DE102020209760A1

DE102020209760A1 - Batterieladegerät

Info

Publication number: DE102020209760A1
Application number: DE102020209760.7A
Authority: DE
Inventors: Andreas Högl; Martin Reithuber; Jürgen Binder; Werner Breitwieser
Original assignee: Fronius International GmbH
Current assignee: Fronius International GmbH
Priority date: 2020-08-03
Filing date: 2020-08-03
Publication date: 2022-02-03

Abstract

Batterieladegerät (BLG) zum Laden einer Batterie (BAT), die über einen Batterieladeanschluss (BLA) an das Batterieladegerät (BLG) anschließbar ist, wobei das Batterieladegerät (BLG) eine Batterieanschlusserkennungseinheit (BAEE) aufweist, die eine Signalquelle (SQ) und eine Signalsenke (SS) enthält, welche abwechselnd über eine interne Signalleitung (SL) des Batterieladegerätes (BLG) an einen Anschlusskontakt (AK) einer Kommunikationsschnittstelle (COM-INT) des Batterieladeanschlusses (BLA) geschaltet werden, bis eine Anschlusserkennungsschaltung (AES) der Batterieanschlusserkennungseinheit (BAEE) anhand eines an der internen Signalleitung (SL) bestehenden Signalpegels einen Anschluss einer Batterie (BAT) an die Kommunikationsschnittstelle (COM-INT) des Batterieladeanschlusses (BLA) des Batterieladegerätes (BLG) erkennt.

Description

Die Erfindung betrifft ein Batterieladegerät, insbesondere ein Batterieladegerät mit einer integrierten Batterieanschlusserkennungseinheit, welche es erlaubt zu erkennen, ob eine Batterie an das Batterieladegerät angeschlossen worden ist.
Ein Batterieladegerät dient zum Aufladen von Batteriespeicherzellen einer an das Batterieladegerät angeschlossenen Batterie. Sobald eine Batterie an das Batterieladegerät angeschlossen worden ist, können die Batteriespeicherzellen der angeschlossen Batterie über Hauptladekontakte elektrisch aufgeladen werden. Derartige elektrische Batterien befinden sich oft in Fahrzeugen mit Elektromotor. Beispielsweise kann es sich bei den Batteriespeicherzellen um Lithium-Ionen-Batteriespeicherzellen oder Blei-Batteriespeicherzellen handeln. Batterien können mit einem Batteriemanagementsystem BMS ausgestattet sein. Herkömmliche Batterieladegeräte verfügen daher über eine Kommunikationsschnittstelle zur Kommunikation eines Batteriemanagementsystems einer Batterie. Allerdings existieren Batterien unterschiedlichen Typs, die an Anschlusskontakten über eine Kommunikationsschnittstelle zu unterschiedlichen Signalen mit unterschiedlichen Signalpegeln führen. Die unterschiedlichen Batterien weisen unterschiedliche Batteriemanagementsysteme auf und besitzen entsprechend unterschiedliche Ansteuerungen. Herkömmliche Batterieladegeräte sind daher nicht in der Lage, verschiedenartige Batterien mit unterschiedlichen Batteriemanagementsystemen aufzuladen, sondern sind schaltungstechnisch auf einen bestimmten Batterietyp mit zugehörigem Batteriemanagementsystem BMS ausgelegt.
Es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ein Batterieladegerät zu schaffen, welches für unterschiedliche Batterietypen geeignet ist und insbesondere den Anschluss einer Batterie an das Batterieladegerät zuverlässig erkennt.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Batterieladegerät mit den in Patentanspruch 1 angegebenen Merkmalen gelöst.
Die Erfindung schafft demnach ein Batterieladegerät zum Laden einer Batterie, die über einen Batterieladeanschluss an das Batterieladegerät anschließbar ist, wobei das Batterieladegerät eine Batterieanschlusserkennungseinheit aufweist, die eine Signalquelle und eine Signalsenke enthält, welche abwechselnd über eine interne Signalleitung des Batterieladegerätes an einen Anschlusskontakt (insbesondere einen Detect-Anschlusskontakt) einer Kommunikationsschnittstelle des Batterieladeanschlusses geschaltet werden, bis eine Anschlusserkennungsschaltung der Batterieanschlusserkennungseinheit anhand eines an der internen Signalleitung bestehenden Signalpegels einen Anschluss einer Batterie an die Kommunikationsschnittstelle des Batterieladeanschlusses des Batterieladegerätes erkennt.
Ein Vorteil des erfindungsgemäßen Batterieladegerätes besteht darin, dass es eine bereits bestehende Kommunikationsschnittstelle verwendet, um das Anschließen einer Batterie an den Batterieladeanschluss des Batterieladegerätes zu erkennen. Hierzu eignet sich insbesondere der Detect-Anschlusskontakt der Kommunikationsschnittstelle.
Das erfindungsgemäße Batterieladegerät bedarf somit keiner Modifikation seiner Kommunikationsschnittstelle, um zuverlässig den erfolgten Anschluss von Batterien unterschiedlichen Batterietyps zu erkennen. Das erfindungsgemäße Batterieladegerät ist somit für Batterien unterschiedlichen Batterietyps universell einsetzbar. Je nach Batterietyp kann eine benötigte Konfiguration erkannt und konfiguriert werden.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Batterieladegerätes weist das Batterieladegerät eine Steuereinheit auf, welche mittels steuerbarer Schalter die Signalquelle und die Signalsenke der Batterieanschlusserkennungseinheit des Batterieladegerätes abwechselnd an die interne Signalleitung des Batterieladegerätes zur alternierenden Herstellung einer elektrischen Verbindung mit dem Anschlusskontakt, insbesondere einem Detect-Anschlusskontakt, der Kommunikationsschnittstelle des Batterieladeanschlusses schaltet.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Batterieladegerätes ist die Kommunikationsschnittstelle ein serielles Bussystem, insbesondere ein CAN, Controller Area Network, Bussystem.
Bei einer möglichen Ausführungsform des erfindungsgemäßen Batterieladegerätes weist die an dem Batterieladeanschluss des Batterieladegerätes angeschlossene Batterie eines ersten Batterietyps einen niederohmigen Widerstandsbügel auf, über den ein über den Anschlusskontakt (insbesondere den Detect-Anschlusskontakt) der Kommunikationsschnittstelle des Batterieladeanschlusses des Batterieladegerätes von der Batterie empfangenes Stromsignal, das von der Signalquelle der Batterieanschlusserkennungseinheit stammt und über die interne Signalleitung des Batterieladegerätes an den Anschlusskontakt (insbesondere den Detect-Anschlusskontakt) der Kommunikationsschnittstelle des Batterieladeanschlusses übertragen wird, über einen weiteren Anschlusskontakt der Kommunikationsschnittstelle des Batterieladeanschlusses (insbesondere an die Signalquelle der Batterieanschlusserkennungseinheit) zurückgeleitet wird, sodass die Anschlusserkennungsschaltung der Batterieanschlusserkennungseinheit des Batterieladegerätes anhand des an der internen Signalleitung des Batterieladegerätes vorhandenen Signalpegels einen bestehenden elektrischen Anschluss der Batterie an den Batterieladeanschluss des Batterieladegerätes automatisch erkennt.
