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Die Erfindung betrifft ein Batteriesystem für ein Kraftfahrzeug, das mindestens ein erstes Batteriemodul, welches mehrere Batteriezellen aufweist, und welches eine erste Modulspannung liefert, und ein zweites Batteriemodul, welches mehrere Batteriezellen aufweist, und welches eine zweite Modulspannung liefert, umfasst, wobei das erste Batteriemodul und das zweite Batteriemodul seriell verschaltet sind. Die Erfindung betrifft auch ein Verfahren zum Betreiben eines erfindungsgemäßen Batteriesystems sowie ein Kraftfahrzeug, welches ein erfindungsgemäßes Batteriesystem umfasst.
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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 einen elektrischen Energiespeicher zur Versorgung eines Anlassers und weiterer Verbraucher des Kraftfahrzeugs sowie einen Generator zum Laden des elektrischen Energiespeichers. Ein solcher elektrischer Energiespeicher umfasst mindestens ein Batteriemodul, welches mehrere Batteriezellen umfasst.
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Die Batteriezellen eines solchen Batteriemoduls sind beispielsweise Lithium-Ionen-Batteriezellen, insbesondere Lithium-Eisenphosphat-Batteriezellen, welche eine Zellenspannung von etwa 3,2 V aufweisen. Lithium-Ionen-Batteriezellen zeichnen sich unter anderem durch hohe Energie- und Leistungsdichten, thermische Stabilität und eine geringe Selbstentladung aus. Die Batteriezellen sind innerhalb des Batteriemoduls insbesondere seriell verschaltet.
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Handelsübliche Batteriemodule weisen eine Modulspannung von 12,8 V auf. Es existieren Kraftfahrzeuge, vorwiegend Lastkraftwagen, deren Bordnetz auf eine höhere Nennspannung, beispielsweise von 24 V, ausgelegt ist. In einem solchen Kraftfahrzeug können zwei Batteriemodule mit einer Nennspannung von jeweils 12 V seriell zu einem Batteriesystem verschaltet werden, welches dann eine Ausgangsspannung von 24 V aufweist.
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Im Betrieb eines Batteriemoduls werden dessen Batteriezellen entladen. Die Entladung der Batteriezellen findet dabei nicht zwingend gleichmäßig statt. Die Ladungszustände der Batteriezellen weichen somit voneinander ab, und die Zellenspannungen der Batteriezellen liegen nicht alle auf dem gleichen Niveau. Grund hierfür ist insbesondere eine unterschiedliche Alterung einzelner Batteriezellen. Mit zunehmender Alterung werden die Batteriezellen schneller entladen.
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Zum Betrieb eines solchen Batteriemoduls in einem Kraftfahrzeug müssen die Ladungszustände der einzelnen Batteriezellen jedoch annähernd gleich sein. Es wird daher regelmäßig eine Angleichung der Ladungszustände der einzelnen Batteriezellen innerhalb des Batteriemoduls durchgeführt. Eine solche Angleichung wird auch als Balancing bezeichnet.
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Aus der Druckschrift
US 2017/0214252 A1 ist ein elektrischer Energiespeicher mit einem System zum Ladungsausgleich bekannt. Der Energiespeicher umfasst einen Hochspannungsteil mit mehreren seriell verschalteten Speicherelementen und einen Niederspannungsteil mit einem Speicherelement. Jedes der Speicherelemente kann dabei mehrere Batteriezellen aufweisen. Jedes der Speicherelemente des Hochspannungsteils ist jeweils mittels eines DC/DC-Wandlers mit dem Niederspannungsteil verbindbar. Über die DC/DC-Wandler kann ein Ausgleich der Ladungszustände der Speicherelemente durchgeführt werden.
