DE102016212206A1

DE102016212206A1 - Mehrspannungsbatterieverbund mit gemeinsamem batterieverwaltungssystem

Info

Publication number: DE102016212206A1
Application number: DE102016212206.1A
Authority: DE
Inventors: Federico Giordano; Antoni Ferre Fabregas
Original assignee: Lear Corp
Current assignee: Lear Corp
Priority date: 2015-07-06
Filing date: 2016-07-05
Publication date: 2017-01-12
Also published as: US10103411B2; CN205810999U; US20170012324A1

Abstract

Ein Batterieverbund umfasst eine erste Batterie, eine von der ersten Batterie räumlich getrennte zweite Batterie, Komponenten, die von den Batterien gemeinsam zu nutzen sind, und ein Batteriegehäuse. Die Batterien und die Komponenten sind in dem Batteriegehäuse enthalten. Die Batterien können Lithium-Ionen-(Li-Ionen-)Batterien mit unterschiedlichen Spannungen sein. Die von den Batterien gemeinsam zu nutzenden Komponenten können eine Batteriemodulsteuerung (BMC), eine gemeinsame I/O (COM), ein Kühlsystem und Schutzmechanismen wie Sicherungen, Einrichtungen zur Unterdrückung von Spannungsspitzen und Batterieunterbrechungseinrichtungen (JB/BDU) aufweisen. Eine elektronische Steuerungseinheit, die von dem Batterieverbund räumlich getrennt ist, ist ausgebildet, mit der Batteriemodulsteuerung zur Steuerung des Betriebs des Batterieverbunds zu kommunizieren.

Description

TECHNISCHES GEBIET
Die vorliegende Erfindung betrifft Batterieanordnungen für elektrische Energie in Fahrzeugen mit mehreren einzelnen Batterien.
HINTERGRUND
Einige Fahrzeugbatterieanordnungen weisen mehrere (d. h. zwei oder mehr) einzelne Batterien auf. Die Batterieanordnungen sind für konventionelle Fahrzeuge mit Verbrennungsmotor (ICE) mit Energierückgewinnungseigenschaften (für gewöhnlich als Mikro-Hybrid (μH) bekannt) sowie für Hybrid-Elektrofahrzeuge (HEV), aufladbare Hybrid-Elektrofahrzeuge (PHEV) und vollständig elektrische Fahrzeuge (EV). Die Batterieanordnungen sind von diverser Art. Aktuell haben die meisten Fahrzeuge eine herkömmliche 12 V Bleisäurebatterie, während Elektrofahrzeuge alle Arten (d. h., μH, HEV, PHEV und EV) Batterien auf Basis von Lithiumionen (Li-Ionen), Nickel-Metall-Hydrid (NiMH), Lithium-Polymer (Li-poly) oder Lithium-Eisen-Phosphat (LFP) aufweisen.
ÜBERBLICK
Ein Batterieverbund bzw. Batteriepack umfasst eine erste Batterie, eine zweite Batterie, die von der ersten Batterie entfernt und getrennt angeordnet ist, Komponenten, die von den Batterien gemeinsam zu nutzen sind, und ein Batteriegehäuse. Die Batterien und die Komponenten, die von den Batterien gemeinsam zu nutzen sind, sind in dem Batteriegehäuse enthalten.
Die Batterien können Lithium-Ionen-Batterien mit unterschiedlichen Spannungen sein.
Die Komponenten können eine Batteriemodulsteuerung aufweisen, die ausgebildet ist, um auszuführen: Empfangen von Alarmnachrichten aus Zellenmodulsteuerungen, die jeweils den Batterien zugeordnet sind, und/oder Messen von Spannungen der Batterien und/oder Steuern von Ladungsausgleichszeiten der Zellenmodulsteuerungen.
Die Komponenten können ferner eine Kommunikationsverbindungseinheit aufweisen, die zu einer Umgebung außerhalb des Batteriegehäuses führt. Die Batteriemodulsteuerung ist ferner ausgebildet, mit einer externen elektronischen Steuerungseinheit über die Kommunikationsverbindungseinheit zu kommunizieren.
Die Komponenten können ferner ein Kühlsystem umfassen, das ausgebildet ist, die Temperatur der Batterien zu steuern.
