DE102018203980A1 - Method for operating a battery system and battery system - Google Patents

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Jochen Buck
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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betrieb eines Batteriesystems (10), umfassend eine Mehrzahl von seriell verschalteten Batteriemodulen (5) und eine Steuereinheit (50), wobei jedes der Batteriemodule (5) eine Anzahl von Batteriezellen (2) und mindestens ein Batteriesteuergerät (70) aufweist, wobei die Batteriesteuergeräte (70) in einer Kommunikationsverbindung (36) mit der Steuereinheit (50) stehen, wobei bei Erkennung eines defekten Batteriesteuergeräts (70x) das zugehörige Batteriemodul (5) als fehlerhaft erkannt wird, und folgende Schritte durchgeführt werden: Ermittlung, ob die Batteriezellen (2) des fehlerhaften Batteriemoduls (5) noch intakt sind; wenn alle Batteriezellen (2) des fehlerhaften Batteriemoduls (5) noch intakt sind: Erteilung einer Freigabe zum weiteren Betrieb des Batteriesystems (10) mit dem fehlerhaften Batteriemodul (5); wenn mindestens eine Batteriezelle (2) des fehlerhaften Batteriemoduls (5) defekt ist: Abschalten des fehlerhaften Batteriemoduls (5) und Erteilung einer Freigabe zum weiteren Betrieb des Batteriesystems (10) ohne das fehlerhafte Batteriemodul (5). Die Erfindung betrifft auch ein Batteriesystem (10), welches zur Ausführung des erfindungsgemäßen Verfahrens eingerichtet ist.

Figure DE102018203980A1_0000
The invention relates to a method for operating a battery system (10) comprising a plurality of serially connected battery modules (5) and a control unit (50), each of the battery modules (5) having a number of battery cells (2) and at least one battery control unit (70 ), wherein the battery control devices (70) in a communication link (36) with the control unit (50), wherein upon detection of a defective battery control device (70x), the associated battery module (5) is detected as defective, and the following steps are performed: determination whether the battery cells (2) of the faulty battery module (5) are still intact; if all the battery cells (2) of the defective battery module (5) are still intact: issuing a release for further operation of the battery system (10) with the faulty battery module (5); if at least one battery cell (2) of the faulty battery module (5) is defective: switching off the faulty battery module (5) and issuing a release for further operation of the battery system (10) without the faulty battery module (5). The invention also relates to a battery system (10) which is set up to carry out the method according to the invention.
Figure DE102018203980A1_0000

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betrieb eines Batteriesystems, welches eine Mehrzahl von seriell verschalteten Batteriemodulen umfasst, wobei bei Erkennung eines defekten Batteriesteuergeräts das zugehörige Batteriemodul als fehlerhaft erkannt wird, und mehrere Schritte durchgeführt werden. Die Erfindung betrifft auch ein Batteriesystem, welches eine Mehrzahl von seriell verschalteten Batteriemodulen und eine Steuereinheit umfasst, wobei jedes der Batteriemodule eine Anzahl von Batteriezellen und mindestens ein Batteriesteuergerät aufweist, wobei die Batteriesteuergeräte in einer Kommunikationsverbindung mit der Steuereinheit stehen.The invention relates to a method for operating a battery system, which comprises a plurality of serially connected battery modules, wherein upon detection of a defective battery control device, the associated battery module is detected as defective, and a plurality of steps are performed. The invention also relates to a battery system comprising a plurality of serially connected battery modules and a control unit, wherein each of the battery modules comprises a number of battery cells and at least one battery control device, wherein the battery control devices are in communication with the control unit.

Stand der TechnikState of the art

Es zeichnet sich ab, dass in Zukunft insbesondere in Elektrofahrzeugen, beispielsweise in Hybridfahrzeugen, Plug-In-Hybridfahrzeugen sowie in Elektrofahrrädern 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.It is becoming apparent that in the future, especially in electric vehicles, for example in hybrid vehicles, plug-in hybrid vehicles and in electric bicycles, more and more battery systems will be used, which are subject to high demands with regard to reliability, performance, safety and service life. Battery systems with lithium-ion battery cells are particularly suitable for such applications. These are characterized among other things by high energy densities, thermal stability and extremely low self-discharge.

Heutige Batteriesysteme in Elektrofahrzeugen weisen in der Regel mehrere Batteriemodule auf, welche seriell miteinander verschaltet sind. Beispielsweise weist jedes der Batteriemodule eine Modulspannung von etwa 48 V auf. Bei acht seriell verschalteten Batteriemodulen weist das Batteriesystem eine Systemspannung von beispielsweise 384 V auf. Jedes Batteriemodul weist mehrere Batteriezellen auf, welche seriell und/oder parallel miteinander verschaltet sind. Ferner umfasst jedes Batteriemodul ein Batteriesteuergerät zum Steuern und Überwachen der einzelnen Batteriezellen. Die Batteriesteuergeräte stehen dabei in einer Kommunikationsverbindung mit einer zentralen Steuereinheit des Batteriesystems.Today's battery systems in electric vehicles generally have several battery modules, which are connected in series with each other. For example, each of the battery modules has a module voltage of about 48V. With eight battery modules connected in series, the battery system has a system voltage of 384 V, for example. Each battery module has a plurality of battery cells, which are connected in series and / or parallel to each other. Furthermore, each battery module comprises a battery control device for controlling and monitoring the individual battery cells. The battery control units are in communication with a central control unit of the battery system.

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. Bei einer defekten Batteriezelle sowie bei einem defekten Batteriesteuergerät ist das Batteriemodul fehlerhaft und in der Regel nicht mehr voll funktionsfähig.Battery systems with lithium-ion battery cells have high requirements in terms of functional safety. Improper operation of the battery cells can lead to exothermic reactions leading to fire and / or degassing. A defective battery cell and a defective battery control unit, the battery module is faulty and usually no longer fully functional.

Batteriesysteme in Elektrofahrzeugen sollen, insbesondere in Hinblick auf autonomes Fahren, fehlertolerant sein. Auch bei einem fehlerhaften Batteriemodul soll das Batteriesystem weiter in Betrieb bleiben und das Elektrofahrzeug weiter mit elektrischer Energie versorgen. Dabei kann das Batteriesystem in einem reduzierten Modus betrieben werden, um das Fahrzeug sicher bis zu einem Abstellplatz oder zu einer Werkstatt zu bringen.Battery systems in electric vehicles should, especially with regard to autonomous driving, be fault-tolerant. Even if a faulty battery module, the battery system should continue to operate and continue to provide the electric vehicle with electrical energy. In this case, the battery system can be operated in a reduced mode to bring the vehicle safely to a parking space or to a workshop.

