DE102017122061A1 - Method, Apparatus and Vehicle for Equalizing Power Battery - Google Patents

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Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Ausgleichen einer Antriebsbatterie, eine zugehörige Einrichtung und ein Fahrzeug und gehört zu dem Bereich der Fahrzeuge, wobei das Verfahren das Bestimmen einer auszugleichenden Batteriezelle in der Antriebsbatterie und die Energieausgleichung der auszugleichenden Batteriezelle mittels einer auf- und entladbaren Ausgleichsbatterie, wenn der Strom, die Temperatur und die Spannung der Antriebsbatterie innerhalb eines jeweiligen vorbestimmten Schwellenwertbereichs liegen, umfasst. Somit kann beim Auftauchen einer auszugleichenden Batteriezelle in einer Antriebsbatterie solche Batteriezelle nach ihrem Bedarf rechtzeitig aufgeladen oder entladen werden, um eine Beschädigung der Batteriezelle zu vermeiden, wobei ein Energieverlust infolge eines Ausgleichens mittels eines an die Batteriezelle angeschlossenen Lastwiderstands sowie der Nachteil im Stand der Technik, dass lediglich die Batteriezelle mit der höchsten Strommenge entladen werden kann, überwunden werden.

Figure DE102017122061A1_0000
The present invention relates to a method for balancing a drive battery, an associated device and a vehicle and belongs to the field of vehicles, the method comprising determining a battery cell to be compensated in the drive battery and the energy equalization of the battery cell to be compensated by means of a charge and discharge balancing battery, when the current, temperature and voltage of the drive battery are within a respective predetermined threshold range. Thus, upon the emergence of a battery cell to be compensated in a drive battery such battery cell can be charged or discharged according to their needs in time to avoid damage to the battery cell, with energy loss due to balancing by means of a connected to the battery cell load resistance and the disadvantage of the prior art, that only the battery cell can be discharged with the highest amount of electricity to be overcome.
Figure DE102017122061A1_0000

Description

TECHNISCHES GEBIETTECHNICAL AREA

Die vorliegende Erfindung betrifft den Bereich der Fahrzeuge, insbesondere ein Verfahren zum Ausgleichen einer Antriebsbatterie, eine zugehörige Einrichtung und ein Fahrzeug.The present invention relates to the field of vehicles, more particularly to a method of balancing a traction battery, associated equipment and a vehicle.

STAND DER TECHNIKSTATE OF THE ART

Im Stand der Technik kann eine Unausgeglichenheit der Ladungszustandswerte zwischen den Batteriezellen bei der Entladungs- und Aufladungsprozess einer Antriebsbatterie treffen und die Batterie muss jedoch innerhalb eines bestimmten Bereichs aufgeladen und entladen werden, darum eine Aufladung und Entladung bei unausgeglichenen Ladungszustandswerten die Batterie beschädigen könnte. Zum Ausgleichen einer Antriebsbatterie wird im Stand der Technik in der Regel jede der Batteriezellen in der Antriebsbatterie über einen Schalter an einen Lastwiderstand angeschlossen, wonach zum Ausgleichen die Batteriezelle entladen wird. Somit können lediglich die Batteriezellen mit einem zu hohen Ladungszustandswert ausgeglichen werden, wobei die Strommenge solcher Batteriezellen durch den Lastwiderstand verbraucht wird.In the prior art, an imbalance of the charge state values between the battery cells may occur in the discharge and charging process of a drive battery and the battery must be charged and discharged within a certain range, therefore, charging and discharging at unbalanced charge state values could damage the battery. To balance a drive battery, in the prior art, each of the battery cells in the drive battery is usually connected via a switch to a load resistor, after which the battery cell is discharged to equalize. Thus, only the battery cells can be balanced with a charge state value that is too high, whereby the amount of current of such battery cells is consumed by the load resistor.

INHALT DER VORLIEGENDEN ERFINDUNGCONTENTS OF THE PRESENT INVENTION

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Ausgleichen einer Antriebsbatterie, eine zugehörige Einrichtung und ein Fahrzeug bereitzustellen, womit die Batteriezellen in einer Antriebsbatterie bei einem zu hohen Ladungszustandswert entladen und bei einem zu niedrigen Ladungszustandswert aufgeladen werden können, um die Sicherheit der Batteriezellen bei der Aufladung und Entladung der Antriebsbatterie zu gewährleisten.The present invention has for its object to provide a method for balancing a drive battery, an associated device and a vehicle, with which the battery cells can be discharged in a drive battery at too high a charge state value and charged at too low a charge state value to the safety of the battery cells during charging and discharging of the drive battery.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe gelöst durch ein Verfahren zum Ausgleichen einer Antriebsbatterie, das Folgendes umfasst:

  • - Bestimmen einer auszugleichenden Batteriezelle in der Antriebsbatterie,
  • - Energieausgleichung der auszugleichenden Batteriezelle mittels einer auf- und entladbaren Ausgleichsbatterie, wenn der Strom, die Temperatur und die Spannung der Antriebsbatterie jeweils innerhalb eines entsprechenden vorbestimmten Schwellenwertbereichs liegen.
According to the invention, the object is achieved by a method for compensating a drive battery, comprising:
  • Determining a battery cell to be compensated in the drive battery,
  • - Energy equalization of the battery cell to be compensated by means of a charging and dischargeable balance battery, when the current, the temperature and the voltage of the drive battery are each within a corresponding predetermined threshold range.

Optional ist vorgesehen, dass das Bestimmen einer auszugleichenden Batteriezelle in der Antriebsbatterie Folgendes umfasst:

  • - Bestimmen einer Batteriezelle, die eine erste vorbestimmte Bedingung erfüllt, in der Antriebsbatterie, wobei die erste vorbestimmte Bedingung eine der folgenden Bedingungen umfasst:
    1. (1) der Ladungszustandswert der auszugleichenden Batteriezelle weist die größte Abweichung zu dem Ladungszustandsdurchschnitt aller Batteriezellen auf, welche Abweichung größer als ein erster vorbestimmter Schwellenwert ist,
    2. (2) die Abweichung des Ladungszustandswerts der auszugleichenden Batteriezelle zu dem Ladungszustandsdurchschnitt aller Batteriezellen liegt innerhalb eines vorbestimmten Abweichungsbereichs und ist größer als der erste vorbestimmte Schwellenwert.
Optionally, it is provided that determining a battery cell to be compensated in the drive battery comprises:
  • Determining a battery cell that satisfies a first predetermined condition in the drive battery, the first predetermined condition including one of the following conditions:
    1. (1) the charge state value of the battery cell to be compensated has the largest deviation from the charge state average of all the battery cells, which deviation is larger than a first predetermined threshold,
    2. (2) The deviation of the charge state value of the battery cell to be compensated from the charge state average of all the battery cells is within a predetermined deviation range and is greater than the first predetermined threshold value.

Optional umfasst das Verfahren ferner Folgendes:

  • - Beenden der Energieausgleichung der auszugleichenden Batteriezelle mittels der Ausgleichsbatterie, wenn die Abweichung des Ladungszustandswerts der auszugleichenden Batteriezelle zu dem Ladungszustandsdurchschnitt auf unter einen zweiten vorbestimmten Schwellenwert sinkt, welcher zweite vorbestimmte Schwellenwert geringer als der erste vorbestimmte Schwellenwert ist.
Optionally, the method further comprises:
  • Terminating the energy equalization of the battery cell to be compensated by means of the balance battery when the deviation of the charge state value of the battery cell to be compensated from the charge state average decreases below a second predetermined threshold, which second predetermined threshold is less than the first predetermined threshold.

Optional ist vorgesehen, dass die Energieausgleichung der auszugleichenden Batteriezelle mittels einer Ausgleichsbatterie einen der folgenden Schritte umfasst:

  1. (1) Wiederholtes Schließen und Öffnen eines mit entweder der Ausgleichsbatterie oder der auszugleichenden Batteriezelle, die als Energiebereitsteller dient, in Reihe geschalteten Schalters, so dass die Energie des Energiebereitstellers auf eine mit dem Energiebereitsteller parallel geschaltete Spule eines Transformators übertragen wird; wiederholtes Schließen und Öffnen eines mit entweder der Ausgleichsbatterie oder der auszugleichenden Batteriezelle, die als Energieempfänger dient, in Reihe geschalteten Schalters nach Beenden des wiederholten Schließens und Öffnens von dem mit dem Energiebereitsteller in Reihe geschalteten Schalter, so dass die Energie einer mit dem Energieempfänger in Reihe geschalteten Spule des Transformators auf den Energieempfänger übertragen wird,
  2. (2) Wiederholtes, gleichzeitiges Schließen und Öffnen eines jeweils mit der Ausgleichsbatterie bzw. der auszugleichenden Batteriezelle in Reihe geschalteten Schalters, so dass die Energie von entweder der Ausgleichsbatterie oder der auszugleichenden Batteriezelle, die als Energiebereitsteller dient, über eine mit dem Energiebereitsteller in Reihe geschaltete Spule und eine mit dem Energieempfänger in Reihe geschaltete Spule des Transformators auf den Energieempfänger übertragen wird,
  3. (3) Wiederholtes Ausführen des folgenden Vorgangs, so dass die Energie von entweder der Ausgleichsbatterie oder der auszugleichenden Batteriezelle, die als Energiebereitsteller dient, über eine mit dem Energiebereitsteller in Reihe geschaltete Spule des Transformators und eine mit entweder der Ausgleichsbatterie oder der auszugleichenden Batteriezelle, die als Energieempfänger dient, in Reihe geschaltete Spule des Transformators auf den Energieempfänger übertragen wird: Schließen eines mit dem Energiebereitsteller in Reihe geschalteten Schalters, Öffnen des mit dem Energiebereitsteller in Reihe geschalteten Schalters nach Verschiebung einer ersten vorbestimmten Zeit, Schließen eines mit dem Energieempfänger in Reihe geschalteten Schalters unmittelbar danach und Öffnen des mit dem Energieempfänger in Reihe geschalteten Schalters nach Verschiebung einer zweiten vorbestimmten Zeit.
Optionally, it is provided that the energy equalization of the battery cell to be compensated by means of a balancing battery comprises one of the following steps:
  1. (1) repetitively closing and opening a switch connected in series with either the balance battery or the battery cell to be compensated, which serves as an energy provider, so that the power of the energy provider is transferred to a coil of a transformer connected in parallel with the power supply; repeatedly closing and opening a series-connected one of either the balance battery or the battery cell to be balanced, which serves as the power receiver After termination of the repeated closing and opening of the switch connected in series with the energy provider, so that the energy of a coil of the transformer connected in series with the energy receiver is transferred to the energy receiver,
  2. (2) Repeated, simultaneous closing and opening of a respective switch connected in series with the balancing battery or the battery cell to be compensated so that the energy from either the balancing battery or the battery cell to be compensated, which serves as an energy provider, via a series connected to the energy provider Coil and a coil of the transformer connected in series with the energy receiver is transmitted to the energy receiver,
  3. (3) repeatedly performing the following operation such that the power of either the balance battery or the battery cell to be balanced serving as the power source is supplied through a coil of the transformer connected in series with the power supplier and a battery cell to be equalized with either the balance battery or the battery cell to be equalized serving as a power receiver, a series-connected coil of the transformer is transmitted to the power receiver: closing a switch connected in series with the energy provider, opening the switch connected in series with the energy provider after shifting a first predetermined time, closing one connected in series with the energy receiver Switch immediately thereafter and opening the switch connected in series with the energy receiver after shifting a second predetermined time.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe gelöst ferner durch eine Einrichtung zum Ausgleichen einer Antriebsbatterie, die Folgendes umfasst:

