DE102018219435A1 - Method for operating a battery system and battery system - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betrieb eines Batteriesystems (10) für ein Elektrofahrzeug, umfassend eine erste Batterieeinheit (11), eine zweite Batterieeinheit (12) und ein Fahrzeugsteuergerät (40), wobei die erste Batterieeinheit (11) und die zweite Batterieeinheit (12) jeweils eine gleiche Anzahl von Batteriemodulen (5) aufweisen, wobei die erste Batterieeinheit (11) und die zweite Batterieeinheit (12) alternierend zugeschaltet werden, und wobei folgende Schritte durchgeführt werden:- Zuschalten der ersten Batterieeinheit (11), während die zweite Batterieeinheit (12) abgeschaltet ist, wobei die zweite Batterieeinheit (12) abgeschaltet bleibt, bis ein Umschaltsignal von dem Fahrzeugsteuergerät (40) generiert wird;- Abschalten der ersten Batterieeinheit (11) und Zuschalten der zweiten Batterieeinheit (12), wenn ein Umschaltsignal von dem Fahrzeugsteuergerät (40) generiert wird, wobei die erste Batterieeinheit (11) abgeschaltet bleibt, bis ein weiteres Umschaltsignal von dem Fahrzeugsteuergerät (40) generiert wird. Die Erfindung betrifft ein Batteriesystem (10) für ein Elektrofahrzeug, umfassend eine erste Batterieeinheit (11), eine zweite Batterieeinheit (12) und ein Fahrzeugsteuergerät (40), wobei die erste Batterieeinheit (11) und die zweite Batterieeinheit (12) jeweils eine gleiche Anzahl von Batteriemodulen (5) aufweisen, wobei das Batteriesystem (10) zur Ausführung des Verfahrens nach einem der vorstehenden Ansprüche eingerichtet ist.The invention relates to a method for operating a battery system (10) for an electric vehicle, comprising a first battery unit (11), a second battery unit (12) and a vehicle control unit (40), the first battery unit (11) and the second battery unit (12 ) each have the same number of battery modules (5), the first battery unit (11) and the second battery unit (12) being switched on alternately, and the following steps being carried out: - connecting the first battery unit (11) while the second battery unit (12) is switched off, the second battery unit (12) remaining switched off until a switchover signal is generated by the vehicle control unit (40); - Switching off the first battery unit (11) and switching on the second battery unit (12) if a switchover signal from the Vehicle control unit (40) is generated, the first battery unit (11) remaining switched off until a further changeover signal v is generated on the vehicle control unit (40). The invention relates to a battery system (10) for an electric vehicle, comprising a first battery unit (11), a second battery unit (12) and a vehicle control unit (40), the first battery unit (11) and the second battery unit (12) each being the same Have a number of battery modules (5), the battery system (10) being set up to carry out the method according to one of the preceding claims.
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betrieb eines Batteriesystems für ein Elektrofahrzeug, wobei das Batteriesystem eine erste Batterieeinheit, eine zweite Batterieeinheit und ein Fahrzeugsteuergerät umfasst, und wobei die erste Batterieeinheit und die zweite Batterieeinheit alternierend zugeschaltet werden. Die Erfindung betrifft auch ein Batteriesystem für ein Elektrofahrzeug, das eine erste Batterieeinheit, eine zweite Batterieeinheit und ein Fahrzeugsteuergerät umfasst, und welches zur Ausführung des erfindungsgemäßen Verfahrens eingerichtet ist.The invention relates to a method for operating a battery system for an electric vehicle, the battery system comprising a first battery unit, a second battery unit and a vehicle control unit, and the first battery unit and the second battery unit being switched on alternately. The invention also relates to a battery system for an electric vehicle, which comprises a first battery unit, a second battery unit and a vehicle control unit, and which is set up to carry out the method according to the invention.
