DE102016223142A1 - Batterie, Batteriesystem und Verfahren zum Austausch von zumindest einer Komponente einer Batterie - Google Patents

Batterie, Batteriesystem und Verfahren zum Austausch von zumindest einer Komponente einer Batterie Download PDF

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Abstract

Die Erfindung geht aus von Batterie (1), aufweisend als Komponenten:ein Steuerungsmittel (2),zumindest eine Batteriezelle (4, 5, 6) undzumindest eine weitere elektrische Komponente, wobei die Batterie (1) eine Schnittstelle (18) zur datenleitenden Verbindung mit einem externen Wartungsmodul (12) aufweist,wobei zumindest eine Komponente ein Identifikationsmerkmal aufweist und austauschbar ausgeführt ist,wobei der Komponente mittels des Identifikationsmerkmals technische Daten zuordenbar sind.

Description

  • Feld der Erfindung
  • Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Batterie, ein Batteriesystem und ein Verfahren zum Austausch von zumindest einer Komponente einer Batterie gemäß dem Oberbegriff der unabhängigen Patentansprüche.
  • Stand der Technik
  • Die DE 10 2012 215 208 A1 zeigt ein Batteriesystem und ein Verfahren zur Erkennung von nicht autorisiertem Modulaustausch an einem Batteriesystem.
  • Batteriesysteme finden sowohl in stationären Anwendungen, wie Windkraftanlagen oder Solarenergiesystemen, als auch in Kraftfahrzeugen, wie Hybridfahrzeuge oder Elektrofahrzeuge, oder in Elektronikgeräten, wie Laptops oder Mobiltelefonen, Anwendung.
  • Offenbarung der Erfindung
  • Die Erfindung bei der Batterie geht aus von einer Batterie, aufweisend als Komponenten: ein Steuerungsmittel, zumindest eine Batteriezelle und zumindest eine weitere elektrische Komponente.
  • Der Kern der Erfindung besteht darin, dass die Batterie eine Schnittstelle zur datenleitenden Verbindung mit einem externen Wartungsmodul aufweist, wobei zumindest eine Komponente ein Identifikationsmerkmal aufweist und austauschbar ausgeführt ist, wobei der Komponente mittels des Identifikationsmerkmals technische Daten zuordenbar sind.
  • Vorteilhafterweise ist somit die jeweilige Komponente eindeutig identifizierbar. Eine neue Komponente zum Austausch mit einer auszutauschenden Komponente weist ebenfalls ein Identifikationsmerkmal auf. Die Identifikationsmerkmale der auszutauschenden Komponente und der neuen Komponente sind vergleichbar, insbesondere mittels des externen Wartungsmoduls. Somit ist eine zu der auszutauschenden Komponente passende neue Komponente mittels der Identifikationsmerkmale auswählbar.
  • Zur Identifikation der jeweiligen Komponente ist das Identifikationsmerkmal auslesbar mittels des externen Wartungsmoduls.
  • Somit ist eine fehlerhafte Komponente der Batterie in einfacher Art und Weise austauschbar. Die anderen Komponenten der Batterie sind dabei weiterhin nutzbar.
  • Weitere vorteilhafte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
  • Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung weist das Steuerungsmittel eine Speichereinheit auf, wobei mittels der Speichereinheit das Identifikationsmerkmal und/oder die technischen Daten und/oder Betriebsparameter und/oder ein Fehlerstatus der jeweiligen Komponente speicherbar sind. Vorteilhafterweise ist die Speichereinheit als nichtflüchtiger Speicher ausgeführt. Von Vorteil ist dabei, dass die für die Steuerung der Komponenten der Batterie erforderlichen Daten in dem Steuerungsmittel verfügbar sind.
  • Ferner ist es von Vorteil, wenn in der Speichereinheit die dem jeweiligen Identifikationsmerkmal zugeordneten technischen Daten gespeichert sind, wobei das Steuerungsmittel eingerichtet ist, der jeweiligen Komponente die zugehörigen technischen Daten zuzuordnen. Somit sind die jeweiligen technischen Daten der jeweiligen Komponente eindeutig zuordenbar mittels des Identifikationsmerkmals. Vorteilhafterweise sind die Identifikationsmerkmale der Komponenten der Batterie und der in der Batterie verwendbaren Komponenten und die zugehörigen technischen Daten in der Speichereinheit gespeichert.
