DE102018200130A1 - Batteriesystem sowie Verfahren zum Betreiben eines Batteriesystems - Google Patents

Batteriesystem sowie Verfahren zum Betreiben eines Batteriesystems Download PDF

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Batteriesystem (1) mit zumindest zwei elektrisch verschalteten Batterieeinheiten (10) und einer Batteriekontrolleinheit (2) zum kontrollierten Betreiben der zumindest zwei Batterieeinheiten (10). Ferner betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Betreiben eines Batteriesystems (1).

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft ein Batteriesystem gemäß dem Oberbegriff des unabhängigen Vorrichtungsanspruchs. Ferner geht die vorliegende Erfindung aus von einem Verfahren zum Betreiben eines Batteriesystems nach Gattung des nebengeordneten Verfahrensanspruchs.
  • Stand der Technik
  • Es ist aus dem Stand der Technik grundsätzlich bekannt, Batteriesysteme aus seriell und/oder parallel verschalteten Batterieeinheiten aufzubauen. Die Batterieeinheiten selbst können wiederum jeweils eine oder mehrere Batteriezellen aufweisen, die ebenfalls seriell und/oder parallel verschaltet sein können. Zur Überwachung, Steuerung und/oder Regelung derartiger Batteriesysteme sind Batteriemanagementsysteme bekannt. Um eine Kommunikation einer übergeordneten Batteriekontrolleinheit eines derartigen Batteriemanagementsystems mit den einzelnen Batterieeinheiten des Batteriesystems bereitzustellen, weisen Batteriesysteme oftmals Bussysteme auf, durch die eine insbesondere bidirektionale Datenkommunikation zwischen der übergeordneten Batteriekontrolleinheit und den einzelnen Batterieeinheiten des Batteriesystems bereitgestellt werden kann.
  • Offenbarung der Erfindung
  • Gegenstand der Erfindung ist ein Batteriesystem mit den Merkmalen des unabhängigen Vorrichtungsanspruchs sowie ein Verfahren zum Betreiben eines Batteriesystems 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 dem erfindungsgemäßen Batteriesystem beschrieben sind, selbstverständlich auch im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Verfahren 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 ein Batteriesystem mit zumindest zwei elektrisch verschalteten Batterieeinheiten und einer Batteriekontrolleinheit zum kontrollierten Betreiben der zumindest zwei Batterieeinheiten, wobei die zumindest zwei Batterieeinheiten eine Kurzschließvorrichtung zum Kurzschließen der jeweiligen Batterieeinheit sowie eine Überwachungsvorrichtung zum Überwachen der jeweiligen Batterieeinheit aufweisen, wobei ferner die Überwachungsvorrichtungen durch die jeweilige Batterieeinheit mit elektrischer Energie versorgbar sind. Ein erfindungsgemäßes Batteriesystem ist dadurch gekennzeichnet, dass die Überwachungsvorrichtungen und die Batteriekontrolleinheit über ein bidirektionales Bussystem seriell verschaltet sind, wobei jede Überwachungsvorrichtung eine Sende-/Empfangseinheit zur Verbindung mit dem Bussystem aufweist und jede Batterieeinheit eine Überbrückungsvorrichtung zum automatischen Überbrücken der jeweiligen Sende-/Empfangseinheit bei aktiver Kurzschließvorrichtung zugeordnet ist. Damit ist ein sicherer Betrieb des gesamten Batteriesystems möglich, auch wenn es zu einem Defekt oder Deaktivierung einer Batterieeinheit kommen sollte.
