DE102021205917A1 - Procedure for calibrating a battery pack, for replacing a battery management control unit, battery pack, module control unit and battery management control unit - Google Patents

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Kalibrieren einer Batterieeinheit (1), wobei die Batterieeinheit (1) mehrere Batteriemodule (2.1 - 2.n), ein Batteriemanagement-Steuergerät (3), mindestens ein Shunt-Widerstand (6) und Schaltelemente (4) aufweist, wobei den Batteriemodulen (2.1 - 2.n) Modul-Steuergeräte (8) zugeordnet sind, wobei jedes Modul-Steuergerät (8) mindestens eine Steuereinheit (9) und mindestens eine Kommunikations-Schnittstelle (10) aufweist, wobei zunächst das Batteriemanagement-Steuergerät (3) alleine kalibriert wird und ein Korrektursignal am Ende der Kalibration im Batteriemanagement-Steuergerät (3) abgespeichert wird, das Batteriemanagement-Steuergerät (3) in die Batterieeinheit (1) eingebaut wird, wobei anschließend ein definierter Test-Strom durch den mindestens einen Shunt-Widerstand (6) erzeugt wird, wobei in dem Batteriemanagement-Steuergerät (3) aus dem oder den Messwerten über dem Shunt-Widerstand (6) ein Gesamt-Korrektursignal ermittelt wird, wobei aus dem Gesamt-Korrektursignal und dem Korrektursignal des Batteriemanagement-Steuergeräts (3) ein Shunt-Korrektursignal ermittelt wird, wobei das Shunt-Korrektursignal und/oder ein daraus ermittelter Wert von dem Batteriemanagement-Steuergerät (3) an mindestens ein Modul-Steuergerät (8) übertragen wird, wo dieses abgespeichert wird, ein Verfahren zum Austauschen eines Batteriemanagement-Steuergeräts (3), eine Batterieeinheit (1), ein Modul-Steuergerät (8) und ein Batteriemanagement-Steuergerät (3).The invention relates to a method for calibrating a battery unit (1), the battery unit (1) having a plurality of battery modules (2.1 - 2.n), a battery management control device (3), at least one shunt resistor (6) and switching elements (4). has, wherein the battery modules (2.1 - 2.n) are assigned module control devices (8), each module control device (8) having at least one control unit (9) and at least one communication interface (10), with battery management first control unit (3) is calibrated alone and a correction signal is stored in the battery management control unit (3) at the end of the calibration, the battery management control unit (3) is installed in the battery unit (1), with a defined test current then being passed through the at least one shunt resistor (6) is generated, in the battery management control unit (3) from the one or more measured values across the shunt resistor (6) an overall correction signal is determined, with de A shunt correction signal is determined from the overall correction signal and the correction signal from the battery management control unit (3), the shunt correction signal and/or a value determined therefrom being sent by the battery management control unit (3) to at least one module control unit (8) is transmitted, where it is stored, a method for replacing a battery management control unit (3), a battery unit (1), a module control unit (8) and a battery management control unit (3).

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Kalibrieren einer Batterieeinheit sowie ein Verfahren zum Austauschen eines Batteriemanagement-Steuergeräts. Ferner betrifft die Erfindung eine Batterieeinheit, ein Modul-Steuergerät und ein Batteriemanagement-Steuergerät.The invention relates to a method for calibrating a battery unit and a method for replacing a battery management control device. Furthermore, the invention relates to a battery unit, a module control device and a battery management control device.