  • Vorzugsweise ist das Identifikationsmerkmal als Identifikationsnummer oder grafischer Code oder RFID-Transponder ausgeführt. Von Vorteil ist dabei, dass das jeweilige Identifikationsmerkmal auf der jeweiligen Komponente anbringbar ist, insbesondere aufgeklebt oder aufgedruckt. Somit ist das Identifikationsmerkmal in einfacher Weise auslesbar, beispielsweise mittels einer Kamera oder eines Scanners.
  • Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform ist die weitere elektrische Komponente als Sensor ausgeführt, wobei das Steuerungsmittel datenleitend mit dem jeweiligen Sensor verbunden ist. Somit sind Betriebsparameter der Komponenten der Batterie überwachbar mittels eines Sensors. Dabei ist das Steuerungsmittel eingerichtet, ein Signal des jeweiligen Sensors auszuwerten.
  • Vorzugsweise ist der jeweilige Sensor als Temperatursensor oder Stromsensor oder Spannungssensor oder Drucksensor ausgeführt.
  • Ferner ist es von Vorteil, wenn der jeweilige Sensor einer jeweiligen Batteriezelle zugeordnet ist, wobei der jeweilige Sensor zur Bestimmung eines aktuellen Betriebsparameters der jeweiligen Batteriezelle, insbesondere einer Temperatur oder einem Druck oder einer Spannung oder einem Ladestrom und/oder einem Entladestrom, eingerichtet ist. Dadurch sind die Betriebsparameter der jeweiligen Batteriezelle separat überwachbar. Vorteilhafterweise ist somit im Fehlerfall nur diejenige Batteriezelle abzuschalten und/oder auszutauschen, die einen Fehler aufweist.
  • Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform ist die weitere elektrische Komponente als Vorladeschaltung ausgeführt, wobei die Vorladeschaltung datenleitend mit dem Steuerungsmittel verbunden ist, wobei die Vorladeschaltung eingerichtet ist, einen Einschaltstrom der Batterie zu begrenzen. Dadurch ist der Verschleiß der Batterie reduzierbar, da hohe Einschaltströme verhindert werden.
  • Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform ist die weitere elektrische Komponente als Überwachungseinheit ausgeführt, wobei jeder Batteriezelle eine jeweilige Überwachungseinheit zugeordnet ist, wobei die jeweilige Überwachungseinheit datenleitend mit dem Steuerungsmittel verbunden ist, insbesondere wobei die jeweilige Überwachungseinheit zur Auswertung eines Signals eines der jeweiligen Batteriezelle zugeordneten Sensors eingerichtet ist. Von Vorteil ist dabei, dass die Überwachungseinheiten dezentral bei der jeweiligen Batteriezelle anordenbar sind. Das Steuerungsmittel ist entlastet mittels der Überwachungseinheiten.
  • Vorteilhafterweise weist die Batterie eine Kombination von verschiedenen weiteren elektrischen Komponenten auf, wobei zumindest eine Komponente austauschbar ausgeführt ist. Somit ist eine Wiederverwendung der Batterie nach einem Ausfall einer einzelnen Komponente vereinfacht, indem nur diese defekte Komponente ausgetauscht wird.
  • Die Erfindung bei dem Batteriesystem geht aus von einem Batteriesystem, aufweisend eine Batterie, insbesondere eine Batterie wie zuvor beschrieben beziehungsweise nach mindestens einem der auf die Batterie bezogenen Ansprüche.
  • Der Kern der Erfindung besteht darin, dass das Batteriesystem ein Wartungsmodul aufweist, wobei das Wartungsmodul eine Schnittstelle aufweist zur datenleitenden Verbindung mit der Batterie, wobei das Wartungsmodul ein Erfassungsmittel aufweist, das eingerichtet ist, ein Identifikationsmerkmal einer auszutauschenden oder neuen Komponente der Batterie zu erfassen.
