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Die Erfindung betrifft ein Batteriesystem für ein Elektrofahrzeug, welches mindestens zwei Batteriestränge und ein Batteriesteuergerät zum Steuern der mindestens zwei Batteriestränge umfasst. Dabei umfasst jeder der Batteriestränge mindestens zwei Batteriemodule, und jedes der Batteriemodule umfasst mindestens eine Batteriezelle, welche eine Schnellentladevorrichtung aufweist, und ein Modulsteuergerät zum Überwachen der mindestens einen Batteriezelle und zum Ansteuern der mindestens einen Schnellentladevorrichtung. Die vorliegende Erfindung betrifft weiterhin ein Verfahren zum Betrieb eines erfindungsgemäßen Batteriesystems und ein entsprechendes Elektrofahrzeug.
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Stand der Technik
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Es zeichnet sich ab, dass in Zukunft insbesondere in Elektrofahrzeugen vermehrt Batteriesysteme zum Einsatz kommen werden, an welche hohe Anforderungen bezüglich Zuverlässigkeit, Leistungsfähigkeit, Sicherheit und Lebensdauer gestellt werden. Für solche Anwendungen eignen sich insbesondere Batteriesysteme mit Lithium-Ionen-Batteriezellen. Diese zeichnen sich unter anderem durch hohe Energiedichten, thermische Stabilität und eine äußerst geringe Selbstentladung aus.
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Eine Batteriezelle weist eine mit einem negativen Terminal verbundene Anode und eine mit einem positiven Terminal verbundene Kathode auf. Mehrere derartige Batteriezellen werden elektrisch seriell als auch parallel miteinander verschaltet und zu Batteriemodulen verbunden. Mehrere solche Batteriemodule werden, insbesondere seriell, zu einem Batteriestrang miteinander verschaltet. Mehrere derartig ausgebildete Batteriestränge werden dann, insbesondere parallel, miteinander verschaltet und bilden so das Batteriesystem des Elektrofahrzeugs.
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Batteriesysteme mit Lithium-Ionen-Batteriezellen weisen hohe Anforderungen bezüglich der funktionalen Sicherheit auf. Ein nicht sachgemäßer Betrieb der Batteriezellen kann zu exothermen Reaktionen bis hin zum Brand und/oder zur Entgasung führen. Insbesondere kann ein Brand oder eine Explosion entstehen, wenn ein Metallteil in eine Batteriezelle eindringt. Aber auch eine Verformung eines Zellgehäuses einer Batteriezelle kann bereits eine exotherme Reaktion auslösen.
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Im Falle eines Fehlers in der Batteriezelle, beispielsweise eines internen Kurzschlusses zwischen der Anode und der Kathode, kann es erforderlich sein, die Batteriezelle zu entladen um kritische Zustände, welche zu einer Überhitzung und Explosion der Batteriezelle führen könnten, zu vermeiden. Hierzu sind Schnellentladevorrichtungen bekannt. Eine solche Schnellentladevorrichtung ist ein Überbrückungselement, welches mit den Terminals der Batteriezelle verbunden ist. Im normalen Betrieb ist die Schnellentladevorrichtung offen und isoliert die Terminals der Batteriezelle elektrisch voneinander. Im Falle eines Fehlers wird die Schnellentladevorrichtung aktiviert und verbindet dann die Terminals der Batteriezelle elektrisch miteinander. Daraufhin fließt ein Entladestrom durch die Schnellentladevorrichtung und die Batteriezelle wird entladen. Das Dokument
DE 10 2012 005 979 B4 offenbart ein derartiges elektrisches Überbrückungselement zur Überbrückung einer Batteriezelle im Fehlerfall.
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Offenbarung der Erfindung
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Es wird ein Batteriesystem für ein Elektrofahrzeug vorgeschlagen. Das Batteriesystem umfasst dabei mindestens zwei Batteriestränge und ein Batteriesteuergerät zum Steuern der mindestens zwei Batteriestränge. Die mindestens zwei Batteriestränge sind vorzugsweise elektrisch parallel miteinander verschaltet.
