DE102022004327B3 - Verfahren zum Betrieb einer Antriebsbatterieanordnung eines Fahrzeugs und Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens - Google Patents

Verfahren zum Betrieb einer Antriebsbatterieanordnung eines Fahrzeugs und Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens Download PDF

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betrieb einer Antriebsbatterieanordnung (2) eines Fahrzeugs (3), welche eine Antriebsbatterie (4) mit mehreren Batteriemodulen (M1 bis Mn) und ein Batteriemanagementsteuergerät (5) zur Überwachung und zur Steuerung und/oder Regelung der Antriebsbatterie (4) aufweist.Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass- im Batteriemanagementsteuergerät (5) eine Batteriemoduldatenbank (MDB) gespeichert wird, die für verschiedene Batteriemodule (M1 bis Mn) jeweils einen Modulidentifikationsparameter (MID1 bis MIDn) und Modulbetriebsdaten (MBD1 bis MBDn), die für einen sicheren Betrieb des Batteriemoduls (M1 bis Mn) erforderlich sind, enthält,- vom Batteriemanagementsteuergerät (5) die Modulidentifikationsparameter (MID1 bis MIDn) der Batteriemodule (M1 bis Mn) der Antriebsbatterie (4) ermittelt werden, und- vom Batteriemanagementsteuergerät (5) anhand der ermittelten Modulidentifikationsparameter (MID1 bis MIDn) der Batteriemodule (M1 bis Mn) der Antriebsbatterie (4) die zugehörigen Modulbetriebsdaten (MBD1 bis MBDn) aus der Batteriemoduldatenbank (MDB) ausgelesen werden und zur Überwachung und zur Steuerung und/oder Regelung der Antriebsbatterie (4) verwendet werden.Des Weiteren betrifft die Erfindung eine Vorrichtung (1) zur Durchführung des Verfahrens.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betrieb einer Antriebsbatterieanordnung eines Fahrzeugs und eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens.
  • Aus dem Stand der Technik sind Verfahren und Vorrichtungen zum Betrieb einer Antriebsbatterieanordnung eines Fahrzeugs allgemein bekannt.
  • In der CN 1 10 045 297 A wird ein Verfahren zum Sammeln und Analysieren von Batterieparametern beschrieben. Das Verfahren umfasst die Schritte Einrichten einer Batteriedatenbank, Hochladen der Nutzungssituationen jeder Batterie in verschiedenen Stadien in die Batteriedatenbank, und Erhalten der Verlaufsdaten der jeweiligen Batterie aus der Batteriedatenbank. Die Batteriedatenbank kann die Daten des gesamten Lebenszyklus der Batterie integral aufzeichnen und speichern.
  • Aus der US 2020 / 0 269 709 A1 sind Systeme, Verfahren und Speichermedien zum Anordnen mehrerer Zellen in einem Fahrzeugbatteriepaket bekannt. Ein Verfahren umfasst das Empfangen von Daten, die sich auf Zellen in einem Batteriepaket beziehen, das in jedem Fahrzeug einer Fahrzeugflotte installiert ist, durch ein Verarbeitungsgerät, wobei die Daten von mindestens einem der Fahrzeuge in der Flotte und einem oder mehreren Batterietestgeräten empfangen werden. Das Verfahren umfasst des Weiteren das Bereitstellen der Daten an einen Server für maschinelles Lernen durch das Verarbeitungsgerät, das Anweisen des Servers für maschinelles Lernen durch das Verarbeitungsgerät, ein Vorhersagemodell zu generieren, welches auf maschinellem Lernen der Daten basiert, das Schätzen einer oder mehrerer elektrischer Eigenschaften jeder Zelle, die in das Fahrzeugbatteriepaket aufgenommen werden sollen, durch das Verarbeitungsgerät basierend auf dem Vorhersagemodell, und das Anweisen einer Anordnung der Zellen innerhalb des Batteriepakets durch das Verarbeitungsgerät basierend auf den elektrischen Eigenschaften.