Die Komponenten können ferner eine Batterieunterbrechungseinheit aufweisen, die ausgebildet ist, die Batterien von elektrischen Verbindungen außerhalb des Batteriegehäuses abzutrennen.
Die Batteriemodulsteuerung kann ferner ausgebildet sein, als ein Zugang für das Kühlsystem und die Batterieunterbrechungseinheit zu fungieren.
Eine Batterieanordnung umfasst einen Batterieverbund und eine elektronische Steuerungseinheit, die entfernt von dem Batterieverbund und getrennt dazu angeordnet ist. Der Batterieverbund umfasst eine erste Batterie, eine von der ersten Batterie getrennte und entfernt angeordnete zweite Batterie, Komponenten, die für beide Batterien gemeinsam sind, und ein Batteriegehäuse. Die Batterien und die Komponenten sind in dem Batteriegehäuse enthalten. Die elektronische Steuerungseinheit ist ausgebildet, den Betrieb des Batterieverbunds zu steuern.
Ein weiterer Batterieverbund umfasst eine erste Batterie, eine zweite Batterie und ein Batteriegehäuse. Die erste Batterie weist Lithium-Ionen-Batteriezellen und eine erste Zellenmodulsteuerung auf, die ausgebildet ist, den Zellenladungsausgleich der Batteriezellen der ersten Batterie auszuführen. Die zweite Batterie weist Lithium-Ionen Batteriezellen und eine zweite Zellenmodulsteuerung auf, die ausgebildet ist, einen Zellenladungsausgleich der Batteriezellen der zweiten Batterie auszuführen. Die Batterien sind entfernt und getrennt voneinander und haben unterschiedliche Spannungen. Eine Batteriemodulsteuerung ist mit den Zellenmodulsteuerungen in Verbindung und ausgebildet, die Zellenmodulsteuerungen zu steuern. Die Batterien und die Batteriemodulsteuerung sind in dem Batteriegehäuse enthalten.
Dieser Batterieverbund kann ferner eine Kommunikationsverbindungseinheit, die in dem Batteriegehäuse enthalten ist und mit einer Umgebung außerhalb des Batteriegehäuses in Verbindung ist, ein Kühlsystem, das in den Batteriegehäuse enthalten und ausgebildet ist, eine Temperatur der Batterien zu steuern, und eine Batterieunterbrechungseinheit aufweisen, die in dem Batteriegehäuse enthalten und ausgebildet ist, die Batterien von elektrischen Verbindungen außerhalb des Batteriegehäuse abzutrennen. Die Batteriemodulsteuerung ist mit der Verbindungseinheit, dem Kühlsystem und der Batterieunterbrechungseinheit in Verbindung und ist ferner ausgebildet, mit einer externen elektronischen Steuerungseinheit über die Kommunikationsverbindungseinheit zu kommunizieren, um die Steuerung der Zellenmodulsteuerungen, des Kühlsystems und der Batterieunterbrechungseinheit entsprechend der elektronischen Steuerungseinheit zu bewirken.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1 zeigt eine Blockansicht einer konventionellen Fahrzeug-Leistungsnetz-Architektur mit einer Batterieanordnung mit einer Bleisäurebatterie und einer Lithium-Ionen-(Li-Ionen)Batterie;
2 zeigt eine Blockansicht einer konventionellen Fahrzeugleistungsnetz-Architektur mit einer Batterieanordnung mit zwei Li-Ionen-Batterien; und
3 zeigt eine Blockansicht einer Fahrzeugleistungsnetz-Architektur mit einer Batterieanordnung mit einem Batterieverbund mit Zweifach-Spannung mit einem gemeinsamen Batterieverwaltungssystem.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
Hierin sind detaillierte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung offenbart; jedoch ist zu beachten, dass die offenbarten Ausführungsformen lediglich beispielhaft für die vorliegende Erfindung sind, die auf diverse und alternative Arten umgesetzt werden kann. Die Figuren sind nicht notwendigerweise maßstabsgetreu; einige Merkmale können übertrieben oder minimiert dargestellt sein, um Details von speziellen Komponenten zu zeigen. Daher sollen spezielle strukturelle und funktionelle Details, die hierin offenbart sind, nicht als einschränkend aufgefasst werden, sondern lediglich als repräsentative Grundlage, um einen Fachmann zu vermitteln, wie die vorliegende Erfindung in diverser Weise einzusetzen ist.
