DE102018203393A1 - Battery module communication arrangement and method for communicating status information of a battery module - Google Patents

Battery module communication arrangement and method for communicating status information of a battery module Download PDF

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Magnus Jaster
Benjamin Behncke
Jan Brückner
Klaus Greger
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Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Batteriemodul-Kommunikationsanordnung zum Übermitteln von Zustandsinformationen eines Batteriemoduls. Die Batteriemodul-Kommunikationsanordnung weist eine Messanordnung (3) und eine Leuchtmittelanordnung auf. Die Messanordnung (3) ist zum Messen von Zustandsinformationen des Batteriemoduls (2) eingerichtet, und die Leuchtmittelanordnung ist zum Übermitteln eines optischen Signals mit Zustandsinformationen an eine Steuereinheit (6) eingerichtet. Die Leuchtmittelanordnung weist ein Leuchtmittel (4) auf, welches an der Messanordnung (3) angeordnet ist, und wodurch das optische Signal emittiert sowie empfangen wird. Die Verbindung der Messanordnung zu den Zellpotentialen wird dabei durch ein Stanzgitter oder durch aufgedruckte elektrische Leitungen realisiert.

Figure DE102018203393A1_0000
The present invention relates to a battery module communication arrangement for transmitting status information of a battery module. The battery module communication arrangement has a measuring arrangement (3) and a lighting arrangement. The measuring arrangement (3) is set up for measuring status information of the battery module (2), and the illuminating arrangement is set up for transmitting an optical signal with status information to a control unit (6). The luminous means arrangement has a luminous means (4), which is arranged on the measuring arrangement (3), and whereby the optical signal is emitted and received. The connection of the measuring arrangement to the cell potentials is realized by a stamped grid or by printed electrical lines.
Figure DE102018203393A1_0000

Description

Die Erfindung betrifft eine Batteriemodul-Kommunikationsanordnung zum Übermitteln von Zustandsinformationen eines Batteriemoduls, ein Batteriesystem mit der Batteriemodul-Kommunikationsanordnung, ein Fahrzeug mit dem Batteriesystem, ein Verfahren zum Übermitteln von Zustandsinformationen eines Batteriemoduls, ein Programmelement und ein computerlesbares Medium. Dabei umfasst das Batteriemodul mindestens eine seriell verschaltete Zelle.The invention relates to a battery module communication arrangement for transmitting status information of a battery module, a battery system with the battery module communication arrangement, a vehicle with the battery system, a method for transmitting status information of a battery module, a program element and a computer readable medium. In this case, the battery module comprises at least one cell connected in series.

Heutige Lithium-Ionen Batterien sind mit einem modularen und verteilten Batteriemanagementsystem ausgestattet. Zur Kommunikation eines Zustands von Lithium-Ionen Zellen (Zellspannung, Zelltemperaturen etc.) werden Elektronikmodule mit Lithium-Ionen Zellen verbunden. Dabei findet die Kommunikation zwischen den Batteriezellen/-modulen und einer Hauptrecheneinheit eines Batteriesystems über ein kabelgebundenes Datenübertragungssystem statt.Today's lithium-ion batteries are equipped with a modular and distributed battery management system. To communicate a state of lithium-ion cells (cell voltage, cell temperatures, etc.), electronic modules are connected to lithium-ion cells. In this case, communication takes place between the battery cells / modules and a main computing unit of a battery system via a wired data transmission system.

Es ist eine Aufgabe der Erfindung, ein einfach zu konfigurierendes Batteriesystem bereitzustellen.It is an object of the invention to provide an easy-to-configure battery system.

Diese Aufgabe wird durch die Gegenstände der unabhängigen Ansprüche gelöst. Ausführungsformen und Weiterbildungen sind den abhängigen Ansprüchen, der Beschreibung und der Figuren zu entnehmen.This object is solved by the subject matters of the independent claims. Embodiments and further developments can be taken from the dependent claims, the description and the figures.

Ein erster Aspekt der Erfindung betrifft eine Batteriemodul-Kommunikationsanordnung. Die Batteriemodul-Kommunikationsanordnung ist für Übermitteln von Zustandsinformationen einer Batteriezelle oder eines Batteriemoduls, insbesondere Lithium-Ionen Batteriemoduls, geeignet.A first aspect of the invention relates to a battery module communication arrangement. The battery module communication arrangement is suitable for transmitting status information of a battery cell or a battery module, in particular a lithium-ion battery module.

