-
Die Erfindung betrifft eine Batterieschaltungsanordnung zum Bereitstellen eines Notbetriebs, wobei die Batterieschaltungsanordnung eine Batteriezellenanordnung aufweist, die eine erste Batteriezelleneinheit, die mindestens eine erste Batteriezelle umfasst, und eine zur ersten Batteriezelleneinheit in Reihe geschaltete zweite Batteriezelleneinheit aufweist, die mindestens eine zweite Batteriezelle umfasst. Weiterhin umfasst die Batterieschaltungsanordnung einen Pluspolanschluss der Batteriezellenanordnung und einen Minuspolanschluss der Batteriezellenanordnung, wobei zwischen dem Pluspolanschluss und dem Minuspolanschluss eine durch die Batteriezellenanordnung bereitgestellte Gesamtspannung anliegt. Zudem weist die Batterieschaltungsanordnung einen Ausgang mit einem ersten Ausgangsanschluss und einem zweiten Ausgangsanschluss auf, sowie eine erste Hauptschalteinrichtung und eine zweite Hauptschalteinrichtung, wobei die erste Hauptschalteinrichtung in einem ersten Schaltzustand den Pluspolanschluss und den ersten Ausgangsanschluss elektrisch miteinander verbindet und in einem zweiten Schaltzustand voneinander elektrisch trennt, und auch die zweite Hauptschalteinrichtung in einem ersten Schaltzustand den Minuspolanschluss und den zweiten Ausgangsanschluss miteinander elektrisch verbindet und in einem zweiten Schaltzustand voneinander elektrisch trennt. Des Weiteren betrifft die Erfindung auch ein Kraftfahrzeug und ein Verfahren zum Betreiben einer Batterieschaltungsanordnung.
-
Durch die Batteriezellenanordnung kann zum Beispiel eine Hochvoltbatterie für ein Kraftfahrzeug bereitgestellt sein. Eine solche Hochvoltbatterie weist typischerweise mehrere Batteriezellen auf, die auch zu Batteriemodulen zusammengefasst sein können. In einer Batterie oder einem Batteriemodul mit serieller Anordnung der Zellen führt ein Defekt einer Zelle, zum Beispiel im Falle eines Thermal-Runaways, das heißt einem thermischen Durchgehen einer Zelle, mit Zerstörung der Elektroden zur Unterbrechung des Stromkreises und somit zum Ausfall der gesamten Batterie. Dies hat den Nachteil, dass durch den Ausfall der Batterie aufgrund einer defekten Zelle der Energieinhalt der noch intakten Zellen nicht mehr zur Verfügung steht.
-
In diesem Zusammenhang beschreibt die
DE 10 2018 203 980 A1 ein Verfahren zum Betrieb eines Batteriesystems mit einer Mehrzahl von seriell verschalteten Batteriemodulen und einer Steuereinheit, wobei jedes der Batteriemodule eine Anzahl von Batteriezellen und ein Batteriesteuergerät aufweist, die in einer Kommunikationsverbindung mit der Steuereinheit stehen, wobei bei Erkennung eines defekten Batteriesteuergeräts das zugehörige Batteriemodul als fehlerhaft erkannt wird und ermittelt wird, ob die Batteriezellen des fehlerhaften Batteriemoduls noch intakt sind. Wenn alle Batteriezellen noch intakt sind, wird die Freigabe zum weiteren Betrieb des Batteriesystems mit dem fehlerhaften Batteriemodul erteilt, und falls mindestens eine Batteriezelle des fehlerhaften Batteriemoduls defekt ist, wird das fehlerhafte Batteriemodul abgeschaltet und die Freigabe zum weiteren Betrieb des Batteriesystems ohne das fehlerhafte Batteriemodul erteilt. Dies ermöglicht einen weiteren Betrieb des Batteriesystems, selbst in einem Fehlerfall. Um dabei einen Betrieb ohne entsprechend fehlerhafte Module umzusetzen, werden dabei Überbrückungsschaltungen vorgesehen, die jeweils eine Überbrückungsleitung und Wechselschalter umfassen.
-
Derartige Überbrückungsschaltungen sind sehr aufwändig. Wünschenswert wäre es entsprechend, diesen Schaltungsaufwand zu vereinfachen.
-
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, eine Batterieschaltungsanordnung, ein Kraftfahrzeug und ein Verfahren bereitzustellen, die einen Notbetrieb im Falle eines Defekts auf möglichst einfache Weise ermöglichen.
-
Diese Aufgabe wird gelöst durch eine Batterieschaltungsanordnung, ein Kraftfahrzeug und ein Verfahren mit den Merkmalen gemäß den jeweiligen unabhängigen Patentansprüchen. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Patentansprüche, der Beschreibung sowie der Figuren.
