DE102014225782A1 - System und verfahren zum kontrollieren einer batterie zum verlängern einer fahrleistung - Google Patents

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Abstract

Ein System zum Kontrollieren einer Batterie zum Verlängern einer Fahrleistung ist geschaffen. Das System stellt eine zum Betreiben eines Motors benötigte Hochspannung bereit durch Schalten einer Vielzahl von Batterien in-Serie durch Ausschalten einer Batterieschalteinheit während eines Beschäftigen eines Beschleunigers und gleicht eine Spannung zwischen der Vielzahl von Batterien aus. Eine Spannungsabweichung wird überwunden durch paralleles Verbinden der Vielzahl von Batteriemodulen durch Anschalten der Batterieschalteinheit wenn der Beschleuniger unbeschäftigt ist. Das System umfasst eine Vielzahl von Batteriemodulen und eine Batterieschalteinheit, ausgelegt zum parallelen Verbinden der Vielzahl von Batteriemodulen wenn ein Beschleuniger unbeschäftigt ist und Schalten der Vielzahl von Batteriemodulen in-Serie wenn der Beschleuniger beschäftigt ist. Eine Motorbetreibereinheit ist ausgelegt zum Empfangen einer Leistung von der Batterieschalteinheit, wenn der Beschleuniger beschäftigt ist.

Description

  • TECHNISCHES GEBIET
  • Die vorliegende Offenbarung bezieht sich auf ein System und ein Verfahren zum Kontrollieren einer Batterie zum Verlängern einer Fahrleistung, und insbesondere auf eine Technologie zum Ausgleichen von Energie basierend auf einer von einer Betriebsmode abhängigen Batterieschalttechnik.
  • HINTERGRUND
  • Eine Batterie ist ausgelegt zum Laden elektrischer Energie und zum Bereitstellen der elektrischen Energie an verschiedene Typen elektronischer Vorrichtungen. Insbesondere eine Sekundärbatterie (Sekundärzelle) kann elektrische Energie wiederaufladen und ist durch Stapelung einer Vielzahl von Zellen zum Steigern einer Leistung ausgelegt. Entsprechend benötigt die die Vielzahl von Zellen umfassende Sekundärbatterie ein Batteriemanagementsystem (Battery Management System, BMS), das zum Regeln der Vielzahl von Zellen ausgelegt ist. Wenn die Vielzahl von Zellen in-Serie geschaltet sind, ist der interzelluläre Ausgleich ein wichtiger Faktor. Der interzelluläre Ausgleich kann der Zellenausgleich sein, der jede in der Vielzahl von die Batterie bildenden Zellen geladene Spannung innerhalb eines erlaubten Bereichs aufrechterhält. Der Zellausgleich korreliert mit einer Batterielebensdauer, einer Ausgabeleistung und dergleichen, und wenn der Zellausgleich nicht ordnungsgemäß ausgeführt wird, verschlechtert sich die Zelle, und als ein Resultat können die Lebensdauer und die Ausgabeleistung der Batterie reduziert werden.
  • Als eine konventionelle Methode zum Schaffen des Zellausgleichs ist ein Verfahren zum Reduzieren einer Zellenspannung durch entsprechendes Anordnen verschiedener Resistoren in der Vielzahl von Zellen und Messen der Spannung der jeweiligen Zellen zum Entladen der Spannung durch die Resistoren, wenn eine Zelle eine signifikant hohe Spannung hat, entwickelt worden. Bei der aus einer ersten Zelle und einer zweiten Zelle gebildeten Batterie wird es angenommen, dass eine Spannung der ersten Zelle größer als die der zweiten Zelle ist. Wenn die erste Zelle und die zweite Zelle gleichzeitig geladen werden, wird die erste Zelle zuerst auf eine höchste Spannung innerhalb eines erlaubten Bereichs aufgeladen. Insbesondere führt die erste Zelle eine Entladeoperation durch den Resistor aus und die zweite Zelle beendet eine Ladeoperation. Zudem werden, wenn die erste Zelle bis zu einer vorgegebenen Spannung entladen ist, die erste Zelle und die zweite Zelle wieder simultan geladen. Wenn eine Spannungsdifferenz zwischen der ersten Zelle und der zweiten Zelle innerhalb eines vorgegebenen Bereichs ist, endet das Ausgleichen durch Wiederholen der Operation.
  • Die Batterie, in welcher die Vielzahl von Zellen miteinander verbunden sind, muss jedoch ausgestattet sein mit der gleichen Zellenspezifikation zum Ausgleichen von Abweichungen, beispielsweise eines Widerstands oder einer Spannung, zwischen der Vielzahl von Zellen und hat eine Struktur, in welcher das Batteriemanagementsystem jede der Zellen regelt.