  • - ein Bestimmungsmodul zum Bestimmen einer auszugleichenden Batteriezelle in der Antriebsbatterie,
  • - ein Ausgleichsmodul zur Energieausgleichung der auszugleichenden Batteriezelle mittels einer auf- und entladbaren Ausgleichsbatterie, wenn der Strom, die Temperatur und die Spannung der Antriebsbatterie jeweils innerhalb eines entsprechenden vorbestimmten Schwellenwertbereichs liegen.
According to the invention, the object is also achieved by a device for balancing a traction battery, comprising:
  • a determination module for determining a battery cell to be compensated in the drive battery,
  • - A compensation module for energy equalization of the battery cell to be compensated by means of an up and dischargeable balance battery, when the current, the temperature and the voltage of the drive battery are each within a corresponding predetermined threshold range.

Optional ist vorgesehen, dass das Bestimmungsmodul folgende Aufgabe erfüllt:

  • - Bestimmen einer Batteriezelle, die eine erste vorbestimmte Bedingung erfüllt, in der Antriebsbatterie, wobei die erste vorbestimmte Bedingung eine der folgenden Bedingungen umfasst:
    1. (1) der Ladungszustandswert der auszugleichenden Batteriezelle weist die größte Abweichung zu dem Ladungszustandsdurchschnitt aller Batteriezellen auf, welche Abweichung größer als ein erster vorbestimmter Schwellenwert ist,
    2. (2) die Abweichung des Ladungszustandswerts der auszugleichenden Batteriezelle zu dem Ladungszustandsdurchschnitt aller Batteriezellen liegt innerhalb eines vorbestimmten Abweichungsbereichs und ist größer als der erste vorbestimmte Schwellenwert.
Optionally, it is provided that the determination module fulfills the following task:
  • Determining a battery cell that satisfies a first predetermined condition in the drive battery, the first predetermined condition including one of the following conditions:
    1. (1) the charge state value of the battery cell to be compensated has the largest deviation from the charge state average of all the battery cells, which deviation is larger than a first predetermined threshold,
    2. (2) The deviation of the charge state value of the battery cell to be compensated from the charge state average of all the battery cells is within a predetermined deviation range and is greater than the first predetermined threshold value.

Optional ist vorgesehen, dass das Ausgleichsmodul ferner folgende Aufgabe erfüllt:

  • Beenden der Energieausgleichung der auszugleichenden Batteriezelle mittels der Ausgleichsbatterie, wenn die Abweichung des Ladungszustandswerts der auszugleichenden Batteriezelle zu dem Ladungszustandsdurchschnitt auf unter einen zweiten vorbestimmten Schwellenwert sinkt, welcher zweite vorbestimmte Schwellenwert geringer als der erste vorbestimmte Schwellenwert ist.
  • Optional ist vorgesehen, dass das Ausgleichsmodul die Ausgleichsbatterie, einen ersten Schalter, einen Transformator, mehrere zweite Schalter und ein Steuerungsuntermodul umfasst, wobei
  • die Ausgleichsbatterie und der erste Schalter in Reihe mit einer ersten Spule des Transformators geschaltet sind,
  • der Transformator mehrere zweite Spulen aufweist, mit denen jede der Batteriezellen der Antriebsbatterie und die zugeordneten zweiten Schalter in Reihe geschaltet sind,
  • das Steuerungsuntermodul zur Steuerung des Schließens und Öffnens des ersten Schalters und der zweiten Schalter dient, so dass die Energie von entweder der Ausgleichsbatterie oder der auszugleichenden Batteriezelle, die als Energiebereitsteller dient, über den Transformator auf entweder die Ausgleichsbatterie oder die auszugleichende Batteriezelle übertragen wird, die als Energieempfänger dient.
  • Erfindungsgemäß wird die Aufgabe gelöst noch ferner durch ein Fahrzeug, das eine vorstehend beschriebene Einrichtung zum Ausgleichen einer Antriebsbatterie umfasst.
Optionally, it is provided that the compensation module also fulfills the following task:
  • Terminating the energy equalization of the battery cell to be balanced by the balance battery when the deviation of the charge state value of the battery cell to be compensated from the charge state average decreases below a second predetermined threshold, which second predetermined threshold is less than the first predetermined threshold.
  • Optionally, it is provided that the compensation module comprises the balancing battery, a first switch, a transformer, a plurality of second switches and a control sub-module, wherein
  • the balance battery and the first switch are connected in series with a first coil of the transformer,
  • the transformer has a plurality of second coils, with which each of the battery cells of the drive battery and the associated second switches are connected in series,
  • the control sub-module is for controlling the closing and opening of the first switch and the second switch, so that the energy from either the equalizing battery or the battery cell to be compensated, which serves as the energy provider, is transmitted through the transformer to either the equalizing battery or the battery cell to be equalized serves as an energy receiver.
  • According to the invention, the object is still further achieved by a vehicle comprising an above-described device for balancing a drive battery.

Bei der vorstehenden Ausgestaltung wird zunächst eine auszugleichende Batteriezelle in der Antriebsbatterie bestimmt und danach erfolgt eine Energieausgleichung der auszugleichenden Batteriezelle mittels einer auf- und entladbaren Ausgleichsbatterie, wenn der Strom, die Temperatur und die Spannung der Antriebsbatterie jeweils innerhalb eines entsprechenden vorbestimmten Schwellenwertbereichs liegen, so dass beim Auftauchen einer auszugleichenden Batteriezelle in einer Antriebsbatterie solche Batteriezelle nach ihrem Bedarf rechtzeitig aufgeladen oder entladen werden kann, um eine Beschädigung der Batteriezelle zu vermeiden, wobei ein Energieverlust infolge eines Ausgleichens mittels eines an die Batteriezelle angeschlossenen Lastwiderstands sowie der Nachteil im Stand der Technik, dass lediglich die Batteriezelle mit der höchsten Strommenge entladen werden kann, überwunden werden. In the above embodiment, a battery cell to be compensated is first determined in the drive battery and then an energy equalization of the battery cell to be compensated by means of an up and dischargeable balance battery, when the current, the temperature and the voltage of the drive battery are each within a corresponding predetermined threshold range, so that upon emergence of a battery cell to be compensated in a drive battery such battery cell can be charged or discharged in time according to their needs, to avoid damage to the battery cell, wherein an energy loss due to balancing by means of a connected to the battery cell load resistance and the disadvantage of the prior art that only the battery cell with the highest amount of electricity can be discharged, overcome.

Weitere Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung sind aus nachfolgenden konkreten Ausführungsformen zu entnehmen.Further features and advantages of the present invention will become apparent from the following specific embodiments.

Figurenlistelist of figures

Die beiliegenden Zeichnungen dienen zum besseren Verständnis der Erfindung und stellen eine Bestandteil der Beschreibung dar, wobei sie gemeinsam mit nachfolgenden konkreten Ausführungsformen einer Erläuterung der Erfindung dienen, ohne die Erfindung einzuschränken. Es zeigen

  • 1 ein Verfahren zum Ausgleichen einer Antriebsbatterie nach einem beispielhaften Ausführungsbeispiel in einem Ablaufdiagramm,
  • 2 ein weiteres Verfahren zum Ausgleichen einer Antriebsbatterie nach einem beispielhaften Ausführungsbeispiel in einem Ablaufdiagramm,
  • 3 eine Einrichtung zum Ausgleichen einer Antriebsbatterie nach einem beispielhaften Ausführungsbeispiel in einem schematischen Blockdiagramm,
  • 4 ein Ausgleichsmodul in einer Einrichtung zum Ausgleichen einer Antriebsbatterie nach einem beispielhaften Ausführungsbeispiel in einem schematischen Blockdiagramm.
The accompanying drawings are provided for a better understanding of the invention and form a part of the description, and together with the following specific embodiments serve to explain the invention without restricting the invention. Show it
  • 1 a method for balancing a traction battery according to an exemplary embodiment in a flowchart,
  • 2 another method for balancing a traction battery according to an exemplary embodiment in a flowchart,
  • 3 a device for balancing a drive battery according to an exemplary embodiment in a schematic block diagram,
  • 4 a compensation module in a device for balancing a drive battery according to an exemplary embodiment in a schematic block diagram.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

10-Bestimmungsmodul10-determination module 20-Ausgleichsmodul20-balancer 1-Ausgleichsbatterie1-balancing battery 2-erster Schalter2-first switch 3-Transformator3 transformer 4-zweiter Schalter4-second switch 5-Steuerungsuntermodul5 controller sub-module 7-erste Spule7-first coil 6-zweite Spule6-second coil

AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNGDETAILED DESCRIPTION

Nachfolgend wird unter Bezugnahme auf beiliegende Zeichnungen auf konkrete Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung näher eingegangen. Es versteht sich, dass die beschriebenen konkreten Ausführungsformen lediglich einer Beschreibung und Erläuterung der Erfindung dienen, ohne die Erfindung einzuschränken.Hereinafter, specific embodiments of the present invention will be explained in more detail with reference to accompanying drawings. It should be understood that the specific embodiments described are merely for the purpose of describing and explaining the invention without restricting the invention.

