet sind. Dabei ist jedes Batteriemodul über einen einzelnen ersten steuerbaren Schalter mit einem ersten Niedervoltanschluss für das Niedervoltnetz und über einen einzelnen zweiten steuerbaren Schalter mit einem zweiten Niedervoltanschuss für das Niedervoltnetz verbindbar. Ferner weist jeder Schalter bevorzugt eine Schaltposition, in der dieser geöffnet ist, auf. Auch weist jeder Schalter mehrere weitere Schaltpositionen, in denen dieser jeweils geschlossen ist, auf. Weiterhin ist jeweils eine Schaltposition der mehreren weiteren Schaltpositionen jedes Schalters einem Batteriemodul der mehreren Batteriemodule zugeordnet. Ein erster Batteriemodulterminal jedes Batteriemoduls wird mit dem ersten Niedervoltanschluss verbunden, wenn der erste Schalter in die dem entsprechenden Batteriemodul zugeordnete weitere Schaltposition geschaltet wird. Auch wird ein zweiter Batteriemodulterminal jedes Batteriemoduls mit dem zweiten Niedervoltanschluss verbunden, wenn der zweite Schalter in die dem entsprechenden Batteriemodul zugeordnete weitere Schaltposition geschaltet wird.
Die Unteransprüche zeigen bevorzugte Weiterbildungen der Erfindung.
Vorzugsweise weist das erfindungsgemäße Batteriesystem eine Steuereinheit auf, die dazu ausgebildet ist, den ersten Schalter und den zweiten Schalter zu steuern, jedes Batteriemodul zum Versorgen des Niedervoltnetzes mit elektrischer Energie auszuwählen und zum Versorgen des Niedervoltnetzes mit elektrischer Energie mittels eines ausgewählten Batteriemoduls den ersten Schalter und den zweiten Schalter jeweils von einer beliebigen Schaltposition seiner Schaltpositionen in die dem ausgewählten Batteriemodul zugeordnete weitere Schaltposition zu schalten.
Ein wesentlicher Vorteil der Erfindung ist, dass die elektrische Energie zum Versorgen des Niedervoltnetzes, das insbesondere als ein 14 V-Bordnetz eines Fahrzeuges ausgebildet ist, direkt aus der insbesondere als eine 48 V-Batterie ausgebildete Batterie zum Versorgen eines Hochvoltnetzes mit elektrischer Energie gewonnen werden kann, ohne dass ein Gleichspannungswandler verwendet werden muss. Bei der Erfindung ist die Batterie zum Versorgen des Hochvoltnetzes mit elektrischer Energie bevorzugt eine 48 V-Batterie, deren Batteriezellen so aufzuteilen sind, dass einem Niedervoltnetz eine 14 V Spannung bereitstellbar ist. Eine Aufteilung ist bei heute üblichen 48 V-Batterien mit dreizehn Batteriezellen nicht möglich, weil dreizehn eine Primzahl ist. Bekannt sind jedoch auch 48 V-Batterien mit zwölf in Reihe geschalteten oder schaltbaren Batteriezellen, die sich in drei beziehungsweise vier Blöcke beziehungsweise Batteriemodule, die jeweils vier beziehungsweise drei in Reihe geschalteten oder schaltbaren Batteriezellen aufweisen, aufteilen lassen. Vorzugsweise umfasst das erfindungsgemäße Batteriesystem eine 48 V-Batterie mit zwölf in Reihe geschalteten oder schaltbaren Batteriezellen, wobei die 48 V-Batterie in drei Batteriemodule aufgeteilt ist, die jeweils vier Batteriezellen aufweisen. Die vorliegende Erfindung gilt jedoch für ein Batteriesystem mit einer zum Versorgen eines Hochvoltnetzes mit elektrischer Energie ausgebildeten Batterie, die jede beliebige Anzahl von Batteriezellen, die sich in mindestens eine Anzahl von gleich ausgebildeten Batteriemodulen mit jeweils einer der mindestens einen Anzahl von Batteriemodulen jeweils entsprechende Anzahl von Batteriezellen aufteilen lässt.
Bei dem erfindungsgemäßen Batteriesystem, das beispielsweise eine 48 V-Batterie umfasst, die in drei Batteriemodule mit jeweils vier Batteriezellen aufgeteilt ist, sollte zum Erzeugen einer Niedervoltspannung von beispielsweise 14 V, die einem beispielsweise als ein 14 V-Bordnetz ausgebildeten Niedervoltnetz bereitzustellen ist, nicht einfach statisch ein beliebiges Batteriemodul herausgegriffen werden und an das Niedervoltnetz angeschlossen werden. Dies würde dazu führen, dass dieses herausgegriffene Batteriemodul intensiver als die anderen Batteriemodule der beispielsweise als 48 V-Batterie ausgebildeten Batterie des erfindungsgemäßen Batteriesystems entladen wird. Dadurch und durch den hohen Verbrauch des Niedervoltnetzes, der beispielsweise für ein 14 V-Bordnetz bis zu 3kW beträgt, würden große Unterschiede zwischen den Ladezuständen der Batteriemodulen der Batterie des erfindungsgemäßen Batteriesystems auftreten, die nicht durch bekannte Ladungszustandsausgleichsverfahren (Balancing) ausgeglichen werden könnten. Deshalb muss die zum Versorgen des beispielsweise als ein 14 V-Bordnetz ausgebildeten Niedervoltnetzes bereitzustellende elektrische Energie gleichmäßig aus den Batteriemodulen der Batterie des erfindungsgemäßen Batteriesystems entnommen werden. Dies kann durch eine zeitlich wechselnde Zuschaltung dieser Batteriemodule an das Niedervoltnetz beziehungsweise an das 14 V-Bordnetz erfolgen.
