-
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Batterieeinheit für ein Batteriesystem gemäß dem Oberbegriff des unabhängigen Vorrichtungsanspruchs. Ferner geht die vorliegende Erfindung aus von einem Batteriesystem mit zumindest zwei elektrisch seriell geschalteten Batterieeinheiten nach Gattung des nebengeordneten Verfahrensanspruchs.
-
Stand der Technik
-
Es ist aus dem Stand der Technik grundsätzlich bekannt, Batteriesysteme aus insbesondere seriell verschalteten Batterieeinheiten aufzubauen, wobei diese Batterieeinheiten oftmals als Module bezeichnet werden. Die Batterieeinheiten selbst weisen wiederum jeweils eine oder mehrere Batteriezellen auf. Diese Batteriezellen können jeweils wiederum selbst seriell verschaltet sein um eine Gesamtspannung der Batterieeinheit zu erhöhen oder parallel verschaltet sein, um einen durch die Batterieeinheit bereitstellbaren Strom zu maximieren. Zur Steuerung und/oder Regelung derartiger Batteriesysteme sind Batteriemanagementsysteme bekannt, die zumeist insbesondere als Hauptkomponente eine übergeordnete Batteriekontrollvorrichtung des Batteriesystems aufweisen. Um eine Kommunikation der übergeordneten Batteriekontrolleinheit mit den einzelnen Batterieeinheiten des Batteriesystems bereitzustellen, insbesondere um Zustandsdaten der Batterieeinheiten und/oder der Batteriezellen an die Batteriekontrolleinheit zu übermitteln, weisen Batteriesysteme oftmals Bussysteme auf, durch die diese Datenkommunikation zwischen der übergeordneten Batteriekontrolleinheit und den einzelnen Batterieeinheiten des Batteriesystems bereitgestellt werden kann.
-
Offenbarung der Erfindung
-
Gegenstand der Erfindung ist eine Batterieeinheit mit den Merkmalen des unabhängigen Vorrichtungsanspruchs, sowie ein Batteriesystem mit den Merkmalen des unabhängigen Verfahrensanspruchs. Weitere Merkmale und Details der Erfindung ergeben sich aus den jeweiligen Unteransprüchen, der Beschreibung und den Zeichnungen. Dabei gelten Merkmale und Details, die im Zusammenhang mit der erfindungsgemäßen Batterieeinheit beschrieben sind, selbstverständlich auch im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Batteriesystem und jeweils umgekehrt, sodass bezüglich der Offenbarung zu den einzelnen Erfindungsaspekten stets wechselseitig Bezug genommen wird bzw. werden kann.
-
Gemäß einem ersten Aspekt betrifft die vorliegende Erfindung eine Batterieeinheit für ein Batteriesystem, aufweisend zumindest zwei elektrisch parallel geschaltete Batteriezellen, eine Überwachungsvorrichtung zum Überwachen von Zustandsdaten der Batterieeinheit sowie eine Sende-/Empfangseinheit zum datenkommunizierenden Verbinden mit einer Batteriekontrollvorrichtung des Batteriesystems über ein Bussystem des Batteriesystems. Eine erfindungsgemäße Batterieeinheit ist dadurch gekennzeichnet, dass die Überwachungsvorrichtung eine Messvorrichtung zum Ermitteln einer Gesamtspannung der zumindest zwei Batteriezellen und eines Stroms jeder einzelnen der zumindest zwei Batteriezellen als Zustandsdaten aufweist.
-
Eine erfindungsgemäße Batterieeinheit ist für einen Einsatz in einem Batteriesystem mit mehreren dieser Batterieeinheiten vorgesehen. In einer erfindungsgemäßen Batterieeinheit sind zumindest zwei Batteriezellen elektrisch parallel geschaltet. Die Batteriezellen können insbesondere als Lithium-Ionen-Zellen ausgebildet sein. Durch das elektrisch parallele Verschalten der Batteriezellen der erfindungsgemäßen Batterieeinheit kann insbesondere ein durch die Batterieeinheit bereitstellbarer elektrischer Strom erhöht werden. Ferner weist eine erfindungsgemäße Batterieeinheit eine Überwachungsvorrichtung auf, die zum Überwachen von Zustandsdaten der Batterieeinheit ausgebildet ist. Über eine Sende-/Empfangseinheit kann die Überwachungsvorrichtung über ein Bussystem mit einer übergeordneten Batteriekontrollvorrichtung des Batteriesystems datenkommunizierend in Verbindung treten. Eine Übertragung der ermittelten Zustandsdaten durch die Überwachungsvorrichtung an die Batteriekontrollvorrichtung kann dadurch ermöglicht werden.
