DE112019000492T5 - HIGH CAPACITY BATTERY BALANCING DEVICE - Google Patents

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Abstract

Eine Batteriepack-Wartungsvorrichtung (200) zur Durchführung von Wartungsarbeiten an Batteriepacks (102) von Hybrid- und/oder Elektrofahrzeugen (100) (hier allgemein als Elektrofahrzeuge bezeichnet). In verschiedenen Ausführungsformen umfasst die Vorrichtung eine oder mehrere Lasten (R1-R5) zum Anschluss an ein Batteriepack (102) zur Verwendung beim Entladen des Batteriepacks (102) und/oder eine Ladeschaltung (PS1-PS3) zur Verwendung beim Laden des Batteriepacks (102).A battery pack maintenance device (200) for carrying out maintenance work on battery packs (102) of hybrid and / or electric vehicles (100) (here generally referred to as electric vehicles). In various embodiments, the device comprises one or more loads (R1-R5) for connection to a battery pack (102) for use in discharging the battery pack (102) and / or a charging circuit (PS1-PS3) for use in charging the battery pack (102 ).

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNGBACKGROUND OF THE INVENTION

Die vorliegende Erfindung betrifft Elektrofahrzeuge von der Art, welche Batteriepacks zur Speicherung von Elektrizität verwenden. Insbesondere betrifft die vorliegende Erfindung eine Wartung solcher Batteriepacks.The present invention relates to electric vehicles of the type which use battery packs to store electricity. In particular, the present invention relates to maintenance of such battery packs.

Herkömmlicherweise werden in Kraftfahrzeugen Verbrennungsmotoren als Antriebsquelle mit Erdöl als Energiequelle verwendet. Allerdings finden Fahrzeuge, die Energie auch in Batterien speichern, eine weite Verbreitung. Solche Fahrzeuge können eine erhöhte Kraftstoffeffizienz bieten und mit alternativen Energiequellen betrieben werden.Conventionally, internal combustion engines have been used in automobiles as a drive source with petroleum as a power source. However, vehicles that also store energy in batteries are widely used. Such vehicles can offer increased fuel efficiency and run on alternative energy sources.

Einige Arten von Elektrofahrzeugen werden vollständig mit Elektromotoren und Elektrizität angetrieben. Andere Arten von Elektrofahrzeugen verfügen über einen Verbrennungsmotor. Der Verbrennungsmotor kann zur Stromerzeugung genutzt werden und die vom Elektromotor gelieferte Energie ergänzen. Diese Arten von Fahrzeugen sind als „Hybrid“-Elektrofahrzeuge bekannt.Some types of electric vehicles are entirely powered by electric motors and electricity. Other types of electric vehicles have an internal combustion engine. The combustion engine can be used to generate electricity and supplement the energy supplied by the electric motor. These types of vehicles are known as "hybrid" electric vehicles.

Der Betrieb eines Elektrofahrzeugs erfordert eine Stromquelle. Typischerweise speichern Elektrofahrzeuge Elektrizität in großen Batteriepacks, die aus einer Mehrzahl von Batterien bestehen. Diese Batterien können aus einer Anzahl von Einzelzellen bestehen oder selbst Einzelzellen sein, abhängig von der Konfiguration der Batterie und des Batteriepacks. Die Packs sind groß und ihr Austausch kann teuer sein.Operating an electric vehicle requires a power source. Typically, electric vehicles store electricity in large battery packs made up of a plurality of batteries. These batteries can consist of a number of individual cells or can themselves be individual cells, depending on the configuration of the battery and the battery pack. The packs are large and can be expensive to replace.

Es wird bevorzugt, dass Batterien für Elektrofahrzeuge eine immer größere Kapazität aufweisen. Es ist wünschenswert, ein Servicewerkzeug zu schaffen, mit dem diese Batterien in kurzer Zeit gewartet werden können, das Qualifikationsniveau des erforderlichen Technikers reduziert und die Qualität der Service-Reparatur verbessert werden kann, während gleichzeitig eine kosteneffektive Lösung beibehalten wird. Darüber hinaus ist die Häufigkeit des Einsatzes dieser Werkzeuge noch recht gering, so dass es wünschenswert ist, dem Techniker, der diese Prozeduren möglicherweise nur alle paar Monate durchführt, so viel Anleitung wie möglich zur Verfügung zu stellen.It is preferred that batteries for electric vehicles have an ever larger capacity. It is desirable to provide a service tool that can quickly service these batteries, reduce the skill level of the technician required, and improve the quality of service repair while maintaining a cost effective solution. In addition, the frequency of use of these tools is still quite low, so it is desirable to provide as much guidance as possible to the technician who may only perform these procedures every few months.