Während einer insbesondere sehr kurzen Zeit, die zum Umschalten der mehreren Batteriemodule einer erfindungsgemäßen Batterie benötigt wird, kann die dem Niedervoltnetz bereitzustellende Spannung bevorzugt durch eine im Niedervoltnetz vorhandene Niedervoltbatterie, die insbesondere als Bleibatterie ausgebildet ist, erzeugt beziehungsweise gepuffert werden.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung sind die mehreren Batteriemodule der Batterie des erfindungsgemäßen Batteriesystems in Reihe miteinander verbunden oder verbindbar. Bevorzugt ist zum Versorgen des Hochvoltnetzes mit elektrischer Energie eine Reihenschaltung der mehreren Batteriemodule an zwei Hochvoltanschlüsse für das Hochvoltnetz angeschlossen oder anschließbar.
Vorzugsweise ist zumindest einer der zwei Niedervoltanschlüsse für das Niedervoltnetz separat gegenüber zumindest einem der zwei Hochvoltnetzanschlüsse für das Hochvoltnetzes ausgebildet. Bevorzugt bildet der erste Niedervoltnetzanschluss einen ersten Hochvoltnetzanschluss der zwei Hochvoltnetzanschlüsse aus. Ferner ist der zweite Niedervoltnetzanschluss separat gegenüber einem zweiten Hochvoltnetzanschluss der zwei Hochvoltnetzanschlüsse ausgebildet. Weiterhin ist jedes Batteriemodul über einen einzelnen dritten steuerbaren Schalter mit dem zweiten Hochvoltanschluss verbindbar. Der dritte Schalter weist bevorzugt eine Schaltposition, in der dieser geöffnet ist, auf. Auch weist der dritte Schalter mehrere weitere Schaltpositionen, in denen dieser jeweils geschlossen ist, auf. Dabei ist jeweils eine Schaltposition der mehreren weiteren Schaltpositionen des dritten Schalters einem Batteriemodul der mehreren Batteriemodule zugeordnet. Auch ist der zweite Batteriemodulterminal jedes Batteriemoduls mit dem zweiten Hochvoltanschluss verbunden, wenn der dritte Schalter in die dem entsprechenden Batteriemodul zugeordnete weitere Schaltposition geschaltet ist.
Weiter bevorzugt ist zum Ausbilden einer Reihenschaltung der mehreren Batteriemodule jedes Batteriemodul mit einem jeden mit diesem unmittelbar benachbarten Batteriemodul jeweils über einen entsprechenden weiteren steuerbaren Schalter in Reihe verbindbar. Auch sind diejenigen Batteriemodule, die jeweils an einem anderen Ende von zwei Enden dieser auszubildenden Reihenschaltung angeordnet sind, über einen entsprechenden weiteren steuerbaren Schalter in Reihe miteinander verbindbar. Dabei weist jeder weitere Schalter eine Schaltposition, in der dieser geöffnet ist, und eine weitere Schaltposition, in der dieser geschlossen ist, auf.
Vorzugsweise ist die in dem erfindungsgemäßen Batteriesystem angeordnete Steuereinheit ferner dazu ausgebildet, den dritten Schalter zu steuern und zum Versorgen des Hochvoltnetzes mit elektrischer Energie mittels einer Reihenschaltung der mehreren Batteriemodule den mit dem ersten Batterieterminal des zum Versorgen des Niedervoltnetzes mit elektrischer Energie ausgewählten Batteriemoduls verbundenen weiteren Schalter zu öffnen und alle andere weiteren Schalter zu schließen. Ferner ist die Steuereinheit dazu ausgebildet, den dritten Schalter von einer beliebigen Schaltposition seiner Schaltpositionen in diejenige weitere Schaltposition zu schalten, die demjenigen Batteriemodul zugeordnet ist, das über den geöffneten weiteren Schalter mit dem zum Versorgen des Niedervoltnetzes mit elektrischer Energie ausgewählten Batteriemodul verbindbar ist.
Vorzugsweise ist der erste Batteriemodulterminal jedes Batteriemoduls dessen negativer Batterieterminal und der zweite Batteriemodulterminal jedes Batteriemoduls dessen positiver Batterieterminal.
Bevorzugt ist der erste Niedervoltanschluss mit einer Masse verbunden. Weiter bevorzugt ist der erste Hochvoltanschluss mit einer Masse verbunden.
