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Die Erfindung betrifft ein Batteriesystem zur Verwendung an einem Bordnetz eines Kraftfahrzeugs, umfassend einen negativen Pol, einen positiven Pol, ein Batteriemodul und eine Schalteinheit, welche mindestens einen ansteuerbaren Schalter und einen Stromsensor zur Messung eines durch das Batteriesystem fließenden Batteriestroms aufweist.
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Stand der Technik
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Konventionelle Kraftfahrzeuge weisen einen Antrieb auf, welcher üblicherweise einen Verbrennungsmotor umfasst. Ferner umfassen konventionelle Kraftfahrzeuge ein Batteriesystem zur Versorgung eines Anlassers und weiterer Verbraucher an einem Bordnetz des Kraftfahrzeugs mit elektrischer Energie sowie einen Generator zum Laden des Batteriesystems. Ein gattungsgemäßes Batteriesystem umfasst mindestens ein Batteriemodul und eine Schalteinheit, mittels der das Batteriemodul zugeschaltet sowie abgeschaltet werden kann. Das Batteriemodul weist dabei mehrere Batteriezellen, beispielsweise mit Lithium-Ionen-Zellen, auf. Ferner ist ein Managementsystem zum Steuern und Überwachen der Batteriezellen des Batteriemoduls vorgesehen.
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Insbesondere hochwertige Kraftfahrzeuge werden relativ häufig gestohlen. Daher sind moderne Kraftfahrzeuge regelmäßig mit Diebstahlschutzvorrichtungen ausgerüstet, welche einen Diebstahl des Fahrzeugs verhindern oder zumindest erschweren sollen. Es sind auch Diebstahlschutzvorrichtungen zum Nachrüsten in Kraftfahrzeugen bekannt.
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Das Dokument
EP 0 161 365 A2 offenbart eine Diebstahlschutzvorrichtung für ein Fahrzeug, welche einen Schalter aufweist, mittels welchem die Batterie von dem Fahrzeug trennbar ist. Die Batterie wird insbesondere dann vom Fahrzeug getrennt, wenn ein Strom durch das Batteriekabel einen vorgegebenen Grenzwert überschreitet. Der vorgegebene Grenzwert entspricht dabei einem Startstrombedarf eines Anlassers, der gerade nicht zum Starten des Fahrzeugs ausreicht. Die Diebstahlschutzvorrichtung ist mittels einer Fernsteuerung aktivierbar und deaktivierbar.
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Das Dokument
DE 10 2016 223 734 A1 offenbart ein Fahrzeug mit einer hydraulischen Bremsanlage, wobei die Bremsanlage in ein Diebstahlschutzsystem eingebunden ist. In einem Freigabebetriebszustand ist dabei die Bremsanlage offen, und eine Bewegung der Räder des Fahrzeugs ist möglich. In einem Sperrbetriebszustand blockiert die Bremsanlage, und eine Bewegung der Räder ist verhindert. Zur Steuerung des Zustands ist eine Steuereinheit vorgesehen. Mittels einer Authentifizierungseinheit, welche beispielsweise eine Bluetooth-Einheit ist, kann mittels eines entsprechenden Funksignals eine Sperrung der Bremsanlage aufgehoben werden. Das Diebstahlschutzsystem wird insbesondere automatisch aktiviert, wenn das Fahrzeug für eine vorgegebene Zeitspanne, beispielsweise 10 Minuten, nicht bewegt wurde.
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Das Dokument
DE 10 2011 013 182 A1 offenbart eine Sicherheitsbatterie für Elektrofahrzeuge. Dabei sind die Batteriezellen der Batterie in Gruppen zusammengeschaltet. Die Batteriezellengruppen sind über mehrere schaltbare Trennelemente miteinander verbunden. Mittels eines Steuerkommandos können die Batteriezellengruppen voneinander getrennt werden. Mittels entsprechender Funksignale kann die Traktionsbatterie außer Betrieb gesetzt werden. Somit ist der Kfz-Antrieb gesperrt. Die derart gebildete Diebstahlschutzvorrichtung kann mittels drahtloser Kommunikationsgeräte, beispielsweise Handy, insbesondere auf Bluetooth-Basis, aktiviert sowie deaktiviert werden.