Ein Batteriemodul, welches auch als Batteriepack genannt wird, umfasst mindestens eine Batteriezelle. Die Batteriemodul-Kommunikationsanordnung weist eine Messanordnung und eine Leuchtmittelanordnung auf. Die Messanordnung ist zum Messen von Zustandsinformationen eines Batteriemoduls, wie beispielsweise ein Zellpotential, eingerichtet. Ferner ist die Leuchtmittelanordnung zum Übermitteln eines optischen Signals, welches die gemessenen Zustandsinformationen des Batteriemoduls umfasst, an eine Steuereinheit eingerichtet. Die Leuchtmittelanordnung weist mindestens ein Leuchtmittel auf, welches an der Messanordnung angeordnet ist und das optische Signal mit den Zustandsinformationen des Batteriemoduls an die Steuereinheit übermittelt oder von dieser ein optisches Signal empfängt und an die Messeinrichtung sendet. Der Empfang kann sowohl durch das Leuchtmittel selbst, als auch durch einen zusätzlichen optischen Empfänger realisiert sein.A battery module, which is also called a battery pack, comprises at least one battery cell. The battery module communication arrangement has a measuring arrangement and a lighting arrangement. The measuring arrangement is configured to measure state information of a battery module, such as a cell potential. Furthermore, the luminous means arrangement for transmitting an optical signal which comprises the measured state information of the battery module is set up to a control unit. The luminous means arrangement has at least one luminous means which is arranged on the measuring arrangement and transmits the optical signal with the status information of the battery module to the control unit or receives an optical signal from the latter and sends it to the measuring device. The reception can be realized both by the light itself, as well as by an additional optical receiver.

Lithium-Ionen Zellen bzw. Module können zum Beispiel Antriebsenergie für zumindest teilweise oder vollständig elektrisch antreibbare Kraftfahrzeuge oder Betriebsenergie für stationäre Anlagen, wie etwa Windkraftanlagen, bereitstellen. Dabei wird funktionale Sicherheit der verschalteten Batteriezellen durch Überwachung über verschiedene Sensoren, eine Batteriesteuerungseinheit und entsprechende Kommunikationsschnittstellen erzielt.For example, lithium-ion cells or modules may provide drive power for at least partially or fully electrically powered vehicles or operating power for stationary equipment, such as wind turbines. Functional safety of the interconnected battery cells is achieved by monitoring via various sensors, a battery control unit and corresponding communication interfaces.

Die Messanordnung der Batteriemodul-Kommunikationsanordnung ist direkt am Batteriemodul angeordnet. Die Messanordnung kann beispielsweise eine Zellüberwachungselektronik (sog. Cell Supervision Circuit, CSC) sein. Die Zellüberwachungselektronik erfasst den Zustand des Batteriemoduls wie Zellspannung, Zellstrom, maximal mögliche Aufladung, maximal entnehmbare Kapazität, Zelltemperatur etc. Die Leuchtmittelanordnung wandelt die erfassten Zustandsinformationen des Batteriemoduls in ein optisches Signal um, und übermittelt das optische Signal an eine Steuereinheit. Die Leuchtmittelanordnung weist ein Leuchtmittel, beispielsweise eine LED, auf, welche die Zustandsinformationen des Batteriemoduls mittels Licht mit einer Frequenz oder einem Frequenzband emittiert. Zur Steuerung der Messung oder für sicherheitsrelevante Diagnosen wandelt die Leuchtmittelanordnung entweder direkt durch die LED oder durch einen weiteren optischen Empfänger die Steuerinformationen von der Steuereinheit in elektrische Signale um und stellt diese der Messanordnung bereit.The measuring arrangement of the battery module communication arrangement is arranged directly on the battery module. The measuring arrangement can be cell monitoring electronics (so-called Cell Supervision Circuit, CSC), for example. The cell monitoring electronics detects the state of the battery module such as cell voltage, cell current, maximum possible charge, maximum removable capacity, cell temperature, etc. The lamp assembly converts the detected state information of the battery module into an optical signal, and transmits the optical signal to a control unit. The luminous means arrangement has a luminous means, for example an LED, which emits the status information of the battery module by means of light having a frequency or a frequency band. For controlling the measurement or for safety-relevant diagnoses, the illuminant arrangement converts the control information from the control unit into electrical signals either directly by the LED or by a further optical receiver and makes them available to the measuring arrangement.