Ein weiterer Aspekt der Erfindung betrifft ein Fahrzeug mit einem erfindungsgemäßen Batteriesystem.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Nachfolgend werden Ausführungsbeispiele der Erfindung unter Bezugnahme auf die begleitenden Zeichnungen im Detail beschrieben. In der Zeichnungen ist:
1 ein aus dem Stand der Technik bekanntes Batteriesystem mit einer 48 V-Batterie zusammen mit einem mit elektrischer Energie zu versorgenden Hochvoltnetz und einem mit elektrischer Energie zu versorgenden Niedervoltnetz,
2 bis 4 ein gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung ausgebildetes Batteriesystem mit einer entsprechenden 48 V-Batterie mit drei gleich ausgebildeten Batteriemodulen, die in den 2, 3 und 4 jeweils unterschiedlich geschaltet sind, und
5 bis 7 ein gemäß einer zweiten Ausführungsform der Erfindung ausgebildetes Batteriesystem mit einer entsprechenden 48 V-Batterie mit drei gleich ausgebildeten Batteriemodulen, die in den 5, 6 und 7 jeweils unterschiedlich geschaltet sind.
Ausführungsformen der Erfindung
Die 2 bis 4 zeigen jeweils ein gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung ausgebildetes Batteriesystem 100 mit einer zum Versorgen eines Hochvoltnetzes mit elektrischer Energie ausgebildeten 48 V-Batterie 110, die in drei untereinander gleich ausgebildete und in Reihe miteinander verbundene Batteriemodule BM1, BM2, BM3 aufgeteilt ist. Die Batteriemodule BM1, BM2, BM3 weisen jeweils vier Batteriezellen 111 auf und sind jeweils zum Versorgen eines als ein 14 V-Bordnetz ausgebildetes Niedervoltnetz mit elektrischer Energie vorgesehen. Zur Vereinfachung der Darstellung wurde in den 2 bis 4 nur eine Batteriezelle mit dem Bezugszeichen 111 versehen.
Eine zwischen einem mit einer ersten Masse 120 verbundenen ersten Niedervoltanschluss 130 für das Niedervoltnetz und einem zweiten Niedervoltanschluss 140 für das Niedervoltnetz anliegende Spannung U1 von 14 V wird hier erzeugt, indem jeweils eines der drei Batteriemodule BM1, BM2, BM3 auf die zwei Niedervoltnetzanschlüsse 130, 140 aufgeschaltet wird. Dazu umfasst das gemäß der ersten Ausführungsform ausgebildete Batteriesystem 100 einen ersten Schalter S1 und einen zweiten Schalter S2. Der erste Schalter S1 weist eine Schaltposition (nicht dargestellt), in der dieser geöffnet ist, und drei weitere Schaltpositionen S11, S12, S13, in denen dieser jeweils geschlossen ist, auf. Der zweite Schalter S2 weist eine Schaltposition (nicht dargestellt), in der dieser geöffnet ist, und drei weitere Schaltpositionen S21, S22, S23, in denen dieser jeweils geschlossen ist, auf.
Der in eine erste Schaltposition (eine unterste Schaltposition) S11 der drei weiteren Schaltpositionen S11, S12, S13 geschaltete erste Schalter S1 verbindet den negativen Batterieterminal des ersten Batteriemoduls BM1 mit dem ersten Niedervoltanschluss 130. Ferner verbindet der in eine erste Schaltposition (eine unterste Schaltposition) S21 der drei weiteren Schaltpositionen S21, S22, S23 geschaltete zweite Schalter S2 den positiven Batterieterminal des ersten Batteriemoduls BM1 mit dem zweiten Niedervoltanschluss 140. 2 zeigt das gemäß der ersten Ausführungsform der Erfindung ausgebildete Batteriesystem 100, bei dem der erste Schalter S1 in seine erste Schaltposition S11 und der zweite Schalter S2 in seine erste Schaltposition S21 jeweils geschaltet sind. Hier ist zum Bereitstellen der 14 V-Spannung U1 das erste Batteriemodul BM1 auf die zwei Niedervoltanschlüsse 130, 140 aufgeschaltet.
Der in eine zweite Schaltposition (eine mittlere Schaltposition) S12 der drei weiteren Schaltpositionen S11, S12, S13 geschaltete erste Schalter S1 verbindet den negativen Batterieterminal des zweiten Batteriemoduls BM2 mit dem ersten Niedervoltanschluss 130. Ferner verbindet der in eine zweite Schaltposition (eine mittlere Schaltposition) S22 der drei weiteren Schaltpositionen S21, S22, S23 geschaltete zweite Schalter S2 den positiven Batterieterminal des zweiten Batteriemoduls BM2 mit dem zweiten Niedervoltanschluss 140. 3 zeigt das gemäß der ersten Ausführungsform der Erfindung ausgebildete Batteriesystem 100, bei dem der erste Schalter S1 in seine zweite Schaltposition S12 und der zweite Schalter S2 in seine zweite Schaltposition S22 jeweils geschaltet sind. Hier ist zum Bereitstellen der 14 V-Spannung U1 das zweite Batteriemodul BM2 auf die zwei Niedervoltanschlüsse 130, 140 aufgeschaltet.