Dem Erfinder der vorliegenden Erfindung fiel es auf, dass eine Unausgeglichenheit der Strommengen zwischen den Batteriezellen bei dem Entladungs- und Aufladungsprozess einer Antriebsbatterie treffen könnten, wobei ohne Ausgleichen der Strommengen eine Beschädigung der Batterie infolge einer Überladung oder Überentladung der Batteriezellen verursacht wird. Beispielsweise bei dem Aufladungsprozess kann ein zu hoher Ladungszustandswert einer Batteriezelle auftreten, wobei bei weiterer Aufladung die Batteriezelle überladen wird und hingegen beim Beenden der Aufladung andere Batteriezellen nicht voll aufgeladen werden, in welchem Fall die Batteriezelle mit der höchsten Strommenge zum Ausgleichen entladen werden muss. Noch beispielsweise bei der Entladung kann ein zu niedriger Ladungszustandswert einer Batteriezelle auftreten, wobei bei weiterer Entladung die Batteriezelle überentladen wird und hingegen beim Beenden der Entladung in anderen Batteriezellen Reststrom verbleibt und somit Energie verschwendet wird, wodurch die Reichweite des Fahrzeugs, das die Antriebsbatterie verwendet, verringert wird, weshalb in diesem Fall die Batteriezelle mit der geringsten Strommenge zum Ausgleichen aufgeladen werden muss.It has been found by the inventor of the present invention that imbalance in the amount of current between the battery cells in the discharge and charging process could hit a drive battery causing damage to the battery due to overcharging or overdischarge of the battery cells without balancing the amounts of current. For example, in the charging process, a charge state value of a battery cell may be too high, charging the battery cell upon further charging and not charging other battery cells fully when the charge is completed, in which case the battery cell having the highest amount of current must be discharged for equalization. For example, even during the discharge, a charge state value of a battery cell that is too low may occur, with the battery cell being overdischarged on further discharge and residual current remaining in other battery cells upon termination of the discharge, thus wasting energy, whereby the range of the vehicle using the drive battery is exceeded. is reduced, so in this case, the battery cell with the least amount of electricity must be charged for balancing.

Wenn eine Batterie als die Ausgleichsbatterie zur aktiven Aufladung und Entladung einer unausgeglichenen Batteriezelle verwendet werden kann, beispielsweise indem die Ausgleichsbatterie durch eine Batteriezelle mit einem hohen Ladungszustandswert und eine Batteriezelle mit einem niedrigen Ladungszustandswert durch die Ausgleichsbatterie aufgeladen wird, kann die Aufgabe zum Ausgleichen der Strommengen der Batteriezellen erfüllt werden, so dass sowohl der Fall, dass bei der Aufladung aufgrund eines zu hohen Ladungszustandswerts einzelner Batteriezellen eine volle Aufladung nicht möglich ist, als auch eine Beeinträchtigung der Reichweite des Fahrzeugs durch einen zu niedrigen Ladungszustandswert einzelner Batteriezellen bei der Entladung vermieden werden, wobei neben Schutz der Antriebsbatterie ein Energieverlust infolge eines Ausgleichsvorgangs mittels eines an die Batteriezelle angeschlossenen Lastwiderstands sowie der Nachteil im Stand der Technik, dass lediglich die Batteriezelle mit der höchsten Strommenge entladen werden kann, überwunden werden. When a battery can be used as the balance battery for actively charging and discharging an unbalanced battery cell, for example by charging the balance battery by a battery cell having a high charge state value and a battery cell having a low charge state value by the balance battery, the task of balancing the amounts of current Battery cells are met, so that both the case that charging is not possible due to a high charge state value of individual battery cells full charge, as well as a deterioration of the range of the vehicle by a too low charge state value of individual battery cells are avoided during the discharge In addition to protection of the drive battery, an energy loss due to a compensation process by means of a load resistor connected to the battery cell and the disadvantage in the prior art that only the battery cell be discharged with the highest amount of electricity can be overcome.

Nachfolgend wird auf Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung näher eingegangen.Hereinafter, embodiments of the present invention will be discussed in more detail.

1 zeigt ein Verfahren zum Ausgleichen einer Antriebsbatterie nach einem beispielhaften Ausführungsbeispiel in einem Ablaufdiagramm. Wie sich aus 1 ergibt, umfasst das Verfahren einen Schritt S101 und einen Schritt S102. 1 shows a method for balancing a traction battery according to an exemplary embodiment in a flowchart. As it turned out 1 results, the method comprises a step S101 and a step S102 ,

In Schritt S101: Bestimmen einer auszugleichenden Batteriezelle in der Antriebsbatterie.In step S101 : Determining a battery cell to be compensated in the drive battery.

Zuerst wird eine auszugleichende Batteriezelle in der Antriebsbatterie bestimmt, wobei es sich bei der auszugleichenden Antriebsbatterie sowohl um eine Batteriezelle mit einem zu hohen Ladungszustandswert, die entladen werden muss, als auch um eine Batteriezelle mit einem zu niedrigen Ladungszustandswert, die aufgeladen werden muss, handeln kann.First, a battery cell to be compensated in the drive battery is determined, wherein the drive battery to be compensated can be both a battery cell with too high a charge state value that needs to be discharged and a battery cell with a too low charge state value that needs to be charged ,

In Schritt S102: Energieausgleichung der auszugleichenden Batteriezelle mittels einer auf- und entladbaren Ausgleichsbatterie, wenn der Strom, die Temperatur und die Spannung der Antriebsbatterie jeweils innerhalb eines entsprechenden vorbestimmten Schwellenwertbereichs liegen.In step S102 : Energy equalization of the battery cell to be compensated by means of an up-and-dischargeable balance battery, when the current, the temperature and the voltage of the drive battery are each within a respective predetermined threshold range.

Nach dem Bestimmen der auszugleichenden Batteriezelle erfolgt eine Energieausgleichung der auszugleichenden Batteriezelle mittels einer auf- und entladbaren Ausgleichsbatterie, wobei mittels der Ausgleichsbatterie die auszugleichende Batteriezelle entladen wird, wenn eine Entladung der auszugleichenden Batteriezelle notwendig ist, während mittels der Ausgleichsbatterie die auszugleichende Batteriezelle aufgeladen wird, wenn eine Aufladung der auszugleichenden Batteriezelle notwendig ist.After determining the battery cell to be compensated, an energy equalization of the battery cell to be compensated takes place by means of an up and dischargeable balance battery, the battery cell to be compensated being discharged by means of the compensation battery when a discharge of the battery cell to be compensated is necessary, while the battery cell to be compensated is charged by means of the compensation battery, if a charge of the battery cell to be compensated is necessary.

Bei der vorstehenden Ausgestaltung wird zunächst eine auszugleichende Batteriezelle in der Antriebsbatterie bestimmt und danach erfolgt eine Energieausgleichung der auszugleichenden Batteriezelle mittels einer auf- und entladbaren Ausgleichsbatterie, wenn der Strom, die Temperatur und die Spannung der Antriebsbatterie jeweils innerhalb eines entsprechenden vorbestimmten Schwellenwertbereichs liegen, so dass beim Auftauchen einer auszugleichenden Batteriezelle in einer Antriebsbatterie solche Batteriezelle nach ihrem Bedarf rechtzeitig aufgeladen oder entladen werden kann, um eine Beschädigung der Batteriezelle zu vermeiden, wobei ein Energieverlust infolge eines Ausgleichens mittels eines an die Batteriezelle angeschlossenen Lastwiderstands sowie der Nachteil im Stand der Technik, dass lediglich die Batteriezelle mit der höchsten Strommenge entladen werden kann, überwunden werden.In the above embodiment, a battery cell to be compensated is first determined in the drive battery and then an energy equalization of the battery cell to be compensated by means of an up and dischargeable balance battery, when the current, the temperature and the voltage of the drive battery are each within a corresponding predetermined threshold range, so that upon emergence of a battery cell to be compensated in a drive battery such battery cell can be charged or discharged in time according to their needs, to avoid damage to the battery cell, wherein an energy loss due to balancing by means of a connected to the battery cell load resistance and the disadvantage of the prior art that only the battery cell with the highest amount of electricity can be discharged, overcome.

In einer möglichen Ausführungsform ist vorgesehen, dass das Bestimmen einer auszugleichenden Batteriezelle in der Antriebsbatterie Folgendes umfasst:In one possible embodiment it is provided that the determination of a battery cell to be compensated in the drive battery comprises:

Bestimmen einer Batteriezelle, die eine erste vorbestimmte Bedingung erfüllt, in der Antriebsbatterie, wobei die erste vorbestimmte Bedingung eine der folgenden zwei vorbestimmten Bedingungen umfassen kann:Determining a battery cell that satisfies a first predetermined condition in the drive battery, wherein the first predetermined condition may include one of the following two predetermined conditions:

(1) der Ladungszustandswert der auszugleichenden Batteriezelle weist die größte Abweichung zu dem Ladungszustandsdurchschnitt aller Batteriezellen auf, welche Abweichung größer als ein erster vorbestimmter Schwellenwert ist.(1) The charge state value of the battery cell to be equalized has the largest deviation from the charge state average of all the battery cells, which deviation is larger than a first predetermined threshold.

Dabei kann es sich bei der größten Abweichung des Ladungszustandswerts der auszugleichenden Batteriezelle zu dem Ladungszustandsdurchschnitt aller Batteriezellen um den Fall, dass der Ladungszustandswert der auszugleichenden Batteriezelle größer als der Ladungszustandsdurchschnitt und die größte Abweichung dazu aufweist, in welchem Fall eine Energieausgleichung der Batteriezelle mit der höchsten Strommenge, welche Batteriezelle eine Entladung notwendig ist, erfolgt, aber auch um den Fall handeln, dass der Ladungszustandswert der auszugleichenden Batteriezelle geringer als der Ladungszustandsdurchschnitt und die größte Abweichung dazu aufweist, in welchem Fall eine Energieausgleichung der Batteriezelle mit der geringsten Strommenge, welche Batteriezelle eine Aufladung notwendig ist, erfolgt.In this case, the largest deviation of the charge state value of the battery cell to be equalized to the charge state average of all the battery cells may be the case that the charge state value of the battery cell to be equalized is greater than the charge state average and the largest deviation therefrom, in which case energy equalization of the battery cell having the highest current amount Which battery cell is necessary for a discharge, but also to act on the case that the Charge state value of the battery cell to be compensated lower than the charge state average and the largest deviation thereto, in which case an energy equalization of the battery cell with the lowest amount of electricity, which battery cell is a charge necessary, takes place.