Eine Batterieeinheit ist ein wesentlicher Teil des Traktionsnetzes eines Elektro- oder Hybridfahrzeugs. Eine Batterieeinheit umfasst typischerweise eine Vielzahl von Batteriemodulen, in denen wiederum eine Vielzahl von Batteriezellen angeordnet sind. Die Batteriemodule werden dabei in Reihe geschaltet, um eine ausreichend hohe Ausgangsspannung zur Verfügung zu stellen. Zusätzlich können auch Batteriemodule parallel geschaltet werden. Weiter weist eine Batterieeinheit ein Batteriemanagement-Steuergerät auf, das die zentrale Steuerungsinstanz ist und mit anderen Steuergeräten im Kraftfahrzeug beispielsweise über ein Bussystem datentechnisch verbunden ist. Weiter weist die Batterieeinheit Schaltelemente auf, um die Batterieeinheit mit dem übrigen Teil des Traktionsnetzes zu verbinden oder trennen zu können. Vorzugsweise sind die Schaltelemente als Relais ausgebildet. Schließlich weist die Batterieeinheit noch mindestens einen Shunt-Widerstand auf. Das Batteriemanagement-Steuergerät greift die Spannung über dem Shunt-Widerstand ab und bestimmt daraus den Strom in oder aus der Batterieeinheit. Hierzu weist das Batteriemanagement-Steuergerät einen Analog-Digital-Wandler auf. Die Batteriemodule weisen typischerweise Modul-Steuergeräte auf, wobei jedes Steuergerät eine Steuereinheit und eine Kommunikations-Schnittstelle aufweist, über die die Modul-Steuergeräte mit dem Batteriemanagement-Steuergerät kommunizieren können. Die Kommunikation kann drahtgebunden oder drahtlos erfolgen. Über die Kommunikations-Schnittstelle übertragen die Batteriemodule beispielsweise Sensordaten der Batteriezellen und empfangen Steuerbefehle z.B. zur Durchführung eines Zell-Balancing. Dabei existieren strenge Vorgaben für die Genauigkeit der Steuerung durch das Batteriemanagement-Steuergerät. Dabei müssen eine Vielzahl von Toleranzen berücksichtigt werden, sodass die Kalibration einer solchen Batterieeinheit aufwendig ist.A battery pack is an essential part of the traction network of an electric or hybrid vehicle. A battery unit typically includes a large number of battery modules, in which in turn a large number of battery cells are arranged. The battery modules are connected in series to provide a sufficiently high output voltage. In addition, battery modules can also be connected in parallel. A battery unit also has a battery management control unit, which is the central control entity and is connected in terms of data to other control units in the motor vehicle, for example via a bus system. The battery unit also has switching elements in order to be able to connect or disconnect the battery unit to the rest of the traction network. The switching elements are preferably designed as relays. Finally, the battery unit also has at least one shunt resistor. The battery management control unit picks up the voltage across the shunt resistor and uses it to determine the current in or out of the battery unit. For this purpose, the battery management control unit has an analog-to-digital converter. The battery modules typically have module control devices, with each control device having a control unit and a communication interface via which the module control devices can communicate with the battery management control device. Communication can be wired or wireless. The battery modules use the communication interface to transmit sensor data from the battery cells, for example, and receive control commands, e.g. to carry out cell balancing. There are strict specifications for the accuracy of the control by the battery management control unit. A large number of tolerances must be taken into account here, so that the calibration of such a battery unit is complex.

Typischerweise wird dabei das Batteriemanagement-Steuergerät in einem ersten Schritt selbst kalibriert. Hierzu werden Test-Spannungen an die Messeingänge angelegt und ausgewertet, was für Spannungswerte am Ausgang des Analog-Digital-Wandlers anliegen. Entsprechend kann ein Korrektursignal ermittelt werden und im Batteriemanagement-Steuergerät abgespeichert werden. Neben den Toleranzen des Analog-Digital-Wandlers werden so auch Toleranzen von vorgeschalteten Einheiten wie z.B. Filtern berücksichtigt. Anschließend wird das Batteriemanagement-Steuergerät in die Batterieeinheit eingebaut und eine weitere Kalibration durchgeführt. Hierzu wird ein definierter Test-Strom durch den Shunt-Widerstand erzeugt, wobei in dem Batteriemanagement-Steuergerät aus den Messwerten ein Gesamt-Korrektursignal erzeugt wird, das Toleranzen des Shunt-Widerstandes und der übrigen Verkabelung korrigiert. Bei Ausfall des Batteriemanagement-Steuergeräts im Feld kann dieses nicht einfach ausgetauscht werden, da diese neue zusammengesetzte Batterieeinheit nicht im Feld kalibriert werden kann, sodass derzeit die komplette Batterieeinheit getauscht werden muss oder aber der Austausch in speziellen Werkstätten vorgenommen werden muss.Typically, the battery management control unit itself is calibrated in a first step. For this purpose, test voltages are applied to the measuring inputs and the voltage values present at the output of the analog-to-digital converter are evaluated. A correction signal can be determined accordingly and stored in the battery management control unit. In addition to the tolerances of the analog-digital converter, tolerances of upstream units such as filters are also taken into account. The battery management control unit is then installed in the battery unit and another calibration is carried out. For this purpose, a defined test current is generated through the shunt resistor, with an overall correction signal being generated from the measured values in the battery management control unit, which corrects the tolerances of the shunt resistor and the remaining wiring. If the battery management control unit fails in the field, it cannot simply be replaced because this new assembled battery unit cannot be calibrated in the field, meaning that the entire battery unit currently has to be replaced or the replacement has to be carried out in special workshops.