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNGSUMMARY OF THE INVENTION

Eine Vorrichtung zum Ausgleichen einer Ladung einer Batterie in einem Batteriepack umfasst eine Mehrzahl von Stromversorgungen, die so ausgebildet sind, dass sie selektiv mit der Batterie koppelbar sind, und eine Mehrzahl von elektrischen Lasten, die so ausgebildet sind, dass sie elektrisch mit der Batterie koppelbar sind. Eine Testschaltung ist so ausgebildet, dass sie eine Ladungsmenge der Batterie misst. Eine Steuerschaltung steuert selektiv eine an die Batterie durch die Mehrzahl von Stromversorgungen angelegte Spannung und eine an die Batterie durch die Mehrzahl von elektrischen Lasten angelegte Last auf der Grundlage einer gemessenen Ladungsmenge der Batterie.An apparatus for balancing a charge of a battery in a battery pack comprises a plurality of power supplies that are configured to be selectively connectable to the battery, and a plurality of electrical loads that are configured to be electrically connectable to the battery are. A test circuit is designed to measure an amount of charge in the battery. A control circuit selectively controls a voltage applied to the battery by the plurality of power supplies and a load applied to the battery by the plurality of electrical loads based on a measured amount of charge of the battery.

Ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Reparieren oder Testen eines gebrauchten Batteriepacks aus einem Elektrofahrzeug schließt das optionale Entfernen des Batteriepacks aus dem Fahrzeug ein. Die Batterien innerhalb des Packs sind ausgeglichen, so dass sie ähnliche Ladezustände aufweisen.A method and apparatus for repairing or testing a used battery pack from an electric vehicle includes optionally removing the battery pack from the vehicle. The batteries within the pack are balanced so that they have similar states of charge.

Die vorliegende Erfindung umfasst eine Batteriepack-Wartungsvorrichtung zur Durchführung von Wartungsarbeiten an Batteriepacks von Hybrid- und/oder Elektrofahrzeugen (hierin allgemein als Elektrofahrzeuge bezeichnet). In verschiedenen Ausführungsformen umfasst die Vorrichtung eine oder mehrere Lasten zum Anschluss an ein Batteriepack zur Verwendung beim Entladen des Batteriepacks und/oder eine Ladeschaltung zur Verwendung beim Laden des Batteriepacks. Eingabe-/Ausgabeschaltungen können für die Kommunikation mit Schaltungen im Batteriepack und/oder mit Schaltungen des Fahrzeugs vorgesehen sein.The present invention comprises a battery pack maintenance device for performing maintenance work on battery packs of hybrid and / or electric vehicles (hereinafter referred to generally as electric vehicles). In various embodiments, the device comprises one or more loads for connection to a battery pack for use in discharging the battery pack and / or a charging circuit for use in charging the battery pack. Input / output circuits can be provided for communication with circuits in the battery pack and / or with circuits of the vehicle.

