DE102019115102A1 - Überwachungsanordnung für ein Batteriesystem eines Fahrzeuges - Google Patents

Überwachungsanordnung für ein Batteriesystem eines Fahrzeuges Download PDF

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Abstract

Überwachungsanordnung (10) für ein Batteriesystem (2) eines Fahrzeuges (1), aufweisend:- wenigstens ein elektronisches Verarbeitungsmittel (20), welches jeweils genau einer Zelle (3) des Batteriesystems (2) zugeordnet ist,- zwei elektrische Verbindungsmittel (30) am Verarbeitungsmittel (20), um das Verarbeitungsmittel (20) redundant mit einem elektrischen Potential der Zelle (3) elektrisch zu verbinden.

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft eine Überwachungsanordnung für ein Batteriesystem eines Fahrzeuges. Ferner bezieht sich die Erfindung auf ein Batteriesystem.
  • Es ist aus dem Stand der Technik bekannt, dass bei Fahrzeugen mit elektrischem Antriebsstrang üblicherweise ein Batteriesystem als elektrischer Energiespeicher verwendet wird. Zur Überwachung, Regelung und zum Schutz des Energiespeichers dient in der Regel ein Batterie-Management-System (BMS) des Batteriesystems. Das Batteriesystem kann weiter mehrere Zellblöcke aufweisen, in denen wiederum mehrere Zellen verschaltet sind.
  • Eine Anforderung an die Sicherheit einer jeweiligen Zelle kann ferner dadurch gegeben sein, dass die Zellspannung gemessen und die Einhaltung von Grenzen (insbesondere Überladungs- und Tiefentladungsschutz) überwacht werden muss. Gemäß herkömmlichen Lösungen kann hierzu eine Messleitung je Zellpotential (d. h. pro elektrischem Potential der Zellen) an eine Verarbeitungseinheit (konkret ein CellModulController, kurz CMC) geführt sein. Die Verarbeitungseinheit kann auf diese Weise die Überwachung mehrerer Zellen eines Zellmoduls durchführen.
  • Es ist außerdem möglich, dass diese Messleitung redundant ausgeführt ist, um insbesondere die Sicherheitsanforderung von der Zelle ins Batteriemanagementsystem zu überführen. In diesem Fall kann für die Verdrahtung des Batteriesystems der bereits umfangreiche, große Kabelbaum allerdings noch größere Ausmaße annehmen. Dies erhöht den notwendigen Bauraum und den Montageaufwand. Zudem kann die Verdrahtung und Absicherung der Messleitungen technisch aufwendiger sein.
  • Aus der DE 10 2017 004 129 A1 und US 2012 / 00 84 032 A1 sind gattungsgemäße Vorrichtungen bekannt.
  • Es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die voranstehend beschriebenen Nachteile zumindest teilweise zu beheben. Insbesondere ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine verbesserte Lösung zur Überwachung der Zellen bereitzustellen.
  • Die voranstehende Aufgabe wird durch eine Überwachungsanordnung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 und durch ein Batteriesystem mit den Merkmalen des Anspruchs 8 gelöst. Weitere Merkmale und Details der Erfindung ergeben sich aus den jeweiligen Unteransprüchen, der Beschreibung und den Zeichnungen. Dabei gelten Merkmale und Details, die im Zusammenhang mit der erfindungsgemäßen Überwachungsanordnung beschrieben sind, selbstverständlich auch im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Batteriesystem, und jeweils umgekehrt, sodass bezüglich der Offenbarung zu den einzelnen Erfindungsaspekten stets wechselseitig Bezug genommen wird bzw. werden kann.
  • Die Aufgabe wird insbesondere gelöst durch eine Überwachungsanordnung für ein Batteriesystem eines Fahrzeuges. Hierbei ist insbesondere vorgesehen, dass die Überwachungsanordnung die nachfolgenden Komponenten aufweist:
    • - wenigstens ein oder mehrere elektronische(s) Verarbeitungsmittel, welche(s) jeweils genau (also ausschließlich) einer Zelle des Batteriesystems zugeordnet ist bzw. sind, insbesondere zur Überwachung der zugeordneten Zelle,
    • - (zumindest) zwei (insbesondere parallele) elektrische Verbindungsmittel am (jeweiligen) Verarbeitungsmittel, um das (jeweilige) Verarbeitungsmittel redundant mit einem elektrischen Potential der (jeweils zugeordneten) Zelle elektrisch zu verbinden, vorzugsweise um anhand des Potentials die Überwachung durchzuführen.