  • Von Vorteil ist dabei, dass das Wartungsmodul und die Batterie zwei getrennte Einheiten sind. Das Wartungsmodul und die Batterie sind datenleitend verbindbar mittels der Schnittstellen um Daten von der Batterie an das Wartungsmodul zu senden oder Daten von dem Wartungsmodul an die Batterie zu senden. Somit ist das Wartungsmodul für eine Vielzahl von Batterien verwendbar.
  • Vorzugsweise ist das Erfassungsmittel als eine Kamera oder ein Scanner oder ein Funkempfänger ausgeführt. Somit ist das Identifikationsmerkmal in einfacher Art und Weise erfassbar.
  • Ferner ist es von Vorteil, wenn das Wartungsmodul ein Speichermittel aufweist, wobei mittels des Speichermittels das Identifikationsmerkmal und/oder technische Daten und/oder Betriebsparameter und/oder ein Fehlerstatus der jeweiligen Komponente speicherbar sind. Vorteilhafterweise sind in dem Speichermittel Daten von einer Vielzahl von Komponenten für verschiedene Batterietypen gespeichert. Bei dem Austausch einer Komponente werden nur die für die jeweilige Komponente relevanten Daten an die Batterie gesendet. Das Wartungsmodul ist also für eine Vielzahl von verschiedenen Batterietypen verwendbar.
  • Vorzugsweise sind in dem Speichermittel die dem jeweiligen Identifikationsmerkmal zugeordneten technischen Daten gespeichert, wobei das Wartungsmodul eingerichtet ist, der jeweiligen Komponente die zugehörigen technischen Daten zuzuordnen. Somit sind der Batterie beziehungsweise dem Steuerungsmittel der Batterie die technischen Daten der jeweiligen Komponente sendbar.
  • Ferner ist es von Vorteil, wenn das Wartungsmodul eingerichtet ist, ein Identifikationsmerkmal und/oder technische Daten und/oder Betriebsparameter und/oder einen Fehlerstatus der jeweiligen Komponente mittels der Schnittstelle an ein Steuerungsmittel der Batterie zu senden. Somit sind das Identifikationsmerkmal und/oder die technische Daten und/oder die Betriebsparameter und/oder der Fehlerstatus zur Steuerung der jeweiligen Komponente verwendbar.
  • Der Kern der Erfindung bei dem Verfahren zum Austausch von zumindest einer Komponente einer Batterie, insbesondere einer Batterie wie zuvor beschrieben beziehungsweise nach einem der auf die Batterie bezogenen Ansprüche, ist, dass in einem ersten Verfahrensschritt ein Steuerungsmittel der Batterie ein Identifikationsmerkmal und/oder technische Daten und/oder Betriebsparameter und/oder einen Fehlerstatus einer auszutauschenden Komponente der Batterie an ein externes Wartungsmodul sendet,
    dass in einem zweiten Verfahrensschritt die auszutauschende Komponente von der Batterie getrennt wird,
    dass in einem dritten Verfahrensschritt ein Identifikationsmerkmal einer neuen Komponente von dem Wartungsmodul eingelesen wird,
    dass in einem vierten Verfahrensschritt die neue Komponente mit der Batterie verbunden wird,
    dass in einem fünften Verfahrensschritt das Identifikationsmerkmal und/oder die technischen Daten der neuen Komponente der Batterie von dem Wartungsmodul an das Steuerungsmittel gesendet werden,
    wobei das Identifikationsmerkmal ausgewertet wird, wodurch der neuen Komponente technische Daten zugeordnet werden.
  • Von Vorteil ist dabei, dass eine Komponente der Batterie in einfacher Art und Weise austauschbar ist. Der Komponente sind mittels des Identifikationsmerkmals eindeutig technische Daten zuordenbar, die zur Steuerung der Komponente verwendet werden.
  • Vorteilhafterweise sind die Betriebsparameter der jeweiligen Komponente zur Bestimmung einer weiteren Verwendung der jeweiligen Komponente verwendbar. Beispielsweise ist eine Batteriezelle, deren maximale Kapazität unter einen für mobile Anwendungen erforderlichen Mindestwert gefallen ist, weiterhin für stationäre Anwendungen verwendbar.
  • Vorzugsweise speichert in einem sechsten Verfahrensschritt das Steuerungsmittel das Identifikationsmerkmal und/oder die technischen Daten der neuen Komponente. Somit ist das Wartungsmodul nach dem Senden der Daten an das Steuerungsmittel von dem Steuerungsmittel trennbar und zur Wartung weiterer Batterien verwendbar.