FigurenlisteFigure list

  • 1 ist ein vereinfachtes Blockdiagramm eines Elektrofahrzeugs. 1 Figure 3 is a simplified block diagram of an electric vehicle.
  • 2 ist ein vereinfachtes schematisches Diagramm eines Batteriepacks zur Verwendung im Elektrofahrzeug aus 1. 2 FIG. 13 is a simplified schematic diagram of a battery pack for use in the electric vehicle of FIG 1 .
  • 3 ist ein Blockschaltbild einer Vorrichtung gemäß einem Beispiel, das die vorliegende Erfindung verkörpert. 3 Figure 3 is a block diagram of an apparatus according to an example embodying the present invention.
  • 4 ist eine perspektivische Ansicht einer Batterie-Ausgleichsvorrichtung gemäß einer Ausführungsform. 4th Figure 3 is a perspective view of a battery balancer according to an embodiment.
  • 5A ist ein vereinfachtes schematisches Diagramm, das eine Hochstrom-Parallelverbindung mit einer Batterie zeigt. 5A Figure 13 is a simplified schematic diagram showing a high current parallel connection to a battery.
  • 5B ist ein vereinfachtes schematisches Diagramm, das eine Hochspannungs-Reihenverbindung mit einer Batterie zeigt. 5B Figure 13 is a simplified schematic diagram showing a high voltage series connection to a battery.
  • 6 ist eine perspektivische Ansicht eines Kabels, das von einer Batterie-Ausgleichsvorrichtung zu einer Fahrzeugbatterie geführt wird. 6 Figure 4 is a perspective view of a cable routed from a battery equalizer to a vehicle battery.
  • 7 ist ein vereinfachtes schematisches Diagramm, das eine Entladeschaltung zeigt. 7th Figure 13 is a simplified schematic diagram showing a discharge circuit.
  • 8 ist ein Diagramm, das elektrische Verbindungen zeigt, die mit einem Batteriemodul innerhalb eines Batteriepacks verbunden sind. 8th Fig. 13 is a diagram showing electrical connections connected to a battery module within a battery pack.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG BEISPIELHAFTER AUSFÜHRUNGSFORMENDETAILED DESCRIPTION OF EXEMPLARY EMBODIMENTS

Wie im Hintergrundabschnitt diskutiert, können Batteriepacks, die in Elektrofahrzeugen verwendet werden, große Energiemengen speichern. Die Batteriepacks sind groß und aufgrund der hohen Spannungen schwierig zu handhaben und zu testen. Außerdem sind die Batteriepacks teuer. In einem Aspekt erkennt die vorliegende Anmeldung, dass eine einzige schlechte Batterie innerhalb des Batteriepacks die Fähigkeiten des gesamten Batteriepacks reduzieren kann. Eine defekte Batterie oder nicht ausgeglichene Batterien innerhalb eines Batteriepacks können die Energiemenge, die das Batteriepack speichern kann, reduzieren, die Wiederaufladerate des Batteriepacks verringern und dazu führen, dass andere Batterien im Batteriepack vorzeitig entladen werden. Wie hier verwendet, bezieht sich „ausgeglichen“ auf Batterien, die ähnliche Lade- und/oder Kapazitätszustände aufweisen.As discussed in the background section, battery packs used in electric vehicles can store large amounts of energy. The battery packs are large and difficult to handle and test because of the high voltages. In addition, the battery packs are expensive. In one aspect, the present application recognizes that a single bad battery within the battery pack can reduce the capabilities of the entire battery pack. A defective battery or unbalanced batteries within a battery pack can reduce the amount of energy the battery pack can store, reduce the recharge rate of the battery pack, and cause other batteries in the battery pack to discharge prematurely. As used herein, “balanced” refers to batteries that have similar states of charge and / or capacity.

In einem Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Batteriepack aus dem Elektrofahrzeug entfernt, wodurch Wartungsarbeiten an ihm durchgeführt werden können. Genauer gesagt werden einzelne Batterien des Packs getestet. Ein aufgearbeitetes Batteriepack wird hergestellt, indem ein neues Batteriepack zur Verwendung bei der Herstellung eines aufgearbeiteten Batteriepacks vorbereitet wird. Das neue Batteriepack wird aus gebrauchten Batterien von zuvor gebrauchten Batteriepacks zusammen mit einer oder mehreren zusätzlichen Batterien gebildet. Das Batteriepack, das zur Bildung des aufgearbeiteten Batteriepacks verwendet wird, wird so ausgewählt, dass es mindestens ein Prüfergebnis aufweist, das den anderen ähnlich ist. Das aufbereitete Batteriepack kann dann in ein Elektrofahrzeug eingebaut und als Stromquelle für das Fahrzeug verwendet werden. Das aufbereitete Batteriepack kann auch durch Ausgleichen von Batterien innerhalb des Packs unter Verwendung der hier besprochenen Stromversorgung und/oder ohmscher Lasten hergestellt werden.In one aspect of the present invention, a battery pack is removed from the electric vehicle, whereby maintenance work can be carried out on it. More precisely, individual batteries in the pack are tested. A refurbished battery pack is made by preparing a new battery pack for use in making a refurbished battery pack. The new battery pack is formed from used batteries from previously used battery packs together with one or more additional batteries. The battery pack that is used to form the refurbished battery pack is selected to have at least one test result that is similar to the others. The conditioned battery pack can then be installed in an electric vehicle and used as a power source for the vehicle. The refurbished battery pack can also be made by balancing batteries within the pack using the power supply and / or resistive loads discussed here.