-
Eine erfindungsgemäße Batterieschaltungsanordnung zum Bereitstellen eines Notbetriebs weist eine Batteriezellenanordnung auf, die wiederum eine erste Batteriezelleneinheit mit mindestens einer ersten Batteriezelle und eine zur ersten Batteriezelleneinheit in Reihe geschaltete zweite Batteriezelleneinheit mit mindestens einer zweiten Batteriezelle aufweist. Zudem umfasst die Batterieschaltungsanordnung einen Pluspolanschluss der Batteriezellenanordnung und einen Minuspolanschluss der Batteriezellenanordnung, wobei zwischen dem Pluspolanschluss und dem Minuspolanschluss eine durch die Batteriezellenanordnung bereitgestellte Gesamtspannung anliegt. Zudem weist die Batterieschaltungsanordnung einen Ausgang mit einem ersten Ausgangsanschluss und einem zweiten Ausgangsanschluss auf, sowie eine erste Hauptschalteinrichtung, die in einem ersten Schaltzustand der ersten Hauptschalteinrichtung den Pluspolanschluss und den ersten Ausgangsanschluss miteinander elektrisch verbindet und die in einem zweiten Schaltzustand der ersten Hauptschalteinrichtung den Pluspolanschluss und den ersten Ausgangsanschluss voneinander elektrisch trennt. Zudem weist die Batterieschaltungsanordnung auch eine zweite Hauptschalteinrichtung auf, die in einem ersten Schaltzustand der zweiten Hauptschalteinrichtung den Minuspolanschluss und den zweiten Ausgangsanschluss miteinander elektrisch verbindet und die in einem zweiten Schaltzustand der zweiten Hauptschalteinrichtung den Minuspolanschluss und den zweiten Ausgangsanschluss voneinander elektrisch trennt. Weiterhin weist nun erfindungsgemäß die Batterieschaltungsanordnung einen zwischen der ersten und zweiten Batteriezelleneinheit angeordneten ersten Notabgriff auf, und eine zur ersten und zweiten Hauptschalteinrichtung parallel geschaltete erste Notschaltvorrichtung, mittels welcher der erste Notabgriff Dadurch lässt es sich vorteilhafterweise bewerkstelligen, dass nicht nur die durch die Batteriezellenanordnung bereitgestellte Gesamtspannung am Ausgang anliegen kann, wie das zum Beispiel in einem Normalbetrieb der Fall sein kann, sondern beispielsweise auch nur die von der ersten Batteriezelleneinheit oder die von der zweiten Batteriezelleneinheit jeweils bereitgestellten Teilspannungen. Mittels der Notschaltvorrichtung, die vorliegend als erste Notschaltvorrichtung bezeichnet ist, lässt es sich also vorteilhafterweise bewerkstelligen, dass nur die von der ersten Batteriezelleneinheit bereitgestellte Teilspannung auf den Ausgang aufgeschaltet ist oder alternativ nur die von der zweiten Batteriezelleneinheit bereitgestellte Teilspannung. Kommt es also zum Beispiel zu einem Defekt in einem der beiden Batteriezelleneinheiten, so kann immerhin noch durch die andere der beiden Batteriezelleneinheiten eine Spannung am Ausgang bereitgestellt werden, selbst wenn diese gegenüber der ursprünglichen von der gesamten Batteriezellenanordnung bereitgestellten Gesamtspannung vermindert ist. Dies lässt immerhin auch im Fehlerfall vorteilhafterweise immer noch einen Notbetrieb zu. Der besonders große Vorteil der Batterieschaltungsanordnung besteht jedoch gerade darin, dass zur Umsetzung einer solchen Notbetriebsfunktion schaltungstechnisch die beiden Hauptschalteinrichtungen eingebunden sind, die üblicherweise z.B. in Form von Batterie-Hauptschützen ohnehin vorgesehen sind. Mit anderen Worten können auch die Hauptschalteinrichtungen in entsprechende Schaltzustände geschaltet werden, um einen solchen Notbetrieb umzusetzen. Soll beispielsweise nur die erste Batteriezelleneinheit mit dem Ausgang gekoppelt werden, so kann entsprechend die erste Hauptschalteinrichtung in den ersten Zustand, insbesondere den geschlossenen Zustand, versetzt werden und zu dem Pluspolanschluss mit dem ersten Ausgangsanschluss koppeln. Weiterhin kann die erste Notschaltvorrichtung so geschaltet werden, dass diese den ersten Notabgriff mit dem zweiten Ausgangsanschluss koppelt. Gleichzeitig soll der Notabgriff vom ersten Ausgangsanschluss über die Notschaltvorrichtung entkoppelt sein, und auch der Minuspolanschluss der Batteriezellenanordnung soll über die zweite Hauptschalteinrichtung elektrisch vom zweiten Ausgangsanschluss getrennt sein. In dieser Schaltungskonfiguration liegt dann entsprechend nur noch die von der ersten Batteriezelleneinheit bereitgestellte Teilspannung am Ausgang an, und die zweite Batteriezelleneinheit wäre vom Ausgang entkoppelt. Dabei ist eine der beiden Hauptschalteinrichtungen geschlossen und die andere geöffnet. Die Einbindung der Hauptschalteinrichtungen zur Umsetzung eines Notbetriebs hat dabei den großen Vorteil, dass bestehende Schaltelemente genutzt werden können, was den Schaltungsaufwand insgesamt deutlich reduziert. Dies wird insbesondere dadurch erreicht, dass die erste Notschaltvorrichtung zu den Hauptschalteinrichtungen parallel geschaltet ist. Mit anderen Worten kann der erste Notabgriff selektiv mit dem ersten und/oder zweiten Ausgangsanschluss auch dann elektrisch leitend über die Notschaltvorrichtung verbunden werden, selbst wenn eine oder sogar beide Hauptschalteinrichtungen geöffnet sind, das heißt sich im jeweiligen zweiten Zustand befinden würden.
-
Um einen Notbetrieb umzusetzen, können vielmehr als nur ein einzelner Notabgriff vorgesehen sein. Beispielsweise kann die Batterieschaltungsanordnung, insbesondere die Batteriezellenanordnung, noch weitere Batteriezelleneinheiten, zum Beispiel eine dritte Batteriezelleneinheit, eine vierte Batteriezelleneinheit, und so weiter aufweisen. Zwischen je zwei bezüglich der Reihenschaltung dieser Batteriezelleneinheiten kann ein solcher Notabgriff mit einer zugeordneten Notschaltvorrichtung vorgesehen sein. Ein weiteres Beispiel hierzu wird später näher erläutert. Dies ermöglicht noch eine feinere Segmentierung der Batteriezellenanordnung. Nichtsdestoweniger ist es sehr vorteilhaft, wenn insgesamt nur sehr wenige solcher Notabgriffe mit zugeordneten Notschaltvorrichtungen vorgesehen sind. Beispielsweise kann nur der erste Notabgriff vorgesehen sein und optional noch ein zweiter Notabgriff. Auch dadurch lässt sich der Schaltungsaufwand reduzieren, vor allem im Vergleich zu Konzepten, gemäß welchen sich jedes einzelne Batteriemodul einer Batterie und vielleicht sogar jede einzelne Batteriezelle aus dem Verbund wegschalten lassen soll. Die Segmentierung der Batteriezellenanordnung in zwei oder drei Untereinheiten, die vorliegend als Batteriezelleneinheiten bezeichnet sind, ist dabei vollkommen ausreichend, um noch einen funktionsunfähigen Notbetrieb sicherzustellen. Gerade im Falle von Defekten, wie zum Beispiel einem thermischem Durchgehen einer Batteriezelle, ist es extrem selten der Fall, dass initial gleich mehrere Batteriezellen einer Batterie von einem solchen Defekt betroffen sind. Meistens startet ein solches thermisches Durchgehen bei einer einzelnen Zelle der gesamten Batteriezellenanordnung. Mit steigender Temperatur dieser Batteriezelle steigen auch die Temperaturen der umgebenden Batteriezellen, was wiederum ein thermisches Durchgehen dieser weiteren Batteriezellen begünstigt. Dies führt zwar letztendlich zu einem Ausbreiten dieses thermischen Durchgehens, was als thermische Propagation bezeichnet wird, allerdings kann es mitunter sehr lange dauern, dass es zu einer solchen Propagation kommt, beispielsweise auch Stunden oder sogar Tage. Bei einer sehr frühzeitigen Detektion eines Beginns eines solchen thermischen Durchgehens einer Zelle ist also noch ausreichend Zeit, einen Notbetrieb mit zumindest der Batteriezelleneinheit bereitzustellen, die diese defekte Zelle nicht umfasst.