  • In der WO 2021/ 154 487 A1 wird ein Verfahren zur funktionalen Sicherheit in einem Batteriemanagementsystem beschrieben. Das Verfahren umfasst ein Erzeugen von Batteriesensordaten durch ein Modulüberwachungssystem des Batteriemanagementsystems, ein Erzeugen von Integritätsdaten durch das Modulüberwachungssystem, basierend auf den Batteriesensordaten, ein Senden der Batteriesensordaten und der Integritätsdaten durch das Modulüberwachungssystem über einen drahtlosen so genannten black communication channel an einen drahtlosen Netzwerkcontroller des Batteriemanagementsystems, und ein Senden der Batteriesensordaten durch den drahtlosen Netzwerkcontroller an ein Fahrzeugsteuerungssystem.
  • Aus der WO 2020/ 225 076 A1 sind ein portabler Akku, eine Servereinrichtung und zugehörige Betriebsverfahren bekannt. Der Akku weist ein Kommunikationsmodul zur Kommunikation mit der Servereinrichtung und mit einem durch den Akku betreibbaren Kleinfahrzeug auf. Der Akku dient dabei als Schlüssel zum Freischalten eines Fahrbetriebs des Kleinfahrzeugs. Dazu sendet der Akku auf ein entsprechendes von der Servereinrichtung empfangenes Berechtigungssignal hin ein korrespondierendes Freischaltsignal an das Kleinfahrzeug.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, ein gegenüber dem Stand der Technik verbessertes Verfahren zum Betrieb einer Antriebsbatterieanordnung eines Fahrzeugs und eine Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens anzugeben.
  • Die Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch ein Verfahren zum Betrieb einer Antriebsbatterieanordnung eines Fahrzeugs mit den Merkmalen des Anspruchs 1 und eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens mit den Merkmalen des Anspruchs 6.
  • Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
  • In einem erfindungsgemäßen Verfahren zum Betrieb einer Antriebsbatterieanordnung eines Fahrzeugs, welche eine Antriebsbatterie mit mehreren Batteriemodulen und ein Batteriemanagementsteuergerät zur Überwachung und zur Steuerung und/oder Regelung der Antriebsbatterie aufweist, ist insbesondere vorgesehen, dass im Batteriemanagementsteuergerät eine Batteriemoduldatenbank, auch als Batteriemoduldatenbibliothek bezeichnet, gespeichert wird, die für verschiedene Batteriemodule jeweils einen Modulidentifikationsparameter und Modulbetriebsdaten, die für einen sicheren Betrieb des Batteriemoduls erforderlich sind, enthält, insbesondere alle und/oder zumindest zentrale Modulbetriebsdaten, die für den sicheren Betrieb des Batteriemoduls erforderlich sind. Vom Batteriemanagementsteuergerät werden die Modulidentifikationsparameter der Batteriemodule der Antriebsbatterie ermittelt und anhand der ermittelten Modulidentifikationsparameter der Batteriemodule der Antriebsbatterie werden vom Batteriemanagementsteuergerät die zugehörigen Modulbetriebsdaten aus der Batteriemoduldatenbank ausgelesen und zur Überwachung und zur Steuerung und/oder Regelung der Antriebsbatterie verwendet.
  • Die Batteriemoduldatenbank ist vorteilhafterweise ein Bestandteil eines Flashpaketes für das Batteriemanagementsteuergerät, welches an dieses übertragen wird, um die Batteriemoduldatenbank im Batteriemanagementsteuergerät zu speichern.
  • Die Batteriemoduldatenbank stellt eine Lookupfunktionalität bereit, die es dem Batteriemanagementsteuergerät ermöglicht, anhand des Modulidentifikationsparameters die Modulbetriebsdaten des Batteriemoduls in der Batteriemoduldatenbank zu identifizieren und auszulesen, so dass es sie zur Überwachung und zur Steuerung und/oder Regelung der Antriebsbatterie verwenden kann.
  • Die Batteriemoduldatenbank beinhaltet insbesondere alle nötigen Daten, die für den sicheren Betrieb des jeweiligen Batteriemoduls nötig sind. Die Modulbetriebsdaten des jeweiligen Batteriemoduls umfassen beispielsweise Daten zu einem Betriebsfenster des Batteriemoduls und/oder Daten zu Grenzen einer funktionalen Sicherheit des Batteriemoduls und/oder andere Modulbetriebsdaten, die für den sicheren Betrieb des Batteriemoduls erforderlich sind.