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Durch Benutzung sind ferner Diebstahlschutzvorrichtungen für Kraftfahrzeuge bekannt, welche mittels eines Schalters die Batterie von dem Bordnetz des Kraftfahrzeugs trennen. Solche Diebstahlschutzvorrichtungen sind über Funksignale, beispielsweise von einem Mobiltelefon, aktivierbar sowie deaktivierbar.
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Offenbarung der Erfindung
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Es wird ein Batteriesystem zur Verwendung an einem Bordnetz eines Kraftfahrzeugs vorgeschlagen. Das Batteriesystem umfasst einen negativen Pol, einen positiven Pol und ein Batteriemodul. Das Batteriemodul weist mehrere Batteriezellen auf, die innerhalb des Batteriemoduls sowohl seriell als auch parallel miteinander verschaltetet sein können. Das Batteriemodul umfasst ferner ein negatives Terminal und ein positives Terminal. Zwischen dem negativen Terminal und dem positiven Terminal liegt eine von den Batteriezellen des Batteriemoduls gelieferte Spannung an. In einem regulären Betrieb des Batteriesystems liegt die von dem Batteriemodul gelieferte Spannung auch zwischen dem negativen Pol und dem positiven Pol als Ausgangsspannung an.
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Das Batteriesystem umfasst ferner eine Schalteinheit, welche mindestens einen ansteuerbaren Schalter und einen Stromsensor zur Messung eines durch das Batteriesystem fließenden Batteriestroms aufweist. Bei dem Schalter handelt es sich beispielsweise um einen Halbleiterschalter, insbesondere um einen MOSFET-Transistor. Es kann sich bei dem Schalter aber beispielsweise auch um ein ansteuerbares Relais handeln. Der Batteriestrom fließt dabei insbesondere durch den negativen Pol und/oder durch den positiven Pol des Batteriesystems.
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Erfindungsgemäß ist die Schalteinheit in einem Sicherheitsmodus betreibbar, in welchem der mindestens eine Schalter und der Stromsensor derart zusammenwirken, dass der Batteriestrom auf einen vorgegebenen Maximalwert begrenzt wird, oder dass der Batteriestrom für eine vorgegebene maximale Zeitspanne unterbrochen wird, wenn der Batteriestrom einen vorgegebenen Grenzwert übersteigt.
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Wenn die Schalteinheit in dem Sicherheitsmodus betrieben wird, so ist ein Diebstahl des Kraftfahrzeugs wesentlich erschwert. Insbesondere wird ein Starten eines Verbrennungsmotors des Kraftfahrzeugs mittels eines Anlassers des Kraftfahrzeugs verhindert. Die Schalteinheit ist auch in einem Fahrmodus betreibbar, in welchem der Verbrennungsmotor des Kraftfahrzeugs mittels des Anlassers gestartet werden kann.
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Der vorgegebene Grenzwert liegt unterhalb eines Startstroms, welcher von dem Anlasser des Kraftfahrzeugs zum Starten des Verbrennungsmotors benötigt wird. Der vorgegebene Grenzwert liegt beispielsweise in einer Größenordnung zwischen 400 A und 700 A.
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Vorzugsweise wird der Batteriestrom unverzüglich, also ohne Verzögerung, begrenzt oder unterbrochen, sobald von dem Stromsensor ein Batteriestrom gemessen wird, welcher den vorgegebenen Grenzwert übersteigt. Es ist aber auch denkbar, dass der Batteriestrom erst dann begrenzt oder unterbrochen wird, wenn von dem Stromsensor während einer Zeit von beispielsweise 50 ms oder 100 ms ein Batteriestrom gemessen wird, welcher den vorgegebenen Grenzwert übersteigt.
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Der vorgegebene Maximalwert entspricht einem Strom, welcher geringer ist als der Startstrom, welcher von dem Anlasser des Kraftfahrzeugs zum Starten des Verbrennungsmotors benötigt wird. Durch die Begrenzung des Batteriestroms auf den Maximalwert wird somit ein Starten des Verbrennungsmotors durch den Anlasser verhindert.