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Dabei umfasst jeder der Batteriestränge des Batteriesystems mindestens zwei Batteriemodule, die elektrisch seriell miteinander verschaltet sind. Jedes der Batteriemodule umfasst mindestens eine Batteriezelle, vorzugsweise mehrere Batteriezellen, die elektrisch seriell als auch parallel miteinander verschaltet sind. Die mindestens eine Batteriezelle weist eine Schnellentladevorrichtung auf. Jedes der Batteriemodule umfasst auch ein Modulsteuergerät zum Überwachen der mindestens einen Batteriezelle und zum Ansteuern der mindestens einen Schnellentladevorrichtung. Dabei ist die Schnellentladevorrichtung der mindestens einen Batteriezelle des Batteriemoduls von dem Modulsteuergerät aktivierbar.
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Erfindungsgemäß umfasst jeder der Batteriestränge jeweils eine Trenneinrichtung zum Abschalten des Batteriestrangs. Eines der Batteriemodule jedes Batteriestrangs, vorzugsweise genau ein Batteriemodul, umfasst dabei ein Master-Modulsteuergerät, und mindestens eines der Batteriemodule jedes Batteriestrangs, vorzugsweise mehrere Batteriemodule, umfasst ein Slave-Modulsteuergerät. Dabei ist in jedem Batteriestrang die Trenneinrichtung von dem Master-Modulsteuergerät, vorzugsweise ausschließlich von dem Master-Modulsteuergerät, ansteuerbar.
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Bei der Trenneinrichtung kann es sich beispielsweise um ein elektromechanisches Schütz oder Relais handeln. Die Trenneinrichtung kann aber beispielsweise auch als eine pyrotechnische Sicherung oder als Halbleiterschalter, insbesondere in Form eines Metalloxid-Feldeffekttransistors (MOSFET) ausgestaltet sein.
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Jedes der Batteriemodule umfasst beispielsweise auch einen Deformationssensor, welcher ein Gehäuse des Batteriemoduls überwacht. Im Fall eines Fehlers in dem Gehäuse des Batteriemoduls, beispielsweise wenn ein Metallteil eindringt oder bei einer Verformung des Gehäuses, veranlasst der Deformationssensor eine Aktivierung aller Schnellentladevorrichtungen der Batteriezellen des betroffenen Batteriemoduls.
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Nach Aktivierung der Schnellentladevorrichtungen der Batteriezellen ist das betroffene Batteriemodul kurzgeschlossen. Dadurch verringert sich die Spannung des Batteriestrangs, in welchem das kurzgeschlossene Batteriemodul angeordnet ist. Aus den verbleibenden, intakten Batteriesträngen fließt nun ein Ausgleichsstrom in den Batteriestrang mit dem kurzgeschlossen Batteriemodul. Wenn dieser Ausgleichsstrom und dessen Dauer einen vorgegebenen Grenzwert überschreiten, kann dies zu einer Überladung und zu Beschädigungen von weiteren Batteriezellen in anderen Batteriemodulen führen. Solche Beschädigungen können beispielsweise vermieden werden, wenn der Batteriestrang mit dem kurzgeschlossen Batteriemodul mittels der besagten Trenneinrichtung abgeschaltet wird.
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Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist in jedem der Batteriestränge jeweils ein Strommesser vorgesehen, welcher mit dem Master-Modulsteuergerät verbunden ist. Der Strommesser sendet dabei ein Steuersignal an das Master-Modulsteuergerät, wenn ein in dem Batteriestrang fließender Strom einen vorgegebenen Grenzwert überschreitet. Das besagte Steuersignal ist insbesondere ein Wake-Up-Signal, welches zum Einschalten des Master-Modulsteuergeräts dient, wenn dieses ausgeschaltet ist.