Mit Bezug nunmehr zu 1 ist eine Blockansicht einer konventionellen Fahrzeug-Leistungsnetz-Architektur mit einer Batterieanordnung 10 mit einer Bleisäurebatterie 12 und einem Lithium-Ionen-(Li-Ionen-)Batterieverbund 14 gezeigt. Der Li-Ionen-Batterieverbund 14 umfasst eine Li-Ionen-Batterie 16. Die Batterie 16 ist in Form eines Stapels aus Li-Ionen-Batteriezellen vorgesehen. Damit enthält die Batterieanordnung 10 zwei Batterien: die Bleisäurebatterie 12 und die Li-Ionen-Batterie 16. Beispielsweise ist die Batterie 12 eine 12 V-Batterie und die Batterie 16 ist eine 48 V-Batterie.
Es werden aktuell konventionelle Fahrzeuge mit Verbrennungsmotor (ICE) mit Lichtmaschinen bzw. Generatoren mit Energierückgewinnungseigenschaften (d. h., Mikro-hybrid (μH)) vertrieben, wobei Li-Ionen-Batterien verwendet werden. Die Batterieanordnung 10 ist für derartige ICE-Fahrzeuge mit Energierückgewinnungseigenschaften gedacht.
Der Li-Ionen-Batterieverbund 14 umfasst eine Zellenmodulsteuerung (CMC) 18, eine Batteriemodulsteuerung (BMC) 20, eine gemeinsame I/O (beispielsweise eine Verbindungseinheit bzw. ein Verbindungsstück) (COM) 22, ein Kühlsystem 24 und Schutzmechanismen wie Sicherungen, Ableiteinheiten für Spannungsspitzen und Batterieunterbrechungseinrichtungen („Anschlusskasten/Batterieunterbrechungseinheit) (JB/BDU) 26. Die CMC 18 ist mit der Batterie 16 verbunden und ausgebildet, Zellenspannungen zu messen und einen Zellenladungsausgleich der Batteriezellen der Batterie 16 auszuführen. Die CMC 18 ist ferner ausgebildet, die Batterie 16 vor der Überschreitung maximaler Werte zu schützen, in dem Alarmnachrichten an die BMC 20 gesendet werden. Die BMC 20 ist ausgebildet, die Spannung der Batterie 16 zu messen und die Ladungsausgleichszeit der CMC 18 zu steuern. Die BMC 20 ist ferner ausgebildet, als ein Zugang über die COM 22 für eine externe elektronische Steuerungseinheit (ECU) 28 der Batterieanordnung 10 zu arbeiten. Die ECU 28 führt einen Batterieverwaltungsalgorithmus (BMS) für die Batterieanordnung 10 aus. Die BMC 20 ist ferner ausgebildet, als ein Zugang für das Kühlsystem 24 und die JB/BDU 26 zu fungieren. Das Kühlsystem 24 ist ausgebildet, eine Temperatur (kühlen und/oder heizen) des Batterieverbunds 14 zu steuern.
Der Batterieverbund 14 umfasst ferner ein Batteriegehäuse 30. Die Batterie 16, die CMC 18, die BMC 20, die COM 22, das Kühlsystem 24 und die JB/BDU 26 sind in dem Batteriegehäuse 30 enthalten.
Die Batterieanordnung 10 kann ferner einen bidirektionalen DC/DC-Wandler 32 aufweisen. Der Wandler 32 liefert eine Spannungsumwandlung zwischen den Batterien 12 und 16, wenn die Spannungen der Batterien unterschiedlich sind.
Es sei nun auf 2 und weiterhin auf 1 verwiesen, wobei eine Blockansicht einer konventionellen Fahrzeug-Leistungsnetz-Architektur mit einer Batterieanordnung 40 mit einem Li-Ionen-Batterieverbund 14 und einem zweiten Li-Ionen-Batterieverbund 42 gezeigt ist. Der zweite Li-Ionen-Batterieverbund 42 weist eine Li-Ionen-Batterie 44 auf. Die Batterie 44 liegt in Form eines Stapels aus Li-Ionen-Batteriezellen ebenso wie die Batterie 16 des ersten Li-Ionen-Batterieverbunds 14 der Batterieanordnung 10, die in 1 gezeigt ist, vor.