1 ist ein vereinfachtes Blockdiagramm eines Elektrofahrzeugs 100. Das Elektrofahrzeug 100 kann so ausgebildet sein, dass es ausschließlich mit elektrischer Energie betrieben wird, oder es kann einen Verbrennungsmotor umfassen. Fahrzeug 100 umfasst ein Batteriepack 102 und mindestens einen Elektromotor 104. Das Fahrzeug-Elektronik- und Steuersystem 106 ist mit dem Batteriepack und dem Elektromotor gekoppelt und so ausgebildet, dass es deren Betrieb steuert. Die Räder 110 von Fahrzeug 100 sind so ausgebildet, dass sie das Fahrzeug als Reaktion auf eine mechanische Eingabe von Elektromotor 104 antreiben. Der Elektromotor 104 arbeitet mit Energie, die von der Batterie 102 bezogen wird, und ist so ausgebildet, dass er ihren Betrieb steuert. In einigen Konfigurationen kann ein regeneratives Bremssystem verwendet werden, bei dem eine Bremsenergie von den Rädern 110 durch den Elektromotor 104 oder andere Geräte zurückgewonnen wird. Die zurückgewonnene Energie kann zum Wiederaufladen des Batteriepacks 102 verwendet werden. 1 Figure 3 is a simplified block diagram of an electric vehicle 100 . The electric vehicle 100 can be designed so that it is operated exclusively with electrical energy, or it can comprise an internal combustion engine. vehicle 100 includes a battery pack 102 and at least one electric motor 104 . The vehicle electronics and control system 106 is coupled to the battery pack and the electric motor and is configured to control their operation. The wheels 110 of vehicle 100 are designed to operate the vehicle in response to mechanical input from an electric motor 104 drive. The electric motor 104 works with energy from the battery 102 and is trained to control their operations. In some configurations, a regenerative braking system can be used that uses braking energy from the wheels 110 by the electric motor 104 or other equipment is recovered. The recovered energy can be used to recharge the battery pack 102 be used.

1 zeigt auch optionale Komponenten des Fahrzeugs 100. Diese optionalen Komponenten ermöglichen den Betrieb des Fahrzeugs 100 als „Hybrid“-Fahrzeug. In einer solchen Konfiguration ist ein Verbrennungsmotor 120 vorgesehen, der z.B. mit Kraftstoff 122 auf Erdölbasis betrieben wird. Der Motor 120 kann so ausgebildet sein, dass er die Räder 110 und/oder einen elektrischen Generator 122 direkt mechanisch antreibt. Der Stromgenerator 122 kann so ausgebildet sein, dass er die Batterie 102 auflädt und/oder den Elektromotor 104 direkt mit elektrischer Energie versorgt. 1 also shows optional components of the vehicle 100 . These optional components enable the vehicle to be operated 100 as a “hybrid” vehicle. One such configuration is an internal combustion engine 120 provided, for example with fuel 122 is operated on a petroleum basis. The motor 120 can be designed to hold the wheels 110 and / or an electrical generator 122 directly mechanically drives. The power generator 122 can be designed to power the battery 102 charges and / or the electric motor 104 directly supplied with electrical energy.

Das Batteriepack 102 ist eine kritische Komponente des Elektrofahrzeugs 100. Der Betrieb des Batteriepacks 102 bestimmt den Wirkungsgrad des Fahrzeugs, die Gesamtreichweite des Fahrzeugs, die Rate, mit der das Batteriepack 102 geladen werden kann, und die Rate, mit der das Batteriepack 102 entladen werden kann.The battery pack 102 is a critical component of the electric vehicle 100 . Operation of the battery pack 102 determines the efficiency of the vehicle, the total range of the vehicle, the rate at which the battery pack 102 can be charged, and the rate at which the battery pack 102 can be discharged.