Aus dem Dokument US 2014/0225622 A1 sind ein Batteriesystem mit mehreren Batteriezellen und eine zugehörige Überwachungsvorrichtung bekannt. Dabei wird eine Temperatur in dem Batteriesystem gemessen. Wenn eine abnormale Temperatur erkannt wird, so wird eine entsprechende Information an ein übergeordnetes Steuergerät gesendet.From the document US 2014/0225622 A1 For example, a battery system having a plurality of battery cells and an associated monitoring device are known. In this case, a temperature is measured in the battery system. If an abnormal temperature is detected, corresponding information is sent to a higher-level controller.

Das Dokument WO 2009/106394 A1 offenbart ein Schutzsystem für ein Batteriemodul. Dabei werden die elektrische Spannung sowie die Temperatur der Batteriezellen des Batteriemoduls erfasst und ausgewertet. Wird eine Batteriezelle als fehlerhaft erkannt, so wird diese mittels eines Schaltelements abgeschaltet und/oder überbrückt.The document WO 2009/106394 A1 discloses a protection system for a battery module. In this case, the electrical voltage and the temperature of the battery cells of the battery module are detected and evaluated. If a battery cell is detected as defective, it will be switched off and / or bypassed by means of a switching element.

Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention

Es wird ein Verfahren zum Betrieb eines Batteriesystems vorgeschlagen. Das Batteriesystem umfasst dabei eine Mehrzahl von seriell verschalteten Batteriemodulen und eine Steuereinheit. Jedes der Batteriemodule weist eine Anzahl von Batteriezellen, beispielsweise genau eine Batteriezelle, vorzugsweise jedoch mehrere Batteriezellen, auf, welche seriell und/oder parallel miteinander verschaltet sind. Jedes der Batteriemodule weist auch mindestens ein Batteriesteuergerät auf, welches zum Steuern und Überwachen der einzelnen Batteriezellen des jeweiligen Batteriemoduls dient. Die Batteriesteuergeräte der Batteriemodule stehen in einer Kommunikationsverbindung mit der Steuereinheit des Batteriesystems.A method for operating a battery system is proposed. The battery system comprises a plurality of serially connected battery modules and a control unit. Each of the battery modules has a number of battery cells, for example exactly one battery cell, but preferably a plurality of battery cells, which are connected in series and / or in parallel with each other. Each of the battery modules also has at least one battery control device which serves to control and monitor the individual battery cells of the respective battery module. The battery control devices of the battery modules are in communication with the control unit of the battery system.

Bei Erkennung eines defekten Batteriesteuergeräts, beispielsweise dadurch, dass die Kommunikationsverbindung mit dem besagten Batteriesteuergerät nicht mehr funktioniert, wird das zugehörige Batteriemodul innerhalb des Batteriesystems als fehlerhaft erkannt, und es werden die nachfolgend genannten Schritte durchgeführt:Upon detection of a defective battery control device, for example in that the communication link with said battery control device stops functioning, the associated battery module within the battery system is detected as defective, and the following steps are performed:

Zunächst erfolgt eine Ermittlung, ob die Batteriezellen des fehlerhaften Batteriemoduls noch intakt sind. Es ist durchaus denkbar, dass lediglich das Batteriesteuergerät des fehlerhaften Batteriemoduls defekt ist, und dass die Batteriezellen des fehlerhaften Batteriemoduls intakt sind.First, a determination is made as to whether the battery cells of the faulty battery module are still intact. It is quite conceivable that only the battery control device of the faulty battery module is defective, and that the battery cells of the faulty battery module are intact.

Wenn alle Batteriezellen des fehlerhaften Batteriemoduls noch intakt sind, so erfolgt eine Erteilung einer Freigabe zum weiteren Betrieb des Batteriesystems mit dem fehlerhaften Batteriemodul. Das fehlerhafte Batteriemodul liefert in diesem Fall immer noch seine Modulspannung und kann einen Betriebsstrom führen.If all the battery cells of the faulty battery module are still intact, so there is a grant of clearance for further operation of the battery system with the faulty battery module. The faulty battery module still delivers its module voltage in this case and can cause an operating current.

Wenn nur das Batteriesteuergerät des fehlerhaften Batteriemoduls defekt ist, so sind lediglich Steuerung und Überwachung der einzelnen Batteriezellen des jeweiligen Batteriemoduls nicht oder nur noch eingeschränkt möglich. Vorzugsweise, aber nicht zwingend, erfolgt in diesem Fall aus Sicherheitsgründen auch eine Reduzierung des maximal zulässigen Betriebsstroms durch die Batteriemodule.If only the battery control unit of the defective battery module is defective, then only control and monitoring of the individual battery cells of the respective battery module are not possible or only to a limited extent. Preferably, but not necessarily, in this case, for safety reasons, a reduction of the maximum permissible operating current through the battery modules.

Wenn mindestens eine Batteriezelle des fehlerhaften Batteriemoduls defekt ist, so erfolgt ein Abschalten des fehlerhaften Batteriemoduls und eine Erteilung einer Freigabe zum weiteren Betrieb des Batteriesystems ohne das fehlerhafte Batteriemodul. In diesem Fall ist die Systemspannung des Batteriesystems um die Modulspannung des fehlerhaften Batteriemoduls vermindert. Das Batteriesystem kann auch ohne das fehlerhafte Batteriemodul einen Betriebsstrom führen.If at least one battery cell of the faulty battery module is defective, the faulty battery module is switched off and a release for further operation of the battery system without the faulty battery module takes place. In this case, the system voltage of the battery system is reduced by the module voltage of the defective battery module. The battery system may also carry an operating current without the faulty battery module.

Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung wird zur Ermittlung, ob die Batteriezellen des fehlerhaften Batteriemoduls noch intakt sind, ein durch die Batteriemodule fließender Strom gemessen. Dabei wird auf mindestens eine defekte Batteriezelle geschlossen, wenn der gemessene Strom zumindest annähernd gleich null ist.According to an advantageous embodiment of the invention, a current flowing through the battery modules is measured to determine whether the battery cells of the faulty battery module are still intact. In this case, at least one defective battery cell is closed when the measured current is at least approximately equal to zero.