-
Erfindungswesentlich ist bei einer erfindungsgemäßen Batterieeinheit vorgesehen, dass die Überwachungsvorrichtung eine Messvorrichtung aufweist, welche zum Ermitteln einer Gesamtspannung der zumindest zwei Batteriezellen und eines Stromes jeder einzelnen der zumindest zwei Batteriezellen als Zustandsdaten ausgebildet ist. Mit anderen Worten können durch die Überwachungsvorrichtung bereits in der Batterieeinheit selbst Informationen gesammelt werden, wie groß der Strom jeder einzelnen Batteriezelle ist und ferner welche Gesamtspannung an den zumindest zwei elektrisch parallel geschalteten Batteriezellen abgegriffen werden kann. Auf diese Weise ist somit eine Verlagerung der Überwachung der Batterieeinheit von der Batteriekontrollvorrichtung zumindest tlw. in die Batterieeinheit selbst bereitstellbar. Insbesondere durch das gleichzeitige Messen der Gesamtspannung der zumindest zwei Batteriezellen und eines Stroms jeder einzelnen Batteriezelle kann bspw. ein Ausfall einer der Batteriezellen sicher und insbesondere bereits in der Batterieeinheit selbst erkannt werden. Eine Entlastung der übergeordneten Batteriekontrollvorrichtung und darüber hinaus auch ein geringeres über das Bussystem zu transportierendes Datenvolumen kann auf diese Weise erreicht werden. Mit anderen Worten kann durch eine erfindungsgemäße Batterieeinheit eine Dezentralisierung der Überwachung und/oder Steuerung und/oder Regelung der Batterieeinheiten eines Batteriesystems bereitgestellt werden. Damit kann insgesamt eine optimierte Netzwerk- und/oder Schaltungsarchitektur erzielt werden, die insbesondere eine zuverlässige Erkennung von internen Batteriezellenkurzschlüssen, vorzugsweise bei LI-Ionen Zellen, ermöglicht.
-
Ferner kann bei einer erfindungsgemäßen Batterieeinheit vorgesehen sein, dass die Überwachungsvorrichtung eine Auswerteeinheit zum Auswerten der ermittelten Zustandsdaten aufweist und/oder zum Übermitteln der ermittelten Zustandsdaten zur Auswertung über das Bussystem an die Kontrolleinheit ausgebildet ist, wobei insbesondere die Messvorrichtung und die Auswerteeinheit zumindest tlw. durch eine Rechnereinheit gebildet sind. Ein Auswerten im Sinne der Erfindung kann insbesondere bspw. ein Vergleichen der ermittelten Zustandsdaten mit Grenzwerten umfassen. Auch ein Entscheiden über zu ergreifende Maßnahmen basierend auf dem Ergebnis eines derartigen Vergleichs ist in einem Auswerten im Sinne der Erfindung umfasst. Bevorzugt kann dieses Auswerten bereits vor Ort in der erfindungsgemäßen Batterieeinheit durch eine Auswerteeinheit vorgenommen werden und alternativ oder zusätzlich auch die ermittelten Zustandsdaten an die Kontrolleinheit weitergeleitet werden, um dort erneut oder erstmalig ausgewertet zu werden. Auch kann bspw. durch die Überwachungsvorrichtung eine erste Auswertung und durch die Batteriekontrollvorrichtung eine zweite, tiefer gehende Auswertung der Zustandsdaten erfolgen. Besonders bevorzugt kann insbesondere vorgesehen sein, dass die Messvorrichtung und die Auswerteeinheit zumindest tlw. durch eine Rechnereinheit gebildet sind. Diese Rechnereinheit kann insbesondere ein einzelner, bevorzugt frei programmierbarer, Chip sein. Besonders bevorzugt kann die Rechnereinheit auch als ein anwendungsspezifischer Chip ausgebildet sein, der insbesondere für den vorgesehen Einsatz in einer erfindungsgemäßen Batterieeinheit speziell entworfen beziehungsweise entwickelt werden kann. Ein derartiger anwendungsspezifischer Chip kann insbesondere ohne Prozessorkern beziehungsweise Prozessor ausgebildet sein. Durch die anwendungsspezifische Auslegung einer derartigen Rechnereinheit kann diese auch nicht programmierbar ausgebildet sein. Auch eine parallele Abarbeitung der erforderlichen Abläufe ist in einem derartigen speziell entworfenen anwendungsspezifischen Chip leicht realisierbar. Dadurch können die erforderlichen Rechenoperationen in einem derart ausgebildeten anwendungsspezifischen Chip besonders schnell ausgeführt werden. Insgesamt kann eine besonders kompakte Ausgestaltung durch eine Integration in eine gemeinsame Rechnereinheit der Messvorrichtung und der Auswerteeinheit in einer erfindungsgemäßen Batterieeinheit dadurch bereitgestellt werden.