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Eine vorübergehende Unterbrechung des Batteriestroms kann durch eine vorübergehende Abschaltung der von dem Batteriesystem gelieferten Ausgangsspannung an dem Bordnetz erfolgen. Die vorgegebene maximale Zeitspanne ist dabei vorzugsweise geringer als eine Zeit, während der andere an das Bordnetz des Kraftfahrzeugs angeschlossene Verbraucher, beispielsweise Steuergeräte, ohne externe Spannungsversorgung eingeschaltet bleiben können. Durch die vorübergehende Unterbrechung des Batteriestroms werden die besagten Verbraucher also nicht ausgeschaltet.
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Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung weist die Schalteinheit einen ersten Schalter auf, durch welchen der Batteriestrom fließt, wenn der erste Schalter geschlossen ist. Der erste Schalter ist derart ansteuerbar, indem der erste Schalter geöffnet wird, dass der Batteriestrom für eine vorgegebene Zeitdauer, die kleiner oder gleich der maximalen Zeitspanne ist, unterbrochen wird. Wenn der erste Schalter geöffnet ist, so ist auch die Ausgangsspannung abgeschaltet.
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Nach der vorgegebenen Zeitdauer wird der erste Schalter vorzugsweise wieder geschlossen, um die Spannungsversorgung von anderen Verbrauchern, beispielsweise Steuergeräten, wieder sicher zu stellen. Es ist auch denkbar, den ersten Schalter getaktet zu betreiben. Das bedeutet, der erste Schalter wird innerhalb einer vorgegebenen Zeitdauer, die kleiner oder gleich der maximalen Zeitspanne ist, mehrfach geöffnet und geschlossen.
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Gemäß einer anderen vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung weist die Schalteinheit einen zweiten Schalter auf, welcher elektrisch parallel zu einem Begrenzungswiderstand geschaltet ist. Die Schalteinheit ist derart ausgestaltet, dass der Batteriestrom bei geöffnetem zweitem Schalter durch den Begrenzungswiderstand fließt. Der Batteriestrom erzeugt dabei einen Spannungsabfall an dem Begrenzungswiderstand. Dadurch sinkt die Ausgangsspannung des Batteriesystems, und dadurch wird der Batteriestrom begrenzt.
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Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung weist die Schalteinheit einen dritten Schalter auf, welcher elektrisch seriell zu einem Heizwiderstand geschaltet ist. Der Heizwiderstand dient insbesondere zum Beheizen der Batteriezellen des Batteriemoduls bei geringer Temperatur. Die Schalteinheit ist derart ausgestaltet, dass bei geschlossenem drittem Schalter ein Heizstrom durch den Heizwiderstand fließt. Der Heizstrom erzeugt dabei einen Spannungsabfall an dem Heizwiderstand sowie an einem Innenwiderstand des Batteriemoduls. Dadurch sinkt die Ausgangsspannung des Batteriesystems, und dadurch wird der Batteriestrom begrenzt.
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Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung umfasst das Batteriesystem einen Zusatzpol, welcher unter Umgehung der Schalteinheit mit dem Batteriemodul elektrisch verbunden ist. Bei Verwendung in dem Kraftfahrzeug ist der positive Pol des Batteriesystems dann vorzugsweise mit dem Anlasser elektrisch verbunden, während der Zusatzpol mit den übrigen angeschlossenen Verbrauchern, beispielsweise Steuergeräten, elektrisch verbunden ist. Eine Unterbrechung oder Begrenzung des Batteriestroms mittels der Schalteinheit hat in diesem Fall verringerte Auswirkungen auf die Spannungsversorgung der übrigen angeschlossenen Verbraucher, beispielsweise Steuergeräte.
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Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung umfasst das Batteriesystem mindestens einen weiteren Schalter. Mittels des mindestens einen weiteren Schalters sind einzelne Batteriezellen des Batteriemoduls abschaltbar. Wenn beispielsweise die Batteriezellen innerhalb des Batteriemoduls seriell verschaltet sind, so können mit dem mindestens einen weiteren Schalter einzelne Batteriezellen überbrückt und umgangen werden. Dadurch wird die von dem Batteriemodul gelieferte Spannung sowie die Ausgangsspannung des Batteriesystems entsprechend gesenkt. Dadurch wird der von dem Batteriemodul lieferbare Strom unter den notwendigen Grenzwert zum Starten des Fahrzeugs über den Anlasser gesenkt.