Die Batterieanordnung 40 unterscheidet sich von der in 1 gezeigten Batterieanordnung 10, indem sie den zweiten Li-Ionen-Batterieverbund 42 anstelle der Bleisäurebatterie 12 enthält. Der zweite Li-Ionen-Batterieverbund 42 ist ein attraktiver Ersatz der Bleisäurebatterie 12, da die Li-Ionen-Batterie 44 einige Vorteile gegenüber der Bleisäurebatterie bietet. Zu diesen Vorteilen gehören eine höhere Energiedichte, größere Lade/Entlade-Zyklen und ein geringeres Gewicht bei gleicher Kapazität mit entsprechenden Emissionsreduzierungen. Beispielsweise ist die Batterie 44 des zweiten Li-Ionen-Batterieverbunds 42 eine 12 V-Batterie wie die Bleisäurebatterie 12. Damit unterscheidet sich die Batterie 44 von der Batterie 16 dadurch, dass sie eine 12 V-Batterie ist, wohingegen die Batterie 16 eine 48 V-Batterie ist. Selbst verständlich können die Batterien 16 und 44 andere Spannungen als 12 V und 48 V aufweisen.
Der zweite Li-Ionen-Batterieverbund 42 weist die gleichen Komponenten wie der erste Li-Ionen-Batterieverbund 14 auf und diese gleichen Komponenten sind mit den gleichen Bezugszeichen belegt. Der zweite Li-Ionen-Batterieverbund 42 weist eine CMC 18, eine BMC 20, eine COM 22, ein Kühlsystem 24, eine JB/BDU 26 und ein Batteriegehäuse 30 auf. Die CMC 18, die BMC 20, die COM 22, das Kühlsystem 24 und die JB/BDEU 26 des zweiten Li-Ionen-Batterieverbunds 42 sind in dem Batteriegehäuse 30 des zweiten Li-Ionen-Batterieverbunds enthalten.
Mit nunmehr Verweis auf 3 und weiteren Bezug zu 2 ist eine Blockansicht einer Fahrzeugleistungsnetzarchitektur mit einer Batterieanordnung 50 mit einem Batterieverbund mit Zweifach-Spannung 52 mit einem gemeinsamen Batterieverwaltungssystem gezeigt. Der Batterieverbund 52 ist eine verbesserte integrierte Lösung, die mehrere einzelne Batterien (beispielsweise eine erste Li-Ionen-Batterie 16 und eine zweite Li-Ionen-Batterie 44) mit ihren zugehörigen elektronischen und mechanischen Komponenten, der Infrastruktur und der Funktion (beispielsweise CMC 18a, CMC 18b, BMC 20, COM 22, Kühlung 24, JB/BDU 26 und der Batterieverwaltungsalgorithmus (BMS)) in einem einzigen und vereinigten Batterieverbund vereinigt.
Wie man aus dem Vergleich der 3 mit der 2 erkennen kann, stellt der Batterieverbund 52 eine Integration des ersten Li-Ionen-Batterieverbunds 14 und des zweiten Li-Ionen-Batterieverbunds 42 in einem einzigen Li-Ionen-Batterieverbund 52 bereit. Der Batterieverbund 52 umfasst die erste Li-Ionen-Batterie 16 und die zweite Li-Ionen-Batterie 44. Der Batterieverbund 52 weist die gleichen Komponenten wie der Batterieverbund 14 und Batterieverbund 42 auf und diese gleichen Komponenten sind mit den gleichen Bezugszeichen belegt. Jedoch unterscheidet sich der Batterieverbund 52 von dem Batterieverbund 14 und 42 dahingehend, dass der Batterieverbund 52 generell jeweils eine der Komponenten aufweist, wohingegen der Batterieverbunde 14 und 42 jeweils eine der Komponenten aufweisen. Folglich umfasst der Batterieverbund 52 generell einen einzelnen Satz aus Komponenten, wohingegen der Batterieverbund 14 und der Batterieverbund 42 zusammen zwei Sätze der Komponenten enthalten.