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Vorzugsweise kommunizieren in jedem Batteriestrang des Batteriesystems das Master-Modulsteuergerät und das mindestens eine Slave-Modulsteuergerät über eine Datenleitung miteinander. Die Datenleitung ist beispielsweise Teil eines Bussystems.
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Ebenso kommunizieren vorzugsweise die Master-Modulsteuergeräte der mindestens zwei Batteriestränge und die Slave-Modulsteuergeräte der mindestens zwei Batteriestränge über eine Datenleitung mit dem Batteriesteuergerät. Die Datenleitung ist, wie bereits erwähnt, beispielsweise Teil eines Bussystems.
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Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung weisen die Master-Modulsteuergeräte und die Slave-Modulsteuergeräte gleichartige Bauelemente auf. Die Master-Modulsteuergeräte und die Slave-Modulsteuergeräte sind also hardwareseitig gleichartig aufgebaut. Dabei weisen die Master-Modulsteuergeräte eine Konfiguration auf, welche sich von einer Konfiguration der Slave-Modulsteuergeräte unterscheidet. Durch den gleichartigen Aufbau der Modulsteuergeräte ist die Komplexität bei der Produktion der Modulsteuergeräte reduziert. Auch ist der Einbau der Modulsteuergeräte, beziehungsweise der Batteriemodule innerhalb des Batteriestrangs vereinfacht und die Fehleranfälligkeit durch den Einbau eines falschen Modulsteuergeräts ist reduziert. Die Zuordnung, ob ein Modulsteuergerät ein Master-Modulsteuergerät oder ein Slave-Modulsteuergerät ist, geschieht durch Zuweisung der entsprechenden Konfiguration per Software, vorzugsweise nach dem Einbau in den Batteriestrang.
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Es wird auch ein Verfahren zum Betrieb eines erfindungsgemäßen Batteriesystems vorgeschlagen. Dabei wird in mindestens einem Batteriestrang die Trenneinrichtung von dem Master-Modulsteuergerät angesteuert, wenn zuvor in mindestens einem Batteriemodul eines Batteriestrangs die Schnellentladevorrichtung der mindestens einen Batteriezelle von dem Modulsteuergerät aktiviert wurde.
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Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird von einem Strommesser eines Batteriestrangs ein Steuersignal an das Master-Modulsteuergerät gesendet, wenn ein in dem Batteriestrang fließender Strom einen vorgegebenen Grenzwert überschreitet. Das besagte Steuersignal ist insbesondere ein Wake-Up-Signal, welches zum Einschalten des besagten Master-Modulsteuergeräts dient, wenn dieses ausgeschaltet ist.
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Gemäß einer möglichen Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird in jedem Batteriestrang die Trenneinrichtung von dem Master-Modulsteuergerät angesteuert, wenn zuvor in mindestens einem Batteriemodul des besagten Batteriestrangs, welches ein Slave-Modulsteuergerät umfasst, die Schnellentladevorrichtung der mindestens einen Batteriezelle aktiviert wurde. Wenn also ein Slave-Modulsteuergerät in einem Batteriestrang die Schnellentladevorrichtungen in dem Batteriemodul aktiviert hat, so steuert das Master-Modulsteuergerät des gleichen Batteriestrangs die Trenneinrichtung dieses Batteriestrangs an.
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Gemäß einer weiteren möglichen Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird in jedem Batteriestrang die Trenneinrichtung von dem Master-Modulsteuergerät angesteuert, wenn zuvor in mindestens einem Batteriemodul eines anderen Batteriestrangs, welches ein Master-Modulsteuergerät umfasst, die Schnellentladevorrichtung der mindestens einen Batteriezelle aktiviert wurde. Wenn also ein Master-Modulsteuergerät in einem Batteriestrang die Schnellentladevorrichtungen in dem Batteriemodul aktiviert hat, so steuern die Master-Modulsteuergeräte der anderen Batteriestränge die Trenneinrichtungen der jeweiligen Batteriestränge an.