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Offenbarung der Erfindung
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Es wird ein Batteriesystem für ein Kraftfahrzeug vorgeschlagen. Das Batteriesystem umfasst mindestens ein erstes Batteriemodul und ein zweites Batteriemodul. Das erste Batteriemodul weist mehrere Batteriezellen auf und liefert eine erste Modulspannung. Das zweite Batteriemodul weist ebenfalls mehrere Batteriezellen auf und liefert eine zweite Modulspannung. Die Batteriezellen liefern jeweils eine Zellenspannung und sind innerhalb der Batteriemodule vorteilhaft seriell verschaltet.
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Das erste Batteriemodul und das zweite Batteriemodul sind seriell miteinander verschaltet. Dadurch liefert das Batteriesystem eine Ausgangsspannung, welche einer Summe der Modulspannungen der beiden Batteriemodule entspricht. Beispielsweise beträgt der Nennwert der Modulspannung der beiden Batteriemodule jeweils 12 V. In diesem Fall beträgt die Ausgangsspannung des Batteriesystems beispielsweise 24 V.
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Das Batteriesystem kann auch mehr als zwei Batteriemodule umfassen, welche vorzugsweise seriell verschaltet sind, um eine höhere Ausgangsspannung zu erreichen. Die Ausgangsspannung des Batteriesystems entspricht einer Summe der Modulspannungen der seriell verschalteten Batteriemodule.
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Erfindungsgemäß weist jedes der Batteriemodule mindestens eine interne Balancingeinheit auf. Mittels der internen Balancingeinheit sind Ladungszustände der Batteriezellen innerhalb des jeweiligen Batteriemoduls verringerbar. Wenn also innerhalb des Batteriemoduls der Ladungszustand einer Batteriezelle höher ist als die Ladungszustände der übrigen Batteriezellen, so kann der hohe Ladungszustand mittels der Balancingeinheit verringert werden, wodurch die Ladungszustände der Batteriezellen angeglichen werden.
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Erfindungsgemäß weist jedes der Batteriemodule auch ein Managementsystem auf. Das Managementsystem dient insbesondere zum Überwachen der Batteriezellen und zum Ansteuern der Balancingeinheit innerhalb des jeweiligen Batteriemoduls.
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Erfindungsgemäß ist ferner eine Kommunikationsverbindung vorgesehen, über welche das Managementsystem des ersten Batteriemoduls und das Managementsystem des zweiten Batteriemoduls miteinander kommunizieren. Insbesondere kann das Managementsystem des ersten Batteriemoduls Informationen über Ladungszustände der Batteriezellen des ersten Batteriemoduls über die Kommunikationsverbindung zu dem Managementsystem des zweiten Batteriemoduls senden, und das Managementsystem des zweiten Batteriemoduls kann Informationen über Ladungszustände der Batteriezellen des zweiten Batteriemoduls über die Kommunikationsverbindung zu dem Managementsystem des ersten Batteriemoduls senden.
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Vorteilhaft weist jedes der Batteriemodule auch Mittel zur Erfassung von Ladungszuständen der Batteriezellen innerhalb des jeweiligen Batteriemoduls auf. Die besagten Mittel umfassen beispielsweise Spannungsmesser zur Messung der Zellenspannung der einzelnen Batteriezellen sowie eine Software zur Ermittlung des Ladezustandes einer Batteriezelle aus der gemessenen Zellenspannung.
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Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist die Kommunikationsverbindung zwischen den Batteriemodulen als Datenbus, beispielsweise als CAN-BUS mit Potentialtrennung, ausgestaltet. Die Kommunikation der Batteriemodule über die Kommunikationsverbindung kann somit annähernd kontinuierlich und zyklisch stattfinden. Wenn das Batteriesystem mehr als zwei Batteriemodule umfasst, so können auch weitere Batteriemodule einfach an die Kommunikationsverbindung angeschlossen werden. Selbstverständlich sind auch andere Bussysteme denkbar.
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Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung weist jede der internen Balancingeinheiten mindestens einen Verbraucher auf, welcher beispielsweise als ohmscher Widerstand ausgebildet ist. Mittels des Verbrauchers ist elektrische Energie von einer Batteriezelle in Wärmeenergie wandelbar, und dadurch kann der Ladungszustand der Batteriezelle verringert werden.