Wenn die Batteriezellen des fehlerhaften Batteriemoduls seriell verschaltet sind, kann eine defekte Batteriezelle eine Unterbrechung des Batteriemoduls verursachen, wodurch kein Strom mehr durch das Batteriesystem fließt. Daher wird insbesondere dann auf mindestens eine defekte Batteriezelle geschlossen, wenn in dem fehlerhaften Batteriemodul eine Unterbrechung vorliegt.If the battery cells of the defective battery module are connected in series, a defective battery cell may cause an interruption of the battery module, whereby no current flows through the battery system. Therefore, at least one defective battery cell is closed, in particular, if there is an interruption in the faulty battery module.

Gemäß einer anderen vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung wird zur Ermittlung, ob die Batteriezellen des fehlerhaften Batteriemoduls noch intakt sind, mindestens eine Temperatur mindestens einer Batteriezelle in mindestens einem dem fehlerhaften Batteriemodul benachbart, vorzugsweise unmittelbar benachbart, angeordneten Batteriemodul gemessen. Dabei wird auf mindestens eine defekte Batteriezelle geschlossen, wenn die gemessene Temperatur einen vorgegebenen Temperaturgrenzwert überschreitet. Der Temperaturgrenzwert hängt von verschiedenen Größen ab, beispielsweise von der Art der Batteriezellen, von der Außentemperatur sowie von dem durch die Batteriemodule fließenden Strom. Der Temperaturgrenzwert wird aus den genannten Größen berechnet und beträgt beispielsweise 60 °C.According to another advantageous embodiment of the invention, to determine whether the battery cells of the faulty battery module are still intact, at least one temperature of at least one battery cell in at least one of the faulty battery module adjacent, preferably immediately adjacent, arranged battery module measured. In this case, at least one defective battery cell is closed when the measured temperature exceeds a predetermined temperature limit. The temperature limit depends on various quantities, for example the type of battery cells, the outside temperature and the current flowing through the battery modules. The temperature limit is calculated from the mentioned variables and is for example 60 ° C.

Der Temperaturgrenzwert kann auch von den gemessenen Temperaturwerten von Batteriezellen der übrigen Batteriemodule abhängen. Beispielsweise kann ein Mittelwert über die Temperaturwerte der Batteriezellen von allen Batteriemodulen mit Ausnahme des fehlerhaften Batteriemoduls ermittelt werden. Dann wird auf mindestens eine defekte Batteriezelle des fehlerhaften Batteriemoduls geschlossen, wenn die gemessene Temperatur in mindestens einem dem fehlerhaften Batteriemodul benachbart angeordneten Batteriemodul diesen Mittelwert um einen Schwellwert überschreitet. Der Temperaturgrenzwert ist in diesem Fall die Summe aus dem Mittelwert und dem Schwellwert.The temperature limit may also depend on the measured temperature values of battery cells of the remaining battery modules. For example, an average value over the temperature values of the battery cells can be determined by all battery modules with the exception of the faulty battery module. Then, at least one defective battery cell of the faulty battery module is closed when the measured temperature in at least one battery module adjacent to the faulty battery module exceeds this mean value by a threshold value. The temperature limit in this case is the sum of the mean and the threshold.

Wenn zusätzlich Batteriezellen des fehlerhaften Batteriemoduls defekt sind, so kann deren Temperatur ansteigen. Wenn das Batteriesteuergerät des fehlerhaften Batteriemoduls defekt ist, so ist jedoch keine Messung der Temperaturen der einzelnen Batteriezellen des fehlerhaften Batteriemoduls möglich. Die defekten Batteriezellen des fehlerhaften Batteriemoduls übertragen dabei aber Wärme auf die Batteriezellen von benachbart angeordneten Batteriemodulen. Ein Temperaturanstieg von Batteriezellen in benachbart angeordneten Batteriemodulen ist somit ein Hinweis auf eine defekte Batteriezelle in dem fehlerhaften Batteriemodul.If, in addition, battery cells of the faulty battery module are defective, their temperature may rise. If the battery control unit of the defective battery module is defective, however, it is not possible to measure the temperatures of the individual battery cells of the defective battery module. The defective battery cells of the faulty battery module but transfer heat to the battery cells of adjacent battery modules. An increase in temperature of battery cells in adjacently arranged battery modules is thus an indication of a defective battery cell in the faulty battery module.

Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung wird zur Ermittlung, ob die Batteriezellen des fehlerhaften Batteriemoduls noch intakt sind, eine an dem fehlerhaften Batteriemodul anliegende Modulspannung berechnet. Dabei wird auf mindestens eine defekte Batteriezelle geschlossen, wenn die gemessene Modulspannung einen vorgegebenen Spannungsgrenzwert unterschreitet. Der Spannungsgrenzwert hängt von verschiedenen Größen ab, beispielsweise von der Art der Batteriezellen sowie von deren Ladezustand. Der Spannungsgrenzwert wird beispielsweise berechnet, indem ein Mittelwert der Modulspannungen der übrigen Module bestimmt wird, und von diesem Mittelwert ein Toleranzwert von beispielsweise 3 V subtrahiert wird. Der besagte Toleranzwert entspricht beispielsweise der Leerlaufspannung einer Batteriezelle bei geringem Ladezustand.According to a further advantageous embodiment of the invention, a module voltage applied to the faulty battery module is calculated to determine whether the battery cells of the faulty battery module are still intact. It is closed at least one defective battery cell when the measured module voltage falls below a predetermined voltage limit. The voltage limit depends on different sizes, for example on the type of battery cells and their state of charge. The voltage limit is calculated, for example, by determining an average of the module voltages of the remaining modules and subtracting from this average a tolerance of, for example, 3V. The said tolerance value corresponds for example to the no-load voltage of a battery cell with a low charge state.

Wenn zusätzlich Batteriezellen des fehlerhaften Batteriemoduls defekt sind, so sinkt die an dem fehlerhaften Batteriemodul anliegende Modulspannung. Wenn das Batteriesteuergerät des fehlerhaften Batteriemoduls defekt ist, so ist jedoch keine direkte Messung der Modulspannung des fehlerhaften Batteriemoduls möglich. Bei Kenntnis anderer Messgrößen ist jedoch eine Berechnung der an dem fehlerhaften Batteriemodul anliegenden Modulspannung möglich. Eine Modulspannung des fehlerhaften Batteriemoduls, welche den vorgegebenen Spannungsgrenzwert unterschreitet, ist ein Hinweis auf eine defekte Batteriezelle in dem fehlerhaften Batteriemodul.In addition, if battery cells of the faulty battery module are defective, the voltage applied to the faulty battery module module voltage drops. If the battery control unit of the faulty battery module is defective, however, no direct measurement of the module voltage of the faulty battery module is possible. With knowledge of other measured variables, however, it is possible to calculate the module voltage applied to the faulty battery module. A module voltage of the faulty battery module, which the predetermined Voltage limit falls below, is an indication of a defective battery cell in the faulty battery module.