  • ZUSAMMENFASSUNG
  • Entsprechend schafft die vorliegende Erfindung ein System zum Kontrollieren einer Batterie zum Verlängern einer Fahrleistung, geeignet zum Bereitstellen einer zum Betreiben eines Motors benötigten wesentlich hohen Spannung durch Schalten einer Vielzahl von Batterien in-Serie durch Abschalten einer Batterieschalteinheit während eines Operierens eines Beschleunigers, und, Ausführen eines Spannungsausgleichs zwischen der Vielzahl von Batterien und Beheben einer Spannungsabweichung durch paralleles Verbinden der Vielzahl von Batterien durch Anschalten der Batterieschalteinheit wenn der Beschleuniger noch nicht betrieben wird.
  • Gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann ein System zum Betreiben einer Batterie zum Verlängern einer Fahrleistung durch eine Steuerung betrieben werden und kann eine Vielzahl von Batteriemodulen, eine Batterieschalteinheit, ausgelegt zum parallelen Verbinden der Vielzahl von Batteriemodulen wenn ein Beschleuniger noch nicht betrieben wird, und, zum Schalten der Vielzahl von Batteriemodulen in-Serie wenn der Beschleuniger betrieben wird, und eine Motorbetreibereinheit, ausgelegt zum Empfangen eines Outputs von der Batterieschalteinheit, wenn der Beschleuniger betrieben ist, umfassen.
  • Die Vielzahl von Batteriemodulen können sich voneinander unterscheidende Spezifikationen haben. Wenn der Beschleuniger noch nicht betrieben wird, kann die Batterieschalteinheit angeschaltet sein und auf diese Weise kann ein Energieausgleich zwischen der Vielzahl von Batteriemodulen erreicht werden. Wenn der Beschleuniger betrieben wird, kann die Batterieschalteinheit ausgeschaltet sein und damit kann die Vielzahl von Batteriemodulen zum Bereitstellen einer zum Betreiben eines Motors benötigten Leistung ausgelegt sein. Das System kann zudem eine Einheit zum regenerativen Bremsen und eine Ladeeinheit, ausgelegt, um zum Laden eines Stroms an die Vielzahl von Batteriemodulen angebunden zu werden, umfassen. Die Einheit zum regenerativen Bremsen kann zum Wiederaufladen mit durch eine Bremsung generierter Energie ausgelegt sein und die Ladeeinheit kann ausgelegt sein zum Wiederaufladen mit Energie von einem externen Belader.
  • Gemäß einer anderen beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann ein Verfahren zum Kontrollieren einer Batterie zum Verlängern einer Fahrleistung umfassen: Aufrechterhalten von ungefähr einer gleichen Spannung durch paralleles Verbinden einer Vielzahl von Batteriemodulen eines Fahrzeugs mittels einer Steuerung; und Bereitstellen einer zum Betreiben eines Motors benötigten Leistung durch Schalten der Vielzahl von Batteriemodulen in-Serie mittels der Steuerung, wenn ein Fahrer einen Beschleuniger, nachdem das Fahrzeug startet, betreibt; und Ausgleichen des Potentials zwischen der Vielzahl von Batteriemodulen durch paralleles Verbinden der Vielzahl von Batteriemodulen, wenn der Fahrer den Beschleuniger noch nicht betreibt (z. B. der Beschleuniger unbeschäftigt/entkoppelt ist).
  • Während des Aufrechterhaltens der ungefähr gleichen Spannung kann das Fahrzeug in einem Parkbetrieb oder in einem Stoppbetrieb sein oder kann von einem externen Belader geladen werden. Jede einzelne der Vielzahl von Batteriemodulen kann mit durch eine Bremsung generierter Energie oder mit von einem externen Belader bereitgestellter Energie aufgeladen werden.
  • KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
  • Die oberen und andere Zwecke, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden offensichtlicher werden durch die folgende ausführliche Beschreibung in Verbindung genommen mit den begleitenden Zeichnungen.
  • 1 ist ein beispielhaftes Diagramm, darstellend ein Fahrzeug, in welchem ein System zum Kontrollieren einer Batterie zum Verlängern einer Fahrleistung gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung enthalten ist;
  • 2A–2B sind exemplarische Schaltpläne von einer Batterieschalteinheit gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung; und
  • 3A–3B sind exemplarische Strukturdiagramme, darstellend ein Verfahren zum Kontrollieren einer Batterie eines Systems zum Kontrollieren einer Batterie zum Verlängern einer Fahrleistung gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
  • AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG
  • Es wird verstanden, dass der Begriff „Fahrzeug” oder ein ähnlicher anderer Begriff, wie hier verwendet, umfassend ist für Motorfahrzeuge im Allgemeinen, wie zum Beispiel Passagierfahrzeuge, umfassend Sportfahrzeuge (Sport Utility Vehicles, SUV), Busse, Traktoren, verschiedene kommerzielle Fahrzeuge, Wasserfahrzeuge, umfassend eine Vielfalt von Booten und Schiffen, Flugzeugen und dergleichen, und Hybridfahrzeuge, Elektrofahrzeuge, Plug-in-Hybrid-Elektrofahrzeuge, Wasserstoff-angetriebene Fahrzeuge und Fahrzeuge für andere alternative Kraftstoffe (z. B. von anderen Rohstoffen als Rohöl abgeleiteten Kraftstoffen) umfasst. Wie hier Bezug genommen, ist ein Hybridfahrzeug ein Fahrzeug, das zwei oder mehr Energiequellen hat, zum Beispiel Fahrzeuge für beides, Benzinangetrieben und elektrisch angetrieben.