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Vorzugsweise weist jede der internen Balancingeinheiten mehrere Verbraucher auf. Dabei entspricht eine Anzahl der Verbraucher der jeweiligen Balancingeinheit einer Anzahl der Batteriezellen des jeweiligen Batteriemoduls. Somit ist jeder Batteriezelle genau ein Verbraucher zugeordnet. Ebenso ist jedem der Verbraucher ein Schalter zugeordnet, welcher von dem Managementsystem des Batteriemoduls ansteuerbar ist. Mittels des besagten Schalters ist der zugeordnete Verbraucher mit genau einer Batteriezelle elektrisch verbindbar.
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Es wird auch ein Verfahren zum Betreiben eines erfindungsgemäßen Batteriesystems vorgeschlagen. Dabei sendet das Managementsystem des ersten Batteriemoduls Informationen über Ladungszustände der Batteriezellen des ersten Batteriemoduls über die Kommunikationsverbindung zu dem Managementsystem des zweiten Batteriemoduls. Ebenso sendet das Managementsystem des zweiten Batteriemoduls Informationen über Ladungszustände der Batteriezellen des zweiten Batteriemoduls über die Kommunikationsverbindung zu dem Managementsystem des ersten Batteriemoduls.
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Somit sind in dem Managementsystem des ersten Batteriemoduls Informationen über die Ladungszustände der Batteriezellen des ersten Batteriemoduls und der Batteriezellen des zweiten Batteriemoduls bekannt. Ebenso sind in dem Managementsystem des zweiten Batteriemoduls Informationen über die Ladungszustände der Batteriezellen des ersten Batteriemoduls und der Batteriezellen des zweiten Batteriemoduls bekannt. In jedem Managementsystem des Batteriesystems sind somit Informationen über die Ladungszustände aller Batteriezellen des Batteriesystems bekannt.
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Jedes der besagten Managementsysteme des Batteriesystems kann somit die Ladungszustände aller Batteriezellen des Batteriesystems berücksichtigen, wenn eine Angleichung der Ladungszustände der Batteriezellen erforderlich werden sollte.
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Die Informationen über die Ladungszustände der Batteriezellen der Batteriemodule werden vorzugsweise annähernd kontinuierlich und zyklisch über die Kommunikationsverbindung gesendet. Damit liegen in jedem Batteriemodul stets aktuelle Informationen über die Ladungszustände aller Batteriezellen des Batteriesystems vor.
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Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung vergleicht das Managementsystem des ersten Batteriemoduls die Informationen über die Ladungszustände der Batteriezellen aller Batteriemodule. Ebenso vergleicht das Managementsystem des zweiten Batteriemoduls die Informationen über die Ladungszustände der Batteriezellen aller Batteriemodule. Jedes der Managementsysteme des Batteriesystems vergleicht somit die Ladungszustände aller Batteriezellen des Batteriesystems.
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Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ermittelt das Managementsystem des ersten Batteriemoduls nach Erkennen von unterschiedlichen Ladungszuständen von Batteriezellen aller Batteriemodule, ob Ladungszustände von Batteriezellen des ersten Batteriemoduls zu verringern sind, um die Ladungszustände der Batteriezellen der Batteriemodule anzugleichen. Anschließend wählt das Managementsystem des ersten Batteriemoduls die entsprechenden Batteriezellen des ersten Batteriemoduls aus, deren Ladungszustände zu verringern sind.
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Ebenso ermittelt das Managementsystem des zweiten Batteriemoduls nach Erkennen von unterschiedlichen Ladungszuständen von Batteriezellen aller Batteriemodule, ob Ladungszustände von Batteriezellen des zweiten Batteriemoduls zu verringern sind, um die Ladungszustände der Batteriezellen der Batteriemodule anzugleichen. Anschließend wählt das Managementsystem des zweiten Batteriemoduls die entsprechenden Batteriezellen des zweiten Batteriemoduls aus, deren Ladungszustände zu verringern sind.