  • Ferner ist es von Vorteil, wenn das Steuerungsmittel die technischen Daten zur Steuerung der neuen Komponente und/oder zur Auswertung von Signalen der neuen Komponente verwendet. Somit ist die Steuerung der neuen Komponente beziehungsweise die Auswertung des Signals der neuen Komponente vereinfacht.
  • Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform wird mittels des Identifikationsmerkmals und/oder der technischen Daten und/oder der Betriebsparameter und/oder eines Fehlerstatus der auszutauschenden Komponente die neue Komponente ausgewählt, wobei das Identifikationsmerkmal und/oder die technischen Daten der auszutauschenden Komponente und der neuen Komponente verglichen werden, insbesondere wobei das externe Wartungsmodul die neue Komponente auswählt. Somit ist die Sicherheit verbessert, da nur passende Komponenten mit der Batterie verbunden werden.
  • Vorzugsweise werden aktuelle Betriebsparameter der jeweiligen Komponente bestimmt und an das Steuerungsmittel gesendet. Diese Betriebsparameter sind für die Bestimmung der weiteren Verwendung der jeweiligen Komponente verwendbar.
  • Ferner ist es von Vorteil, wenn die aktuellen Betriebsparameter ausgewertet und mit einem jeweiligen kritischen Grenzwert der technischen Daten verglichen werden, wobei bei Überschreiten oder Unterschreiten des kritischen Grenzwerts eine Sicherheitsaktion ausgelöst wird. Somit ist die Sicherheit verbessert.
  • Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform werden beim Austausch des Steuerungsmittels im ersten Verfahrensschritt zusätzlich Identifikationsmerkmale und/oder technische Daten und/oder Betriebsparameter und/oder ein jeweiliger Fehlerstatus aller Komponenten der Batterie an das Wartungsmodul gesendet, und im fünften Verfahrensschritt werden zusätzlich die Identifikationsmerkmale und/oder die technischen Daten und/oder die Betriebsparameter und/oder der Fehlerstatus aller Komponenten der Batterie an das neue Steuerungsmittel gesendet. Somit stehen dem neuen Steuerungsmittel alle erforderlichen Daten von dem auszutauschenden Steuerungsmittel zur Verfügung. Die Identifikationsmerkmale der Komponenten der Batterie müssen nicht erneut eingelesen und ausgewertet werden. Dadurch ist eine schnelle Inbetriebnahme des neuen Steuerungsmittels ermöglicht.
  • Figurenliste
  • Im folgenden Abschnitt wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen, aus denen sich weitere erfinderische Merkmale ergeben können, auf die die Erfindung aber in ihrem Umfang nicht beschränkt ist, erläutert. Die Ausführungsbeispiele sind in der Zeichnung dargestellt.
  • Es zeigt:
    • 1 eine schematische Darstellung eines erfindungsgemäßen Batteriesystems, aufweisend eine erfindungsgemäße Batterie 1 und ein externes Wartungsmodul 12.
  • Ausführungsformen der Erfindung
  • In 1 ist das erfindungsgemäße Batteriesystem gezeigt. Die Batterie 1 weist ein Steuerungsmittel 2, zumindest eine Batteriezelle (4, 5, 6) und zumindest eine weitere elektrische Komponente als Komponenten auf. Weiterhin weist die Batterie 1 eine Schnittstelle 18 zur datenleitenden Verbindung mit dem externen Wartungsmodul 12 auf.
  • Das externe Wartungsmodul 12 weist ein Speichermittel 11, eine Schnittstelle 19 zur datenleitenden Verbindung mit der Schnittstelle 18 der Batterie 1 und ein Erfassungsmittel 13 zum Lesen eines Identifikationsmerkmals einer Komponente der Batterie 1, beispielsweise eine Kamera und/oder einen Scanner und/oder einen Funkempfänger, auf.