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Vorteilhaft weist die Schalteinheit eine Steuereinheit auf, mittels welcher die Schalteinheit in den Sicherheitsmodus sowie in den Fahrmodus schaltbar ist, in welchem der Verbrennungsmotor des Kraftfahrzeugs mittels des Anlassers gestartet werden kann. In dem Fahrmodus ist insbesondere keine Begrenzung sowie keine Unterbrechung des Batteriestroms vorgesehen, wenn der Batteriestrom den vorgegebenen Grenzwert übersteigt. Die Steuereinheit umfasst dazu beispielsweise einen Mikrocontroller.
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Vorzugsweise weist die Schalteinheit eine Kommunikationseinheit auf. Über die Kommunikationseinheit ist mindestens ein Steuersignal zum Schalten der Schalteinheit in den Sicherheitsmodus sowie in den Fahrmodus empfangbar und zu der Steuereinheit übertragbar.
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Die Kommunikationseinheit ist vorzugsweise als drahtlose Funkschnittstelle, beispielsweise WLAN oder Bluetooth, ausgeführt. Vorteilhaft kann das mindestens ein Steuersignal zum Schalten der Schalteinheit dabei von einem Mobiltelefon gesendet werden.
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Gemäß einer möglichen Ausgestaltung der Erfindung schaltet die Steuereinheit die Schalteinheit in den Fahrmodus, wenn und solange die Kommunikationseinheit ein Steuersignal empfängt. Die Steuereinheit schaltet die Schalteinheit in den Sicherheitsmodus, wenn die Kommunikationseinheit für einen vorgegebenen Zeitraum kein entsprechendes Steuersignal empfängt. Beispielsweise sendet ein Mobiltelefon des Besitzers des Kraftfahrzeugs in periodischen Zeitabständen das Steuersignal. Wenn der Besitzer mit dem Mobiltelefon in der Nähe des Kraftfahrzeugs ist, so empfängt die Kommunikationseinheit das Steuersignal und die Schalteinheit wird in den Fahrmodus geschaltet. Wenn der Besitzer sich mit dem Mobiltelefon von dem Kraftfahrzeug entfernt, so empfängt die Kommunikationseinheit das Steuersignal nicht mehr, und die Schalteinheit wird automatisch in den Sicherheitsmodus geschaltet.
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Ein erfindungsgemäßes Batteriesystem findet vorteilhaft Verwendung an einem Bordnetz eines Kraftfahrzeugs, insbesondere eines Kraftfahrzeugs mit einem Verbrennungsmotor. Aber auch andere Verwendungen, beispielsweise an Bordnetzen anderer Kraftfahrzeuge wie beispielsweise Hybrid-Fahrzeugen, Plug-In-Hybridfahrzeugen, die über ein Batteriesystem einen Verbrennungsmotor starten.
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Vorteile der Erfindung
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Ein erfindungsgemäßes Batteriesystem in einem Kraftfahrzeug gestattet, einen Diebstahl des Kraftfahrzeugs wesentlich zu erschweren. Durch die besagte Begrenzung und/oder Unterbrechung des Batteriestroms wird ein Starten des Verbrennungsmotors des Kraftfahrzeugs durch den Anlasser des Kraftfahrzeugs zuverlässig verhindert. Das erfindungsgemäße Batteriesystem in einem Kraftfahrzeug gestattet dabei zusätzlich, dass andere an das Bordnetz des Kraftfahrzeugs angeschlossene Verbraucher, beispielsweise Steuergeräte, eingeschaltet bleiben können. Durch die besagte Begrenzung und/oder Unterbrechung des Batteriestroms werden die besagten Verbraucher also nicht ausgeschaltet. Somit können wesentliche Standards für die Automobilindustrie, insbesondere ASIL Anforderungen gemäß ISO 26262; erfüllt werden. Das erfindungsgemäße Batteriesystem kann dabei beispielsweise mittels eines Mobiltelefons besonders komfortable durch einen Benutzer des Kraftfahrzeugs bedient werden. Zusätzlich kann das erfindungsgemäße Batteriesystem, beispielsweise mittels eines Mobiltelefons, auch automatisch in den Sicherheitsmodus, in welchem der Diebstalschutz aktiviert ist, sowie in den Fahrmodus, in welchem der Diebstahlschutz deaktiviert ist, geschaltet werden.