Bei einer weiteren möglichen Ausführungsform des erfindungsgemäßen Batterieladegerätes enthält die an dem Batterieanschluss des Batterieladegerätes angeschlossene Batterie eines zweiten Batterietyps eine Stromquelle oder Spannungsquelle, die ein elektrisches Stromsignal erzeugt, das über den Anschlusskontakt der Kommunikationsschnittstelle (insbesondere den Detect-Anschlusskontakt) des Batterieladeanschlusses des Batterieladegerätes über die interne Signalleitung des Batterieladegerätes an die Signalsenke der Batterieanschlusserkennungseinheit des Batterieladegerätes übertragen wird, sodass die Anschlusserkennungsschaltung der Batterieanschlusserkennungseinheit des Batterieladegerätes anhand des an der internen Signalleitung des Batterieladegerätes vorhandenen Signalpegels einen bestehenden Anschluss der Batterie an dem Batterieladeanschluss des Batterieladegerätes automatisch erkennt.
Bei einer weiteren möglichen Ausführungsform des erfindungsgemäßen Batterieladegerätes ist an die interne Signalleitung des Batterieladegerätes, welches die Signalquelle und die Signalsenke der Batterieanschlusserkennungseinheit mit dem Anschlusskontakt (insbesondere dem Detect-Anschlusskontakt) der Kommunikationsschnittstelle des Batterieladeanschlusses des Batterieladegerätes verbindet, ein Analog-Digital-Wandler angeschlossen, welcher einen Signalpegelmesswert eines Signalpegels eines über die interne Signalleitung des Batterieladegerätes übertragenen Stromsignals an die Anschlusserkennungseinheit des Batterieladegerätes liefert.
Bei einer weiteren möglichen Ausführungsform des erfindungsgemäßen Batterieladegerätes ist an die interne Signalleitung des Batterieladegerätes, welches die Signalquelle und die Signalsenke der Batterieanschlusserkennungseinheit des Batterieladegerätes mit dem Anschlusskontakt (insbesondere dem Detect-Anschlusskontakt) der Kommunikationsschnittstelle des Batterieladeanschlusses verbindet, eine Signalflankendetektionsschaltung angeschlossen, welche eine auf der internen Signalleitung auftretende Signalflanke eines über die interne Signalleitung übertragenen Stromsignals detektiert und an die Anschlusserkennungseinheit des Batterieladegerätes liefert.
Bei einer weiteren möglichen Ausführungsform des erfindungsgemäßen Batterieladegerätes erkennt die Steuereinheit anhand einer abfallenden oder ansteigenden Signalflanke, welche von der Signalflankendetektionsschaltung erkannt wird, eine vorgenommene Trennung der Batterie von dem Batterieladeanschluss des Batterieladegerätes oder ein vorgenommenes Anschließen der Batterie an das Batterieladegerät.
Bei einer weiteren möglichen Ausführungsform des erfindungsgemäßen Batterieladegerätes weist der Batterieladeanschluss des Batterieladegerätes neben der Kommunikationsschnittstelle Hauptladekontakte zum elektrischen Laden von Batteriespeicherzellen einer an dem Batterieladeanschluss des Batterieladegerätes angeschlossenen Batterie auf.
Bei einer weiteren möglichen Ausführungsform des erfindungsgemäßen Batterieladegerätes startet die Steuereinheit des Batterieladegerätes das Aufladen von Batteriespeicherzellen über die Hauptladekontakte des Batterieladeanschlusses des Batterieladegerätes, sobald die Batterieanschlusserkennungseinheit des Batterieladegerätes erkennt, dass eine Batterie an das Batterieladegerät angeschlossen ist und dies der Steuereinheit des Batterieladegerätes meldet und ein Batteriemanagementsystem der Batterie über die Kommunikationsschnittstelle eine Aufladung der Batteriespeicherzellen anfordert.
Bei einer weiteren möglichen Ausführungsform des erfindungsgemäßen Batterieladegerätes weist die Batterie ein Batteriemanagementsystem auf, welches über die Kommunikationsschnittstelle des Batterieladeanschlusses mit der Steuereinheit des Batterieladegerätes kommuniziert.
Bei einer weiteren möglichen Ausführungsform des erfindungsgemäßen Batterieladegerätes ermittelt die Steuereinheit des Batterieladegerätes einen momentanen Ladezustand der Batteriespeicherzellen einer an dem Batterieladeanschluss des Batterieladegerätes angeschlossenen Batterie und versorgt ein Batteriemanagementsystem der angeschlossenen Batterie bei Bedarf über den Anschlusskontakt (insbesondere den Detect-Anschlusskontakt) der Kommunikationsschnittstelle des Batterieladeanschlusses mit Strom.
Die Erfindung schafft ferner gemäß einem weiteren Aspekt ein Verfahren zum Erkennen eines Anschlusses einer Batterie an einen Batterieladeanschluss eines Batterieladegerätes mit den in Patentanspruch 13 angegebenen Merkmalen.
Die Erfindung schafft demnach ein Verfahren zum Erkennen eines Anschlusses einer Batterie an einen Batterieladeanschluss eines Batterieladegerätes mit den Schritten: Hin- und Herschalten zwischen einer Signalquelle und einer Signalsenke einer Batterieanschlusserkennungseinheit des Batterieladegerätes, die über eine gemeinsame interne Signalleitung des Batterieladegerätes mit einem Anschlusskontakt (insbesondere dem Detect-Anschlusskontakt) einer Kommunikationsschnittstelle eines Batterieladeanschlusses des Batterieladegerätes verbunden sind und
Überwachen eines an der internen Signalleitung des Batterieladegerätes bestehenden Signalpegels durch eine Anschlusserkennungsschaltung der Batterieanschlusserkennungseinheit des Batterieladegerätes zur Erkennung eines vorgenommenen elektrischen Anschlusses einer Batterie an den Batterieladeanschluss des Batterieladegerätes.
Bei einer möglichen Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens erfolgt ein Aufladen der Batteriespeicherzellen über die Hauptladekontakte des Batterieladeanschlusses, sobald die Batterieanschlusserkennungseinheit des Batterieladegerätes erkennt, dass eine Batterie an den Batterieladeanschluss des Batterieladegerätes angeschlossen worden ist und dies meldet und ein Batteriemanagementsystem der Batterie eine Aufladung der Batteriespeicherzellen über die Kommunikationsschnittstelle anfordert.