  • Unter einer Batterie 1 wird hierbei beispielsweise eine wiederaufladbare Batterie verstanden, insbesondere eine elektrochemische Batteriezelle und/oder ein Batteriemodul aufweisend zumindest eine elektrochemische Batteriezelle und/oder ein Batteriepack aufweisend zumindest ein Batteriemodul. Die Batteriezelle ist als lithiumbasierte Batteriezelle, insbesondere Lithium-Ionen-Batteriezelle, ausführbar. Alternativ ist die Batteriezelle als Lithium-Polymer-Batteriezelle oder Nickel-Metallhydrid-Batteriezelle oder Blei-Säure-Batteriezelle oder Lithium-Luft-Batteriezelle oder Lithium-Schwefel-Batteriezelle ausgeführt.
  • Das Steuerungsmittel 2 weist eine Speichereinheit 3 auf. Die Speichereinheit 3 ist als nichtflüchtiger Speicher ausgeführt, vorzugsweise als EEPROM oder Flashspeicher.
  • Jeder Komponente der Batterie 1 ist ein jeweiliges Identifikationsmerkmal, beispielsweise eine Identifikationsnummer, zugeordnet. Mittels des Identifikationsmerkmals sind der jeweiligen Komponente technische Daten zuordenbar. Beispielsweise ist einer jeweiligen Batteriezelle (4, 5, 6) eine maximale Kapazität, ein maximaler Ladestrom oder Entladestrom, eine maximale Spannung, ein maximaler Innendruck oder eine maximale Temperatur zuordenbar.
  • Vorzugsweise ist das Identifikationsmerkmal als grafischer Code oder RFID-Transponder ausgeführt, der auf der jeweiligen Batteriezelle (4, 5, 6) angeordnet ist, insbesondere aufgedruckt oder aufgeklebt. Beispielsweise ist das Identifikationsmerkmal als Barcode oder QR-Code ausgeführt.
  • Eine weitere elektrische Komponente ist beispielsweise als Sensor (14, 15, 16) ausgeführt, insbesondere als ein Stromsensor und/oder ein Spannungssensor und/oder ein Temperatursensor und/oder ein Drucksensor. Einem jeweiligen Sensor (14, 15, 16) sind ein Sensortyp und ein Messbereich mittels seines jeweiligen Identifikationsmerkmals zuordenbar.
  • Vorzugsweise ist ein jeweiliger Sensor (14, 15, 16) einer jeweiligen Batteriezelle (4, 5, 6) zugeordnet. Der jeweilige Sensor (14, 15, 16) ist eingerichtet, aktuelle Betriebsparameter der jeweiligen Batteriezelle (4, 5, 6) zu bestimmen, insbesondere den aktuellen Ladestrom, die Temperatur, den Innendruck oder die Spannung der jeweiligen Batteriezelle (4, 5, 6).
  • Das Steuerungsmittel 2 ist datenleitend mit den Sensoren (14, 15, 16) verbunden. Das Steuerungsmittel 2 ist eingerichtet, die Sensoren (14, 15, 16) auszulesen und ein Signal des jeweiligen Sensors (14, 15, 16) auszuwerten.
  • Mittels der Speichereinheit 3 sind das Identifikationsmerkmal und/oder die Betriebsparameter und/oder ein Fehlerstatus der jeweiligen Batteriezelle (4, 5, 6) speicherbar. Vorzugsweise sind in der Speichereinheit 3 die einem Identifikationsmerkmal zugeordneten technischen Daten gespeichert. Alternativ sind die einem Identifikationsmerkmal zugeordneten technischen Daten in dem Speichermittel 11 des externen Wartungsmoduls 12 gespeichert.
  • Vorzugsweise weist das Steuerungsmittel 2 ein Vergleichsmittel auf, das eingerichtet ist, die Betriebsparameter der jeweiligen Komponente mit den technischen Daten der jeweiligen Komponente zu vergleichen. Bei Überschreitung oder Unterschreitung eines kritischen Werts der technischen Daten durch die Betriebsparameter, ordnet das Steuerungsmittel 2 der betroffenen Komponente einen Fehlerstatus zu und/oder löst eine Sicherheitsaktion aus. Eine Sicherheitsaktion ist beispielsweise ein Austausch der jeweiligen Komponente und/oder der Batterie 1, eine Abschaltung der jeweiligen Komponente und/oder der Batterie 1, eine Schnellentladung einer Batteriezelle (4, 5, 6) und/oder der Batterie 1 und/oder die Aktivierung eines Sicherheitsmechanismus der Batterie 1, insbesondere eines Überdruckventils und/oder eines Kühlmechanismus.