Stand der TechnikState of the art
Es zeichnet sich ab, dass in Zukunft insbesondere in Elektrofahrzeugen vermehrt Batteriesysteme zum Einsatz kommen werden, an welche hohe Anforderungen bezüglich Zuverlässigkeit, Leistungsfähigkeit, Sicherheit und Lebensdauer gestellt werden. Für solche Anwendungen eignen sich insbesondere Batteriesysteme mit Lithium-Ionen-Batteriezellen. Diese zeichnen sich unter anderem durch hohe Energiedichten, thermische Stabilität und eine äußerst geringe Selbstentladung aus.It is becoming apparent that battery systems will increasingly be used in future in particular in electric vehicles, which will place high demands on 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 und/oder parallel miteinander verschaltet sind. Jedes Batteriemodul weist mehrere Batteriezellen auf, welche seriell und/oder parallel miteinander verschaltet sind. Ferner umfasst jedes Batteriemodul ein Modulsteuergerät zum Steuern und Überwachen der einzelnen Batteriezellen. Die Modulsteuergeräte stehen dabei in einer Kommunikationsverbindung mit einer zentralen Steuereinheit.Today's battery systems in electric vehicles generally have a number of battery modules which are connected to one another in series and / or in parallel. Each battery module has a plurality of battery cells which are connected to one another in series and / or in parallel. Furthermore, each battery module comprises a module control device for controlling and monitoring the individual battery cells. The module control units are in a communication connection with a central control unit.
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 Modulsteuergerät ist das Batteriemodul fehlerhaft und in der Regel nicht mehr voll funktionsfähig. Bei Ausfall eines Batteriemoduls ist in der Regel das Batteriesystem nicht mehr voll funktionsfähig.Battery systems with lithium-ion battery cells have high requirements with regard to functional safety. Improper operation of the battery cells can lead to exothermic reactions, including fire and / or degassing. In the case of a defective battery cell and a defective module control unit, the battery module is faulty and generally no longer fully functional. If a battery module fails, the battery system is 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, insbesondere, um das Elektrofahrzeug sicher bis zu einem Abstellplatz oder zu einer Werkstatt zu bringen.Battery systems in electric vehicles should be fault-tolerant, particularly with regard to autonomous driving. Even if the battery module is faulty, the battery system should continue to operate and continue to supply the electric vehicle with electrical energy, in particular in order to bring the electric vehicle safely to a parking space or to a workshop.
Es sind Batteriesysteme für Kraftfahrzeuge bekannt, die mehrere Batterieeinheiten aufweisen. Beim Betrieb des Kraftfahrzeugs ist dabei nur eine der Batterieeinheiten aktiv. Bei Ausfall der aktiven Batterieeinheit wird diese Batterieeinheit abgeschaltet und eine andere, intakte Batterieeinheit wird zugeschaltet. Sofern die aktive Batterieeinheit nie ausfällt sondern stets intakt bleibt, wird nie eine andere Batterieeinheit zugeschaltet. In diesem Fall wird nur die eine aktive Batterieeinheit beim Betrieb des Kraftfahrzeugs genutzt, welche daher auch schneller altert.Battery systems for motor vehicles are known which have several battery units. When the motor vehicle is in operation, only one of the battery units is active. If the active battery unit fails, this battery unit is switched off and another, intact battery unit is switched on. If the active battery unit never fails but always remains intact, no other battery unit is ever switched on. In this case, only one active battery unit is used when operating the motor vehicle, which therefore also ages more quickly.
Das Dokument
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Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention
Es wird ein Verfahren zum Betrieb eines Batteriesystems für ein Elektrofahrzeug vorgeschlagen. Das Batteriesystem umfasst eine erste Batterieeinheit, eine zweite Batterieeinheit und ein Fahrzeugsteuergerät, welche insbesondere zum Steuern und Überwachen der Batterieeinheiten dient. Die erste Batterieeinheit und die zweite Batterieeinheit weisen jeweils eine gleiche Anzahl von Batteriemodulen auf. Die erste Batterieeinheit und die zweite Batterieeinheit sind, zumindest annährend, gleichartig ausgebildet. Die erste Batterieeinheit und die zweite Batterieeinheit weisen beispielsweise eine gleiche Ausgangsspannung und eine gleiche Kapazität auf. Die erste Batterieeinheit und die zweite Batterieeinheit sind jeweils zum Antrieb des Elektrofahrzeugs vorgesehen. Das Batteriesystem weist also zwei redundante Batterieeinheiten auf.A method for operating a battery system for an electric vehicle is proposed. The battery system comprises a first battery unit, a second battery unit and a vehicle control unit, which is used in particular to control and monitor the battery units. The first battery unit and the second battery unit each have the same number of battery modules. The first battery unit and the second battery unit are, at least approximately, of the same design. The first battery unit and the second battery unit have, for example, the same output voltage and the same capacity. The first battery unit and the second battery unit are each provided for driving the electric vehicle. The battery system thus has two redundant battery units.