  • Das Batteriemanagementsteuergerät ist insbesondere ein Bestandteil eines Batteriemanagementsystems, insbesondere zur Überwachung und zur Steuerung und/oder Regelung der Antriebsbatterie, oder bildet dieses Batteriemanagementsystem. Die Antriebsbatterie ist zur elektrischen Energieversorgung mindestens einer elektrischen Antriebsmaschine zum Antrieb des Fahrzeugs vorgesehen. Das jeweilige Batteriemodul weist mindestens eine Batteriezelle auf, insbesondere mehrere elektrisch miteinander verschaltete Batteriezellen. Die Batteriemodule der Antriebsbatterie sind elektrisch miteinander verschaltet.
  • Die erfindungsgemäße Lösung ermöglicht eine schnelle und einfache Integration von Batteriemodulen in die Antriebsbatterie, beispielsweise während einer Entwicklung der Antriebsbatterie oder im so genannten After Sales, d. h. während das Fahrzeug bereits vom Hersteller an einen Kunden ausgeliefert ist. Dadurch wird es beispielsweise ermöglicht, im After Sales, d. h. wenn das Fahrzeug bereits ausgeliefert und beim Kunden ist, einfach und schnell neue Batteriemodule einzuführen, insbesondere gegen alte Batteriemodule aus der Antriebsbatterie auszutauschen, die während einer Serienentwicklung des Fahrzeugs und/oder der Antriebsbatterie für das Fahrzeug noch unbekannt waren. Dazu muss lediglich eine entsprechend aktualisierte Batteriemoduldatenbank im Batteriemanagementsteuergerät gespeichert werden und die Batteriemodule können dann ausgetauscht werden. Dies ist besonders vorteilhaft, da in der Batterieentwicklung regelmäßig Zellbetriebsparameter und Zellchemien der Batteriezellen geändert werden. Durch die erfindungsgemäße Lösung kann einfach und schnell auf derartige Änderungen reagiert werden, so dass solche Batteriemodule mit entsprechend geänderten Batteriezellen auch in bereits ausgelieferte Fahrzeuge integriert werden können.
  • Ist das jeweilige Batteriemodul bereits in der im Batteriemanagementsteuergerät gespeicherten Batteriemoduldatenbank vorhanden, ist auch kein erneutes Speichern der Batteriemoduldatenbank erforderlich, sondern das jeweilige neue Batteriemodul kann sofort in die Antriebsbatterie eingesetzt werden und wird dann vom Batteriemanagementsteuergerät erkannt, d. h. es ermittelt dann dessen Modulidentifikationsparameter, liest anhand dessen die zugehörigen Modulbetriebsdaten aus der Batteriemoduldatenbank aus und verwendet sie zur Überwachung und zur Steuerung und/oder Regelung der Antriebsbatterie.
  • Die erfindungsgemäße Lösung ermöglicht insbesondere einen Verbau unterschiedlicher Batteriemodule, insbesondere mit unterschiedlichen Zellchemien der Batteriezellen, in der Antriebsbatterie, da in der Batteriemoduldatenbank mehrere verschiedene Batteriemodule mit ihren jeweiligen Modulbetriebsdaten verzeichnet sind.
  • In einer möglichen Ausführungsform des Verfahrens ist vorgesehen, dass aus den aus der Batteriemoduldatenbank ausgelesen Daten zu den Betriebsfenstern der Batteriemodule der Antriebsbatterie vom Batteriemanagementsteuergerät ein Betriebsfenster der Antriebsbatterie berechnet wird und zur Überwachung und zur Steuerung und/oder Regelung der Antriebsbatterie verwendet wird, und/oder dass aus den aus der Batteriemoduldatenbank ausgelesen Daten zu den Grenzen der funktionalen Sicherheit der Batteriemodule der Antriebsbatterie vom Batteriemanagementsteuergerät Grenzen der funktionalen Sicherheit der Antriebsbatterie berechnet werden und zur Überwachung und zur Steuerung und/oder Regelung der Antriebsbatterie verwendet werden.