  • Weiterhin ist eine weitere elektrische Komponente als Vorladeschaltung 17 ausführbar. Mittels der Vorladeschaltung 17 ist ein Einschaltstrom der Batterie 1 begrenzbar. Vorzugsweise weist die Vorladeschaltung 17 ein Schütz und einen Widerstand auf. Die Vorladeschaltung 17 ist mit dem Steuerungsmittel 2 verbunden und mittels des Steuerungsmittels 2 ansteuerbar.
  • Vorteilhafterweise ist eine weitere elektrische Komponente als Überwachungseinheit (7, 8, 9) ausgeführt. Dabei ist jeder Batteriezelle (4, 5, 6) eine jeweilige Überwachungseinheit (7, 8, 9) zugeordnet. Vorzugsweise ist die jeweilige Überwachungseinheit (7, 8, 9) mit zumindest einem der jeweiligen Batteriezelle (4, 5, 6) zugeordneten Sensor (14, 15, 16) verbunden und zur Auswertung eines Signals des jeweiligen Sensors (14, 15, 16) eingerichtet.
  • Das erfindungsgemäße Verfahren zum Austausch von zumindest einer Komponente einer Batterie weist die folgenden, insbesondere zeitlich aufeinanderfolgenden, Verfahrensschritte auf:
    • - Die aktuellen Betriebsparameter der auszutauschenden Komponente der Batterie 1, insbesondere einer Batteriezelle (4, 5, 6) oder eines Sensors (14, 15, 16) oder eines Überwachungsmittels (7, 8, 9) oder einer Vorladeschaltung 17, werden von zumindest einem Sensor (14, 15, 16) an das Steuerungsmittel 2 gesendet.
    • - Das Steuerungsmittel 2 sendet das Identifikationsmerkmal und/oder die technischen Daten und/oder die Betriebsparameter und/oder den Fehlerstatus der auszutauschenden Komponente der Batterie 1 an das externe Wartungsmodul 12.
    • - Das externe Wartungsmodul 12 wählt mithilfe des Identifikationsmerkmals und/oder der technischen Daten und/oder der Betriebsparameter und/oder des Fehlerstatus der auszutauschenden Komponente eine neue Komponente aus.
    • - Die auszutauschende Komponente der Batterie 1 wird von der Batterie getrennt.
    • - Das Wartungsmodul 12 liest das Identifikationsmerkmal der neuen Komponente der Batterie 1 ein, beispielsweise mittels eines Scanners, der einen Barcode oder einen QR-Code oder einen RFID-Transponder auf der neuen Komponente einliest.
    • - Die neue Komponente wird mit der Batterie 1 verbunden.
    • - Das Wartungsmodul 12 überträgt das Identifikationsmerkmal und/oder die technischen Daten der neuen Komponente der Batterie 1 an das Steuerungsmittel 2.
    • - Das Steuerungsmittel 2 speichert das Identifikationsmerkmal und/oder die technischen Daten der neuen Komponente.
    • - Das Steuerungsmittel 12 wertet das Identifikationsmerkmal aus und ordnet der neuen Komponente technische Daten zu. Alternativ wertet das Wartungsmodul 12 das Identifikationsmerkmal aus und ordnet der neuen Komponente technische Daten zu.
    • - Das Steuerungsmittel 2 verwendet die technischen Daten zur Steuerung der neuen Komponente und/oder zur Auswertung der Signale der neuen Komponente.