Der in eine dritte Schaltposition (eine oberste Schaltposition) S13 der drei weiteren Schaltpositionen S11, S12, S13 geschaltete erste Schalter S1 verbindet den negativen Batterieterminal des dritten Batteriemoduls BM3 mit dem ersten Niedervoltanschluss 130. Ferner verbindet der in eine dritte Schaltposition (eine oberste Schaltposition) S23 der drei weiteren Schaltpositionen S21, S22, S23 geschaltete zweite Schalter S2 den positiven Batterieterminal des dritten Batteriemoduls BM3 mit dem zweiten Niedervoltanschluss 140. 4 zeigt das gemäß der ersten Ausführungsform der Erfindung ausgebildete Batteriesystem 100, wobei der erste Schalter S1 in seine dritte Schaltposition S13 und der zweite Schalter S2 in seine dritte Schaltposition S23 jeweils geschaltet sind. Hier ist zum Bereitstellen der 14 V-Spannung U1 das dritte Batteriemodul BM3 auf die zwei Niedervoltanschlüsse 130, 140 aufgeschaltet.
Ferner umfasst das Batteriesystem 100 nach der ersten Ausführungsform der Erfindung einen mit einer zweiten Masse 150 verbundenen ersten Hochvoltanschluss 160 für ein 48 V-Hochvoltnetz und einen zweiten Hochvoltnetzanschluss 170 für das 48 V-Hochvoltnetz.
Dabei ist der negative Batterieterminal des ersten Batteriemoduls BM1 mit dem ersten Hochvoltanschluss 160 und der positive Batterieterminal des dritten Batteriemoduls BM3 mit dem zweiten Hochvoltanschluss 170 verbunden, so dass zwischen dem ersten Hochvoltanschluss 160 und dem zweiten Hochvoltanschluss 170 immer die von dem Hochvoltnetz bereitzustellende und von der Batterie 110 erzeugte Spannung U von 48 V anliegt.
Bei dem Batteriesystem 100 nach der ersten Ausführungsform der Erfindung kann die von dem als ein 14 V-Bordnetz ausgebildeten Niedervoltnetz bereitzustellende Spannung von 14 V direkt aus der 48 V-Batterie 110 kostengünstig gewonnen werden. Nachteilig bei dem Batteriesystem 100 nach der ersten Ausführungsform der Erfindung ist jedoch der zwischen dem ersten Niedervoltanschluss 130 und dem ersten Hochvoltanschluss 160 auftretende Potentialunterschied. Um diesen Potentialunterschied in einem Fahrzeug mit einem solchen Batteriesystem 100 aufrecht erhalten zu können, müssen der erste Niedervoltanschluss 130 und der erste Hochvoltanschluss 160 getrennte Masseführungen (Kabel) aufweisen. Zusätzlich müssen für alle mit einem solchen Batteriesystem 100 elektrisch gekoppelten Komponenten auch getrennte Masseführungen vorgesehen werden. Dies führt vor allem zu höheren Kosten für die Realisierung einer mittels eines solchen Batteriesystems 100 angetriebenen elektrischen Maschine.
5 bis 7 zeigen jeweils ein gemäß einer zweiten Ausführungsform der Erfindung ausgebildetes Batteriesystem 200. Das gemäß der zweiten Ausführungsform der Erfindung ausgebildete Batteriesystem 200 unterscheidet sich von dem Batteriesystem gemäß der ersten Ausführungsform der Erfindung dadurch, dass der mit einer Masse 220 verbundene erste Niedervoltanschluss 230 dieses Batteriesystems 200 auch einen ersten Hochvoltanschluss 230 dieses Batteriesystems 200 ausbildet. Das bedeutet, dass der erste Niedervoltanschluss 230 und der erste Hochvoltanschluss 230 jeweils das gleiche Potential der gemeinsamen Masse 220 haben. Deswegen müssen hier der erste Niedervoltanschluss 230 und der erste Hochvoltanschluss 230 auch keine getrennten Masseführungen (Kabel) ausweisen. Ferner unterscheidet sich das gemäß der zweiten Ausführungsform der Erfindung ausgebildete Batteriesystem 200 von dem Batteriesystem gemäß der ersten Ausführungsform der Erfindung dadurch, dass die drei Batteriemodule BM1, BM2, BM3 in unterschiedlichen Weisen in Reihe miteinander schaltbar sind.
Eine zwischen dem ersten Niedervoltanschluss 230 und dem zweiten Niedervoltanschluss 240 anliegende Spannung U1 von 14 V wird hier auch erzeugt, indem jeweils eines der drei Batteriemodule BM1, BM2, BM3 auf die zwei Niedervoltnetzanschlüsse 230, 240 aufgeschaltet wird. Dazu umfasst auch das gemäß der zweiten Ausführungsform der Erfindung ausgebildeten Batteriesystem 100 den ersten Schalter S1 und den zweiten Schalter S2. Eine zwischen dem ersten Hochvoltanschluss 230 und dem zweiten Hochvoltanschluss 270 anliegende Spannung U von 48 V wird hier erzeugt, indem eine Reihenschaltung der drei Batteriemodule BM1, BM2, BM3 auf die zwei Hochvoltvoltnetzanschlüsse 230, 270 aufgeschaltet wird. Dazu umfasst das gemäß der zweiten Ausführungsform der Erfindung ausgebildete Batteriesystem 200 einen dritten Schalter S3, einen vierten Schalter S4, einen fünften Schalter S5 und einen sechsten Schalter S6. Der dritte Schalter S3 weist eine Schaltposition (nicht dargestellt), in der dieser geöffnet ist, und drei weitere Schaltpositionen S31, S32, S33, in denen dieser jeweils geschlossen ist, auf. Der vierte Schalter S4, der fünfte Schalter S5 und der sechste Schalter S6 weisen jeweils eine Schaltposition, in der der entsprechende Schalter S4, S5, S6 geöffnet ist, und eine weitere Schaltposition, in der der entsprechende Schalter S4, S5, S6 geschlossen ist, auf.