  • Obwohl eine beispielhafte Ausführungsform beschrieben ist als eine Vielzahl von Einheiten zum Ausführen des exemplarischen Prozesses verwendend, wird es verstanden, dass die exemplarischen Prozesse auch von einem oder einer Vielzahl von Modulen ausgeführt werden können. Zusätzlich wird es verstanden, dass der Begriff „Steuerung/Kontrolleinheit” sich auf eine Hardwarevorrichtung bezieht, die einen Speicher und einen Prozessor umfasst. Der Speicher ist ausgelegt zum Speichern der Module und der Prozessor ist insbesondere ausgelegt zum Ausführen dieser Module, um einen oder mehrere Prozesse, welche weiter unten beschrieben werden, auszuführen.
  • Außerdem kann eine Kontrolllogik der vorliegenden Erfindung als nicht-löschbare computerlesbare Medien auf einem computerlesbaren Medium, umfassend ausführbare Programmbefehle, ausgeführt durch einen Prozessor, eine Steuerung/Kontrolleinheit oder dergleichen, ausgebildet sein. Beispiele für die computerlesbare Medien umfassen, aber sind nicht limitiert auf ROM, RAM, Kompaktdisk (CD-ROM), Magnetbänder, Floppy Disks, Speichersticks, Chipkarten und optische Datenspeichervorrichtungen. Das computerlesbare Speichermedium kann auch in einem Netzwerk gekoppelter Computersysteme verteilt sein, so dass die computerlesbaren Medien in einer verteilten Fasson gespeichert und ausgeführt werden, z. B. durch einen kinematischen Server oder einen CAN (Controller Area Network).
  • Die hier verwendete Terminologie ist zu dem Zweck eines Beschreibens nur bestimmter Ausführungsformen und ist nicht als vorgesehen für die Erfindung limitierend zu sein. Wie hier benutzt, sind die Singularformen „ein/eine” und „der/die/das” vorgesehen als auch die Pluralformen umfassend, wenn der Kontext nicht deutlich anderes anzeigt. Es wird zudem verstanden werden, dass der Begriff „umfassen”, wenn in dieser Beschreibung verwendet, das Vorliegen der angegebenen Merkmale, Zahlen, Schritte, Operationen, Elemente und/oder Komponente spezifiziert, aber nicht das Vorliegen oder die Ergänzung von einem oder mehreren anderen Merkmalen, Zahlen, Schritten, Operationen, Elementen, Komponenten und/oder Gruppen davon ausschließt. Wie hier verwendet, umfasst der Begriff „und/oder” jede und alle Kombinationen von einem oder mehreren der zugehörig aufgelisteten Gegenstände.
  • Die vorhergehenden Zwecke, Merkmale und Vorteile werden verständlicher werden durch die folgende ausführliche Beschreibung von beispielhaften Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung mit Bezug zu den begleitenden Zeichnungen, welche hiernach dargelegt werden. Entsprechend werden jene, die ein gewöhnliches Fachwissen in dem zugehörigen Gebiet, zu welchem die vorliegende Erfindung gehört, haben, leicht technische Ideen und den Geist der vorliegenden Erfindung ausdrücken. Zudem, wenn die ausführliche Beschreibung der in dem zugehörigen Gebiet bekannten Technologien angesehen werden als die Kernaussage der vorliegenden Erfindung in der vorliegenden Erfindung zu verschleiernd, wird die ausführliche Beschreibung davon übergangen werden. Nachfolgend werden beispielhafte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung ausführlich mit Bezug zu den begleitenden Zeichnungen beschrieben werden.
  • 1 ist ein beispielhaftes Diagramm, darstellend ein Fahrzeug, in welchem ein System zum Kontrollieren einer Batterie zum Verlängern einer Fahrleistung gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung enthalten ist. Bezugnehmend zu 1 kann ein System 100 zum Kontrollieren einer Batterie ein Batteriemodul 110, eine Batterieschalteinheit 120, eine Einheit zum regenerativen Bremsen 130, eine Ladeeinheit 140, und eine Motorbetreibereinheit 150 umfassen. Das Batteriemodul 110, die Batterieschalteinheit 120, die Einheit zum regenerativen Bremsen 130, die Ladeeinheit 140 und die Motorbetreibereinheit 150 können betrieben werden durch eine Steuerung, die einen Speicher und einen Prozessor hat.