Der Erfindung liegt das technische Problem zugrunde, ein verbessertes Verfahren zum Kalibrieren einer Batterieeinheit zur Verfügung zu stellen. Ein weiteres technisches Problem ist, ein verbessertes Verfahren zum Austausch eines Batteriemanagement-Steuergeräts zur Verfügung zu stellen. Ein weiteres technisches Problem ist die Schaffung einer geeigneten Batterieeinheit, eines geeigneten Modul-Steuergeräts und eines geeigneten Batteriemanagement-Steuergeräts.The invention is based on the technical problem of providing an improved method for calibrating a battery unit. Another technical problem is to provide an improved method for replacing a battery management control unit. Another technical problem is the creation of a suitable battery unit, a suitable module controller and a suitable battery management controller.

Die Lösung des technischen Problems ergibt sich durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1, ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 3, eine Batterieeinheit mit den Merkmalen des Anspruchs 4, ein Modul-Steuergerät mit den Merkmalen des Anspruchs 5 und ein Batteriemanagement-Steuergerät mit den Merkmalen des Anspruchs 6. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.The technical problem is solved by a method having the features of claim 1, a method having the features of claim 3, a battery unit having the features of claim 4, a module control device having the features of claim 5 and a battery management control device with the features of claim 6. Further advantageous configurations of the invention result from the dependent claims.

Das Verfahren zum Kalibrieren einer Batterieeinheit umfasst zunächst den Schritt, dass das Batteriemanagement-Steuergerät zunächst alleine kalibriert wird und ein Korrektursignal am Ende der Kalibrierung im Batteriemanagement-Steuergerät abgespeichert wird. Das Korrektursignal kann dabei ein einziger Wert sein oder aber mehrere Werte, um nicht-lineare Effekte zu berücksichtigen. Anschließend wird das kalibrierte Batteriemanagement-Steuergerät in die Batterieeinheit eingebaut. Danach wird ein definierter Test-Strom durch den mindestens einen Shunt-Widerstand erzeugt, wobei in dem Batteriemanagement-Steuergerät aus dem oder den Messwerten über dem Shunt-Widerstand ein Gesamt-Korrektursignal ermittelt wird. Weiter wird dann aus dem Gesamt-Korrektursignal und dem Korrektursignal für das Batteriemanagement-Steuergerät ein Shunt-Korrektursignal ermittelt und das Shunt-Korrektursignal und/oder ein daraus ermittelter Wert (z.B. der Widerstandswert des Shunt-Widerstandes) an mindestens ein Modul-Steuergerät übertragen, wo dieses dann abgespeichert wird. Der Vorteil ist nun, dass, wenn das Batteriemanagement-Steuergerät ausgetauscht werden muss, die Gesamtkalibration nicht durchgeführt werden muss. Vielmehr muss das mindestens eine Modul-Steuergerät nur das Shunt-Korrektursignal und/oder den daraus ermittelten Wert an das neue eingebaute Batteriemanagement-Steuergerät übermitteln, das dann mittels seines eigenen Korrektursignals das neue Gesamt-Korrektursignal ermitteln kann. Vorzugsweise wird beim Kalibrieren das Shunt-Korrektursignal an alle Modul-Steuergeräte übermittelt, sodass eine gewisse Redundanz vorhanden ist (z.B. auch, wenn während des Betriebes ein Batteriemodul ausgetauscht wird oder defekt ist). Es ist aber auch möglich, dass das Shunt-Korrektursignal zwar an mehrere Batteriemodule, aber nicht alle Batteriemodule übertragen wird.The method for calibrating a battery unit initially includes the step that the battery management control unit is initially calibrated alone and a correction signal is stored in the battery management control unit at the end of the calibration. The correction signal can be a single value or multiple values in order to take into account non-linear effects. The calibrated battery management control unit is then installed in the battery unit. A defined test current is then generated by the at least one shunt resistor, with an overall correction signal being determined in the battery management control unit from the measured value or values across the shunt resistor. A shunt correction signal is then determined from the total correction signal and the correction signal for the battery management control unit, and the shunt correction signal and/or a value determined therefrom (e.g. the resistance value of the shunt resistor) is sent to at least one module control unit carry, where this is then saved. The advantage now is that if the battery management control unit has to be replaced, the overall calibration does not have to be carried out. Rather, the at least one module control device only has to transmit the shunt correction signal and/or the value determined from it to the newly installed battery management control device, which can then use its own correction signal to determine the new overall correction signal. During the calibration, the shunt correction signal is preferably transmitted to all module control units, so that there is a certain redundancy (eg also if a battery module is replaced or is defective during operation). However, it is also possible that the shunt correction signal is transmitted to a number of battery modules but not to all battery modules.