Der in eine erste Schaltposition (eine unterste Schaltposition) S31 der drei weiteren Schaltpositionen S31, S32, S33 geschaltete dritte Schalter S3 verbindet den positiven Batterieterminal des ersten Batteriemoduls BM1 mit dem zweiten Hochvoltvoltanschluss 270. Ferner verbindet der in eine zweite Schaltposition (eine mittlere Schaltposition) S32 der drei weiteren Schaltpositionen S31, S32, S33 geschaltete dritte Schalter S3 den positiven Batterieterminal des zweiten Batteriemoduls BM2 mit dem zweiten Hochvoltanschluss 270. Weiterhin verbindet der in eine dritte Schaltposition (eine oberste Schaltposition) S33 der drei weiteren Schaltpositionen S31, S32, S33 geschaltete dritte Schalter S3 den positiven Batterieterminal des dritten Batteriemoduls BM3 mit dem zweiten Hochvoltanschluss 270.
5 zeigt das gemäß der zweiten Ausführungsform der Erfindung ausgebildete Batteriesystem 200, bei dem der erste Schalter S1 in seine erste Schaltposition S11, der zweite Schalter S2 in seine erste Schaltposition S21 und der dritte Schalter S3 in seine dritte Schaltposition S33 jeweils geschaltet sind und wobei der vierte Schalter S4 und der fünfte Schalter S5 jeweils geschlossen sind und der sechste Schalter S6 geöffnet ist. Hier ist zum Bereitstellen der 14 V-Spannung U1 das erste Batteriemodul BM1 auf die zwei Niedervoltanschlüsse 230, 240 aufgeschaltet und zum Bereitstellen der 48 V-Spannung U eine Reihenschaltung, bei der das erste Batteriemodul BM1 mit dem zweiten Batteriemodul BM2 über den vierten Schalter S4 und das zweite Batteriemodul BM2 mit dem dritten Batteriemodul BM3 über den fünften Schalter S5 verbunden sind, auf die zwei Hochvoltanschlüsse 230, 270 aufgeschaltet.
6 zeigt das gemäß der zweiten Ausführungsform der Erfindung ausgebildete Batteriesystem 200, bei dem der erste Schalter S1 in seine zweite Schaltposition S12, der zweite Schalter S2 in seine zweite Schaltposition S22 und der dritte Schalter S3 in seine erste Schaltposition S31 jeweils geschaltet sind und wobei der vierte Schalter S4 geöffnet ist und der fünfte Schalter S5 und der sechste Schalter S6 jeweils geschlossen sind. Hier ist zum Bereitstellen der 14 V-Spannung U1 das zweite Batteriemodul BM2 auf die zwei Niedervoltanschlüsse 230, 240 aufgeschaltet und zum Bereitstellen der 48 V-Spannung U eine Reihenschaltung, bei der das zweite Batteriemodul BM2 mit dem dritten Batteriemodul BM3 über den fünften Schalter S5 und das dritte Batteriemodul BM3 mit dem ersten Batteriemodul BM1 über den sechsten Schalter S6 verbunden sind, auf die zwei Hochvoltanschlüsse 230, 270 aufgeschaltet.
7 zeigt das gemäß der zweiten Ausführungsform der Erfindung ausgebildete Batteriesystem 200, bei dem der erste Schalter S1 in seine dritte Schaltposition S31, der zweite Schalter S2 in seine dritte Schaltposition S23 und der dritte Schalter S3 in seine zweite Schaltposition S32 jeweils geschaltet sind und wobei der vierte Schalter S4 geschlossen ist, der fünfte Schalter S5 geöffnet ist und der sechste Schalter S6 geschlossen ist. Hier ist zum Bereitstellen der 14 V-Spannung U1 das dritte Batteriemodul BM3 auf die zwei Niedervoltanschlüsse 230, 240 aufgeschaltet und zum Bereitstellen der 48 V-Spannung U eine Reihenschaltung, bei der das dritte Batteriemodul BM3 mit dem ersten Batteriemodul BM1 über den sechsten Schalter S6 und das erste Batteriemodul BM1 mit dem zweiten Batteriemodul BM2 über den vierten Schalter S4 verbunden sind, auf die zwei Hochvoltanschlüsse 230, 270 aufgeschaltet.
Bei dem Batteriesystem 200 nach der zweiten Ausführungsform der Erfindung weisen die Niedervoltanschlüsse 230, 240 und die Hochvoltanschlüsse 230, 270 eine gemeinsame Masse 220 auf. Hier ist die Realisierung von getrennten Masseführungen (Kabel) nicht notwendig. Der finanzielle Aufwand, der durch die zusätzliche Verwendung des dritten Schalter S3, des vierten Schalters S4, des fünften Schalters S5 und des sechsten Schalters S6 verursacht wird, ist hoch. Jedoch ist dieser finanzielle Aufwand wesentlich geringer als derjenige finanzielle Aufwand, der durch eine Realisierung von getrennten Massenführungen verursacht werden würde.
