DE102016213573A1 - High voltage battery, method for operating a high voltage battery, battery system and vehicle - Google Patents

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Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Hochspannungsbatterie (1) für ein Fahrzeug, insbesondere für ein Hybrid-, Elektro- und/oder autonom fahrendes Fahrzeug, mit (i) einem Hochspannungsbatteriemodul (10), (ii) einer Batteriesteuerung (20), welche zur Steuerung eines Zu- und Abschaltens des Hochspannungsbatteriemoduls (10) zu bzw. von einem Anschluss (11, 12) ausgebildet und zu ihrem Betrieb mit einer externen Energiequelle (50) verbindbar ist, und (iii) einer autarken internen Energiequelle (40), welche bei nicht verbundener oder unzureichender externer Energiequelle (50) zur Versorgung der Batteriesteuerung (20) mit Energie für deren, insbesondere unterbrechungsfreien, Betrieb mit der Batteriesteuerung (20) verbindbar ist.The present invention relates to a high-voltage battery (1) for a vehicle, in particular for a hybrid, electric and / or autonomously driving vehicle, with (i) a high-voltage battery module (10), (ii) a battery controller (20) which is used for control a connection and disconnection of the high-voltage battery module (10) to and from a terminal (11, 12) is formed and for their operation with an external power source (50) is connectable, and (iii) a self-sufficient internal power source (40) which at Unconnected or insufficient external power source (50) for supplying the battery controller (20) with energy for their, in particular uninterruptible, operation with the battery controller (20) is connectable.

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Figure DE102016213573A1_0001

Description

Stand der TechnikState of the art

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Hochspannungsbatterie, ein Verfahren zum Betreiben einer Hochspannungsbatterie, ein Batteriesystem sowie ein Fahrzeug. Die vorliegende Erfindung betrifft insbesondere eine Hochspannungsbatterie für ein Fahrzeug, ein Hybridfahrzeug, ein Elektrofahrzeug und/oder ein autonom fahrendes Fahrzeug, ein Verfahren zum Betreiben einer Hochspannungsbatterie für ein Fahrzeug, ein Batteriesystem für ein Fahrzeug sowie ein Hybridfahrzeug, ein Elektrofahrzeug und/oder ein autonom fahrendes Fahrzeug als solches. The present invention relates to a high-voltage battery, a method for operating a high-voltage battery, a battery system and a vehicle. The present invention relates in particular to a high-voltage battery for a vehicle, a hybrid vehicle, an electric vehicle and / or an autonomously driving vehicle, a method for operating a high-voltage battery for a vehicle, a battery system for a vehicle and a hybrid vehicle, an electric vehicle and / or autonomous moving vehicle as such.

Bei herkömmlichen Hochspannungsbatterien zum Betreiben von Aggregaten, insbesondere von Antrieben, wird über eine Batteriesteuerung, die auch als Batteriemanagementsystem bezeichnet wird, das Zu- und Abschalten eines der Hochspannungsbatterie zu Grunde liegenden Hochspannungsbatteriemoduls zu bzw. von einem Anschluss gesteuert. Dazu wird die Batteriesteuerung extern mit Energie versorgt.In conventional high-voltage batteries for operating aggregates, in particular of drives, the switching on and off of a high-voltage battery module underlying the high-voltage battery is controlled to or from a connection via a battery control, which is also referred to as a battery management system. For this purpose, the battery controller is supplied externally with energy.

Beim Einsatz derartiger Hochspannungsbatterien in Fahrzeugen, insbesondere in autonom fahrenden Fahrzeugen, besteht das Problem, dass beim Versiegen der externen Energiequelle oder im Fehlerfall der Energiezuführung von der externen Energiequelle die Batteriesteuerung automatisch außer Kraft gesetzt wird und dabei inhärent ein Sicherungsmechanismus greift, welcher die Verbindung des Hochspannungsbatteriemoduls zur Versorgung von Aggregaten löst. Dies geschieht auch dann, wenn kein Unfall oder dergleichen vorliegt. Diese Umstände führen dann z.B. unweigerlich zum Liegenbleiben des Fahrzeugs, auch wenn es dazu keine Veranlassung gibt. When using such high-voltage batteries in vehicles, especially in autonomous vehicles, there is the problem that when the external energy source or in the event of failure of the energy supply from the external power source, the battery control is automatically overridden and inherently engages a locking mechanism which the connection of High-voltage battery module for powering aggregates triggers. This happens even if no accident or the like is present. These circumstances then lead, e.g. inevitably to the lying of the vehicle, even if there is no reason to do so.

Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention

Die erfindungsgemäße Hochspannungsbatterie mit den Merkmalen des unabhängigen Anspruches 1 weist demgegenüber den Vorteil auf, dass bei einem Fehlerfall im Zusammenhang mit der externen Energiequelle der Betrieb der Batteriesteuerung dennoch aufrecht erhalten werden kann, um den Betrieb des zu Grunde liegenden Fahrzeugs zu gewährleisten. Dies wird erfindungsgemäß mit den Merkmalen des unabhängigen Anspruches 1 dadurch erreicht, dass eine Hochspannungsbatterie für ein Fahrzeug, insbesondere für ein Hybrid-, Elektro- und/oder autonom fahrendes Fahrzeug, geschaffen wird mit einem Hochspannungsbatteriemodul, einer Batteriesteuerung, welche zur Steuerung eines Zu- und Abschaltens des Hochspannungsbatteriemoduls zu bzw. von einem Anschluss ausgebildet und zu ihrem Betrieb mit einer externen Energiequelle verbindbar ist, und einer autarken internen Energiequelle, welche bei nicht verbundener oder unzureichender externer Energiequelle zur Versorgung der Batteriesteuerung mit Energie für deren, insbesondere unterbrechungsfreien, Betrieb mit der Batteriesteuerung verbindbar ist. Durch das Bereitstellen und Verwenden einer autarken und internen Energiequelle lassen sich Versorgungsprobleme im Zusammenhang mit der externen Energiequelle überbrücken. Dadurch wird bei unverändert aufrecht erhaltenem Betrieb der Batteriesteuerung auch die Versorgung des zu Grunde liegenden Aggregats oder Fahrzeugs gewährleistet, eine plötzliche Betriebsunterbrechung, z.B. ein Stehen- oder Liegenbleiben eines Fahrzeugs können abgewendet werden. The high-voltage battery according to the invention with the features of independent claim 1 has the advantage that in case of failure in connection with the external power source, the operation of the battery control can still be maintained to ensure the operation of the underlying vehicle. This is inventively achieved with the features of independent claim 1, characterized in that a high-voltage battery for a vehicle, in particular for a hybrid, electric and / or autonomously driving vehicle, is provided with a high-voltage battery module, a battery control, which is used to control a and disconnecting the high voltage battery module to and from a terminal and being connectable to its operation with an external power source, and a self-sufficient internal power source having power not connected or insufficient to supply the battery controller with energy for its operation, in particular uninterrupted the battery control is connectable. By providing and using a self-sufficient and internal energy source, supply problems associated with the external energy source can be bridged. As a result, while the battery control is still maintained, the supply of the underlying unit or vehicle is also ensured, a sudden stoppage of operation, e.g. Standing or lying down of a vehicle can be averted.