Bei einer weiteren möglichen Ausführungsform des erfindungsgemäßen Batterieladegerätes wird ein momentaner Ladezustand von Batteriespeicherzellen einer an dem Batterieladeanschluss des Batterieladegerätes angeschlossenen Batterie, insbesondere durch das Batteriemanagementsystem der Batterie, ermittelt und das Batteriemanagementsystem der Batterie bei Bedarf über den Anschlusskontakt, insbesondere den Detect-Anschlusskontakt, einer Kommunikationsschnittstelle des Batterieladeanschlusses mit elektrischem Strom versorgt.
Im Weiteren werden mögliche Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Batterieladegerätes und des erfindungsgemäßen Verfahrens zum Erkennen eines Anschlusses einer Batterie an ein derartiges Batterieladegerät unter Bezugnahme auf die beigefügten Figuren näher erläutert.
Es zeigen:

1 ein Blockschaltbild zur Darstellung eines exemplarischen Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Batterieladegerätes zum Laden einer Batterie;
2 ein Diagramm zur Erläuterung der Funktionsweise eines erfindungsgemäßen Batterieladegerätes;
3 ein Schaltkreisdiagramm zur Erläuterung der Funktionsweise eines erfindungsgemäßen Batterieladegerätes;
4 ein Ablaufdiagramm zur Darstellung eines Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Verfahrens zum Erkennen eines Anschlusses einer Batterie an einen Batterieladeanschluss eines Batterieladegerätes.

1 zeigt ein Blockschaltbild zur Darstellung wesentlicher Komponenten eines erfindungsgemäßen Batterieladegerätes BLG. Das Batterieladegerät BLG verfügt über einen Batterieladeanschluss BLA, wie in 1 dargestellt. Der Batterieladeanschluss BLA umfasst dabei einerseits eine Kommunikationsschnittstelle COM-INT sowie Hauptladekontakte HLK. Die Kommunikationsschnittstelle COM-INT bzw. das Kommunikationsinterface erlaubt eine Kommunikation mit einem Batteriemanagementsystem BMS einer an den Batterieladeanschluss BLA des Batterieladegerätes BLG angeschlossenen Batterie BAT. Das BMS kann dabei wie dargestellt in der Batterie BAT integriert sein aber auch als externe Einheit an der Batterie BAT befestigt sein. Diese Batterie BAT enthält Batteriespeicherzellen BSZ, beispielsweise Lithium-Ionen-Speicherzellen, Bleizellen, usw., welche über die Hauptladekontakte HLK des Batterieladeanschlusses BLA durch eine Leistungselektronik LE des Batterieladegerätes BLG aufgeladen werden können. Bei der Kommunikationsschnittstelle COM-INT handelt es sich bei einer möglichen Ausführungsform des erfindungsgemäßen Batterieladegerätes BLG um ein serielles Bussystem, insbesondere um eine CAN, Controller Area Network, Bussystemschnittstelle. Diese CAN-Bussystemschnittstelle umfasst vier Anschlusskontakte AK. Diese vier Anschlusskontakte AK der CAN-Schnittstelle umfassen einen Detect-Anschlusskontakt sowie drei weitere Anschlusskontakte, nämlich einen CAN-GND(Ground)-Kontakt sowie zwei logische Anschlusskontakte CANL und CANH. Bei dem erfindungsgemäßen Batterieladegerät BLG kann der Detect-Anschlusskontakt zur Anschlusserkennung einer Batterie BAT an das Batterieladegerät BLG herangezogen werden.
Das erfindungsgemäße Batterieladegerät BLG enthält eine Batterieanschlusserkennungseinheit BAEE, welche verschiedene Komponenten beinhaltet. Die Batterieanschlusserkennungseinheit BAEE weist einerseits eine Signalquelle SQ und andererseits eine Signalsenke SS auf, wie in 1 dargestellt. Die Signalquelle SQ und die Signalsenke SS werden über Schalter abwechselnd an eine interne Signalleitung SL des Batterieladegerätes BLG geschaltet, welche die Batterieanschlusserkennungseinheit BAEE mit dem Anschlusskontakt AK der Kommunikationsschnittstelle COM-INT des Batterieladegerätes BLG verbindet. Mindestens ein Schalter SW der Batterieanschlusserkennungseinheit BAEE wird über eine Steuerleitung durch eine Steuereinheit SE des Batterieladegerätes BLG angesteuert. Die Signalquelle SQ und die Signalsenke SS der Batterieanschlusserkennungseinheit BAEE wird so lange abwechselnd an die interne Signalleitung SL und somit an den Detect-Anschlusskontakt AK der Kommunikationsschnittstelle COM-INT des Batterieladeanschlusses BLA geschaltet, bis eine Anschlusserkennungsschaltung AES der Batterieanschlusserkennungseinheit BAEE anhand eines an der internen Signalleitung SL bestehenden Signalpegels einen vorgenommenen Anschluss einer Batterie BAT an den Batterieladeanschluss BLA des Batterieladegerätes BLG automatisch erkennt. Die Anschlusserkennungsschaltung AES der Batterieanschlusserkennungseinheit BAEE meldet den erkannten Anschluss einer Batterie BAT an die Steuereinheit SE des Batterieladegerätes BLG über eine Signalleitung, wie in 1 dargestellt. Die Steuereinheit SE steuert die Schalter SW innerhalb der Batterieanschlusserkennungseinheit BAEE an, um abwechselnd eine elektrische Verbindung mit dem Anschlusskontakt AK der Kommunikationsschnittstelle COM-INT des Batterieladeanschlusses BLA herzustellen. Sobald die Anschlusserkennungsschaltung AES der Batterieanschlusserkennungseinheit BAEE den vorgenommenen Anschluss einer Batterie BAT an den Batterieladeanschluss BLA des Batterieladegerätes BLG an die Steuereinheit SE gemeldet hat, kann diese die in dem Batterieladegerät BLG integrierte Leistungselektronik LE aktivieren, sodass die Leistungselektronik LE die Batteriespeicherzellen BSZ der angeschlossenen Batterie BAT über die Hauptladekontakte HLK auflädt. Die Steuereinheit SE kann zudem über die Kommunikationsschnittstelle COM-INT mit einem Batteriemanagementsystem BMS der angeschlossenen Batterie BAT bidirektional kommunizieren. Die Leistungselektronik LE kann eingangsseitig durch ein Stromversorgungsnetz, an welches das Batterieladegerät BLG angeschlossen ist, mit Wechselstrom AC versorgt werden und hieraus einen DC-Ladestrom zum Aufladen der Batteriespeicherzellen BSZ erzeugen.
Bei der in 1 dargestellten Ausführungsform weist das Batterieladegerät BLG zudem einen Analog-Digital-Wandler ADU auf. Dieser ist bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel ebenfalls mit der integrierten Signalleitung SL des Batterieladegerätes BLG verbunden. Der Analog-Digital-Wandler ADU liefert Signalpegelmesswerte eines Signalpegels eines über die interne Signalleitung SL übertragenen Signals, insbesondere einen Spannungssignalpegel, an die Steuereinheit SE.