Vorteilhaft wird die an dem fehlerhaften Batteriemodul anliegende Modulspannung berechnet, indem eine an dem Batteriesystem anliegende Systemspannung gemessen wird, die an den intakten Batteriemodulen anliegenden Modulspannungen gemessen werden, und eine Summe der an den intakten Batteriemodulen anliegenden Modulspannungen von der Systemspannung subtrahiert wird. Die Systemspannung wird beispielsweise von einem Wechselrichter zum Ansteuern eines Elektromotors gemessen, welcher in einer Kommunikationsverbindung mit der Steuereinheit und mit den Batteriesteuergeräten der Batteriemodule steht.The module voltage applied to the faulty battery module is advantageously calculated by measuring a system voltage applied to the battery system, measuring the module voltages applied to the intact battery modules, and subtracting a sum of the module voltages applied to the intact battery modules from the system voltage. The system voltage is measured, for example, by an inverter for driving an electric motor, which is in communication with the control unit and with the battery control units of the battery modules.

Vorzugsweise wird das fehlerhafte Batteriemodul abgeschaltet, indem das fehlerhafte Batteriemodul elektrisch derart überbrückt wird, dass das fehlerhafte Batteriemodul sich im Leerlauf befindet. Somit kann das Batteriesystem mit den übrigen Batteriemodulen weiter betrieben werden, und das fehlerhafte Batteriemodul kann ausgebaut und ausgetauscht werden, während das Batteriesystem in Betrieb bleibt.Preferably, the faulty battery module is turned off by electrically bypassing the faulty battery module such that the faulty battery module is idle. Thus, the battery system can continue to operate with the remaining battery modules, and the faulty battery module can be removed and replaced while the battery system remains in operation.

Besonders vorzugsweise wird das fehlerhafte Batteriemodul elektrisch überbrückt, indem mindestens ein dem fehlerhaften Batteriemodul zugeordneter Wechselschalter umgeschaltet wird. Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung wird das fehlerhafte Batteriemodul elektrisch überbrückt, indem zwei dem fehlerhaften Batteriemodul zugeordnete Wechselschalter umgeschaltet werden, die elektrisch vor und hinter dem fehlerhaften Batteriemodul angeordnet sind. Der mindestens eine Wechselschalter ist beispielsweise als elektromechanisches Relais ausgeführt.Particularly preferably, the faulty battery module is electrically bypassed by switching at least one of the faulty battery module associated changeover switch. According to an advantageous development, the faulty battery module is electrically bypassed by switching two of the faulty battery module associated changeover switch, which are arranged electrically in front of and behind the faulty battery module. The at least one changeover switch is designed, for example, as an electromechanical relay.

Es wird auch ein Batteriesystem vorgeschlagen. Das Batteriesystem umfasst dabei eine Mehrzahl von seriell verschalteten Batteriemodulen und eine Steuereinheit. Jedes der Batteriemodule des Batteriesystems weist eine Anzahl von Batteriezellen und mindestens ein Batteriesteuergerät auf. Das Batteriesteuergerät dient zum Steuern und Überwachen der einzelnen Batteriezellen des jeweiligen Batteriemoduls. Die Batteriesteuergeräte der Batteriemodule stehen in einer Kommunikationsverbindung mit der Steuereinheit des Batteriesystems.It is also proposed a battery system. The battery system comprises a plurality of serially connected battery modules and a control unit. Each of the battery modules of the battery system has a number of battery cells and at least one battery control device. The battery control unit serves to control and monitor the individual battery cells of the respective battery module. The battery control devices of the battery modules are in communication with the control unit of the battery system.

Jedes der Batteriemodule des Batteriesystems kann beispielsweise genau eine Batteriezelle aufweisen. Vorzugsweise weist jedes der Batteriemodule jedoch mehrere Batteriezellen auf, welche seriell und/oder parallel miteinander verschaltet sind.For example, each of the battery modules of the battery system may have exactly one battery cell. Preferably, however, each of the battery modules has a plurality of battery cells, which are connected in series and / or in parallel with one another.

Das erfindungsgemäße Batteriesystem ist zur Ausführung des erfindungsgemäßen Verfahrens eingerichtet. Entsprechender Programmcode zur Ausführung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist unter anderem in den Batteriesteuergeräten der Batteriemodule und in der Steuereinheit des Batteriesystems abgelegt.The battery system according to the invention is set up to carry out the method according to the invention. Corresponding program code for carrying out the method according to the invention is stored, inter alia, in the battery control devices of the battery modules and in the control unit of the battery system.

Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung umfasst das Batteriesystem ferner einen Wechselrichter zum Ansteuern eines Elektromotors. Dabei weist der Wechselrichter Mittel zum Messen einer an dem Batteriesystem anliegende Systemspannung auf. Der Wechselrichter steht ebenfalls in einer Kommunikationsverbindung mit der Steuereinheit. Der Wechselrichter steht vorzugsweise auch in einer Kommunikationsverbindung mit den Batteriesteuergeräten der Batteriemodule. Vorzugsweise ist entsprechender Programmcode zur Ausführung des erfindungsgemäßen Verfahrens auch in dem Wechselrichter des Batteriesystems abgelegt.According to an advantageous embodiment of the invention, the battery system further comprises an inverter for driving an electric motor. In this case, the inverter has means for measuring a voltage applied to the battery system system voltage. The inverter is also in communication with the control unit. The inverter is also preferably in communication with the battery controllers of the battery modules. Preferably, corresponding program code for carrying out the method according to the invention is also stored in the inverter of the battery system.

Das erfindungsgemäße Verfahren sowie das erfindungsgemäße Batteriesystem finden vorteilhaft Verwendung in einem Elektrofahrzeug. Unter einem Elektrofahrzeug ist beispielsweise ein Hybridfahrzeug, ein Plug-In-Hybridfahrzeug oder ein Elektrofahrrad zu verstehen.The inventive method and the battery system according to the invention advantageously find use in an electric vehicle. An electric vehicle is understood as meaning, for example, a hybrid vehicle, a plug-in hybrid vehicle or an electric bicycle.