Auf diese Weise kann das Übermitteln von Zustandsinformationen des Batteriemoduls kabellos bzw. berührungsfrei erfolgen. Dadurch kann ein Fertigungsprozess eines Batteriemoduls und/oder eines Batteriesystems leicht automatisiert werden. Da eine kabelgebundene Kommunikation nicht mehr erforderlich ist, kann eine aufwendige mechanische Integration von verdrillten Leitungen vermieden werden. Darüber hinaus können Störeinflüsse auf die Kommunikationsleitungen aufgrund einer elektromagnetischen Unverträglichkeit innerhalb eines Fahrzeugs oder eines Antriebsstrangs durch die optische Kommunikation des Batteriemoduls beseitigt werden. Die Kommunikationsmessanordnung gemäß einer Ausführungsform der Erfindung ist nicht nur für mehrere geschaltete Batteriezellen, sondern auch für eine seriell verschaltete Batteriezelle geeignet.In this way, the transmission of status information of the battery module can be done wirelessly or without contact. As a result, a manufacturing process of a battery module and / or a battery system can be easily automated. Since a wired communication is no longer required, a complex mechanical integration of twisted lines can be avoided. In addition, interference to the communication lines due to electromagnetic incompatibility within a vehicle or powertrain may be eliminated by the optical communication of the battery module. The communication measuring arrangement according to an embodiment of the invention is suitable not only for a plurality of switched battery cells, but also for a serially connected battery cell.

Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung weist die Leuchtmittelanordnung eine Lichtleiteranordnung auf, welche zum Übermitteln des Signals vom Leuchtmittel an die Steuereinheit eingerichtet ist.According to one embodiment of the invention, the luminous means arrangement has an optical waveguide arrangement which is set up for transmitting the signal from the luminous means to the control unit.

Zu der Leuchtmittelanordnung gehört weiterhin eine Lichtleiteranordnung, welche das vom Leuchtmittel gesendete optische Signal aufnimmt, und an die bzw. von der Steuereinheit überträgt. Die Kommunikation zwischen den Batteriemodulen und/oder der Steuereinheit kann mittels Bus oder Daisy Chain erfolgen. Die Lichtleiteranordnung kann lichtleitende transparente Bauteile wie Fasern, Röhren oder Stäbe aus Glas oder Kunststoffen, wie z.B. Plexiglas umfassen.To the lamp assembly further includes a light guide assembly, which receives the optical signal sent from the light source, and transmits to or from the control unit. The Communication between the battery modules and / or the control unit may be via bus or daisy chain. The light guide assembly may comprise light-conducting transparent components such as fibers, tubes or rods of glass or plastics, such as Plexiglas.

Auf diese Weise kann das optische Signal mit Zustandsinformationen des Batteriemoduls kabellos übermittelt werden, welches einen leicht automatisierten und somit zeitsparenden Fertigungsprozess ermöglicht.In this way, the optical signal with state information of the battery module can be transmitted wirelessly, which allows a slightly automated and thus time-saving manufacturing process.

Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung wird das Signal in Form eines Lichtpulses gesendet.According to one embodiment of the invention, the signal is transmitted in the form of a light pulse.

Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung ist die Messanordnung mithilfe eines Stanzgitters an Zellpotentiale des Batteriemoduls angebunden. In anderen Worten wird die Messanordnung durch Stanzen an dem Batteriemodul befestigt. Dies ermöglicht eine flexible Elektronikgestaltung, einen robusten Fertigungsprozess ohne interne Steck-, Quetsch- oder Klemmverbindungen. Somit kann der Fertigungsprozess des Batteriemoduls leicht automatisiert werden.
Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung ist die Messanordnung an einem Batteriemodul befestigt und wird mit den Zellpotentialen durch auf das Batteriemodul oder eine Zelle aufgedruckte elektrische Leitungen verbunden.According to one embodiment of the invention, the measuring arrangement is connected to cell potentials of the battery module by means of a stamped grid. In other words, the measuring arrangement is fixed to the battery module by punching. This allows a flexible electronics design, a robust manufacturing process without internal plug, crimp or clamp connections. Thus, the manufacturing process of the battery module can be easily automated.
According to one embodiment of the invention, the measuring arrangement is attached to a battery module and is connected to the cell potentials by electrical lines printed on the battery module or a cell.

Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung ist die Lichtleiteranordnung in einen Deckel des Batteriemoduls integriert. Beispielsweise kann die Lichtleiteranordnung in eine Fräsnut auf der inneren Seite des Deckels eingesetzt werden.According to one embodiment of the invention, the light guide arrangement is integrated in a cover of the battery module. For example, the light guide assembly can be inserted into a milling groove on the inner side of the lid.

Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung ermöglicht die Lichtleiteranordnung eine Interlockfunktion des Deckels.According to one embodiment of the invention, the light guide arrangement enables an interlock function of the cover.

