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Technisches Gebiet:
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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Mehrspannungsbatterievorrichtung und ein Bordnetz für ein Kraftfahrzeug, insb. ein Hybridelektro-/Elektrofahrzeug, mit einer Mehrspannungsbatterievorrichtung.
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Stand der Technik und Aufgabe der Erfindung:
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Mehrspannungsbatterievorrichtungen zum Bereitstellen von verschiedenen Nenn- bzw. Betriebsspannungen für Bordnetze von Kraftfahrzeugen, insb. Hybridelektro-/Elektrofahrzeugen, sind bekannt.
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Bedingt durch die beschränkt zur Verfügung stehende Ladekapazität können die Mehrspannungsbatterievorrichtungen bspw. im Falle einer langen Standzeit der Kraftfahrzeuge bis unter deren kritischen Ladezustand entladen (Tiefentladung), in dem einzelne Batteriezellen beschädigt werden können. Dies kann wiederum zu Störungen in den Bordnetzen führen.
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Damit besteht die Aufgabe der Erfindung darin, eine Möglichkeit bereitzustellen, mit der die Mehrspannungsbatterievorrichtungen und somit auch die Bordnetze von Kraftfahrzeugen vor Störungen durch Beschädigung bei den Batteriezellen zuverlässig geschützt werden können.
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Beschreibung der Erfindung:
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Diese Aufgabe wird durch Gegenstand der unabhängigen Ansprüche gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind Gegenstand der Unteransprüche.
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Gemäß einem ersten Aspekt der Erfindung wird eine Mehrspannungsbatterievorrichtung für ein Kraftfahrzeug, insb. ein Hybridelektro-/Elektrofahrzeug, bereitgestellt.
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Die Mehrspannungsbatterievorrichtung umfasst einen ersten Ausgangsstromanschluss und einen Massestromanschluss zum Bereitstellen einer ersten Nennspannung, bspw. einer ersten Bordnetzspannung für ein Bordnetz eines Kraftfahrzeugs.
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Die Mehrspannungsbatterievorrichtung umfasst ferner einen zweiten Ausgangsstromanschluss, der mit dem Massestromanschluss zum Bereitstellen einer zweiten Nennspannung, bspw. einer zweiten Bordnetzspannung für das Bordnetz, dient.
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Die Mehrspannungsbatterievorrichtung umfasst ferner eine erste Batteriezellengruppe und einen ersten steuerbaren Schalter, die zueinander in Serie zwischen dem ersten Ausgangsstromanschluss und dem Massestromanschluss elektrisch angeschlossen sind.
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Die Mehrspannungsbatterievorrichtung umfasst zudem eine zweite Batteriezellengruppe, die zwischen dem zweiten Ausgangsstromanschluss und dem ersten Ausgangsstromanschluss elektrisch angeschlossen ist und mit der ersten Batteriezellengruppe schaltbar in Serie angeschlossen ist.
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Die Mehrspannungsbatterievorrichtung umfasst zudem eine Batteriemanagementanordnung zum Betreiben der Mehrspannungsbatterievorrichtung, die über ihre Versorgungsstromanschlüsse zwischen dem ersten Ausgangsstromanschluss und dem Massestromanschluss (und somit parallel zur Serienschaltung von der ersten Batteriezellengruppe und dem ersten Schalter), oder zwischen einem Notstromversorgungsanschluss der Mehrspannungsbatterievorrichtung und dem Massestromanschluss elektrisch angeschlossen ist.
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Die Batteriemanagementanordnung ist eingerichtet, Ladezustand der ersten Batteriezellengruppe zu überwachen und bei einem kritischen Ladezustand der ersten Batteriezellengruppe den ersten Schalter gesteuert zu öffnen und somit den Stromfluss von der ersten Batteriezellengruppe über den ersten Stromanschluss zu externen Stromverbrauchern und zur Batteriemanagementanordnung zu unterbrechen.