Vorteile der ErfindungAdvantages of the invention

Das erfindungsgemäße Verfahren sowie das erfindungsgemäße Batteriesystem ermöglichen einen weiteren Betrieb auch bei Ausfall eines Batteriemoduls. Der Ausfall eines Batteriemoduls führt also nicht zwingend zum Stillstand eines Elektrofahrzeugs. Es ist möglich, das Elektrofahrzeug, beispielsweise in einem reduzierten Modus in Form eines Notlaufs weiter zu betreiben, so dass das Elektrofahrzeug einen sicheren Abstellplatz erreicht oder sogar noch bis zur Werkstatt weiterfahren kann. Die Art der Fehlerbehandlung richtet sich dabei nach dem geforderten Sicherheitslevel. So bietet das erfindungsgemäße Verfahren auch Lösungsmöglichkeiten nicht nur für den elektrifizierten Straßenverkehr sondern ist auch für den Bereich der Flugmobilität geeignet. Das erfindungsgemäße Verfahren bietet eine intelligente Fehlerdiagnostik und führt somit zur verantwortbaren Freigabe der Weiterfahrt des Elektrofahrzeugs. Ferner ermöglicht eine Fehlerlokalisierung eine differenzierte Fehlerbehandlung. Bei Ausfall eines Batteriemoduls bleibt das Elektrofahrzeug nicht liegen, sondern ein sicheres Abstellen des Fahrzeugs ist ermöglicht. Das Konzept des erfindungsgemäßen Verfahrens ist modular erweiterbar. Das erfindungsgemäße Batteriesystem verursacht nur geringe Mehrkosten.The method according to the invention and the battery system according to the invention enable further operation even in the event of a battery module failure. The failure of a battery module does not necessarily lead to the standstill of an electric vehicle. It is possible to continue operating the electric vehicle, for example in a reduced mode in the form of emergency running, so that the electric vehicle can reach a safe parking space or even drive on to the workshop. The type of error handling depends on the required security level. Thus, the inventive method also offers solutions not only for the electrified road traffic but is also suitable for the field of air travel. The method according to the invention offers intelligent fault diagnostics and thus leads to responsible release of the further travel of the electric vehicle. Furthermore, error localization allows for differentiated error handling. In case of failure of a battery module, the electric vehicle does not lie, but a safe parking of the vehicle is possible. The concept of the method according to the invention is modular expandable. The battery system according to the invention causes only small additional costs.

Figurenlistelist of figures

Ausführungsformen der Erfindung werden anhand der Zeichnungen und der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert.Embodiments of the invention will be explained in more detail with reference to the drawings and the description below.

Es zeigen:

  • 1: eine schematische Darstellung eines Batteriesystems in einem ersten Fehlerfall,
  • 2: eine schematische Darstellung des Batteriesystems aus 1 in einem zweiten Fehlerfall,
  • 3: eine schematische Darstellung eines Batteriemoduls mit zugeordneten Wechselschaltern in dem ersten Fehlerfall und
  • 4: eine schematische Darstellung des Batteriemoduls aus 3 in dem zweiten Fehlerfall.
Show it:
  • 1 : a schematic representation of a battery system in a first error case,
  • 2 : a schematic representation of the battery system 1 in a second error case,
  • 3 a schematic representation of a battery module with associated changeover switches in the first case of error and
  • 4 : a schematic representation of the battery module off 3 in the second error case.

Ausführungsformen der ErfindungEmbodiments of the invention

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.In the following description of the embodiments of the invention, the same or similar elements are denoted by the same reference numerals, wherein a repeated description of these elements is dispensed with in individual cases. The figures illustrate the subject matter of the invention only schematically.

1 zeigt eine schematische Darstellung eines Batteriesystems 10 in einem ersten Fehlerfall. Das Batteriesystem 10 umfasst eine Mehrzahl, vorliegend fünf, von seriell verschalteten Batteriemodulen 5. Das Batteriesystem 10 umfasst auch eine zentrale Steuereinheit 50. Ferner umfasst das Batteriesystem 10 einen Wechselrichter 60 zum Ansteuern eines hier nicht dargestellten Elektromotors und einen Gleichspannungswandler 65. Der Gleichspannungswandler 65 ist dabei optional und kann auch entfallen. 1 shows a schematic representation of a battery system 10 in a first error case. The battery system 10 comprises a plurality, in the present case five, of serially connected battery modules 5 , The battery system 10 also includes a central control unit 50 , Furthermore, the battery system includes 10 an inverter 60 for driving an electric motor, not shown here, and a DC-DC converter 65 , The DC-DC converter 65 is optional and can be omitted.

Jedes der Batteriemodule 5 weist eine Anzahl von Batteriezellen 2 auf. In der vorliegenden Darstellung ist nur genau eine Batteriezelle 2 in jedem der Batteriemodule 5 dargestellt. Jedes der Batteriemodule 5 kann auch mehrere Batteriezellen 2 aufweisen, welche seriell und/oder parallel miteinander verschaltet sind. Jedes der Batteriemodule 5 umfasst ferner ein Batteriesteuergerät 70 zum Steuern und Überwachen der einzelnen Batteriezellen 2 des jeweiligen Batteriemoduls 5.Each of the battery modules 5 has a number of battery cells 2 on. In the present illustration is only exactly one battery cell 2 in each of the battery modules 5 shown. Each of the battery modules 5 can also have multiple battery cells 2 have, which are connected in series and / or parallel to each other. Each of the battery modules 5 further includes a battery control device 70 for controlling and monitoring the individual battery cells 2 of the respective battery module 5 ,

Die Batteriesteuergeräte 70 der Batteriemodule 5 stehen in einer Kommunikationsverbindung 36 mit der Steuereinheit 50 und mit dem Wechselrichter 60. Dazu ist eine Busleitung 35 vorgesehen, welche vorliegend als Ringleitung ausgeführt ist. Die Busleitung 35 kann auch in anderer Form, beispielsweise sternförmig, ausgebildet sein.The battery control devices 70 the battery modules 5 are in a communication connection 36 with the control unit 50 and with the inverter 60 , This is a bus line 35 provided, which in the present case is designed as a loop. The bus line 35 can also be formed in another form, for example star-shaped.

Die Batteriemodule 5 des Batteriesystems 10 sind mittels einer Stromleitung 30 seriell verschaltet. Das Batteriesystem 10 weist ein negatives Terminal 15 und ein positives Terminal 16 auf, wobei die Batteriemodule 5 elektrisch zwischen den Terminals 15, 16 angeordnet sind. Die Batteriemodule 5 werden von einem Strom I durchflossen. Zwischen den Terminals 15, 16 liegt eine Systemspannung an, welche einer Summe der Modulspannungen der einzelnen Batteriemodule 5 entspricht.The battery modules 5 of the battery system 10 are by means of a power line 30 connected in series. The battery system 10 has a negative terminal 15 and a positive terminal 16 on, with the battery modules 5 electrically between the terminals 15 . 16 are arranged. The battery modules 5 are traversed by a current I. Between the terminals 15 . 16 is a system voltage, which is a sum of the module voltages of the individual battery modules 5 equivalent.