Bei dem in 1 dargestellten Ausführungsbeispiel weist das Batterieladegerät BLG zudem einen Signalflankendetektor SFD auf, welcher ebenfalls an die interne Signalleitung SL des Batterieladegerätes BLG angeschlossen ist. Der Signalflankendetektor SFD ist schaltungstechnisch derart ausgelegt, dass er Signalflanken, welche auf der Signalleitung SL auftreten, detektiert und diese Signalflanken an die Anschlusserkennungseinheit AES des Batterieladegerätes BLG meldet. Beispielsweise kann die Anschlusserkennungseinheit AES anhand einer abfallenden oder ansteigenden Signalflanke, welche von dem Signalflankendetektor SFD an die Anschlusserkennungseinheit AES gemeldet wird, eine vorgenommene Trennung der Batterie BAT von dem Batterieladeanschluss BLA automatisch erkennen und dies der Steuereinheit SE mitteilen, welche daraufhin die Leistungselektronik LE des Batterieladegerätes BLG abschaltet. Weiterhin kann die Steuereinheit SE anhand einer gemeldeten Signalflanke auch einen vorgenommenen Anschluss einer Batterie BAT an das Batterieladegerät BLG erkennen. Bei einer möglichen Ausführungsform kann die Steuereinheit SE des Batterieladegerätes BLG zudem bei Bedarf über den Detect-Anschlusskontakt AK das Batteriemanagementsystem BMS mit einem Versorgungsstrom zeitweise versorgen, sodass eine Kommunikation mit dem Batteriemanagementsystem BMS der Batterie BAT aufgebaut bzw. aufrechterhalten werden kann. In diesem Betriebsmodus kann der Status der Batterie BAT abgefragt werden. In diesem Betriebsmodus dient somit der Anschlusskontakt AK der Kommunikationsschnittstelle COM-INT auch zur zeitweisen Stromversorgung des Batteriemanagementsystems BMS der Batterie BAT, solange die Batteriespeicherzellen BSZ der Batterie BAT nicht ausreichend über die Hauptladekontakte HLK des Batterieladeanschlusses BLA aufgeladen worden sind.
Die in 1 dargestellte Batterie BAT weist einen Batterietyp auf. Batterien unterschiedlichen Batterietyps können mithilfe des erfindungsgemäßen Batterieladegerätes BLG aufgeladen werden.
Die an dem Batterieladeanschluss BLA des Batterieladegerätes BLG angeschlossene Batterie weist bei einem ersten Batterietyp einen niederohmigen Widerstandsbügel auf. Dieser wird über den Detect-Anschlusskontakt AK der Kommunikationsschnittstelle COM-INT des Batterieladeanschlusses BLA des Batterieladegerätes BLG mit einem Strom beaufschlagt, welcher von der zugeschalteten Signalquelle SQ der Batterieanschlusserkennungseinheit BAEE erzeugt wird und über die zugeschaltete Signalleitung SL an den niederohmigen Widerstandsbügel übertragen wird. Der an den niederohmigen Widerstandsbügel übertragene Strom fließt über einen anderen Anschlusskontakt AK der Kommunikationsschnittstelle COM-INT, beispielsweise CAN-GND, zurück in das Batterieladegerät BLG. Der niederohmige Widerstandsbügel kann in dem Batteriemanagementsystem BMS der Batterie BAT integriert sein. Alternativ kann der niederohmige Widerstandsbügel der Batterie BAT auch in einem Anschlussstecker der Batterie BAT integriert sein, welcher in dem Batterieladeanschluss BLA des Batterieladegerätes BLG eingesteckt werden kann. Die Anschlusserkennungsschaltung AES der Batterieanschlusserkennungseinheit BAEE des Batterieladegerätes BLG kann anhand des an der internen Signalleitung SL vorhandenen Signalpegels oder fließenden Stromes einen bestehenden Anschluss von Batterien BAT verschiedener Batterietypen an den Batterieladeanschluss BLA des Batterieladegerätes BLG automatisch erkennen. Alternativ kann bei einer weiteren möglichen Implementierung auch der zurückfließende Strom, welcher über den niederohmigen Widerstandsbügel der angeschlossenen Batterie BAT fließt, durch einen Stromsensor erkannt werden und an die Steuereinheit SE des Batterieladegerätes BLG gemeldet werden.
Bei der an das Batterieladegerät BLG angeschlossenen Batterie BAT kann es sich auch um eine Batterie BAT eines anderen Batterietyps handeln, dessen Batteriemanagementsystem BMS über eine aktive eigene Stromquelle oder Spannungsquelle verfügt. Die beispielsweise in der Batterie BAT dieses Batterietyps integrierte Stromquelle BAT-SQ erzeugt ihrerseits ein elektrisches Stromsignal, das über den Anschluss AK der Kommunikationsschnittstelle COM-INT des Batterieladegerätes BLG über die interne Signalleitung SL des Batterieladegerätes BLG an die Stromsenke SS der Batterieanschlusserkennungseinheit BAEE des Batterieladegerätes BLG übertragen wird. Die Anschlusserkennungsschaltung AES der Batterieanschlusserkennungseinheit BAEE des Batterieladegerätes BLG kann anhand des an der internen Signalleitung SL vorhandenen Signalpegels einen vorgenommenen Anschluss der Batterie BAT dieses Batterietyps, dessen Batteriemanagementsystem BMS eine Stromquelle oder Spannungsquelle beinhaltet, an den Batterieladeanschluss BLA der Batterie BAT automatisch erkennen. Alternativ kann der vorgenommene Anschluss der Batterie BAT auch durch einen Stromsensor der Batterieanschlusserkennungseinheit BAEE erkannt werden, welcher den von der Stromquelle SQ erzeugten Signalstrom, welcher über die Signalleitung SL fließt, erkennt. Weiterhin kann bei dieser Ausführungsform das in der Batterie BAT integrierte Batteriemanagementsystem BMS ebenfalls selbständig einen Anschluss der Batterie BAT an das Batterieladegerät BLG aufgrund des abfließenden Stromes erkennen. Bei dieser Ausführungsform können sich somit das Batterieladegerät BLG und das BMS der Batterie BAT gegenseitig erkennen, um eine Kommunikation über die Kommunikationsschnittstelle COM-INT aufzunehmen und hierüber Informationen auszutauschen. Das Batteriemanagementsystem BMS der Batterie BAT kann über die Kommunikationsschnittstelle COM-INT, insbesondere über die CAN_H, CANL Anschlusskontakte unterschiedliche Informationen an die Steuereinheit SE des Batterieladegerätes BLG übertragen, um den Aufladevorgang der Batteriespeicherzellen BSZ der Batterie BAT über die Hauptladekontakte HLK des Batterieladeanschlusses BLA des Batterieladegerätes BLG durch entsprechende Steuerung der Leistungselektronik LE zu optimieren.