Hinsichtlich der Ausgestaltung für Batterieeinheit, Modul-Steuergerät und Batteriemanagement-Steuergerät wird auf die vorangegangenen Ausführungen Bezug genommen.With regard to the design of the battery unit, module control device and battery management control device, reference is made to the previous statements.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Die Figuren zeigen:

  • 1 ein schematisches Blockschaltbild einer Batterieeinheit,
  • 2 ein Flussdiagramm zum Kalibrieren einer Batterieeinheit und
  • 3 ein Flussdiagramm zum Austauschen eines Batteriemanagement-Steuergeräts.
The invention is explained in more detail below using a preferred exemplary embodiment. The figures show:
  • 1 a schematic block diagram of a battery unit,
  • 2 a flow chart for calibrating a battery pack and
  • 3 a flowchart for replacing a battery management control unit.

In der 1 ist eine Batterieeinheit 1 dargestellt. Die Batterieeinheit 1 weist n Batteriemodule 2.1 - 2.n, ein Batteriemanagement-Steuergerät 3, mindestens zwei Schaltelemente 4, mindestens eine Sicherung 5 und mindestens einen Shunt-Widerstand 6 auf. Die Batteriemodule 2.1 - 2.n weisen jeweils eine Vielzahl von Batteriezellen 7 auf, wobei nur einige Batteriezellen 7 für das erste Batteriemodul 2.1 dargestellt sind. Weiter weist jedes Batteriemodul 2.1 - 2.n ein Modul-Steuergerät 8 auf. Die Modul-Steuergeräte 8 können dabei wie dargestellt in die Batteriemodule 2.1-2.n integriert sein oder auch außerhalb der Batteriemodule 2.1-2.n angeordnet sein und diesen nur zugeordnet sein. Dabei kann ein Modul-Steuergerät 8 auch mehreren Batteriemodulen zugeordnet sein. Des Weiteren können auch mehrere Modul-Steuergeräte 8 auf einer gemeinsamen Leiterplatte angeordnet sein. Jedes Modul-Steuergerät 8 weist eine Steuereinheit 9, eine Kommunikations-Schnittstelle 10 und einen Speicher 11 auf. Dabei sei angemerkt, dass es nicht zwingend ist, dass alle Modul-Steuergeräte 8 einen Speicher 11 aufweisen. Es kann auch vorgesehen sein, dass nur ein oder mehrere Modul-Steuergeräte 8 einen Speicher 11 aufweisen. Die Kommunikations-Schnittstelle 10 kann eine drahtlose Schnittstelle (z.B. optisch oder funktechnisch) oder eine drahtgebundene Schnittstelle sein. Die drahtgebundene Schnittstelle kann beispielsweise auch mit einem Bussystem verbunden sein. Der Speicher 11 ist beispielsweise als E2PROM ausgebildet. Das Batteriemanagement-Steuergerät 3 weist einen Analog-Digital-Wandler 12, eine Steuereinheit 13, einen Speicher 14 sowie eine erste Kommunikations-Schnittstelle 15 und eine zweite Kommunikations-Schnittstelle 16 auf. Über die erste Kommunikations-Schnittstelle 15 kommuniziert das Batteriemanagement-Steuergerät 3 mit anderen Steuergeräten. Über die zweite Kommunikations-Schnittstelle 16 kommuniziert das Batteriemanagement-Steuergerät 3 mit den Modul-Steuergeräten 8. Das Batteriemanagement-Steuergerät 3 greift die Spannung über den Shunt-Widerstand 6 ab und wandelt diesen analogen Spannungswert in einen digitalen Wert, aus dem dann der Strom durch den Shunt-Widerstand 6 bestimmt werden kann. Weiter steuert das Batteriemanagement-Steuergerät 3 die Schaltelemente 4 an.In the 1 a battery unit 1 is shown. The battery unit 1 has n battery modules 2.1-2.n, a battery management control unit 3, at least two switching elements 4, at least one fuse 5 and at least one shunt resistor 6. The battery modules 2.1 - 2.n each have a large number of battery cells 7, with only a few battery cells 7 being shown for the first battery module 2.1. Each battery module 2.1 - 2.n also has a module control device 8 . The module control devices 8 can be integrated into the battery modules 2.1-2.n, as shown, or they can also be arranged outside of the battery modules 2.1-2.n and only assigned to them. A module control device 8 can also be assigned to several battery modules. Furthermore, several module control devices 8 can also be arranged on a common printed circuit board. Each module control device 8 has a control unit 9 , a communication interface 10 and a memory 11 . It should be noted here that it is not mandatory for all module control devices 8 to have a memory 11 . Provision can also be made for only one or more module control devices 8 to have a memory 11 . The communication interface 10 can be a wireless interface (eg optical or radio) or a wired interface. The wired interface can also be connected to a bus system, for example. The memory 11 is in the form of an E2PROM, for example. The battery management control device 3 has an analog/digital converter 12 , a control unit 13 , a memory 14 and a first communication interface 15 and a second communication interface 16 . The battery management control unit 3 communicates with other control units via the first communication interface 15 . The battery management control unit 3 communicates with the module control units 8 via the second communication interface 16. The battery management control unit 3 taps the voltage via the shunt resistor 6 and converts this analog voltage value into a digital value, from which the current is then derived can be determined by the shunt resistor 6. The battery management control unit 3 also controls the switching elements 4 .