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Der Erfindung liegt der Gedanke zugrunde, dass eine Mehrspannungsbatterievorrichtung, die zum Bereitstellen von verschiedenen Nennspannungen bzw. Bordnetzspannungen für verschiedene Bordnetzzweige eines Kraftfahrzeugs dient, auch während eines Ruhemodus, in dem das Fahrzeug (nach Ende eines Fahrbetriebs) abgestellt ist und in dem nur sicherheitsrelevante und sonstige relevante Funktionen des Fahrzeugs durchgeführt werden, einen Mindeststrom bereitstellen muss, um diese relevanten Funktionen weiterhin aufrechterhalten zu können. Hierzu ist eine (bzw. die erste) Batteriezellengruppe der Mehrspannungsbatterievorrichtung vorgesehen, die während des Ruhemodus Systemen bzw. Komponenten (die zuvor genannten externen Stromverbraucher) mit Strom zu versorgt, sodass diese externen Stromverbraucher die relevanten Funktionen durchführen können.
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Da die (erste) Batteriezellengruppe eine begrenzte Ladekapazität und somit eine begrenzte Menge an elektrischer Energie aufweist und während des Ruhemodus in der Regel nicht aufgeladen wird, droht dieser eine Tiefentladung infolge des Energieverbrauchs durch die externen Stromverbraucher. Die Tiefentladung kann zur irreversiblen Schädigung der Batteriezellen und somit zu Störungen gar zum Ausfall der (ersten) Batteriezellengruppe führen.
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Um die Tiefentladung vorzubeugen bzw. zeitlich hinauszuschieben, bedarf es eine Lösung, bei der die betroffene Batteriezellengruppe (während des Ruhemodus des Kraftfahrzeugs) überwacht wird und bei Bedarf von den externen Stromverbrauchern vollständig elektrisch getrennt werden kann, oder falls möglich, mit Strom anderer Stromquelle aufgeladen werden kann.
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Ausgehend von diesem Gedanken wird eine Mehrspannungsbatterievorrichtung mit einer Batteriemanagementanordnung vorgesehen, die über ihre Versorgungsstromanschlüsse zwischen dem ersten Ausgangsstromanschluss und dem Massestromanschluss und somit parallel zur Serienschaltung von der ersten Batteriezellengruppe und dem ersten Schalter elektrisch angeschlossen ist.
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Dadurch, dass die Batteriemanagementanordnung parallel zur Serienschaltung von der ersten Batteriezellengruppe und dem ersten Schalter elektrisch angeschlossen ist, bildet ein Stromversorgungskreis zwischen der ersten Batteriezellengruppe als Stromquelle und der Batteriemanagementanordnung als Stromsenke, der vom ersten Schalter (im offenen Schaltzustand) unterbrochen werden kann.
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Die Batteriemanagementanordnung wird während des Ruhemodus des Kraftfahrzeugs, in dem die erste Batteriezellengruppe über den geschlossenen ersten Schalter die über den ersten Stromanschluss angeschlossenen externen Stromverbraucher (die die relevanten Funktionen durchführen) mit Strom versorgt, ebenfalls von der ersten Batteriezellengruppe zuverlässig mit dem Strom versorgt.
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Dadurch kann sichergestellt werden, dass die Batteriemanagementanordnung in dieser Zeit auch voll funktionsfähig bleibt und die erste Batteriezellengruppe hinsichtlich deren Ladezustand zuverlässig überwacht.
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Bei einer drohenden Tiefentladung der ersten Batteriezellengruppe kann die Batteriemanagementanordnung durch Öffnen des ersten Schalters die erste Batteriezellengruppe sicher von den externen Stromverbrauchern elektrisch trennen und kann somit die erste Batteriezellengruppe vor der drohenden Tiefentladung schützen.
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Dass die Batteriemanagementanordnung durch das Öffnen des ersten Schalters ebenfalls von der ersten Batteriezellengruppe und somit von der Stromversorgung elektrisch getrennt wird, ist in diesem Fall nicht nachteilig, da die Batteriemanagementanordnung ihre Kernfunktion (während des Stillstandes des Kraftfahrzeugs), nämlich die erste Batteriezellengruppe im Ruhemodus des Kraftfahrzeugs von der drohenden Tiefentladung zu bewahren, durch Öffnen des ersten Schalters bereits erfolgreich erfüllt hat.