Die Unteransprüche zeigen bevorzugte Weiterbildungen der Erfindung.The dependent claims show preferred developments of the invention.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Hochspannungsbatterie wird ein besonders zuverlässiger Betrieb dadurch erreicht, dass die Hochspannungsbatterie ausgebildet ist mit einer Umschalteinrichtung zum steuerbaren Zu- oder Abschalten oder Verbinden oder Trennen der internen Energiequelle in Bezug auf die Batteriesteuerung, insbesondere mit einem – vorzugsweise simultanen – Trennen bzw. Herstellen einer Verbindung zur externen Energiequelle, insbesondere mit Schaltelementen in entsprechenden Zuleitungen zum steuerbaren Verbinden und Trennen.In a preferred embodiment of the high-voltage battery according to the invention a particularly reliable operation is achieved in that the high-voltage battery is formed with a switching device for controllably switching on or off or connecting or disconnecting the internal power source with respect to the battery control, in particular with a - preferably simultaneous - disconnecting or establishing a connection to the external energy source, in particular with switching elements in corresponding supply lines for controllable connection and disconnection.

Eine weitere Steigerung der Zuverlässigkeit ergibt sich durch die Möglichkeit der Automatisierung der erfindungsgemäßen Hochspannungsbatterie und deren Betrieb.A further increase in reliability results from the possibility of automation of the high-voltage battery according to the invention and its operation.

Dies kann bei einer vorteilhaften Weiterbildung dadurch erreicht werden, dass die Hochspannungsbatterie ausgebildet wird mit einer Schaltsteuereinheit zum Steuern des Zu- oder Abschaltens bzw. des Verbindens oder des Trennens der internen Energiequelle in Bezug auf die Batteriesteuerung und insbesondere des – vorzugsweise simultanen – Trennens von der bzw. des Herstellens einer Verbindung zu der externen Energiequelle, insbesondere durch Ansteuern Umschalteinrichtung und der Schaltelemente in den Zuleitungen.This can be achieved in an advantageous development in that the high-voltage battery is formed with a switching control unit for controlling the connection or disconnection or disconnection of the internal energy source with respect to the battery control and in particular the - preferably simultaneous - separating of the or the production of a connection to the external energy source, in particular by driving the switching device and the switching elements in the supply lines.

Es bieten sich verschiedene Möglichkeiten an, um das Steuern, vermittelt durch die Schaltsteuereinheit, konkret zu realisieren.There are various ways to concretely realize the control, mediated by the shift control unit.

So kann es vorgesehen sein, dass die Schaltsteuereinheit eingerichtet ist:

  • – zum Erfassen eines Werts einer von der externen Energiequelle bereitgestellten Versorgungsspannung, insbesondere über Erfassungsleitungen,
  • – zum Erkennen des Vorliegens einer Umschaltsituation, wenn der erfasste Wert der von der externen Energiequelle bereitgestellten Versorgungsspannung zu einem oder mehreren Zeitpunkten einen vorgegebenen Schwellenwert unterschreitet,
  • – zum Erkennen des Vorliegens einer Rückschaltsituation, wenn der erfasste Wert der von der externen Energiequelle bereitgestellten Versorgungsspannung zu einem oder mehreren Zeitpunkten einen vorgegebenen Schwellenwert überschreitet,
  • – zum Bewirken eines Zuschaltens der oder eines Verbindens mit der internen Energiequelle sowie eines Abschaltens der oder eines Trennens von der externen Energiequelle in Bezug auf die Batteriesteuerung, wenn eine Umschaltsituation vorliegt, und/oder
  • – zum Bewirken eines Abschaltens der oder eines Trennens von der internen Energiequelle sowie eines Zuschaltens der oder eines Verbindens mit der externen Energiequelle in Bezug auf die Batteriesteuerung, wenn eine Rückschaltsituation vorliegt.
Thus it can be provided that the shift control unit is set up:
  • For detecting a value of a supply voltage provided by the external energy source, in particular via detection lines,
  • For detecting the presence of a switching situation, when the detected value of the supply voltage provided by the external energy source falls below a predetermined threshold value at one or more points in time,
  • For detecting the presence of a downshift situation, if the detected value of the supply voltage provided by the external energy source exceeds a predetermined threshold value at one or more times,
  • For effecting a connection of the or a connection to the internal power source as well as a shutdown of or a disconnection from the external power source with respect to the battery control, when a switching situation exists, and / or
  • To effect a shutdown of or disconnection from the internal power source and a connection of the or a connection to the external power source with respect to the battery control when a downshift situation exists.

Diese Maßnahmen können beliebig miteinander kombiniert werden. These measures can be combined as desired.

Es bieten sich dazu alternativ oder zusätzlich verschiedene Möglichkeiten an, die interne Energiequelle zum Bereitstellen der elektrischen Betriebsenergie für die Batteriesteuerung zu realisieren. Auch diese Maßnahmen können miteinander kombiniert werden. As an alternative or in addition, various options are available for realizing the internal energy source for providing the electrical operating energy for the battery control. These measures can also be combined.

So kann es gemäß bevorzugten Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Hochspannungsbatterie vorgesehen sein, dass die autarke interne Energiequelle ausgebildet ist mit einer oder als eine Batterie, mit einem oder als ein, insbesondere vom Hochspannungsbatteriemodul gespeister, Kondensator, mit einem oder als ein, insbesondere vom Hochspannungsbatteriemodulgespeister, Gleichspannungsumrichter oder DC/DC-Wandler und/oder mit einer oder als eine Brennstoffzelle.Thus, it may be provided according to preferred embodiments of the high-voltage battery according to the invention that the self-sufficient internal power source is formed with or as a battery, with or as a, in particular powered by the high-voltage battery module, capacitor, with or as one, especially from the high-voltage battery module gesgesister, DC converter or DC / DC converter and / or with or as a fuel cell.

Ferner betrifft die vorliegende Erfindung auch ein Verfahren zum Betreiben einer Hochspannungsbatterie für ein Fahrzeug, insbesondere für ein Hybrid-, Elektro- und/oder autonom fahrendes Fahrzeug, bei welchem eine Batteriesteuerung zur Steuerung eines Zu- und Abschaltens eines Hochspannungsbatteriemoduls der Hochspannungsbatterie zu bzw. von einem Anschluss ausgeführt und dazu mit einer externen Energiequelle betreibbar ist, die Batteriesteuerung betreibbar ist mit einer autarken internen Energiequelle, welche bei nicht verbundener oder unzureichender externer Energiequelle zur Versorgung mit Energie für deren, insbesondere unterbrechungsfreien, Betrieb verbunden wird.Furthermore, the present invention also relates to a method for operating a high-voltage battery for a vehicle, in particular for a hybrid, electric and / or autonomously driving vehicle, in which a battery control for controlling a connection and disconnection of a high-voltage battery module of the high-voltage battery to or from running a terminal and is operable with an external power source, the battery control is operable with a self-sufficient internal power source, which is connected to unconnected or insufficient external energy source for supplying energy for their, in particular uninterruptible, operation.