  • Ein erfindungsgemäßes Batteriesystem ist aus zumindest zwei Batterieeinheiten aufgebaut, die elektrisch verschaltet sind. Die einzelnen Batterieeinheiten können wiederum jeweils eine oder mehrere Batteriezellen aufweisen, die ebenfalls elektrisch verschaltet sind. Insbesondere können die einzelnen Batterieeinheiten bzw. die einzelnen Batteriezellen als Lithium-Ionen-Zellen ausgebildet sein. Ein Batteriemanagementsystem, insbesondere als Hauptkomponente bereitgestellt durch die Batteriekontrolleinheit, ist für ein kontrolliertes Betreiben, mit anderen Worten ein Überwachen, Steuern und/oder Regeln, des Batteriesystems vorgesehen. Jede Batterieeinheit wiederum weist eine Kurzschließvorrichtung auf, durch die in einem Notfall, bspw. einer Überlast und/oder einem mechanischen Defekt der Batterieeinheit, ein Kurzschließen der jeweiligen Batterieeinheit vorgenommen werden kann. Durch dieses Kurzschließen können in den meisten Fällen größere Schäden an der einzelnen Batterieeinheit und insbesondere auch am gesamten Batteriesystem verhindert werden. Eine Überwachungsvorrichtung stellt ferner eine Überwachung der jeweiligen Batterieeinheit bereit, wobei die für ein Betreiben der Überwachungsvorrichtung nötige elektrische Energie jeweils durch die überwachte Batterieeinheit selbst bereitstellbar ist. Die Ergebnisse der Überwachung durch die Überwachungsvorrichtung können bspw. auch an die übergeordnete Batteriekontrolleinheit weitergegeben werden.
  • Für diese Übermittlung der Überwachungsergebnisse ist erfindungsgemäß ein insbesondere bidirektionales Bussystem vorgesehen, über das die einzelnen Batterieeinheiten, insbesondere die Überwachungsvorrichtungen der einzelnen Batterieeinheiten, seriell verschaltet sind. Jede der Überwachungsvorrichtungen kann für diesen Zweck eine Sende-/Empfangseinheit zur Verbindung mit dem seriellen Bussystem aufweisen. Insbesondere kann ein erfindungsgemäßes Batteriesystem derart ausgebildet sein, dass der serielle Bus nicht als durchgehender Bus ausgebildet ist, sondern dass die Sende-/Empfangseinheit in den einzelnen Batterieeinheiten jeweils eine Unterbrechung des Bussystems darstellen. Daten, die über das Bussystem transportiert werden, werden in jeder Batteriekontrolleinheit in dieser Ausgestaltungsform durch die Sende-/Empfangseinheit an einem Eingang, der mit dem Bussystem verbunden ist, empfangen, in der Sende-/Empfangseinheit verarbeitet und an einem Ausgang, der ebenfalls mit dem Bussystem verbunden ist, wieder ausgesendet. Dadurch kann bspw. insbesondere bereitgestellt werden, dass Datensignale im Bussystem eine besonders hohe Signalqualität aufweisen. Dies kann insbesondere dadurch ermöglicht werden, dass in jeder eingesetzten Sende-/Empfangseinheit die Datenqualität überprüft und notfalls verbessert und/oder verstärkt werden kann. Eine besonders robuste und sichere Datenübertragung über das eingesetzte serielle Bussystem, insbesondere auch über große Entfernungen, kann dadurch bereitgestellt werden.
  • Bei einer Auslösung einer Kurzschließvorrichtung der Batterieeinheit wird die jeweilige Batterieeinheit kurzgeschlossen und kann keine elektrische Energie mehr bereitstellen, insbesondere auch nicht für einen Betrieb der Überwachungsvorrichtung somit auch die zugehörige Sende-/Empfangseinheit der entsprechenden Batterieeinheit. Um zu verhindern, dass bei einer ausgelösten Kurzschließvorrichtung der Batterieeinheit eine Unterbrechung der Datenkommunikation über das Bussystem auftritt, weist ein erfindungsgemäßes Batteriesystem erfindungswesentlich eine Überbrückungsvorrichtung auf. Eine derartige Überbrückungsvorrichtung ist insbesondere zum Überbrücken der jeweiligen Sende-/Empfangseinheit ausgebildet, wobei dieses Überbrücken insbesondere bei aktivierter Kurzschließvorrichtung automatisch erfolgt. Ein Überbrücken im Sinne der Erfindung kann insbesondere ein elektrisch leitendes Verbinden des Eingangs und des Ausgangs der Sende-/Empfangseinheit darstellen. Eine Datenkommunikation, die insbesondere über elektrische Impulse über das Bussystem erfolgt, kann dadurch auch bei einer Überwachungsvorrichtung ohne elektrische Energie sichergestellt werden. Automatisch im Sinne der Erfindung kann insbesondere bedeuten, dass das Überbrücken der Sende-/Empfangseinheit allein ausgelöst durch eine Aktivierung der Kurzschließvorrichtung erfolgt, insbesondere ohne äußere Auslösung und/oder ohne zusätzlich nötige Sensoren oder Auswerteelemente.