  • Das Batteriemodul 110 kann ausgelegt sein zum Laden von elektrischer Energie und zum Bereitstellen der elektrischen Energie an verschiedene Typen von elektronischen Vorrichtungen. Insbesondere kann das Batteriemodul 110 einen Aufbau haben, in welchem eine Vielzahl von Batterien zum Steigern einer Leistung verbunden sind, und das Batteriemodule 110 kann ein Hochenergie-Batteriemodul 110a, ein Hochleistungs-Batteriemodul 110b und ein Hochsicherheits-Batteriemodul 110c umfassen. Das Hochenergie-Batteriemodul 110a ist ein Batteriemodul, in welchem eine Zelle einen DC-IR von 1 Milliohm oder größer hat und zur Hochleistungs-Funktion ausgelegt ist. Das Hochenergie-Batteriemodul 110a kann eine dicke hochdichte Elektrode verwenden und einen Anteil von einem leitfähigen Material reduzieren und ein Hochleistungs-Aktivmaterial und eine Dicke einer Trennmembran reduzieren.
  • Das Hochleistungs-Batteriemodul 110b ist ein Batteriemodul, in welchem eine Zelle einen DC-IR von 1 Milliohm oder größer hat und zur Hochleistungs-Funktion ausgelegt ist. Das Hochleistungs-Batteriemodul 110b kann eine dünne niedrigdichte Elektrode verwenden, einen Anteil eines leitfähigen Materials steigern, eine Partikelgröße eines aktiven Materials verfeinern und eine Wärmeausstrahl-Charakteristik verstärken. Das Hochsicherheits-Batteriemodul 110c ist ein Batteriemodul, in welchem eine Zelle einen DC-IR von 1 Milliohm oder größer hat und zur Hochsicherheits-Funktion ausgelegt ist. Das Hochsicherheits-Batteriemodul 110c kann ein aktives Material, eine Trennmembran und einen Elektrolyten verwenden, welche exzellente Kollisionseigenschaften haben, äußere Materialien und Hilfen, welche im Wesentlichen stark gegen eine Kollision während eines Verpackens der Zelle sind, verwenden und dadurch Sicherheit bieten.
  • Die Batterieschalteinheit 120 kann ausgelegt sein, eine elektrische Verbindung zwischen der Vielzahl von Batteriemodulen 110 an- oder auszuschalten. Jede in der Batterieschalteinheit 120 angeordnete Schaltvorrichtung (Switching Device, SW) kann zum Ausführen einer Anschalt- oder Ausschalt-Operation durch ein Schaltkontrollsignal ausgelegt sein. Als die Schaltvorrichtung können alle die Schaltvorrichtungen, welche von Fachleuten leicht verwendet werden können, wie beispielsweise ein mechanischer Relais, ein Foto-MOS-Relais, ein BJT und ein MOSFET, verwendet werden. Deshalb ist der Umfang der vorliegenden Erfindung nicht auf einen Typ der Schaltvorrichtungen, welche in der Batterieschalteinheit 120 verwendet werden, limitiert. Insbesondere wenn ein Beschleuniger betrieben wird (z. B. der Beschleuniger angekoppelt ist), kann die Batterieschalteinheit 120 ausgeschaltet werden, um eine Vielzahl der Zellen der Batterie in-Serie zu verbinden, um auf diese Weise eine zum Betreiben eines Motors benötigte hohe Leistung bereitzustellen. Zudem, wenn der Beschleuniger noch nicht betrieben wird, kann die Batterieschalteinheit 120 angeschaltet sein, um die Vielzahl von Zellen der Batterie parallel zu verbinden, um eine Spannung zwischen den Batterien auszugleichen, dadurch eine Spannungsabweichung zwischen den Batterien einzustellen (auszugleichen). Insbesondere kann die Batterieschalteinheit 120 als ein aktiver Zellen-Ausgleich-Apparat bezeichnet werden.
  • Die Einheit zum regenerativen Bremsen 130 kann ausgelegt sein zum Ausführen einer Bremsung durch Umwandeln von kinetischer Energie in Wärmeenergie unter Verwendung einer Reibung der Bremse, wenn die Bremse betrieben wird, während das Fahrzeug gefahren wird. Insbesondere kann die ganze Energie in Wärmeenergie umgewandelt werden und die Wärmeenergie kann in Elektrizität oder eine Spannung, die auf der Batterie geladen wird, umgewandelt werden. Die Ladeeinheit 140 kann ausgelegt sein zum Bereitstellen von Energie zum Laden der Vielzahl von Batteriemodulen 110 und kann unter Verwendung eines externen Ladeapparats kontinuierlich Energie bereitstellen, wenn das Fahrzeug stoppt oder geparkt wird.