Bevor die Batterie BAT an den Batterieladeanschluss BLA des Batterieladegerätes BLG angeschlossen wird, läuft im Hintergrund eine Erkennungsroutine, um ein Einstecken eines Batteriesteckers der Batterie BAT in den Batterieladeanschluss BLA des Batterieladegerätes BLG zu erkennen. In dieser Erkennungsphase wird die Signalquelle SQ und die Signalsenke SS der Batterieanschlusserkennungseinheit BAEE zyklisch hin- und hergeschaltet, bis eine Anschlusserkennungsschaltung AES der Batterieanschlusserkennungseinheit BAEE einen Anschluss einer Batterie BAT an den Batterieladeanschluss BLA des Batterieladegerätes BLG an dessen Steuereinheit SE meldet. Sobald die Erkennungsphase abgeschlossen ist und die Steuereinheit SE über den vorgenommenen Anschluss einer Batterie BAT an den Batterieladeanschluss BLA informiert worden ist, wird der eigentliche Aufladevorgang zum Aufladen der Batteriespeicherzellen BSZ der Batterie BAT durch die Steuereinheit SE des Batterieladegerätes BLG automatisch eingeleitet, nachdem das Batteriemanagementsystem BMS der Batterie BAT die Aufladung über die Kommunikationsschnittstelle COM-INT angefordert hat. Bei einer möglichen Ausführungsform gibt das Batteriemanagementsystem BMS der Batterie BAT über die CAN_H/L einer CAN-Kommunikationsschnittstelle vor, ob und wie die Aufladung der Batteriespeicherzellen BSZ erfolgen soll. Parallel zum Aufladen der Batteriespeicherzellen BSZ kann die Steuereinheit SE zudem über die Kommunikationsschnittstelle COM-INT mit dem Batteriemanagementsystem BMS der Batterie BAT kommunizieren, um den Aufladevorgang zu optimieren.
Bei einer möglichen Ausführungsform des erfindungsgemäßen Batterieladegerätes BLG verfügt die Steuereinheit SE intern über eine Logik, um festzustellen, ob eine Batterie BAT an den Batterieladeanschluss BLA des Batterieladegerätes BLG angeschlossen worden ist. Bei einer möglichen Implementierung meldet die Anschlusserkennungsschaltung AES einen Signalpegel an die Logik der Steuereinheit SE, wobei die Logik über den momentanen Schaltzustand des Schalters SW informiert ist. Ist die Signalquelle SQ an dieser Signalleitung SL geschaltet und wird an dem Anschlusskontakt AK, insbesondere den Detect-Anschlusskontakt eines CAN-Busses, ein logisch hoher Wert (H) erkannt, kann die Steuereinheit SE daraus schließen, dass eine Batterie BAT angeschlossen worden ist, welche über einen Widerstandsbügel verfügt. Der Wert ist abhängig von der Schaltung der Anschlusserkennung. Ist diese invertiert aufgebaut, erhält man den Wert H, ist diese nicht invertiert aufgebaut, erhält man den Wert L.
Ist umgekehrt die Signalquelle SQ nicht an die Signalleitung SL sondern an die Signalsenke geschaltet und wird ein logisch kleiner Signalpegel (L) gemeldet, kann die Steuereinheit SE daraus schließen, dass eine Batterie BAT angeschlossen worden ist, dessen Batteriemanagementsystem BMS über eine interne eigene Stromquelle oder Spannungsquelle SQ verfügt.
Die Auswertung des Signalpegels an der Signalleitung SL, welche mit dem Detect-Anschlusskontakt AK der Kommunikationsschnittstelle COM-INT verbunden ist, liefert somit bei einer möglichen Ausführungsform nicht nur eine Information dahingehend, ob überhaupt eine Batterie BAT an den Batterieladeanschluss BLA des Batterieladegerätes BLG angeschlossen wird, sondern auch um welchen Grundtyp - also beispielsweise Lithium-Ionen oder Blei - der angeschlossenen Batterie BAT es sich handelt.
Bei einer möglichen Ausführungsform des erfindungsgemäßen Batterieladegerätes BLG wird ein momentaner Ladezustand SoC (State of Charge) der in der Batterie BAT enthaltenen Batteriespeicherzellen BSZ zu Beginn des Aufladevorgangs und während des Aufladevorgangs gemessen bzw. ermittelt. Bei einer möglichen Ausführungsform kann das Batteriemanagementsystems BMS der Batterie BAT über die Kommunikationsschnittstelle COM-INT der Steuereinheit SE des Batterieladegerätes BLG den momentanen Ladezustand SoC der Batteriespeicherzellen BSZ melden. Fällt der Ladezustand SoC der Batteriespeicherzellen BSZ der Batterie BAT unterhalb einem bestimmten Schwellenwert ab (tiefentladene Batterie), wird auch das Batteriemanagementsystem BMS der Batterie BAT unter Umständen nicht mehr mit ausreichend Energie versorgt, um eine Kommunikation der Steuereinheit SE des Batterieladegerätes BLG über die Kommunikationsschnittstelle COM-INT aufrechtzuerhalten. In diesem Falle kann das Batterieladegerät BLG das Batteriemanagementsystem BMS über den Detect-Anschlusskontakt AK mit einer geringfügigen Energiemenge versorgen, um einen Weiterbetrieb des Batteriemanagementsystems BMS innerhalb der Batterie BAT zu gewährleisten.
Nach erfolgter Ladung der Batteriespeicherzellen BSZ kann die Batterie BAT von dem Batterieladeanschluss BLA des Batterieladegerätes BLG abgesteckt werden. Bei dem erfindungsgemäßen Batterieladegerät BLG erfolgt über einen Detect-Anschlusskontakt AK an den CAN-Bus mithilfe einer schaltbaren Strom- bzw. Signalquelle SQ eine Erkennung, ob eine Batterie BAT an das Batterieladegerät BLG angeschlossen worden ist. Bei der Signalquelle SQ kann es sich bei einer möglichen Implementierung um eine Stromquelle handeln. Bei einer alternativen Ausführungsform kann es sich bei der Signalquelle SQ auch um eine Spannungsquelle handeln. Die Signalquelle SQ und die Signalsenke SS werden vorzugsweise alternierend bzw. abwechselnd durch die Steuereinheit SE geschaltet. Vorzugsweise ist die Signalsenke SS innerhalb eines Erkennungsphasenzyklus für einen längeren Zeitraum an die Signalleitung SL geschaltet als die Signalquelle SQ, sodass die Signalsenke SS zum Ableiten eines Stromes verfügbar ist, selbst wenn die Versorgungsspannung des Batterieladegerätes BLG unterbrochen ist bzw. das Batterieladegerät BLG ausgeschaltet ist. Bei einer Batterie BAT mit einem Batteriemanagementsystem BMS, welches über eine integrierte Stromquelle oder Spannungsquelle BAT-SQ verfügt, kann das Batteriemanagementsystem BMS anhand des an die Signalsenke SS bzw. Stromsenke fließenden Stromes erkennen, dass der Ladestecker der Batterie BAT in eine Buchse des Batterieladeanschlusses BLA eingesteckt worden ist, sodass der Aufladevorgang durch die Leistungselektronik LE des Batterieladegerätes BLG eingeleitet werden kann, nachdem das Batteriemanagementsystem BMS dies über die Kommunikationsschnittstelle bei der Steuereinheit SE angefordert hat (Load Request).