2 ist ein vereinfachtes Diagramm einer Beispielkonfiguration des Batteriepacks 102. In 2 sind mehrere Einzelbatterien 140 dargestellt, die in Reihe und parallel geschaltet sind. Jede der Einzelbatterien 140 kann aus einer einzelnen Zelle oder aus mehreren in Reihe und/oder parallel geschalteten Zellen bestehen. Dabei kann es sich um abnehmbare Batteriemodule handeln, die aus einer einzelnen Zelle oder einer Gruppe von Zellen bestehen. Wenn die Elemente 140 eine Gruppe von Zellen sind, können in einigen Konfigurationen einzelne Verbindungen innerhalb der Batterie vorhanden sein und erfindungsgemäß verwendet werden. 2 Figure 13 is a simplified diagram of an example configuration of the battery pack 102 . In 2 are several single batteries 140 shown, which are connected in series and in parallel. Each of the single batteries 140 can consist of a single cell or of several cells connected in series and / or in parallel. These can be detachable battery modules made up of a single cell or a group of cells. When the elements 140 are a group of cells, in some configurations, individual connections may be present within the battery and used in accordance with the invention.

Während der Lebensdauer des Fahrzeugs 100 verschlechtert sich das Batteriepack 102 mit der Zeit und dem Gebrauch. Dieser Abbau kann allmählich erfolgen oder aufgrund des Ausfalls einer Komponente innerhalb des Batteriepacks 102 schnell eintreten. Wenn ein solcher Ausfall auftritt oder wenn sich das Batteriepack ausreichend verschlechtert hat, wird in der Regel das gesamte Batteriepack 102 ersetzt. Das Batteriepack 102 ist eine der Hauptkomponenten des Elektrofahrzeugs 100 und sein Austausch kann sehr teuer sein. In einem Aspekt ist die vorliegende Erfindung auf die Durchführung von Wartungsarbeiten am Batteriepack 102 ausgerichtet. Die Wartung kann nach dem Ausfall des Batteriepacks oder vor dem Ausfall des Batteriepacks durchgeführt werden. Die Wartung kann das Ausgleichen von Batterien innerhalb des Packs umfassen.During the life of the vehicle 100 the battery pack deteriorates 102 with time and use. This degradation can be gradual or due to the failure of a component within the battery pack 102 enter quickly. When such a failure occurs or when the battery pack has deteriorated sufficiently, the entire battery pack will usually 102 replaced. The battery pack 102 is one of the main components of the electric vehicle 100 and its replacement can be very expensive. In one aspect, the present invention relates to performing maintenance on the battery pack 102 aligned. Maintenance can be performed after the battery pack fails or before the battery pack fails. Maintenance may include balancing batteries within the pack.

In einem Aspekt umfasst die Erfindung die Erkenntnis, dass der Ausfall, die Verschlechterung oder der drohende Ausfall des Batteriepacks 102 auf den Ausfall oder die Verschlechterung einer oder mehrerer der einzelnen Batterien 140 innerhalb des Packs 102 zurückzuführen sein kann. In einem solchen Fall kann das Batteriepack 102 aufgearbeitet oder anderweitig repariert werden, indem die ausgefallenen, versagenden oder verschlechterten Batterien 140 identifiziert und durch funktionsfähige Batterien 140 ersetzt werden. In einem anderen Aspekt beinhaltet die vorliegende Erfindung die Erkenntnis, dass der einfache Austausch einer defekten Batterie 140 in einem Batteriepack 102 möglicherweise nicht die optimale Konfiguration für das reparierte oder aufgearbeitete Batteriepack 102 darstellt. Genauer gesagt wird durch eine „neuen“ Batterie 140, die zum Austausch einer „schlechten“ Batterie 140 innerhalb des Batteriepacks 102 verwendet wird, eine Batterie eingeführt, die im Vergleich zu anderen Batterien 140 im Pack 102 nicht ausgeglichen ist. Diese unausgeglichene Batterie 140 kann zu einer weiteren Verschlechterung des Batteriepacks 102 führen. Daher umfasst die vorliegende Erfindung in einem Aspekt die Auswahl von Batterien 140, die eine ähnliche Charakteristik oder einen ähnlichen Messparameter haben, um schlechte Batterien 140 innerhalb eines Batteriepacks 102 zu ersetzen, sowie das Laden oder Entladen von Batterien, um ein Gleichgewicht zu erreichen.In one aspect, the invention includes the knowledge that the failure, the deterioration or the impending failure of the battery pack 102 the failure or deterioration of one or more of the individual batteries 140 inside the pack 102 can be attributed. In such a case, the battery pack 102 Refurbished or otherwise repaired by removing the failed, failing, or deteriorated batteries 140 identified and by working batteries 140 be replaced. In another aspect, the present invention includes the discovery that the simple replacement of a defective battery 140 in a battery pack 102 may not be the optimal configuration for the repaired or reconditioned battery pack 102 represents. More precisely, a “new” battery 140 to replace a "bad" battery 140 inside the battery pack 102 Used, a battery is introduced which is compared to other batteries 140 in the pack 102 is not balanced. That unbalanced battery 140 can further deteriorate the battery pack 102 to lead. Therefore, in one aspect, the present invention encompasses the selection of batteries 140 that have a similar characteristic or a similar measurement parameter to bad batteries 140 inside a battery pack 102 replace, and charge or discharge batteries to achieve equilibrium.