Bei einer vorteilhaften Weiterbildung weist das erfindungsgemäße Verfahren die Schritte auf:

  • – Erfassen eines Werts einer von der externen Energiequelle bereitgestellten Versorgungsspannung, insbesondere über Erfassungsleitungen,
  • – Erkennen des Vorliegens einer Umschaltsituation, wenn der erfasste Wert der von der externen Energiequelle bereitgestellten Versorgungsspannung zu einem oder mehreren Zeitpunkten einen vorgegebenen Schwellenwert unterschreitet,
  • – Erkennen des Vorliegens einer Rückschaltsituation, wenn der erfasste Wert der von der externen Energiequelle bereitgestellten Versorgungsspannung zu einem oder mehreren Zeitpunkten einen vorgegebenen Schwellenwert überschreitet,
  • – Bewirken eines Zuschaltens der oder eines Verbindens mit der internen Energiequelle sowie eines Abschaltens der oder eines Trennens von der externen Energiequelle, wenn eine Umschaltsituation vorliegt, und/oder
  • – Bewirken eines Abschaltens der oder eines Trennens von der internen Energiequelle sowie eines Zuschaltens der oder Verbindens mit der externen Energiequelle, wenn eine Rückschaltsituation vorliegt.
In an advantageous development, the method according to the invention comprises the steps:
  • Detecting a value of a supply voltage provided by the external energy source, in particular via detection lines,
  • Detecting the presence of a switching situation if the detected value of the supply voltage provided by the external energy source falls below a predetermined threshold value at one or more times,
  • Detecting the presence of a downshift situation if the detected value of the supply voltage provided by the external energy source exceeds a predefined threshold value at one or more times,
  • Causing a connection of the or a connection to the internal power source as well as a shutdown of or a disconnection from the external power source when a switching situation exists, and / or
  • Causing disconnection or disconnection of the internal power source and connection of or connection to the external power source when a power down situation exists.

Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Batteriesystem für ein Fahrzeug geschaffen.In accordance with another aspect of the present invention, a battery system for a vehicle is provided.

Dies kann insbesondere ausgebildet sein für ein Hybrid-, Elektro- und/oder autonom fahrendes Fahrzeug.This can be designed in particular for a hybrid, electric and / or autonomously driving vehicle.

Das erfindungsgemäße Batteriesystem weist eine Hochspannungsbatterie auf, die die erfindungsgemäße Struktur besitzt.The battery system according to the invention has a high-voltage battery, which has the structure according to the invention.

Des Weiteren sind eine Hochspannungsbatterie und/oder ein entsprechendes Bordsystem in jedem Spannungsbereich ausgebildet, welche als externe Energiequelle dienen und mit der Batteriesteuerung der Hochspannungsbatterie verbindbar sind, insbesondere in gesteuerter Weise. Furthermore, a high-voltage battery and / or a corresponding on-board system are formed in each voltage range, which serve as an external energy source and can be connected to the battery control of the high-voltage battery, in particular in a controlled manner.

Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung wird auch ein Fahrzeug geschaffen, insbesondere ein Hybrid-, Elektro- und/oder autonom fahrendes Fahrzeug. Dies ist mit einem Aggregat, insbesondere einem Antrieb ausgebildet und weist eine Hochspannungsbatterie gemäß der vorliegenden Erfindung und/oder ein Batteriesystem gemäß der vorliegenden Erfindung auf, welche der Versorgung des Aggregats mit elektrischer Energie dienen. According to a further aspect of the present invention, a vehicle is also provided, in particular a hybrid, electric and / or autonomously driving vehicle. This is formed with an assembly, in particular a drive and has a high-voltage battery according to the present invention and / or a battery system according to the present invention, which serve to supply the unit with electrical energy.

Kurzbeschreibung der FigurenBrief description of the figures

Unter Bezugnahme auf die beigefügten Figuren werden Ausführungsformen der Erfindung im Detail beschrieben.Embodiments of the invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

1 und 2 zeigen in schematische Ansichten eine Ausführungsform des erfindungsgemäßen Batteriesystems unter Verwendung einer erfindungsgemäßen Hochspannungsbatterie in zwei Betriebszuständen. 1 and 2 show in schematic views an embodiment of the battery system according to the invention using a high-voltage battery according to the invention in two operating states.

3 und 4 zeigen in schematischen Ansichten andere Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Batteriesystems. 3 and 4 show in schematic views other embodiments of the battery system according to the invention.

5 und 6 zeigen schematisch herkömmliche Batteriesysteme unter Verwendung einer herkömmlichen Hochspannungsbatterie. 5 and 6 schematically show conventional battery systems using a conventional high voltage battery.

Bevorzugte Ausführungsformen der ErfindungPreferred embodiments of the invention

Nachfolgend werden unter Bezugnahme auf die 1 bis 6 Ausführungsbeispiele und der technische Hintergrund der Erfindung im Detail beschrieben. Gleiche und äquivalente sowie gleich oder äquivalent wirkende Elemente und Komponenten werden mit denselben Bezugszeichen bezeichnet. Nicht in jedem Fall ihres Auftretens wird die Detailbeschreibung der bezeichneten Elemente und Komponenten wiedergegeben.The following are with reference to the 1 to 6 Embodiments and the technical background of the invention described in detail. Identical and equivalent as well as equivalent or equivalent elements and components are designated by the same reference numerals. Not in every case of their occurrence, the detailed description of the designated elements and components is reproduced.

Die dargestellten Merkmale und weiteren Eigenschaften können in beliebiger Form voneinander isoliert und beliebig miteinander kombiniert werden, ohne den Kern der Erfindung zu verlassen.The illustrated features and other properties can be isolated in any form from each other and combined with each other, without departing from the gist of the invention.

Die 1 und 2 zeigen schematisch nach Art eines Blockschaltplans eine Ausführungsform des erfindungsgemäßen Batteriesystems 100 unter Verwendung einer Ausführungsform der erfindungsgemäßen Hochspannungsbatterie 1. The 1 and 2 show schematically in the manner of a block diagram an embodiment of the battery system according to the invention 100 using an embodiment of the high-voltage battery according to the invention 1 ,

Die erfindungsgemäße Hochspannungsbatterie 1 weist einen ersten und einen zweiten Anschluss 11 bzw. 12 zum Verbinden mit einem mit Betriebsenergie zu versorgenden Aggregat aus, welches in 1 nicht dargestellt ist. Die zweiten oder äußeren Anschlussabschnitte 11-2 und 12-2 der Anschlüsse 11, 12 dienen dabei dem direkten Anschluss des zu versorgenden Aggregats oder an ein entsprechendes Hochspannungsbordnetz. The high-voltage battery according to the invention 1 has a first and a second port 11 respectively. 12 for connection to an operating unit to be supplied with power, which in 1 not shown. The second or outer connection sections 11-2 and 12-2 the connections 11 . 12 serve for the direct connection of the unit to be supplied or to a corresponding high-voltage on-board electrical system.

Gesteuert wird die Hochspannungsbatterie 1 gemäß der vorliegenden Erfindung über eine Batteriesteuerung 20, welche auch als Batteriemanagementsystem oder BMS bezeichnet werden kann. The high voltage battery is controlled 1 according to the present invention via a battery controller 20 which may also be referred to as a battery management system or BMS.