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Jedes der Managementsysteme der Batteriemodule in dem Batteriesystem wählt also Batteriezellen aus dem jeweils eigenen Batteriemodul aus, deren Ladungszustände zu verringern sind, um die Ladungszustände aller Batteriezellen des Batteriesystems anzugleichen.
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Die Ladungszustände von Batteriezellen des Batteriesystems werden dabei als unterschiedlich erkannt, wenn sich die Ladungszustände von mindestens zwei Batteriezellen des Batteriesystems mindestens um einen vorgegebenen Schwellenwert unterscheiden. Der besagte Schwellenwert ist dabei insbesondere größer als eine Messgenauigkeit bei der Erfassung der Ladungszustände der Batteriezellen.
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Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung steuert das Managementsystem des ersten Batteriemoduls die Balancingeinheit des ersten Batteriemoduls derart an, dass die Ladungszustände der ausgewählten Batteriezellen des ersten Batteriemoduls verringert werden. Damit werden die Ladungszustände der ausgewählten Batteriezellen des ersten Batteriemoduls an die Ladungszustände der übrigen Batteriezellen angeglichen.
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Ebenso steuert das Managementsystem des zweiten Batteriemoduls die Balancingeinheit des zweiten Batteriemoduls derart an, dass die Ladungszustände der ausgewählten Batteriezellen des zweiten Batteriemoduls verringert werden. Damit werden die Ladungszustände der ausgewählten Batteriezellen des zweiten Batteriemoduls an die Ladungszustände der übrigen Batteriezellen angeglichen.
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Jedes der Managementsysteme der Batteriemodule in dem Batteriesystem steuert also die Balancingeinheit des jeweils eigenen Batteriemoduls an, um die Ladungszustände der ausgewählten Batteriezellen des eigenen Batteriemoduls zu verringern. Im bestimmten Betriebsfällen des Batteriesystems, beispielsweise wenn durch einen Anlasser oder einen anderen Verbraucher des Kraftfahrzeugs ein verhältnismäßig hoher Strom fließt, findet vorzugsweise keine Angleichung der Ladungszustände der einzelnen Batteriezellen statt.
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Es wird auch ein Kraftfahrzeug vorgeschlagen. Das erfindungsgemäße Kraftfahrzeug umfasst dabei mindestens ein erfindungsgemäßes Batteriesystem, welches mit dem erfindungsgemäßen Verfahren betrieben wird.
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Vorteile der Erfindung
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In dem erfindungsgemäßen Batteriesystem ist es möglich, eine Angleichung von Ladungszuständen von allen Batteriezellen durchzuführen, auch wenn die Batteriezellen in verschiedenen Batteriemodulen angeordnet sind. Jedes Batteriemodul kann die Ladungszustände aller Batteriezellen des Batteriesystems berücksichtigen, wenn eine Angleichung der Ladungszustände der Batteriezellen erforderlich werden sollte. Jedes Batteriemodul kann dabei die Ladungszustände der eigenen Batteriezellen verringern, um eine Angleichung der Ladungszustände aller Batteriezellen zu erreichen. Durch das erfindungsgemäße Verfahren wird eine Angleichung der Ladungszustände von allen Batteriezellen des Batteriesystems durchgeführt, auch wenn die Batteriezellen in verschiedenen Batteriemodulen angeordnet sind. Somit ist sichergestellt, dass die Ladungszustände von Batteriezellen auch in verschiedenen Batteriemodulen des Batteriesystems annähernd gleich sind. Mittels der Erfindung kann also ein Batteriesystem mit einer Ausgangsspannung von beispielsweise 24 V geschaffen und betrieben werden, welches mehrere handelsübliche, seriell miteinander verschaltete Batteriemodule mit einer Modulspannung von beispielsweise jeweils 12 V umfasst. Ein zentrales Managementsystem ist dabei für eine Angleichung der Ladungszustände der Batteriezellen nicht erforderlich. Auch ist keine sonstige zusätzliche Hardware erforderlich, lediglich ein Verbindungskabel für die Kommunikationsverbindung zwischen den Batteriemodulen.