Handelt es sich umgekehrt bei der Batterie BAT um eine Batterie, deren Batteriemanagementsystem BMS nicht über eine eigene Stromquelle oder Spannungsquelle BAT-SQ verfügt und lediglich einen Widerstandsbügel besitzt, kann die Batterieanschlusserkennungseinheit BAEE des Batterieladegerätes BLG anhand des über den Widerstandsbügel fließenden Stromes automatisch erkennen, dass ein Ladestecker einer derartigen Batterie BAT in die entsprechende Buchse des Batterieladeanschlusses BLA des Batterieladegerätes BLG eingesteckt worden ist und somit mit dem Aufladevorgang der Batteriespeicherzellen BSZ der angeschlossenen Batterie BAT begonnen werden kann, sobald die Steuereinheit SE des Batterieladegerätes BLG durch das Batteriemanagementsystem BMS der Batterie BAT hierzu aufgefordert wurde.
2, 3 zeigen schematisch die Erkennung des Einsteckens von Batterien unterschiedlichen Batterietyps mithilfe der Batterieanschlusserkennungseinheit BAEE des erfindungsgemäßen Batterieladegerätes BLG.
In 2 ist schematisch eine Batterie BAT dargestellt, deren Batteriemanagementsystem BMS über einen integrierten Widerstandsbügel R_BMS verfügt. Dabei handelt es sich um einen niederohmigen Bügel, der aus ohmschen bzw. resistiven Bauelementen besteht. Man erkennt in 2 ein Batterieladegerät BLG mit einer Batterieanschlusserkennungseinheit BAEE mit einer integrierten Signalquelle SQ und einer integrierten Signalsenke SS, welche über Schalter SW1, SW2 abwechselnd an einen Anschlusskontakt AK (Detect) der Kommunikationsschnittstelle COM-INT geschaltet werden können. In der in 2 dargestellten Schalterstellung fließt von der Signalquelle SQ bzw. Stromquelle ein elektrisches Signal über den geschlossenen Schalter SW1 die interne Signalleitung SL des Batterieladegerätes BLG und den Anschlusskontakt AK (Detect) in das Batteriemanagementsystem BMS der Batterie BAT, wobei der Strom I über den Widerstandsbügel R_BMS abfließt und über einen anderen Anschlusskontakt AK', nämlich einen CAN-Groundkontakt, zurück in das Batterieladegerät BLG fließt, sodass der Stromkreis geschlossen ist. Der niederohmige Widerstandsbügel R_BMS weist beispielsweise einen geringfügigen Widerstand von etwa 10 Ohm auf. Innerhalb des Batterieladegerätes BLG kann der fließende Strom anhand des Signalpegels auf der Signalleitung SL gemessen und erkannt werden. Alternativ kann auch ein Stromsensor den in dem geschlossenen Stromkreis fließenden Strom I an die Steuereinheit SE des Batterieladegerätes BAT melden. Bei einer möglichen Implementierung kann über den Widerstandswert des Widerstandsbügels R_BMS zusätzlich Information hinsichtlich des Batteriemanagementsystems BMS der Batterie BAT eincodiert werden. Bei dieser Implementierung kann somit anhand des Spannungspegels bzw. der an der Signalleitung SL anliegenden Spannung der Widerstandswert des in dem Batteriemanagementsystem BMS der Batterie BAT verbauten Widerstandes festgestellt werden, welcher Informationen über die Batterie BAT und/oder den Batterietyp der Batterie BAT liefert. Der durch die Stromquelle SQ eingeprägte Strom I ist konstant, sodass die an der Signalleitung SL anliegende Spannung von dem Widerstandswert des Widerstandsbügels R_BMS innerhalb des Batteriemanagementsystems BMS der Batterie BAT abhängt. Bei dieser Ausführungsvariante dient der Widerstandsbügel bzw. der Widerstand R_BMS innerhalb des Batteriemanagementsystems BMS nicht nur dazu festzustellen, ob eine Batterie BAT an den Batterieladeanschluss BLA des Batterieladegerätes BLG angeschlossen worden ist, sondern auch dazu, Informationen hinsichtlich des Batterietyps an die Steuereinheit SE des Batterieladegerätes BLG zu übermitteln.
3 zeigt eine weitere Ausführungsvariante, bei der eine Batterie BAT eines weiteren Batterietyps an das erfindungsgemäße Batterieladegerät BLG angeschlossen wird, wobei das Batteriemanagementsystem BMS dieser Batterie BAT über eine integrierte Batteriestromquelle oder Batteriespannungsquelle BAT-SQ verfügt. Der von der Batteriestromquelle oder Batteriespannungsquelle BAT-SQ des Batteriemanagementsystems BMS der Batterie BAT generierte Strom I wird an die in der Batterieanschlusserkennungseinheit BAEE vorhandene Signalsenke SS in der in 3 dargestellten Schalterstellung (SW1 auf, SW2 zu) übertragen und fließt über einen anderen Anschlusskontakt AK', nämlich den CAN-Groundkontakt, zurück in das Batteriemanagementsystem BMS, sodass der Stromkreis geschlossen ist. Der Signalpegel an der Signalleitung SL kann überwacht werden und gibt einen Hinweis darauf, ob der Stromkreis geschlossen ist. Beispielsweise kann die in 1 dargestellte Anschlusserkennungsschaltung AES an die Signalleitung SL angeschlossen sein und den Signalpegel überwachen. Alternativ kann auch in dem Stromkreis ein Stromsensor vorgesehen sein, welche die Amplitude eines fließenden Stromes I an die Steuereinheit SE des Batterieladegerätes BLG meldet.
Bei einer möglichen Ausführungsform kann die Steuereinheit SE die in den 2, 3 dargestellten Schalter SW1, SW2 abwechselnd hin- und herschalten, um auf diese Weise einen Anschluss von Batterien BAT beider Batterietypen zu erkennen. Das erfindungsgemäße Batterieladegerät BLG eignet sich somit sowohl zur Erkennung des Anschlusses einer Batterie BAT des in 2 dargestellten Batterietyps (BMS mit Widerstandsbügel) als auch zum Erkennen des Anschlusses einer Batterie BAT des in 3 dargestellten Batterietyps (BMS mit Stromquelle).
4 zeigt ein Ablaufdiagramm zur Darstellung eines Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Verfahrens zum automatischen Erkennen eines Anschlusses einer Batterie BAT an einen Batterieladeanschluss BLA eines Batterieladegerätes BLG.
Bei dem in 4 dargestellten Ausführungsbeispiel umfasst das erfindungsgemäße Verfahren im Wesentlichen zwei Hauptschritte.