Die Batteriesteuerung 20 selbst muss für ihren Betrieb ebenfalls mit Energie versorgt werden. Dies geschieht – wie bei herkömmlichen Batteriesystemen 100‘ gemäß den 5 und 6 auch – über eine externe Energiequelle 50, zum Beispiel eine Batterie eines 12-Volt- oder 14-Volt-Bordnetzes, wie dies auch im Zusammenhang mit den 5 und 6 für die herkömmlichen Batteriesysteme 100‘ mit herkömmlichen Hochspannungsbatterien 1‘ dargestellt ist. The battery control 20 itself also has to be supplied with energy for its operation. This happens - as with conventional battery systems 100 ' according to the 5 and 6 also - via an external source of energy 50 , for example, a battery of a 12-volt or 14-volt electrical system, as well as in connection with the 5 and 6 for the conventional battery systems 100 ' with conventional high voltage batteries 1' is shown.

Sollte jedoch das Bordnetz im Zusammenhang mit der externen Energiequelle 50 ausfallen oder ein Defekt innerhalb der externen Energiequelle 50 selbst auftreten, so ist es erfindungsgemäß vorgesehen, dass in diesem Fall die Energieversorgung für den Betrieb der Batteriesteuerung 20 aufrechterhalten werden kann. However, the electrical system should be related to the external energy source 50 fail or a defect within the external energy source 50 occur even so it is inventively provided that in this case the power supply for the operation of the battery control 20 can be maintained.

Die erfindungsgemäße Maßnahme besteht darin, eine autarke interne Energiequelle 40, zum Beispiel in Form einer Batterie oder auch eines DC/DC-Wandlers 80, wie er in 4 gezeigt ist, bereitzustellen, welche steuerbar in einem Fall die Energieversorgung der Batteriesteuerung 20 übernimmt, wenn die Energieversorgung durch die externe Energiequelle 50 nicht ausreichend ist oder ausfällt. The measure according to the invention consists of a self-sufficient internal energy source 40 , for example in the form of a battery or a DC / DC converter 80 as he is in 4 is shown, which controllable in one case, the power supply of the battery control 20 takes over when the energy supply through the external energy source 50 is insufficient or fails.

Dazu ist bei der Ausführungsform gemäß den 1 und 2 entweder separat oder in der Batteriesteuerung 20 integriert eine Schaltsteuereinheit 70 z.B. mit Steuerleitungen 71 bis 74 und Erfassungsleitungen 75 und 76 vorgesehen. This is in the embodiment according to the 1 and 2 either separately or in battery control 20 integrates a shift control unit 70 eg with control lines 71 to 74 and sense lines 75 and 76 intended.

Über die Erfassungsleitungen 75 und 76 wird ermittelt, ob an den Zuleitungen 51 und 52 der externen Energiequelle 50 die anliegende Spannung ausreichend für den Betrieb der Batteriesteuerung 20 ist.About the detection lines 75 and 76 it is determined whether at the supply lines 51 and 52 the external energy source 50 the applied voltage sufficient for the operation of the battery control 20 is.

Ermittelt die Schaltsteuereinheit 70, dass die an den Zuleitungen 51 und 52 anliegende Spannung für den Betrieb der Batteriesteuerung 20 ausreichend ist, so wird über die Steuerleitungen 71 und 72 bewirkt, dass die Schaltelemente 61 und 62 in einem geschlossenen Zustand verbleiben oder in einem geschlossenen Zustand überführt werden, damit die externe Energiequelle 50 über die Zuleitungen 51 und 52 die Betriebsspannung für die Batteriesteuerung 20 zuführen kann. Determines the shift control unit 70 that on the supply lines 51 and 52 applied voltage for the operation of the battery control 20 is sufficient, so is via the control lines 71 and 72 causes the switching elements 61 and 62 remain in a closed state or transferred in a closed state, so that the external energy source 50 over the supply lines 51 and 52 the operating voltage for the battery control 20 can supply.

Gleichzeitig wird in diesem Fall über die entsprechenden Steuerleitungen 73 und 74 bewirkt, dass die Schaltelemente 63 und 64 in den geöffneten Zustand überführt werden oder im geöffneten Zustand verbleiben. Dadurch wird erreicht, dass die erfindungsgemäß vorgesehene autarke interne Energiequelle 40 über die Zuleitungen 41 und 42 nicht zur Versorgung der Batteriesteuerung 20 zugeschaltet wird oder ist.At the same time in this case via the corresponding control lines 73 and 74 causes the switching elements 63 and 64 be transferred to the open state or remain in the open state. It is thereby achieved that the autonomous internal energy source provided according to the invention 40 over the supply lines 41 and 42 not to supply the battery control 20 is switched on or is.

Die Schaltelemente 61 bis 64 bilden in ihrer Gesamtheit eine Umschalteinrichtung 60, welche ausgelegt ist, in Zusammenwirken mit der Schaltsteuereinheit 70 ein Umschalten zwischen der externen Energiequelle 50 und der internen Energiequelle 40 zu bewirken.The switching elements 61 to 64 in their entirety constitute a switching device 60 , which is designed in cooperation with the shift control unit 70 switching between the external power source 50 and the internal energy source 40 to effect.

Die Batteriesteuerung 20 als solche ist dazu ausgebildet, über entsprechende Steuerleitungen 21, 22 und 23 Schaltelemente 31, 32 und 33, die auch als Schütze bezeichnet werden und eine Schalteinheit 30 bilden, in Abhängigkeit vom Betriebszustand des zu versorgenden Aggregats oder weiterer Umstände zu öffnen oder zu schließen. The battery control 20 as such is designed to be via appropriate control lines 21 . 22 and 23 switching elements 31 . 32 and 33 , which are also referred to as Sagittarius and a switching unit 30 form, depending on the operating state of the unit to be supplied or other circumstances to open or close.

In den 1 und 2 ist ein Schaltelement 32 der Schalteinheit 30 zwischen ersten und zweiten Anschlussabschnitten 12-1 und 12-2 des zweiten Anschlusses ausgebildet.In the 1 and 2 is a switching element 32 the switching unit 30 between first and second connection sections 12-1 and 12-2 formed of the second terminal.

Zwischen ersten und zweiten Anschlussabschnitten 11-1 und 11-2 des ersten Anschlusses 11 sind die Schaltelemente 31 und 33 der Schalteinheit 30 ausgebildet, wobei das Schaltelement 33 in einer Umgehungsleitung mit Abschnitten 11-3 und 11-4 mit einem Vorladewiderstand 11-5 angeordnet ist. Between first and second connection sections 11-1 and 11-2 of the first connection 11 are the switching elements 31 and 33 the switching unit 30 formed, wherein the switching element 33 in a bypass with sections 11-3 and 11-4 with a pre-charge resistor 11-5 is arranged.

Das Hochspannungsbatteriemodul 10 als solches befindet sich gegebenenfalls in einem eigenen Kompartiment mit Gehäuse und weist eine Mehrzahl Hochspannungszellen 15 auf, die z.B. in Reihe geschaltet sind.. The high voltage battery module 10 as such, optionally located in a separate compartment with housing and has a plurality of high voltage cells 15 on, for example, connected in series ..

Im Betriebszustand gemäß der 1 ist über die geschlossene Stellung der Schaltelemente 61 und 62 die externe Energiequelle 50 zugeschaltet, wogegen die autarke interne Energiequelle 40 über die offene Stellung der Schaltelemente 63 und 64 abgeschaltet ist.In the operating state according to the 1 is about the closed position of the switching elements 61 and 62 the external energy source 50 switched on, whereas the self-sufficient internal energy source 40 about the open position of the switching elements 63 and 64 is switched off.