Generell sind die Batteriemodule in einem Gehäuse verpackt, um mechanische Beschädigungen beim Transport oder beim Handhaben zu verhindern, insbesondere mit Blick auf unbeabsichtigte Kurzschlüsse und die Korrosion der Anschlüsse (Eindringen von Feuchtigkeit). Das Gehäuse umfasst einen Deckel, der üblicherweise über den Batteriemodulen angeordnet ist. Durch die in einem Deckel integrierte Lichtleiteranordnung können die Lichtpulse aus dem Leuchtmittel effektiv übermittelt werden. Falls die Lichtleiteranordnung Fehlsignale aus dem Leuchtmittel und der Empfangseinrichtung detektiert, wird dies ebenso an die Steuereinheit übermittelt sodass eine entsprechende Mitteilung an das Fahrzeug bzw. eine Maßnahme zum Erreichen des entsprechend sicheren Zustandes des Batteriesystems erreicht wird. Diese Funktion wird als Interlock-Funktion bezeichnet. Die Interlock-Funktion stellt sicher, dass das Batteriesystem nur funktioniert, wenn alle Batteriemodule korrekt angeschlossen sind. Die Interlock-Funktion wird insbesondere für ein automatisches Abschalten des Batteriesystems bei Unfällen oder beim Öffnen des Deckels betätigt, um eine Sicherheit bei der Nutzung einer Hochspannungsanordnung wie in Batteriesystemen bereitzustellen.In general, the battery modules are packaged in a housing to prevent mechanical damage during transport or handling, especially with regard to unintentional short circuits and corrosion of the connections (moisture ingress). The housing includes a lid, which is usually disposed over the battery modules. By integrated in a cover light guide assembly, the light pulses can be transmitted from the bulb effectively. If the optical fiber arrangement detects false signals from the light source and the receiving device, this is also transmitted to the control unit so that a corresponding message to the vehicle or a measure to achieve the corresponding safe state of the battery system is achieved. This function is called an interlock function. The interlock function ensures that the battery system only works if all battery modules are connected correctly. In particular, the interlock function is actuated to automatically shut down the battery system in the event of an accident or when the lid is opened in order to provide security when using a high-voltage arrangement such as in battery systems.

Ein weiterer Aspekt der Erfindung betrifft ein Batteriesystem, welches die oben und im Folgenden beschriebene Batteriemodul-Kommunikationsanordnung, eine Steuereinheit und mindestens eine Batteriezelle aufweist. Dabei ist die Steuereinheit ein Batteriemanagement.A further aspect of the invention relates to a battery system which has the battery module communication arrangement described above and below, a control unit and at least one battery cell. The control unit is a battery management system.

Ein Batteriesystem, welches mindestens eine Batteriezelle, vorzugsweise mehrere verschaltete Batteriemodule und elektronische/mechanische Komponenten umfasst, benötigt eine Steuereinheit, um sie miteinander in Einklang zu bringen. Dabei kann die Steuereinheit ein Batteriemanagement aufweisen, welches Steuerung und Überwachung des Be-/Entladungsstatus auf Zell- und Systemebene und die Funktion als Schnittstelle der Kommunikation zwischen Elektrofahrzeug und Batteriesystem übernimmt. Unter Verwendung von Sensorik werden Strom, Spannungen und Temperaturen der Einzelzellen und des Gesamtsystems gemessen und geregelt. Damit trägt die Steuereinheit als ein zentraler Bestandteil zur Sicherheit bei. Darüber hinaus ermöglicht die Steuereinheit eine Fehlerprotokollierung und ein Zu- und Abschalten des Systems. Die Kommunikation zwischen der Batteriemodul-Kommunikationsanordnung und der Steuereinheit läuft über eine Lichtleiteranordnung, die im Deckel des Batteriesystems integriert ist. Somit kann das optische Signal mit Zustandsinformationen des Batteriemoduls kabellos an die Steuereinheit übermittelt werden. Zur Steuerung der Messung oder für sicherheitsrelevante Diagnosen wandelt die Leuchtmittelanordnung entweder direkt durch die LED oder durch einen weiteren optischen Empfänger die Steuerinformationen von der Steuereinheit in elektrische Signale um und stellt diese der Messanordnung bereit.A battery system comprising at least one battery cell, preferably a plurality of interconnected battery modules and electronic / mechanical components, requires a control unit to reconcile them. In this case, the control unit may have a battery management, which takes over control and monitoring of the loading / unloading status at the cell and system level and the function as an interface of the communication between the electric vehicle and the battery system. Using sensors, current, voltages and temperatures of the individual cells and of the entire system are measured and regulated. Thus, the control unit contributes as a central component to safety. In addition, the control unit allows error logging and system power on and off. The communication between the battery module communication arrangement and the control unit passes through a light guide assembly which is integrated in the lid of the battery system. Thus, the optical signal with state information of the battery module can be transmitted wirelessly to the control unit. For controlling the measurement or for safety-relevant diagnoses, the illuminant arrangement converts the control information from the control unit into electrical signals either directly by the LED or by a further optical receiver and makes them available to the measuring arrangement.

Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung findet das Übermitteln von Zustandsinformationen eines Batteriemoduls von der Batteriemodul-Kommunikationsanordnung an die Steuereinheit nur statt, wenn das Batteriesystem vollständig zusammengebaut ist. In anderen Worten, kommuniziert die Steuereinheit mit den Batteriemodulen nur bei einem korrekten Anschluss aller Batteriemodule.According to one embodiment of the invention, the transmission of status information of a battery module from the battery module communication arrangement to the control unit only takes place when the battery system is fully assembled. In other words, the control unit communicates with the battery modules only when correctly connecting all the battery modules.

Ein weiterer Aspekt der Erfindung betrifft ein Fahrzeug, welches das oben und im Folgenden beschriebene Batteriesystem aufweist. Bei dem Fahrzeug handelt es sich beispielsweise um ein Kraftfahrzeug, wie ein Auto, einen Bus, ein Motorrad oder einen Lastkraftwagen. Another aspect of the invention relates to a vehicle having the battery system described above and below. The vehicle is, for example, a motor vehicle such as a car, a bus, a motorcycle or a truck.

Ein weiterer Aspekt der Erfindung betrifft ein Verfahren zum Übermitteln von Zustandsinformationen eines Batteriemoduls. Das Verfahren weist folgende Schritte auf:

  • - Messen von Zustandsinformationen eines Batteriemoduls,
  • - Übermitteln eines optischen Signals mit Zustandsinformationen von der Leuchtmittelanordnung an eine Steuereinheit.
Another aspect of the invention relates to a method for transmitting status information of a battery module. The method comprises the following steps:
  • Measuring state information of a battery module,
  • - Transmitting an optical signal with state information from the lamp assembly to a control unit.

Ein weiterer Aspekt der Erfindung betrifft ein Programmelement, das, wenn es auf einer Steuereinheit eines Batteriesystems ausgeführt wird, das Batteriesystem anleitet, die folgenden Schritte durchzuführen:

  • - Messen von Zustandsinformationen eines Batteriemoduls,
  • - Übermitteln eines optischen Signals mit Zustandsinformationen von der Leuchtmittelanordnung an eine Steuereinheit.
Another aspect of the invention relates to a program element that, when executed on a control unit of a battery system, instructs the battery system to perform the following steps:
  • Measuring state information of a battery module,
  • - Transmitting an optical signal with state information from the lamp assembly to a control unit.

Ein weiterer Aspekt der Erfindung betrifft ein computerlesbares Medium, auf dem ein Programmelement gespeichert ist.Another aspect of the invention relates to a computer readable medium having stored thereon a program element.

Weitere Merkmale, Vorteile und Anwendungsmöglichkeiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung weiterer Ausführungsformen und Figuren.Other features, advantages and applications of the invention will become apparent from the following description of further embodiments and figures.

Die Figuren sind schematisch und nicht maßstabsgetreu. Sind in der nachfolgenden Beschreibung in den Figuren die gleichen Bezugszeichen angegeben, so bezeichnen diese gleiche oder ähnliche Elemente.

  • 1 zeigt eine schematische Seitenansicht eines Batteriesystems gemäß einer Ausführungsform.
  • 2 zeigt eine schematische Draufsicht eines Batteriesystems gemäß einer Ausführungsform.
  • 3 zeigt eine schematische Draufsicht eines Batteriesystems gemäß einer weiteren Ausführungsform.
  • 4 zeigt eine schematische Seitenansicht einer Batteriezelle mit einer Kommunikationsanordnung gemäß einer weiteren Ausführungsform.
  • 5 zeigt eine schematische Draufsicht einer der Batteriezelle mit einer Kommunikationsanordnung gemäß einer weiteren Ausführungsform.
The figures are schematic and not to scale. If the same reference symbols are given in the following description in the figures, these designate the same or similar elements.
  • 1 shows a schematic side view of a battery system according to an embodiment.
  • 2 shows a schematic plan view of a battery system according to an embodiment.
  • 3 shows a schematic plan view of a battery system according to another embodiment.
  • 4 shows a schematic side view of a battery cell with a communication arrangement according to another embodiment.
  • 5 shows a schematic plan view of a battery cell with a communication arrangement according to another embodiment.