Anhand der 2 in Verbindung mit der 1 soll nun die Kalibration der Batterieeinheit 1 erläutert werden.Based on 2 in connection with the 1 the calibration of the battery unit 1 will now be explained.

In einem ersten Schritt S1 wird zunächst das Batteriemanagement-Steuergerät 3 einzeln für sich kalibriert. Hierzu werden definierte Test-Spannungen an die Messeingänge angelegt. Zur Kompensation der Abweichungen am Ausgang des Analog-Digital-Wandlers 12 zu den angelegten definierten Testspannungen kann dann ein Korrektursignal ermittelt werden und in einem Schritt S2 im Batteriemanagement-Steuergerät 3 bzw. dessen Speicher 14 abgespeichert werden. In einem nachfolgenden Schritt S3 wird das einzeln kalibrierte Batteriemanagement-Steuergerät 3 in die Batterieeinheit 1 eingebaut. In einem nachfolgenden Schritt S4 wird ein definierter Test-Strom bzw. werden definierte Test-Ströme durch den mindestens einen Shunt-Widerstand 6 erzeugt. Zur Kompensation der Abweichungen am Ausgang des Analog-Digital-Wandlers 12 wird ein Gesamt-Korrektursignal für die Batterieeinheit 1 ermittelt und im Schritt S5 im Speicher 14 abgespeichert. In einem nachfolgenden Schritt S6 berechnet dann das Batteriemanagement-Steuergerät 3 aus dem Gesamt-Korrektursignal und dem Korrektursignal des Batteriemanagement-Steuergeräts 3, einen auf den Shunt-Widerstand 6 und seine Verschaltung entfallenen Anteil am Gesamt-Korrektursignal, das Shunt-Korrektursignal. Dieses Shunt-Korrektursignal kann ebenfalls im Speicher 14 abgespeichert werden, was aber nicht zwingend ist. In einem nachfolgenden Schritt S7 wird dann das Shunt-Korrektursignal und/oder ein daraus ermittelter Wert (vorzugsweise der Widerstandswert des Shunt-Widerstands) an mindestens ein Modul-Steuergerät 8 übermittelt. Vorzugsweise erfolgt die Übermittlung an mindestens zwei oder mehr Modul-Steuergeräte 8. Das übermittelte Shunt-Korrektursignal wird an der Kommunikations-Schnittstelle 10 empfangen und an die Steuereinheit 9 weitergeleitet, die dann das Korrektursignal und/oder den daraus ermittelten Wert in den Speicher 11 abspeichert (Schritt S8).In a first step S1, the battery management control unit 3 is initially calibrated individually. To do this, defined test voltages are applied to the measurement inputs. To compensate for the deviations at the output of the analog/digital converter 12 from the defined test voltages applied, a correction signal can then be determined and stored in a step S2 in the battery management control device 3 or its memory 14 . In a subsequent step S3, the individually calibrated battery management control unit 3 is installed in the battery unit 1. In a subsequent step S4, a defined test current or defined test currents are generated by the at least one shunt resistor 6. To compensate for the deviations at the output of the analog/digital converter 12, a total correction signal for the battery unit 1 is determined and stored in the memory 14 in step S5. In a subsequent step S6, the battery management control unit 3 then calculates the shunt correction signal from the overall correction signal and the correction signal from the battery management control unit 3, a proportion of the overall correction signal that is attributable to the shunt resistor 6 and its interconnection. This shunt correction signal can also be stored in memory 14, but this is not mandatory. In a subsequent step S7, the shunt correction signal and/or a value determined therefrom (preferably the resistance value of the shunt resistor) is sent to at least one module control unit 8 submitted. The transmission preferably takes place to at least two or more module control devices 8. The transmitted shunt correction signal is received at the communication interface 10 and forwarded to the control unit 9, which then stores the correction signal and/or the value determined therefrom in the memory 11 (Step S8).