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Vielmehr hat die elektrische Trennung der Batteriemanagementanordnung von der ersten Batteriezellengruppe den Vorteil, dass die Batteriemanagementanordnung nicht durch ihren Stromverbrauch die erste Batteriezellengruppe weiter entlädt und somit die erste Batteriezellengruppe zusätzlich vor der drohenden Tiefentladung bewahrt.
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Bei der Ausführung mit der Batteriemanagementanordnung, die über Versorgungsstromanschlüsse zwischen einem Notstromversorgungsanschluss der Mehrspannungsbatterievorrichtung und dem Massestromanschluss elektrisch angeschlossen ist, kann die Batteriemanagementanordnung auch nach dem Öffnen des ersten Schalters mit Strom von ggfs. externer Stromquelle versorgt werden und somit ihre Überwachungsfunktion fortsetzen.
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Damit ist eine Möglichkeit bereitgestellt, mit der eine Mehrspannungsbatterievorrichtung und somit auch ein Bordnetz eines Kraftfahrzeugs vor Störungen durch eine Tiefentladung einer Batteriezellengruppe zuverlässig geschützt werden können.
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Bspw. umfasst die Mehrspannungsbatterievorrichtung ferner einen uni- oder bidirektionalen Gleichspannungswandler, der eingangsspannungsseitig am zweiten Ausgangsstromanschluss und ausgangsspannungsseitig am ersten Ausgangsstromanschluss elektrisch angeschlossen ist. Der Gleichspannungswandler ist eingerichtet, insb. je nach Bedarf bzw. je nach Ladezuständen der beiden Batteriezellengruppen, mit Strom der zweiten Batteriezellengruppe die erste Batteriezellengruppe und/oder mit Strom der ersten Batteriezellengruppe die zweite Batteriezellengruppe aufzuladen. Die Batteriemanagementanordnung ist bspw. ferner eingerichtet, beim kritischen Ladezustand der ersten Batteriezellengruppe den ersten Gleichspannungswandler zum Aufladen der ersten Batteriezellengruppe mit dem Strom der zweiten Batteriezellengruppe zu betreiben.
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Bspw. umfasst die Mehrspannungsbatterievorrichtung ferner einen zweiten steuerbaren Schalter, der zwischen dem zweiten Ausgangsstromanschluss und dem ersten Ausgangsstromanschluss und in Serie zur zweiten Batteriezellengruppe elektrisch angeschlossen ist und somit die zweite Batteriezellengruppe mit der ersten Batteriezellengruppe schaltbar elektrisch verbindet. Dabei ist die Batteriemanagementanordnung bspw. ferner eingerichtet, Ladezustand der zweiten Batteriezellengruppe zu überwachen und bei einem kritischen Ladezustand der zweiten Batteriezellengruppe den zweiten Schalter zum Aufladen der zweiten Batteriezellengruppe oder der beiden Batteriezellengruppen zu schließen.
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Bspw. sind der erste und/oder der zweite Schalter jeweils als ein Relais ausgebildet.
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Der kritische Ladezustand der ersten und/oder der zweiten Batteriezellengruppe liegt bspw. bei bzw. unter 30%, 20%, 15%, 10%, 8%, 5% oder 3%. Dabei hängt der kritische Ladezustand unter andrem insb. von verwendeten Materialien bzw. Zellenchemie sowie von Zellentemperaturen und sonstige physikalischen Zuständen der Batteriezellen der ersten bzw. der zweiten Batteriezellengruppe ab.
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Bspw. liegen die erste Nennspannung bei 12 Volt und/oder die zweite Nennspannung bei 48 Volt.
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Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung wird ein Bordnetz für ein Kraftfahrzeug, insb. ein Hybridelektro-/Elektrofahrzeug, bereitgestellt.
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Das Bordnetz umfasst einen ersten Bordnetzzweig mit einer ersten Bordnetzspannung und einen zweiten Bordnetzzweig mit einer zweiten Bordnetzspannung. Das Bordnetz umfasst ferner eine zuvor beschriebene Mehrspannungsbatterievorrichtung, die über den ersten Ausgangsstromanschluss am ersten Bordnetzzweig und über den zweiten Ausgangsstromanschluss am zweiten Bordnetzzweig elektrisch angeschlossen ist.