  • Durch diese Lösung können beispielsweise auch Batteriemodule mit unterschiedlichen Zelltypen der Batteriezellen miteinander kombiniert werden und in der Antriebsbatterie sicher und effizient zusammen verwendet werden, da das Batteriemanagementsteuergerät aus den unterschiedlichen Betriebsfenstern der Batteriemodule das Betriebsfenster der Antriebsbatterie berechnet und zur Überwachung und zur Steuerung und/oder Regelung der Antriebsbatterie verwendet und/oder aus den unterschiedlichen Grenzen der funktionalen Sicherheit der Batteriemodule die Grenzen der funktionalen Sicherheit der Antriebsbatterie berechnet und zur Überwachung und zur Steuerung und/oder Regelung der Antriebsbatterie verwendet.
  • Diese Lösung ermöglicht zudem auch einen vereinfachten Tausch von Batteriezellen und/oder Batteriemodulen, da keine aufwendige neue und angepasste Software aufgespielt werden muss, sondern die Modulbetriebsdaten, die für den sicheren Betrieb des Batteriemoduls erforderlich sind, können vom Batteriemanagementsteuergerät aus der Batteriemoduldatenbank gelesen werden und zu den Betriebsdaten, insbesondere den oben erwähnten Betriebsdaten, der Antriebsbatterie zusammengestellt werden, d. h. diese können vom Batteriemanagementsteuergerät entsprechend berechnet werden. Dies ist besonders vorteilhaft für eine Reparatur der Antriebsbatterie.
  • Die oben bereits erwähnte Kombination unterschiedlicher Batteriemodule in der Antriebsbatterie, die mittels der hier beschriebenen Lösung ermöglicht wird, ermöglicht beispielsweise auch eine gezielte Ausbildung der Antriebsbatterie als Mischbatterie, beispielsweise um dadurch feuerstabilere und preiswertere Batteriezellen mit anderen Batteriezellen, die andere vorteilhafte Eigenschaften aufweisen, zu kombinieren und dadurch beispielsweise ein Gesamtrisiko eines so genannten Thermal-Propagation-Events zu verringern, d. h. beispielsweise eine Brand- und/oder Explosionsgefahr zu verringern.
  • Die Moduldatenbank enthält zudem eine Beschreibung des thermischen Verhaltens im Betrieb sowie die Beschreibung der verbauten Sensorik. Damit ist es möglich auch die thermische Regelung des Antriebsstrangs und/oder Gesamtfahrzeugs automatisch an die aktuell vorliegende Batteriekonfiguration anzupassen.
  • Durch die beschriebene Lösung wird es somit vorteilhafterweise ermöglicht, dass das Batteriemanagementsteuergerät die in der Antriebsbatterie verbauten Batteriemodule und/oder deren Batteriezellen erkennt, d. h. anhand des Modulidentifikationsparameter identifiziert, die zugehörigen Modulbetriebsdaten über die oben erwähnte Lookupfunktion in der Batteriemoduldatenbank heraussucht und dann das Betriebsfenster und/oder die Grenzen der funktionalen Sicherheit der Antriebsbatterie bestimmt und zur Überwachung und zur Steuerung und/oder Regelung der Antriebsbatterie verwendet. Dies ist vorteilhafterweise ein Plug-and-Play-Prozess, da hierfür keine Handlung einer Person, beispielsweise eines Werkstattmitarbeiters, erforderlich ist. Hierfür ist lediglich die Verbindung des Batteriemanagementsteuergeräts mit der Antriebsbatterie, d. h. mit deren Batteriemodulen, erforderlich. Danach führt das Batteriemanagementsteuergerät alle weiteren die beschriebenen Schritte selbst aus.
  • Die Batteriemoduldatenbank wird beispielsweise von einer fahrzeugexternen Bearbeitungseinheit mittels Modulidentifikationsparametern und Modulbetriebsdaten von Batteriemodulen, die für die Antriebsbatterie des Fahrzeugs geeignet sind, erstellt. Beispielsweise wird die Batteriemoduldatenbank von dieser fahrzeugexternen Bearbeitungseinheit oder einer anderen fahrzeugexternen Einheit an das Batteriemanagementsteuergerät übertragen. Diese Übertragung kann beispielsweise direkt oder über andere Einheiten erfolgen. Die Übertragung kann beispielweise kabellos, beispielsweise durch eine Funkübertragung, oder kabelgebunden erfolgen. Es besteht somit zumindest zeitweise, d. h. zumindest für den Zeitraum der Übertragung, eine entsprechende Übertragungsverbindung zwischen dem Batteriemanagementsteuergerät und der fahrzeugexternen Bearbeitungseinheit oder der anderen fahrzeugexternen Einheit.