In einem ersten Schritt S1 erfolgt ein Hin- und Herschalten zwischen einer Signalquelle SQ und einer Signalsenke SS in einer Batterieanschlusserkennungseinheit BAEE des Batterieladegerätes BLG, die über eine gemeinsame interne Signalleitung SL des Batterieladegerätes BLG mit einem Anschlusskontakt AK einer Kommunikationsschnittstelle COM-INT des Batterieladeanschlusses BLA des Batterieladegerätes BLG verbunden sind. Die Schaltfrequenz zum Umschalten zwischen dem in 2, 3 dargestellten Schalter SW1, SW2 kann je nach Anwendungsfall eingestellt bzw. variiert werden.
In einem weiteren Schritt S2 wird ein an der internen Signalleitung SL bestehender Signalpegel, beispielsweise ein Spannungspegel, durch eine Anschlusserkennungsschaltung AES der Batterieanschlusserkennungseinheit BAEE des Batterieladegerätes BLG zur Erkennung eines elektrischen Anschlusses einer Batterie BAT an den Batterieladeanschluss BLA des Batterieladegerätes BLG überwacht. Diese Überwachung erfolgt beispielsweise durch eine Steuereinheit SE des Batterieladegerätes BLG. Sobald anhand des Signalpegels ein vorgenommener Anschluss einer Batterie BAT an den Batterieladeanschluss BLA seitens der Steuereinheit SE erkannt wird, kann das Aufladen der Batteriespeicherzellen BSZ in einem Aufladeprozess durch die Steuereinheit SE automatisch eingeleitet werden, nachdem das Batteriemanagementsystem BMS das Aufladen der Batteriespeicherzellen BSZ über die CAN-Schnittstelle angefordert hat. Gleichzeitig erfolgt parallel eine bidirektionale Kommunikation mit dem Batteriemanagementsystem BMS der angeschlossenen Batterie BAT über die Kommunikationsschnittstelle COM-INT. Sobald das Batteriemanagementsystem BMS der Batterie BAT den aufgeladenen Zustand der Batteriespeicherzellen BSZ der Steuereinheit SE meldet, kann der Aufladevorgang beendet werden und die Batterie BAT von dem Batterieladeanschluss BLA des Batterieladegerätes BLG abgezogen bzw. entfernt werden. Weiterhin kann über den Signalflankendetektor SFD während des Aufladeprozesses ständig überwacht werden, ob die Batterie BAT noch in dem Batterieladeanschluss BLA eingesteckt ist oder nicht. Anhand einer abfallenden oder steigende Signalflanke kann der Signalflankendetektor SFD erkennen, dass die Batterie BAT voraussichtlich von dem Batterieladeanschluss BLA abgesteckt wird und kann dies der Anschlusserkennungseinheit AES melden. In diesem Falle kann die Steuereinheit SE den gerade durchgeführten Aufladeprozess nach erhaltenem Hinweis von der Anschlusserkennungseinheit AES hinsichtlich der erkannten Trennung der Batterie BAT von dem Batterieladegerät BLG beenden, indem sie die Leistungselektronik LE des Batterieladegerätes BLG entsprechend ansteuert. Bevor der Ladekontakt öffnet, wird der Kommunikationspfad getrennt und das Leistungsteil kann sich abschalten, bevor die Hauptkontakte öffnen.

Claims

Batterieladegerät (BLG) zum Laden einer Batterie (BAT), die über einen Batterieladeanschluss (BLA) an das Batterieladegerät (BLG) anschließbar ist, wobei das Batterieladegerät (BLG) eine Batterieanschlusserkennungseinheit (BAEE) aufweist, die eine Signalquelle (SQ) und eine Signalsenke (SS) enthält, welche abwechselnd über eine interne Signalleitung (SL) des Batterieladegerätes (BLG) an einen Anschlusskontakt (AK) einer Kommunikationsschnittstelle (COM-INT) des Batterieladeanschlusses (BLA) geschaltet werden, bis eine Anschlusserkennungsschaltung (AES) der Batterieanschlusserkennungseinheit (BAEE) anhand eines an der internen Signalleitung (SL) bestehenden Signalpegels einen Anschluss einer Batterie (BAT) an die Kommunikationsschnittstelle (COM-INT) des Batterieladeanschlusses (BLA) des Batterieladegerätes (BLG) erkennt.
Batterieladegerät nach Anspruch 1, wobei das Batterieladegerät (BLG) eine Steuereinheit (SE) aufweist, welche mittels steuerbarer Schalter (SW) die Signalquelle (SQ) und die Signalsenke (SS) der Batterieanschlusserkennungseinheit (BAEE) des Batterieladegerätes (BLG) abwechselnd an die interne Signalleitung (SL) des Batterieladegerätes (BLG) zur alternierenden Herstellung einer elektrischen Verbindung mit einem Detect-Anschlusskontakt als Anschlusskontakt (AK) der Kommunikationsschnittstelle (COM-INT) des Batterieladeanschlusses (BLA) schaltet.
Batterieladegerät nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Kommunikationsschnittstelle (COM-INT) ein serielles Bussystem, insbesondere ein CAN, Controller Area Network, Bussystem aufweist.
Batterieladegerät nach einem der vorangehenden Ansprüche 1 bis 3, wobei die an dem Batterieladeanschluss (BLA) des Batterieladegerätes (BLG) angeschlossene Batterie (BAT) einen niederohmigen Widerstandsbügel enthält, über den ein über einem Detect-Anschlusskontakt als Anschlusskontakt (AK) der Kommunikationsschnittstelle (COM-INT) des Batterieladeanschlusses (BLA) des Batterieladegerätes (BLG) von der Batterie (BAT) empfangenes Stromsignal, das von der Signalquelle (SQ) der Batterieanschlusserkennungseinheit (BAEE) des Batterieladegerätes (BLG) stammt und über die interne Signalleitung (SL) des Batterieladegerätes (BLG) an den Detect-Anschlusskontakt übertragen wird, über einen weiteren Anschlusskontakt (AK) der Kommunikationsschnittstelle (COM-INT) des Batterieladeanschlusses (BLA) zurück an die Signalquelle (SQ) der Batterieanschlusserkennungseinheit (BAEE) geleitet wird, sodass die Anschlusserkennungsschaltung (AES) der Batterieanschlusserkennungseinheit (BAEE) des Batterieladegerätes (BLG) anhand des an der internen Signalleitung (SL) vorhandenen Signalpegels einen bestehenden Anschluss der Batterie (BAT) an dem Batterieladeanschluss (BLA) des Batterieladegerätes (BLG) automatisch erkennt.