Im Betriebszustand gemäß der 2 ist dagegen durch Öffnen der Schaltelemente 61 und 62 die externe Energiequelle 50 von der Batteriesteuerung 20 getrennt, wogegen durch geschlossene Schaltelemente 63 und 64 die autarke interne Energiequelle 50 zur Versorgung der Batteriesteuerung 20 mit dieser verbunden ist. In the operating state according to the 2 is, however, by opening the switching elements 61 and 62 the external energy source 50 from the battery controller 20 separated, whereas closed by switching elements 63 and 64 the self-sufficient internal energy source 50 to supply the battery control 20 connected to this.

Diese und weitere Merkmale und Eigenschaften der vorliegenden Erfindung werden an Hand der folgenden Darlegungen weiter erläutert:These and other features and characteristics of the present invention will be further elucidated with reference to the following statements:

Zukünftige hoch- und vollautomatische Fahrfunktionen erhöhen die Anforderungen an die Zuverlässigkeit der elektrischen Energieversorgung signifikant. Ein fehlertolerantes elektrisches Bordnetz ist eine wesentliche Voraussetzung für die Einführung dieser Systeme. Mit der Einführung von hochautomatischen Fahrfunktionen werden sich die Anforderungen an die Zuverlässigkeit der elektrischen Versorgung noch weiter verschärfen.Future highly automatic and fully automatic driving functions significantly increase the reliability requirements of the electrical energy supply. A fault-tolerant electrical wiring system is an essential prerequisite for the introduction of these systems. With the introduction of highly automated driving functions, the reliability requirements of the electrical supply will be further aggravated.

Heutige Fahrzeuge besitzen eine steuerungs- bzw. regelungstechnische, mechanische und energetische Rückfallebene durch den Fahrer. Da jedoch beim hochautomatischen Fahren fahrfremde Tätigkeiten des Fahrers erlaubt sind, entfällt diese fahrerbasierte Rückfallebene. Daher besitzt bei hochautomatischem Fahren die elektrische Versorgung eine bisher im Kfz nicht gekannte Sicherheitsrelevanz. Ein hochzuverlässiges, fehlertolerantes elektrisches Bordnetz ist daher eine wichtige Voraussetzung für die Einführung dieser Systeme. Die Fehlertoleranz eines Bordnetzes wird durch die Topologie und Auswahl der entsprechenden Komponenten bestimmt. Daher spielt die Batterie eine entscheidende Rolle.Today's vehicles have a control or regulation technical, mechanical and energetic fallback by the driver. However, since non-driving activities of the driver are permitted in highly automated driving, this driver-based fallback level is eliminated. Therefore, in highly automatic driving, the electrical supply has a previously unknown in the automotive safety relevance. A highly reliable, fault-tolerant electrical wiring system is therefore an important prerequisite for the introduction of these systems. The fault tolerance of a vehicle electrical system is determined by the topology and selection of the corresponding components. Therefore, the battery plays a crucial role.

Notwendig sind und erfindungsgemäß geschaffen werden zwei voneinander völlig unabhängige Energiespeicher mit je einer eigenen, ebenfalls unabhängigen Übertragungseinrichtung, um den Sicherheitsanforderungen gerecht zu werden. It is necessary and according to the invention created two completely independent energy storage, each with its own, also independent transmission device to meet the safety requirements.

Um die gesetzlichen Anforderungen zu erfüllen wurden bisher mehrere Batterien, nämlich mindestens zwei Batterien als Speicher verwendet.In order to meet the legal requirements, several batteries have been used so far, namely at least two batteries.

Aktuell werden BMS 20 z.B. nur durch ein externes 12V-Bordnetz mit externer Batterie 50 versorgt.

  • • Wenn das 12V-Bordnetz 50 ausgefallen ist, können die HV-Batterie-Schütze 21 bis 23 vom BMS 20 nicht angesteuert werden, das Fahrzeug geht dann in den Stillstand über.
  • • Autonomes Fahren erfordert jedoch höhere Sicherheits-Anforderungen für die Energieversorgung im Bordnetz bzw. für BMS 20.
  • • Beim Elektrofahrzeug wird der Elektromotor von einer HV-Batterie 1 versorgt.
  • • Die HV-Batterie 1 muss hohe Sicherheitsanforderungen erfüllen.
  • • Z.B. kann bei einem Aufprall die HV-Batterie 1 explodieren. Dadurch besteht Lebensgefahr für die Personen.
  • • Aus diesem Grund hat die HV-Batterie 1 insbesondere für jede Batteriezelle 15 mindestens einen Schütz 21 bis 23, wie dies in den 1 und 2 dargestellt ist.
  • • Bei einem Aufprall werden die Schütze 21 bis 23 durch das BMS 20 geöffnet, damit HV-Batterie 1 nicht explodieren kann. Somit werden die Schütze 21 bis 23 von BMS 20 angesteuert.
Currently BMS 20 eg only by an external 12V electrical system with external battery 50 provided.
  • • If the 12V electrical system 50 failed, the HV battery contactors can 21 to 23 from the BMS 20 can not be controlled, the vehicle then goes to a standstill.
  • • Autonomous driving, however, requires higher safety requirements for the power supply in the electrical system or for BMS 20 ,
  • • For electric vehicles, the electric motor is powered by a HV battery 1 provided.
  • • The HV battery 1 must meet high safety requirements.
  • For example, in the event of an impact, the HV battery can 1 explode. As a result, there is danger to life for the persons.
  • • Because of this, the HV battery has 1 in particular for each battery cell 15 at least one contactor 21 to 23 like this in the 1 and 2 is shown.
  • • In a collision, the shooter 21 to 23 through the BMS 20 opened so that HV battery 1 can not explode. Thus, the shooter 21 to 23 from BMS 20 driven.

Beim bisherigen Vorgehen bestehen dabei folgende Nachteile:

  • • Vorhandene Topologien erfordern ein hoch zuverlässiges BMS 20 für die Ansteuerung der Schütze 21 bis 23 der HV-Batterie 1.
  • • Wenn das externe 12V-Bordnetz 50 ausfällt, wird das BMS 20 nicht mehr mit Energie versorgt. Dann werden die Schütze 21 bis 23 automatisch geöffnet. Dadurch fällt auch das HV-Boerdnetz 1 auch.
  • • Durch das Öffnen der Schütze 21 bis 23 wird z.B. ein Elektromotor nicht mehr versorgt. Das Fahrzeug geht in den Stillstand und kann nicht mehr weiterfahren. Es kann kein sicherer Parkzustand oder dergleichen mehr erreicht werden.
  • • Somit können Stufe-4-Anforderungen für das autonome Fahren nicht erfüllt werden.
  • • Beim 12V-Bordnetz 50 braucht man mehrere 12V-Batterien als Redundanz, um die Anforderungen für autonomes Fahren zu realisieren. Das ist mit hohen Kosten verbunden und mit großem Bauraum.
  • • Durch einen plötzlichen Stillstand des Fahrzeugs droht Unfallgefahr bzw. kann eine Lebensgefahr entstehen.
  • • Somit ist ohne Energieversorgung des BMS 20 kein sicherer Fahrbetrieb bei einem Elektrofahrzeug möglich.
  • • Bei einem Fehler im 12V-Bordnetz 50 reicht die Kapazität der 12V-Batterien eventuell nicht aus, um einen sicheren Zustand zu erreichen. Aus diesem Grund wäre herkömmlicherweise ein komplexes Energiemanagementsystem bzw. Degradationskonzept notwendig. Das wäre mit hohen Kosten verbunden.
  • • OEM-Anforderungen können somit nicht erfüllt werden.
In the previous procedure, there are the following disadvantages:
  • • Existing topologies require a highly reliable BMS 20 for controlling the contactors 21 to 23 the HV battery 1 ,
  • • If the external 12V electrical system 50 fails, the BMS 20 no longer supplied with energy. Then the shooters 21 to 23 automatically opened. This also drops the HV Boerdnetz 1 also.
  • • By opening the contactors 21 to 23 For example, an electric motor is no longer supplied. The vehicle comes to a standstill and can no longer continue. It can no longer secure park state or the like can be achieved.
  • • Thus, level 4 requirements for autonomous driving can not be met.
  • • With the 12V electrical system 50 you need several 12V batteries as redundancy to meet the requirements for autonomous driving. This is associated with high costs and with a large amount of space.
  • • A sudden standstill of the vehicle may result in a risk of accident or death.
  • • Thus, without power supply of the BMS 20 no safe driving with an electric vehicle possible.
  • • In the event of a fault in the 12V vehicle electrical system 50 The capacity of 12V batteries may not be enough to reach a safe state. For this reason, conventionally, a complex energy management system or degradation concept would be necessary. That would involve high costs.
  • • OEM requirements can not be met.

Die Erfindung zeigt eine neue Topologie mit einer autarken und – in Bezug auf die HV-Batterie 1 internen, vorzugsweise extra kleinen Energiequelle 40 für die HV-Batterie 1, um Funktionalität, Kosten, Diagnose und Bauraum im Fahrzeug deutlich zu optimieren und ein Level-4-autonomes-Fahren zu realisieren.The invention shows a new topology with a self-sufficient and with respect to the HV battery 1 internal, preferably extra small energy source 40 for the HV battery 1 to significantly optimize functionality, cost, diagnostics and space in the vehicle and to realize a level 4 autonomous driving.

Somit sind wichtige Voraussetzungen für das autonome Fahren erfüllt:

  • • Realisierung der Anforderungen für Elektrofahrzeuge beim autonomen Fahren.
  • • Erstellung einer Topologie für eine HV-Batterie 1 mit interner Quelle 40.
  • • Realisierung einer fehlertoleranten Energieversorgung für das BMS 20.
  • • Die HV-Batterie 1 wird redundant versorgt. Somit können Anwendungen mit HV-Batterien 1 mit größerer Kapazität realisiert werden. Stufe-4-Anforderungen für das autonome Fahren erfüllt werden.
  • • Verhinderung eines Fahrzeugstillstands (Panne) bzw. Unfallgefahr für Elektrofahrzeuge.
  • • Erfüllung einer Topologie für Segeln und Rekuperation.
Thus, important prerequisites for autonomous driving are fulfilled:
  • • Realization of the requirements for electric vehicles in autonomous driving.
  • • Creating a topology for a HV battery 1 with internal source 40 ,
  • • Realization of a fault-tolerant power supply for the BMS 20 ,
  • • The HV battery 1 is supplied redundantly. Thus, applications with HV batteries can 1 be realized with greater capacity. Level 4 requirements for autonomous driving are met.
  • • Prevention of vehicle arrest (breakdown) or risk of accidents for electric vehicles.
  • • Fulfilling a topology for sailing and recuperation.

Folgende Vorteile stellen sich mit der Erfindung ein:

  • • Vorhandene Topologien erfordern ein hoch zuverlässiges BMS 20 für die Ansteuerung einer HV-Batterie 1 über Schütze 21, 22, 23.
  • • Wenn das 12V-Bordnetz 50 ausfällt liegt eine redundante Versorgung für das BMS 20 vor.
  • • Somit kann z.B. ein Elektromotor weiterhin versorgt werden. Das Fahrzeug kann ohne Stillstand weiterfahren.
  • • Dadurch können Unfallsituationen bzw. Lebensgefahr verhindert werden.
  • • Das Fahrzeug kann bei einem Fehler immer in einen sicheren Zustand fahren, da die Kapazität der HV-Batterie ausreichend ist.
  • • Somit können die Stufe-4-Anforderungen für das autonome Fahren erfüllt werden.
  • • Beim 12V-Bordnetz 50 sind nicht mehrere 12V-Batterien als Redundanz notwendig, um die Anforderungen für autonomes Fahren zu realisieren. Durch Verwendung der HV-Batterie 1 können mehrere 12V-Batterien 40 im Bordnetz gespart werden. Dies spart auch Bauraum und Kosten.
  • • Die HV-Batterie 1 hat genügend Energie, um das Fahrzeug bei einem Fehler in einen sicheren Zustand zu bringen. Energiemanagementsystem und Degradationskonzept müssen nicht komplex sein.
  • • Kosten können reduziert werden durch die Verwendung weniger 12V-Batterien 50 und nicht so komplexes Energiemanagementsystem bzw. Degradationskonzept.
  • • Die Erfüllung der OEM-Anforderungen ist möglich.
The following advantages arise with the invention:
  • • Existing topologies require a highly reliable BMS 20 for controlling a HV battery 1 about Sagittarius 21 . 22 . 23 ,
  • • If the 12V electrical system 50 fails is a redundant supply for the BMS 20 in front.
  • • Thus, for example, an electric motor can continue to be supplied. The vehicle can continue without stopping.
  • • This can prevent accident situations or mortal danger.
  • • The vehicle can always go to a safe state in the event of a fault, since the capacity of the HV battery is sufficient.
  • • Thus, the level 4 requirements for autonomous driving can be met.
  • • with the 12V electrical system 50 It is not necessary to use several 12V batteries as redundancy in order to meet the requirements for autonomous driving. By using the HV battery 1 can use multiple 12V batteries 40 be saved in the electrical system. This also saves installation space and costs.
  • • The HV battery 1 has enough energy to bring the vehicle to a safe state in the event of a fault. Energy management system and degradation concept do not have to be complex.
  • • Costs can be reduced by using less 12V batteries 50 and not so complex energy management system or degradation concept.
  • • The fulfillment of OEM requirements is possible.

Wenn während des Fahrens ein Fehler auftritt, muss das Fahrzeug innerhalb kurzer Zeit z.B. in einen definierten sicheren Zustand überführt werden. Dafür spielt die Energieversorgung im Fahrzeug eine entscheidende Rolle. Die HV-Batterie 1 besitzt genügend Kapazität, um das Fahrzeug in einen definierten sicheren Zustand zu bringen. Dies ist herkömmlicherweise nur möglich, solange die externe 12V-Batterie 50 nicht defekt ist. Wenn das 12V-Bordnetz defekt ist, können die Batterieschütze 21, 22, 23 nicht mehr angesteuert werden, da das BMS 20 nicht mehr mit > Energie versorgt wird.If an error occurs while driving, the vehicle must be transferred within a short time eg in a defined safe state. The energy supply in the vehicle plays a decisive role in this. The HV battery 1 has enough capacity to bring the vehicle into a defined safe state. This is conventionally only possible as long as the external 12V battery 50 not defective. If the 12V electrical system is defective, the battery contactors can 21 . 22 . 23 no longer be driven, because the BMS 20 no longer supplied with> energy.