  • Dabei kann es möglich sein, dass die Zellen des Batteriesystems und die Verarbeitungsmittel paarweise einander zugeordnet sind, also eine 1:1-Zuordnung zwischen den Verarbeitungsmitteln und Zellen vorliegt. Bei mehreren Verarbeitungsmitteln können diese damit unterschiedlichen Zellen des Batteriesystems zugeordnet sein. Ferner können (z. B. befestigt oder angeordnet) am Verarbeitungsmittel die zumindest zwei elektrischen Verbindungsmittel vorgesehen sein, um eine Redundanz für die Verbindung bereitzustellen. Hierzu können die Verbindungsmittel bspw. parallel verschaltet sein, um die gleiche Funktion parallel bereitzustellen. Damit kann die Zuverlässigkeit bei der Überwachung erhöht werden. Die Anzahl der (parallelen) Verbindungsmittel für einen Abgriff des Potentials kann durch den Grad der Redundanz definiert sein, und optional auf drei oder vier Verbindungsmittel erhöht werden. Auch können weitere zumindest zwei (oder drei oder vier, insbesondere parallele) Verbindungsmittel vorgesehen sein, wenn z. B. zwei verschiedene Potentiale für einen redundanten Spannungsabgriff mit dem Verarbeitungsmittel verbunden werden. Die absolute Anzahl der Verbindungsmittel pro Verarbeitungsmittel kann allerdings dadurch reduziert werden, dass dem jeweiligen Verarbeitungsmittel nur eine anstatt mehrerer Zellen zugeordnet ist. Dies ermöglicht es, den notwendigen Bauraum und den Aufwand für die Montage zu reduzieren.
  • Besonders vorteilhaft ist es, wenn das jeweilige Verarbeitungsmittel zellnah vorgesehen ist, also unmittelbar oder nur mit geringem Abstand (z. B. kleiner als die maximale Erstreckung der Zelle selbst) an der zugeordneten Zelle angeordnet und insbesondere an der Zelle befestigt ist. Die Verbindungsmittel können daher die elektrische Verbindung nur über eine geringe Entfernung bereitstellen. Dies hat den Vorteil, dass für die Verbindungsmittel nur ein geringer Platzbedarf notwendig ist, und somit der Kabelbaum durch die zellnahe Anbindung reduziert werden kann.
  • Es kann ferner vorgesehen sein, dass die Verbindungsmittel jeweils als elektrischer Leiter (Leitung), vorzugsweise Litze oder Kabel oder dergleichen, ausgeführt ist. Damit kann das jeweilige Verbindungsmittel potentialgleich ausgeführt sein. Auch kann es möglich sein, dass die zumindest zwei (parallelen) Verbindungsmittel, welche mit dem gleichen Potential der Zelle verbunden sind, stets das gleiche Potential aufweisen.
  • Vorteilhafterweise kann das jeweilige Verarbeitungsmittel wenigstens eine Verarbeitungseinheit wie einen Mikrocontroller und/oder einen Chip und/oder einen integrierten Schaltkreis oder jeweils einen Teil davon aufweisen, und damit bspw. eine digitale Verarbeitung und/oder Spannungsmessung und/oder Spannungsüberwachung für die Zelle bereitstellen. Somit kann das Verarbeitungsmittel zumindest teilweise die Überwachung der Zelle ermöglichen. Die Verbindungsmittel können dabei fest mit dem Verarbeitungsmittel verbunden sein (z. B. als Pins des Mikrocontrollers) oder als separate Leitungen oder dergleichen ausgeführt sein. Des Weiteren kann das Verarbeitungsmittel ggf. auch wenigstens zwei der Verarbeitungseinheiten aufweisen, wobei z. B. eine für die Messung der Zellspannung über die Verbindungsmittel und die andere für die Überwachung und/oder Auswertung der Messung genutzt wird.