Eine Ausnahme des Batterieverbunds 52, der einen einzelnen Satz der Komponenten aufweist, besteht darin, dass der Batterieverbund 52 zwei CMC ebenso wie der Batterieverbund 14 und der Batterieverbund 42 zusammen aufweist. Der Batterieverbund 52 umfasst eine erste CMC 18a, die mit der Batterie 16 verbunden ist, und eine zweite CMC 18b, die mit der Batterie 44 verbunden ist. Die erste CMC 18a ist ausgebildet, Zellenspannungen zu messen und einen Zellenladungsausgleich der Batteriezellen der Batterie 16 auszuführen. In gleicher Weise ist die zweite CMC 18b ausgebildet, Zellenspannungen zu messen und einen Zellenladungsausgleich der Batteriezellen der Batterie 44 auszuführen.
Der Batterieverbund 52 umfasst ferner eine BMC 20, eine COM 22, ein Kühlsystem 24, eine JB/BDU 26 und ein Batteriegehäuse 30. Der Batterieverbund 52 weist eine einzige jeweils dieser Komponenten (BMC 20, COM 22, Kühlsystem 24, JB/BDU 26 und Batteriegehäuse 30) auf. Die BMC 20, die COM 22, das Kühlsystem 24 und die JB/BDU 26 des Batterieverbunds 52 sind in dem Batteriegehäuse 30 des Batterieverbunds 52 enthalten. Die BMC 20, die COM 22, das Kühlsystem 24 und die JB/BDU 26 des Batterieverbunds 52 sind „gemeinsame” Komponenten des Batterieverbunds 52 dahingehend, dass sie die zugehörigen Funktionen und Zuständigkeiten für mehrere Batterien 16 und 44 verwalten.
Im Gegensatz dazu weisen der Batterieverbund 14 und der Batterieverbund 42 in Kombination zwei Gruppen dieser Komponenten auf, wobei jede Gruppe der Komponenten die zugehörigen Funktionen und Zuständigkeiten für jeweils eine der Batterien 16 und 44 verwaltet. Das heißt, anders als bei dem Batterieverbund 52 sind in dem Batterieverbund 14 und 42 die Batterien 16 und 44 in ihrem jeweiligen eigenen separaten Gehäuse enthalten und haben in ihrem jeweiligen eigenen Gehäuse eigene elektronische/mechanische Komponenten, etwa ihre eigene BMC, COM, Kühlsystem und JB/BDU, wie dies in 2 gezeigt ist.
Die erste CMC 18a ist ferner ausgebildet, die Batterie 16 vor dem Überschreiten von Maximalwerten zu schützen, indem Alarmnachrichten an die BMC 20 berichtet werden. In ähnlicher Weise ist die zweite CMC 18b ferner ausgebildet, die Batterie 44 vor der Überschreitung von Maximalwerten zu schützen, indem Alarmnachrichten an die BMC 20 berichtet werden. Die BMC 20 ist ausgebildet, die Spannungen der Batterien 16 und 44 zu messen und die Ladungsausgleichszeit der CMC 18a und 18b zu steuern. Die BMC 20 weist eine Kommunikationseinrichtung auf, um mit der ECU 28 über einen einzigen Bus (CAN_BATT) über die COM 22 (beispielsweise eine Kommunikation-Hardware-Verbindungseinheit) des Batteriegehäuses 30 zu kommunizieren. Die ECU 28 führt einen Batterieverwaltungsalgorithmus für die Batterieanordnung 50 aus. Die BMC 20 ist ferner ausgebildet, als ein Zugang für das Kühlsystem 24 und die JB/BDU 26 zu fungieren.
Obwohl dies nicht erforderlich ist, unterscheiden sich die Li-Ionen-Batterien des Batterieverbunds 52 in ihrer Spannung (beispielsweise ist die Batterie 16 eine 48 V-Batterie und die Batterie 44 ist eine 12 V-Batterie). Der Batterieverbund 52 ist somit ein Batterieverbund mit mehreren Spannungen mit einem gemeinsamen Batterieverwaltungssystem. In dem Batterieverbund 52 übernimmt die Li-Ionen-Batterie 44 (eine 12 V-Batterie) die Aufgaben hinsichtlich der Batterieleistung einer konventionellen 12 V-Bleisäurebatterie und die Li-Ionen-Batterie 16 (eine 48 V-Batterie) bietet Energierückgewinnungseigenschaften für das Fahrzeug sowie Speisung eines beliebigen Verbrauchers, der mit einem 48 V-Leistungsnetz verbunden ist. Damit stellt der Batterieverbund 52 einen elektrischen Energiespeicher für Fahrzeuge unter Verwendung mehrerer Li-Ionen-Batterien für Fahrzeuge mit Energierückgewinnungseigenschaften bereit. Wie hierin dargestellt ist, schließen derartige Fahrzeuge ICE-Fahrzeuge mit Energierückgewinnungseigenschaften (d. h., Mikro-Hybrid-Fahrzeuge) und HEIV, PHEV und EV-artige Fahrzeuge mit ein.