Unter dieser vorbestimmten Bedingung kann zu einem Zeitpunkt nur eine auszugleichende Batteriezelle vorliegen, in welchem Fall die Ausgleichsbatterie auf einmal nur eine auszugleichende Batteriezelle auflädt oder entlädt.Under this predetermined condition, only one battery cell to be compensated can be present at a time, in which case the compensating battery at once charges or discharges only one battery cell to be compensated.

Darüber hinaus handelt es sich bei dem ersten vorbestimmten Schwellenwert um einen kritischen Wert zur Feststellung, ob die Abweichung des Ladungszustandswerts der auszugleichenden Batteriezelle zu dem Ladungszustandsdurchschnitt so groß ist, dass ein Ausgleichen erfolgen muss, wobei der eingestellte Wert für den ersten vorbestimmten Schwellenwert bei einem Ladungszustandswert der auszugleichenden Batteriezelle, der höher als der Ladungszustandsdurchschnitt liegt, von dem eingestellten Wert für den ersten vorbestimmten Schwellenwert bei einem Ladungszustandswert der auszugleichenden Batteriezelle, der niedriger als der Ladungszustandsdurchschnitt liegt, abweichen kann. Wenn beispielsweise der Ladungszustandswert einer ersten Batteriezelle in der Antriebsbatterie die größte Abweichung zu dem Ladungszustandsdurchschnitt aufweist, stellt dann die erste Batteriezelle die auszugleichende Batteriezelle dar, wonach es festgestellt werden soll, ob der Ladungszustandswert der ersten Batteriezelle größer oder geringer als der Ladungszustandsdurchschnitt ist, wobei zum Ausgleichen die erste Batteriezelle bei dem Ladungszustandswert, der größer als der Ladungszustandsdurchschnitt ist, erst dann entladen wird, wenn die Abweichung des Ladungszustandswerts der ersten Batteriezelle zu dem Ladungszustandsdurchschnitt größer als beispielsweise 6% (also der oben beschriebene erste vorbestimmte Schwellen) ist, während bei dem Ladungszustandswert, der geringer als der Ladungszustandsdurchschnitt ist, die erste Batteriezelle zum Ausgleichen erste dann aufgeladen wird, wenn die Abweichung des Ladungszustandswerts der ersten Batteriezelle zu dem Ladungszustandsdurchschnitt größer als beispielsweise 5% (also der oben beschriebene erste vorbestimmte Schwellen) ist. Mit anderen Worten kann der vorbestimmte Schwellenwert zum Einleiten eines Aufladungs-Ausgleichsvorgangs für eine aufzuladende Batteriezelle von dem vorbestimmten Schwellenwert zum Einleiten eines Entladungs-Ausgleichsvorgangs für eine zu entladende Batteriezelle abweichen.Moreover, the first predetermined threshold is a critical value for determining whether the deviation of the charge state value of the battery cell to be compensated from the charge state average is so large that compensation must occur, the adjusted value for the first predetermined threshold being at a charge state value of the battery cell to be compensated, which is higher than the charge state average, may deviate from the set value for the first predetermined threshold at a charge state value of the battery cell to be equalized which is lower than the charge state average. For example, when the charge state value of a first battery cell in the drive battery has the largest deviation from the charge state average, the first battery cell represents the battery cell to be equalized, after which it is to be determined whether the charge state value of the first battery cell is greater or less than the charge state average Equalizing the first battery cell at the charge state value that is greater than the charge state average, is discharged only when the deviation of the charge state value of the first battery cell to the charge state average is greater than, for example, 6% (that is, the first predetermined threshold described above); Charge state value, which is lower than the charge state average, the first battery cell for balancing first is then charged when the deviation of the charge state value of the first battery cell to the Ladungszustandsdurc cut greater than, for example, 5% (that is, the first predetermined thresholds described above) is. In other words, the predetermined threshold for initiating a charge-balance operation for a battery cell to be charged may differ from the predetermined threshold for initiating a discharge-compensation operation for a battery cell to be discharged.

(2) die Abweichung des Ladungszustandswerts der auszugleichenden Batteriezelle zu dem Ladungszustandsdurchschnitt aller Batteriezellen liegt innerhalb eines vorbestimmten Abweichungsbereichs und ist größer als der erste vorbestimmte Schwellenwert.(2) The deviation of the charge state value of the battery cell to be compensated from the charge state average of all the battery cells is within a predetermined deviation range and is greater than the first predetermined threshold value.

Wenn die Abweichung des Ladungszustandswerts der auszugleichenden Batteriezelle zu dem Ladungszustandsdurchschnitt aller Batteriezellen innerhalb eines vorbestimmten Abweichungsbereichs, beispielsweise 5% bis 10% des Ladungszustandsdurchschnitts liegt, können im diesem Fall gleichzeitig mehrere Batteriezellen die erste vorbestimmte Bedingung erfüllen, so dass gleichzeitig mehrere auszugleichende Batteriezellen aufgeladen oder entladen werden können. Wenn beispielsweise der Ladungszustandswert der ersten Batteriezelle höher als der Ladungszustandsdurchschnitt und seine Abweichung zu dem Ladungszustandsdurchschnitt innerhalb des vorbestimmten Abweichungsbereichs liegt und der Ladungszustandswert einer zweiten Batteriezelle niedriger als der Ladungszustandsdurchschnitt und seine Abweichung zu dem Ladungszustandsdurchschnitt ebenfalls innerhalb des vorbestimmten Abweichungsbereichs liegt, kann mittels des Ausgleichsbatterie gleichzeitig die erste Batteriezelle entladen und die zweite Batteriezelle aufgeladen werden, wobei also eine Energieausgleichung gleichzeitig für die beiden Batteriezellen erfolgen kann.In this case, when the deviation of the charge state value of the battery cell to be compensated from the charge state average of all the battery cells is within a predetermined deviation range, for example, 5% to 10% of the charge state average, multiple battery cells may simultaneously satisfy the first predetermined condition so that a plurality of battery cells to be equalized are charged or discharged at the same time can be. For example, when the charge state value of the first battery cell is higher than the charge state average and its deviation from the charge state average within the predetermined deviation range, and the charge state value of a second battery cell is lower than the charge state average and its deviation from the charge state average is also within the predetermined deviation range, the equalization battery can simultaneously operate discharge the first battery cell and the second battery cell to be charged, so that an energy equalization can be done simultaneously for the two battery cells.

Bei dieser vorbestimmten Bedingung kann unter der Voraussetzung, dass die Abweichung des Ladungszustandswerts der auszugleichenden Batteriezelle zu dem Ladungszustandsdurchschnitt aller Batteriezellen innerhalb des vorbestimmten Abweichungsbereichs liegt, der vorbestimmte Schwellenwert zum Einleiten eines Aufladungs-Ausgleichsvorgangs für eine aufzuladende Batteriezelle ebenfalls von dem vorbestimmten Schwellenwert zum Einleiten eines Entladungs-Ausgleichsvorgangs für eine zu entladende Batteriezelle abweichen.In this predetermined condition, on the assumption that the deviation of the charge state value of the battery cell to be compensated from the charge state average of all the battery cells is within the predetermined deviation range, the predetermined threshold value for initiating a charge balance operation for a battery cell to be charged may also be from the predetermined threshold for initiating a discharge Compensation process for a battery cell to be discharged differ.

Mit der vorstehenden Ausgestaltung werden zwei mögliche erste vorbestimmte Bedingungen zur Bestimmung einer auszugleichenden Batteriezelle vorgegeben, wodurch es genau und effizient festgestellt werden kann, ob in der Antriebsbatterie eine auszugleichende Batteriezelle vorliegt und welche Batteriezelle oder Batteriezellen ausgeglichen werden müssen, wenn dies der Fall ist.With the above embodiment, two possible first predetermined conditions for determining a battery cell to be compensated are predetermined, whereby it can be determined accurately and efficiently whether there is a battery cell to be equalized in the drive battery and which battery cell or cells must be compensated, if this is the case.

2 zeigt ein weiteres Verfahren zum Ausgleichen einer Antriebsbatterie nach einem beispielhaften Ausführungsbeispiel in einem Ablaufdiagramm, Wie aus 2 zu entnehmen ist, umfasst das Verfahren neben den in 1 dargestellten Schritten S101 und S102 ferner einen Schritt S103. 2 FIG. 12 shows another method of balancing a traction battery according to an exemplary embodiment in a flowchart, as shown in FIG 2 can be seen, the method includes in addition to in 1 illustrated steps S101 and S102 a further step S103 ,

In Schritt S103: Beenden der Energieausgleichung der auszugleichenden Batteriezelle mittels der Ausgleichsbatterie, wenn die Abweichung des Ladungszustandswerts der auszugleichenden Batteriezelle zu dem Ladungszustandsdurchschnitt auf unter einen zweiten vorbestimmten Schwellenwert sinkt, welcher zweite vorbestimmte Schwellenwert geringer als der erste vorbestimmte Schwellenwert ist. In step S103 By terminating the energy balance of the battery cell to be compensated by the balance battery when the deviation of the charge state value of the battery cell to be compensated from the charge state average decreases below a second predetermined threshold, which second predetermined threshold is less than the first predetermined threshold.