  • Zusammenfassend kann durch die Elemente eines erfindungsgemäßen Batteriesystems, insbesondere der Überbrückungsvorrichtung, ein Einsatz eines seriellen Bussystems mit Sende-/Empfangseinheiten für ein Batteriesystem ermöglicht werden, wobei insbesondere eine Unterbrechung einer Datenkommunikation über das Bussystem bei Ausfall einer der Batterieeinheiten verhindert wird. Die Vorteile eines seriellen Bussystems mit Sende-/Empfangseinheiten kann somit auch bei Batteriesystemen bereitgestellt werden, deren Batterieeinheiten Kurzschließvorrichtungen aufweisen. Ein Betrieb des gesamten Batteriesystems beziehungsweise des Batteriemanagementsystems kann auch bei einer Auslösung einer oder mehrerer Kurzschließvorrichtungen sichergestellt werden, wodurch insgesamt insbesondere eine Ausfallsicherheit bei einem Betrieb des Batteriesystems erhöht werden kann.
  • Ferner kann bei einem erfindungsgemäßen Batteriesystem vorgesehen sein, dass die Überbrückungsvorrichtung ein Transistorelement, bevorzugt einen Sperrschicht-Feldeffekttransistor, und/oder ein elektromechanisches Schalterelement aufweist. Diese besonders bevorzugten Ausgestaltungsformen ermöglichen auf besonders einfache Art und Weise einen Automatismus beim Bereitstellen der Überbrückungsfunktionalität. Durch ein Transistorelement, besonders durch einen Sperrschicht-Feldeffekttransistor, kann auf elektronischem Wege bereitgestellt werden, dass eine Sende-/Empfangseinheit überbrückt werden kann. Dafür wird das Transistorelement derart konstruiert, dass es automatisch leitend geschaltet ist, falls eine elektrische Energieversorgung der Überwachungsvorrichtung entfällt. Ähnlich einfach kann ein elektromechanisches Schalterelement konstruiert sein, das bspw. einen Schalterabschnitt aufweist, der durch einen Elektromagneten in Offenposition gehalten wird. Bei einem Wegfall der Energieversorgung der Überwachungsvorrichtung entfällt automatisch auch die Energieversorgung des Elektromagneten und das elektromagnetische Schalterelement schließt sich. In beiden Fällen kann somit besonders einfach bereitgestellt werden, dass durch die Überbrückungsvorrichtung automatisch die Sende-/Empfangseinheit im Falle einer ausgelösten Kurzschließvorrichtung überbrückt wird.
  • Auch kann bei einem erfindungsgemäßen Batteriesystem vorgesehen sein, dass die Überbrückungsvorrichtung als ein integrierter Teil der Überwachungsvorrichtung ausgebildet ist. In dieser Ausgestaltungsform kann eine besonders kompakte Ausgestaltung der Überbrückungsvorrichtung bereitgestellt werden. So kann bspw. die Überbrückungsvorrichtung auf der gleichen Platine wie die Überwachungsvorrichtung angeordnet sein und/oder sogar im gleichen Chipelement wie die Überwachungsvorrichtung programmiert beziehungsweise implementiert sein. Diese besonders kompakte Ausgestaltungsform ermöglicht insbesondere auch ein insgesamt besonders kompaktes Batteriesystem, sodass bspw. bei gleichem Volumen durch das erfindungsgemäße Batteriesystem eine höhere elektrische Leistung bereitgestellt werden kann.