  • Eine erfindungsgemäße Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens weist das Batteriemanagementsteuergerät mit einer Speichereinheit auf, die ausgebildet ist zum Speichern der Batteriemoduldatenbank, wobei das Batteriemanagementsteuergerät ausgebildet ist zur Ermittlung der Modulidentifikationsparameter der Batteriemodule der Antriebsbatterie, zum Auslesen der Modulbetriebsdaten der Batteriemodule der Antriebsbatterie aus der Batteriemoduldatenbank anhand der ermittelten Modulidentifikationsparameter und zur Überwachung und zur Steuerung und/oder Regelung der Antriebsbatterie unter Verwendung der aus der Batteriemoduldatenbank ausgelesenen Modulbetriebsdaten der Batteriemodule der Antriebsbatterie. Daraus resultieren die oben bereits geschilderten Vorteile. Die Speichereinheit ist beispielsweise ein Flash-Speicher, so dass die Batteriemoduldatenbank als Bestandteil eines Flashpaketes übertragen und darin gespeichert werden kann.
  • In einer möglichen Ausführungsform ist das Batteriemanagementsteuergerät ausgebildet zur Berechnung des Betriebsfensters der Antriebsbatterie aus den aus der Batteriemoduldatenbank ausgelesenen Daten zu den Betriebsfenstern der Batteriemodule der Antriebsbatterie und zur Überwachung und zur Steuerung und/oder Regelung der Antriebsbatterie unter Verwendung des berechneten Betriebsfensters der Antriebsbatterie, und/oder es ist ausgebildet zur Berechnung der Grenzen der funktionalen Sicherheit der Antriebsbatterie aus den aus der Batteriemoduldatenbank ausgelesenen Daten zu den Grenzen der funktionalen Sicherheit der Batteriemodule der Antriebsbatterie und zur Überwachung und zur Steuerung und/oder Regelung der Antriebsbatterie unter Verwendung der berechneten Grenzen der funktionalen Sicherheit der Antriebsbatterie.
  • Vorteilhafterweise weist die Vorrichtung auch die Antriebsbatterie mit mehreren Batteriemodulen auf. Die Vorrichtung weist vorteilhafterweise auch Einrichtungen zur Überwachung und zur Steuerung und/oder Regelung der Antriebsbatterie auf, die mit der Antriebsbatterie, insbesondere mit den Batteriemodulen, und mit dem Batteriemanagementsteuergerät verbunden sind oder Bestandteil der Antriebsbatterie oder des Batteriemanagementsteuergeräts sind. Insbesondere weist die Vorrichtung auch mindestens eine Einrichtung zur Ermittlung der Modulidentifikationsparameter der Batteriemodule der Antriebsbatterie durch das Batteriemanagementsteuergerät auf, die mit der Antriebsbatterie, insbesondere mit den Batteriemodulen, und mit dem Batteriemanagementsteuergerät verbunden ist oder Bestandteil der Antriebsbatterie oder des Batteriemanagementsteuergeräts ist.
  • In einer möglichen Ausführungsform weist die Vorrichtung die fahrzeugexterne Bearbeitungseinheit auf, welche ausgebildet ist zur Erstellung der Batteriemoduldatenbank mittels der Modulidentifikationsparameter und Modulbetriebsdaten der Batteriemodule, die für die Antriebsbatterie des Fahrzeugs geeignet sind, und zur Übertragung an das Batteriemanagementsteuergerät, und/oder sie weist die andere fahrzeugexterne Einheit zur Übertragung an das Batteriemanagementsteuergerät auf.
  • Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im Folgenden anhand von Zeichnungen näher erläutert.
  • Dabei zeigen:
    • 1 schematisch eine Vorrichtung zur Durchführung eines Verfahrens zum Betrieb einer Antriebsbatterieanordnung eines Fahrzeugs, und
    • 2 schematisch ein Datenpaket mit einer Batteriemoduldatenbank.
  • Einander entsprechende Teile sind in allen Figuren mit den gleichen Bezugszeichen versehen.