Neben der voranstehenden schriftlichen Offenbarung wird hiermit zur weiteren Offenbarung der Erfindung ergänzend auf die Darstellung in den 2 bis 7 Bezug genommen.
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

US 2005/0212495 A1 [0006]

Claims

Batteriesystem (100; 200) mit einer zum Versorgen eines Hochvoltnetzes mit elektrischer Energie ausgebildeten Batterie (110; 210) mit mehreren untereinander gleich ausgebildeten und in Reihe miteinander verbundenen oder verbindbaren Batteriemodulen (BM1, BM2, BM3), die jeweils mehreren Batteriezellen (111) aufweisen und jeweils zum Versorgen einer Niedervoltnetzes mit elektrischer Energie ausgebildet sind, dadurch gekennzeichnet, dass jedes Batteriemodul (BM1, BM2, BM3) über einen einzelnen ersten steuerbaren Schalter (S1) mit einem ersten Niedervoltanschluss (130; 230) für das Niedervoltnetz und über einen einzelnen zweiten steuerbaren Schalter (S2) mit einem zweiten Niedervoltanschuss (140; 240) für das Niedervoltnetz verbindbar ist, wobei jeder Schalter (S1, S2) eine Schaltposition, in der dieser geöffnet ist, bevorzugt aufweist und mehrere weitere Schaltpositionen (S11, S12, S13, S21, S22, S23), in denen dieser jeweils geschlossen ist, aufweist und jeweils eine Schaltposition (S11, S12, S13, S21, S22, S23) der mehreren weiteren Schaltpositionen (S11, S12, S13, S21, S22, S23) jedes Schalters (S1, S2) einem Batteriemodul (BM1, BM2, BM3) der mehreren Batteriemodule (BM1, BM2, BM3) zugeordnet ist, wobei ein erster Batteriemodulterminal jedes Batteriemoduls (BM1, BM2, BM3) mit dem ersten Niedervoltanschluss (130; 230) verbunden ist, wenn der erste Schalter (S1) in die dem entsprechenden Batteriemodul (BM1, BM2, BM3) zugeordnete weitere Schaltposition (S11, S12, S13) geschaltet ist und ein zweiter Batteriemodulterminal jedes Batteriemoduls (BM1, BM2, BM3) mit dem zweiten Niedervoltanschluss (140; 240) verbunden ist, wenn der zweite Schalter (S2) in die dem entsprechenden Batteriemodul (BM1, BM2, BM3) zugeordnete weitere Schaltposition (S21, S22, S23) geschaltet ist.
Batteriesystem (100; 200) nach Anspruch 1 aufweisend eine Steuereinheit, die dazu ausgebildet ist, den ersten Schalter (S1) und den zweiten Schalter (S2) zu steuern, jedes Batteriemodul (BM1, BM2, BM3) zum Versorgen des Niedervoltnetzes mit elektrischer Energie auszuwählen und zum Versorgen des Niedervoltnetzes mit elektrischer Energie mittels eines ausgewählten Batteriemoduls (BM1, BM2, BM3) den ersten Schalter (S1) und den zweiten Schalter (S2) jeweils von einer beliebigen Schaltposition (S11, S12, S13, S21, S22, S23) seiner Schaltpositionen (S11, S12, S13, S21, S22, S23) in die dem ausgewählten Batteriemodul (BM1, BM2, BM3) zugeordnete weitere Schaltposition (S11, S12, S13, S21, S22, S23) zu schalten.
Batteriesystem (100; 200) nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die mehreren Batteriemodule (BM1, BM2, BM3) in Reihe miteinander verbunden oder verbindbar sind und zum Versorgen des Hochvoltnetzes mit elektrischer Energie eine Reihenschaltung der mehreren Batteriemodule (BM1, BM2, BM3) an zwei Hochvoltanschlüsse (160, 170) für das Hochvoltnetz angeschlossen oder anschließbar ist.
Batteriesystem (100, 200) nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei zumindest einer der zwei Niedervoltanschlüsse (130, 140; 230, 240) für das Niedervoltnetz separat gegenüber zumindest einem der zwei Hochvoltnetzanschlüsse (160, 170; 230, 270) für das Hochvoltnetzes ausgebildet ist.