  • Alternativ kann bei einem erfindungsgemäßen Batteriesystem vorgesehen sein, dass die Überbrückungsvorrichtung als ein von der Überwachungsvorrichtung baulich getrennter externer Teil ausgebildet ist. Dies stellt eine besonders flexible Ausgestaltungsform eines erfindungsgemäßen Batteriesystems dar, da eine Anordnung der Überbrückungsvorrichtung nicht an die eigentliche Überwachungsvorrichtung gekoppelt ist und somit an besonders vielfältige Anforderungen anpassbare räumliche Anordnungen der Überbrückungsvorrichtung in Bezug auf die Überwachungsvorrichtung bereitgestellt werden können. Insbesondere kann in dieser Ausgestaltungsform auch eine Nachrüstbarkeit eines bereits bestehenden Batteriesystems bzw. der Überwachungsvorrichtungen der einzelnen Batterieeinheiten mit Überbrückungsvorrichtungen bereitgestellt werden.
  • Auch kann ferner ein erfindungsgemäßes Batteriesystem dahingehend ausgebildet sein, dass die zumindest zwei Batterieeinheiten jeweils eine Batteriezelle und/oder eine Gruppe von seriell oder parallel verschalteten Batteriezellen sind. Auf diese Weisen können die einzelnen Batterieeinheiten vielfältige Anforderungsprofile erfüllen. So können bspw. durch eine serielle Verschaltung der Batteriezellen die einzelnen Batterieeinheiten eine höhere Spannung, durch eine parallele Verschaltung der Batteriezellen einen höheren Strom bereitstellen. Eine Anpassung des gesamten Batteriesystems an eine Vielzahl von Anforderungen hinsichtlich der bereitzustellenden elektrischen Parameter kann auf diese Weise bereitgestellt werden.
  • Auch kann ein erfindungsgemäßes Batteriesystem dahingehend weiterentwickelt sein, dass die zumindest zwei Batterieeinheiten elektrisch seriell und/oder parallel verschaltet sind. Auch in dieser Ausgestaltungsform kann eine weitere Steigerung der Flexibilität bei der Konstruktion und/oder Planung eines erfindungsgemäßen Batteriesystems ermöglicht werden. So kann auch durch die serielle Verschaltung von zwei Batterieeinheiten eine durch das Batteriesystem insgesamt bereitstellbare Spannung erhöht werden. Durch eine parallele Verschaltung der zumindest zwei Batterieeinheiten ist eine Steigerung des bereitstellbaren elektrischen Stroms ermöglichbar. Insgesamt kann somit ein erfindungsgemäßes Batteriesystem auf vielfältige Anforderungen hinsichtlich der bereitzustellenden elektrischen Parameter hin angepasst ausgebildet werden.
  • Darüber hinaus kann ein erfindungsgemäßes Batteriesystem derart ausgebildet sein, dass das Bussystem als ein seriell kaskadierter Bus, bevorzugt als ein differenzieller Zweidrahtbus, ausgebildet ist. Durch einen derartigen seriell kaskadierten Bus, der oftmals auch als Daisy-Chain-Bus bezeichnet wird, kann eine besonders robuste und sichere Ausgestaltung eines Bussystems eines erfindungsgemäßen Batteriesystems bereitgestellt werden. 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.
  • Darüber hinaus kann bei einem erfindungsgemäßen Batteriesystem vorgesehen sein, dass die Überwachungsvorrichtung zumindest ein Sensorelement zum Ermitteln von Daten von zumindest einer der folgenden Zustandsgrößen der jeweiligen Batterieeinheit aufweist:
    • - Spannung,
    • - Strom,
    • - Temperatur,
    • - Druck
  • Die obige Liste ist nicht vollständig, sodass auch für eine Ermittlung von weiteren Daten Sensorelemente mit einer Überwachungsvorrichtung eines erfindungsgemäßen Batteriesystems verbunden sein können. Insgesamt kann auf diese Weise durch eine Überwachungsvorrichtung eine umfassende Überwachung von Zustandsgrößen der einzelnen Batterieeinheiten beziehungsweise der Batteriezellen der einzelnen Batterieeinheiten eines erfindungsgemäßen Batteriesystems bereitgestellt werden.