Bei dem zweiten vorbestimmten Schwellenwert handelt es sich um einen kritischen Wert zur Feststellung, ob die Abweichung des Ladungszustandswerts der auszugleichenden Batteriezelle zu dem Ladungszustandsdurchschnitt bereits so gering wird, dass kein Ausgleichen der auszugleichenden Batteriezelle erfolgen muss, wobei der zweite vorbestimmte Schwellenwert beispielsweise 2% des Ladungszustandsdurchschnitts betragen kann. Der zweite vorbestimmte Schwellenwert kann in Abhängigkeit tatsächlicher Sachlage festgelegt werden, soweit er geringer als der erste vorbestimmte Schwellenwert ist und keine Batteriezelle beschädigt wird.The second predetermined threshold is a critical value for determining whether the deviation of the charge state value of the battery cell to be equalized to the charge state average is already so low that no compensation of the battery cell to be compensated must occur, the second predetermined threshold being, for example, 2% of the charge state average can amount. The second predetermined threshold may be set depending on the actual situation as far as it is less than the first predetermined threshold and no battery cell is damaged.

Außerdem kann der vorbestimmte Schwellenwert zum Beenden eines Aufladungs-Ausgleichsvorgangs für eine aufzuladende Batteriezelle ebenfalls von dem vorbestimmten Schwellenwert zum Beenden eines Entladungs-Ausgleichsvorgangs für eine zu entladende Batteriezelle abweichen.In addition, the predetermined threshold for terminating a charge-balance operation for a battery cell to be charged may also deviate from the predetermined threshold value for completing a discharge-compensation operation for a battery cell to be discharged.

Mit der vorstehenden Ausgestaltung wird die Energieausgleichung der auszugleichenden Batteriezelle mittels der Ausgleichsbatterie beendet, wenn die Abweichung des Ladungszustandswerts der auszugleichenden Batteriezelle zu dem Ladungszustandsdurchschnitt auf unter den zweiten vorbestimmten Schwellenwert sinkt, so dass eine Beschädigung der Batteriezelle oder der Ausgleichsbatterie infolge einer Überausgleichung der Batteriezelle ausgeschlossen und die Ausgleichung innerhalb eines sicheren Ladungszustandswertbereichs gesteuert werden kann.With the above configuration, the energy equalization of the battery cell to be compensated is terminated by the balance battery when the deviation of the charge state value of the battery cell to be compensated from the charge state average falls below the second predetermined threshold, so that damage to the battery cell or the equalizing battery due to overbalancing of the battery cell is excluded the balance can be controlled within a safe charge state value range.

In einer möglichen Ausführungsform erfolgt eine Energieausgleichung der Batteriezelle in der Antriebsbatterie nur dann auf sichere Weise, wenn der Strom, die Temperatur und die Spannung der Antriebsbatterie jeweils innerhalb eines entsprechenden vorbestimmten Schwellenwertbereichs liegen, wobei ansonsten ohne eine sichere Umgebung zur Ausgleichung kein Ausgleichsvorgang erfolgt, wodurch die Sicherheit des Ausgleichsvorgangs für die Antriebsbatterie ferner gewährleistet wird.In one possible embodiment, an energy equalization of the battery cell in the drive battery only in a secure manner, when the current, the temperature and the voltage of the drive battery are each within a corresponding predetermined threshold range, otherwise without a secure environment for adjustment no compensation process, whereby the safety of the compensation process for the drive battery is further ensured.

In einer möglichen Ausführungsform kann der Schritt S102, der in 1 und 2 dargestellt wird, auf verschiedene Weise verwirklicht werden.In one possible embodiment, the step S102 who in 1 and 2 is realized in various ways.

In einer ersten Verwirklichungsmöglichkeit wird ein mit entweder der Ausgleichsbatterie oder der auszugleichenden Batteriezelle, die als Energiebereitsteller dient, in Reihe geschalteter Schalter wiederholt geschlossen und geöffnet, so dass die Energie des Energiebereitstellers auf eine mit dem Energiebereitsteller parallel geschaltete Spule eines Transformators übertragen wird, wobei ein mit entweder der Ausgleichsbatterie oder der auszugleichenden Batteriezelle, die als Energieempfänger dient, in Reihe geschalteter Schalter nach Beenden des wiederholten Schließens und Öffnens von dem mit dem Energiebereitsteller in Reihe geschalteten Schalter wiederholt geschlossen und geöffnet wird, so dass die Energie einer mit dem Energieempfänger in Reihe geschalteten Spule des Transformators auf den Energieempfänger übertragen wird.In a first realization possibility, a switch connected in series with either the balancing battery or the battery cell to be compensated, which serves as an energy provider, is repeatedly closed and opened, so that the energy of the energy provider is transmitted to a coil of a transformer connected in parallel with the energy provider, wherein is repeatedly closed and opened with either the balance battery or the battery cell to be compensated which serves as a power receiver, in series after completion of the repeated closing and opening of the switch connected in series with the energy provider, so that the energy in series with the energy receiver switched coil of the transformer is transmitted to the energy receiver.

Wenn beispielsweise die Ausgleichsbatterie als Energiebereitsteller und die auszugleichende Batteriezelle als Energieempfänger dient, wird zunächst ein mit der Ausgleichsbatterie in Reihe geschalteter Schalter geschlossen und danach der mit der Ausgleichsbatterie in Reihe geschaltete Schalter geöffnet, wobei der Schließ- und Öffnungsvorgang wiederholt wird, so dass die Energie der Ausgleichsbatterie auf eine mit der Ausgleichsbatterie in Reihe geschaltete Spule des Transformators übertragen wird. Nach Abschluss der Energieübertragung zwischen der Ausgleichsbatterie und dem Transformator wird ein mit der auszugleichenden Batteriezelle in Reihe geschalteter Schalter geschlossen und dann der mit der auszugleichenden Batteriezelle in Reihe geschaltete Schalter geöffnet, wobei der Schließ- und Öffnungsvorgang wiederholt wird, so dass die Energie der mit der auszugleichenden Batteriezelle in Reihe geschalteten Spule des Transformators auf die auszugleichende Batteriezelle übertragen wird. Somit wird der Energieausgleichsvorgang für die auszugleichende Batteriezelle mittels einer auf- und entladbaren Ausgleichsbatterie in Schritt S201, der in 1 und 2 dargestellt wird, abgeschlossen.For example, when the balancing battery serves as an energy provider and the battery cell to be compensated as an energy receiver, a switch connected in series with the balancing battery is first closed and then the switch connected in series with the balancing battery is opened, whereby the closing and opening process is repeated, so that the energy the balance battery is transferred to a connected to the balancing battery in series coil of the transformer. After completion of the energy transfer between the balance battery and the transformer connected to the battery cell to be compensated in series switch is closed and then opened with the battery cell to be balanced in series switches, wherein the closing and opening operation is repeated, so that the energy of the battery cell to be compensated in series coil of the transformer is transferred to the battery cell to be compensated. Thus, the energy equalization process for the battery cell to be compensated by means of an up and dischargeable balance battery in step S201 who in 1 and 2 is displayed, completed.

Der Energieübertragungsvorgang bei der Ausgleichsbatterie als Energieempfänger und der auszugleichenden Batteriezelle als Energiebereitsteller ähnelt der vorstehenden Beschreibung und daher wird hier auf eine Wiederholung verzichtet.The energy transfer process in the balancing battery as an energy receiver and the battery cell to be compensated as an energy provider is similar to the above description and therefore will be omitted here a repetition.

In einer zweiten Verwirklichungsmöglichkeit wird ein jeweils mit der Ausgleichsbatterie bzw. der auszugleichenden Batteriezelle in Reihe geschalteter Schalters gleichzeitig und wiederholt geschlossen und geöffnet, so dass die Energie von entweder der Ausgleichsbatterie oder der auszugleichenden Batteriezelle, die als Energiebereitsteller dient, über eine mit dem Energiebereitsteller in Reihe geschaltete Spule und eine mit dem Energieempfänger in Reihe geschaltete Spule des Transformators auf den Energieempfänger übertragen wird. In a second realization possibility, a switch connected in series with the balancing battery or the battery cell to be compensated is simultaneously and repeatedly closed and opened, so that the energy of either the balancing battery or the battery cell to be compensated, which serves as an energy provider, via a with the energy provider in Series switched coil and one connected to the power receiver in series coil of the transformer is transferred to the energy receiver.

Wenn beispielsweise die Ausgleichsbatterie als Energiebereitsteller und die auszugleichende Batteriezelle als Energieempfänger dient, werden zunächst ein mit der Ausgleichsbatterie in Reihe geschalteter Schalter und gleichzeitig ein mit der auszugleichenden Batteriezelle in Reihe geschalteter Schalter geschlossen und danach der mit der Ausgleichsbatterie in Reihe geschaltete Schalter und gleichzeitig der mit der auszugleichenden Batteriezelle in Reihe geschaltete Schalter geöffnet. Der Schließ- und Öffnungsvorgang wird wiederholt, so dass die Energie der Ausgleichsbatterie über eine mit der Ausgleichsbatterie in Reihe geschaltete Spule und eine mit der auszugleichenden Batteriezelle in Reihe geschaltete Spule des Transformators auf die auszugleichende Batteriezelle übertragen wird.If, for example, the balancing battery serves as an energy provider and the battery cell to be compensated as an energy receiver, a switch connected in series with the balancing switch and at the same time connected to the battery cell to be compensated in series switch is closed and then connected to the balancing battery in series switch and at the same time with opened the battery cell to be compensated in series switches. The closing and opening process is repeated, so that the energy of the balancing battery is transmitted via a coil connected in series with the balancing battery and a coil connected in series with the battery cell to be compensated battery cell to be equalized battery cell.

Der Energieübertragungsvorgang bei der Ausgleichsbatterie als Energieempfänger und der auszugleichenden Batteriezelle als Energiebereitsteller ähnelt der vorstehenden Beschreibung und daher wird hier auf eine Wiederholung verzichtet.The energy transfer process in the balancing battery as an energy receiver and the battery cell to be compensated as an energy provider is similar to the above description and therefore will be omitted here a repetition.