  • Es kann ferner die erfindungsgemäße Überwachungsanordnung dazu ausgeführt sein, eine redundante Zellspannungsüberwachung auf Zellebene bereitzustellen. Damit kann anstelle einer herkömmlichen Architektur mit einem CMC jede (insbesondere in Reihe geschaltete) Zelle mit einem eigenen Verarbeitungsmittel ausgestattet sein. In diesem Zusammenhang kann auch davon gesprochen werden, dass das Batteriesystem eine Einzelzell-BMS-Architektur aufweist (BMS steht kurz für Batteriemanagementsystem). Durch eine zellnahe Anordnung des Verarbeitungsmittels kann die elektrische Kontaktierung des Verarbeitungsmittels zu den Zellanschlusspolen mit deutlich kürzeren Messleitungen oder sogar unter Verzicht von Messleitungen erfolgen. Ein redundanter Spannungsabgriff auf Zellebene kann zudem mit einem reduzierten Kabelbaum ausgeführt werden. Zudem können gemäß einer weiteren optionalen Ausgestaltung der Erfindung durch eine Integration der Funktionen „Spannungsmessung“ und „Einhaltung von Spannungsgrenzen“ auf den bzw. einen an der Zelle angeordneten Verarbeitungsmittel(n) der redundante Spannungsabgriff bzw. die redundante Messleitung ohne Absicherung ausgeführt sein.
  • Außerdem kann es vorgesehen sein, dass das Verarbeitungsmittel in der Lage ist, durch Anwendung einer Elektrochemischen Impedanz Spektroskopie (EIS) eine Temperatur der Zelle, vorzugsweise die mittlere, interne Zelltemperatur zu bestimmen. Eine Messung über einen separaten Temperatursensor ist damit nicht mehr notwendig.
  • Vorteilhaft ist es zudem, wenn das Fahrzeug als ein Kraftfahrzeug, insbesondere gleisloses Landkraftfahrzeug, zum Beispiel als ein Hybridfahrzeug, das eine Brennkraftmaschine und eine Elektromaschine zur Traktion umfasst oder als ein reines Elektrofahrzeug ausgebildet ist, vorzugsweise mit einem Hochvolt-Bordnetz und/oder einem Elektromotor. Insbesondere kann das Fahrzeug als ein Brennstoffzellenfahrzeug und/oder Personenkraftfahrzeug ausgebildet sein. Bevorzugt ist bei Ausführungsformen von Elektrofahrzeugen kein Verbrennungsmotor beim Fahrzeug vorgesehen, es wird dann ausschließlich durch elektrische Energie angetrieben. Die Elektromaschine (E-Motor) kann ferner Teil des elektrischen Antriebsstrangs sein, wobei der elektrische Antriebsstrang durch einen Energiespeicher wie einem wiederaufladbaren Batteriesystem mit Energie versorgt wird.
  • Es kann außerdem vorgesehen sein, dass das wenigstens eine Verarbeitungsmittel mindestens zwei oder mindestens vier oder mindestens 12 Verarbeitungsmittel umfasst, welche unterschiedlichen Zellen des Batteriesystems zugeordnet sind. Bevorzugt kann jeder der Zellen des Batteriesystems ein eigenes Verarbeitungsmittel zugeordnet sein. Dies ermöglicht es, den Aufwand für die Verkabelung durch die Verbindungsmittel deutlich zu reduzieren.
  • Es kann ferner vorgesehen sein, dass mehrere Verarbeitungsmittel vorgesehen sind, welche jeweils nur einer einzigen der Zellen des Batteriesystems zugeordnet sind, und jeweils zumindest zwei Verbindungsmittel für jedes elektrische Potential der jeweils zugeordneten Zelle aufweisen. In anderen Worten kann jedes elektrische Potential einer Zelle eine redundante Verbindung zum zugeordneten Verarbeitungsmittel aufweisen. Dies ermöglicht es z. B., eine Zellspannung durch das Verarbeitungsmittel zu überwachen.