Im Betrieb des Batteriesystems werden die erste Batterieeinheit und die zweite Batterieeinheit alternierend zugeschaltet. Dabei ist stets höchstens eine der Batterieeinheiten zugeschaltet und mindestens eine der Batterieeinheiten ist abgeschaltet. Im Betrieb des Batteriesystems werden die nachfolgend beschriebenen Schritte durchgeführt:
- Zunächst erfolgt ein Zuschalten der ersten Batterieeinheit, während die zweite Batterieeinheit abgeschaltet ist. Dies erfolgt beispielsweise beim Starten des Elektrofahrzeugs. Dabei bleibt die zweite Batterieeinheit abgeschaltet, bis ein Umschaltsignal von dem Fahrzeugsteuergerät generiert wird.
- First the first battery unit is switched on while the second battery unit is switched off. This takes place, for example, when the electric vehicle is started. The second battery unit remains switched off until a switchover signal is generated by the vehicle control unit.
Es erfolgt ein Abschalten der ersten Batterieeinheit und ein Zuschalten der zweiten Batterieeinheit, wenn ein Umschaltsignal von dem Fahrzeugsteuergerät generiert wird. Dabei bleibt die erste Batterieeinheit abgeschaltet, bis ein weiteres Umschaltsignal von dem Fahrzeugsteuergerät generiert wird.The first battery unit is switched off and the second battery unit is switched on when a switchover signal is generated by the vehicle control unit. The first battery unit remains switched off until a further switchover signal is generated by the vehicle control unit.
Die erste Batterieeinheit und die zweite Batterieeinheit dienen insbesondere zur Versorgung einer Leistungselektronik des Elektrofahrzeugs mit elektrischer Energie. Die Leistungselektronik dient insbesondere zum Ansteuern eines Antriebsmotors des Elektrofahrzeugs. In einem Ladebetrieb oder Rekuperationsbetrieb wirkt der Antriebsmotor als Generator und versorgt die Leistungselektronik mit Energie. Die Leistungselektronik gibt diese elektrische Energie an eine Batterieeinheit weiter. Dort wird die Energie gespeichert.The first battery unit and the second battery unit serve in particular to supply power electronics of the electric vehicle with electrical energy. The power electronics are used in particular to control a drive motor of the electric vehicle. In a charging mode or recuperation mode, the drive motor acts as a generator and supplies the power electronics with energy. The power electronics pass this electrical energy on to a battery unit. The energy is stored there.
Wenn eine der Batterieeinheiten zugeschaltet ist, so ist sie mit der Leistungselektronik elektrisch verbunden. Wenn eine der Batterieeinheiten abgeschaltet ist, so ist sie mit der Leistungselektronik nicht elektrisch verbunden. Die Leistungselektronik ist beispielsweise in Form eines Wechselrichters oder Inverters ausgebildet.If one of the battery units is switched on, it is electrically connected to the power electronics. If one of the battery units is switched off, it is not electrically connected to the power electronics. The power electronics are designed, for example, in the form of an inverter or inverter.
Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung wird ein Umschaltsignal von dem Fahrzeugsteuergerät generiert, wenn das Batteriesystem zur Versorgung einer Leistungselektronik oder zur Aufnahme von Energie aktiviert wird. Dies erfolgt beispielsweise beim Starten des Elektrofahrzeugs. Bei jedem Starten des Elektrofahrzeugs wird somit alternierend eine andere Batterieeinheit zugeschaltet. Somit werden beide Batterieeinheiten, zumindest annähernd, gleichmäßig belastet und altern daher annähernd gleich schnell.According to an advantageous embodiment of the invention, a switchover signal is generated by the vehicle control unit when the battery system is activated to supply power electronics or to absorb energy. This takes place, for example, when the electric vehicle is started. Each time the electric vehicle is started, a different battery unit is switched on alternately. Thus, both battery units are loaded, at least approximately, evenly and therefore age at approximately the same rate.