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Figurenliste
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Ausführungsformen der Erfindung werden anhand der Zeichnungen und der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert.
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Es zeigen:
- 1 eine schematische Darstellung eines Batteriesystems an einem Bordnetz eines Kraftfahrzeugs,
- 2 eine schematische Darstellung einer Schalteinheit gemäß einer ersten Ausführungsform,
- 3 eine schematische Darstellung einer Schalteinheit gemäß einer zweiten Ausführungsform,
- 4 eine schematische Darstellung einer Schalteinheit gemäß einer dritten Ausführungsform,
- 5 eine schematische Darstellung eines Batteriesystems gemäß einer alternativen Ausführungsform an einem Bordnetz eines Kraftfahrzeugs und
- 6 eine schematische Darstellung eines Verfahrens zum Betreiben eines Batteriesystems an einem Bordnetz eines Kraftfahrzeugs.
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Ausführungsformen der Erfindung
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In der nachfolgenden Beschreibung der Ausführungsformen der Erfindung werden gleiche oder ähnliche Elemente mit gleichen Bezugszeichen bezeichnet, wobei auf eine wiederholte Beschreibung dieser Elemente in Einzelfällen verzichtet wird. Die Figuren stellen den Gegenstand der Erfindung nur schematisch dar.
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1 zeigt eine schematische Darstellung eines Batteriesystems 10 an einem Bordnetz 50 eines hier nicht dargestellten Kraftfahrzeugs. Als Bordnetz 50 werden in diesem Zusammenhang die spannungsführenden Versorgungsleitungen in dem Kraftfahrzeug bezeichnet. Das Bordnetz 50 weist vorliegend eine Nominalspannung von 12 Volt gegenüber einer Masseleitung 55 in dem Kraftfahrzeug auf. Das Bordnetz 50 kann auch eine andere Nominalspannung, beispielsweise 24 Volt oder 48 Volt, aufweisen. An das Bordnetz 50 ist unter anderem ein hier nicht dargestellter Anlasser zum Starten eines Verbrennungsmotors des Kraftfahrzeugs angeschlossen.
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Das Batteriesystem 10 umfasst einen positiven Pol 22, welcher mit dem Bordnetz 50 verbunden ist. Das Batteriesystem 10 umfasst auch einen negativen Pol 21, welcher mit der Masseleitung 55 verbunden ist. Das Batteriesystem 10 umfasst ein Batteriemodul 5, welches mehrere Batteriezellen aufweist, welche beispielsweise als Lithium-Ionen-Zellen ausgeführt sind. Die Batteriezellen sind beispielsweise in Serie geschaltet und liefern eine Nominalspannung von beispielweise 12 Volt. Das Batteriemodul 5 weist ein negatives Terminal 11 und ein positives Terminal 12 auf. Zwischen den Terminals 11, 12 des Batteriemoduls 5 liegt die von den besagten Batteriezellen gelieferte Nominalspannung von 12 Volt an.
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Das Batteriemodul 5 ist in einem Gehäuse 24 angeordnet. Der negative Pol 21 und der positive Pol 22 ragen aus dem Gehäuse 24 heraus. Das negative Terminal 11 ist elektrisch mit dem negativen Pol 21 verbunden. In einem regulären Betrieb, wenn das positive Terminal 12 elektrisch mit dem positiven Pol 22 verbunden ist, so liegt zwischen den Polen 21, 22 ebenfalls die von den Batteriezellen des Batteriemoduls 5 gelieferte Nominalspannung von 12 Volt als Ausgangsspannung an.
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Das Batteriesystem 10 umfasst ferner eine Schalteinheit 60. Die Schalteinheit 60 weist einen ersten Anschluss 31 auf, welcher mit dem positiven Terminal 12 elektrisch verbunden ist. Die Schalteinheit 60 weist auch einen zweiten Anschluss 32 auf, welcher mit dem positiven Pol 22 elektrisch verbunden ist. Die Schalteinheit 60 befindet sich vorliegend ebenfalls in dem Gehäuse 24. In einem regulären Betrieb liegt an dem ersten Anschluss 31 die von dem Batteriemodul 5 gelieferte Nominalspannung von beispielweise 12 Volt an.