-
Darüber hinaus kann bei einer erfindungsgemäßen Batterieeinheit vorgesehen sein, dass die Messvorrichtung zumindest einen Spannungssensor zur Messung der Gesamtspannung der zumindest zwei Batteriezellen und jeweils einen Strommesssensor zur Messung eines Stroms jeder einzelnen der zumindest zwei Batteriezellen aufweist. In dieser besonders bevorzugten Ausgestaltung einer erfindungsgemäßen Batterieeinheit werden für die Messung der Gesamtspannung und des Stroms jeder einzelnen Batteriezelle spezialisierte und für den jeweiligen Messzweck konstruierte Sensorelemente eingesetzt. Eine besonders präzise Messung der einzelnen Zustandsgrößen, insbesondere der Gesamtspannung und der Ströme der einzelnen Batteriezellen kann dadurch bereitgestellt werden.
-
Auch kann eine erfindungsgemäße Batterieeinheit dahingehend ausgebildet sein, dass die Messvorrichtung zumindest einen Temperatursensor aufweist zum Ermitteln einer Temperatur der Batterieeinheit und/oder der zumindest zwei Batteriezellen als Zustandsdaten. Durch die Messung einer Temperatur über einen speziell ausgebildeten Temperatursensor können weitere Zustandsdaten für eine noch bessere Überwachung der erfindungsgemäßen Batterieeinheit durch die Überwachungsvorrichtung bereitgestellt werden. Bspw. kann durch einen derartigen Temperatursensor eine Überhitzung der Batterieeinheit oder einer einzelnen Batteriezelle und/oder eine Auskühlung der Batterieeinheit oder einer einzelnen Batteriezelle erkannt werden. Entsprechende Gegenmaßnahmen können in diesem Fall frühzeitig und bestenfalls ohne negative Auswirkungen auf die erfindungsgemäße Batterieeinheit ergriffen werden.
-
Darüber hinaus kann bei einer erfindungsgemäßen Batterieeinheit vorgesehen sein, dass die Überwachungsvorrichtung durch die zumindest zwei Batteriezellen mit elektrischer Energie versorgt ist und/oder dass die Überwachungsvorrichtung durch eine externe Energieversorgung mit elektrischer Energie versorgt ist. In der ersten Alternative wird die Überwachungsvorrichtung direkt durch die zumindest zwei Batteriezellen der überwachten Batterieeinheit mit elektrischer Energie versorgt. Eine zusätzliche, insbesondere externe Energieversorgung ist in diesem Fall nicht nötig. Auf diese Weise können auch bspw. Steckerverbindungen für die externe Energieversorgung vermieden werden, wodurch im Gesamten wiederum eine Kompaktheit der erfindungsgemäßen Batterieeinheit gesteigert werden kann. Alternativ oder zusätzlich kann auch eine externe Energieversorgung vorgesehen sein. Eine derartige externe Energieversorgung bringt den Vorteil mit sich, dass eine Überwachung durch die Überwachungsvorrichtung unabhängig von einem Zustand der Batterieeinheit bereitgestellt und sichergestellt werden kann. Ferner kann auf diese Weise auch eine ungewollte Tiefenentladung der Batteriezellen verhindert werden. Auch bei einem Ausfall der Batterieeinheit, insbesondere wenn keine der Batteriezellen der Batterieeinheit mehr elektrische Energie liefern kann, kann dennoch ein Betrieb der Überwachungsvorrichtung in diesem Fall sichergestellt werden. Je nach Einsatzort einer erfindungsgemäßen Batterieeinheit kann insbesondere eine oder nötigenfalls auch beide dieser Alternativen gewählt und eingesetzt werden.