Gemäß einer anderen vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung wird ein Umschaltsignal von dem Fahrzeugsteuergerät generiert, wenn ein Alterungszustand der zugeschalteten Batterieeinheit einen Minimalwert unterschreitet. Danach wird die andere, bisher abgeschaltete Batterieeinheit belastet, woraufhin diese Batterieeinheit schneller altert. Somit gleichen sich die Alterungszustände der Batterieeinheiten wieder aneinander an. Das Umschaltsignal kann von dem Fahrzeugsteuergerät beispielsweise generiert werden, während das Elektrofahrzeug in Betrieb ist, also während das Batteriesystem zur Versorgung der Leistungselektronik aktiviert ist.According to another advantageous embodiment of the invention, a switchover signal is generated by the vehicle control unit when an aging state of the connected battery unit falls below a minimum value. The other, previously switched-off battery unit is then loaded, whereupon this battery unit ages more quickly. The states of aging of the battery units are thus equalized again. The switchover signal can be generated by the vehicle control unit, for example, while the electric vehicle is in operation, that is to say while the battery system for supplying the power electronics is activated.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung wird ein Umschaltsignal von dem Fahrzeugsteuergerät generiert, wenn ein Alterungszustand der zugeschalteten Batterieeinheit einen Minimalwert unterschreitet, und wenn das Batteriesystem zur Versorgung einer Leistungselektronik des Elektrofahrzeugs aktiviert wird. Das Umschaltsignal wird in diesem Fall also von dem Fahrzeugsteuergerät nicht generiert, während das Elektrofahrzeug in Betrieb ist, sondern erst beim nächsten Starten des Elektrofahrzeugs. Dadurch wird ein Umschalten von einer Batterieeinheit auf die andere Batterieeinheit unter Last vorteilhaft vermieden.According to a further advantageous embodiment of the invention, a switchover signal is generated by the vehicle control unit when an aging state of the connected battery unit falls below a minimum value and when the battery system for supplying power electronics of the electric vehicle is activated. In this case, the switchover signal is not generated by the vehicle control device while the electric vehicle is in operation, but only when the electric vehicle is started again. This advantageously prevents switching from one battery unit to the other battery unit under load.
Gemäß einer anderen vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung wird ein Umschaltsignal von dem Fahrzeugsteuergerät generiert, wenn ein Ladezustand der zugeschalteten Batterieeinheit während des Entladebetriebs einen Grenzwert unterschreitet, oder während des Ladebetriebs einen Grenzwert überschreitet. Danach wird die andere, bisher abgeschaltete Batterieeinheit belastet, woraufhin deren Ladezustand im Entladebetrieb sinkt, beziehungsweise im Ladebetrieb steigt. Somit gleichen sich die Ladezustände der Batterieeinheiten wieder aneinander an. Das Umschaltsignal kann von dem Fahrzeugsteuergerät beispielsweise generiert werden, während das Elektrofahrzeug in Betrieb ist, also während das Batteriesystem zur Versorgung, oder zur Aufnahme von Energie der Leistungselektronik aktiviert ist.According to another advantageous embodiment of the invention, a switchover signal is generated by the vehicle control unit when a state of charge of the connected battery unit falls below a limit value during the discharge operation, or exceeds a limit value during the charge operation. The other, previously switched-off battery unit is then loaded, whereupon its state of charge drops in the discharging mode or increases in the charging mode. Thus, the charge levels of the battery units are aligned again. The switchover signal can be generated by the vehicle control unit, for example, while the electric vehicle is in operation, that is to say while the battery system is activated to supply or to absorb energy from the power electronics.
Gemäß einer anderen vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung wird ein Umschaltsignal von dem Fahrzeugsteuergerät generiert, wenn ein Ladezustand der zugeschalteten Batterieeinheit während des Entladebetriebs einen Grenzwert unterschreitet, oder während des Ladebetriebs einen Grenzwert überschreitet, und wenn das Batteriesystem einer Leistungselektronik oder zur Aufnahme von Energie aktiviert wird. Das Umschaltsignal wird in diesem Fall also von dem Fahrzeugsteuergerät nicht generiert, während das Elektrofahrzeug in Betrieb ist, sondern erst beim nächsten Starten des Elektrofahrzeugs. Dadurch wird ein Umschalten von einer Batterieeinheit auf die andere Batterieeinheit unter Last vorteilhaft vermieden.According to another advantageous embodiment of the invention, a switchover signal is generated by the vehicle control unit when a state of charge of the connected battery unit falls below a limit value during the discharge operation, or exceeds a limit value during the charge operation, and when the battery system of power electronics or for the absorption of energy is activated. In this case, the switchover signal is not generated by the vehicle control device while the electric vehicle is in operation, but only when the electric vehicle is started again. This advantageously prevents switching from one battery unit to the other battery unit under load.