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Die Schalteinheit 60 umfasst einen Stromsensor 65 zur Messung eines durch das Batteriesystem 10 fließenden Batteriestroms IB. Der Batteriestrom IB fließt dabei insbesondere durch den negativen Pol 21 und/oder durch den positiven Pol 22 des Batteriesystems 10.
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Die Schalteinheit 60 umfasst eine Steuereinheit 66, mittels welcher die Schalteinheit 60 in einen Sicherheitsmodus sowie in einen Fahrmodus schaltbar ist. Die Steuereinheit 66 umfasst dazu beispielsweise einen Mikrocontroller. In dem Fahrmodus kann der Verbrennungsmotor des Kraftfahrzeugs mittels des Anlassers gestartet werden kann. In dem Sicherheitsmodus ist ein Starten des Verbrennungsmotors mittels des Anlassers verhindert.
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Die Schalteinheit 60 umfasst eine Kommunikationseinheit 69. Die Kommunikationseinheit 69 ist vorliegend als drahtlose Funkschnittstelle, beispielsweise WLAN oder Bluetooth, ausgeführt. Über die Kommunikationseinheit 69 ist mindestens ein Steuersignal zum Schalten der Schalteinheit 60 in den Sicherheitsmodus sowie in den Fahrmodus empfangbar und zu der Steuereinheit 66 übertragbar.
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2 zeigt eine schematische Darstellung einer Schalteinheit 60 gemäß einer ersten Ausführungsform. Die Schalteinheit 60 weist einen ersten Schalter 61 auf, welcher mit dem ersten Anschluss 31 sowie mit dem zweiten Anschluss 32 elektrisch verbunden ist. Der Batteriestrom IB fließt durch den ersten Schalter 61, wenn der erste Schalter 61 geschlossen ist. Wenn der erste Schalter 61 geöffnet ist, so ist die elektrische Verbindung zwischen dem positiven Pol 22 und dem positiven Terminal 12 unterbrochen, und damit ist die Ausgangsspannung abgeschaltet.
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3 zeigt eine schematische Darstellung einer Schalteinheit 60 gemäß einer zweiten Ausführungsform. Die Schalteinheit 60 weist einen zweiten Schalter 62 und einem Begrenzungswiderstand 67 auf. Der zweite Schalter 62 ist mit dem ersten Anschluss 31 sowie mit dem zweiten Anschluss 32 elektrisch verbunden. Der Begrenzungswiderstand 67 ist elektrisch parallel zu dem zweiten Schalter 62 geschaltet. Der Batteriestrom IB fließt durch den zweiten Schalter 62, wenn der zweite Schalter 62 geschlossen ist. Wenn der zweite Schalter 62 geöffnet ist, so fließt der Batteriestrom IB durch den Begrenzungswiderstand 67 und erzeugt dabei einen Spannungsabfall an dem Begrenzungswiderstand 67. Dadurch sinkt die Ausgangsspannung des Batteriesystems 10.
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4 zeigt eine schematische Darstellung einer Schalteinheit 60 gemäß einer dritten Ausführungsform. Der erste Anschluss 31 ist mittels einer Verbindungsleitung unmittelbar mit dem zweiten Anschluss 32 elektrisch verbunden. Die Schalteinheit 60 weist einen dritten Schalter 63 und einem Heizwiderstand 68 auf. Der dritte Schalter 63 ist elektrisch mit der Verbindungsleitung verbunden und seriell zu dem Heizwiderstand 68 geschaltet. Der Heizwiderstand 68 ist über den hier nicht dargestellten negativen Pol 21 mit Masse verbunden und dient insbesondere zum Beheizen der Batteriezellen des Batteriemoduls 5 bei geringer Temperatur.
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Wenn der dritte Schalter 63 geschlossen ist, so fließt ein Heizstrom IH durch den dritten Schalter 63 und durch den Heizwiderstand 68. Der Heizstrom IH erzeugt dabei einen Spannungsabfall an dem Heizwiderstand 68 sowie an einem hier nicht dargestellten Innenwiderstand des Batteriemoduls 5. Dadurch sinkt die Ausgangsspannung des Batteriesystems 10.