Mit der vorliegenden Erfindung wird eine redundante Versorgungsquelle 40 für HV-Batterie 1 geschaffen.With the present invention, a redundant supply source 40 for HV battery 1 created.

Im Normalfall gemäß 1 sind:

  • – die Schütze 21, 22 und 23 geschlossen,
  • – die Schaltelemente 61, 62, z.B. als Transistoren ausgebildet, geschlossen und
  • – die Schaltelemente 63, 64, z.B. auch als Transistoren ausgebildet, offen. • Wenn die Bordnetzspannung über einem Grenzwert liegt, wird das BMS 20 über das externe 12V-Bordnetz 50 versorgt. • Somit kann das BMS 20 die Schütze 21 bis 23 ansteuern und die Schütze 21 bis 23 sind geschlossen. • Mithin wird der E-Motor mit Strom versorgt.
Normally according to 1 are:
  • - the shooter 21 . 22 and 23 closed,
  • - The switching elements 61 . 62 , For example, designed as transistors, closed and
  • - The switching elements 63 . 64 , for example, also designed as transistors, open. • If the vehicle electrical system voltage is above a limit, the BMS 20 via the external 12V electrical system 50 provided. • Thus, the BMS 20 the shooter 21 to 23 drive and the shooter 21 to 23 are closed. • The electric motor is therefore supplied with power.

Im Fehlerfall sind:

  • – die Schütze 21, 22, 23 geschlossen,
  • – die Schaltelemente 61, 62 offen und
  • – die Schaltelemente 63, 64 geschlossen. • Da die Bordnetzspannung unter dem Grenzwert liegt, gilt das 12V-Bordnetz 50 als ausgefallen, das BMS 20 kann nicht mehr über das 12V-Bordnetz 50 versorgt werden. • Somit werden erfindungsgemäß die Schaltelemente 61, 62 geöffnet und die Schaltelemente 63, 64 geschlossen. • Somit kann das BMS 20 weiter versorgt werden, und zwar nun über die autarke und interne Quelle 40. • Dadurch kann das BMS 20 die Schütze 21 bis 23 unverändert ansteuern, die Schütze 21 bis 23 bleiben geschlossen. • Der E-Motor kann mit Strom versorgt werden.
In case of error:
  • - the shooter 21 . 22 . 23 closed,
  • - The switching elements 61 . 62 open and
  • - The switching elements 63 . 64 closed. • Since the vehicle electrical system voltage is below the limit value, the 12V vehicle electrical system is valid 50 as failed, the BMS 20 can no longer use the 12V electrical system 50 be supplied. Thus, according to the invention, the switching elements 61 . 62 opened and the switching elements 63 . 64 closed. • Thus, the BMS 20 continue to be supplied, now through the self-sufficient and internal source 40 , • This allows the BMS 20 the shooter 21 to 23 steer unchanged, the shooter 21 to 23 stay closed. • The electric motor can be supplied with power.

Claims (9)