Batteriesystem (200) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei der erste Niedervoltnetzanschluss (230) einen ersten Hochvoltnetzanschluss (230) der zwei Hochvoltnetzanschlüsse (230, 270) ausbildet und der zweite Niedervoltnetzanschluss (240) separat gegenüber einem zweiten Hochvoltnetzanschluss (270) der zwei Hochvoltnetzanschlüsse (230, 270) ausgebildet ist und jedes Batteriemodul (BM1, BM2, BM3) über einen einzelnen dritten steuerbaren Schalter (S3) mit dem zweiten Hochvoltanschluss (270) verbindbar ist, wobei der dritte Schalter (S3) eine Schaltposition, in der dieser geöffnet ist, bevorzugt aufweist und mehrere weitere Schaltpositionen (S31, S32, S33), in denen dieser jeweils geschlossen ist, aufweist und jeweils eine Schaltposition (S31, S32, S33) der mehreren weiteren Schaltpositionen (S31, S32, S33) des dritten Schalters (S3) einem Batteriemodul (BM1, BM2, BM3) der mehreren Batteriemodule (BM1, BM2, BM3) zugeordnet ist, wobei der zweite Batteriemodulterminal jedes Batteriemoduls (BM1, BM2, BM3) mit dem zweiten Hochvoltanschluss (270) verbunden ist, wenn der dritte Schalter (S3) in die dem entsprechenden Batteriemodul (BM1, BM2, BM3) zugeordnete weitere Schaltposition (S31, S32, S33) geschaltet ist.
Batteriesystem (200) nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei zum Ausbilden einer Reihenschaltung der mehreren Batteriemodule (BM1, BM2, BM3) jedes Batteriemodul (BM1, BM2, BM3) mit einem jeden mit diesem unmittelbar benachbarten Batteriemodul (BM1, BM2, BM3) jeweils über einen entsprechenden weiteren steuerbaren Schalter (S4, S5, S6) in Reihe verbindbar ist, wobei auch diejenigen Batteriemodule (BM1, BM2, BM3), die jeweils an einem anderen Ende von zwei Enden dieser auszubildenden Reihenschaltung angeordnet sind, über einen entsprechenden weiteren steuerbaren Schalter (S4, S5, S6) in Reihe miteinander verbindbar sind, wobei jeder weitere Schalter (S4, S5, S6) eine Schaltposition, in der dieser geöffnet ist, und eine weitere Schaltposition, in der dieser geschlossen ist, aufweist.
Batteriesystem (200) nach Anspruch 6, wobei die Steuereinheit ferner dazu ausgebildet ist, den dritten Schalter (S3) zu steuern, zum Versorgen des Hochvoltnetzes mit elektrischer Energie mittels einer Reihenschaltung der mehreren Batteriemodule (BM1, BM2, BM3) den mit dem ersten Batteriemodulterminal des zum Versorgen des Niedervoltnetzes mit elektrischer Energie ausgewählten Batteriemoduls (BM1, BM2, BM3) verbundenen weiteren Schalter (S4, S5, S6) zu öffnen und alle andere weiteren Schalter (S4, S5, S6) zu schließen und den dritten Schalter (S3) von einer beliebigen Schaltposition seiner Schaltpositionen in diejenige weitere Schaltposition (S31, S32, S33) zu schalten, die demjenigen Batteriemodul (BM1, BM2, BM3) zugeordnet ist, das über den geöffneten weiteren Schalter (S4, S5, S6) mit dem zum Versorgen des Niedervoltnetzes mit elektrischer Energie ausgewählten Batteriemodul (BM1, BM2, BM3) verbindbar ist.
Verfahren zum Versorgen einer Niedervoltnetzes mit elektrischer Energie mittels eines Batteriemoduls (BM1, BM2, BM3) einer zum Versorgen eines Hochvoltnetzes mit elektrischer Energie ausgebildeten Batterie (110; 210), die mehrere untereinander gleich ausgebildete und in Reihe miteinander verbundene oder verbindbare Batteriemodule (BM1, BM2, BM3) umfasst, die jeweils mehrere Batteriezellen (111) aufweisen und jeweils zum Versorgen des Niedervoltnetzes mit elektrischer Energie ausgebildet sind, dadurch gekennzeichnet, dass jedes Batteriemodul (BM1, BM2, BM3) über einen einzelnen ersten steuerbaren Schalter (S1) mit einem ersten Niedervoltanschluss (130; 230) für das Niedervoltnetz und über einen einzelnen zweiten steuerbaren Schalter (S2) mit einem zweiten Niedervoltanschuss (140; 240) für das Niedervoltnetz verbindbar ist, wobei jeder Schalter (S1, S2) eine Schaltposition, in der dieser geöffnet ist, bevorzugt aufweist und mehrere weitere Schaltpositionen (S11, S12, S13, S21, S22, S23), in denen dieser jeweils geschlossen ist, aufweist und jeweils eine Schaltposition (S11, S12, S13, S21, S22, S23) der mehreren weiteren Schaltpositionen (S11, S12, S13, S21, S22, S23) jedes Schalters (S1, S2) einem Batteriemodul (BM1, BM2, BM3) der mehreren Batteriemodule (BM1, BM2, BM3) zugeordnet ist, wobei ein erster Batteriemodulterminal jedes Batteriemoduls (BM1, BM2, BM3) mit dem ersten Niedervoltanschluss (130; 230) verbunden wird, wenn der erste Schalter (S1) in die dem entsprechenden Batteriemodul (BM1, BM2, BM3) zugeordnete weitere Schaltposition (S11, S12, S13) geschaltet wird, und ein zweiter Batteriemodulterminal jedes Batteriemoduls (BM1, BM2, BM3) mit dem zweiten Niedervoltanschluss (140; 240) verbunden wird, wenn der zweite Schalter (S2) in die dem entsprechenden Batteriemodul (BM1, BM2, BM3) zugeordnete weitere Schaltposition (S21, S22, S23) geschaltet wird.