-
Bei der Batteriezellenanordnung kann es sich beispielsweise um eine Hochvoltbatterie für ein Kraftfahrzeug handeln oder die Batteriezellenanordnung kann von einer solchen Hochvoltbatterie umfasst sein. Dabei ist es bevorzugt, dass alle Batteriezellen, die von der Hochvoltbatterie umfasst sind, durch die Batteriezellenanordnung bereitgestellt werden. Mit anderen Worten soll unter der Batteriezellenanordnung die Gesamtheit aller von einer Hochvoltbatterie umfassten Batteriezellen verstanden werden, inklusive aller Verschaltungselemente und sonstiger zugehöriger Komponenten, wie zum Beispiel Gehäuse oder Ähnliches. Die Batteriezellenanordnung kann wiederum mehrere Batteriemodule umfassen, die wiederum jeweils eine oder mehrere Batteriezellen aufweisen können. Dabei kann ein jeweiliges Batteriemodul zu einer Batteriezelleneinheit korrespondieren, was aber notwendigerweise der Fall sein muss. Die erste und zweite Batteriezelleneinheit können zum Beispiel auch mehrere Batteriemodule umfassen. Umgekehrt kann die erste und zweite Batteriezelleneinheit beispielsweise auch nur einen Teil eines Batteriemoduls darstellen. Vorteilhaft wäre es dabei zum Beispiel, wenn eine jeweilige Batteriezelleneinheit ein Batteriemodul oder mehrere Batteriemodule umfasst, da sich dann der Notabgriff zwischen Batteriemodulen umsetzen lässt und beispielsweise nicht in einem Batteriemodul integriert sein muss. Die erste und zweite Batteriezelleneinheit weisen zudem vorzugsweise nicht nur eine einzelne Batteriezelle auf, sondern jeweils mehrere Batteriezellen. Diese können innerhalb einer jeweiligen Batteriezelleneinheit beliebig zueinander verschaltet sein, zum Beispiel in einer Serien- und/oder Parallelschaltung. Weiterhin kann es sich bei den Batteriezellen zum Beispiel um Lithium-Ionen-Zellen handeln. Darüber hinaus ist es ebenfalls vorteilhaft, wenn die jeweiligen Batteriezelleneinheiten ungefähr eine gleiche Anzahl von Batteriezellen umfassen. Die Einteilung der Batteriezellenanordnung in die jeweiligen Batteriezelleneinheiten kann dadurch besonders gleichmäßig erfolgen. Die im Notbetrieb am Ausgang bereitgestellten Teilspannungen sind dann auch immer ungefähr gleich, unabhängig davon, durch welche der Batteriezelleneinheiten diese bereitgestellt werden. Beispielsweise kann es vorgesehen sein, dass sich die Batteriezelleneinheiten in der Anzahl der von ihnen umfassten Batteriezellen um weniger als zum Beispiel zehn Batteriezellen, vorzugsweise um weniger als fünf Batteriezellen, unterscheiden.
-
An dem Pluspolanschluss der Batteriezellenanordnung wird ein erstes Potential der Batteriezellenanordnung bereitgestellt und an dem Minuspolanschluss entsprechend ein zweites Potential. Dabei kann es sich bei dem ersten Potential um ein maximales Potential bezüglich eines definierten Potentialnullpunkts handeln, und beim zweiten Potential entsprechend um ein minimales Potential der Batteriezellenanordnung. Die erste und zweite Hauptschalteinrichtung sind vorzugsweise als Hochvoltschütze ausgebildet. Diese können zum Beispiel durch elektromagnetische Schalter umgesetzt sein. Die Hauptschalteinrichtungen können auch als Relais ausgebildet sein. Sind die Hauptschalteinrichtungen im Notbetrieb der Batterieschaltungsanordnung geschlossen, so liegt am Ausgang die von der Batteriezellenanordnung bereitgestellte Gesamtspannung an. Sind die Hauptschalteinrichtungen dagegen geöffnet, so liegt im normalen Betriebszustand keine Spannung am Ausgang an. Das heißt, im normalen Betriebszustand, welcher einen vom Notbetrieb verschiedenen Zustand darstellt, ist auch der erste Notabgriff über die erste Notschaltvorrichtung wieder mit dem ersten und mit dem zweiten Ausgangsanschluss elektrisch leitend verbunden. Mit anderen Worten befindet sich die Notschaltvorrichtung im Normalbetrieb immer im geöffneten Zustand. Ein Normalbetrieb kann dabei auch einen Betrieb der Batterieschaltungsanordnung beziehungsweise des diese umfassenden Kraftfahrzeugs betreffen, in welchem das Kraftfahrzeug abgestellt und inaktiv ist und zum Beispiel die Hauptschalteinrichtungen geöffnet sind, um die Batteriezellenanordnung vom restlichen Bordnetz des Kraftfahrzeugs zu trennen. Der normale Betriebszustand ist vorliegend durch einen Zustand definiert, in welchem kein Defekt oder Fehler detektiert wurde, der die Batteriezellenanordnung betrifft.