Der Wechselrichter 60 ist mit dem negativen Terminal 15 und mit dem positiven Terminal 16 verbunden und weist Mittel zum Messen der besagten Systemspannung auf. Jedes der Batteriemodule 5 weist Mittel zum Messen der jeweiligen Modulspannung auf. Insbesondere die gemessenen Werte der Systemspannung und die Modulspannungen werden mittels der Kommunikationsverbindung 36 zu der Steuereinheit 50 übertragen.The inverter 60 is with the negative terminal 15 and with the positive terminal 16 connected and has means for measuring the said system voltage. Each of the battery modules 5 has means for measuring the respective module voltage. In particular, the measured values of the system voltage and the module voltages are determined by the communication link 36 to the control unit 50 transfer.

In dem hier dargestellten ersten Fehlerfall ist eines der Batteriemodule 5 fehlerhaft. Das fehlerhafte Batteriemodul 5 weist dabei ein defektes Batteriesteuergerät 70x auf, welches in der gezeigten Darstellung entsprechend gekennzeichnet ist. Die Batteriezellen 2 des fehlerhaften Batteriemoduls 5 sowie der übrigen Batteriemodule 5 sind vorliegend intakt.In the first error case shown here is one of the battery modules 5 faulty. The faulty battery module 5 indicates a defective battery control unit 70x on, which is marked accordingly in the illustration shown. The battery cells 2 the faulty battery module 5 and the other battery modules 5 are intact in the present case.

In dem hier dargestellten ersten Fehlerfall ist das defekte Batteriesteuergerät 70x nicht mehr zur Kommunikation über die Busleitung 35 fähig. Somit stehen nur die übrigen intakten Batteriesteuergeräte 70 in einer Kommunikationsverbindung 36 mit der Steuereinheit 50 und mit dem Wechselrichter 60. Alle Batteriemodule 5 sind über die Stromleitung 30 seriell verbunden.In the first error case shown here is the defective battery control unit 70x no longer for communication via the bus line 35 able to. Thus, only the remaining intact battery control units are available 70 in a communication connection 36 with the control unit 50 and with the inverter 60 , All battery modules 5 are over the power line 30 connected serially.

2 zeigt eine schematische Darstellung des Batteriesystems 10 aus 1 in einem zweiten Fehlerfall. Im Folgenden wird dabei nur auf die Unterschiede des zweiten Fehlerfalls im Vergleich zu dem in 1 dargestellten ersten Fehlerfall eingegangen. 2 shows a schematic representation of the battery system 10 out 1 in a second error case. In the following, only the differences of the second error case compared to the one in FIG 1 received first illustrated error case.

In dem hier dargestellten zweiten Fehlerfall ist eines der Batteriemodule 5 fehlerhaft. Das fehlerhafte Batteriemodul 5 weist dabei ein defektes Batteriesteuergerät 70x und eine defekte Batteriezelle 2x auf, welche in der gezeigten Darstellung entsprechend gekennzeichnet sind. Die Batteriesteuergeräte 70 sowie die Batteriezellen 2 der übrigen Batteriemodule 5 sind vorliegend intakt.In the second error case shown here is one of the battery modules 5 faulty. The faulty battery module 5 indicates a defective battery control unit 70x and a defective battery cell 2x on, which are marked accordingly in the illustration shown. The battery control devices 70 as well as the battery cells 2 the remaining battery modules 5 are intact in the present case.

In dem hier dargestellten zweiten Fehlerfall ist das defekte Batteriesteuergerät 70x nicht mehr zur Kommunikation über die Busleitung 35 fähig. Somit stehen nur die übrigen intakten Batteriesteuergeräte 70 in einer Kommunikationsverbindung 36 mit der Steuereinheit 50 und mit dem Wechselrichter 60.In the second error case shown here is the defective battery control unit 70x no longer for communication via the bus line 35 able to. Thus, only the remaining intact battery control units are available 70 in a communication connection 36 with the control unit 50 and with the inverter 60 ,

Das fehlerhafte Batteriemodul 5 mit dem defekten Batteriesteuergerät 70x und der defekten Batteriezelle 2x ist dabei abgeschaltet. Dazu ist das fehlerhafte Batteriemodul 5 elektrisch derart überbrückt, dass sich das fehlerhafte Batteriemodul 5 im Leerlauf befindet. Das fehlerhafte Batteriemodul 5 ist mittels einer Überbrückungsleitung 33 und Wechselschaltern 40 überbrückt. Auf die Wechselschalter 40, welche in dieser Darstellung nicht gezeigt sind, wird im Folgenden eingegangen.The faulty battery module 5 with the defective battery control unit 70x and the defective battery cell 2x is switched off. This is the faulty battery module 5 electrically bridged so that the faulty battery module 5 idle. The faulty battery module 5 is by means of a bridging line 33 and toggle switches 40 bridged. On the changeover switch 40 , which are not shown in this illustration, will be discussed below.

3 zeigt eine schematische Darstellung eines fehlerhaften Batteriemoduls 5 mit zugeordneten Wechselschaltern 40 und einer Überbrückungsleitung 33 in dem ersten, in 1 dargestellten, Fehlerfall, in welchem das fehlerhafte Batteriemodul 5 ein defektes Batteriesteuergerät 70x aufweist. Die Batteriezellen 2 des Batteriemoduls 5 sind intakt. Das Batteriemodul 5 ist über die Stromleitung 30 seriell mit den anderen hier nicht dargestellten Batteriemodulen 5 verbunden. 3 shows a schematic representation of a faulty battery module 5 with associated changeover switches 40 and a bridging line 33 in the first, in 1 illustrated error case in which the faulty battery module 5 a defective battery control unit 70x having. The battery cells 2 of the battery module 5 are intact. The battery module 5 is over the power line 30 serially with the other battery modules not shown here 5 connected.