  • 1 zeigt eine schematische Darstellung einer Vorrichtung 1 zur Durchführung eines Verfahrens zum Betrieb einer Antriebsbatterieanordnung 2 eines Fahrzeugs 3. Die Antriebsbatterieanordnung 2 weist eine Antriebsbatterie 4 mit mehreren Batteriemodulen M1 bis Mn und ein Batteriemanagementsteuergerät 5 zur Überwachung und zur Steuerung und/oder Regelung der Antriebsbatterie 4 auf.
  • In dem Verfahren ist vorgesehen, dass im Batteriemanagementsteuergerät 5 eine beispielhaft schematisch in 2 gezeigte Batteriemoduldatenbank MDB gespeichert wird, die für verschiedene Batteriemodule M1 bis Mn jeweils einen Modulidentifikationsparameter MID1 bis MIDn und Modulbetriebsdaten MBD1 bis MBDn, die für einen sicheren Betrieb des Batteriemoduls M1 bis Mn erforderlich sind, enthält. Die Modulbetriebsdaten MBD1 bis MBDn des jeweiligen Batteriemoduls M1 bis Mn umfassen beispielsweise Daten zu einem Betriebsfenster BF des Batteriemoduls M1 bis Mn und/oder Daten zu Grenzen einer funktionalen Sicherheit FuSi des Batteriemoduls M1 bis Mn. Zur Speicherung dieser Batteriemoduldatenbank MDB weist das Batteriemanagementsteuergerät 5 eine entsprechende Speichereinheit 6 auf, welche insbesondere als ein Flash-Speicher ausgebildet ist.
  • Die Batteriemoduldatenbank MDB ist vorteilhafterweise ein Bestandteil eines in 2 beispielhaft schematisch dargestellten Flashpaketes FP für das Batteriemanagementsteuergerät 5, welches an dieses übertragen wird, um die Batteriemoduldatenbank MDB im Batteriemanagementsteuergerät 5 zu speichern. Dieses Flashpaket FP weist neben der Batteriemoduldatenbank MDB noch einen Flashpaketcode C und weitere Flashpaketdaten D auf.
  • Die Batteriemoduldatenbank MDB und somit auch das Flashpaket FP wird im dargestellten Beispiel von einer fahrzeugexternen Bearbeitungseinheit 7, welche vorteilhafterweise ebenfalls ein Bestandteil der Vorrichtung 1 ist, mittels Modulidentifikationsparametern MID1 bis MIDn und Modulbetriebsdaten MBD1 bis MBDn von Batteriemodulen M1 bis Mn, die für die Antriebsbatterie 4 des Fahrzeugs 3 geeignet sind, erstellt. Die Batteriemoduldatenbank MDB wird dann in diesem Flashpaket FP von dieser fahrzeugexternen Bearbeitungseinheit 7 an das Batteriemanagementsteuergerät 5 übertragen und dort in der Speichereinheit 6 gespeichert. Diese Übertragung kann beispielweise kabellos, beispielsweise durch eine Funkübertragung, oder kabelgebunden erfolgen. Es besteht somit zumindest zeitweise, d. h. zumindest für den Zeitraum der Übertragung, eine entsprechende Übertragungsverbindung V zwischen dem Batteriemanagementsteuergerät 5 und der fahrzeugexternen Bearbeitungseinheit 7.
  • Im Verfahren zum Betrieb der Antriebsbatterieanordnung 2 des Fahrzeugs 3 werden dann vom Batteriemanagementsteuergerät 5 die Modulidentifikationsparameter MID1 bis MIDn der Batteriemodule M1 bis Mn der Antriebsbatterie 4 ermittelt und anhand der ermittelten Modulidentifikationsparameter MID1 bis MIDn der Batteriemodule M1 bis Mn der Antriebsbatterie 4 werden vom Batteriemanagementsteuergerät 5 die zugehörigen Modulbetriebsdaten MBD1 bis MBDn, insbesondere die Daten zum Betriebsfenster BF und/oder zu den Grenzen der funktionalen Sicherheit FuSi des jeweiligen Batteriemoduls M1 bis Mn, aus der Batteriemoduldatenbank MDB ausgelesen und zur Überwachung und zur Steuerung und/oder Regelung der Antriebsbatterie 4 verwendet.