-
Dass die Notschaltvorrichtung dazu ausgelegt ist, den ersten Notabgriff selektiv mit dem ersten Ausgangsanschluss und/oder mit dem zweiten Ausgangsanschluss zu koppeln, ist dabei vorzugsweise so zu verstehen, dass die Notschaltvorrichtung, zum Beispiel je nach Ansteuerung, den Notabgriff entweder nur mit dem ersten Ausgangsanschluss koppeln kann oder auch nur mit dem zweiten Ausgangsanschluss koppeln kann. Theoretisch ist es auch möglich, dass die Notschaltvorrichtung den Notabgriff gleichzeitig sowohl mit dem ersten als auch mit dem zweiten Ausgangsanschluss koppeln kann, was jedoch im Zusammenhang mit dem später näher erläuterten Notbetrieb jedoch weniger bevorzugt ist. Bevorzugt ist also die Notschaltvorrichtung so ausgelegt beziehungsweise derart ansteuerbar, dass der Notabgriff entweder nur mit dem ersten Ausgangsanschluss gekoppelt werden kann und nicht mit dem zweiten Ausgangsanschluss, oder in einem zweiten Fall nur mit dem zweiten Ausgangsanschluss und nicht mit dem ersten Ausgangsanschluss oder im dritten Fall, dem normalen Betriebszustand, weder mit dem ersten noch mit dem zweiten Ausgangsanschluss. Realisiert werden kann dies zum Beispiel mit einer Wechselschaltung, die drei Schaltzustände aufweist.
-
Bei einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung weist die erste Notschaltvorrichtung ein erstes Notschaltelement und ein zweites Notschaltelement auf, wobei der erste Notabgriff über das erste Notschaltelement mit dem ersten Ausgangsanschluss koppelbar ist und über das zweite Notschaltelement mit dem zweiten Ausgangsanschluss koppelbar ist. Die beiden Notschaltelemente können zum Beispiel als zwei separate Schalter bereitgestellt sein. Dies ermöglicht eine besonders einfache Ausgestaltung der Notschaltvorrichtung. Zudem können diese Notschaltelemente baulich sehr einfach und kostengünstig gefertigt sein, da sie lediglich in einer Notsituation, nämlich zur Bereitstellung des Notbetriebs schalten müssen und ansonsten nicht benutzt werden.
-
Daher stellt es eine weitere sehr vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung dar, dass die erste Notschaltvorrichtung, insbesondere jeweils das erste und zweite Notschaltelement, für eine geringere Zahl an Schaltzyklen ausgelegt ist, als jeweils die erste und zweite Hauptschalteinrichtung. Dies ermöglicht es, die Notschaltelemente deutlich einfacher und kostengünstiger als die jeweiligen Hauptschalteinrichtungen auszugestalten, die üblicherweise für sehr viele Schaltzyklen ausgelegt sind, insbesondere sogar für Millionen von Schaltzyklen. Beispielsweise können die Notschaltelemente als einfache elektronisch steuerbare Schaltelemente, zum Beispiel als Transistoren, insbesondere Bipolartransistoren, MOSFETs oder Ähnliches ausgebildet sein. Denkbar ist es auch, dass die Notschaltelemente nur zu einem einmaligen Schalten ausgelegt sind und zum Beispiel nicht wieder in den geöffneten Zustand überführbar sind, wenn diese erstmal ausgelöst haben beziehungsweise ausgelöst worden sind, um den Notbetrieb bereitzustellen. Das Funktionsprinzip kann dann zum Beispiel invers zu dem einer Schmelzsicherung sein.
-
Bei einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung weist die Batterieschaltungsanordnung eine Steuereinrichtung zum Steuern der ersten und zweiten Hauptschalteinrichtung und der ersten Notschaltvorrichtung auf, wobei die Steuereinrichtung dazu ausgelegt ist, im Falle zumindest eines bestimmten, detektierten Defekts, welcher insbesondere die Batteriezellenanordnung betrifft, die erste und zweite Hauptschalteinrichtung und die erste Notschaltvorrichtung derart zu steuern, dass am Ausgang entweder nur eine von der ersten Batteriezelleneinheit bereitgestellte erste Teilspannung oder nur eine von zumindest der zweiten Batteriezelleneinheit bereitgestellte zweite Teilspannung anliegt. Somit kann je nach Ort des Defekts die von dem Defekt nicht betroffene Batteriezelleneinheit auf den Ausgang aufgeschaltet werden. Wie eingangs bereits erwähnt, impliziert dies sowohl eine entsprechende Ansteuerung der Notschaltvorrichtung als auch der beiden Hauptschalteinrichtungen. So kann vorteilhafterweise je nach Position des Defekts die noch funktionsfähige Batteriezelleneinheit verwendet werden, um am Ausgang noch eine Teilspannung bereitzustellen, die einen Notbetrieb erlaubt.
-
Dabei ist die Steuereinrichtung gemäß einer weiteren Ausführungsform derart eingerichtet, dass diese für den Fall, dass ein die erste Batteriezelleneinheit betreffender, bestimmter Defekt detektiert wird, die erste und zweite Hauptschalteinrichtung und die erste Notschaltvorrichtung derart steuert, dass am Ausgang die zweite Teilspannung anliegt, und für den Fall, dass ein die zweite Batteriezelleneinheit betreffender bestimmter Defekt detektiert wird, die erste und zweite Hauptschalteinrichtung und die erste Notschaltvorrichtung derart steuert, dass am Ausgang die erste Teilspannung anliegt. Somit kann vorteilhafterweise immer gerade diejenige Batteriezelleneinheit, die nicht vom Defekt betroffen ist, genutzt werden, um am Ausgang noch die entsprechende Teilspannung bereitzustellen. Diese Teilspannung ist entsprechend geringer als die im Normalbetrieb als Gesamtspannung am Ausgang bereitstellbare Betriebsspannung, die von der Gesamtheit der Batteriezellenanordnung bereitgestellt wird. Weist die Batteriezellenanordnung beispielsweise nur die erste und zweite Batteriezelleneinheit auf, so stellt die Summe aus erster und zweiter Teilspannung die Gesamtspannung dar, insbesondere auch nicht näher berücksichtigte Leitungsverluste oder Ähnliches.