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5 zeigt eine schematische Darstellung eines Batteriesystems 10 gemäß einer alternativen Ausführungsform an einem Bordnetz 50 eines Kraftfahrzeugs. Das Batteriesystem 10 gemäß der alternativen Ausführungsform ist weitgehend gleichartig wie das in 1 dargestellte Batteriesystem 10 ausgebildet. Im Folgenden wird auf die Unterschiede eingegangen.
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Das Batteriesystem 10 gemäß der alternativen Ausführungsform umfasst einen Zusatzpol 23, welcher aus dem Gehäuse 24 herausragt. Der Zusatzpol 23 ist mit dem positiven Terminal 12 elektrisch verbunden. Der Zusatzpol 23 ist also unter Umgehung der Schalteinheit 60 mit dem Batteriemodul 5 elektrisch verbunden. In einem regulären Betrieb liegt zwischen dem Zusatzpol 23 und dem negativen Pol 21 ebenfalls die von den Batteriezellen des Batteriemoduls 5 gelieferte Nominalspannung von beispielweise 12 Volt an. In dem Kraftfahrzeug ist der positive Pol 22 mit dem Anlasser elektrisch verbunden. Der Zusatzpol 23 ist mit den übrigen angeschlossenen Verbrauchern, beispielsweise Steuergeräten, elektrisch verbunden.
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6 zeigt eine schematische Darstellung eines Verfahrens zum Betreiben eines Batteriesystems 10 an einem Bordnetz 50 eines Kraftfahrzeugs. In einem Startschritt 101 wird das Kraftfahrzeug abgestellt und der Verbrennungsmotor wird dabei ausgeschaltet.
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Anschließend wird in einem folgenden Schritt 102 geprüft, ob die Schalteinheit 60 in den Fahrmodus geschaltet ist, in welchem der Verbrennungsmotor des Kraftfahrzeugs mittels des Anlassers gestartet werden kann, oder ob die Schalteinheit 60 in den Sicherheitsmodus geschaltet ist, in welchem ein Starten des Verbrennungsmotors mittels des Anlassers verhindert ist. Wenn die Schalteinheit 60 in den Fahrmodus geschaltet ist, so wird das Verfahren in einem Endschritt 110 beendet.
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Wenn die Schalteinheit 60 in den Sicherheitsmodus geschaltet ist, so wird in einem folgenden Schritt 103 der Batteriestrom IB mittels des Stromsensors 65 gemessen und überwacht. Wenn der Batteriestrom IB einen vorgegebenen Grenzwert unterschreitet oder gleich dem vorgegebenen Grenzwert ist, so wird das Verfahren in einem weiteren Endschritt 110 beendet.
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Wenn der Batteriestrom IB den vorgegebenen Grenzwert überschreitet, so wird der Batteriestrom IB in einem folgenden Schritt 104 auf einen vorgegebenen Maximalwert begrenzt oder für eine vorgegebene maximale Zeitspanne unterbrochen. Dadurch wird ein Starten des Verbrennungsmotors des Kraftfahrzeugs mittels des Anlassers verhindert.
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In einem folgenden Schritt 105 wird der Besitzer des Kraftfahrzeugs darüber informiert, dass versucht wurde, den Verbrennungsmotors des Kraftfahrzeugs mittels des Anlassers zu starten, während die Schalteinheit 60 in den Sicherheitsmodus geschaltet war. Die besage Information wird beispielsweise von der Kommunikationseinheit 69 des Batteriesystems 10 zu einem Mobiltelefon des Besitzers des Kraftfahrzeugs gesendet. Die besage Information kann auch im Cockpit des Kraftfahrzeugs angezeigt werden.
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Die Erfindung ist nicht auf die hier beschriebenen Ausführungsbeispiele und die darin hervorgehobenen Aspekte beschränkt. Vielmehr ist innerhalb des durch die Ansprüche angegebenen Bereichs eine Vielzahl von Abwandlungen möglich, die im Rahmen fachmännischen Handelns liegen.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- EP 0161365 A2 [0004]
- DE 102016223734 A1 [0005]
- DE 102011013182 A1 [0006]