-
Auch kann eine erfindungsgemäße Batterieeinheit dahingehend ausgebildet sein, dass die Überwachungsvorrichtung zum Bereitstellen zumindest einer der vorliegenden Funktionalitäten ausgebildet ist:
- - Ausgleichsregelung der zumindest zwei Batteriezellen,
- - Auswertung und/oder Ansteuerung einer Kurzschließvorrichtung,
- - Erkennen einer Unter- und/oder Überschreitung von Grenzwerten durch die ermittelten Zustandsdaten,
- - Durchführen einer Fehlerbilderkennung basierend auf den ermittelten Zustandsdaten,
- - Bereitstellen einer Kommunikation mit der Batteriekontrollvorrichtung.
-
Diese Liste ist nicht abgeschlossen, sodass durch eine Überwachungsvorrichtung einer erfindungsgemäßen Batterieeinheit auch weitere Funktionalitäten bereitgestellt werden können, soweit technisch sinnvoll und möglich. So können durch die Ausgleichsregelung bspw. insbesondere kurzzeitige Schwankungen einer Leistungsfähigkeit der einzelnen Batteriezellen ausgeglichen werden, sodass eine Gesamtleistungsfähigkeit der erfindungsgemäßen Batterieeinheit möglichst konstant bereitgestellt werden kann. Durch eine Auswertung und/oder Ansteuerung einer Kurzschließvorrichtung kann insbesondere die gesamte Batterieeinheit oder auch einzelne Batteriezellen bei einem bereits aufgetretenen oder drohenden Defekt kurzgeschlossen werden, um eine Beschädigung weiterer Batteriezellen bzw. der gesamten Batterieeinheit zu verhindern. Bevorzugt können sämtliche mit der betroffenen Batteriezelle parallel geschalteten weiteren Batteriezellen ebenfalls kurzgeschlossen werden, insbesondere auch automatisch. Ein Erkennen von Unter- und/oder Überschreitungen von Grenzwerten durch die ermittelten Zustandsdaten wiederum ermöglicht ein Erkennen eines Gesamtzustandes der Batterieeinheit, insbesondere ob der Gesamtzustand der Batterieeinheit innerhalb vorgegebener Grenzen eingestellt ist. Neben einer Unter- und/oder Überschreitung von Grenzwerten können auch bereits die reinen Messwerte der ermittelten Zustandsdaten für eine Fehlerbilderkennung zum Erkennen möglicher bevorstehender oder bereits eingetretener Defekte ausgewertet werden, insbesondere unter Einsatz von komplexen Auswertealgorithmen. Insbesondere bspw. eine zeitliche Entwicklung der Werte der ermittelten Zustandsdaten kann für diese Fehlerbilderkennung ausgewertet werden. Sämtliche vorgenommenen Maßnahmen und Funktionalitäten bzw. die ermittelten Zustandsdaten können durch das Bereitstellen einer Kommunikation mit der Batteriekontrollvorrichtung insbesondere über das Bussystem weitergeleitet werden. In der Batteriekontrollvorrichtung können somit sämtliche Zustandsdaten und darüber hinaus die durch eine Überwachungsvorrichtung in einer Batterieeinheit vorgenommenen Funktionalitäten gesammelt und ausgewertet werden.