Batterieladegerät (BLG) nach einem der vorangehenden Ansprüche 1 bis 4, wobei die an dem Batterieanschluss des Batterieladegerätes (BLG) angeschlossene Batterie (BAT) eines zweiten Batterietyps eine Stromquelle oder Spannungsquelle (BAT-SQ) enthält, die ein elektrisches Stromsignal erzeugt, das über den Detect-Anschlusskontakt (AK) der Kommunikationsschnittstelle (COM-INT) des Batterieladeanschlusses (BLA) des Batterieladegerätes (BLG) über die interne Signalleitung (SL) des Batterieladegerätes (BLG) an die Signalsenke (SS) der Batterieanschlusserkennungseinheit (BAEE) des Batterieladegerätes (BLG) übertragen wird, sodass die Anschlusserkennungsschaltung (AES) der Batterieanschlusserkennungseinheit (BAEE) des Batterieladegerätes (BLG) anhand des an der internen Signalleitung (SL) des Batterieladegerätes (BLG) vorhandenen Signalpegels einen bestehenden Anschluss der Batterie (BAT) an dem Batterieladeanschluss (BLA) des Batterieladegerätes (BLG) automatisch erkennt.
Batterieladegerät nach einem der vorangehenden Ansprüche 1 bis 5, wobei an die interne Signalleitung (SL) des Batterieladegerätes (BLG), welche die Signalquelle (SQ) und die Signalsenke (SS) der Batterieanschlusserkennungseinheit (BAEE) des Batterieladegerätes (BLG) mit dem Detect-Anschlusskontakt (AK) der Kommunikationsschnittstelle (COM-INT) verbindet, ein Analog-Digital-Wandler (ADU) angeschlossen ist, welcher einen Signalpegelmesswert eines Signalpegels eines über die interne Signalleitung (SL) übertragenen Stromsignales an die Anschlusserkennungseinheit (AES) des Batterieladegerätes (BLG) liefert.
Batterieladegerät nach einem der vorangehenden Ansprüche 1 bis 6, wobei an die interne Signalleitung (SL) des Batterieladegerätes (BLG), welche die Signalquelle (SQ) und die Signalsenke (SS) der Batterieanschlusserkennungseinheit (BAEE) des Batterieladegerätes (BLG) mit dem Detect-Anschlusskontakt (AK) der Kommunikationsschnittstelle (COM-INT) verbindet, eine Signalflankendetektionsschaltung (SFD) angeschlossen ist, welcher eine auf der internen Signalleitung (SL) auftretende Signalflanke detektiert und an die Anschlusserkennungseinheit (AES) des Batterieladegerätes (BLG) liefert.
Batterieladegerät nach Anspruch 7, wobei die Steuereinheit (SE) anhand einer abfallenden oder steigenden Signalflanke, welche von der Signalflankendetektionsschaltung (SFD) erkannt wird, eine Trennung der Batterie (BAT) von dem Batterieladeanschluss (BLA) des Batterieladegerätes (BLG) oder ein vorgenommenes Anschließen der Batterie (BAT) an das Batterieladegerät (BLG) automatisch erkennt.
Batterieladegerät nach einem der vorangehenden Ansprüche 1 bis 8, wobei der Batterieladeanschluss (BLA) des Batterieladegerätes (BLG) neben der Kommunikationsschnittstelle (COM-INT) Hauptladekontakte (HLK) zum elektrischen Laden von Batteriespeicherzellen (BSZ) der an dem Batterieladeanschluss (BLA) des Batterieladegerätes (BLG) angeschlossenen Batterie (BAT) durch eine Leistungselektronik (LE) des Batterieladegerätes (BLG) aufweist, die von der Steuereinheit (SE) des Batterieladegerätes (BLG) gesteuert wird.
Batterieladegerät nach Anspruch 9, wobei die Steuereinheit (SE) des Batterieladegerätes (BLG) ein Laden der Batteriespeicherzellen (BSZ) der Batterie (BAT) über die Hauptladekontakte (HLK) des Batterieladeanschlusses (BLA) startet, sobald die Batterieanschlusserkennungseinheit (BAEE) des Batterieladegerätes (BLG) erkennt, dass eine Batterie (BAT) an den Batterieladeanschluss (BLA) des Batterieladegerätes (BLG) angeschlossen ist und dies der Steuereinheit (SE) des Batterieladegerätes (BLG) meldet und ein Batteriemanagementsystem (BMS) der angeschlossenen Batterie (BAT) über die Kommunikationsschnittstelle (COM-INT) die Ladung der Batteriespeicherzellen (BSZ) anfordert.
Batterieladegerät nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Batterie (BAT) ein Batteriemanagementsystem (BMS) aufweist, welches über die Kommunikationsschnittstelle (COM-INT) des Batterieladeanschlusses (BLA) und einer Steuereinheit (SE) des Batterieladegerätes (BLG) kommuniziert.
Batterieladegerät nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Steuereinheit (SE) des Batterieladegerätes (BLG) das Batteriemanagementsystem (BMS) der angeschlossenen Batterie (BAT) bei Bedarf über den Detect-Anschlusskontakt (AK) der Kommunikationsschnittstelle (COM-INT) des Batterieladeanschlusses (BLA) mit Strom versorgt.
Verfahren zum Erkennen eines Anschlusses einer Batterie (BAT) an einen Batterieladeanschluss (BLA) eines Batterieladegerätes (BLG) mit den folgenden Schritten: - Hin- und Herschalten (S1) zwischen einer Signalquelle (SQ) und einer Signalsenke (SS) einer Batterieanschlusserkennungseinheit (BAEE) des Batterieladegerätes (BLG) die über eine gemeinsame interne Signalleitung (SL) des Batterieladegerätes (BLG) an einen Anschlusskontakt (AK) einer Kommunikationsschnittstelle (COM-INT) des Batterieladeanschlusses (BLA) des Batterieladegerätes (BLG) geschaltet werden und - Überwachen (S2) eines an der internen Signalleitung (SL) bestehenden Signals durch eine Anschlusserkennungsschaltung (AES) der Batterieanschlusserkennungseinheit (BAEE) des Batterieladegerätes (BLG) zur Erkennung eines elektrischen Anschlusses einer Batterie (BAT) an den Batterieladeanschluss (BLA) des Batterieladegerätes (BLG).
Verfahren nach Anspruch 13, wobei Batteriespeicherzellen (BSZ) über die Hauptladekontakte (HLK) des Batterieladeanschlusses (BLA) aufgeladen werden, sobald die Batterieanschlusserkennungseinheit (BAEE) des Batterieladegerätes (BLG) erkennt, dass eine Batterie (BAT) an den Batterieladeanschluss (BLA) des Batterieladegerätes (BLG) angeschlossen worden ist und ein Batteriemanagementsystem (BMS) der Batterie (BAT) ein Aufladen von Batteriespeicherzellen (BSZ) der Batterie (BAT) anfordert.
Verfahren nach Anspruch 13, wobei ein momentaner Ladezustand der Batteriespeicherzellen (BSZ) einer an dem Batterieladeanschluss (BLA) des Batterieladegerätes (BLG) angeschlossenen Batterie (BAT) durch das Batteriemanagementsystem (BMS) der Batterie (BAT) ermittelt wird und das Batteriemanagementsystem (BMS) der Batterie (BAT) bei Bedarf über einem Detect-Anschlusskontakt als Anschlusskontakt (AK) der Kommunikationsschnittstelle (COM-INT) mit Strom versorgt wird.