Vorzugsweise wird ein Umschaltsignal von dem Fahrzeugsteuergerät auch insbesondere dann generiert, wenn mindestens ein Fehler in der zugeschalteten Batterieeinheit erkannt wird. Dadurch wird sichergestellt, dass stets eine intakte Batterieeinheit mit der Leistungselektronik elektrisch verbunden ist, wodurch ein sicherer Betrieb des Elektrofahrzeugs ermöglicht ist. Bevorzugt wird die Batterieeinheit, in welcher der Fehler erkannt wurde, umgehend gegen eine andere, intakte Batterieeinheit ausgetauscht, sodass das Batteriesystem wieder zwei intakte Batterieeinheiten umfasst.A switchover signal is preferably also generated by the vehicle control unit in particular when at least one fault is detected in the connected battery unit. This ensures that an intact battery unit is always electrically connected to the power electronics, which enables safe operation of the electric vehicle. The battery unit in which the fault was recognized is preferably replaced immediately with another, intact battery unit, so that the battery system again comprises two intact battery units.
Es wird auch ein Batteriesystem für ein Elektrofahrzeug vorgeschlagen. Das Batteriesystem umfasst eine erste Batterieeinheit, eine zweite Batterieeinheit und ein Fahrzeugsteuergerät, welches insbesondere zum Steuern und Überwachen der Batterieeinheiten dient. Die erste Batterieeinheit und die zweite Batterieeinheit weisen jeweils eine gleiche Anzahl von Batteriemodulen auf. Die erste Batterieeinheit und die zweite Batterieeinheit sind, zumindest annährend, gleichartig ausgebildet. Die erste Batterieeinheit und die zweite Batterieeinheit weisen beispielsweise eine gleiche Ausgangsspannung und eine gleiche Kapazität auf. Die erste Batterieeinheit und die zweite Batterieeinheit sind jeweils zum Antrieb des Elektrofahrzeugs vorgesehen. Das Batteriesystem weist also jeweils eine redundante Batterieeinheit auf. A battery system for an electric vehicle is also proposed. The battery system comprises a first battery unit, a second battery unit and a vehicle control unit, which is used in particular to control and monitor the battery units. The first battery unit and the second battery unit each have the same number of battery modules. The first battery unit and the second battery unit are, at least approximately, of the same design. The first battery unit and the second battery unit have, for example, the same output voltage and the same capacity. The first battery unit and the second battery unit are each provided for driving the electric vehicle. The battery system thus has a redundant battery unit.
Das erfindungsgemäße Batteriesystem ist dabei zur Ausführung des erfindungsgemäßen Verfahrens eingerichtet. Entsprechender Programmcode zur Ausführung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist unter anderem in dem Fahrzeugsteuergerät 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 executing the method according to the invention is stored, inter alia, in the vehicle control unit of the battery system.
Bevorzugt weist jedes der Batteriemodule der beiden Batterieeinheiten jeweils eine Mehrzahl von Batteriezellen und mindestens ein Modulsteuergerät auf. Das Modulsteuergerät dient dabei zum Steuern und Überwachen der einzelnen Batteriezellen des Batteriemoduls. Dabei stehen die Modulsteuergeräte in einer Kommunikationsverbindung mit dem Fahrzeugsteuergerät. Dazu ist beispielsweise eine Busleitung vorgesehen.Each of the battery modules of the two battery units preferably has a plurality of battery cells and at least one module control unit. The module control unit is used to control and monitor the individual battery cells of the battery module. The module control units are in a communication connection with the vehicle control unit. For this purpose, a bus line is provided, for example.
Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung weist das Fahrzeugsteuergerät einen ersten Prozessor zur Kommunikation mit der ersten Batterieeinheit und einen zweiten Prozessor zur Kommunikation mit der zweiten Batterieeinheit auf. Jedem der beiden Prozessoren ist dabei eine separate Kommunikationseinheit zugeordnet. Anstatt zweier Prozessoren, kann auch ein Prozessor mit mehreren Prozessorkernen verwendet werden. Diese Prozessorkerne verfügen über je eine direkte Kommunikationsschnittstelle. Bei Ausfall eines Prozessors oder eines Prozessorkerns kann die diesem Prozessor oder Prozessorkern zugeordnete Batterieeinheit angeschaltet werden, und ein weiterer Betrieb mit der anderen Batterieeinheit ist weiter möglich.According to a preferred development of the invention, the vehicle control device has a first processor for communication with the first battery unit and a second processor for communication with the second battery unit. A separate communication unit is assigned to each of the two processors. Instead of two processors, a processor with several processor cores can also be used. These processor cores each have a direct communication interface. If a processor or a processor core fails, the battery unit assigned to this processor or processor core can be switched on, and further operation with the other battery unit is still possible.