Verfahren nach Anspruch 8, wobei jedes Batteriemodul (BM1, BM2, BM3) zum Versorgen des Niedervoltnetzes mit elektrischer Energie auswählbar ist und zum Versorgen des Niedervoltnetzes mit elektrischer Energie mittels eines ausgewählten Batteriemoduls (BM1, BM2, BM3) der erste Schalter (S1) und der zweite Schalter (S2) von einer beliebigen Schaltposition (S11, S12, S13, S21, S22, S23) seiner Schaltpositionen (S11, S12, S13, S21, S22, S23) jeweils in die dem ausgewählten Batteriemodul (BM1, BM2, BM3) zugeordnete weitere Schaltposition (S11, S12, S13, S21, S22, S23) geschaltet werden.
Verfahren nach einem der Ansprüche 8 oder 9, wobei die mehreren Batteriemodule (BM1, BM2, BM3) in Reihe miteinander verbunden oder verbindbar sind und zum Versorgen des Hochvoltnetzes mit elektrischer Energie eine Reihenschaltung der mehreren Batteriemodule (BM1, BM2, BM3) an zwei Hochvoltanschlüsse (160, 170) für das Hochvoltnetz angeschlossen oder anschließbar ist.
Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 11, wobei zumindest einer der zwei Niedervoltanschlüsse (130, 140; 230, 240) für das Niedervoltnetz separat gegenüber zumindest einem der zwei Hochvoltnetzanschlüsse (160, 170; 230, 270) für das Hochvoltnetzes ausgebildet ist.
Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 10, wobei der erste Niedervoltnetzanschluss (230) einen ersten Hochvoltnetzanschluss (230) der zwei Hochvoltnetzanschlüsse (230, 270) ausbildet und der zweite Niedervoltnetzanschluss (240) separat gegenüber einem zweiten Hochvoltnetzanschluss (270) der zwei Hochvoltnetzanschlüsse (230, 270) ausgebildet ist und jedes Batteriemodul (BM1, BM2, BM3) über einen einzelnen dritten steuerbaren Schalter (S3) mit dem zweiten Hochvoltanschluss (270) verbindbar ist, wobei der dritte Schalter (S3) eine Schaltposition, in der dieser geöffnet ist, bevorzugt aufweist und mehrere weitere Schaltpositionen (S31, S32, S33), in denen dieser jeweils geschlossen ist, aufweist und jeweils eine Schaltposition (S31, S32, S33) der mehreren weiteren Schaltpositionen (S31, S32, S33) des dritten Schalters (S3) einem Batteriemodul (BM1, BM2, BM3) der mehreren Batteriemodule (BM1, BM2, BM3) zugeordnet ist, wobei der zweite Batteriemodulterminal jedes Batteriemoduls (BM1, BM2, BM3) mit dem zweiten Hochvoltanschluss (270) verbunden wird, wenn der dritte Schalter (S3) in die dem entsprechenden Batteriemodul (BM1, BM2, BM3) zugeordnete weitere Schaltposition (S31, S32, S33) geschaltet wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 12, wobei zum Ausbilden einer Reihenschaltung der mehreren Batteriemodule (BM1, BM2, BM3) jedes Batteriemodul (BM1, BM2, BM3) mit einem jeden mit diesem unmittelbar benachbarten Batteriemodul (BM1, BM2, BM3) jeweils über einen entsprechenden weiteren steuerbaren Schalter (S4, S5, S6) in Reihe verbindbar ist, wobei auch diejenigen Batteriemodule (BM1, BM2, BM3), die jeweils an einem anderen Ende von zwei Enden dieser auszubildenden Reihenschaltung angeordnet sind, über einen entsprechenden weiteren steuerbaren Schalter (S4, S5, S6) in Reihe miteinander verbindbar sind, wobei jeder weitere Schalter (S4, S5, S6) eine Schaltposition, in der dieser geöffnet ist, und eine weitere Schaltposition, in der dieser geschlossen ist, aufweist.
Verfahren nach Anspruch 13, wobei zum Versorgen des Hochvoltnetzes mit elektrischer Energie mittels einer Reihenschaltung der mehreren Batteriemodule (BM1, BM2, BM3) der mit dem ersten Batteriemodulterminal des zum Versorgen des Niedervoltnetzes mit elektrischer Energie ausgewählten Batteriemoduls (BM1, BM2, BM3) verbundene weitere Schalter (S4, S5, S6) geöffnet wird, alle anderen weiteren Schalter (S4, S5, S6) geschlossen werden und der dritten Schalter (S3) von einer beliebigen Schaltposition (S31, S32, S33) seiner Schaltpositionen (S31, S32, S33) in diejenige weitere Schaltposition (S31, S32, S33) geschaltet wird, die demjenigen Batteriemodul (BM1, BM2, BM3) zugeordnet ist, das über den geöffneten weiteren Schalter (S4, S5, S6) mit dem zum Versorgen des Niedervoltnetzes mit elektrischer Energie ausgewählten Batteriemodul (BM1, BM2, BM3) verbindbar ist.