  • Dabei ist insbesondere vorgesehen, dass aus den aus der Batteriemoduldatenbank MDB ausgelesen Daten zu den Betriebsfenstern BF der Batteriemodule M1 bis Mn der Antriebsbatterie 4 vom Batteriemanagementsteuergerät 5 ein Betriebsfenster der Antriebsbatterie 4 berechnet wird und zur Überwachung und zur Steuerung und/oder Regelung der Antriebsbatterie 4 verwendet wird, und/oder dass aus den aus der Batteriemoduldatenbank MDB ausgelesen Daten zu den Grenzen der funktionalen Sicherheit FuSi der Batteriemodule M1 bis Mn der Antriebsbatterie 4 vom Batteriemanagementsteuergerät 5 Grenzen der funktionalen Sicherheit der Antriebsbatterie 4 berechnet werden und zur Überwachung und zur Steuerung und/oder Regelung der Antriebsbatterie 4 verwendet werden. Dadurch können beispielsweise auch Batteriemodule M1 bis Mn mit unterschiedlichen Zelltypen von Batteriezellen miteinander kombiniert werden und in der Antriebsbatterie 4 sicher und effizient zusammen verwendet werden. Diese Lösung ermöglicht beispielsweise einen vereinfachten Tausch von Batteriemodulen M1 bis Mn und beispielsweise auch eine gezielte Ausbildung der Antriebsbatterie 4 als Mischbatterie, um dadurch besonders vorteilhafte Eigenschaften zu erreichen.
  • Bezugszeichenliste
    • 1
    Vorrichtung
    2
    Antriebsbatterieanordnung
    3
    Fahrzeug
    4
    Antriebsbatterie
    5
    Batteriemanagementsteuergerät
    6
    Speichereinheit
    7
    Bearbeitungseinheit
    BF
    Betriebsfenster des Batteriemodul
    C
    Flashpaketcode
    D
    Flashpaketdaten
    FP
    Flashpaket
    FuSi
    funktionale Sicherheit des Batteriemoduls
    M1 bis Mn
    Batteriemodul
    MBD1 bis MBDn
    Modulbetriebsdaten
    MDB
    Batteriemoduldatenbank
    MID1 bis MIDn
    Modulidentifikationsparameter
    V
    Übertragungsverbindung

Claims (10)

  1. Verfahren zum Betrieb einer Antriebsbatterieanordnung (2) eines Fahrzeugs (3), welche eine Antriebsbatterie (4) mit mehreren Batteriemodulen (M1 bis Mn) und ein Batteriemanagementsteuergerät (5) zur Überwachung und zur Steuerung und/oder Regelung der Antriebsbatterie (4) aufweist, wobei - im Batteriemanagementsteuergerät (5) eine Batteriemoduldatenbank (MDB) gespeichert wird, die für verschiedene Batteriemodule (M1 bis Mn) jeweils einen Modulidentifikationsparameter (MID1 bis MIDn) und Modulbetriebsdaten (MBD1 bis MBDn), die für einen sicheren Betrieb des Batteriemoduls (M1 bis Mn) erforderlich sind, enthält, - vom Batteriemanagementsteuergerät (5) die Modulidentifikationsparameter (MID1 bis MIDn) der Batteriemodule (M1 bis Mn) der Antriebsbatterie (4) ermittelt werden, und - vom Batteriemanagementsteuergerät (5) anhand der ermittelten Modulidentifikationsparameter (MID1 bis MIDn) der Batteriemodule (M1 bis Mn) der Antriebsbatterie (4) die zugehörigen Modulbetriebsdaten (MBD1 bis MBDn) aus der Batteriemoduldatenbank (MDB) ausgelesen werden und zur Überwachung und zur Steuerung und/oder Regelung der Antriebsbatterie (4) verwendet werden.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Modulbetriebsdaten (MBD1 bis MBDn) des jeweiligen Batteriemoduls (M1 bis Mn) Daten zu einem Betriebsfenster (BF) des Batteriemoduls (M1 bis Mn) und/oder Daten zu Grenzen einer funktionalen Sicherheit (FuSi) des Batteriemoduls (M1 bis Mn) umfassen.
  3. Verfahren nach Anspruch 2, wobei aus den aus der Batteriemoduldatenbank (MDB) ausgelesen Daten zu den Betriebsfenstern (BF) der Batteriemodule (M1 bis Mn) der Antriebsbatterie (4) vom Batteriemanagementsteuergerät (5) ein Betriebsfenster der Antriebsbatterie (4) berechnet wird und zur Überwachung und zur Steuerung und/oder Regelung der Antriebsbatterie (4) verwendet wird.