Die 1 zeigt ein Batteriesystem 1, das eine Batteriemodul-Kommunikationsanordnung zum Übermitteln von Zustandsinformationen eines Batteriemoduls 2 aufweist. Das Batteriesystem 1 kann beispielsweise in einem Fahrzeug wie einem Auto, einem Bus, einem Motorrad oder einem Lastkraftwagen einsetzt werden, um die Antriebsenergie zu bereitzustellen.The 1 shows a battery system 1 comprising a battery module communication arrangement for communicating state information of a battery module 2 having. The battery system 1 For example, it can be used in a vehicle such as a car, a bus, a motorcycle, or a truck to provide the driving power.

Das Batteriesystem 1 weist zumindest ein Batteriemodul 2, beispielsweise ein Lithium-Ionen Batteriemodul auf. An jedem Batteriemodul 2 ist eine Messanordnung 3 angeordnet. Die Messanordnung 3 ist mittels Stanzgitter oder aufgedruckter elektrischer Leitungen an dem Batteriemodul 2 befestigt, welches einen effizienten Fertigungsprozess ermöglicht. Die Messanordnung 3 bzw. Zellüberwachungselektronik 3 erfasst Zustandsinformationen in Bezug auf Zellspannung, Zellstrom, maximal mögliche Aufladung, maximal entnehmbare Kapazität, Zelltemperatur etc. des Batteriemoduls 2. Diese erfassten Zustandsinformationen werden in Form eines optischen Signals, beispielsweise eines Lichtpulses vom Leuchtmittel 4 an eine Lichtleiteranordnung 5 übertragen. Die Lichtleiteranordnung 5 ist an einem Deckel 7 des Batteriemoduls 2 bzw. des Batteriesystems 1 integriert, um das optische Signal, das die Zustandsinformationen des Batteriemoduls aufweist, effektiv zu übermitteln. Das vom Leuchtmittel 4 gesendete optische Signal wird über die Lichtleiteranordnung 5 an eine Steuereinheit 6 übermittelt. Die Steuereinheit 6 dient als eine zentrale Steuerung des Batteriesystems 1. Die Steuereinheit 6 überwacht und steuert das Batteriesystem 1 auf Basis von Zustandsinformationen des Batteriemoduls 2, die über die Lichtleiteranordnung 5 übermittelt wurden. Falls die Steuereinheit 6 ein Fehlsignal aufgrund eines unvollständigen Zusammenbaus oder Defekts eines Bauteiles des Batteriesystems 1 detektiert, findet keine Kommunikation zwischen dem Batteriemodul 2 und der Steuereinheit 6 statt. Zusätzlich kann eine Interlock-Funktion aktiviert werden, um eine Hochvoltsicherheit bereitzustellen.The battery system 1 has at least one battery module 2 For example, a lithium-ion battery module on. At every battery module 2 is a measuring arrangement 3 arranged. The measuring arrangement 3 is by means of stamped grid or printed electrical lines to the battery module 2 attached, which allows an efficient manufacturing process. The measuring arrangement 3 or cell monitoring electronics 3 detects state information related to cell voltage, cell current, maximum possible charge, maximum removable capacity, cell temperature, etc. of the battery module 2 , This acquired state information is in the form of an optical signal, for example a light pulse from the light source 4 to a light guide assembly 5 transfer. The light guide arrangement 5 is on a lid 7 of the battery module 2 or the battery system 1 integrated to effectively transmit the optical signal having the state information of the battery module. That of the light source 4 sent optical signal is transmitted through the optical fiber assembly 5 to a control unit 6 transmitted. The control unit 6 serves as a central controller of the battery system 1 , The control unit 6 monitors and controls the battery system 1 based on state information of the battery module 2 passing over the fiber optic array 5 were transmitted. If the control unit 6 a false signal due to incomplete assembly or failure of a component of the battery system 1 detected, finds no communication between the battery module 2 and the control unit 6 instead of. In addition, an interlock function can be activated to provide high-voltage safety.