Dem Batteriemodul 5 sind vorliegend zwei Wechselschalter 40 zugeordnet, die elektrisch vor und hinter dem Batteriemodul 5 angeordnet sind. Die zwei Wechselschalter 40 sind vorliegend als elektromechanische Relais ausgeführt. Jeder der zwei Wechselschalter 40 umfasst einen Eingang 45, einen ersten Ausgang 41 und einen zweiten Ausgang 42. In einer hier gezeigten ersten Schaltstellung der Wechselschalter 40 ist jeweils der Eingang 45 mit dem ersten Ausgang 41 elektrisch verbunden.The battery module 5 are present two changeover switch 40 assigned electrically in front of and behind the battery module 5 are arranged. The two changeover switches 40 are presently designed as electromechanical relays. Each of the two changeover switches 40 includes an entrance 45 , a first exit 41 and a second exit 42 , In a first switching position shown here, the changeover switch 40 is the entrance 45 with the first exit 41 electrically connected.

Der Eingang 45 der zwei Wechselschalter 40 ist jeweils an die Stromleitung 30 angeschlossen. Der erste Ausgang 41 der zwei Wechselschalter 40 ist jeweils an das Batteriemodul 5 angeschlossen. Der zweite Ausgang 42 der zwei Wechselschalter 40 ist jeweils an die Überbrückungsleitung 33 angeschlossen. In der hier gezeigten ersten Schaltstellung des Wechselschalters 40 ist also das Batteriemodul 5 beidseitig mit der Stromleitung 30 verbunden.The entrance 45 the two changeover switch 40 is in each case to the power line 30 connected. The first exit 41 the two changeover switch 40 is each to the battery module 5 connected. The second exit 42 the two changeover switch 40 is in each case to the bridging line 33 connected. In the first switching position of the changeover switch shown here 40 So it's the battery module 5 on both sides with the power line 30 connected.

In einem regulären Betrieb sind das Batteriesteuergerät 70 und die Batteriezellen 2 des Batteriemoduls 5 intakt. Die übrige Topologie des Batteriemoduls 5 mit den Wechselschaltern 40 ist in diesem regulären Betrieb und in dem besagten ersten Fehlerfall gleich.In a regular operation are the battery control unit 70 and the battery cells 2 of the battery module 5 intact. The remaining topology of the battery module 5 with the changeover switches 40 is the same in this regular operation and in said first error case.

4 zeigt eine schematische Darstellung des fehlerhaften Batteriemoduls 5 aus 3 in dem zweiten Fehlerfall, in welchem das fehlerhafte Batteriemodul 5 ein defektes Batteriesteuergerät 70x und eine defekte Batteriezelle 2x aufweist. Das fehlerhafte Batteriemodul 5 befindet sich dabei elektrisch im Leerlauf. 4 shows a schematic representation of the faulty battery module 5 out 3 in the second fault case, in which the faulty battery module 5 a defective battery control unit 70x and a defective battery cell 2x having. The faulty battery module 5 is electrically idling.

In einer hier gezeigten zweiten Schaltstellung der Wechselschalter 40 ist jeweils der Eingang 45 mit dem zweiten Ausgang 42 elektrisch verbunden. In der hier gezeigten zweiten Schaltstellung der Wechselschalter 40 ist also das fehlerhafte Batteriemodul 5 nicht mehr mit der Stromleitung 30 verbunden sondern mittels der Überbrückungsleitung 33 und der zwei Wechselschalter 40 überbrückt. Vorliegend ist das fehlerhafte Batteriemodul 5 dabei beidseitig von der Stromleitung 30 getrennt.In a second switching position shown here, the changeover switch 40 is the entrance 45 with the second exit 42 electrically connected. In the second switching position shown here, the changeover switch 40 So this is the faulty battery module 5 no longer with the power line 30 connected but by means of the bypass line 33 and the two changeover switch 40 bridged. The present is the faulty battery module 5 on both sides of the power line 30 separated.

Es ist auch denkbar, dass dem Batteriemodul 5 nur ein Wechselschalter 40 zugeordnet ist. Anstelle des zweiten Wechselschalters 40 ist dann ein Knotenpunkt vorgesehen, an welchen die Stromleitung 30, die Überbrückungsleitung 33 und das Batteriemodul 5 angeschlossen sind. In diesem Fall ist in der zweiten Schaltstellung des einen Wechselschalters 40 das fehlerhafte Batteriemodul 5 nur einseitig von der Stromleitung 30 getrennt.It is also possible that the battery module 5 only a changeover switch 40 assigned. Instead of the second changeover switch 40 Then, a node is provided to which the power line 30 , the bypass line 33 and the battery module 5 are connected. In this case, in the second switching position of a changeover switch 40 the faulty battery module 5 only one side of the power line 30 separated.

Ferner ist es denkbar, dass zwischen dem besagten Knotenpunkt und dem Batteriemodul 5 ein Schalter oder eine Sicherung vorgesehen ist. Bei Umschalten des einen Wechselschalters 40 in die zweite Schaltstellung wird dann gleichzeitig der Schalter geöffnet, beziehungsweise die Sicherung ausgelöst. In diesem Fall ist in der zweiten Schaltstellung des einen Wechselschalters 40 das fehlerhafte Batteriemodul 5 beidseitig von der Stromleitung 30 getrennt.Furthermore, it is conceivable that between the said node and the battery module 5 a switch or fuse is provided. When switching the one changeover switch 40 in the second switching position then the switch is opened at the same time, or triggered the fuse. In this case, in the second switching position of a changeover switch 40 the faulty battery module 5 on both sides of the power line 30 separated.

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.The invention is not limited to the embodiments described herein and the aspects highlighted therein. Rather, within the scope given by the claims a variety of modifications are possible, which are within the scope of expert action.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

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  • WO 2009/106394 A1 [0007]WO 2009/106394 A1 [0007]

Claims (10)