  • Optional kann es vorgesehen sein, dass die Verbindungsmittel jeweils als ein elektrischer Kontaktpunkt ausgeführt sind, um insbesondere jeweils die elektrische Verbindung unmittelbar zwischen einem Zellanschlusspol der (zugeordneten) Zelle und dem (zugehörigen) Verarbeitungsmittel herzustellen. In anderen Worten kann die Verbindung nur durch den Kontaktpunkt und somit auch leitungslos hergestellt sein. Alternativ können die Verbindungsmittel jeweils als Messleitung ausgeführt sein, und ggf. die Verbindung auch über ein Sicherheitselement herstellen. Hierzu ist das Sicherheitselement bspw. im Strompfad des jeweiligen Verbindungsmittels integriert, bspw. in der Form eines Überlast- und/oder Überstromschutzes. Für beide Varianten kann der Vorteil erzielt werden, dass das Verbindungsmittel eine maximale Erstreckung aufweist, welche geringer ist als ein Abstand zwischen zwei benachbarten Zellen des Batteriesystems und/oder geringer ist als ein Abstand zwischen den entferntesten Zellen eines Zellmoduls. Im Falle der Ausbildung als Kontaktpunkt kann die Erstreckung des Verbindungsmittels sogar im Wesentlichen bei 0 liegen, und/oder das Verarbeitungsmittel die Zelle bzw. die Zellanschlusspole direkt über die Kontaktpunkte leitungslos kontaktieren. Somit wird eine besonders platzsparende Bauweise geschaffen.
  • Es kann optional möglich sein, dass am wenigstens einen Verarbeitungsmittel jeweils zwei weitere (insbesondere parallel angeordnete) Verbindungsmittel vorgesehen sind, um das (jeweilige) Verarbeitungsmittel redundant mit einem weiteren elektrischen Potential der Zelle elektrisch zu verbinden, um (insbesondere gemeinsam mit den anderen Verbindungsmitteln an diesem Verarbeitungsmittel) einen Spannungsabgriff einer elektrischen Spannung der Zelle für das Verarbeitungsmittel bereitzustellen. Auf diese Weise kann die Überwachung weiter verbessert werden, z. B. die Zellspannung überwacht werden.
  • Nach einer weiteren Möglichkeit kann vorgesehen sein, dass das Verarbeitungsmittel jeweils dazu ausgeführt ist, mittels der redundanten elektrischen Verbindung eine Spannungsmessung einer elektrischen Spannung der Zelle durchzuführen. Damit ist eine zuverlässige Überwachung der Zelle möglich, um z. B. das Überschreiten eines Grenzwertes durch die Spannung zu detektieren. Diese Detektion kann bspw. durch Leitungen von dem Verarbeitungsmittel an ein Batteriemanagementsystem (BMS) gemeldet werden, um eine Sicherheitsaktion (wie eine Deaktivierung der Zelle) zu initiieren.
  • Ferner kann im Rahmen der Erfindung vorgesehen sein, dass das Verarbeitungsmittel jeweils dazu ausgeführt ist, anhand der Spannungsmessung eine Einhaltung wenigstens einer Spannungsgrenze durch die Zelle zu überwachen. Im Falle der Nicht-Einhaltung kann z. B. eine Fehlerdetektion erfolgen, welche über eine Kommunikation mit einem BMS mitgeteilt wird. Dies kann wiederum wenigstens eine weitere Sicherheitsaktion zur Folge haben.
  • Vorteilhafterweise kann bei der Erfindung vorgesehen sein, dass das Verarbeitungsmittel jeweils unmittelbar an der Zelle befestigt ist. Dies ermöglicht einen besonders platzsparenden Aufbau der Überwachungsanordnung.
  • Des Weiteren kann vorgesehen sein, dass am Verarbeitungsmittel jeweils zwei (insbesondere parallele) Leitungen vorgesehen sind, um das (jeweilige) Verarbeitungsmittel redundant mit einem Batteriemanagementsystem zu verbinden. Diese Leitungen sind jeweils bspw. als elektrische Leiter oder dergleichen ausgeführt, um redundant Informationen von dem Verarbeitungsmittel an das BMS zu übertragen. Diese Informationen betreffen insbesondere die Überwachung der (und insbesondere nur genau einer) Zelle, und können z. B. für eine Spannungshöhe und/oder eine Stromstärke und/oder eine Temperatur der Zelle spezifisch sein.