  • Die Motorbetreibereinheit 150 kann angebunden sein zum Empfangen einer Energieausgabe von dem Batteriemodul 110. Die an die Motorbetreibereinheit 150 bereitgestellte Energie kann als eine (nicht dargestellte) Leistung bezeichnet werden, welche auf einen Fahrmotor, einen Gleichstrom-zu-Gleichstrom (DC to DC) Wandler und dergleichen von einem Elektrofahrzeug oder einem Hybridfahrzeug eingestellt sein kann und die vorliegende Erfindung ist nicht auf die Leistungstypen limitiert. Die Motorbetreibereinheit 150 kann ausgelegt sein zum Betreiben des Motors oder zum Stoppen des Betriebs des Motors, abhängig von dem Betrieb der Batterieschalteinheit 120.
  • 2A–2B sind exemplarische Schaltpläne einer Batterieschalteinheit gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. 2A zeigt einen Schaltplan der Batterieschalteinheit, wenn der Beschleuniger betrieben wird, und 2B zeigt einen Schaltplan der Batterieschalteinheit, wenn der Beschleuniger noch nicht betrieben wird.
  • Eine Schaltoperation der Batterieschalteinheit 120 zum An- oder Aus-Schalten der elektrischen Verbindung zwischen der Vielzahl von Batteriemodulen 110 wird beschrieben werden. Insbesondere kann das Batteriemodul 110 eine Vielzahl von Strukturen umfassen, in welchen Batteriespezifikationen sich voneinander unterscheiden. Speziell wenn der Beschleuniger betrieben wird, kann die Batterieschalteinheit 120 abgeschaltet sein, um die Batteriemodule 110 in-Serie zu schalten, um auf diese Weise die zum Betreiben des Motors benötigte hohe Leistung an die Motorbetreibereinheit 150 bereitzustellen. Zudem, wenn der Beschleuniger noch nicht betrieben wird, kann die Batterieschalteinheit 120 angeschaltet sein, um die Batteriemodule parallel zu verbinden, um auf diese Weise eine Spannung A zwischen den Batteriemodulen 110 auszugleichen.
  • 3A–3B sind exemplarische Strukturdiagramme, darstellend ein Verfahren zum Kontrollieren einer Batterie eines Systems zum Kontrollieren einer Batterie zum Verlängern einer Fahrleistung gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Bezugnehmend auf 3A, wenn der Beschleuniger zum Fahren des Fahrzeugs betrieben wird, kann die Batterieschalteinheit 120 abgeschaltet sein, um die Batteriemodule 110 in-Serie zu schalten.
  • Insbesondere wenn der Beschleuniger betrieben wird, können das Hochenergie-Batteriemodul 110a, das Hochleistungs-Batteriemodul 110b und das Hochsicherheits-Batteriemodul 110c in-Serie geschaltet sein, um die zum Betreiben des Motors benötigte hohe Leistung/Spannung an die Motorbetreibereinheit 150 bereitzustellen. Insbesondere, da ein im Wesentlichen hoher Stromfluss benötigt werden kann, wenn das Fahrzeug mit einer signifikant hohen Geschwindigkeit gefahren wird, kann die Leistung des Hochleistungs-Batteriemoduls 110b gesteigert werden, während, weil ein niedriger Stromfluss benötigt wird wenn das Fahrzeug mit einer im Wesentlichen niedrigen Geschwindigkeit oder einer im Wesentlichen konstanten Geschwindigkeit gefahren wird, die Leistung des Hochleistungs-Batteriemoduls 110b reduziert werden kann und eine Leistung kann in das Hochenergie-Batteriemodul 110a oder das Hochsicherheits-Batteriemodul 110c verteilt werden. In anderen Worten, das Hochleistungs-Batteriemodul 110b kann eine wesentliche Änderung in der Leistung haben, aber die Änderung in der Leistung des Hochenergie-Batteriemoduls 110a oder des Hochsicherheits-Batteriemoduls 110c können im Wesentlichen konstant sein. Eine Leistungsabweichung zwischen den Batteriemodulen 110 kann von der Batterieschalteinheit 120 oder einem Batteriemanagementsystem (BMS) kontrolliert werden. Zudem, wenn der Beschleuniger betrieben wird, kann der Fahrer eine Hochleistungsanforderung zum Fahren mit hoher Geschwindigkeit und eine Niedrigleistunganforderung zum Fahren mit niedriger Geschwindigkeit oder zum Fahren mit konstanter Geschwindigkeit, abhängig von einer Kraft auf das Beschleunigungspedal, einstellen.