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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 zeigt:
- 1 eine schematische Darstellung eines Batteriesystems.
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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 für ein Kraftfahrzeug. Das Batteriesystem 10 umfasst vorliegend ein erstes Batteriemodul 51 und ein zweites Batteriemodul 52. Das erste Batteriemodul 51 und das zweite Batteriemodul 52 sind dabei seriell verschaltet. Das Batteriesystem 10 kann auch mehr als zwei Batteriemodule 51, 52 umfassen, welche seriell miteinander verschaltet sind.
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Das erste Batteriemodul 51 weist mehrere, vorliegend vier, Batteriezellen 2 auf. Die Batteriezellen 2 sind innerhalb des ersten Batteriemoduls 51 zwischen einem negativen Terminal 11 und einem positiven Terminal 12 seriell verschaltet. Bei den Batteriezellen 2 handelt es sich beispielsweise um Lithium-Eisenphosphat-Zellen. Jede der Batteriezellen 2 liefert dabei eine Zellenspannung von beispielsweise 3,2 V.
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Das erste Batteriemodul 51 liefert zwischen dem negativen Terminal 11 und dem positiven Terminal 12 eine erste Modulspannung U1, welche einer Summe der Zellenspannungen der Batteriezellen 2 entspricht. Die erste Modulspannung U1 beträgt vorliegend also etwa 12,8 V.
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Das erste Batteriemodul 51 weist eine interne Balancingeinheit 40 auf. Die interne Balancingeinheit 40 dient dazu, Ladungszustände von Batteriezellen 2, die höher sind als Ladungszustände von anderen Batteriezellen 2, zu verringern. Mittels der internen Balancingeinheit 40 können also unterschiedliche Ladungszustände von Batteriezellen 2 angeglichen werden.
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Das erste Batteriemodul 51 weist auch ein Managementsystem 30 auf. Das Managementsystem 30 dient dabei zum Überwachen der Batteriezellen 2 des ersten Batteriemoduls 51 und zum Ansteuern der Balancingeinheit 40 des ersten Batteriemoduls 51.
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Das erste Batteriemodul 51 weist ferner hier nicht dargestellte Mittel zur Erfassung von Ladungszuständen der Batteriezellen 2 auf. Zu diesen Mitteln gehören beispielsweise Spannungsmesser zur Messung der Zellenspannung der einzelnen Batteriezellen 2 und eine Software zur Ermittlung des Ladezustandes einer Batteriezelle 2 aus der gemessenen Zellenspannung. Die Spannungsmesser sind dabei mit dem Managementsystem 30 verbunden und die Software ist in dem Managementsystem 30 abgelegt.
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Auch das zweite Batteriemodul 52 weist mehrere, vorliegend vier, Batteriezellen 2 auf. Die Batteriezellen 2 sind innerhalb des zweiten Batteriemoduls 52 zwischen einem negativen Terminal 11 und einem positiven Terminal 12 seriell verschaltet. Bei den Batteriezellen 2 handelt es sich beispielsweise um Lithium-Eisenphosphat-Zellen. Jede der Batteriezellen 2 liefert dabei eine Zellenspannung von beispielsweise 3,2 V.
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Das zweite Batteriemodul 52 liefert zwischen dem negativen Terminal 11 und dem positiven Terminal 12 eine zweite Modulspannung U2, welche einer Summe der Zellenspannungen der Batteriezellen 2 entspricht. Die zweite Modulspannung U2 beträgt vorliegend also etwa 12,8 V.
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Das zweite Batteriemodul 52 weist eine interne Balancingeinheit 40 auf. Die interne Balancingeinheit 40 dient dazu, Ladungszustände von Batteriezellen 2, die höher sind als Ladungszustände von anderen Batteriezellen 2, zu verringern. Mittels der internen Balancingeinheit 40 können also unterschiedliche Ladungszustände von Batteriezellen 2 angeglichen werden.