In einer dritten Verwirklichungsmöglichkeit wird der folgende Vorgang wiederholt ausgeführt, so dass die Energie von entweder der Ausgleichsbatterie oder der auszugleichenden Batteriezelle, die als Energiebereitsteller dient, über eine mit dem Energiebereitsteller in Reihe geschaltete Spule des Transformators und eine mit entweder der Ausgleichsbatterie oder der auszugleichenden Batteriezelle, die als Energieempfänger dient, in Reihe geschaltete Spule des Transformators auf den Energieempfänger übertragen wird: Schließen eines mit dem Energiebereitsteller in Reihe geschalteten Schalters, Öffnen des mit dem Energiebereitsteller in Reihe geschalteten Schalters nach Verschiebung einer ersten vorbestimmten Zeit, Schließen eines mit dem Energieempfänger in Reihe geschalteten Schalters unmittelbar danach und Öffnen des mit dem Energieempfänger in Reihe geschalteten Schalters nach Verschiebung einer zweiten vorbestimmten Zeit.In a third realization possibility, the following procedure is repeatedly carried out, so that the energy from either the balancing battery or the battery cell to be compensated, which serves as an energy provider, via a coil of the transformer connected in series with the energy provider and one with either the balancing battery or the battery cell to be compensated Closing a switch connected in series with the energy provider, opening the switch connected in series with the energy provider after shifting a first predetermined time, closing one with the energy receiver in Row switched switch immediately thereafter and opening the switch connected in series with the power receiver switch after shifting a second predetermined time.

Wenn beispielsweise die Ausgleichsbatterie als Energiebereitsteller und die auszugleichende Batteriezelle als Energieempfänger dient, wird zunächst ein mit der Ausgleichsbatterie in Reihe geschalteter Schalter geschlossen und nach Verschiebung einer vorbestimmten Zeit geöffnet, wonach ein mit der auszugleichenden Batteriezelle in Reihe geschalteter Schalter sofort geschlossen und nach Verschiebung einer zweiten vorbestimmten Zeit geöffnet wird. Der Schließ- und Öffnungsvorgang wird wiederholt, so dass die Energie der Ausgleichsbatterie über eine mit der Ausgleichsbatterie in Reihe geschaltete Spule und eine mit der auszugleichenden Batteriezelle in Reihe geschaltete Spule des Transformators auf die auszugleichende Batteriezelle übertragen wird.If, for example, the balancing battery serves as an energy provider and the battery cell to be compensated as an energy receiver, a switch connected in series with the balancing switch is first closed and opened after a predetermined time has elapsed, after which a switch connected in series with the battery cell in series closed immediately after switching a second is opened for a predetermined time. The closing and opening process is repeated, so that the energy of the balancing battery is transmitted via a coil connected in series with the balancing battery and a coil connected in series with the battery cell to be compensated battery cell to be equalized battery cell.

Dabei kann die erste vorbestimmte Zeit der zweiten vorbestimmten Zeit gleichen oder auch davon abweichen.In this case, the first predetermined time of the second predetermined time may be the same or deviate therefrom.

Der Energieübertragungsvorgang bei der Ausgleichsbatterie als Energieempfänger und der auszugleichenden Batteriezelle als Energiebereitsteller ähnelt der vorstehenden Beschreibung und daher wird hier auf eine Wiederholung verzichtet.The energy transfer process in the balancing battery as an energy receiver and the battery cell to be compensated as an energy provider is similar to the above description and therefore will be omitted here a repetition.

In den drei oben beschriebenen Verwirklichungsmöglichkeiten bildet der elektrische Strom infolge des Schließ- und Öffnungsvorgangs des Schalters eine Rechteckwelle, so dass eine Energieübertragung zwischen der Ausgleichsbatterie, dem Transformator und der auszugleichenden Batteriezelle ermöglicht wird. Zudem hängt die Menge der übertragenen Energie von der Schließdauer des Schalters ab.In the three implementation possibilities described above, the electrical current as a result of the closing and opening operation of the switch forms a square wave, so that an energy transfer between the balance battery, the transformer and the battery cell to be compensated is made possible. In addition, the amount of energy transferred depends on the closing time of the switch.

Bei den vorstehenden Ausgestaltungen werden durch den Schließ- und Öffnungsvorgang von den Schaltern der Ausgleichsbatterie und der auszugleichenden Batteriezelle und durch Verwenden des Transformators als Zwischenübertragungseinheit drei konkrete Energieübertragungs-Verfahren zur Energieausgleichung der auszugleichenden Batteriezelle mittels der Ausgleichsbatterie bereitgestellt, wodurch eine rechtzeitige Ausgleichung einer auszugleichenden Batteriezelle in der Antriebsbatterie gewährleistet und eine Überladung oder Überentladung der Antriebsbatterie infolge ungleichmäßiger Strommengen vermieden wird.In the above embodiments are provided by the closing and opening operation of the switches of the balance battery and the battery cell to be compensated and by using the transformer as an intermediate transfer unit three concrete energy transfer method for energy equalization of the battery cell to be compensated by means of the balance battery, whereby a timely adjustment of a battery cell to be compensated in ensures the drive battery and overcharging or overdischarge of the drive battery is avoided due to uneven amounts of electricity.

3 zeigt eine Einrichtung zum Ausgleichen einer Antriebsbatterie nach einem beispielhaften Ausführungsbeispiel in einem schematischen Blockdiagramm. Wie aus 3 zu entnehmen ist, umfasst die Einrichtung ein Bestimmungsmodul 10 und ein Ausgleichsmodul 20. Dabei dient das Bestimmungsmodul 10 zum Bestimmen einer auszugleichenden Batteriezelle in der Antriebsbatterie und das Ausgleichsmodul 20 zur Energieausgleichung der auszugleichenden Batteriezelle mittels einer auf- und entladbaren Ausgleichsbatterie, wenn der Strom, die Temperatur und die Spannung der Antriebsbatterie jeweils innerhalb eines entsprechenden vorbestimmten Schwellenwertbereichs liegen. 3 shows a device for balancing a drive battery according to an exemplary embodiment in a schematic block diagram. How out 3 can be seen, the device comprises a determination module 10 and a compensation module 20 , The determination module serves here 10 to the Determining a battery cell to be compensated in the drive battery and the compensation module 20 for balancing the energy of the battery cell to be compensated by means of a charging and dischargeable balance battery, when the current, the temperature and the voltage of the drive battery are each within a corresponding predetermined threshold range.

Bei der vorstehenden Ausgestaltung wird zunächst durch das Bestimmungsmodul 10 eine auszugleichende Batteriezelle in der Antriebsbatterie bestimmt und danach erfolgt durch das Ausgleichsmodul 20 eine Energieausgleichung der auszugleichenden Batteriezelle mittels einer auf- und entladbaren Ausgleichsbatterie, wenn der Strom, die Temperatur und die Spannung der Antriebsbatterie jeweils innerhalb eines entsprechenden vorbestimmten Schwellenwertbereichs liegen, so dass beim Auftauchen einer auszugleichenden Batteriezelle in einer Antriebsbatterie solche Batteriezelle nach Bedarf rechtzeitig aufgeladen oder entladen werden kann, um eine Beschädigung der Batteriezelle zu vermeiden, wobei ein Energieverlust infolge eines Ausgleichens mittels eines an die Batteriezelle angeschlossenen Lastwiderstands sowie der Nachteil im Stand der Technik, dass lediglich die Batteriezelle mit der höchsten Strommenge entladen werden kann, überwunden werden.In the above embodiment, first by the determination module 10 a battery cell to be compensated is determined in the drive battery and then carried out by the compensation module 20 an energy equalization of the battery cell to be compensated by means of a charging and dischargeable balance battery when the current, the temperature and the voltage of the drive battery are each within a corresponding predetermined threshold range, so that when a battery cell to be compensated in a drive battery such battery cell charged or discharged as needed in a timely manner can be to avoid damage to the battery cell, wherein an energy loss due to balancing by means of a load cell connected to the battery cell resistance and the disadvantage in the prior art that only the battery cell can be discharged with the highest amount of electricity, overcome.

In einer möglichen Ausführungsform dient das Bestimmungsmodul 10 zur Erfüllung folgender Aufgabe:

  • - Bestimmen einer Batteriezelle, die eine erste vorbestimmte Bedingung erfüllt, in der Antriebsbatterie, wobei die erste vorbestimmte Bedingung eine der folgenden Bedingungen umfasst:
    1. (1) der Ladungszustandswert der auszugleichenden Batteriezelle weist die größte Abweichung zu dem Ladungszustandsdurchschnitt aller Batteriezellen auf, welche Abweichung größer als ein erster vorbestimmter Schwellenwert ist,
    2. (2) die Abweichung des Ladungszustandswerts der auszugleichenden Batteriezelle zu dem Ladungszustandsdurchschnitt aller Batteriezellen liegt innerhalb eines vorbestimmten Abweichungsbereichs und ist größer als der erste vorbestimmte Schwellenwert.
In one possible embodiment, the determination module is used 10 to fulfill the following task:
  • Determining a battery cell that satisfies a first predetermined condition in the drive battery, the first predetermined condition including one of the following conditions:
    1. (1) the charge state value of the battery cell to be compensated has the largest deviation from the charge state average of all the battery cells, which deviation is larger than a first predetermined threshold,
    2. (2) The deviation of the charge state value of the battery cell to be compensated from the charge state average of all the battery cells is within a predetermined deviation range and is greater than the first predetermined threshold value.

Mit der vorstehenden Ausgestaltung werden zwei mögliche erste vorbestimmte Bedingungen zur Bestimmung einer auszugleichenden Batteriezelle vorgegeben, wodurch es genau und effizient festgestellt werden kann, ob in der Antriebsbatterie eine auszugleichende Batteriezelle vorliegt und welche Batteriezelle oder Batteriezellen ausgeglichen werden müssen, wenn dies der Fall ist.With the above embodiment, two possible first predetermined conditions for determining a battery cell to be compensated are predetermined, whereby it can be determined accurately and efficiently whether there is a battery cell to be equalized in the drive battery and which battery cell or cells must be compensated, if this is the case.

In einer möglichen Ausführungsform dient das Ausgleichsmodul 20 ferner zum Beenden der Energieausgleichung der auszugleichenden Batteriezelle mittels der Ausgleichsbatterie, wenn die Abweichung des Ladungszustandswerts der auszugleichenden Batteriezelle zu dem Ladungszustandsdurchschnitt auf unter einen zweiten vorbestimmten Schwellenwert sinkt, welcher zweite vorbestimmte Schwellenwert geringer als der erste vorbestimmte Schwellenwert ist.In one possible embodiment, the compensation module is used 20 further terminating the energy equalization of the battery cell to be balanced by the balance battery when the deviation of the charge state value of the battery cell to be compensated from the charge state average decreases below a second predetermined threshold, which second predetermined threshold is less than the first predetermined threshold.