-
Entsprechend kann auch vorgegangen werden, wenn die Batteriezellenanordnung mehr als nur zwei Batteriezelleneinheiten aufweist, wie dies eingangs bereits erwähnt wurde. Entsprechend stellt es zum Beispiel eine weitere sehr vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung dar, wenn die Batteriezellenanordnung mindestens eine dritte Batteriezelleneinheit mit mindestens einer dritten Batteriezelle aufweist, wobei die dritte Batteriezelleneinheit mit der ersten und zweiten Batteriezelleneinheit in einer Reihenschaltung angeordnet ist, so dass sich die zweite Batteriezelleneinheit zum Beispiel in der Reihenschaltung zwischen der ersten und dritten Batteriezelleneinheit befindet. Dabei kann die Batterieschaltungsanordnung weiterhin mindestens einen zwischen der zweiten und dritten Batteriezelleneinheit angeordneten zweiten Notabgriff aufweisen und eine zweite Notschaltvorrichtung, mittels welcher der zweite Notabgriff entsprechend selektiv mit dem ersten Ausgangsanschluss und/oder mit dem zweiten Ausgangsanschluss koppelbar ist. Dies ermöglicht es dann vorteilhafterweise, zum Beispiel je nach Lage des detektierten Defekts, entweder die erste, zweite oder dritte Batteriezelleneinheit auf den Ausgang aufzuschalten. Ist beispielsweise die erste oder dritte Batteriezelleneinheit von dem Defekt betroffen, so kann auch die Summenspannung der jeweils verbleibenden zwei Batteriezelleneinheit auf den Ausgang aufgeschaltet werden. Somit lässt sich als Ausgangsspannung unter Umständen noch eine größere Teilspannung bereitstellen als im zuvor beschriebenen Fall mit nur zwei Batteriezelleneinheiten. Entsprechend kann es also vorgesehen sein, dass durch die erste Batteriezelleneinheit eine erste Teilspannung, von der zweiten Batteriezelleneinheit eine zweite Teilspannung und von der dritten Batteriezelleneinheit eine dritte Teilspannung bereitgestellt wird und die Steuereinrichtung derart eingerichtet ist, dass diese für den Fall, dass ein die erste Batteriezelleneinheit betreffender bestimmter Defekt detektiert wird, die erste und zweite Hauptschalteinrichtung und die erste und zweite Notschaltvorrichtung derart steuert, dass am Ausgang die von der zweiten und/oder dritten Batteriezelleneinheit bereitgestellte zweite und/oder dritte Teilspannung anliegt, für den Fall, dass ein die zweite Batteriezelleneinheit betreffender bestimmter Defekt detektiert wird, die erste und zweite Hauptschalteinrichtung und die erste und zweite Notschaltvorrichtung derart steuert, dass am Ausgang die erste oder dritte Teilspannung anliegt, und für den Fall, dass ein die dritte Batteriezelleneinheit betreffender, bestimmter Defekt detektiert wird, die erste und zweite Hauptschalteinrichtung und die erste und zweite Notschaltvorrichtung derart steuert, dass am Ausgang die von der ersten und/oder zweiten Batteriezelleneinheit bereitgestellte erste und/oder zweite Teilspannung anliegt.
-
Für den Fall, dass also zum Beispiel die dritte Batteriezelleneinheit den Defekt aufweist, können die Hauptschalteinrichtungen und die erste und zweite Notschaltvorrichtung so gesteuert werden, dass am Ausgang entweder nur die erste Teilspannung anliegt oder nur die zweite Teilspannung anliegt, oder auch eine Summenspannung aus der ersten und zweiten Teilspannung anliegt. Gleiches gilt für den Fall, dass die erste Batteriezelleneinheit einen Defekt aufweist. Auch dann ist es möglich, dass entweder am Ausgang nur die zweite Teilspannung oder nur die dritte Teilspannung als Ausgangsspannung genutzt wird oder aber auch die Summenspannung aus beiden, nämlich der zweiten und dritten Teilspannung. Für den Fall, dass mehrere der Batteriezelleneinheiten, zum Beispiel zwei der Batteriezelleneinheiten, einen Defekt aufweisen, so kann letztendlich immer noch die verbleibende dieser drei Batteriezelleneinheiten, die keinen Defekt aufweist, genutzt werden und deren Teilspannung am Ausgang bereitgestellt werden. Damit ist durch sehr wenig Schaltungsaufwand ein sehr hohes Maß an Flexibilität bezüglich der Bereitstellung eines Notbetriebs bereitgestellt, wodurch die Sicherheit enorm erhöht werden kann.
-
Dabei ist es bevorzugt, dass der die erste Batteriezelleneinheit betreffende, bestimmte Defekt ein thermisches Durchgehen der mindestens einen ersten Batteriezelle darstellt beziehungsweise im Allgemeinen ein thermisches Durchgehen einer der von der ersten Batteriezelleneinheit umfassten Batteriezellen, und der die zweite Batteriezelleneinheit betreffende, bestimmte Defekt ein thermisches Durchgehen der mindestens einen zweiten Batteriezelle darstellt, oder ebenfalls im Allgemeinen ein thermisches Durchgehen einer von der zweiten Batteriezelleneinheit umfassten Batteriezellen. Entsprechendes gilt auch für optionale weitere Batteriezelleneinheiten. Mit anderen Worten ist es bevorzugt, dass der beschriebene Notbetrieb nur dann zum Einsatz kommt, wenn als Defekt ein thermisches Durchgehen einer Batteriezelle detektiert wird. Ein solches thermisches Durchgehen kann zum Beispiel als detektiert gelten, wenn eine charakteristische Anomalie einer solchen Batteriezelle erfasst wird, zum Beispiel ein bestimmter Spannungseinbruch oder eine Temperatur oberhalb eines vorgebbaren Schwellwerts, zum Beispiel 60 °C. Zur Detektion kann auch ein Gassensor verwendet werden, der ein Ausgasen einer thermisch durchgehenden Zelle detektiert oder ein Drucksensor, der den daraus resultierend ansteigenden Druck detektiert. Dabei sind dem Fachmann bereits vielzählige Möglichkeiten bekannt, um ein thermisches Durchgehen von Batteriezellen, insbesondere den Beginn eines solchen thermischen Durchgehens, zu detektieren, weshalb hier nicht näher darauf eingegangen wird.