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Vorteilhafte Ausgestaltungen der oben beschriebenen Mehrspannungsbatterievorrichtung sind, soweit im Übrigen, auf das oben genannte Bordnetz übertragbar, auch als vorteilhafte Ausgestaltungen des Bordnetzes anzusehen.
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Figurenliste
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Im Folgenden werden beispielhafte Ausführungsformen der Erfindung Bezug nehmend auf die beiliegenden Zeichnungen näher erläutert. Dabei zeigen:
- 1 in einer schematischen Darstellung ein Bordnetz eines Hybridelektrofahrzeugs mit einer Mehrspannungsbatterievorrichtung gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der Erfindung; und
- 2 in einer weiteren schematischen Darstellung ein weiteres Bordnetz eines Hybridelektrofahrzeugs mit einer weiteren Mehrspannungsbatterievorrichtung gemäß einer weiteren beispielhaften Ausführungsform der Erfindung.
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Detaillierte Beschreibung der Zeichnungen:
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Das Bordnetz BN in 1 umfasst einen ersten Bordnetzzweig BZ1, in dem eine erste Bordnetzspannung U1 in Höhe von bspw. 12 Volt vorliegt. Das Bordnetz BN umfasst ferner einen zweiten Bordnetzzweig BZ2, in dem eine zweite Bordnetzspannung U2 in Höhe von bspw. 48 Volt vorliegt. Das Bordnetz BN ist in einem Hybridelektrofahrzeug mit einem 48 Volt Mildhybrid-Antrieb verbaut.
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Das Bordnetz BN umfasst außerdem eine Mehrspannungsbatterievorrichtung MB zum Bereitstellen bzw. zum Aufrechterhalten der beiden Bordnetzspannungen U1, U2.
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Die Mehrspannungsbatterievorrichtung MB wird als eine so genannte AES Batterie, also eine 48 Volt Batterie mit einem 12 Volt Abgriff und einem Gleichspannungswandler GW gebaut.
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Die Mehrspannungsbatterievorrichtung MB umfasst stromausgangsseitig einen ersten Ausgangsstromanschluss AA1 und einen Massestromanschluss MA, über die die Mehrspannungsbatterievorrichtung MB an dem ersten Bordnetzzweig BZ1 elektrisch angeschlossen ist. Die Mehrspannungsbatterievorrichtung MB stellt als eine erste Nennspannung die erste Bordnetzspannung U1, die zwischen dem ersten Ausgangsstromanschluss AA1 und dem Massestromanschluss MA anliegt.
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Die Mehrspannungsbatterievorrichtung MB umfasst stromausgangsseitig ferner einen zweiten Ausgangsstromanschluss AA2 und ist über den zweiten Ausgangsstromanschluss AA2 und den Massestromanschluss MA an dem zweiten Bordnetzzweig BZ2 elektrisch angeschlossen. Die Mehrspannungsbatterievorrichtung MB stellt als eine zweite Nennspannung die zweite Bordnetzspannung U2, die zwischen dem zweiten Ausgangsstromanschluss AA2 und dem Massestromanschluss MA anliegt.
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Die Mehrspannungsbatterievorrichtung MB umfasst zwischen dem ersten Ausgangsstromanschluss AA1 und dem Massestromanschluss MA eine erste Serienschaltung von einer ersten Batteriezellengruppe ZG1, einer ersten Schmelzsicherung FS1 sowie einem ersten Relais RL1 als einem ersten steuerbaren Schalter. Die erste Serienschaltung mit der ersten Batteriezellengruppe ZG1 bildet somit eine erste Strom-/Spannungsquelle für den ersten Bordnetzzweig BZ1. Die erste Batteriezellengruppe ZG1 weist eine Nennspannung in Höhe von 12 Volt auf und stellt somit die erste Bordnetzspannung U1 bereit. Dabei ist die erste Batteriezellengruppe ZG1 über ihren Pluspol PP1 mit dem ersten Ausgangsstromanschluss AA1 und über ihren Minuspol NP1 (und über die erste Schmelzsicherung FS1und das erste Relais RL1) mit dem Massestromanschluss MA elektrisch verbunden.