  • Bezugnehmend auf 3B, wenn der Beschleuniger noch nicht betrieben wird, kann die Batterieschalteinheit 120 angeschaltet sein zum parallelen Verbinden der Batteriemodule 110. Die Spannung kann zwischen den parallel verbundenen Batteriemodulen 110 ausgeglichen werden (Energieausgleich) zum Bewältigen der Spannungsabweichung, welche zwischen den Batteriemodulen 110 auftritt. Insbesondere, wenn der Beschleuniger noch nicht betrieben wird, können das Hochenergie-Batteriemodul 110a, das Hochleistungs-Batteriemodul 110b und das Hochsicherheits-Batteriemodul 110c parallel verbunden sein, um die Spannung unter den betreffenden Batteriemodulen 110a, 110b und 110c auszugleichen und die Ladeenergie unter den betreffenden Batteriemodulen 110a, 110b und 110c zu verteilen. Das Hochleistungs-Batteriemodul 110b kann geladen werden durch die Einheit 130 zum regenerativen Bremsen 130 oder die Ladeeinheit 140 und kann geladen werden durch Entladen des Hochenergie-Batteriemoduls 110a und des Hochsicherheits-Batteriemoduls 110c.
  • Wenn das Fahrzeug geparkt wird, stoppt oder von einer Außenseite aufgeladen wird, können die Batteriemodule 110a, 110b und 110c parallel verbunden sein, um ungefähr das gleiche Potential aufrechtzuerhalten, und insbesondere eine niedrige Spannung und einen hohen Stromfluss nutzen, wenn das Fahrzeug von der Außenseite aufgeladen wird, um die Ladungszeit zu reduzieren.
  • Wie oben beschrieben, kann es gemäß den exemplarischen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung möglich sein, die interzellulären Abweichungen innerhalb des Batteriesystems zu minimieren und den Energieausgleich zu bewirken durch Verwendung der Batterieschalteinheit abhängig von dem Fahren.
  • Zudem, gemäß den exemplarischen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung kann es möglich sein, die Sicherheit des Fahrzeugs zu verbessern durch Erlauben der Batterieschalteinheit, den seriellen-Verbindungs-Zustand der Vielzahl von Batterien in den parallenen-Verbindungs-Zustand umzuwandeln, wenn das Fahrzeug stoppt oder geparkt wird. Zudem, gemäß den exemplarischen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung, kann es möglich sein, die Komplexierung der Batterie zu schaffen durch gleichzeitiges Verbinden der eine Vielzahl von Ausgabeleistungen, Haltungsdauern, Energiequantität und dergleichen habenden Batterien.
  • Obwohl die exemplarischen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung beschrieben worden sind basierend auf eingeschränkten Konfigurationen und Zeichnungen, sind die technischen Ideen der vorliegenden Erfindung nicht darauf limitiert. Deshalb werden die Fachleute verstehen, dass verschiedene Modifikationen und Änderungen gemacht werden können, ohne von dem Umfang und dem Geist der vorliegenden Erfindung, wie in den beigefügten Ansprüchen beschrieben, abzuweichen.
  • Bezugszeichenliste
    • 110
    Batteriespezifikation 1, Batteriespezifikation 2
    110a
    Hochenergie-Batteriemodul
    110b
    Hochleistungs-Batteriemodul
    110c
    Hochsicherheits-Batteriemodul
    120
    Batterieschalteinheit 120
    130
    Einheit zum regenerativen Bremsen
    140
    Ladeeinheit
    150
    Motorbetreibereinheit

Claims (9)

  1. System zum Kontrollieren einer Batterie zum Verlängern einer Fahrleistung, umfassend: eine Vielzahl von Batteriemodulen; eine Batterieschalteinheit, ausgelegt zum parallelen Verbinden der Vielzahl von Batteriemodulen wenn ein Beschleuniger unbeschäftigt ist, und, die Vielzahl von Batteriemodulen in-Serie zu schalten wenn der Beschleuniger beschäftigt ist; und eine Motorbetreibereinheit, ausgelegt zum Empfangen einer Leistung von der Batterieschalteinheit, wenn der Beschleuniger beschäftigt ist.
  2. System nach Anspruch 1, wobei die Vielzahl von Batteriemodulen sich voneinander unterscheidende Spezifikationen haben.
  3. System nach Anspruch 1, wobei, wenn der Beschleuniger unbeschäftigt ist, die Batterieschalteinheit angeschaltet ist zum Ausgleichen von Energie zwischen der Vielzahl von Batteriemodulen.
  4. System nach Anspruch 1, wobei, wenn der Beschleuniger beschäftigt ist, die Batterieschalteinheit ausgeschaltet ist und deshalb die Vielzahl von Batteriemodulen eine zum Betreiben eines Motors benötigte Leistung bereitstellt.
  5. System nach Anspruch 1, zusätzlich umfassend: eine Einheit zum regenerativen Bremsen und eine Ladeeinheit, ausgelegt, um zum Laden eines Stroms an die Vielzahl von Batteriemodulen angebunden zu werden.