-
Bei einer weiteren besonders vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung weist die Batterieschaltungsanordnung eine Kühleinrichtung zum Kühlen der Batteriezellenanordnung auf, wobei in einem Notbetrieb zumindest die Kühleinrichtung mit dem Ausgang gekoppelt ist, so dass die Kühleinrichtung mittels der am Ausgang anliegenden Teilspannung betrieben wird. Mit anderen Worten wird im Rahmen des Notbetriebs vorzugsweise eine Kühleinrichtung zum Kühlen der Batteriezellenanordnung oder zumindest eines Teils davon betrieben. Dies hat den großen Vorteil, dass dem Fortschreiten des thermischen Events und einer eventuellen thermischen Propagation durch das aktive Kühlen der Batteriezellenanordnung zusätzlich entgegengewirkt werden kann. Somit kann vorteilhafterweise speziell im Falle eines Thermal-Runaway die durch den Notbetrieb immer noch am Ausgang bereitstellbare Energie vorteilhafterweise zur Kühlung der Batterie beziehungsweise der Batteriezellenanordnung verwendet werden. Bei Systemen, bei welchen ein Ausfall einer einzelnen Zelle bereits zum Ausfall der gesamten Batterie führt, wäre dies nicht möglich. Somit kann gemäß dieser sehr vorteilhaften Ausgestaltungsform trotz des Ausfalls einer Zelle oder eines gesamten Zellmoduls immer noch ein bestimmter Anteil der gesamten Zellenenergie genutzt werden. Dieser Anteil ist ausreichend, um die Notfunktionen der Batterien im Thermal-Runaway, vor allem die Kühlung, aufrechtzuerhalten. Weiterhin könnte gemäß einer weiteren Option damit noch reduzierte Fahrenergie zum Fahrzeugantrieb aus der Batteriezelle entnommen werden.
-
Bei der Kühleinrichtung kann es sich dabei um eine herkömmliche, in Batterien zur Kühlung der Zellen verwendete Kühleinrichtung handeln, vorzugsweise um eine Fluidkühlung mittels eines flüssigen Kühlmittels, zum Beispiel Wasser. Derartige Kühleinrichtungen sind zum Kühlen von Batterien oftmals ohnehin verbaut und können nun vorteilhafterweise genutzt werden, um den Thermal-Runaway hinauszuzögern. Dies bringt wiederum mehr Zeit, um z.B. das Fahrzeug an sicherer Stelle abzustellen, oder auch für Löschmaßnahmen durch die Feuerwehr oder Ähnliches.
-
Des Weiteren betrifft die Erfindung auch ein Kraftfahrzeug mit einer erfindungsgemäßen Batterieschaltungsanordnung oder einer ihrer Ausgestaltungen. Das Kraftfahrzeug ist vorzugsweise als Elektrofahrzeug ausgebildet und verwendet die Batteriezellenanordnung als Traktionsbatterie.
-
Das erfindungsgemäße Kraftfahrzeug ist bevorzugt als Kraftwagen, insbesondere als Personenkraftwagen oder Lastkraftwagen, oder als Personenbus oder Motorrad ausgestaltet.
-
Des Weiteren betrifft die Erfindung auch ein Verfahren zum Betreiben einer Batterieschaltungsanordnung zum Bereitstellen eines Notbetriebs, wobei die Batterieschaltungsanordnung eine Batteriezellenanordnung aufweist, die eine erste Batteriezelleneinheit, die mindestens eine erste Batteriezelle umfasst, und eine zur ersten Batteriezelleneinheit in Reihe geschaltete zweite Batteriezelleneinheit aufweist, die mindestens eine zweite Batteriezelle umfasst, einen Pluspolanschluss der Batteriezellenanordnung und einen Minuspolanschluss der Batteriezellenanordnung, wobei zwischen dem Pluspolanschluss und dem Minuspolanschluss eine durch die Batteriezellenanordnung bereitgestellte Gesamtspannung anliegt, und einen Ausgang mit einem ersten Ausgangsanschluss und einem zweiten Ausgangsanschluss. Zudem umfasst die Batterieschaltungsanordnung eine erste Hauptschalteinrichtung, die in einem ersten Schaltzustand der ersten Hauptschalteinrichtung den Pluspolanschluss und den ersten Ausgangsanschluss miteinander elektrisch verbindet und die in einem zweiten Schaltzustand der ersten Hauptschalteinrichtung den Pluspolanschluss und den ersten Ausgangsanschluss voneinander elektrisch trennt, und eine zweite Hauptschalteinrichtung, die in einem ersten Schaltzustand der zweiten Hauptschalteinrichtung den Minuspolanschluss und den zweiten Ausgangsanschluss miteinander elektrisch verbindet und die in einem zweiten Schaltzustand der zweiten Hauptschalteinrichtung den Minuspolanschluss und den zweiten Ausgangsanschluss voneinander elektrisch trennt. Darüber hinaus weist die Batterieschaltungsanordnung einen zwischen der ersten und zweiten Batteriezelleneinheit angeordneten Notabgriff und eine zur ersten und zweiten Hauptschalteinrichtung parallel geschaltete Notschaltvorrichtung auf, mittels welcher der erste Notabgriff selektiv mit dem ersten Ausgangsanschluss und/oder mit dem zweiten Ausgangsanschluss gekoppelt wird, wenn zumindest ein bestimmter Defekt detektiert wird.
-
Die für die erfindungsgemäße Batterieschaltungsanordnung und ihre Ausgestaltungen beschriebenen Vorteile gelten in gleicher Weise für das erfindungsgemäße Verfahren.
-
Zu der Erfindung gehört auch die Steuereinrichtung für die Batterieschaltungsanordnung. Die Steuereinrichtung kann eine Datenverarbeitungsvorrichtung oder eine Prozessoreinrichtung aufweisen, die dazu eingerichtet ist, eine Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens durchzuführen. Die Prozessoreinrichtung kann hierzu zumindest einen Mikroprozessor und/oder zumindest einen Mikrocontroller und/oder zumindest einen FPGA (Field Programmable Gate Array) und/oder zumindest einen DSP (Digital Signal Processor) aufweisen. Des Weiteren kann die Prozessoreinrichtung Programmcode aufweisen, der dazu eingerichtet ist, bei Ausführen durch die Prozessoreinrichtung die Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens durchzuführen. Der Programmcode kann in einem Datenspeicher der Prozessoreinrichtung gespeichert sein.
-
Zu der Erfindung gehören auch Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Verfahrens, die Merkmale aufweisen, wie sie bereits im Zusammenhang mit den Weiterbildungen der erfindungsgemäßen Batterieschaltungsanordnung beschrieben worden sind. Aus diesem Grund sind die entsprechenden Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Verfahrens hier nicht noch einmal beschrieben.
-
Die Erfindung umfasst auch die Kombinationen der Merkmale der beschriebenen Ausführungsformen. Die Erfindung umfasst also auch Realisierungen, die jeweils eine Kombination der Merkmale mehrerer der beschriebenen Ausführungsformen aufweisen, sofern die Ausführungsformen nicht als sich gegenseitig ausschließend beschrieben wurden.