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Die Mehrspannungsbatterievorrichtung MB umfasst ferner zwischen dem ersten Ausgangsstromanschluss AA1 und dem zweiten Ausgangsstromanschluss AA2 eine zweite Serienschaltung von einer zweiten Batteriezellengruppe ZG2, einer zweiten Schmelzsicherung FS2 sowie einem zweiten Relais RL2 als einem ersten steuerbaren Schalter. Dabei ist die zweite Batteriezellengruppe ZG2 über ihren Pluspol PP2 (und über das zweite Relais RL2 und die zweite Schmelzsicherung FS2) mit dem zweiten Ausgangsstromanschluss AA2 und über ihren Minuspol NP2 mit dem ersten Ausgangsstromanschluss AA1 elektrisch verbunden.
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Zwischen dem zweiten Ausgangsstromanschluss AA2 und dem Massestromanschluss MA bilden die erste und die zweite Serienschaltungen somit eine größere Serienschaltung von der ersten Batteriezellengruppe ZG1, der ersten Schmelzsicherung FS1 und dem ersten Relais RL1, sowie der zweiten Batteriezellengruppe ZG2, der zweiten Schmelzsicherung FS2 und dem zweiten Relais RL2, wobei die beiden Batteriezellengruppen ZG1, ZG2 über den zweiten Relais RL2 zueinander schaltbar in Serie geschaltet sind.
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Die zweite Serienschaltung mit der zweiten Batteriezellengruppe ZG2 bildet mit der ersten Serienschaltung mit der ersten Batteriezellengruppe ZG1 in Serie eine zweite Strom-/Spannungsquelle für den zweiten Bordnetzzweig BZ2. Die zweite Batteriezellengruppe ZG2 weist dabei eine Nennspannung in Höhe von 36 Volt auf und stellt mit der in Serie geschalteten ersten Batteriezellengruppe ZG1 mit der Nennspannung von 12 Volt die zweite Bordnetzspannung U2 von 48 Volt bereit.
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Dabei sind die beiden Batteriezellengruppen ZG1, ZG2 mit Li-Ionen Zellen ausgebildet.
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Die Mehrspannungsbatterievorrichtung MB umfasst außerdem einen bidirektionalen Gleichspannungswandler GW, der eingangsspannungsseitig am zweiten Ausgangsstromanschluss AA2 und ausgangsspannungsseitig am ersten Ausgangsstromanschluss AA1 und somit am Pluspol PP1 der ersten Batteriezellengruppe ZG1 elektrisch angeschlossen ist. Der Gleichspannungswandler GW ist eingerichtet, bei Bedarf die beiden Batteriezellengruppen ZG1, ZG2 mit einem von einer am zweiten Bordnetzzweig BZ2 angeschlossenen Stromquelle bereitgestellten Strom aufzuladen. Der Gleichspannungswandler GW ist ferner eingerichtet, bei Bedarf die erste Batteriezellengruppe ZG1 mit einem von einer weiteren, am ersten Bordnetzzweig BZ1 angeschlossenen Stromquelle bereitgestellten Strom aufzuladen. Der Gleichspannungswandler GW ist ferner eingerichtet, bei Bedarf zwischen den beiden Batteriezellengruppen ZG1, ZG2 Ladungen zu verschieben und somit die erste Batteriezellengruppe ZG1 mit Strom von der zweiten Batteriezellengruppe ZG2 oder die zweite Batteriezellengruppe ZG2 mit Strom von der ersten Batteriezellengruppe ZG1 aufzuladen.
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Die Mehrspannungsbatterievorrichtung MB umfasst zudem eine Batteriemanagementanordnung BM zum Betreiben bzw. zum Steuern oder zum Regeln der Mehrspannungsbatterievorrichtung MB. Die Batteriemanagementanordnung BM ist über ihre Versorgungsstromanschlüsse VA1, VA2 zwischen dem ersten Ausgangsstromanschluss AA1 und dem Massestromanschluss MA und somit parallel zur ersten Serienschaltung bzw. der ersten Batteriezellengruppe ZG1 und dem ersten Relais RL1 elektrisch angeschlossen. Damit wird die Batteriemanagementanordnung BM von der ersten Batteriezellengruppe ZG1 mit Strom versorgt (sofern das erste Relais RL1 geschlossen ist).