Mit der vorstehenden Ausgestaltung wird die Energieausgleichung der auszugleichenden Batteriezelle mittels der Ausgleichsbatterie durch das Ausgleichsmodul 20 beendet, wenn die Abweichung des Ladungszustandswerts der auszugleichenden Batteriezelle zu dem Ladungszustandsdurchschnitt auf unter den zweiten vorbestimmten Schwellenwert sinkt, so dass eine Beschädigung der Batteriezelle oder der Ausgleichsbatterie infolge einer Überausgleichung der Batteriezelle ausgeschlossen und die Ausgleichung innerhalb eines sicheren Ladungszustandswertbereichs gesteuert werden kann.With the above configuration, the energy equalization of the battery cell to be compensated by means of the balance battery by the compensation module 20 stops when the deviation of the charge state value of the battery cell to be compensated from the charge state average decreases below the second predetermined threshold, so that damage to the battery cell or the equalization battery due to over-compensation of the battery cell can be eliminated and the compensation can be controlled within a safe charge state value range.

In einer möglichen Ausführungsform liegen der Strom, die Temperatur und die Spannung der Antriebsbatterie jeweils innerhalb eines jeweiligen vorbestimmten Schwellenwertbereichs, womit die Sicherheit des Ausgleichsvorgangs für die Antriebsbatterie ferner gewährleistet wird.In one possible embodiment, the current, the temperature and the voltage of the drive battery are each within a respective predetermined threshold range, whereby the safety of the compensation process for the drive battery is further ensured.

4 zeigt ein Ausgleichsmodul 20 in einer Einrichtung zum Ausgleichen einer Antriebsbatterie nach einem beispielhaften Ausführungsbeispiel in einem schematischen Blockdiagramm. Wie sich aus 4 ergibt, umfasst das Ausgleichsmodul 20 die Ausgleichsbatterie 1, einen ersten Schalter 2, einen Transformator 3, mehrere zweite Schalter 4 und ein Steuerungsuntermodul 5, wobei
die Ausgleichsbatterie 1 und der erste Schalter 2 in Reihe mit einer ersten Spule 7 des Transformators 3 geschaltet sind,
der Transformator 3 mehrere zweite Spulen 6 aufweist, mit denen jede der Batteriezellen der Antriebsbatterie und die zugeordneten zweiten Schalter 4 in Reihe geschaltet sind,
das Steuerungsuntermodul 5 zur Steuerung des Schließens und Öffnens des ersten Schalters 2 und der zweiten Schalter 4 dient, so dass die Energie von entweder der Ausgleichsbatterie 1 oder der auszugleichenden Batteriezelle, die als Energiebereitsteller dient, über den Transformator 3 auf entweder die Ausgleichsbatterie 1 oder die auszugleichende Batteriezelle übertragen wird, die als Energieempfänger dient. 4 shows a compensation module 20 in a device for balancing a traction battery according to an exemplary embodiment in a schematic block diagram. As it turned out 4 results, includes the compensation module 20 the balance battery 1 , a first switch 2 , a transformer 3 , several second switches 4 and a control sub-module 5 , in which
the balance battery 1 and the first switch 2 in series with a first coil 7 of the transformer 3 are switched,
the transformer 3 several second coils 6 with which each of the battery cells of the drive battery and the associated second switch 4 are connected in series,
the control submodule 5 for controlling the closing and opening of the first switch 2 and the second switch 4 Serves so the energy from either the balance battery 1 or the battery cell to be compensated, which serves as an energy provider, via the transformer 3 on either the balance battery 1 or the battery cell to be compensated is transmitted, which serves as an energy receiver.

Dabei ist in 4 für eine bessere Übersichtlichkeit lediglich die Verbindung des Steuerungsuntermoduls 5 mit einem der zweiten Schalter 4 schematisch dargestellt, wobei das Steuerungsuntermodul 5 eigentlich mit jedem der zweiten Schalter 4 verbunden ist, um das Öffnen und Schließen der einzelnen zweiten Schalter 4 zu steuern.It is in 4 for a better overview only the connection of the control submodule 5 with one of the second switches 4 schematically illustrated, wherein the control sub-module 5 actually with each of the second switches 4 connected to the opening and closing of each second switch 4 to control.

Bei der vorstehenden Ausgestaltung wird durch das Steuerungsuntermodul 5 das Schließen und Öffnen des ersten Schalters 2 und der zweiten Schalter 4 gesteuert, um eine Energieübertragung zwischen der Ausgleichsbatterie 1 und der auszugleichenden Batteriezelle zu ermöglichen, so dass die Ausgleichsbatterie 1 zum Ausgleichen der auszugleichenden Batteriezelle in der Antriebsbatterie dienen kann und somit sicherstellt, dass beim Auftauchen einer auszugleichenden Batteriezelle in einer Antriebsbatterie für solche Batteriezelle rechtzeitig zur Energieausgleichung beispielsweise ein Aufladungs-Ausgleichsvorgang oder Entladungs-Ausgleichsvorgang ausgeführt wird, um eine Beschädigung der Batteriezelle zu vermeiden, wobei ein Energieverlust infolge eines Ausgleichens mittels eines an die Batteriezelle angeschlossenen Lastwiderstands sowie der Nachteil im Stand der Technik, dass lediglich die Batteriezelle mit der höchsten Strommenge entladen werden kann, überwunden werden.In the above embodiment, by the control sub-module 5 closing and opening the first switch 2 and the second switch 4 controlled to transfer energy between the balance battery 1 and allow the battery cell to be compensated, so that the balance battery 1 can be used to balance the battery cell to be compensated in the drive battery and thus ensures that the emergence of a battery cell to be compensated in a drive battery for such battery cell in time for energy equalization, for example, a charge equalization process or discharge compensation process is performed to avoid damage to the battery cell, wherein an energy loss due to balancing by means of a load resistor connected to the battery cell and the disadvantage in the prior art that only the battery cell can be discharged with the highest amount of electricity, be overcome.

Zudem wurden konkrete Ausführungsformen für die von einzelnen Modulen der Einrichtung nach dem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ausgeführte Vorgänge bereits in dem Verfahren nach dem Ausführungsbeispiel der Erfindung ausführlich erläutert, wobei beispielsweise der von dem Steuerungsuntermodul 5 ausgeführte Vorgang in der Beschreibung mehrerer Verwirklichungsmöglichkeiten des Schritts S102 unter Bezugnahme auf 1 und 2 ausführlich erläutert wurde, weshalb hier auf eine Wiederholung verzichtet wird.In addition, concrete embodiments of the processes performed by individual modules of the device according to the embodiment of the present invention have already been explained in detail in the method according to the embodiment of the invention, for example, that of the control sub-module 5 Process performed in the description of several possibilities of realization of the step S102 with reference to 1 and 2 was explained in detail, why is waived here a repetition.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe gelöst noch ferner durch ein Fahrzeug, das eine vorstehend beschriebene Einrichtung zum Ausgleichen einer Antriebsbatterie umfasst.According to the invention, the object is still further achieved by a vehicle comprising an above-described device for balancing a drive battery.

Bisher wurden bevorzugte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf beiliegende Zeichnungen ausführlich erläutert, wobei jedoch die konkreten Einzelheiten der vorstehenden Ausführungsformen die Erfindung keineswegs einschränken und im Rahmen der technischen Ideen der Erfindung verschiedene einfache Varianten an den erfindungsgemäßen Ausgestaltungen möglich sind, welche einfachen Varianten von dem Schutzumfang der Erfindung umfasst sind.So far, preferred embodiments of the present invention have been described in detail with reference to accompanying drawings, however, the specific details of the above embodiments by no means limit the invention and within the scope of the technical ideas of the invention various simple variants of the embodiments of the invention are possible, which are simple variants of the Scope of the invention are included.

Zudem ist darauf hinzuweisen, dass sich die einzelnen Merkmale, die in den vorstehenden konkreten Ausführungsformen beschrieben werden, auf angemessene Weise miteinander kombinieren lassen, soweit kein Widerspruch vorliegt. Zum Vermeiden unnötiger Wiederholung wird hier auf eine separate Beschreibung möglicher Kombinationen verzichtet.In addition, it should be noted that the individual features described in the above concrete embodiments can be combined with each other in an appropriate manner, as long as no contradiction exists. To avoid unnecessary repetition, a separate description of possible combinations is omitted here.

Darüber hinaus lassen sich auch verschiedene Ausführungsformen der Erfindung miteinander kombinieren, soweit kein Widerspruch gegen die Ideen der Erfindung vorliegt, wobei solche Kombinationen ebenfalls als offenbarte Inhalte der Erfindung betrachtet werden sollen.In addition, various embodiments of the invention may be combined with each other, as long as there is no conflict with the ideas of the invention, and such combinations are also to be considered as disclosed contents of the invention.