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Dies dient zur Sicherstellung des Unterbrechens des Ausgleichstromes, beispielsweise für den Fall, dass die Modulsteuergeräte von den ihnen zugeordneten Batteriemodulen versorgt werden und nach Ansteuerung der Schnellentladevorrichtungen des Moduls nicht mehr versorgt sind. In diesem Falle kann es nicht sichergestellt werden, dass im Falle eines Aktivierens der Schnellentladevorrichtungen des Batteriemoduls, dem das Master-Modulsteuergerät zugeordnet ist, dieses noch in der Lage ist, die Trenneinrichtung seines Batteriestranges zu aktivieren.
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Es wird auch ein Elektrofahrzeug vorgeschlagen, das ein erfindungsgemäßes Batteriesystem umfasst, welches mit dem erfindungsgemäßen Verfahren betreibbar ist.
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Vorteile der Erfindung
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Das erfindungsgemäße Verfahren zum Betrieb eines Batteriesystems gestattet, bei einer Aktivierung aller Schnellentladevorrichtungen der Batteriezellen eines beschädigten Batteriemoduls das übrige Batteriesystem weiter funktionsfähig zu halten. Das Elektrofahrzeug bleibt also weiter betriebsbereit und kann beispielsweise noch bis zu einer Werkstatt zum Austausch des beschädigten Batteriemoduls gefahren werden. Dadurch, dass in dem erfindungsgemäßen Batteriesystem jeder Batteriestrang eine eigene Trenneinrichtung aufweist, so kann der betroffene Batteriestrang mit dem beschädigten Batteriemodul einfach abgeschaltet werden und es kommt zu keiner Beeinflussung der übrigen Batteriestränge. In den Batteriesträngen des erfindungsgemäßen Batteriesystems ist es nur erforderlich, das Batteriemodul, welches das Master-Modulsteuergerät aufweist, mit der Trenneinrichtung zu verbinden. Eine Verkabelung der übrigen Batteriemodule, welche ein Slave-Modulsteuergerät aufweisen, mit der Trenneinrichtung ist nicht erforderlich. Dadurch ist der Aufwand für die Verkabelung innerhalb der Batteriestränge vorteilhaft reduziert. Insbesondere werden auch Beschädigungen an Batteriezellen in anderen Batteriemodulen durch Ausgleichsströme wirksam verhindert. Somit wird der entstandene Schaden an dem Batteriesystem minimiert. Das erfindungsgemäße Verfahren ist auch nach einer Fehlauslösung des Deformationssensors, der das Gehäuse des Batteriemoduls überwacht, wirksam. Auch wenn eine Aktivierung der Schnellentladevorrichtungen der Batteriezellen eines intakten Batteriemoduls erfolgt, so werden Beschädigungen an Batteriezellen in anderen Batteriemodulen verhindert.
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Figurenliste
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Ausführungsformen der Erfindung werden anhand der Zeichnungen und der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert.
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Es zeigen:
- 1 eine schematische Darstellung eines Batteriemoduls mit mehreren Batteriezellen und
- 2 eine schematische Darstellung eines Batteriesystems mit mehreren Batteriesträngen.
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Ausführungsformen der Erfindung
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In der nachfolgenden Beschreibung der Ausführungsformen der Erfindung werden gleiche oder ähnliche Elemente mit gleichen Bezugszeichen bezeichnet, wobei auf eine wiederholte Beschreibung dieser Elemente in Einzelfällen verzichtet wird. Die Figuren stellen den Gegenstand der Erfindung nur schematisch dar.
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1 zeigt eine schematische Darstellung eines Batteriemoduls 5 mit mehreren, beispielsweise mit vierzehn, Batteriezellen 2. Auch eine andere Anzahl von Batteriezellen 2 ist denkbar. Die Batteriezellen 2 sind dabei elektrisch seriell verschaltet. Jede Batteriezelle 2 umfasst eine Elektrodeneinheit 10, welche jeweils eine Anode 11 und eine Kathode 12 aufweist. Die Anode 11 der Elektrodeneinheit 10 ist dabei mit einem negativen Terminal 15 verbunden. Die Kathode 12 der Elektrodeneinheit 10 ist mit einem positiven Terminal 16 verbunden. Zur seriellen Verschaltung des Batteriemoduls 5 ist jeweils das negative Terminal 15 einer Batteriezelle 2 mit dem positiven Terminal 16 der benachbarten Batteriezelle 2 elektrisch verbunden.