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Die Batteriemanagementanordnung BM ist signaleingangsseitig über zwei Messsignalanschlüsse MA1, MA2 mit den beiden Batteriezellengruppen ZG1, ZG2 messtechnisch verbunden und überwacht über diese Messsignalanschlüsse MA1, MA2 in einer dem Fachmann bekannten Weise die Ladezustände (auf Englisch „State of Charge, SoC“), die Alterungszustände (auf Englisch „State of Health, SoH“) und sonstige Eigenschaften, wie z. B. Temperaturen, der beiden Batteriezellengruppen ZG1, ZG2.
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Die Batteriemanagementanordnung BM ist signalausgangsseitig über drei Steuersignalanschlüsse SA1, SA2, SA3 mit dem Gleichspannungswandler GW, dem ersten und dem zweiten Relais RL1, RL2 bzw. mit jeweiligen Steuersignalanschlüssen dieser Komponenten signaltechnisch verbunden.
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Die Batteriemanagementanordnung BM ist eingerichtet, in einer dem Fachmann bekannten Weise Ladezustände der beiden Batteriezellengruppen ZG1, ZG2 zu überwachen und bei kritischen Ladezuständen der jeweiligen Batteriezellengruppen ZG1, ZG2 den Gleichspannungswandler GW, die beiden Relais RL1, RL2 derart zu steuern oder regeln, sodass die beiden Batteriezellengruppen ZG1, ZG2 jeweils mit dem Strom von der jeweils anderen Batteriezellengruppe ZG1, ZG2 aufgeladen werden und somit vor Beschädigungen durch Tiefentladung geschützt werden.
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Wird das Kraftfahrzeug nach Ende eines Fahrbetriebs abgestellt und geht in ein Ruhemodus, so werden nur sicherheitsrelevante und sonstige relevante Funktionen des Fahrzeugs weiterhin durchgeführt. Entsprechend verbrauchen elektrische Systeme bzw. Komponenten, wie z.B. Sensoren, Bussysteme und Steuergeräte, die diese relevanten Funktionen durchführen, weiterhin Strom.
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In der Regel weisen diese Systeme bzw. Komponenten eine Nennspannung von 12 Volt (12 Volt Verbraucher) auf und werden daher in dem ersten Bordnetzzweig BZ1 angeschlossen und von der ersten Batteriezellengruppe ZG1 - auch während des Ruhemodus des Fahrzeugs - mit Strom versorgt.
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Im Ruhemodus des Fahrzeugs werden das zweite Relais RL2 in der Regel von der Batteriemanagementanordnung BM gesteuert geöffnet und die zweite Batteriezellengruppe ZG2 von dem Bordnetz BN und somit von Stromverbrauchern im zweiten Bordnetzzweig BZ2 mit einer Nennspannung von 48 Volt elektrisch getrennt.
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Das erste Relais RL1 bleibt jedoch von der Batteriemanagementanordnung BM gesteuert geschlossen, um zunächst eine dauerhafte Versorgung der zuvor genannten 12 Volt Verbraucher, also der Systeme bzw. Komponenten, die während des Ruhemodus des Fahrzeugs die sicherheitsrelevanten und sonstige relevanten Funktionen durchführen, sicherzustellen.
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Die meisten dieser 12 Volt Verbraucher sind entsprechend ebenfalls in einem Ruhemodus und haben somit einen deutlich reduzierten Stromverbrauch.
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Sofern die erste Batteriezellengruppe ZG1 zum Zeitpunkt, zu dem das Fahrzeug in das Ruhemodus übergeht, ausreichend aufgeladen ist, kann diese die 12 Volt Verbraucher über eine gewisse Zeit von mehreren Tagen oder Wochen weiterhin mit Strom versorgen.