In der 3 ist schließlich ein Flussdiagramm für den Austausch eines Batteriemanagement-Steuergeräts 3 dargestellt, wobei das neu einzubauende Batteriemanagement-Steuergerät 3 zuvor einzeln kalibriert wurde. In einem ersten Schritt S9 sendet das neue Batteriemanagement-Steuergerät 3 eine Anfrage an die Modul-Steuergeräte 8. Die Modul-Steuergeräte 8 empfangen die Anfrage und senden das abgespeicherte Shunt-Korrektursignal und/oder den daraus ermittelten Wert (falls vorhanden) an das Batteriemanagement-Steuergerät 3 zurück (Schritt S10). Das Batteriemanagement-Steuergerät 3 empfängt das Shunt-Korrektursignal (Schritt S11) und berechnet daraus ein Gesamt-Korrektursignal (Schritt S12), das dann im Speicher 14 abgespeichert wird (Schritt S13). Somit kann im Feld ein Batteriemanagement-Steuergerät 3 ausgetauscht werden, ohne eine Gesamt-Kalibration mit definierten Test-Strömen durchführen zu müssen.In the 3 Finally, a flowchart for the replacement of a battery management control device 3 is shown, the battery management control device 3 to be newly installed having previously been individually calibrated. In a first step S9, the new battery management control unit 3 sends a request to the module control units 8. The module control units 8 receive the request and send the stored shunt correction signal and/or the value determined therefrom (if available) to the battery management -Control unit 3 back (step S10). The battery management control device 3 receives the shunt correction signal (step S11) and uses it to calculate an overall correction signal (step S12), which is then stored in the memory 14 (step S13). A battery management control device 3 can thus be exchanged in the field without having to carry out an overall calibration with defined test currents.

Bezugszeichenlistereference list

11
Batterieeinheitbattery unit
2.1 - 2.n2.1 - 2.n
Batteriemodulebattery modules
33
Batteriemanagement-Steuergerätbattery management control unit
44
Schaltelementswitching element
55
Sicherungfuse
66
Shunt-Widerstandshunt resistance
77
Batteriezellebattery cell
88th
Modul-Steuergerätmodule control unit
99
Steuereinheitcontrol unit
1010
Kommunikations-Schnittstellecommunication interface
1111
SpeicherStorage
1212
Analog-Digital-WandlerAnalog to digital converter
1313
Steuereinheitcontrol unit
1414
SpeicherStorage
1515
erste Kommunikations-Schnittstellefirst communication interface
1616
zweite Kommunikations-Schnittstellesecond communication interface
S1 - S13S1 - S13
Schrittesteps