Wie beschrieben, umfasst der Batterieverbund 52 mehrere einzelne Batterien 16 und 44, die diverse Hardware und Elektronikkomponenten gemeinsam nutzen oder gemeinsam haben. Insbesondere nutzen die Batterien 16 und 44 eine gemeinsame BMC 20, eine gemeinsame COM 22, ein gemeinsames Kühlsystem 24 und eine gemeinsame JB/BDU 26. Daher ist der Batterieverbund 52 ein vereinigter Batterieverbund, der mehrere Li-Ionen-Batterien 16 und 44 mit zugehöriger Elektronik (BMC, CMC, COM, Kühlung) sowie einem gemeinsamen Batterieverwaltungsalgorithmus/System (BMS) und Batterieunterbrechungseinrichtungen (d. h., JB/BDU) zu einem einzigen und vereinheitlichten Verbund vereinigt.
Ein Batterieverbund mit mehreren Spannungen mit zwei oder mehr Batterien mit einem gemeinsamen Batterieverwaltungssystem, etwa der Batterieverbund 52, bildet einen neuartigen Batterieverbund, der mehrere Vorteile bietet. Zu den Vorteilen gehören die Integration der Anordnung und des Kühlsystems, die Reduzierung von elektronischen Komponenten durch Integration der BMC 20, die das Batterieverwaltungssystem der mehreren Batterieverbunde 14 und 42 steuert, in eine einzige gemeinsam genutzte BMC 20, und die Reduzierung von Verbindungen und der Verkabelung zwischen dem Batterieverbund 14 und dem Batterieverbund 42, wie man aus dem Vergleich der 2 mit der 3 erkennen kann.
Obwohl die Batterien 16 und 44 des Batterieverbunds 52 als Li-Ionen-Batterien beschrieben sind, muss keine der Batterien eine Li-Ionen-Batterie sein. Beispielsweise kann eine der Batterien 16 und 44 eine Li-Ionen-Batterie sein, und die andere Batterie der Batterien 16 und 44 kann eine andere Art an Batterie sein. Ferner kann der Batterieverbund 52 mehr als zwei Batterien aufweisen.
Der Batterieverbund 52 ist so beschrieben und dargestellt, dass er eine 48 V/12 V-Architektur aufweist. Jedoch kann der Batterieverbund 52 eine andere Architektur aufweisen, etwa eine 400 V/12 V-Architektur, eine 400 V/48 V-Architektur, eine 400 V/48 V/12 V-Architektur, usw. Ferner kann der Batterieverbund 52 eine Architektur mit mehreren Batterien aufweisen, die die gleiche Spannung besitzen, die in einem einzigen Batterieverbund vereinigt sind, wobei die gleichen Vorteile und Verbesserungen erreicht werden, wie sie hierin beschrieben sind. Allgemeiner gesagt, der Batterieverbund 52 kann eine beliebige Anzahl an Batterien mit gleicher oder unterschiedlicher Spannung aufweisen, wobei die Batterien zu einem einzigen vereinheitlichten Batterieverbund mit einem gemeinsamen BMS mit den gleichen Vorteilen und Verbesserungen, wie sie hierin beschrieben sind, zusammengefügt sind.
Obwohl zuvor anschauliche Ausführungsformen beschrieben sind, ist nicht beabsichtigt, dass diese Ausführungsformen alle möglichen Formen der vorliegenden Erfindung beschreiben. Vielmehr ist die in der Beschreibung verwendete Ausdrucksweise eine Ausdrucksweise zur Beschreibung anstatt zur Einschränkung, und es ist zu beachten, dass diverse Änderungen vorgenommen werden können, ohne von dem Grundgedanken und dem Schutzbereich der vorliegenden Erfindung abzuweichen. Des Weiteren können die Merkmale diverser implementierender Ausführungsformen kombiniert werden, um weitere Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung zu bilden.