  • Gemäß einem zweiten Aspekt der Erfindung wird die Aufgabe gelöst durch ein Verfahren zum Betreiben eines Batteriesystems gemäß dem ersten Aspekt der Erfindung. Ein erfindungsgemäßes Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, dass bei einer Aktivierung einer Kurzschließvorrichtung einer der Batterieeinheiten automatisch und gleichzeitig oder zumindest im Wesentlichen gleichzeitig die Überbrückungsvorrichtung der jeweiligen Batterieeinheit aktiviert wird.
  • Ein erfindungsgemäßes Verfahren ist zum Betreiben eines Batteriesystems gemäß dem ersten Aspekt der Erfindung ausgebildet. Dadurch können durch ein erfindungsgemäßes Verfahren dieselben Vorteile bereitgestellt werden, die bereits ausführlich in Bezug auf ein Batteriesystem gemäß dem ersten Aspekt der Erfindung beschrieben worden sind. Insbesondere kann gemäß einem erfindungsgemäßen Verfahren bei einer Aktivierung einer Kurzschließvorrichtung automatisch das Bussystem des Batteriesystems in der entsprechenden Batterieeinheit überbrückt werden. Dies erfolgt insbesondere durch die Überbrückungsvorrichtung der jeweiligen Batterieeinheit, die automatisch und gleichzeitig oder zumindest im Wesentlichen gleichzeitig aktiviert wird. Dadurch wird insbesondere bevorzugt ohne Zeitverzögerung eine Aufrechterhaltung der Kommunikation über das Bussystem sichergestellt, die ohne die Überbrückungsvorrichtung durch den Ausfall der entsprechenden Sende-/Empfangseinheit unterbrochen wäre. Insgesamt kann somit durch ein erfindungsgemäßes Verfahren sichergestellt werden, dass zu jeder Zeit eine Kommunikation über das Bussystem des Batteriesystems ermöglicht ist, insbesondere unabhängig davon, ob in einer der Batterieeinheiten eine Kurzschließvorrichtung aktiviert ist oder nicht.
  • Ein erfindungsgemäßes Verfahren kann dahingehend ausgebildet sein, dass ein Aktivieren einer Überbrückungsvorrichtung einer Batterieeinheit durch die Batteriekontrollvorrichtung durch ein Detektieren einer verminderten elektrischen Spannung und durch ein Detektieren eines Ausbleibens von Daten der jeweiligen Batterieeinheit erkannt wird. Durch das Überbrücken der stromlosen Sende-/Empfangseinheit in der Batterieeinheit mit aktivierter Kurzschließvorrichtung kann das Aktivieren der Kurzschließvorrichtung nicht über ein Unterbrechen der Datenkommunikation über das Bussystem erfolgen. Bei aktivierter Kurzschließvorrichtung trägt jedoch die entsprechende Batterieeinheit keine Spannung mehr zur Gesamtspannung des Batteriesystems bei. Dies kann durch das Detektieren einer verminderten elektrischen Spannung bemerkt werden, wodurch indirekt ein Aktivieren einer Überbrückungsvorrichtung der entsprechenden Batterieeinheit erkannt werden kann. Auch können ein Ausbleiben von üblicherweise übertragenen Daten, bspw. einer ständig vorgenommenen Überwachung einer Spannung und/oder eines Stroms der jeweiligen Batterieeinheit, auf ein Aktivieren einer Überbrückungsvorrichtung der jeweiligen Batterieeinheit schließen lassen. Insgesamt können somit durch ein erfindungsgemäßes Verfahren bei einem erfindungsgemäßen Batteriesystem auch ein Aktivieren einer Überbrückungsvorrichtung und damit ein Aktivieren einer Kurzschließvorrichtung sicher detektieren und insbesondere auch die Batterieeinheit mit der aktivierten Kurzschließvorrichtung erkannt werden.
  • Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung, in der unter Bezugnahme auf die Zeichnung ein Ausführungsbeispiel der Erfindung im Einzelnen beschrieben ist. Dabei können die in den Ansprüchen und in der Beschreibung erwähnten Merkmale jeweils einzeln für sich oder in beliebiger Kombination erfindungswesentlich sein.
  • Es zeigt:
    • 1 ein erfindungsgemäßes Batteriesystem.