Claims (6)

Verfahren zum Kalibrieren einer Batterieeinheit (1), wobei die Batterieeinheit (1) mehrere Batteriemodule (2.1 - 2.n), ein Batteriemanagement-Steuergerät (3), mindestens ein Shunt-Widerstand (6) und Schaltelemente (4) aufweist, wobei den Batteriemodulen (2.1 - 2.n) Modul-Steuergeräte (8) zugeordnet sind, wobei jedes Modul-Steuergerät (8) mindestens eine Steuereinheit (9) und mindestens eine Kommunikations-Schnittstelle (10) aufweist, wobei zunächst das Batteriemanagement-Steuergerät (3) alleine kalibriert wird und ein Korrektursignal am Ende der Kalibration im Batteriemanagement-Steuergerät (3) abgespeichert wird, das Batteriemanagement-Steuergerät (3) in die Batterieeinheit (1) eingebaut wird, wobei anschließend ein definierter Test-Strom durch den mindestens einen Shunt-Widerstand (6) erzeugt wird, wobei in dem Batteriemanagement-Steuergerät (3) aus dem oder den Messwerten über dem Shunt-Widerstand (6) ein Gesamt-Korrektursignal ermittelt wird, wobei aus dem Gesamt-Korrektursignal und dem Korrektursignal des Batteriemanagement-Steuergeräts (3) ein Shunt-Korrektursignal ermittelt wird, wobei das Shunt-Korrektursignal und/oder ein daraus ermittelter Wert von dem Batteriemanagement-Steuergerät (3) an mindestens ein Modul-Steuergerät (8) übertragen wird, wo dieses abgespeichert wird.A method for calibrating a battery unit (1), the battery unit (1) having a plurality of battery modules (2.1 - 2.n), a battery management control unit (3), at least one shunt resistor (6) and switching elements (4), the Battery modules (2.1 - 2.n) are assigned module control devices (8), each module control device (8) having at least one control unit (9) and at least one communication interface (10), the battery management control device (3 ) is calibrated alone and a correction signal is stored in the battery management control unit (3) at the end of the calibration, the battery management control unit (3) is installed in the battery unit (1), with a defined test current then being passed through the at least one shunt Resistor (6) is generated, in the battery management control unit (3) from the one or more measured values across the shunt resistor (6), a total correction signal is determined, from the total correction signal un d the correction signal of the battery management control unit (3) a shunt correction signal is determined, the shunt correction signal and/or a value determined therefrom being transmitted from the battery management control unit (3) to at least one module control unit (8), where this is saved. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Shunt-Korrektursignal und/oder der daraus ermittelte Wert an alle Modul-Steuergeräte (8) übertragen und abgespeichert wird.procedure after claim 1 , characterized in that the shunt correction signal and/or the value determined therefrom is/are transmitted to all module control devices (8) and stored. Verfahren zum Austauschen eines Batteriemanagement-Steuergeräts (3) in einer Batterieeinheit (1), wobei nach Einsetzen des neuen Batteriemanagement-Steuergeräts (3) mindestens ein Modul-Steuergerät (8) ein Shunt-Korrektursignal und/oder ein daraus ermittelter Wert an das Batteriemanagement-Steuergerät (3) übermittelt wird, wobei das Batteriemanagement-Steuergerät (3) daraus ein Gesamt-Korrektursignal ermittelt.Method for replacing a battery management control device (3) in a battery unit (1), wherein after the new battery management control device (3) has been inserted, at least one module control device (8) sends a shunt correction signal and/or a value determined therefrom to the battery management -Control unit (3) is transmitted, the battery management control unit (3) determining an overall correction signal therefrom. Batterieeinheit (1), umfassend mehrere Batteriemodule (2.1 - 2.n), ein Batteriemanagement-Steuergerät (3), mindestens ein Shunt-Widerstand (6) und Schaltelemente (4), wobei den Batteriemodulen (2.1 - 2.n) Modul-Steuergeräte (8) zugeordnet sind, wobei jedes Modul-Steuergerät (8) mindestens eine Steuereinheit (9) und mindestens eine Kommunikations-Schnittstelle (10) aufweist, wobei das Batteriemanagement-Steuergerät (3) ein Korrektursignal einer Kalibration des Batteriemanagement-Steuergeräts (3) gespeichert hat, wobei das Batteriemanagement-Steuergerät (3) weiter