  • Ebenfalls Gegenstand der Erfindung ist ein Batteriesystem für ein Fahrzeug, aufweisend:
    • - wenigstens eine Zelle,
    • - wenigstens ein elektronisches Verarbeitungsmittel, welches jeweils genau einer der wenigstens einen Zelle zugeordnet ist,
    • - (zumindest) zwei (insbesondere parallele) elektrische Verbindungsmittel am (jeweiligen) Verarbeitungsmittel, um das (jeweilige) Verarbeitungsmittel redundant mit einem elektrischen Potential der (jeweils) zugeordneten Zelle elektrisch zu verbinden.
  • Damit bringt das erfindungsgemäße Batteriesystem die gleichen Vorteile mit sich, wie sie ausführlich mit Bezug auf eine erfindungsgemäße Überwachungsanordnung beschrieben worden sind. Zudem können das Verarbeitungsmittel und das Verbindungsmittel des Batteriesystems gemäß einer erfindungsgemäßen Überwachungsanordnung ausgebildet sein.
  • Es ist ferner denkbar, dass die wenigstens eine Zelle mehrere Zellen umfasst, und ein Abstand zwischen den Zellen und dem jeweils zugeordneten Verarbeitungsmittel geringer ist als ein Abstand zwischen den Zellen untereinander. In anderen Worten kann die Zuordnung des (jeweiligen) Verarbeitungsmittels zu der genau einen Zelle dadurch erfolgen, dass das Verarbeitungsmittel in einem Abstand zur zugeordneten Zelle angeordnet ist, welcher geringer ist, als ein Abstand zwischen den Zellen untereinander. Somit wird eine zellnahe Anordnung ermöglicht.
  • Vorzugsweise kann vorgesehen sein, dass die wenigstens eine Zelle wenigstens 4 oder wenigstens 12 oder wenigstens 100 oder wenigstens 200 Zellen umfasst, welche jeweils eine erfindungsgemäße Überwachungsanordnung aufweisen, sodass vorzugsweise (die) Verbindungsmittel der Überwachungsanordnung paarweise (parallel) mit einem gleichen Potential der jeweiligen Zellen verbunden sind, insbesondere um paarweise das Potential mit dem jeweils zugeordneten Verarbeitungsmittel zu verbinden. Somit kann eine umfangreich und insbesondere vollständige Überwachung der Zellen des Batteriesystems gewährleistet werden.
  • Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung, in der unter Bezugnahme auf die Zeichnungen Ausführungsbeispiele der Erfindung im Einzelnen beschrieben sind. Dabei können die in den Ansprüchen und in der Beschreibung erwähnten Merkmale jeweils einzeln für sich oder in beliebiger Kombination erfindungswesentlich sein. Es zeigen jeweils schematisch:
    • 1 eine prismatische Zelle eines Batteriesystems in einer perspektivischen Darstellung mit einer erfindungsgemäßen Überwachungsanordnung,
    • 2 eine Rundzelle eines Batteriesystems in einer perspektivischen Darstellung mit einer erfindungsgemäßen Überwachungsanordnung,
    • 3 eine Pouch-Zelle eines Batteriesystems in einer Seitenansicht mit einer erfindungsgemäßen Überwachungsanordnung,
    • 4 eine Pouch-Zelle eines Batteriesystems in einer Seitenansicht mit einer erfindungsgemäßen Überwachungsanordnung,
    • 5 Teile einer erfindungsgemäßen Überwachungsanordnung,
    • 6 ein erfindungsgemäßes Batteriesystem eines Fahrzeuges.
  • In den nachfolgenden Figuren werden für die gleichen technischen Merkmale auch von unterschiedlichen Ausführungsbeispielen die identischen Bezugszeichen verwendet.