-
Besonders bevorzugt kann bei einer erfindungsgemäßen Batterieeinheit ferner vorgesehen sein, dass die zumindest zwei Batteriezellen zumindest eine Kurzschließvorrichtung aufweisen, bevorzugt jede der zumindest zwei Batteriezellen jeweils eine Kurzschließvorrichtung aufweist. Wie oben bereits beschrieben kann durch eine derartige Kurzschließvorrichtung bei einem aufgetretenen oder drohenden Defekt einer der Batteriezellen oder der gesamten Batterieeinheit ein Kurzschluss der entsprechenden Batteriezelle bzw. der gesamten Batterieeinheit durchgeführt werden. Dies stellt eine Absicherung gegen auftretende oder drohende Defekte dar. Besonders bevorzugt kann eine derartige Kurzschließvorrichtung automatisch auslösen, um eine möglichst schnelle und unverzügliche Bereitstellung des Kurzschlusses der defekten Batteriezelle bereitstellen zu können. Ein Übergreifen des Defekts auf weitere Batteriezellen der erfindungsgemäßen Batterieeinheit kann auf diese Weise sicher vermieden werden. Insgesamt ergibt sich somit eine Erhöhung der Sicherheit beim Betrieb einer erfindungsgemäßen Batterieeinheit und dadurch des gesamten Batteriesystems.
-
Gemäß einer bevorzugten Weiterentwicklung einer erfindungsgemäßen Batterieeinheit kann ferner vorgesehen sein, dass die Kurzschließvorrichtung eine Verbindungsschnittstelle zur datenkommunizierenden Verbindung mit der Überwachungsvorrichtung aufweist. Eine derartige Verbindungsschnittstelle kann insbesondere bereitstellen, dass das automatisierte Auslösen der Kurzschließvorrichtung durch ein getriggertes Auslösen der Kurzschließvorrichtung durch die Überwachungsvorrichtung und über die Verbindungsschnittstelle bereitgestellt werden kann. So kann bspw. bei einem Erkennen von ungewöhnlichem Abfall oder Anstieg eines Stromwertes der Batteriezelle durch die Überwachungsvorrichtung über die Verbindungsschnittstelle ein Auslösen der Kurzschließvorrichtung ausgelöst werden. Eine nochmalige Steigerung der Sicherheit beim Betrieb einer erfindungsgemäßen Batterieeinheit und dadurch des gesamten Batteriesystems kann auf diese Weise bereitgestellt werden. Insbesondere kann dadurch bereitgestellt werden, dass die Auslösung der Kurzschließvorrichtung intern in der betroffenen Batterieeinheit vorgenommen werden kann. Eine Auslösung der Kurzschließvorrichtung durch die übergeordnete Batteriekontrollvorrichtung, die insbesondere nur mit einer Kommunikation über das Bussystem vorgenommen werden kann, kann auf diese Weise verhindert werden. Eine deutliche Verminderung einer Reaktionszeit, die zwischen einem Erkennen eines bereits aufgetretenen oder drohenden Defekts und dem Auslösen der Kurzschließvorrichtung verstreicht, kann dadurch ermöglicht werden.
-
Gemäß einem zweiten Aspekt wird die Aufgabe gelöst durch ein Batteriesystem mit zumindest zwei elektrisch seriell geschalteten Batterieeinheiten, einem Bussystem und einer Batteriekontrollvorrichtung, wobei die zumindest zwei Batterieeinheiten über das Bussystem mit der Batteriekontrollvorrichtung datenkommunizierend verbunden sind. Ein erfindungsgemäßes Batteriesystem ist dadurch gekennzeichnet, dass die Batterieeinheiten gemäß dem ersten Aspekt der Erfindung ausgebildet sind. Sämtliche Vorteile, die ausführlich in Bezug auf Batterieeinheiten gemäß dem ersten Aspekt der Erfindung beschrieben worden sind, ergeben sich somit auch für ein erfindungsgemäßes Batteriesystem gemäß dem zweiten Aspekt der Erfindung, in dem zumindest zwei derartige Batterieeinheiten gemäß dem ersten Aspekt der Erfindung elektrisch seriell geschaltet sind.