  • 1 zeigt ein erfindungsgemäßes Batteriesystem 1, von dem insbesondere zwei identische Batterieeinheiten 10 gezeigt sind. Eine übergeordnete Batteriekontrolleinheit 2 ist zur Überwachung, Steuerung und/oder Regelung der einzelnen Batterieeinheiten 10 vorgesehen und dafür über ein Bussystem 20, das bspw. als seriell kaskadierter Bus ausgebildet sein kann, mit den einzelnen Batterieeinheiten 10 verbunden. Die einzelnen Batterieeinheiten 10 weisen dafür jeweils eine Sende-/Empfangseinheit 15 auf, die über eine Energieversorgung 16 direkt aus der jeweiligen Batterieeinheit 10 mit elektrischer Energie versorgt werden kann. Die Sende-/Empfangseinheiten 15 sind Teil einer Überwachungsvorrichtung 13, die in jeder Batterieeinheit 10 vorgesehen ist. Teil der Überwachungsvorrichtung 13 können bspw. auch Sensorelemente 14 sein, die zur Überwachung von Betriebsgrößen der einzelnen Batterieeinheiten 10, bspw. einer Spannung und/oder eines Stroms der jeweiligen Batteriezelle 11 ausgebildet sind. Isolierungen 21 der einzelnen Batterieeinheiten 10 zum Bussystem 20 ermöglichen eine Spannungsverschiebung des Bussignals. Ferner kann durch diese Isolierungen 21 bei einem Defekt ein Übertragen von elektrischer Energie aus den einzelnen Batteriezellen 11 einer Batterieeinheit 10 über das Bussystem 20verhindert werden.
  • In den einzelnen Batterieeinheiten 10 ist jeweils eine einzelne Batteriezelle 11 gezeigt. Erfindungsgemäße Batterieeinheiten 10 können auch mehrere Batteriezellen 11 aufweisen, die elektrisch seriell oder parallel verschaltet sein können. Ferner sind die dargestellten Batterieeinheiten 10 elektrisch seriell verschaltet, wodurch bspw. eine Gesamtspannung des Batteriesystems 1 erhöht werden kann. Jede Batteriezelle 11, die insbesondere eine Lithium-Ionen-Zelle sein kann, weist ferner eine Kurzschießvorrichtung 12 auf. Im Falle eines Defekts der Batteriezelle 11 wird durch diese Kurzschließvorrichtung 12 die entsprechende Batteriezelle 11 automatisch kurzgeschlossen, wodurch größere Schäden an der Batterieeinheit 10 oder des gesamten Batteriesystems 1 vermieden werden können. In diesem Fall versagt jedoch auch die Energieversorgung 16, sodass die Überwachungsvorrichtung 13 stromlos ist. Um eine Kommunikation über das Bussystem 20 aufrecht zu erhalten, weist ein erfindungsgemäßes Batteriesystem 1 erfindungswesentlich eine Überbrückungsvorrichtung 30 auf. Die jeweilige Überbrückungsvorrichtung 30 kann, wie dargestellt, als integraler Teil der jeweiligen Überwachungsvorrichtung 13 ausgebildet sein. Alternativ kann die Überbrückungsvorrichtung 30 einer Batterieeinheit 10 auch als ein von der jeweiligen Überwachungsvorrichtung 13 getrennter Teil ausgebildet sein. Diese Überbrückungsvorrichtung 13 wird im Falle einer Aktivierung einer Kurzschließvorrichtung 12 automatisch und gleichzeitig und/oder zumindest im Wesentlichen gleichzeitig geschlossen. Dadurch wird die Sende-/Empfangseinheit 15, die im stromlosen Zustand eine Blockierung einer Kommunikation über das Bussystem 20 darstellen würde, umgangen, sodass auch weiter die restlichen, bevorzugt noch funktionierenden, Batterieeinheiten 10 des Batteriesystems 1 durch die Batteriekontrolleinheit 2 über das Bussystem 20 angesprochen werden können. Ein Ausfall einer Batterieeinheit 10, wie er bei einer aktivierten Kurzschließvorrichtung 12 vorliegt, kann bspw. durch eine verminderte Gesamtspannung des Batteriesystems 1 und/oder durch Ausbleiben der Daten der entsprechenden Batterieeinheit 10 erkannt werden.