Verfahren zum Betrieb eines Batteriesystems (10), umfassend eine Mehrzahl von seriell verschalteten Batteriemodulen (5) und eine Steuereinheit (50), wobei jedes der Batteriemodule (5) eine Anzahl von Batteriezellen (2) und mindestens ein Batteriesteuergerät (70) aufweist, wobei die Batteriesteuergeräte (70) in einer Kommunikationsverbindung (36) mit der Steuereinheit (50) stehen, wobei bei Erkennung eines defekten Batteriesteuergeräts (70x) das zugehörige Batteriemodul (5) als fehlerhaft erkannt wird, und folgende Schritte durchgeführt werden: Ermittlung, ob die Batteriezellen (2) des fehlerhaften Batteriemoduls (5) noch intakt sind; wenn alle Batteriezellen (2) des fehlerhaften Batteriemoduls (5) noch intakt sind: Erteilung einer Freigabe zum weiteren Betrieb des Batteriesystems (10) mit dem fehlerhaften Batteriemodul (5); wenn mindestens eine Batteriezelle (2) des fehlerhaften Batteriemoduls (5) defekt ist: Abschalten des fehlerhaften Batteriemoduls (5) und Erteilung einer Freigabe zum weiteren Betrieb des Batteriesystems (10) ohne das fehlerhafte Batteriemodul (5).A method of operating a battery system (10) comprising a plurality of serially connected battery modules (5) and a control unit (50), each of the battery modules (5) having a number of battery cells (2) and at least one battery control device (70) the battery control devices (70) are in a communication link (36) with the control unit (50), wherein upon detection of a defective battery control device (70x) the associated battery module (5) is detected as defective, and the following steps are performed: Determining whether the battery cells (2) of the defective battery module (5) are still intact; if all the battery cells (2) of the faulty battery module (5) are still intact: Issuing a release for further operation of the battery system (10) with the faulty battery module (5); if at least one battery cell (2) of the faulty battery module (5) is defective: Switching off the faulty battery module (5) and granting a release for further operation of the battery system (10) without the faulty battery module (5). Verfahren nach Anspruch 1, wobei zur Ermittlung, ob die Batteriezellen (2) des fehlerhaften Batteriemoduls (5) noch intakt sind, ein durch die Batteriemodule (5) fließender Strom (I) gemessen wird, wobei auf mindestens eine defekte Batteriezelle (2x) geschlossen wird, wenn der gemessene Strom (I) zumindest annähernd gleich null ist.Method according to Claim 1 in which, in order to determine whether the battery cells (2) of the faulty battery module (5) are still intact, a current (I) flowing through the battery modules (5) is measured, at least one defective battery cell (2x) being closed when the measured current (I) is at least approximately equal to zero. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei zur Ermittlung, ob die Batteriezellen (2) des fehlerhaften Batteriemoduls (5) noch intakt sind, mindestens eine Temperatur mindestens einer Batteriezelle (2) in mindestens einem dem fehlerhaften Batteriemodul (5) benachbart angeordneten Batteriemodul (5) gemessen wird, wobei auf mindestens eine defekte Batteriezelle (2x) geschlossen wird, wenn die gemessene Temperatur einen vorgegebenen Temperaturgrenzwert überschreitet.Method according to one of the preceding claims, wherein for determining whether the battery cells (2) of the defective battery module (5) are still intact, at least one temperature of at least one battery cell (2) in at least one battery module (5) arranged adjacently to the faulty battery module (5) ) is measured, wherein at least one defective battery cell (2x) is closed when the measured temperature exceeds a predetermined temperature limit. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei zur Ermittlung, ob die Batteriezellen (2) des fehlerhaften Batteriemoduls (5) noch intakt sind, eine an dem fehlerhaften Batteriemodul (5) anliegende Modulspannung berechnet wird, wobei auf mindestens eine defekte Batteriezelle (2x) geschlossen wird, wenn die gemessene Modulspannung einen vorgegebenen Spannungsgrenzwert unterschreitet.Method according to one of the preceding claims, wherein for determining whether the battery cells (2) of the faulty battery module (5) are still intact, a voltage applied to the faulty battery module (5) module voltage is calculated, wherein at least one defective battery cell (2x) closed is when the measured module voltage falls below a predetermined voltage limit. Verfahren nach Anspruch 4, wobei die an dem fehlerhaften Batteriemodul (5) anliegende Modulspannung berechnet wird, indem eine an dem Batteriesystem (10) anliegende Systemspannung gemessen wird, an den intakten Batteriemodulen (5) anliegende Modulspannungen gemessen werden, und eine Summe der an den intakten Batteriemodulen (5) anliegenden Modulspannungen von der Systemspannung subtrahiert wird.Method according to Claim 4 in which the module voltage applied to the faulty battery module (5) is calculated by measuring a system voltage applied to the battery system (10), measuring module voltages applied to the intact battery modules (5), and a sum of the voltages applied to the intact battery modules (5 ) is subtracted from the system voltage. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei das fehlerhafte Batteriemodul (5) abgeschaltet wird, indem das fehlerhafte Batteriemodul (5) elektrisch derart überbrückt wird, dass das fehlerhafte Batteriemodul (5) sich im Leerlauf befindet.Method according to one of the preceding claims, wherein the faulty battery module (5) is switched off by the faulty battery module (5) is electrically bypassed such that the faulty battery module (5) is in idle. Verfahren nach Anspruch 6, wobei das fehlerhafte Batteriemodul (5) elektrisch überbrückt wird, indem mindestens ein dem fehlerhaften Batteriemodul (5) zugeordneter Wechselschalter (40) umgeschaltet wird.Method according to Claim 6 wherein the faulty battery module (5) is electrically bypassed by switching at least one changeover switch (40) associated with the faulty battery module (5). Batteriesystem (10) umfassend eine Mehrzahl von seriell verschalteten Batteriemodulen (5) und eine Steuereinheit (50), wobei jedes der Batteriemodule (5) eine Anzahl von Batteriezellen (2) und mindestens ein Batteriesteuergerät (70) aufweist, wobei die Batteriesteuergeräte (70) in einer Kommunikationsverbindung (36) mit der Steuereinheit (50) stehen, wobei das Batteriesystem (10) zur Ausführung des Verfahrens nach einem der vorstehenden Ansprüche eingerichtet ist.Battery system (10) comprising a plurality of serially connected battery modules (5) and a control unit (50), wherein each of the battery modules (5) comprises a number of battery cells (2) and at least one battery control device (70), the battery control devices (70) being in communication with the control unit (50), the battery system (10) being for execution of the method according to any one of the preceding claims. Batteriesystem (10) nach Anspruch 8, ferner umfassend einen Wechselrichter (60) zum Ansteuern eines Elektromotors, wobei der Wechselrichter (60) Mittel zum Messen einer an dem Batteriesystem (10) anliegende Systemspannung aufweist und in einer Kommunikationsverbindung (36) mit der Steuereinheit (50) steht.Battery system (10) after Claim 8 further comprising an inverter (60) for driving an electric motor, the inverter (60) having means for measuring a system voltage applied to the battery system (10) and being in communication with (36) the control unit (50). Verwendung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 7 und/oder eines Batteriesystems (10) nach einem der Ansprüche 8 bis 9 in einem Elektrofahrzeug.Use of the method according to one of Claims 1 to 7 and / or a battery system (10) according to one of Claims 8 to 9 in an electric vehicle.
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