2 zeigt eine Draufsicht des Batteriesystems 1, insbesondere die Lichtleiteranordnung 5 gemäß einer Ausführungsform. Die Lichtleiteranordnung 5 kann beispielsweise in eine Fräsnut auf der inneren Seite des Deckels 7 des Batteriesystems 1 eingesetzt werden. Das Batteriemodul 2 weist mindestens ein Leuchtmittel 4 auf. Die Lichtleiteranordnung 5 überträgt die Zustandsinformationen des Batteriemoduls 2 in Form eines optischen Signals vom Leuchtmittel 4 an die Steuereinheit 6. Die Lichtleiteranordnung 5 ist abschnittweise mit Batteriemodulen 2 verbunden, um eine sogenannte Daisy Chain Kommunikation zwischen den Batteriemodulen 2 und/oder der Steuereinheit 6 zu ermöglichen. Die Steuereinheit 6 kann auch ein Leuchtmittel 4 aufweisen, um die empfangenen Daten über die Lichtleiteranordnung 5 weiter zu übermitteln. 2 shows a plan view of the battery system 1 , in particular the light guide arrangement 5 according to one embodiment. The light guide arrangement 5 For example, in a milling groove on the inner side of the lid 7 of the battery system 1 be used. The battery module 2 has at least one light source 4 on. The light guide arrangement 5 transmits the status information of the battery module 2 in the form of an optical signal from the bulb 4 to the control unit 6 , The light guide arrangement 5 is in sections with battery modules 2 connected to a so-called daisy chain communication between the battery modules 2 and / or the control unit 6 to enable. The control unit 6 can also be a light source 4 to receive the received data via the optical fiber array 5 continue to submit.

3 zeigt eine Draufsicht des Batteriesystems 1, insbesondere die Lichtleiteranordnung 5 gemäß einer weiteren Ausführungsform. Wie in 3 dargestellt, kann die Lichtleiteranordnung 5 auf der inneren Seite des Deckels 7 über den gesamten Batteriemodulen 2 bis zu der Steuereinheit 6 durchgehend integriert werden, um durch ein Bussystem Datenkommunikation zwischen den Batteriemodulen 2 und/oder der Steuereinheit 6 zu ermöglichen. 3 shows a plan view of the battery system 1 , in particular the light guide arrangement 5 according to a further embodiment. As in 3 shown, the light guide assembly 5 on the inner side of the lid 7 over the entire battery modules 2 up to the control unit 6 be integrated throughout to provide data communication between the battery modules through a bus system 2 and / or the control unit 6 to enable.

4 zeigt eine Seitenansicht einer Batteriezelle 2a, beispielsweise einer prismatischen Zelle. Ferner zeigt 5 eine Draufsicht einer weiteren Batteriezelle, beispielsweise einer Pouchzelle. Die Batteriezellen 2a in 4 und 5 umfassen eine Kommunikationsanordnung gemäß einer weiteren Ausführungsform. Die Batteriezellen 2a weisen zwei Ableiter bzw. Zellpotentiale 8 auf, die über die auf der Batteriezelle gedruckte elektrische Leitung 9 an der Messanordnung 3 angebunden sind. 4 shows a side view of a battery cell 2a , For example, a prismatic cell. Further shows 5 a plan view of another battery cell, such as a pouch cell. The battery cells 2a in 4 and 5 comprise a communication arrangement according to another embodiment. The battery cells 2a have two arresters or cell potentials 8th on, via the printed on the battery cell electrical line 9 at the measuring arrangement 3 are connected.

Ergänzend ist darauf hinzuweisen, das „aufweisend“ keine anderen Elemente oder Schritte ausschließt und „eine“ oder „ein“ keine Vielzahl ausschließt. Ferner sei darauf hingewiesen, dass Merkmale oder Schritte, die mit Verweis auf eines der obigen Ausführungsbeispiele beschrieben worden sind, auch in Kombination mit anderen Merkmalen oder Schritten anderer oben beschriebener Ausführungsbeispiele verwendet werden können. Bezugszeichen in den Ansprüchen sind nicht als Einschränkung anzusehen.In addition, it should be noted that "having" does not exclude other elements or steps and "a" or "an" does not exclude a multitude. It should also be appreciated that features or steps described with reference to any of the above embodiments may also be used in combination with other features or steps of other embodiments described above. Reference signs in the claims are not to be considered as limiting.

Claims (14)