  • Zusammenfassend kann somit bei einem erfindungsgemäßen Batteriesystem 1 bereitgestellt werden, dass eine Datenkommunikation der einzelnen Batterieeinheiten 10 über ein serielles Bussystem 20 erfolgen kann, ohne dass eine Unterbrechung der Datenkommunikation im Falle einer Aktivierung einer Kurzschließvorrichtung 12 in einer der Batterieeinheiten 10 befürchtet werden muss. Ein Einsatz eines seriellen Bussystems 20 kann somit auch in Batteriesystemen 1 bereitgestellt werden, dessen Batterieeinheiten 10 Kurzschließvorrichtungen 12 aufweisen.

Claims (10)

  1. Batteriesystem (1) mit zumindest zwei elektrisch verschalteten Batterieeinheiten (10) und einer Batteriekontrolleinheit (2) zum kontrollierten Betreiben der zumindest zwei Batterieeinheiten (10), wobei die zumindest zwei Batterieeinheiten (10) eine Kurzschließvorrichtung (12) zum Kurzschließen der jeweiligen Batterieeinheit (10) sowie eine Überwachungsvorrichtung (13) zum Überwachen der jeweiligen Batterieeinheit (10) aufweisen, wobei ferner die Überwachungsvorrichtungen (13) durch die jeweilige Batterieeinheit (10) mit elektrischer Energie versorgbar sind, dadurch gekennzeichnet, dass die Überwachungsvorrichtungen (13) und die Batteriekontrolleinheit (2) über ein bidirektionales Bussystem (20) seriell verschaltet sind, wobei jede Überwachungsvorrichtung (13) eine Sende-/Empfangseinheit (15) zur Verbindung mit dem Bussystem (20) aufweist und jeder Batterieeinheit (10) eine Überbrückungsvorrichtung (30) zum automatischen Überbrücken der jeweiligen Sende-/Empfangseinheit (15) bei aktivierter Kurzschließvorrichtung (12) zugeordnet ist.
  2. Batteriesystem (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Überbrückungsvorrichtung (30) ein Transistorelement, bevorzugt einen Sperrschicht-Feldeffekttransistor, und/oder ein elektromechanisches Schalterelement aufweist.
  3. Batteriesystem (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Überbrückungsvorrichtung (30) als ein integrierter Teil der Überwachungsvorrichtung (13) ausgebildet ist.
  4. Batteriesystem (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Überbrückungsvorrichtung (30) als ein von der Überwachungsvorrichtung (13) baulich getrennter externer Teil ausgebildet ist.
  5. Batteriesystem (1) nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die zumindest zwei Batterieeinheiten (10) jeweils eine Batteriezelle (11) und/oder eine Gruppe von seriell oder parallel verschalteten Batteriezellen (11) sind.
  6. Batteriesystem (1) nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die zumindest zwei Batterieeinheiten (10) elektrisch seriell und/oder parallel verschaltet sind.
  7. Batteriesystem (1) nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Bussystem (20) als ein seriell kaskadierter Bus, bevorzugt als ein differentieller Zweidrahtbus, ausgebildet ist.
  8. Batteriesystem (1) nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Überwachungsvorrichtung (13) zumindest ein Sensorelement (14) zum Ermitteln von Daten zumindest einer der folgenden Zustandsgrößen der jeweiligen Batterieeinheit (10) aufweist: - Spannung - Strom - Temperatur - Druck
  9. Verfahren zum Betreiben eines Batteriesystems (1) nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass bei einer Aktivierung einer Kurzschließvorrichtung (12) einer der Batterieeinheiten (10) automatisch und gleichzeitig oder zumindest im Wesentlichen gleichzeitig die Überbrückungsvorrichtung (30) der jeweiligen Batterieeinheit (10) aktiviert wird.
  10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass ein Aktivieren einer Überbrückungsvorrichtung (30) einer Batterieeinheit (10) durch die Batteriekontrollvorrichtung durch ein Detektieren einer verminderten elektrischen Spannung und/oder durch ein Detektieren eines Ausbleibens von Daten der jeweiligen Batterieeinheit (10) erkannt wird.
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