  4. Verfahren nach Anspruch 2 oder 3, wobei aus den aus der Batteriemoduldatenbank (MDB) ausgelesen Daten zu den Grenzen der funktionalen Sicherheit (FuSi) der Batteriemodule (M1 bis Mn) der Antriebsbatterie (4) vom Batteriemanagementsteuergerät (5) Grenzen der funktionalen Sicherheit der Antriebsbatterie (4) berechnet werden und zur Überwachung und zur Steuerung und/oder Regelung der Antriebsbatterie (4) verwendet werden.
  5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Batteriemoduldatenbank (MDB) von einer fahrzeugexternen Bearbeitungseinheit (7) mittels Modulidentifikationsparametern (MID1 bis MIDn) und Modulbetriebsdaten (MBD1 bis MBDn) von Batteriemodulen (M1 bis Mn), die für die Antriebsbatterie (4) des Fahrzeugs (3) geeignet sind, erstellt und an das Batteriemanagementsteuergerät (5) übertragen wird.
  6. Vorrichtung (1) zur Durchführung eines Verfahrens nach einem der vorhergehenden Ansprüche, aufweisend das Batteriemanagementsteuergerät (5) mit einer Speichereinheit (6), die ausgebildet ist zum Speichern der Batteriemoduldatenbank (MDB), wobei das Batteriemanagementsteuergerät (5) ausgebildet ist zur Ermittlung der Modulidentifikationsparameter (MID1 bis MIDn) der Batteriemodule (M1 bis Mn) der Antriebsbatterie (4), zum Auslesen der Modulbetriebsdaten (MBD1 bis MBDn) der Batteriemodule (M1 bis Mn) der Antriebsbatterie (4) aus der Batteriemoduldatenbank (MDB) anhand der ermittelten Modulidentifikationsparameter (MID1 bis MIDn) und zur Überwachung und zur Steuerung und/oder Regelung der Antriebsbatterie (4) unter Verwendung der aus der Batteriemoduldatenbank (MDB) ausgelesenen Modulbetriebsdaten (MBD1 bis MBDn) der Batteriemodule (M1 bis Mn) der Antriebsbatterie (4).
  7. Vorrichtung (1) nach Anspruch 6, wobei das Batteriemanagementsteuergerät (5) ausgebildet ist zur Berechnung des Betriebsfensters der Antriebsbatterie (4) aus den aus der Batteriemoduldatenbank (MDB) ausgelesenen Daten zu den Betriebsfenstern (BF) der Batteriemodule (M1 bis Mn) der Antriebsbatterie (4) und zur Überwachung und zur Steuerung und/oder Regelung der Antriebsbatterie (4) unter Verwendung des berechneten Betriebsfensters der Antriebsbatterie (4).
  8. Vorrichtung (1) nach Anspruch 6 oder 7, wobei das Batteriemanagementsteuergerät (5) ausgebildet ist zur Berechnung der Grenzen der funktionalen Sicherheit der Antriebsbatterie (4) aus den aus der Batteriemoduldatenbank (MDB) ausgelesenen Daten zu den Grenzen der funktionalen Sicherheit (FuSi) der Batteriemodule (M1 bis Mn) der Antriebsbatterie (4) und zur Überwachung und zur Steuerung und/oder Regelung der Antriebsbatterie (4) unter Verwendung der berechneten Grenzen der funktionalen Sicherheit der Antriebsbatterie (4).
  9. Vorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 6 bis 8, aufweisend die Antriebsbatterie (4) mit mehreren Batteriemodulen (M1 bis Mn).
  10. Vorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 6 bis 9, aufweisend die fahrzeugexterne Bearbeitungseinheit (7), welche ausgebildet ist zur Erstellung der Batteriemoduldatenbank (MDB) mittels der Modulidentifikationsparameter (MID1 bis MIDn) und Modulbetriebsdaten (MBD1 bis MBDn) der Batteriemodule (M1 bis Mn), die für die Antriebsbatterie (4) des Fahrzeugs (3) geeignet sind, und zur Übertragung an das Batteriemanagementsteuergerät (5).
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