  • Zum Austausch des Steuerungsmittels 2 werden zusätzlich zu dem Identifikationsmerkmal und/oder den technischen Daten des Steuerungsmittels 2 alle in der Speichereinheit 3 des Steuerungsmittels 2 gespeicherten Daten an das Wartungsmodul 12 gesendet und später von dem Wartungsmodul 12 an das neue Steuerungsmittel 2 gesendet. Es werden also die Identifikationsmerkmale und/oder die technischen Daten und/oder die Betriebsparameter und/oder der Fehlerstatus aller Komponenten der Batterie 1 von dem Steuerungsmittel 2 an das Wartungsmodul 12 gesendet.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • DE 102012215208 A1 [0002]

Claims (21)

  1. Batterie (1), aufweisend als Komponenten: - ein Steuerungsmittel (2), - zumindest eine Batteriezelle (4, 5, 6) und - zumindest eine weitere elektrische Komponente, dadurch gekennzeichnet, dass die Batterie (1) eine Schnittstelle (18) zur datenleitenden Verbindung mit einem externen Wartungsmodul (12) aufweist, wobei zumindest eine Komponente ein Identifikationsmerkmal aufweist und austauschbar ausgeführt ist, wobei der Komponente mittels des Identifikationsmerkmals technische Daten zuordenbar sind.
  2. Batterie (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Steuerungsmittel (2) eine Speichereinheit (3) aufweist, wobei mittels der Speichereinheit (3) das Identifikationsmerkmal und/oder die technischen Daten und/oder Betriebsparameter und/oder ein Fehlerstatus der jeweiligen Komponente speicherbar sind.
  3. Batterie (1) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass in der Speichereinheit (3) die dem jeweiligen Identifikationsmerkmal zugeordneten technischen Daten gespeichert sind, wobei das Steuerungsmittel (2) eingerichtet ist, der jeweiligen Komponente die zugehörigen technischen Daten zuzuordnen.
  4. Batterie (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Identifikationsmerkmal als Identifikationsnummer oder grafischer Code oder RFID-Transponder ausgeführt ist.
  5. Batterie (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die weitere elektrische Komponente als Sensor (14, 15, 16) ausgeführt ist, wobei das Steuerungsmittel (2) datenleitend mit dem jeweiligen Sensor (14, 15, 16) verbunden ist.
  6. Batterie (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der jeweilige Sensor (14, 15, 16) als Temperatursensor oder Stromsensor oder Spannungssensor oder Drucksensor ausgeführt ist.
  7. Batterie (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der jeweilige Sensor (14, 15, 16) einer jeweiligen Batteriezelle (4, 5, 6) zugeordnet ist, wobei der jeweilige Sensor (14, 15, 16) zur Bestimmung eines aktuellen Betriebsparameters der jeweiligen Batteriezelle (4, 5, 6), insbesondere einer Temperatur oder einem Druck oder einer Spannung oder einem Ladestrom und/oder einem Entladestrom, eingerichtet ist.
  8. Batterie (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die weitere elektrische Komponente als Vorladeschaltung (17) ausgeführt ist, wobei die Vorladeschaltung (17) datenleitend mit dem Steuerungsmittel (2) verbunden ist, wobei die Vorladeschaltung eingerichtet ist, einen Einschaltstrom der Batterie (1) zu begrenzen.
  9. Batterie (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die weitere elektrische Komponente als Überwachungseinheit (7, 8, 9) ausgeführt ist, wobei jeder Batteriezelle (4, 5, 6) eine jeweilige Überwachungseinheit (7, 8, 9) zugeordnet ist, wobei die jeweilige Überwachungseinheit (7, 8, 9) datenleitend mit dem Steuerungsmittel (2) verbunden ist, insbesondere wobei die jeweilige Überwachungseinheit (7, 8, 9) zur Auswertung eines Signals eines der jeweiligen Batteriezelle (4, 5, 6) zugeordneten Sensors (14, 15, 16) eingerichtet ist.
  10. Batteriesystem, aufweisend eine Batterie (1), insbesondere eine Batterie (1) nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Batteriesystem ein Wartungsmodul (12) aufweist, wobei das Wartungsmodul (12) eine Schnittstelle (19) aufweist zur datenleitenden Verbindung mit der Batterie (1), wobei das Wartungsmodul (12) ein Erfassungsmittel (13) aufweist, das eingerichtet ist, ein Identifikationsmerkmal einer auszutauschenden oder neuen Komponente der Batterie (1) zu erfassen.
  11. Batteriesystem nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Erfassungsmittel (13) als eine Kamera oder ein Scanner oder ein Funkempfänger ausgeführt ist.