Claims

Ein Batterieverbund mit: einer ersten Batterie; einer zweiten Batterie, die räumlich von der ersten Batterie getrennt ist; mehreren Komponenten, die von der ersten Batterie und der zweiten Batterie gemeinsam zu nutzen sind; einem Batteriegehäuse; und wobei die erste Batterie, die zweite Batterie und die Komponenten in dem Batteriegehäuse enthalten sind.
Der Batterieverbund nach Anspruch 1, wobei: die erste Batterie eine Lithium-Ionen-Batterie mit mehreren Batteriezellen ist.
Der Batterieverbund nach Anspruch 2, wobei: die zweite Batterie eine zweite Lithium-Ionen-Batterie mit mehreren zweiten Batteriezellen ist.
Der Batterieverbund nach Anspruch 3, wobei: die erste und die zweite Batterie unterschiedliche Spannung haben.
Der Batterieverbund nach Anspruch 4, wobei: die Komponenten eine Batteriemodulsteuerung umfassen, die ausgebildet ist, um auszuführen: Alarmnachrichten aus Zellenmodulsteuerungen, die entsprechend mit der ersten und der zweiten Batterie verbunden sind, zu empfangen, Spannungen der ersten und der zweiten Batterie zu messen und eine Ladungssausgleichzeit der Zellenmodulsteuerungen zu steuern.
Der Batterieverbund nach Anspruch 5, wobei: die Komponenten ferner eine Kommunikationsverbindungseinheit umfassen, die mit einer Umgebung außerhalb des Batteriegehäuses in Verbindung steht; und die Batteriemodulsteuerung ferner ausgebildet ist, mit einer externen elektronischen Steuerungseinheit über die Kommunikationsverbindungseinheit zu kommunizieren.
Der Batterieverbund nach Anspruch 6, wobei: die Komponenten ferner ein Kühlsystem umfassen, das ausgebildet ist, eine Temperatur der ersten und der zweiten Batterie zu steuern.
Der Batterieverbund nach Anspruch 7, wobei: die Komponenten ferner eine Batterieunterbrechungseinheit umfassen, die ausgebildet ist, die erste und die zweite Batterie von elektrischen Verbindungen außerhalb des Batteriegehäuses abzutrennen.
Der Batterieverbund nach Anspruch 8, wobei: die Batteriemodulsteuerung ferner ausgebildet ist, als ein Zugang für das Kühlsystem und die Batterieunterbrechungseinheit zu dienen.
Eine Batterieanordnung mit: einem Batterieverbund mit einer ersten Batterie, einer zweiten Batterie, die räumlich von der ersten Batterie getrennt ist, mehreren Komponenten, die gemeinsam sind für die erste Batterie und die zweite Batterie, und einem Batteriegehäuse, wobei die erste Batterie, die zweite Batterie und die Komponenten in dem Batteriegehäuse enthalten sind; und einer elektronischen Steuerungseinheit, die von dem Batterieverbund getrennt ist, wobei die elektronische Steuerungseinheit ausgebildet ist, den Betrieb des Batterieverbunds zu steuern.
Die Batterieanordnung nach Anspruch 10, wobei: die erste Batterie eine Lithium-Ionen-Batterie mit mehreren Batteriezellen ist, die zweite Batterie eine zweite Lithium-Ionen-Batterie mit mehreren zweiten Batteriezellen ist, und die erste und die zweite Batterie unterschiedliche Spannung haben.
Die Batterieanordnung nach Anspruch 11, wobei: die Komponenten eine Batteriemodulsteuerung umfassen, die ausgebildet ist, um auszuführen: Alarmnachrichten aus Zellenmodulsteuerungen, die entsprechend mit der ersten und der zweiten Batterie verbunden sind, zu empfangen, Spannungen der ersten und der zweiten Batterie zu messen und eine Ladungssausgleichzeit der Zellenmodulsteuerungen zu steuern.
Die Batterieanordnung nach Anspruch 12, wobei: die Komponenten ferner eine Kommunikationsverbindungseinheit umfassen, die mit einer Umgebung außerhalb des Batteriegehäuses in Verbindung steht; und die Batteriemodulsteuerung ferner ausgebildet ist, mit einer externen elektronischen Steuerungseinheit über die Kommunikationsverbindungseinheit zu kommunizieren.