-
Ein erfindungsgemäßes Batteriesystem kann dahingehend weiterentwickelt sein, dass das Bussystem als ein serieller Kettenbus und/oder als ein Parallelbus, bevorzugt als ein differenzieller Zweidrahtbus, ausgebildet ist. Durch einen derartigen seriellen Kettenbus, der oftmals auch als Daisy-Chain-Bus bezeichnet wird, kann eine besonders robuste Ausgestaltung eines Bussystems eines erfindungsgemäßen Batteriesystems bereitgestellt werden. Auch ein Parallelbus stellt eine Alternative, jedoch ähnlich robuste Ausgestaltung eines Bussystems, dar. In einem differenziellen Zweidrahtbus werden zusätzlich die elektrischen Daten als Spannungsdifferenz in den beiden Drähten des Zweidrahtbusses übertragen. Auf diese Weise kann eine noch sicherere Datenübertragung ermöglicht werden.
-
Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung, in der unter Bezugnahme auf die Zeichnungen ein Ausführungsbeispiel der Erfindung im Einzelnen beschrieben ist. Dabei können die in den Ansprüchen und der Beschreibung erwähnten Merkmale jeweils einzeln für sich oder in beliebiger Kombination erfindungswesentlich sein.
-
Es zeigt:
- 1 ein erfindungsgemäßes Batteriesystem.
-
In 1 ist ein erfindungsgemäßes Batteriesystem 1 gezeigt, wobei in dieser Abbildung zwei elektrisch seriell geschaltete Batterieeinheiten 10 des Batteriesystems 1 gezeigt sind. Das erfindungsgemäße Batteriesystem 1 weist ferner eine Batteriekontrollvorrichtung 2 auf. Über ein Bussystem 3 und jeweils vorhandene Sende-/Empfangseinheiten 12 sind die Batteriekontrollvorrichtung 2 und die einzelnen erfindungsgemäßen Batterieeinheiten 10 datenkommunizierend miteinander verbunden. Über das Bussystem 3, das bspw. als serieller Kettenbus oder als Parallelbus ausgebildet sein kann, können somit Daten bidirektional zwischen der Batteriekontrollvorrichtung 2 und den einzelnen Batterieeinheiten 10 ausgetauscht werden.
-
Die beiden erfindungsgemäßen Batterieeinheiten 10 sind identisch ausgebildet, sodass im Folgenden nur eine einzelne dieser Batterieeinheit 10 beschrieben wird. Jede der Batterieeinheiten 10 weist mehrere elektrisch parallel geschaltete Batteriezellen 11 auf, die insbesondere als Lithium-Ionen-Zellen ausgebildet sein können. Neben den Batteriezellen 11 ist in einer erfindungsgemäßen Batterieeinheit 10 insbesondere eine Überwachungsvorrichtung 20 vorgesehen, deren Messvorrichtung 21 und Auswerteeinheit 22 bevorzugt zumindest tlw. in einer gemeinsamen Rechnereinheit 23 integriert sind. Besonders bevorzugt kann die Rechnereinheit 23 auch als ein anwendungsspezifischer, nicht programmierbarer Chip, der insbesondere für den vorgesehen Einsatz in einer erfindungsgemäßen Batterieeinheit 10 speziell entworfen beziehungsweise entwickelt ist, ausgebildet sein. Durch die Überwachungsvorrichtung 20 können Zustandsdaten der Batterieeinheit 10 bzw. der einzelnen Batteriezellen 11 gemessen und überwacht werden. Dafür weist die Überwachungsvorrichtung 20 eine Messvorrichtung 21 auf, die wie oben beschrieben tlw. in der Rechnereinheit 23 integriert ist. Weitere Teile der Messvorrichtung 21 bilden insbesondere Sensoren, die in dieser Ausgestaltungsform einer erfindungsgemäßen Batterieeinheit 10 als ein Spannungssensor 24 zum Ermitteln einer Gesamtspannung der Batteriezellen 11 der Batterieeinheit 10, jeweils ein Strommesssensor 25 zum Ermitteln eines Stroms jeder einzelnen Batteriezelle 11 und/oder ein zusätzlicher Temperatursensor 26 zum Ermitteln einer Temperatur der Batterieeinheit 10 ausgeführt sind. In weiteren Ausgestaltungsformen von erfindungsgemäßen