In einem Aspekt bietet die vorliegende Erfindung ein Verfahren und eine Vorrichtung, wobei Batterien 140 zur Verwendung in Batteriepacks 102 auf der Grundlage gemessener Parameter sortiert und zum Austausch ausgewählt werden. Die gemessenen Parameter können so gewählt sein, dass sie innerhalb eines gewünschten Bereichs miteinander übereinstimmen. Zu den Beispielparametern gehören sowohl statische Parameter, bei denen eine statische Eigenschaft einer Batterie mit Hilfe einer statischen Funktion gemessen wird, als auch dynamische Parameter, bei denen eine Eigenschaft einer Batterie mit Hilfe einer dynamischen Funktion gemessen wird. Zu den Beispielparametern gehören dynamische Parameter wie Leitfähigkeitswiderstand, Admittanz, Impedanz usw. sowie statische Äquivalente. Es können auch auf Lasttests basierende Parameter verwendet werden. Weitere Beispielparameter sind Batteriekapazität, Ladezustand der Batterie, Batteriespannung und andere.In one aspect, the present invention features a method and apparatus wherein batteries 140 for use in battery packs 102 sorted based on measured parameters and selected for exchange. The measured parameters can be chosen so that they agree with one another within a desired range. The example parameters include both static parameters, in which a static property of a battery is measured using a static function, and dynamic parameters, in which a property of a battery is measured using a dynamic function. The example parameters include dynamic parameters such as conductivity resistance, admittance, impedance, etc., as well as static equivalents. Parameters based on load tests can also be used. Other example parameters are battery capacity, battery state of charge, battery voltage and others.