Die Batterieanordnung nach Anspruch 13, wobei: die Komponenten ferner ein Kühlsystem umfassen, das ausgebildet ist, eine Temperatur der ersten und der zweiten Batterie zu steuern; und die elektronische Steuerungseinheit ferner ausgebildet ist, mit der Batteriemodulsteuerung über die Kommunikationsverbindungseinheit zu kommunizieren, so dass die Batteriemodulsteuerung das Kühlsystem steuert.
Die Batterieanordnung nach Anspruch 14, wobei: die Komponenten ferner eine Batterieunterbrechungseinheit umfassen, die ausgebildet ist, die erste und die zweite Batterie von elektrischen Verbindungen außerhalb des Batteriegehäuses abzutrennen; und die elektronische Steuerungseinheit ferner ausgebildet ist, mit der Batteriemodulsteuerung über die Kommunikationsverbindungseinheit zu kommunizieren, so dass die Batteriemodulsteuerung die Batterieunterbrechungseinheit steuert.
Ein Batterieverbund mit: einer ersten Batterie mit Lithium-Ionen-Batteriezellen und einer ersten Zellenmodulsteuerung, die ausgebildet ist, einen Zellenladungsausgleich der Batteriezellen der ersten Batterie auszuführen; einer zweiten Batterie mit Lithium-Ionen-Batteriezellen und einer zweiten Zellenmodulsteuerung, die ausgebildet ist, einen Zellenladungsausgleich der Batteriezellen der zweiten Batterie auszuführen, wobei die Batterien räumlich getrennt voneinander sind und die Batterien unterschiedliche Spannungen haben; einer Batteriemodulsteuerung in Verbindung mit den Zellenmodulsteuerungen, die ausgebildet ist, die Zellenmodulsteuerungen zu steuern; einem Batteriegehäuse; und wobei die Batterien und die Batteriemodulsteuerung in dem Batteriegehäuse enthalten sind.
Der Batterieverbund nach Anspruch 16, der ferner umfasst: eine Kommunikationsverbindungseinheit, die mit einer Umgebung außerhalb des Batteriegehäuses in Verbindung steht; und die Batteriemodulsteuerung ferner ausgebildet ist, mit einer externen elektronischen Steuerungseinheit über die Kommunikationsverbindungseinheit zu kommunizieren.
Der Batterieverbund nach Anspruch 16, der ferner umfasst: ein Kühlsystem, das in dem Batteriegehäuse enthalten und ausgebildet ist, eine Temperatur der Batterien zu steuern; und wobei die Batteriemodulsteuerung mit dem Kühlsystem in Verbindung kann ferner ausgebildet ist, das Kühlsystem zu steuern.
Der Batterieverbund nach Anspruch 16, der ferner umfasst: eine Batterieunterbrechungseinheit, die in dem Batteriegehäuse enthalten und ausgebildet ist, die Batterien von elektrischen Verbindungen außerhalb des Batteriegehäuses abzutrennen; und wobei die Batteriemodulsteuerung mit der Batterieunterbrechungseinheit in Verbindung steht und ferner ausgebildet ist, die Batterieunterbrechungseinheit zu steuern.
Der Batterieverbund nach Anspruch 16, der ferner umfasst: eine Kommunikationsverbindungseinheit, die in dem Batteriegehäuse enthalten und mit einer Umgebung außerhalb des Batteriegehäuses in Verbindung ist; ein Kühlsystem, das in dem Batteriegehäuse enthalten und ausgebildet ist, eine Temperatur der Batterien zu steuern; eine Batterieunterbrechungseinheit, die in dem Batteriegehäuse enthalten und ausgebildet ist, die Batterien von elektrischen Verbindungen außerhalb des Batteriegehäuses abzutrennen; und wobei die Batteriemodulsteuerung mit der Verbindungseinheit, dem Kühlsystem und der Batterieunterbrechungseinheit in Verbindung steht und ferner ausgebildet ist, mit einer externen elektronischen Steuerungseinheit über die Kommunikationsverbindungseinheit zu kommunizieren, um die Steuerung der Zellenmodulsteuerungen, das Kühlsystems und der Batterieunterbrechungseinheit entsprechend der elektronischen Steuerungseinheit zu bewirken.