  6. System nach Anspruch 5, wobei die Einheit zum regenerativen Bremsen ausgelegt ist zum Wiederaufladen mit durch eine Bremsung generierter Energie und die Ladeeinheit ausgelegt ist zum Wiederaufladen mit Energie von einem externen Belader.
  7. Verfahren zum Kontrollieren einer Batterie zum Verlängern einer Fahrleistung, umfassend: Aufrechterhalten von ungefähr der gleichen Spannung durch paralleles Verbinden einer Vielzahl von Batteriemodulen eines Fahrzeugs mittels einer Steuerung; Bereitstellen einer zum Betreiben eines Motors benötigten Leistung durch Schalten der Vielzahl von Batteriemodulen in-Serie mittels der Steuerung, wenn, nachdem das Fahrzeug startet, ein Beschleuniger beschäftigt wird; Ausgleichen einer Spannung unter der Vielzahl von Batteriemodulen durch paralleles Verbinden der Vielzahl von Batteriemodulen mittels der Steuerung, wenn der Beschleuniger unbeschäftigt ist.
  8. Verfahrens nach Anspruch 7, wobei während des Aufrechterhaltens von ungefähr der gleichen Spannung das Fahrzeug geparkt wird, stoppt oder von einem externen Belader geladen wird.
  9. Verfahrens nach Anspruch 7, wobei jede einzelne der Vielzahl von Batteriemodulen geladen wird mit durch eine Bremsung generierter Energie oder mit von einem externen Belader bereitgestellter Energie.
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Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP3244477A3 (de) * 2016-05-13 2018-03-07 MAN Truck & Bus AG Traktionsenergiespeichersystem und konfigurationsverfahren hierfür
EP3409529A1 (de) * 2017-06-02 2018-12-05 Hyundai Motor Company Fahrzeugbatteriesystem und verfahren zur steuerung davon
US10377250B2 (en) 2017-06-13 2019-08-13 Hyundai Motor Company System and method of controlling charge of vehicle battery
DE102018214568A1 (de) * 2018-08-29 2020-03-05 Robert Bosch Gmbh Verfahren zum Betrieb eines Batteriesystems eines Elektrofahrzeugs und Elektrofahrzeug
DE102019112358A1 (de) * 2019-05-10 2020-11-12 Monbat New Power GmbH Modulares System für den Zusammenbau einer Vorrichtung zur Speicherung elektrischer Energie
DE102020127699A1 (de) 2020-10-21 2022-04-21 Audi Aktiengesellschaft Verfahren zum Betreiben einer Traktionsbatterie für ein Kraftfahrzeug sowie entsprechende Traktionsbatterie

Families Citing this family (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105301581B (zh) * 2015-11-30 2018-02-23 江苏中海达海洋信息技术有限公司 一种超长待机水声应答器系统及其应答方法
WO2017113334A1 (en) * 2015-12-31 2017-07-06 SZ DJI Technology Co., Ltd. Method and system for managing battery assembly
DE102016222676A1 (de) * 2016-11-17 2018-05-17 Mahle International Gmbh Elektrischer Energiespeicher für ein Kraftfahrzeug
JP6565940B2 (ja) * 2017-01-17 2019-08-28 トヨタ自動車株式会社 車両
CN106696748B (zh) * 2017-01-25 2019-06-28 华为技术有限公司 一种充电桩系统
KR102413207B1 (ko) * 2017-04-04 2022-06-27 현대자동차주식회사 차량용 배터리 시스템 및 배터리 충전 제어 방법
CN107415731B (zh) * 2017-07-14 2020-02-04 烟台南山学院 一种基于可编程逻辑控制器控制的电动汽车多路快速充电装置
JP2019047681A (ja) * 2017-09-05 2019-03-22 トヨタ自動車株式会社 電源装置
DE102017126704B4 (de) * 2017-11-14 2022-04-21 Dr. Ing. H.C. F. Porsche Aktiengesellschaft Energieübertragung im Nullsystem
DE102018102211B3 (de) * 2018-02-01 2019-09-19 Dr. Ing. H.C. F. Porsche Aktiengesellschaft Batteriesystem für ein batteriebetriebenes elektrisches Fahrzeug und Verfahren zum Nutzen einer Restreichweite eines solchen
KR102530940B1 (ko) * 2018-04-23 2023-05-11 현대자동차주식회사 차량용 에너지저장장치 시스템
CN108557088A (zh) * 2018-06-12 2018-09-21 翟占超 飞行器
CN110120479A (zh) * 2019-04-17 2019-08-13 上海空间电源研究所 一种宇航用高压密闭绝缘式锂离子蓄电池组结构
US11411418B2 (en) 2019-12-06 2022-08-09 The Raymond Corporation Battery management systems and methods