  12. Batteriesystem nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass das Wartungsmodul (12) ein Speichermittel (11) aufweist, wobei mittels des Speichermittels (11) das Identifikationsmerkmal und/oder technische Daten und/oder Betriebsparameter und/oder ein Fehlerstatus der jeweiligen Komponente speicherbar sind.
  13. Batteriesystem nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Speichermittel (11) die dem jeweiligen Identifikationsmerkmal zugeordneten technischen Daten gespeichert sind, wobei das Wartungsmodul (12) eingerichtet ist, der jeweiligen Komponente die zugehörigen technischen Daten zuzuordnen.
  14. Batteriesystem nach einem der Ansprüche 9 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass das Wartungsmodul (12) eingerichtet ist, ein Identifikationsmerkmal und/oder technische Daten und/oder Betriebsparameter und/oder einen Fehlerstatus der jeweiligen Komponente mittels der Schnittstelle (19) an ein Steuerungsmittel (2) der Batterie (1) zu senden.
  15. Verfahren zum Austausch von zumindest einer Komponente einer Batterie, insbesondere einer Batterie (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass in einem ersten Verfahrensschritt ein Steuerungsmittel (2) der Batterie (1) ein Identifikationsmerkmal und/oder technische Daten und/oder Betriebsparameter und/oder einen Fehlerstatus einer auszutauschenden Komponente der Batterie (1) an ein externes Wartungsmodul (12) sendet, dass in einem zweiten Verfahrensschritt die auszutauschende Komponente von der Batterie (1) getrennt wird, dass in einem dritten Verfahrensschritt ein Identifikationsmerkmal einer neuen Komponente von dem Wartungsmodul (12) eingelesen wird, dass in einem vierten Verfahrensschritt die neue Komponente mit der Batterie (1) verbunden wird, dass in einem fünften Verfahrensschritt das Identifikationsmerkmal und/oder die technischen Daten der neuen Komponente der Batterie (1) von dem Wartungsmodul (12) an das Steuerungsmittel (2) gesendet werden, wobei das Identifikationsmerkmal ausgewertet wird, wodurch der neuen Komponente technische Daten zugeordnet werden.
  16. Verfahren nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass in einem sechsten Verfahrensschritt das Steuerungsmittel (2) das Identifikationsmerkmal und/oder die technischen Daten der neuen Komponente speichert.
  17. Verfahren nach Anspruch 15 oder 16, dadurch gekennzeichnet, dass das Steuerungsmittel (2) die technischen Daten zur Steuerung der neuen Komponente und/oder zur Auswertung von Signalen der neuen Komponente verwendet.
  18. Verfahren nach Anspruch 15 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass mittels des Identifikationsmerkmals und/oder der technischen Daten und/oder der Betriebsparameter und/oder eines Fehlerstatus der auszutauschenden Komponente die neue Komponente ausgewählt wird, wobei das Identifikationsmerkmal und/oder die technischen Daten der auszutauschenden Komponente und der neuen Komponente verglichen werden, insbesondere wobei das externe Wartungsmodul (12) die neue Komponente auswählt.
  19. Verfahren nach einem der Ansprüche 15 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass aktuelle Betriebsparameter der jeweiligen Komponente bestimmt werden und an das Steuerungsmittel (2) gesendet werden.
  20. Verfahren nach einem der Ansprüche 19, dadurch gekennzeichnet, dass die aktuellen Betriebsparameter ausgewertet und mit einem jeweiligen kritischen Grenzwert der technischen Daten verglichen werden, wobei bei Überschreiten oder Unterschreiten des kritischen Grenzwerts eine Sicherheitsaktion ausgelöst wird.
  21. Verfahren nach einem der Ansprüche 15 bis 20, dadurch gekennzeichnet, dass beim Austausch des Steuerungsmittels (2) im ersten Verfahrensschritt zusätzlich Identifikationsmerkmale und/oder technische Daten und/oder Betriebsparameter und/oder ein jeweiliger Fehlerstatus aller Komponenten der Batterie (1) an das Wartungsmodul (12) gesendet werden, und dass im fünften Verfahrensschritt zusätzlich die Identifikationsmerkmale und/oder die technischen Daten und/oder die Betriebsparameter und/oder der Fehlerstatus aller Komponenten der Batterie (1) an das neue Steuerungsmittel (2) gesendet werden.
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