Das erfindungsgemäße Verfahren sowie das erfindungsgemäße Batteriesystem finden vorteilhaft Verwendung in einem Elektrofahrzeug, insbesondere in einem autonom betriebenen Elektrofahrzeug.The method according to the invention and the battery system according to the invention are advantageously used in an electric vehicle, particularly in an autonomously operated electric vehicle.
Vorteile der ErfindungAdvantages of the invention
Die Erfindung stellt ein Konzept zur effizienten Nutzung eines Batteriesystems mit einer redundant ausgelegten Batterieeinheit dar. Mit dem vorgestellten Konzept ist eine Fehlertoleranz des erfindungsgemäßen Batteriesystems gegeben. Bei Ausfall einer Batterieeinheit kann das Elektrofahrzeug mittels der anderen Batterieeinheit noch sicher bis zu einem Abstellplatz oder zu einer Werkstatt gebracht werden. Daraus resultiert eine Erhöhung der Zuverlässigkeit des Batteriesystems. Vorteilhaft kann beim Betrieb des Elektrofahrzeugs dabei die gesamte elektrische Energie genutzt werden, welche in dem Batteriesystem zur Verfügung steht. Auch wird eine gleichmäßige Alterung der beiden redundanten Batterieeinheiten des Batteriesystems erreicht. Dies bewirkt auch eine Erhöhung einer möglichen Reichweite des Elektrofahrzeugs. Sofern das Batteriesystem nur ein einziges Fahrzeugsteuergerät aufweist, ergibt sich auch eine Kosteneinsparung im Vergleich zu einem Batteriesystem, welches zum Steuern und Überwachen der beiden Batterieeinheiten jeweils ein separates Fahrzeugsteuergerät aufweist, insbesondere durch den Entfall der erforderlichen Hardware für ein weiteres Fahrzeugsteuergerät.The invention represents a concept for the efficient use of a battery system with a redundantly designed battery unit. The concept presented provides a fault tolerance of the battery system according to the invention. If one battery unit fails, the other battery unit can be used to safely bring the electric vehicle to a parking space or to a workshop. This results in an increase in the reliability of the battery system. When operating the electric vehicle, it is advantageous to use all of the electrical energy that is available in the battery system. Uniform aging of the two redundant battery units of the battery system is also achieved. This also increases the possible range of the electric vehicle. If the battery system has only a single vehicle control unit, there is also a cost saving compared to a battery system which has a separate vehicle control unit for controlling and monitoring the two battery units, in particular because the hardware required for a further vehicle control unit is eliminated.
FigurenlisteFigure list
Ausführungsformen der Erfindung werden anhand der Zeichnungen und der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert.Embodiments of the invention are explained in more detail with reference to the drawings and the description below.
Es zeigen:
-
1 eine schematische Darstellung eines Batteriesystems mit einer redundanten Batterieeinheit und -
2 eine schematische Darstellung eines Batteriemoduls mit mehreren Batteriezellen.
-
1 a schematic representation of a battery system with a redundant battery unit and -
2nd is a schematic representation of a battery module with several battery cells.
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 symbols, with a repeated description of these elements being dispensed with in individual cases. The figures represent the subject matter of the invention only schematically.
Die erste Batterieeinheit
Jedes Batteriemodul
Die positiven Terminals
Je nach Stellung des Wechselschalters
Das Batteriesystem
Jedes der Batteriemodule
Das Fahrzeugsteuergerät
Jedes der Batteriemodule
Die ermittelten Ladezustände und Alterungszustände der Batteriemodule
Die ermittelten Ladezustände und Alterungszustände der Batteriemodule
Wenn in einem Batteriemodul
Das Fahrzeugsteuergerät
Das Batteriemodul
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 restricted to the exemplary embodiments described here and the aspects emphasized therein. Rather, a large number of modifications are possible within the scope specified by the claims, which lie within the framework of professional action.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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