derart ausgebildet ist, in einem Kalibriermodus anhand eines oder mehrerer Messwerte über dem Shunt-Widerstand (6) ein Gesamt-Korrektursignal zu ermitteln, daraus ein Shunt-Korrektursignal zu ermitteln, wobei das Shunt-Korrektursignal und/oder ein daraus ermittelter Wert von dem Batteriemanagement-Steuergerät (3) an mindestens ein Modul-Steuergerät (8) übertragen wird, wobei das mindestens eine Modul-Steuergerät (8) derart ausgebildet ist, das empfangene Shunt-Korrektursignal und/oder daraus ermittelte Wert im Modul-Steuergerät (8) in einem Speicher (11) abzuspeichern.Battery unit (1), comprising several battery modules (2.1 - 2.n), a battery management control unit (3), at least one shunt resistor (6) and switching elements (4), the battery modules (2.1 - 2.n) module Control units (8) are assigned, each module control unit (8) having at least one control unit (9) and at least one communication interface (10), the battery management control unit (3) sending a correction signal of a calibration of the battery management control unit (3 ) has stored, wherein the battery management control unit (3) is further designed in a calibration mode based on one or more measured values across the shunt resistor The task (6) was to determine an overall correction signal and to determine a shunt correction signal therefrom, with the shunt correction signal and/or a value determined therefrom being transmitted from the battery management control unit (3) to at least one module control unit (8). , wherein the at least one module control device (8) is designed in such a way that the received shunt correction signal and/or the value determined therefrom is/are stored in a memory (11) in the module control device (8). Modul-Steuergerät (8), umfassend eine Steuereinheit (9) und eine Kommunikations-Schnittstelle (10), dadurch gekennzeichnet, dass das Modul-Steuergerät (8) mindestens einen Speicher (11) aufweist und derart ausgebildet ist, in einem Kalibriermodus ein Shunt-Korrektursignal und/oder einen daraus ermittelten Wert zu empfangen und im Speicher (11) abzuspeichern, wobei das Modul-Steuergerät (8) weiter derart ausgebildet ist, in einem Austauschmodus das gespeicherte Shunt-Korrektursignal und/oder den daraus ermittelten Wert an ein neu eingebautes Batteriemanagement-Steuergerät (3) zu übertragen.Module control device (8) comprising a control unit (9) and a communication interface (10), characterized in that the module control device (8) has at least one memory (11) and is designed in such a way that a shunt is used in a calibration mode - receiving the correction signal and/or a value determined therefrom and storing it in the memory (11), the module control device (8) being further designed in such a way that, in an exchange mode, the stored shunt correction signal and/or the value determined therefrom is sent to a new built-in battery management control unit (3). Batteriemanagement-Steuergerät (3), umfassend eine Steuereinheit (13), einen Analog-Digital-Wandler (12), mindestens eine Kommunikations-Schnittstelle (16) und einen Speicher (14), wobei das Batteriemanagement-Steuergerät (3) derart ausgebildet ist, in einem Kalibriermodus ein Shunt-Korrektursignal und/oder einen daraus ermittelten Wert zu ermitteln und an mindestens ein Modul-Steuergerät (8) zu übertragen, wobei das Batteriemanagement-Steuergerät (3) weiter derart ausgebildet ist, in einem Austauschmodus ein Shunt-Korrektursignal und/oder einen daraus ermittelten Wert von einem Modul-Steuergerät (8) zu empfangen und daraus ein Gesamt-Korrektursignal zu erzeugen und abzuspeichern.Battery management control device (3), comprising a control unit (13), an analog-to-digital converter (12), at least one communication interface (16) and a memory (14), the battery management control device (3) being designed in such a way to determine a shunt correction signal and/or a value determined therefrom in a calibration mode and to transmit it to at least one module control device (8), the battery management control device (3) being further designed in such a way that a shunt correction signal in an exchange mode and/or to receive a value determined therefrom from a module control device (8) and to generate and store an overall correction signal from it.
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