CN111584966B (zh) * 2020-04-20 2024-03-15 上海电享信息科技有限公司 基于大数据分析的动力电池包中单体电池过压预警方法
US11513164B2 (en) * 2020-10-28 2022-11-29 Guangzhou Automobile Group Co., Ltd. Method and system for estimating battery pack balance state of new energy vehicle
US11577612B2 (en) * 2021-03-30 2023-02-14 Toyota Motor Engineering & Manufacturing North America, Inc. System for adjusting regenerative torque according to state of charge of multiple batteries
CN114537165B (zh) * 2022-02-17 2023-07-18 岚图汽车科技有限公司 锂电池系统、锂电池控制方法、可读存储介质和控制装置
KR20240047784A (ko) 2022-10-05 2024-04-12 한국알프스 주식회사 주행거리 개선을 위한 자율주행 제어 시스템

Family Cites Families (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0808738B1 (de) * 1995-09-18 2003-06-11 Seiko Epson Corporation Sicherheitsmechanismus für ein elektrisches fahrzeug
US5706910A (en) * 1996-05-15 1998-01-13 Mitsubishi Chemical Corporation Power source switching system for electric motor vehicles
US6608396B2 (en) 2001-12-06 2003-08-19 General Motors Corporation Electrical motor power management system
JP2006067683A (ja) 2004-08-26 2006-03-09 Railway Technical Res Inst 蓄電装置
JP4622645B2 (ja) * 2005-04-15 2011-02-02 トヨタ自動車株式会社 電池装置およびこれを備える内燃機関装置並びに車両
US7489048B2 (en) * 2006-01-09 2009-02-10 General Electric Company Energy storage system for electric or hybrid vehicle
JP2008178220A (ja) * 2007-01-18 2008-07-31 Nissan Motor Co Ltd 二次電池装置と充電方法及び二次電池装置に含まれる蓄電モジュール間の電圧バラツキ補正方法
JP5009692B2 (ja) 2007-06-11 2012-08-22 株式会社小松製作所 作業車両
JP4465014B2 (ja) * 2008-04-30 2010-05-19 ハル子 網矢 ハイブリッドカー
JP5219653B2 (ja) 2008-06-26 2013-06-26 三洋電機株式会社 電源装置
KR100951979B1 (ko) 2008-07-08 2010-04-08 현대자동차주식회사 마일드 하이브리드 차량의 이중 전원 시스템
US8626369B2 (en) 2010-08-10 2014-01-07 Tesla Motors, Inc. Charge rate modulation of metal-air cells as a function of ambient oxygen concentration
US9190855B2 (en) 2011-06-17 2015-11-17 Southwest Electronic Energy Corporation Module bypass switch with bypass current monitoring
CN103733421B (zh) * 2011-08-30 2016-05-11 丰田自动车株式会社 车辆
DE102012003023A1 (de) 2012-02-15 2012-10-11 Daimler Ag Energieversorgungseinheit zur Energieversorgung eines Fahrzeugs
KR101566284B1 (ko) 2012-09-04 2015-11-05 엘지전자 주식회사 배터리 제어 장치 및 그 방법
KR101942970B1 (ko) 2012-09-21 2019-01-28 삼성전자주식회사 밸런싱 방법 및 배터리 시스템
JP2014131404A (ja) * 2012-12-28 2014-07-10 Suzuki Motor Corp 車両用充電装置

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP3244477A3 (de) * 2016-05-13 2018-03-07 MAN Truck & Bus AG Traktionsenergiespeichersystem und konfigurationsverfahren hierfür
EP3409529A1 (de) * 2017-06-02 2018-12-05 Hyundai Motor Company Fahrzeugbatteriesystem und verfahren zur steuerung davon
US10377250B2 (en) 2017-06-13 2019-08-13 Hyundai Motor Company System and method of controlling charge of vehicle battery
DE102018214568A1 (de) * 2018-08-29 2020-03-05 Robert Bosch Gmbh Verfahren zum Betrieb eines Batteriesystems eines Elektrofahrzeugs und Elektrofahrzeug
DE102019112358A1 (de) * 2019-05-10 2020-11-12 Monbat New Power GmbH Modulares System für den Zusammenbau einer Vorrichtung zur Speicherung elektrischer Energie
DE102020127699A1 (de) 2020-10-21 2022-04-21 Audi Aktiengesellschaft Verfahren zum Betreiben einer Traktionsbatterie für ein Kraftfahrzeug sowie entsprechende Traktionsbatterie

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Publication number Publication date
CN105751907B (zh) 2019-07-26
DE102014225782B4 (de) 2023-06-22
US10059217B2 (en) 2018-08-28
CN105751907A (zh) 2016-07-13
KR101558797B1 (ko) 2015-10-07
US20160046201A1 (en) 2016-02-18

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