-
Im Folgenden sind Ausführungsbeispiele der Erfindung beschrieben. Hierzu zeigt:
- 1 eine schematische Darstellung einer Batterieschaltungsanordnung zum Bereitstellen eines Notbetriebs in einem normalen Betriebszustand gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung;
- 2 eine schematische Darstellung der Batterieschaltungsanordnung aus 1 in einem Notbetrieb im Falle eines Defekts einer Batteriezelle einer ersten Batteriezelleneinheit; und
- 3 eine schematische Darstellung der Batterieschaltungsanordnung aus 1 im Falle eines Defekts einer Batteriezelle einer zweiten Batteriezelleneinheit gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung.
-
Bei den im Folgenden erläuterten Ausführungsbeispielen handelt es sich um bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung. Bei den Ausführungsbeispielen stellen die beschriebenen Komponenten der Ausführungsformen jeweils einzelne, unabhängig voneinander zu betrachtende Merkmale der Erfindung dar, welche die Erfindung jeweils auch unabhängig voneinander weiterbilden. Daher soll die Offenbarung auch andere als die dargestellten Kombinationen der Merkmale der Ausführungsformen umfassen. Des Weiteren sind die beschriebenen Ausführungsformen auch durch weitere der bereits beschriebenen Merkmale der Erfindung ergänzbar.
-
In den Figuren bezeichnen gleiche Bezugszeichen jeweils funktionsgleiche Elemente.
-
1 zeigt eine schematische Darstellung einer Batterieschaltungsanordnung 10 in einem normalen Betriebszustand gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung. Die Batterieschaltungsanordnung weist zunächst eine Batteriezellenanordnung 12 mit mehreren Batteriezellen 14 auf, von denen aus Gründen der Übersichtlichkeit nur einige mit einem Bezugszeichen versehen sind. Durch diese Batteriezellenanordnung 12 kann zum Beispiel eine Hochvoltbatterie für ein Kraftfahrzeug 16 bereitgestellt sein, welche die Batterieschaltungsanordnung 10 umfasst. Weiterhin gliedert sich die Batteriezellenanordnung 12 in diesem Beispiel in zwei Batteriezelleneinheiten 18a, 18b. Diese beiden Batteriezelleneinheiten 18a, 18b, von denen eine als erste Batteriezelleneinheit 18a und die andere als zweite Batteriezelleneinheit 18b bezeichnet wird, sind zueinander in Reihe geschaltet. Weiterhin sind auch die von den jeweiligen Batteriezelleneinheiten 18a, 18b umfassten Batteriezellen 14 zueinander in Reihe geschaltet, was jedoch nicht notwendigerweise der Fall sein muss. Grundsätzlich lässt sich durch die von den jeweiligen Batteriezelleneinheiten 18a, 18b umfassten Batteriezellen 14 jede beliebige Schaltung, insbesondere eine Parallel- und/oder Serienschaltung, realisieren.
-
Weiterhin ist es bevorzugt, dass die Batteriezellenanordnungen 18a, 18b je die gleiche Anzahl an Batteriezellen 14 umfassen, was jedoch ebenfalls nicht notwendigerweise der Fall sein muss. Zudem weist die Batteriezellenanordnung 12 einen Pluspolanschluss 20 und einen Minuspolanschluss 22 auf. Diese sind über jeweilige Hauptschalteinrichtungen S1, S2 mit einem Ausgang 24 der Batterieschaltungsanordnung 10 koppelbar. Der Ausgang 24 umfasst dabei wiederum einen ersten Ausgangsanschluss 24a sowie einen zweiten Ausgangsanschluss 24b. Die beiden Hauptschalteinrichtungen können zum Beispiel als Hochvoltschütze ausgebildet sein und werden nachfolgend auch als Hochvoltschütze S1, S2 bezeichnet. Ist also der erste Schütz S1 geschlossen, so ist der Pluspolanschluss 20 mit dem ersten Ausgangsanschluss 24a elektrisch leitend verbunden, und ist der zweite Schütz S2 geschlossen, so ist entsprechend der Minuspolanschluss 22 mit dem zweiten Ausgangsanschluss 24 elektrisch leitend verbunden. In normalen Betriebszuständen sind die beiden Schütze S1, S2 geschlossen, so dass am Ausgang 24 die von der Batteriezellenanordnung 12 bereitgestellte Gesamtspannung U0 anliegt. Die jeweiligen Batteriezelleneinheiten 18a, 18b stellen eine jeweilige Teilspannung U1, U2 wie in 1 ebenfalls dargestellt, bereit. Die Summe dieser Teilspannungen U1, U2 liefert aufgrund der Reihenschaltung in diesem Beispiel die Gesamtspannung U0. Im inaktiven Zustand des Kraftfahrzeugs 16 können die Hochvoltschütze S1, S2 zum Beispiel auch geöffnet sein. Entsprechend liegt dann keine Spannung am Ausgang 24 an. Zur Ansteuerung der Schütze S1, S2 ist eine Steuereinrichtung 26 vorgesehen. Diese kann zum Beispiel durch ein Batteriemanagementsystem bereitgestellt sein.
-
Zur Realisierung eines Notbetriebs im Falle eines Defekts der Batteriezellenanordnung 12 ist nun vorteilhafterweise ein Notabgriff 28 vorgesehen, der bezüglich der Reihenschaltung der ersten und zweiten Batteriezelleneinheit 18a, 18b zwischen diesen beiden Batteriezelleneinheiten 18a, 18b angeordnet ist und der über eine Notschaltvorrichtung 30 selektiv mit dem ersten Ausgangsanschluss 24a und/oder dem zweiten Ausgangsanschluss 24b koppelbar ist. In diesem Beispiel umfasst diese Notschaltvorrichtung 30 ein erstes Notschaltelement in Form eines ersten Notschalters S3, über welchen der Notabgriff 28 mit dem ersten Ausgangsanschluss 24a koppelbar ist, und ein zweites Notschaltelement in Form eines zweiten Notschalters S4, über welchen der Notabgriff 28 mit dem zweiten Ausgangsanschluss 24b koppelbar ist. Ist also der erste Notschalter S3 geschlossen, so ist der Notabgriffspunkt 28 entsprechend elektrisch leitend mit dem ersten Ausgangsanschluss 24a verbunden, und ist der zweite Notschalter S4 geschlossen, so ist entsprechend der Notabgriffspunkt 28 mit dem zweiten Ausgangsanschluss 24b verbunden. Sind beide Notschalter S3, S4 geöffnet, so ist der Notabgriffspunkt 28 weder mit dem ersten noch mit dem zweiten Ausgangsanschluss 24a, 24b elektrisch leitend verbunden, sondern von diesen getrennt. Auch diese beiden Notschalter S3, S4 können von der Steuereinrichtung 26 entsprechend angesteuert werden.