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Hierzu schließt die Batteriemanagementanordnung BM das erste Relais RL1 bzw. hält dies in dem geschlossenen Schalzustand, sodass die Stromversorgung für die 12 Volt Verbraucher durch die erste Batteriezellengruppe ZG1 für eine gewissen Zeitdauer gewährleistet ist.
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Sind die Li-Ionen Zellen der ersten Batteriezellengruppe ZG1 nach der gewissen Zeit soweit entladen, so droht den Zellen eine irreversible Beschädigung durch eine Tiefentladung.
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Diese drohende Tiefentladung wird von der Batteriemanagementanordnung BM durch Überwachen des Ladezustandes der ersten Batteriezellengruppe ZG1 und durch Vergleich mit einem vorgegebenen Mindest-Ladezustand von bspw. 5% erkannt.
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Die Batteriemanagementanordnung BM öffnet daraufhin das erste Relais RL1 und unterbricht somit die Stromversorgung für die 12 Volt Verbraucher, die während des Ruhemodus des Fahrzeugs die sicherheitsrelevanten und sonstige relevanten Funktionen durchführen.
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Dadurch, dass die Batteriemanagementanordnung BM ebenfalls von der ersten Batteriezellengruppe ZG1 mit Strom versorgt wird, bricht durch das Öffnen des ersten Relais RL1 die Stromversorgung für die Batteriemanagementanordnung BM ebenfalls.
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Durch Wegfall der Stromversorgung ist die Batteriemanagementanordnung BM nun inaktiv und die erste Batteriezellengruppe ZG1 wird nicht mehr überwacht. Da die erste Batteriezellengruppe ZG1 nun von den 12 Volt Verbrauchern einschließlich der Batteriemanagementanordnung BM elektrisch getrennt ist, wird diese bis auf eine vergleichsweise langsam fortschreitende Selbstentladung nicht mehr entladen. Dadurch wird die Tiefentladung abgewendet bzw. zeitlich erheblich hinausgezögert.
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Alternativ überprüft die Batteriemanagementanordnung BM im Falle der drohenden Tiefentladung den Ladezustand der zweiten Batteriezellengruppe ZG2.
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Weist die zweite Batteriezellengruppe ZG2 einen ausreichenden Ladezustand, so hält die Batteriemanagementanordnung BM das erste Relais RL1 geschlossen und schließt zusätzlich das zweite Relais RL2, das beim Übergang in den Ruhemodus des Kraftfahrzeugs von der Batteriemanagementanordnung BM gesteuert geöffnet wurde.
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Ferner steuert bzw. regelt die Batteriemanagementanordnung BM den Gleichspannungswandler GW derart, dass dieser die erste Batteriezellengruppe ZG1 mit dem Strom von der zweiten Batteriezellengruppe ZG2 auflädt. Dadurch wird die erste Batteriezellengruppe ZG1 ebenfalls von der drohenden Tiefentladung geschützt. Zusätzlich werden die 12 Volt Verbraucher weiterhin mit Strom von der ersten Batteriezellengruppe ZG1 versorgt und somit weiterhin im Betrieb gehalten.
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Das Bordnetz BN in 2 unterscheidet sich von dem in 1 dargestellten Bordnetz dadurch, dass dessen Mehrspannungsbatterievorrichtung MB zusätzlich zu dem ersten und dem zweiten Ausgangsstromanschluss AA1, AA2 noch einen Notstromversorgungsanschluss NA aufweist.
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Dabei ist die Batteriemanagementanordnung BM über ihren positivspannungsseitigen Versorgungsstromanschluss VA1 nicht am ersten Ausgangsstromanschluss AA1, sondern am Notstromversorgungsanschluss NA elektrisch angeschlossen. Am Notstromversorgungsanschluss NA kann eine externe Stromquelle SQ angeschlossen werden.
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Derartige Ausführungsform hat gegenüber der in 1 dargestellten Ausführungsform den Vorteil, dass die Batteriemanagementanordnung BM beim Öffnen des ersten Relais RL1 im Falle einer drohenden Tiefentladung der ersten Batteriezellengruppe ZG1 weiterhin mit Strom von der externen Stromquelle versorgt werden kann und somit ihre Überwachungsfunktion weiterführen kann.