Claims (9)

Verfahren zum Ausgleichen einer Antriebsbatterie, dadurch gekennzeichnet, dass das Verfahren Folgendes umfasst: - Bestimmen einer auszugleichenden Batteriezelle in der Antriebsbatterie, - Energieausgleichung der auszugleichenden Batteriezelle mittels einer auf- und entladbaren Ausgleichsbatterie, wenn der Strom, die Temperatur und die Spannung der Antriebsbatterie jeweils innerhalb eines entsprechenden vorbestimmten Schwellenwertbereichs liegen.A method for balancing a traction battery, characterized in that the method comprises: - Determining a battery cell to be compensated in the drive battery, - Energy equalization of the battery cell to be compensated by means of a charging and dischargeable balance battery, when the current, the temperature and the voltage of the drive battery within each a corresponding predetermined threshold range. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Bestimmen einer auszugleichenden Batteriezelle in der Antriebsbatterie Folgendes umfasst: - Bestimmen einer Batteriezelle, die eine erste vorbestimmte Bedingung erfüllt, in der Antriebsbatterie, wobei die erste vorbestimmte Bedingung eine der folgenden Bedingungen umfasst: (1) der Ladungszustandswert der auszugleichenden Batteriezelle weist die größte Abweichung zu dem Ladungszustandsdurchschnitt aller Batteriezellen auf, welche Abweichung größer als ein erster vorbestimmter Schwellenwert ist, (2) die Abweichung des Ladungszustandswerts der auszugleichenden Batteriezelle zu dem Ladungszustandsdurchschnitt aller Batteriezellen liegt innerhalb eines vorbestimmten Abweichungsbereichs und ist größer als der erste vorbestimmte Schwellenwert. Method according to Claim 1 characterized in that determining a battery cell to be balanced in the drive battery comprises: - determining a battery cell satisfying a first predetermined condition in the drive battery, the first predetermined condition including one of the following conditions: (1) the charge state value of the charge to be compensated Battery cell has the largest deviation to the charge state average of all battery cells, which deviation is greater than a first predetermined threshold, (2) The deviation of the charge state value of the battery cell to be compensated from the charge state average of all the battery cells is within a predetermined deviation range and is greater than the first predetermined threshold value. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Verfahren ferner Folgendes umfasst: Beenden der Energieausgleichung der auszugleichenden Batteriezelle mittels der Ausgleichsbatterie, wenn die Abweichung des Ladungszustandswerts der auszugleichenden Batteriezelle zu dem Ladungszustandsdurchschnitt auf unter einen zweiten vorbestimmten Schwellenwert sinkt, welcher zweite vorbestimmte Schwellenwert geringer als der erste vorbestimmte Schwellenwert ist.Method according to Claim 2 characterized in that the method further comprises: terminating the energy equalization of the battery cell to be balanced by the balance battery when the deviation of the charge state value of the battery cell to be compensated from the charge state average decreases below a second predetermined threshold, which second predetermined threshold is less than the first predetermined threshold is. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Energieausgleichung der auszugleichenden Batteriezelle mittels einer Ausgleichsbatterie einen der folgenden Schritte umfasst: (1) Wiederholtes Schließen und Öffnen eines mit entweder der Ausgleichsbatterie oder der auszugleichenden Batteriezelle, die als Energiebereitsteller dient, in Reihe geschalteten Schalters, so dass die Energie des Energiebereitstellers auf eine mit dem Energiebereitsteller parallel geschaltete Spule eines Transformators übertragen wird; wiederholtes Schließen und Öffnen eines mit entweder der Ausgleichsbatterie oder der auszugleichenden Batteriezelle, die als Energieempfänger dient, in Reihe geschalteten Schalters nach Beenden des wiederholten Schließens und Öffnens von dem mit dem Energiebereitsteller in Reihe geschalteten Schalter, so dass die Energie einer mit dem Energieempfänger in Reihe geschalteten Spule des Transformators auf den Energieempfänger übertragen wird, (2) Wiederholtes, gleichzeitiges Schließen und Öffnen eines jeweils mit der Ausgleichsbatterie bzw. der auszugleichenden Batteriezelle in Reihe geschalteten Schalters, so dass die Energie von entweder der Ausgleichsbatterie oder der auszugleichenden Batteriezelle, die als Energiebereitsteller dient, über eine mit dem Energiebereitsteller in Reihe geschaltete Spule und eine mit dem Energieempfänger in Reihe geschaltete Spule des Transformators auf den Energieempfänger übertragen wird, (3) Wiederholtes Ausführen des folgenden Vorgangs, so dass die Energie von entweder der Ausgleichsbatterie oder der auszugleichenden Batteriezelle, die als Energiebereitsteller dient, über eine mit dem Energiebereitsteller in Reihe geschaltete Spule des Transformators und eine mit entweder der Ausgleichsbatterie oder der auszugleichenden Batteriezelle, die als Energieempfänger dient, in Reihe geschaltete Spule des Transformators auf den Energieempfänger übertragen wird: Schließen eines mit dem Energiebereitsteller in Reihe geschalteten Schalters, Öffnen des mit dem Energiebereitsteller in Reihe geschalteten Schalters nach Verschiebung einer ersten vorbestimmten Zeit, Schließen eines mit dem Energieempfänger in Reihe geschalteten Schalters unmittelbar danach und Öffnen des mit dem Energieempfänger in Reihe geschalteten Schalters nach Verschiebung einer zweiten vorbestimmten Zeit.Method according to one of Claims 1 to 3 , characterized in that the energy equalization of the battery cell to be compensated by means of a balancing battery comprises one of the following steps: (1) repeatedly closing and opening a switch connected in series with either the balancing battery or the battery cell to be compensated, which serves as an energy provider, so that the energy the energy provider is transmitted to a coil of a transformer connected in parallel with the energy provider; repeatedly closing and opening a switch connected in series with either the equalizing battery or the battery cell to be compensated which serves as a power receiver after completing the repeated closing and opening of the switch connected in series with the power provider, such that the power in series with the power receiver (2) Repeated, simultaneous closing and opening of a respective switch connected in series with the balancing battery or the battery cell to be compensated, so that the energy of either the balancing battery or the battery cell to be compensated, serving as the energy provider is transferred to the power receiver via a coil connected in series with the power source and a coil of the transformer connected in series with the power receiver, (3) Repeatedly performing the following operation in that the energy from either the balancing battery or the battery cell to be compensated, which serves as an energy provider, via a coil of the transformer connected in series with the energy provider and a coil of the transformer connected in series with either the balancing battery or the battery cell to be compensated which serves as energy receiver is connected to the power receiver: closing a switch connected in series with the power supply switch, opening the switch connected in series with the energy provider after shifting a first predetermined time, closing a switch connected in series with the energy receiver immediately thereafter and opening the with the energy receiver in Row switched switch after shifting a second predetermined time. Einrichtung zum Ausgleichen einer Antriebsbatterie, dadurch gekennzeichnet, dass die Einrichtung Folgendes umfasst: - ein Bestimmungsmodul zum Bestimmen einer auszugleichenden Batteriezelle in der Antriebsbatterie, - Ein Ausgleichsmodul zur Energieausgleichung der auszugleichenden Batteriezelle mittels einer auf- und entladbaren Ausgleichsbatterie, wenn der Strom, die Temperatur und die Spannung der Antriebsbatterie jeweils innerhalb eines entsprechenden vorbestimmten Schwellenwertbereichs liegen.A device for balancing a traction battery, characterized in that the device comprises: - a determination module for determining a battery cell to be compensated in the drive battery, - a compensation module for energy equalization of the battery cell to be compensated by means of a charging and dischargeable balance battery when the current, the temperature and the voltage of the drive battery are each within a corresponding predetermined threshold range. Einrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Bestimmungsmodul folgende Aufgabe erfüllt: - Bestimmen einer Batteriezelle, die eine erste vorbestimmte Bedingung erfüllt, in der Antriebsbatterie, wobei die erste vorbestimmte Bedingung eine der folgenden Bedingungen umfasst: (1) der Ladungszustandswert der auszugleichenden Batteriezelle weist die größte Abweichung zu dem Ladungszustandsdurchschnitt aller Batteriezellen auf, welche Abweichung größer als ein erster vorbestimmter Schwellenwert ist, (2) die Abweichung des Ladungszustandswerts der auszugleichenden Batteriezelle zu dem Ladungszustandsdurchschnitt aller Batteriezellen liegt innerhalb eines vorbestimmten Abweichungsbereichs und ist größer als der erste vorbestimmte Schwellenwert.Setup after Claim 5 characterized in that the determination module satisfies the following task: determining a battery cell satisfying a first predetermined condition in the drive battery, wherein the first predetermined condition includes one of the following conditions: (1) the charge state value of the battery cell to be equalized has the largest deviation (2) the deviation of the charge state value of the battery cell to be equalized to the charge state average of all the battery cells is within a predetermined deviation range and is greater than the first predetermined threshold value. Einrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Ausgleichsmodul ferner folgende Aufgabe erfüllt: Beenden der Energieausgleichung der auszugleichenden Batteriezelle mittels der Ausgleichsbatterie, wenn die Abweichung des Ladungszustandswerts der auszugleichenden Batteriezelle zu dem Ladungszustandsdurchschnitt auf unter einen zweiten vorbestimmten Schwellenwert sinkt, welcher zweite vorbestimmte Schwellenwert geringer als der erste vorbestimmte Schwellenwert ist.Setup after Claim 6 characterized in that the compensation module further fulfills the following task: terminating the energy equalization of the battery cell to be compensated by the balance battery when the deviation of the charge state value of the battery cell to be compensated to the charge state average decreases below a second predetermined threshold, which second predetermined threshold is less than the first predetermined one Threshold is. Einrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Ausgleichsmodul die Ausgleichsbatterie, einen ersten Schalter, einen Transformator, mehrere zweite Schalter und ein Steuerungsuntermodul umfasst, wobei die Ausgleichsbatterie und der erste Schalter in Reihe mit einer ersten Spule des Transformators geschaltet sind, der Transformator mehrere zweite Spulen aufweist, mit denen jede der Batteriezellen der Antriebsbatterie und die zugeordneten zweiten Schalter in Reihe geschaltet sind, das Steuerungsuntermodul zur Steuerung des Schließens und Öffnens des ersten Schalters und der zweiten Schalter dient, so dass die Energie von entweder der Ausgleichsbatterie oder der auszugleichenden Batteriezelle, die als Energiebereitsteller dient, über den Transformator auf entweder die Ausgleichsbatterie oder die auszugleichende Batteriezelle übertragen wird, die als Energieempfänger dient. Furnishing according to one of the Claims 5 to 7 characterized in that the balancing module comprises the balancing battery, a first switch, a transformer, a plurality of second switches and a control sub-module, the balancing battery and the first switch being connected in series with a first coil of the transformer, the transformer having a plurality of second coils, with which each of the battery cells of the drive battery and the associated second switches are connected in series, the control sub-module for controlling the closing and opening of the first switch and the second switch is used, so that the energy of either the balance battery or the battery cell to be compensated, as the energy provider serves, is transmitted via the transformer to either the balancing battery or the battery cell to be compensated, which serves as an energy receiver. Fahrzeug, dadurch gekennzeichnet, dass das Fahrzeug eine Einrichtung zum Ausgleichen einer Antriebsbatterie nach einem der Ansprüche 5 bis 8 umfasst.Vehicle, characterized in that the vehicle comprises means for balancing a traction battery according to any one of Claims 5 to 8th includes.
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