  • In den 1 bis 6 ist eine erfindungsgemäße Überwachungsanordnung 10 für ein Batteriesystem 2 eines Fahrzeuges 1 gezeigt. Dabei ist erkennbar, dass wenigstens ein elektronisches Verarbeitungsmittel 20 vorgesehen ist, welches (jeweils) genau einer Zelle 3 des Batteriesystems 2 zugeordnet ist. Bspw. kann das Verarbeitungsmittel 20 unmittelbar an der Zelle 3 befestigt sein. Des Weiteren können zwei parallele, elektrische Verbindungsmittel 30 am (jeweiligen) Verarbeitungsmittel 20 elektrische Kontaktierungen bereitstellen, durch welche das Verarbeitungsmittel 20 redundant mit einem (gleichen) elektrischen Potential der Zelle 3 elektrisch verbunden wird. Die beiden Verbindungsmittel 30 können parallel die gleiche Funktion haben und die elektrische Verbindung in gleicher Weise (mit dem identischen Potential) bereitstellen, sodass entsprechend eine Redundanz vorliegt. Es ist beispielhaft in den 1 bis 5 gezeigt, dass zwei parallele elektrische Verbindungsmittel 30 mit dem gleichen Potential „-“ der Zelle 3 redundant verbunden sind. Zwei weitere (parallele) elektrische Verbindungsmittel 30 sind zudem mit dem gleichen Potential „+“ verbunden. Auf diese Weise kann ein redundanter Spannungsabgriff bereitgestellt werden, bei welchem entsprechend zwei Verbindungsmittel 30 pro Potential vorgesehen sind. Es ist erkennbar, dass auf diese Weise ein redundanter Spannungsabgriff durch insgesamt mindestens vier Verbindungsmittel 30 bereitgestellt werden kann. Entsprechend kann das Verarbeitungsmittel 20 jeweils dazu ausgeführt sein, mittels der redundanten elektrischen Verbindung eine redundante Spannungsmessung einer elektrischen Spannung der Zelle 3 durchzuführen, und ggf. anhand der Spannungsmessung eine Einhaltung wenigstens einer Spannungsgrenze durch die Zelle 3 zu überwachen.
  • Entsprechend den 1 bis 4 können die Verbindungsmittel 30 jeweils als Messleitung ausgeführt sein. Dabei kann die elektrische Verbindung auch über ein Sicherheitselement 50 hergestellt werden, um hierdurch eine Überlast- und/oder Überstromsicherung im Strompfad der Verbindungsmittel 30 bereitzustellen. Wie in 5 gezeigt ist, können die Verbindungsmittel 30 außerdem jeweils als ein elektrischer Kontaktpunkt ausgeführt sein, um jeweils die elektrische Verbindung unmittelbar zwischen einem Zellanschlusspol 4 der Zelle 3 und dem Verarbeitungsmittel 20 herzustellen.
  • In 1 ist außerdem dargestellt, dass das Verarbeitungsmittel 20 jeweils mit zwei (parallel angeordneten) Leitungen 40 verbunden ist, sodass das Verarbeitungsmittel 20 redundant mit einem Batteriemanagementsystem 5 verbunden wird. In anderen Worten sind die Leitungen 40 am Verarbeitungsmittel 20 vorgesehen, um in gleicher Weise und mit gleicher Funktion (und damit redundant) eine Verbindung zum Batteriemanagementsystem 5 für das Verarbeitungsmittel 20 bereitzustellen. Diese Verbindung ermöglicht z. B. die Kommunikation mit und/oder die Meldung einer Fehlerdetektion an das BMS 5.
  • In 6 ist schematisch ein Batteriesystem 2 für ein Fahrzeug 1 gezeigt, bei welchem mehrere Zellen 3 in Reihe geschaltet in einem Zellmodul 6 organisiert sind. Ferner ist wenigstens ein elektronisches Verarbeitungsmittel 20 dargestellt, welches jeweils genau einer der wenigstens einen Zelle 3 zugeordnet ist. Konkret ist im gezeigten Beispiel jeder der Zellen 3 genau ein elektronisches Verarbeitungsmittel 20 zugeordnet. Ferner können zwei elektrische Verbindungsmittel 30 am (jeweiligen) Verarbeitungsmittel 20 vorgesehen sein, um das jeweilige Verarbeitungsmittel 20 redundant mit einem elektrischen Potential der zugeordneten Zelle 3 elektrisch zu verbinden. Es kann dabei möglich sein, dass jedes elektrische Potential der Zellen 3 mit mindestens zwei der Verbindungsmittel 30 verbunden ist.
  • Weiterhin ist erkennbar, dass die wenigstens eine Zelle 3 mehrere Zellen 3 umfasst, und ein Abstand zwischen den Zellen 3 und dem jeweils zugeordneten Verarbeitungsmittel 20 geringer ist als ein Abstand A zwischen den Zellen 3 untereinander.