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Das zweite Batteriemodul 52 weist auch ein Managementsystem 30 auf. Das Managementsystem 30 dient dabei zum Überwachen der Batteriezellen 2 des zweiten Batteriemoduls 52 und zum Ansteuern der Balancingeinheit 40 des zweiten Batteriemoduls 52.
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Das zweite Batteriemodul 52 weist ferner hier nicht dargestellte Mittel zur Erfassung von Ladungszuständen der Batteriezellen 2 auf. Zu diesen Mitteln gehören beispielsweise Spannungsmesser zur Messung der Zellenspannung der einzelnen Batteriezellen 2 und eine Software zur Ermittlung des Ladezustandes einer Batteriezelle 2 aus der gemessenen Zellenspannung. Die Spannungsmesser sind dabei mit dem Managementsystem 30 verbunden und die Software ist in dem Managementsystem 30 abgelegt.
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Die internen Balancingeinheiten 40 der Batteriemodule 51, 52 weisen jeweils mehrere, vorliegend vier, Verbraucher 42 auf. Die Anzahl der Verbraucher 42 entspricht also der Anzahl der Batteriezellen 2 des jeweiligen Batteriemoduls 51, 52. Jeder Batteriezelle 2 ist dabei genau ein Verbraucher 42 zugeordnet. Die Verbraucher 42 sind vorliegend als ohmsche Widerstände mit beispielsweise 100 Ohm ausgebildet. Jeder Batteriezelle 2 ist auch genau ein Schalter 44 zugeordnet, welcher von dem Managementsystem 30 des jeweiligen Batteriemoduls 51, 52 ansteuerbar ist. Die Schalter 44 sind beispielsweise als Transistor, insbesondere als MOSFET, ausgeführt.
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Wenn ein Schalter 44 durch Ansteuerung von dem Managementsystem 30 des jeweiligen Batteriemoduls 51, 52 geschlossen wird, so wird dadurch der Verbraucher 42 mit der zugeordnete Batteriezellen 2 elektrisch verbunden. Es fließt ein Entladestrom von beispielsweise 60 mA von der Batteriezelle 2 durch den Verbraucher 42. Dadurch wird die Batteriezelle 2 entladen, und der Ladungszustand der Batteriezelle 2 wird verringert.
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Das Batteriesystem 10 umfasst einen positiven Pol 22 und einen negativen Pol 21. Der positive Pol 22 ist mit dem positiven Terminal 12 des ersten Batteriemoduls 51 elektrisch verbunden. Der negative Pol 21 ist mit dem negativen Terminal 11 des zweiten Batteriemoduls 52 elektrisch verbunden. Das negative Terminal 11 des ersten Batteriemoduls 51 ist mit dem positiven Terminal 12 des zweiten Batteriemoduls 52 elektrisch verbunden. Somit sind das erste Batteriemodul 51 und das zweite Batteriemodul 52 zwischen dem negativen Pol 21 und dem positiven Pol 22 seriell verschaltet.
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Dadurch liefert das Batteriesystem 10 zwischen dem negativen Pol 21 und dem positiven Pol 22 eine Ausgangsspannung UA, welche der Summe der ersten Modulspannung U1 und der zweiten Modulspannung U2 entspricht. Vorliegend beträgt die Ausgangsspannung UA des Batteriesystems 10 somit etwa 24 V. Das Batteriesystem 10 kann auch mehr als zwei seriell verschaltete Batteriemodule 51, 52 umfassen um dadurch eine höhere Ausgangsspannung UA zu erreichen. Die Ausgangsspannung UA des Batteriesystems 10 entspricht dabei stets der Summe der Modulspannungen U1, U2 der seriell verschalteten Batteriemodule 51, 52.