Batteriemodul-Kommunikationsanordnung zum Übermitteln von Zustandsinformationen eines Batteriemoduls (2), aufweisend: - eine Messanordnung (3), eingerichtet zum Messen von Zustandsinformationen des Batteriemoduls (2), - eine Leuchtmittelanordnung, welche mindestens ein Leuchtmittel (4) aufweist, und zum Übermitteln eines optischen Signals mit Zustandsinformationen vom Leuchtmittel (4) an eine Steuereinheit (6) eingerichtet ist, wobei das Leuchtmittel (4) an der Messanordnung (3) angeordnet ist.A battery module communication arrangement for communicating state information of a battery module (2), comprising: a measuring arrangement (3), arranged for measuring state information of the battery module (2), - A light-emitting device, which has at least one lighting means (4), and for transmitting an optical signal with state information from the lighting means (4) to a control unit (6) is arranged, wherein the lighting means (4) on the measuring arrangement (3) is arranged. Batteriemodul-Kommunikationsanordnung nach Anspruch 1, wobei die Leuchtmittelanordnung ferner eine Lichtleiteranordnung (5) aufweist, welche zum Übermitteln des optischen Signals vom Leuchtmittel (4) an die Steuereinheit (6) eingerichtet ist.Battery module communication arrangement according to Claim 1 , wherein the luminous means arrangement further comprises an optical waveguide arrangement (5) which is set up for transmitting the optical signal from the luminous means (4) to the control unit (6). Batteriemodul-Kommunikationsanordnung nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Leuchtmittelanordnung zum Empfang von Steuerinformationen von der Steuereinheit (6) zusätzlich einen optischen Empfänger aufweist.Battery module communication arrangement according to Claim 1 or 2 wherein the lighting means arrangement for receiving control information from the control unit (6) additionally comprises an optical receiver. Batteriemodul-Kommunikationsanordnung nach Anspruch 1 oder 2, wobei das optische Signal in Form eines Lichtpulses gesendet wird.Battery module communication arrangement according to Claim 1 or 2 , wherein the optical signal is transmitted in the form of a light pulse. Batteriemodul-Kommunikationsanordnung nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Messanordnung (3) mit Hilfe eines Stanzgitters an Zellpotentiale des Batteriemoduls (2) angebunden ist.Battery module communication arrangement according to one of the preceding claims, wherein the measuring arrangement (3) by means of a punched grid to cell potentials of the battery module (2) is connected. Batteriemodul-Kommunikationsanordnung nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Messanordnung (3) mit Hilfe von auf Teilen des Batteriemoduls gedruckten elektrischen Leitungen an Zellpotentiale des Batteriemoduls (2) angebunden ist.Battery module communication arrangement according to one of the preceding claims, wherein the measuring arrangement (3) by means of printed on parts of the battery module electrical leads to cell potentials of the battery module (2) is connected. Batteriemodul-Kommunikationsanordnung nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Lichtleiteranordnung (5) in einen Deckel (7) des Batteriemoduls (2) integriert ist.Battery module communication arrangement according to one of the preceding claims, wherein the light guide arrangement (5) in a cover (7) of the battery module (2) is integrated. Batteriemodul-Kommunikationsanordnung nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Lichtleiteranordnung (5) eine Interlockfunktion des Deckels (7) ermöglicht.Battery module communication arrangement according to one of the preceding claims, wherein the light guide arrangement (5) enables an interlocking function of the lid (7). Batteriesystem (1), aufweisend: eine Batteriemodul-Kommunikationsanordnung nach einem der vorangehenden Ansprüche, eine Steuereinheit (6), welche zu einem Batteriemanagement eingerichtet ist, und zumindest eine Batteriezelle.Battery system (1), comprising: a battery module communication arrangement according to one of the preceding claims, a control unit (6), which is set up for battery management, and at least one battery cell. Batteriesystem (1) nach Anspruch 7, wobei das Übermitteln von Zustandsinformationen eines Batteriemoduls (2) von der Batteriemodul-Kommunikationsanordnung an die Steuereinheit (6) nur stattfindet, wenn das Batteriesystem (1) vollständig zusammengebaut ist.Battery system (1) after Claim 7 wherein the transmission of status information of a battery module (2) from the battery module communication arrangement to the control unit (6) takes place only when the battery system (1) is fully assembled. Fahrzeug, mit einem Batteriesystem (1) nach Anspruch 9 oder 10.Vehicle, with a battery system (1) after Claim 9 or 10 , Verfahren zum Übermitteln von Zustandsinformationen eines Batteriemoduls, aufweisend: - Messen von Zustandsinformationen eines Batteriemoduls, - Übermitteln eines optischen Signals mit Zustandsinformationen von der Leuchtmittelanordnung an eine Steuereinheit.A method for communicating status information of a battery module, comprising: Measuring state information of a battery module, - Transmitting an optical signal with state information from the lamp assembly to a control unit. Programmelement, das, wenn es auf einer Steuereinheit eines Batteriesystems ausgeführt wird, das Batteriesystem anleitet, die folgenden Schritte durchzuführen: - Messen von Zustandsinformationen eines Batteriemoduls, - Übermitteln eines optischen Signals mit Zustandsinformationen von der Leuchtmittelanordnung an eine Steuereinheit.Program element that, when executed on a control unit of a battery system, instructs the battery system to perform the following steps: Measuring state information of a battery module, - Transmitting an optical signal with state information from the lamp assembly to a control unit. Computerlesbares Medium, auf dem ein Programmelement nach Anspruch 13 gespeichert ist. Computer readable medium, on which a program element after Claim 13 is stored.
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