  • Die voranstehende Erläuterung der Ausführungsformen beschreibt die vorliegende Erfindung ausschließlich im Rahmen von Beispielen. Selbstverständlich können einzelne Merkmale der Ausführungsformen, sofern technisch sinnvoll, frei miteinander kombiniert werden, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.
  • Bezugszeichenliste
    • 1
    Fahrzeug
    2
    Batteriesystem
    3
    Zelle
    4
    Zellanschlusspol
    5
    Batteriemanagementsystem
    6
    Zellmodul
    10
    Überwachungsanordnung
    20
    Verarbeitungsmittel
    30
    Verbindungsmittel
    40
    Leitungen
    50
    Sicherheitselement
    A
    Abstand
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • DE 102017004129 A1 [0005]
    • US 2012/0084032 A1 [0005]

Claims (10)

  1. Überwachungsanordnung (10) für ein Batteriesystem (2) eines Fahrzeuges (1), aufweisend: - wenigstens ein elektronisches Verarbeitungsmittel (20), welches jeweils genau einer Zelle (3) des Batteriesystems (2) zugeordnet ist, - zwei elektrische Verbindungsmittel (30) am Verarbeitungsmittel (20), um das Verarbeitungsmittel (20) redundant mit einem elektrischen Potential der Zelle (3) elektrisch zu verbinden.
  2. Überwachungsanordnung (10) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindungsmittel (30) jeweils als ein elektrischer Kontaktpunkt ausgeführt sind, um jeweils die elektrische Verbindung unmittelbar zwischen einem Zellanschlusspol (4) der Zelle (3) und dem Verarbeitungsmittel (20) herzustellen.
  3. Überwachungsanordnung (10) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass am wenigstens einen Verarbeitungsmittel (20) jeweils zwei weitere Verbindungsmittel (30) vorgesehen sind, um das Verarbeitungsmittel (20) redundant mit einem weiteren elektrischen Potential der Zelle (3) elektrisch zu verbinden, um einen Spannungsabgriff einer elektrischen Spannung der Zelle (3) für das Verarbeitungsmittel (20) bereitzustellen.
  4. Überwachungsanordnung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Verarbeitungsmittel (20) jeweils dazu ausgeführt ist, mittels der redundanten elektrischen Verbindung eine Spannungsmessung einer elektrischen Spannung der Zelle (3) durchzuführen.
  5. Überwachungsanordnung (10) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Verarbeitungsmittel (20) jeweils dazu ausgeführt ist, anhand der Spannungsmessung eine Einhaltung wenigstens einer Spannungsgrenze durch die Zelle (3) zu überwachen.
  6. Überwachungsanordnung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Verarbeitungsmittel (20) jeweils unmittelbar an der Zelle (3) befestigt ist.
  7. Überwachungsanordnung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass am Verarbeitungsmittel (20) jeweils zwei Leitungen (40) vorgesehen sind, um das Verarbeitungsmittel (20) redundant mit einem Batteriemanagementsystem (5) zu verbinden.
  8. Batteriesystem (2) für ein Fahrzeug (1), aufweisend: - wenigstens eine Zelle (3), - wenigstens ein elektronisches Verarbeitungsmittel (20), welches jeweils genau einer der wenigstens einen Zelle (3) zugeordnet ist, - zwei elektrische Verbindungsmittel (30) am Verarbeitungsmittel (20), um das Verarbeitungsmittel (20) redundant mit einem elektrischen Potential der zugeordneten Zelle (3) elektrisch zu verbinden.
  9. Batteriesystem (2) nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens eine Zelle (3) mehrere Zellen (3) umfasst, und ein Abstand zwischen den Zellen (3) und dem jeweils zugeordneten Verarbeitungsmittel (20) geringer ist als ein Abstand (A) zwischen den Zellen (3) untereinander.
  10. Batteriesystem (2) nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens eine Zelle (3) wenigstens 4 oder wenigstens 12 oder wenigstens 100 oder wenigstens 200 Zellen (3) umfasst, welche jeweils eine Überwachungsanordnung (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 7 aufweisen, sodass Verbindungsmittel (30) der Überwachungsanordnung (10) paarweise mit einem gleichen Potential der jeweiligen Zellen (3) verbunden sind.
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