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Das Batteriesystem 10 umfasst ferner eine Kommunikationsverbindung 90, mittels welcher die Managementsysteme 30 des ersten Batteriemoduls 51 und des zweiten Batteriemoduls 52 verbunden sind. Über die besagte Kommunikationsverbindung 90 kommunizieren das Managementsystem 30 des ersten Batteriemoduls 51 und das Managementsystem 30 des zweiten Batteriemoduls 52 miteinander. Die Kommunikationsverbindung 90 ist als Datenbus, vorliegend als CAN-BUS mit Potentialtrennung, ausgestaltet. Wenn das Batteriesystem 10 mehr als zwei Batteriemodule 51, 52 umfasst, so sind auch die weiteren Batteriemodule an die Kommunikationsverbindung 90 angeschlossen.
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Das Managementsystem 30 des ersten Batteriemoduls 51 sendet Informationen über Ladungszustände der Batteriezellen 2 des ersten Batteriemoduls 51 über die Kommunikationsverbindung 90 zu dem Managementsystem 30 des zweiten Batteriemoduls 52. Das Managementsystem 30 des zweiten Batteriemoduls 52 sendet Informationen über Ladungszustände der Batteriezellen 2 des zweiten Batteriemoduls 52 über die Kommunikationsverbindung 90 zu dem Managementsystem 30 des ersten Batteriemoduls 51.
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Das Managementsystem 30 des ersten Batteriemoduls 51 vergleicht die Informationen über die Ladungszustände aller Batteriezellen 2 des Batteriesystems 10. Ebenso vergleicht das Managementsystem 30 des zweiten Batteriemoduls 52 die Informationen über die Ladungszustände aller Batteriezellen 2 des Batteriesystems 10.
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Wenn das Managementsystem 30 des ersten Batteriemoduls 51 unterschiedliche Ladungszustände von Batteriezellen 2 erkennt, so ermittelt das Managementsystem 30 des ersten Batteriemoduls 51, ob Ladungszustände von Batteriezellen 2 des ersten Batteriemoduls 51 zu verringern sind, um die Ladungszustände der Batteriezellen 2 des Batteriesystems 10 anzugleichen. Wenn das Managementsystem 30 des zweiten Batteriemoduls 52 unterschiedliche Ladungszustände von Batteriezellen 2 erkennt, so ermittelt das Managementsystem 30 des zweiten Batteriemoduls 52, ob Ladungszustände von Batteriezellen 2 des zweiten Batteriemoduls 52 zu verringern sind, um die Ladungszustände der Batteriezellen 2 des Batteriesystems 10 anzugleichen.
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Anschließend wählt das Managementsystem 30 des ersten Batteriemoduls 51 die entsprechenden Batteriezellen 2 des ersten Batteriemoduls 51 aus, deren Ladungszustände zu verringern sind. Ebenso wählt das Managementsystem 30 des zweiten Batteriemoduls 52 die entsprechenden Batteriezellen 2 des zweiten Batteriemoduls 52 aus, deren Ladungszustände zu verringern sind.
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Das Managementsystem 30 des ersten Batteriemoduls 51 steuert daraufhin die Balancingeinheit 40 des ersten Batteriemoduls 51 derart an, dass die Ladungszustände der ausgewählten Batteriezellen 2 verringert werden. Dabei schließt das Managementsystem 30 die Schalter 44, welche den ausgewählten Batteriezellen 2 zugeordnet sind. Dadurch werden die Ladungszustände der ausgewählten Batteriezellen 2 des ersten Batteriemoduls 51 verringert und an die Ladungszustände der übrigen Batteriezellen 2 des Batteriesystems 10 angeglichen.
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Das Managementsystem 30 des zweiten Batteriemoduls 52 steuert daraufhin die Balancingeinheit 40 des zweiten Batteriemoduls 52 derart an, dass die Ladungszustände der ausgewählten Batteriezellen 2 verringert werden. Dabei schließt das Managementsystem 30 die Schalter 44, welche den ausgewählten Batteriezellen 2 zugeordnet sind. Dadurch werden die Ladungszustände der ausgewählten Batteriezellen 2 des zweiten Batteriemoduls 52 verringert und an die Ladungszustände der übrigen Batteriezellen 2 des Batteriesystems 10 angeglichen.
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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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- US 2017/0214252 A1 [0007]