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Jede Batteriezelle 2 weist ferner eine Schnellentladevorrichtung 20 auf. Die Schnellentladevorrichtung 20 ist mit dem negativen Terminal 15 sowie mit dem positiven Terminal 16 der Batteriezelle 2 elektrisch verbunden. Die Schnellentladevorrichtung 20 ist in der hier gezeigten Darstellung ausgeschaltet, also in einem passiven Zustand. Das bedeutet, das negative Terminal 15 und das positive Terminal 16 der Batteriezelle 2 sind durch die Schnellentladevorrichtung 20 nicht elektrisch miteinander verbunden.
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Das Batteriemodul 5 umfasst auch ein Modulsteuergerät zum Überwachen der Batteriezellen 2 und zum Ansteuern der Schnellentladevorrichtungen 20 der Batteriezellen 2. Bei dem Modulsteuergerät kann es sich um ein Master-Modulsteuergerät 55 oder um ein Slave-Modulsteuergerät 50 handeln. Master-Modulsteuergeräte 55 und Slave-Modulsteuergeräte 50 sind hardwareseitig gleichartig aufgebaut. Die Master-Modulsteuergeräte 55 weisen lediglich eine andere Konfiguration auf als die Slave-Modulsteuergeräte 50. Die Zuordnung, ob ein Modulsteuergerät ein Master-Modulsteuergerät 55 oder ein Slave-Modulsteuergerät 50 ist, geschieht durch Zuweisung der entsprechenden Konfiguration per Software.
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Das Batteriemodul 5 umfasst auch einen Deformationssensor 51, welcher insbesondere ein Gehäuse des Batteriemoduls 5 überwacht. Wenn der Deformationssensor 51 einen Fehler erkennt, beispielsweise ein in das Gehäuse eindringendes Metallteil oder eine Verformung des Gehäuses, so veranlasst der Deformationssensor 51 eine Aktivierung aller Schnellentladevorrichtungen 20 der Batteriezellen 2 des Batteriemoduls 5. Der Deformationssensor 51 kann die Schnellentladevorrichtungen 20 unmittelbar aktivieren oder der Deformationssensor 51 sendet ein Signal an das Master-Modulsteuergerät 55, beziehungsweise an das Slave-Modulsteuergerät 50, welches daraufhin die Schnellentladevorrichtungen 20 aktiviert.
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Nach der Aktivierung befinden sich die Schnellentladevorrichtungen 20 in einem aktiven Zustand, in welchem die Schnellentladevorrichtungen 20 einen Kurzschluss zwischen den negativen Terminals 15 und den positiven Terminals 16 der Batteriezellen 2 bilden. Daraufhin fließen Entladeströme durch die Schnellentladevorrichtungen 20 und die Batteriezellen 2 werden dadurch entladen. Nach der Aktivierung der Schnellentladevorrichtungen 20 der Batteriezellen 2 ist das ganze Batteriemodul 5 kurzgeschlossen.
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2 zeigt eine schematische Darstellung eines Batteriesystems 7 für ein Elektrofahrzeug mit mehreren, beispielsweise zehn, Batteriesträngen 6. Auch eine andere Anzahl von Batteriesträngen 6 ist denkbar. Die Batteriestränge 6 sind vorliegend elektrisch parallel verschaltet. Das Batteriesystem 7 umfasst auch ein Batteriesteuergerät 70 zum Steuern der Batteriestränge 6.