Batterieeinheiten können auch mehrere derartige Temperatursensoren 26 vorgesehen sein. Über einen Spannungseingang 40, Stromeingänge 42 und einen Temperatureingang 41 in der Rechnereinheit 23 können die Daten über nicht abgebildete kabelgestützte oder kabellose Datenverbindungen von den einzelnen Sensoren 24, 25, 26 an die Rechnereinheit 23 und damit an die Messvorrichtung 21 übermittelt werden. Im Inneren der Rechnereinheit 23 werden die Daten von der Messvorrichtung 21 an eine Auswerteeinheit 22 übergeben, in der eine Auswertung der einzelnen Zustandsdaten erfolgt. Über eine Sende-/Empfangseinheit 12 können die Zustandsdaten auch über das Bussystem 3 an die übergeordnete Batteriekontrollvorrichtung 2 für eine zusätzliche oder ausgeweitete weitere Analyse weitergeleitet werden. Auf diese Weise kann insbesondere eine Dezentralisierung der Überwachung der einzelnen Batterieeinheiten 10 bereitgestellt werden, da die Überwachungsvorrichtung 20, ausgerüstet mit der Messvorrichtung 21 und der Auswerteeinheit 22, bereits im Inneren jeder Batterieeinheit 10 eine Sammlung und insbesondere eine erste Auswertung der Zustandsdaten übernimmt.
-
Ferner weist - wie abgebildet - in dieser Ausgestaltungsform jede der Batteriezellen 11 eine Kurzschließvorrichtung 30 auf. Eine derartige Kurzschließvorrichtung 30 kann bei einem aufgetretenen oder drohenden Defekt der Batteriezelle 11 eingesetzt werden, um die Batteriezelle 11 kurzzuschließen und diese damit zu entladen und/oder zu deaktivieren und/oder zu überbrücken. Ein Übergreifen des Defekts auf weitere Batteriezellen 11 kann dadurch verhindert werden. Über eine Verbindungsschnittstelle 31 kann auch neben einem automatischen Auslösen der Kurzschließvorrichtung 30 ein durch die Überwachungsvorrichtung 20 getriggertes Auslösen der Kurzschließvorrichtung 30 bereitgestellt werden. Eine Erhöhung der Sicherheit beim Betrieb einer erfindungsgemäßen Batterieeinheit kann dadurch weiter gesteigert werden. Neben dem eben beschriebenen Auslösen der Kurzschließvorrichtung 30 können noch weitere Funktionalitäten durch eine Überwachungsvorrichtung 20 einer erfindungsgemäßen Batterieeinheit 10 bereitgestellt werden, bspw. eine Ausgleichsregelung der zumindest zwei Batteriezellen 11, ein Erkennen einer Unter- und/oder Überschreitung von Grenzwerten durch die Sensoren 24, 25, 26 ermittelten Zustandsdaten und/oder ein Bereitstellen einer Kommunikation mit der übergeordneten Batteriekontrollvorrichtung 2. Eine Energieversorgung der Überwachungsvorrichtung 20 einer erfindungsgemäßen Batterieeinheit 10 kann insbesondere direkt durch die Batteriezellen 11 der Batterieeinheit 10 bereitgestellt werden. Bevorzugt kann zusätzlich oder alternativ ein Einsatz einer externen Energiequelle zum Betreiben der Überwachungsvorrichtung vorgesehen sein. Durch eine derartige externe Energiequelle kann ein autarkes Betreiben der Überwachungsvorrichtung 20 und insbesondere ein ungewolltes Tiefenentladen der Batterieeinheit 10 verhindert werden.
-
Insgesamt kann durch eine erfindungsgemäße Batterieeinheit in einem erfindungsgemäßen Batteriesystem eine Vereinfachung eines Betriebs des Batteriesystems 1 bereitgestellt werden, wobei dies insbesondere auch durch eine Dezentralisierung der Überwachung der einzelnen Batterieeinheiten 10 in den Batterieeinheiten 10 selbst bereitgestellt werden kann. Eine Verminderung des Datenvolumens auf dem Bussystem 3 und bspw. auch die Möglichkeit einer Verkleinerung der übergeordneten Batteriekontrollvorrichtung 2 kann dadurch bereitgestellt werden.