-
Im normalen Betriebszustand, wie dies in 1 dargestellt ist, sind die beiden Notschalter S3, S4 immer geöffnet. Die beiden Hauptschütze S1, S2 können je nach Betriebssituation des Kraftfahrzeugs 10 entweder wie dargestellt beide geschlossen sein oder optional auch geöffnet werden.
-
Kommt es nun zu einem Defekt innerhalb der Batteriezellenanordnung 12, so muss damit nicht notwendigerweise gleich ein Gesamtausfall der Batterie einhergehen, sondern es kann am Ausgang 24 immer noch eine Teilspannung U1 beziehungsweise U2 bereitgestellt werden, wie dies nun nachfolgend näher erläutert wird. 2 zeigt dazu ein Beispiel der Batterieschaltungsanordnung 10, die wie zuvor beschrieben ausgebildet sein kann. In diesem Beispiel tritt nun ein Defekt einer Batteriezelle 14 innerhalb der ersten Batteriezelleneinheit 18a auf. Dieser Defekt ist mit D1 bezeichnet. Weiterhin kann ein solcher Defekt D1 zum Beispiel mittels einer geeigneten, hier nicht dargestellten Detektionseinrichtung detektiert werden, zum Beispiel durch einen bestimmten Temperaturanstieg innerhalb der ersten Batteriezelleneinheit 18a und/oder durch einen charakteristischen Spannungseinbruch der Teilspannung U1 oder einer Zellspannung einer einzelnen Batteriezelle 14 oder Ähnliches. Insbesondere kann ein solcher Defekt D1 ein thermisches Durchgehen einer Zelle 14 darstellen. Kommt es nun zu einem solchen Defekt D1 innerhalb der ersten Batteriezelleneinheit 18a, der von der genannten Detektionseinrichtung nicht nur detektiert, sondern auch lokalisiert werden kann, das heißt einer der beiden Batteriezelleneinheiten 18a, 18b zugeordnet werden kann, so kann die Steuereinrichtung 26 die Schütze S1, S2 sowie die Notschalter S3, S4, wie in
-
2 dargestellt, ansteuern, um somit am Ausgang 24 die durch die zweite Batteriezelleneinheit 18b bereitstellbare Teilspannung U2 bereitzustellen. Zu diesem Zweck wird also der erste Hauptschütz S1 geöffnet, der zweite Hauptschütz S2 geschlossen, der erste Notschalter S3 geschlossen und der zweite Notschalter S4 geöffnet. Damit ist die erste Batteriezellenanordnung 18a vom Ausgang 24 entkoppelt. Der Defekt D1 wirkt sich auf die Teilspannung U2 der zweiten Batteriezelleneinheit 18b nicht aus, so dass diese weiterhin für einen Notbetrieb genutzt werden kann. Beispielsweise kann in einem solchen Notbetrieb eine Kühleinrichtung 32 zur Kühlung der Batteriezellen 14 weiterhin betrieben werden, um zum Beispiel dem thermischen Durchgehen der Batteriezellen 14 entgegenzuwirken oder dieses hinauszuzögern.
-
3 zeigt ein weiteres Beispiel, in dem ein solcher Defekt D2 nun nicht mehr in der ersten Batteriezelleneinheit 18a, sondern stattdessen in der zweiten Batteriezelleneinheit 18b auftritt. Insbesondere kann hierbei die Batterieschaltungsanordnung 10 ebenfalls wie zuvor beschrieben ausgebildet sein und ein solcher Defekt D2 ganz analog wie zuvor beschrieben detektiert werden. In diesem Beispiel steuert nun die Steuereinrichtung 26 die Schütze S1, S2 sowie die Notschalter S3, S4 so an, dass am Ausgang 24 nunmehr nur noch die erste Teilspannung U1 bereitgestellt wird, die von der ersten Batteriezelleneinheit 18a bereitgestellt wird. Somit wird also im vorliegenden Beispiel wieder die vom Defekt D2 betroffene Batteriezelleneinheit, hier die zweite Batteriezelleneinheit 18b, vom Ausgang 24 entkoppelt, und es kann immer noch die Teilspannung U1 der noch intakten Batteriezelleneinheit 18a für einen Notbetrieb genutzt werden. Insbesondere werden die Schalter S1, S2, S3, S4 so angesteuert, dass der erste Schütze S1 geschlossen ist, der zweite Schütz S2 geöffnet ist, der erste Notschalter S3 geöffnet ist und der vierte Notschalter S4 geschlossen ist. Somit lässt sich nur die erste Teilspannung U1, die von der ersten Batteriezelleneinheit 18a bereitgestellt wird, am Ausgang 24 bereitstellen und insbesondere zum Beispiel wiederum zum Betrieb der Kühleinrichtung 32 nutzen.
-
Ganz analog kann auch vorgegangen werden, wenn mehr als nur ein Notabgriff 28 mit einer korrespondierenden Notschaltvorrichtung 30 vorgesehen ist. Insbesondere lässt sich grundsätzlich die Batteriezellenanordnung 12 in beliebig viele Batteriezelleneinheiten 18a, 18b segmentieren und entsprechend auch entsprechende Teilspannungen am Ausgang 24 analog umsetzen.
-
Insgesamt zeigen die Beispiele, wie durch die Batteriezellenanordnung eine serielle Batterie mit Thermal-Runaway-Notbetriebsstrategie bereitgestellt werden kann. Gemäß einem bevorzugten Beispiel wird dabei auf circa der Hälfte der Zellen ein weiterer Abgriff im Zellverbund hergestellt. Dieser Abgriff wird über zwei zusätzliche Schütze mit dem Plus- beziehungsweise Minuspolausgangsanschluss am Ausgang verbunden. Im Falle eines Defekts, zum Beispiel eines Thermal-Runaways, werden durch das Batteriemanagementsystem die noch intakten Zellen in einem verkleinerten Stromkreis hintereinander geschaltet. Je nach Lage des Defekts, was vom Batteriemanagementsystem erkannt werden kann, wird eines der beiden Notschütze durchgeschalten.
-
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 102018203980 A1 [0003]