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Jeder der Batteriestränge 6 des Batteriesystems 7 umfasst mehrere, beispielsweise sieben, Batteriemodule 5, die elektrisch seriell miteinander verschaltet sind. Auch eine andere Anzahl von Batteriemodulen 5 ist denkbar. Ferner umfasst jeder der Batteriestränge 6 jeweils eine Trenneinrichtung 62 zum Abschalten des Batteriestrangs 6. Die Trenneinrichtung 62 ist dabei jeweils elektrisch seriell mit den Batteriemodulen 5 verschaltet. Wenn die Trenneinrichtung 62 angesteuert wird, so wird eine elektrische Verbindung unterbrochen und der Batteriestrang 6 wird abgeschaltet. Bei der Trenneinrichtung 62 handelt es sich beispielsweise um ein elektromechanisches Schütz oder Relais, eine pyrotechnische Sicherung oder einen Halbleiterschalter, insbesondere in Form eines Metalloxid-Feldeffekttransistors (MOSFET).
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Jeder Batteriestrang 6 umfasst vorliegend genau ein Batteriemodul 5, welches ein Master-Modulsteuergerät 55 aufweist. Die Trenneinrichtung 62 des Batteriestrangs 6 ist dabei von dem Master-Modulsteuergerät 55 ansteuerbar. Die übrigen Batteriemodule 5 jedes Batteriestrangs 6 weisen jeweils ein Slave-Modulsteuergerät 50 auf. Die Slave-Modulsteuergeräte 50 können die Trenneinrichtung 62 des Batteriestrangs 6 nicht ansteuern.
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In jedem Batteriestrang 6 des Batteriesystems 7 kommunizieren die Slave-Modulsteuergeräte 50 über eine Datenleitung 30 mit dem Master-Modulsteuergerät 55. Ferner kommunizieren die Master-Modulsteuergeräte 55 der Batteriestränge 6 und die Slave-Modulsteuergeräte 50 der Batteriestränge 6 über die Datenleitung 30 mit dem Batteriesteuergerät 70. Die Datenleitung 30 ist dabei Teil eines Bussystems. Insbesondere prüfen die Slave-Modulsteuergeräte 50, ob über ein Master-Modulsteuergerät 55 eine Verbindung zu einer Trenneinrichtung 62 besteht. Falls keine solche Verbindung erkannt wird, so senden die Slave-Modulsteuergeräte 50 eine entsprechende Fehlermeldung an das Batteriesteuergerät 70.
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Ferner umfasst jeder der Batteriestränge 6 des Batteriesystems 7 jeweils einen Strommesser 61, welcher einen durch den Batteriestrang 6 fließenden Strom I misst. Der Strommesser 61 ist dabei mit dem Batteriemodul 5 verbunden, welches das Master-Modulsteuergerät 55 aufweist. Der Strommesser 61 umfasst beispielsweise einen Shunt-Widerstand mit einem Komparator, welcher den gemessenen Strom I mit einem vorgegebenen Grenzwert vergleicht.
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Wenn der Strommesser 61 einen in dem Batteriestrang 6 fließenden Strom I misst, welcher den vorgegebenen Grenzwert überschreitet, so sendet der Strommesser 61 ein Steuersignal an das Master-Modulsteuergerät 55 des Batteriestrangs 6. Bei dem Steuersignal handelt es sich um ein Wake-Up-Signal, das zum Einschalten des Master-Modulsteuergeräts 55 dient, wenn dieses ausgeschaltet ist. Der Strommesser 61 kann auch geteilt aufgebaut sein, wobei der Shunt-Widerstand ein Teil des Batteriemoduls 5 und eine Auswerteschaltung, insbesondere der Komparator, ein Teil des Master-Modulsteuergeräts 55 ist.
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Wenn der Deformationssensor 51 in einem Batteriemodul 5 einen Fehler erkennt, so erfolgt eine Aktivierung aller Schnellentladevorrichtungen 20 der Batteriezellen 2 des betroffenen Batteriemoduls 5 und das Batteriemodul 5 ist kurzgeschlossen. Dadurch verringert sich die Spannung des Batteriestrangs 6, in welchem das kurzgeschlossene Batteriemodul 5 angeordnet ist. Aus den verbleibenden, intakten Batteriesträngen 6 fließt nun ein verhältnismäßig hoher Ausgleichsstrom in den Batteriestrang 6 mit dem kurzgeschlossen Batteriemodul 5.