Hochspannungsbatterie (1) für ein Fahrzeug, insbesondere für ein Hybrid-, Elektro- und/oder autonom fahrendes Fahrzeug, mit – einem Hochspannungsbatteriemodul (10), – einer Batteriesteuerung (20), welche zur Steuerung eines Zu- und Abschaltens des Hochspannungsbatteriemoduls (10) zu bzw. von einem Anschluss (11, 12) ausgebildet und zu ihrem Betrieb mit einer externen Energiequelle (50) verbindbar ist, und – einer autarken internen Energiequelle (40), welche bei nicht verbundener oder unzureichender externer Energiequelle (50) zur Versorgung der Batteriesteuerung (20) mit Energie für deren, insbesondere unterbrechungsfreien, Betrieb mit der Batteriesteuerung (20) verbindbar ist.High voltage battery ( 1 ) for a vehicle, in particular for a hybrid, electric and / or autonomous vehicle, having - a high-voltage battery module ( 10 ), - a battery control ( 20 ), which is used to control the switching on and off of the high-voltage battery module ( 10 ) to or from a connection ( 11 . 12 ) and for their operation with an external energy source ( 50 ), and - a self-sufficient internal energy source ( 40 ), which are not connected or insufficient external energy source ( 50 ) for supplying the battery control ( 20 ) with energy for their, in particular uninterruptible, operation with the battery control ( 20 ) is connectable. Hochspannungsbatterie (1) nach Anspruch 1, – mit einer Umschalteinrichtung (60) zum steuerbaren Zu- oder Abschalten bzw. Verbinden oder Trennen der internen Energiequelle (40) in Bezug auf die Batteriesteuerung (20), insbesondere mit einem – vorzugsweise simultanen – Trennen bzw. Herstellen einer Verbindung zur externen Energiequelle (50), – insbesondere mit Schaltelementen (61, 62, 63, 64) in entsprechenden Zuleitungen (41, 42, 51, 52) zum steuerbaren Verbinden und Trennen.High voltage battery ( 1 ) according to claim 1, - with a switching device ( 60 ) for controllably connecting or disconnecting or connecting or disconnecting the internal energy source ( 40 ) with respect to the battery control ( 20 ), in particular with a - preferably simultaneous - disconnecting or establishing a connection to the external energy source ( 50 ), - in particular with switching elements ( 61 . 62 . 63 . 64 ) in corresponding supply lines ( 41 . 42 . 51 . 52 ) for controllably connecting and disconnecting. Hochspannungsbatterie (1) nach einem der vorangehenden Ansprüche, – mit einer Schaltsteuereinheit (70) zum Steuern des Zu- oder Abschaltens bzw. des Verbindens oder Trennens der internen Energiequelle (40) in Bezug auf die Batteriesteuerung (20) und insbesondere des – vorzugsweise simultanen – Trennens bzw. Herstellens einer Verbindung zur der externen Energiequelle (50), – insbesondere durch Ansteuern Umschalteinrichtung (60) und der Schaltelemente (61, 62, 63, 64) in den Zuleitungen (41, 42, 51, 52). High voltage battery ( 1 ) according to one of the preceding claims, - with a switching control unit ( 70 ) for controlling the connection or disconnection or the connection or disconnection of the internal energy source ( 40 ) with respect to the battery control ( 20 ) and in particular the - preferably simultaneous - disconnection or production of a connection to the external energy source ( 50 ), - in particular by driving switching device ( 60 ) and the switching elements ( 61 . 62 . 63 . 64 ) in the supply lines ( 41 . 42 . 51 . 52 ). Hochspannungsbatterie (1) nach Anspruch 3, bei welcher die Schaltsteuereinheit (70) eingerichtet ist: – zum Erfassen eines Werts einer von der externen Energiequelle (50) bereitgestellten Versorgungsspannung, insbesondere über Erfassungsleitungen (75, 76), – zum Erkennen des Vorliegens einer Umschaltsituation, wenn der erfasste Wert der von der externen Energiequelle (50) bereitgestellten Versorgungsspannung zu einem oder mehreren Zeitpunkten einen vorgegebenen Schwellenwert unterschreitet, – zum Erkennen des Vorliegens einer Rückschaltsituation, wenn der erfasste Wert der von der externen Energiequelle (50) bereitgestellten Versorgungsspannung zu einem oder mehreren Zeitpunkten einen vorgegebenen Schwellenwert überschreitet, – zum Bewirken eines Zuschaltens der oder eines Verbindens mit der internen Energiequelle (40) sowie eines Abschaltens der oder eines Trennens von der externen Energiequelle (50) in Bezug auf die Batteriesteuerung (20), wenn eine Umschaltsituation vorliegt, und/oder – zum Bewirken eines Abschaltens der oder eines Trennens von der internen Energiequelle (40) sowie eines Zuschaltens der oder eines Verbindens mit der externen Energiequelle (50) in Bezug auf die Batteriesteuerung (20), wenn eine Rückschaltsituation vorliegt.High voltage battery ( 1 ) according to claim 3, wherein the shift control unit ( 70 ): - for detecting a value of one of the external energy source ( 50 ) supply voltage, in particular via detection lines ( 75 . 76 ), - for detecting the presence of a switching situation when the detected value of the from the external energy source ( 50 ) supply voltage at one or more points in time falls below a predetermined threshold value, - for detecting the presence of a downshift situation when the detected value of the from the external energy source ( 50 ) supply voltage at one or more points in time exceeds a predetermined threshold, - for effecting a connection of the or a connection to the internal energy source ( 40 ) as well as a shutdown of or disconnection from the external energy source ( 50 ) with respect to the battery control ( 20 ), when there is a switching situation, and / or - to effect a shutdown of or a disconnection from the internal power source ( 40 ) and a connection of the or a connection to the external energy source ( 50 ) with respect to the battery control ( 20 ), if a downshift situation exists. Hochspannungsbatterie (1) nach einem der vorangehenden Ansprüche, bei welcher die autarke interne Energiequelle (40) ausgebildet ist: – mit einer oder als eine Batterie, – mit einem oder als ein, insbesondere vom Hochspannungsbatteriemodul (10) gespeister, Kondensator, – mit einem oder als ein, insbesondere vom Hochspannungsbatteriemodul (10) gespeister, Gleichspannungsumrichter (80) und/oder – mit einer oder als eine Brennstoffzelle. High voltage battery ( 1 ) according to one of the preceding claims, in which the self-sufficient internal energy source ( 40 ) is formed: - with or as a battery, - with or as a, in particular from the high-voltage battery module ( 10 ), capacitor, - with or as one, in particular from the high-voltage battery module ( 10 ), DC converters ( 80 ) and / or - with or as a fuel cell. Verfahren zum Betreiben Hochspannungsbatterie (1) für ein Fahrzeug, insbesondere für ein Hybrid-, Elektro- und/oder autonom fahrendes Fahrzeug, beim welchem – eine Batteriesteuerung (20) zur Steuerung eines Zu- und Abschaltens eines Hochspannungsbatteriemoduls (10) der Hochspannungsbatterie (1) zu bzw. von einem Anschluss (11, 12) ausgeführt wird und dazu mit einer externen Energiequelle (50) betreibbar ist, – die Batteriesteuerung (20) betreibbar ist mit einer autarken internen Energiequelle (40), welche bei nicht verbundener oder unzureichender externer Energiequelle (50) zur Versorgung mit Energie für deren, insbesondere unterbrechungsfreien, Betrieb verbunden wird.Method of operating high-voltage battery ( 1 ) for a vehicle, in particular for a hybrid, electric and / or autonomously driving vehicle, in which - a battery control ( 20 ) for controlling a connection and disconnection of a high-voltage battery module ( 10 ) of the high-voltage battery ( 1 ) to or from a connection ( 11 . 12 ) and with an external energy source ( 50 ), - the battery control ( 20 ) is operable with a self-sufficient internal energy source ( 40 ), which are not connected or insufficient external energy source ( 50 ) is connected to the supply of energy for their, in particular uninterruptible, operation. Verfahren nach Anspruch 6 mit den Schritten: – Erfassen eines Werts einer von der externen Energiequelle (50) bereitgestellten Versorgungsspannung, insbesondere über Erfassungsleitungen (75, 76), – Erkennen des Vorliegens einer Umschaltsituation, wenn der erfasste Wert der von der externen Energiequelle (50) bereitgestellten Versorgungsspannung zu einem oder mehreren Zeitpunkten einen vorgegebenen Schwellenwert unterschreitet, – Erkennen des Vorliegens einer Rückschaltsituation, wenn der erfasste Wert der von der externen Energiequelle (50) bereitgestellten Versorgungsspannung zu einem oder mehreren Zeitpunkten einen vorgegebenen Schwellenwert überschreitet, – Bewirken eines Zuschaltens der oder eines Verbindens mit der internen Energiequelle (40) sowie eines Abschaltens der oder eines Trennens von der externen Energiequelle (50), wenn eine Umschaltsituation vorliegt, und/oder – Bewirken eines Abschaltens der oder eines Trennens von der internen Energiequelle (40) sowie eines Zuschaltens der oder eines Verbindens mit der externen Energiequelle (50), wenn eine Rückschaltsituation vorliegt.Method according to claim 6, comprising the steps: Detecting a value of one of the external energy source ( 50 ) supply voltage, in particular via detection lines ( 75 . 76 ), - detecting the presence of a switching situation when the detected value of the from the external energy source ( 50 ) supply voltage at one or more times below a predetermined threshold, - detecting the presence of a downshift situation when the detected value of the external energy source ( 50 ) supply voltage at one or more times exceeds a predetermined threshold, - causing a connection of the or a connection to the internal energy source ( 40 ) as well as a shutdown of or disconnection from the external energy source ( 50 ) when there is a switching situation, and / or - causing a shutdown of or disconnection from the internal power source ( 40 ) and a connection of the or a connection to the external energy source ( 50 ), if a downshift situation exists. Batteriesystem (100) für ein Fahrzeug, insbesondere ein Hybrid- oder Elektro- und/oder autonom fahrendes Fahrzeug, mit – einer Hochspannungsbatterie (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 5 und – einer Niederspannungsbatterie (51), welche als externe Energiequelle (50) mit der Batteriesteuerung (20) der Hochspannungsbatterie (1) verbindbar ist.Battery system ( 100 ) for a vehicle, in particular a hybrid or electric and / or autonomously driving vehicle, with - a high-voltage battery ( 1 ) according to one of claims 1 to 5 and - a low-voltage battery ( 51 ), which as external energy source ( 50 ) with the battery control ( 20 ) of the high-voltage battery ( 1 ) is connectable. Fahrzeug und insbesondere Hybrid- oder Elektro- und/oder autonom fahrendes Fahrzeug, mit – einem Aggregat, insbesondere einem Antrieb, und – einer Hochspannungsbatterie (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 5 und/oder – einem Batteriesystem (100) nach Anspruch 9 zur Versorgung des Aggregats mit elektrischer Energie.Vehicle and in particular hybrid or electric and / or autonomously driving vehicle, with - an aggregate, in particular a drive, and - a high-voltage battery ( 1 ) according to one of claims 1 to 5 and / or - a battery system ( 100 ) according to claim 9 for supplying the unit with electrical energy.
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