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Der Strommesser 61 in dem Batteriestrang 6 mit dem kurzgeschlossenen Batteriemodul 5, welcher den durch den Batteriestrang 6 fließenden Strom I misst, detektiert daraufhin den verhältnismäßig hohen Ausgleichsstrom, bei welchem es sich um einen Ladestrom handelt, und welcher einen vorgegebenen ersten Grenzwert überschreitet. Liegt der Ausgleichsstrom als Ladestrom für länger als eine vorgegebene Zeit über dem ersten Grenzwert, so sendet der Strommesser 61 ein Steuersignal an das Master-Modulsteuergerät 55 des Batteriestrangs 6 mit dem kurzgeschlossenen Batteriemodul 5.
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Wenn zuvor ein Slave-Modulsteuergerät 50 in dem Batteriestrang 6 die Schnellentladevorrichtungen 20 in dem Batteriemodul 5 aktiviert hat, so steuert das Master-Modulsteuergerät 55 des gleichen Batteriestrangs 6 nun die Trenneinrichtung 62 dieses Batteriestrangs 6 an.
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Auch die Strommesser 61 in den anderen, intakten Batteriesträngen 6, welche jeweils den durch den Batteriestrang 6 fließenden Strom I messen, detektieren bis zur Aktivierung der Trenneinrichtung 62 jeweils einen verhältnismäßig hohen Ausgleichsstrom, bei welchem es sich jedoch um einen Entladestrom handelt, und welcher einen vorgegebenen zweiten Grenzwert überschreitet. Liegt der Ausgleichsstrom als Entladestrom für länger als eine vorgegebene Zeit über dem zweiten Grenzwert, so senden die Strommesser 61 ein Steuersignal an die jeweiligen Master-Modulsteuergeräte 55 der intakten Batteriestränge 6.
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Der Ausgleichsstrom als Entladestrom in den intakten Batteriesträngen 6 ist dabei geringer als der Ausgleichsstrom als Ladestrom in dem Batteriestrang 6 mit dem kurzgeschlossenen Batteriemodul 5. Daher ist der zweite Grenzwert kleiner als der erste Grenzwert.
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Wenn zuvor das Master-Modulsteuergerät 55 in dem Batteriestrang 6 mit dem kurzgeschlossenen Batteriemodul 5 die Schnellentladevorrichtungen 20 in dem Batteriemodul 5 aktiviert hat, und dadurch deaktiviert wurde und nicht mehr die Trenneinrichtung 62 aktivieren konnte, so steuern nun die Master-Modulsteuergeräte 55 der anderen, intakten Batteriestränge 6 die Trenneinrichtungen 62 der jeweiligen Batteriestränge 6 an.
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Konnte das Master-Modulsteuergerät 55 in dem Batteriestrang 6 mit dem kurzgeschlossenen Batteriemodul 5, das die Schnellentladevorrichtungen 20 in seinem Batteriemodul 5 aktiviert hat, noch die Trenneinrichtung 62 seines Batteriestrangs 6 aktivieren, so ist der Ausgleichstrom unterbrochen bevor die Trenneinrichtungen 62 der jeweiligen Batteriestränge 6 angesteuert werden und ein Weiterbetrieb des Batteriesystems 7 mit einem Batteriestrang 6 weniger ist möglich.
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Die Erfindung ist nicht auf die hier beschriebenen Ausführungsbeispiele und die darin hervorgehobenen Aspekte beschränkt. Vielmehr ist innerhalb des durch die Ansprüche angegebenen Bereichs eine Vielzahl von Abwandlungen möglich, die im Rahmen fachmännischen Handelns liegen.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102012005979 B4 [0005]