3 ist ein vereinfachtes Blockdiagramm einer Batteriepack-Wartungsvorrichtung 200 zur Durchführung von Wartungsarbeiten am Batteriepack 102. 3 zeigt ein Beispiel für eine Batterietestschaltung, in 3 ist die Wartungsvorrichtung 200 mit der Batterie 140 gekoppelt, die einen positiven Pol 202 und einen negativen Pol 204 hat. Eine Verbindung bzw. Anschluss 206 ist an Klemme 202 vorgesehen und ein ähnlicher Verbinder 208 bzw. Anschluss ist an Klemme 204 vorgesehen. Die Anschlüsse 204 und 206 sind als Kelvin-Verbinder dargestellt, jedoch ist die Erfindung nicht auf diese Konfiguration beschränkt. Über die Anschlüsse 206 und 208 ist eine Zwangsfunktion 210 mit der Batterie 140 gekoppelt. Die Zwangsfunktion wendet ein Zwangsfunktionssignal auf die Batterie 140 an. Das Signal der Zwangsfunktion kann eine zeitveränderliche Komponente haben und ein aktives Signal sein, bei dem ein elektrisches Signal in die Batterie eingespeist wird, oder ein passives Signal, bei dem der Batterie Strom entzogen wird. Eine Messschaltung 212 ist so ausgebildet, dass sie eine Reaktion der Batterie 140 auf das angelegte Signal der Zwangsfunktion von der Zwangsfunktion 210 misst. Die Messschaltung 212 liefert ein Messsignal an den Mikroprozessor 214. Ein Mikroprozessor 214 arbeitet in Übereinstimmung mit den im Speicher 220 gespeicherten Anweisungen. Speicher 220 kann auch so ausgebildet sein, dass er von Batterie 140 gemessene Parameter enthält. Ein Benutzer-Eingabe-/Ausgabeschaltkreis 220 ist für die Verwendung durch einen Bediener vorgesehen. Weiterhin ist die Vorrichtung 200 so ausgebildet, dass sie Daten in der Datenbank 220 speichert. Der Batterietest kann optional in Übereinstimmung mit Techniken durchgeführt werden, die von Midtronics, Inc. aus Willowbrook, Illinois, und Dr. Keith S. Champlin entwickelt wurden, einschließlich z.B. folgender Druckschriften: US 3,873,911 , erteilt am 25. März 1975 an Champlin; US 3,909,708 , erteilt am 30. September 1975 an Champlin; US 4,816,768 , erteilt am 28. März 1989 an Champlin; US 4,825,170 , erteilt am 25. April 1989 an Champlin; US 4,881,038 , erteilt am 14. November 1989 an Champlin; US 4,912,416 , erteilt am 27. März 1990 an Champlin; US 5,140,269 , erteilt am 18. August 1992 an Champlin; US 5,343,380 , erteilt am 30. August 1994; US 5,572,136 , erteilt am 5. November 1996; US 5,574,355 , erteilt am 12. November 1996; US 5,583,416 , erteilt am 10. Dezember 1996; US 5,585,728 , erteilt am 17. Dezember 1996; US 5,589,757 , erteilt am 31. Dezember 1996; US 5,592,093 , erteilt am 7. Januar 1997; US 5,598,098 , erteilt am 28. Januar 1997; US 5,656,920 , erteilt am 12. August 1997; US 5,757,192 , erteilt am 26. Mai 1998; US 5,821,756 , erteilt am 13. Oktober 1998; US 5,831,435 , erteilt am 3. November 1998; US 5,871,858 , erteilt am 16. Februar 1999; US 5,914,605 , erteilt am 22. Juni 1999; US 5,945,829 , erteilt am 31. August 1999; US 6,002,238 , erteilt am 14. Dezember 1999; US 6,037,751 , erteilt am 14. März 2000; US 6,037,777 , erteilt am 14. März 2000; US 6,051,976 , erteilt am 18. April 2000; US 6,081,098 , erteilt am 27. Juni 2000; US 6,091,245 , erteilt am 18. Juli 2000; US 6,104,167 , erteilt am 15. August 2000; US 6,137,269 , erteilt am 24. Oktober 2000; US 6,163,156 , erteilt am 19. Dezember 2000; US 6,172,483 , erteilt am 9. Januar 2001; US 6,172,505 , erteilt am 9. Januar 2001; US 6,222,369 , erteilt am 24. April 2001; US 6,225,808 , erteilt am 1. Mai 2001; US 6,249,124 , erteilt am 19. Juni 2001; US 6,259,254 , erteilt am 10. Juli 2001; US 6,262,563 , erteilt am 17. Juli 2001; US 6,294,896 , erteilt am 25. September 2001; US 6,294,897 , erteilt am 25. September 2001; US 6,304,087 , erteilt am 16. Oktober 2001; US 6,310,481 , erteilt am 30. Oktober 2001; US 6,313,607 , erteilt am 6. November 2001; US 6,313,608 , erteilt am 6. November 2001; US 6,316,914 , erteilt am 13. November 2001; US 6,323,650 , erteilt am 27. November 2001; US 6,329,793 , erteilt am 11. Dezember 2001; US 6,331,762 , erteilt am 18. Dezember 2001; US 6,332,113 , erteilt am 18. Dezember 2001; US 6,351,102 , erteilt am 26. Februar 2002; US 6,359,441 , erteilt am 19. März 2002; US 6,363,303 , erteilt am 26. März 2002; US 6,377,031 , erteilt am 23. April 2002; US 6,392,414 , erteilt am 21. Mai 2002; US 6,417,669 , erteilt am 9. Juli 2002; US 6,424,158 , erteilt am 23. Juli 2002; US 6,441,585 , erteilt am 17. August 2002; US 6,437,957 , erteilt am 20. August 2002; US 6,445,158 , erteilt am 3. September 2002; US 6,456,045 ; US 6,466,025 , erteilt am 15. Oktober 2002; US 6,465,908 , erteilt am 15. Oktober 2002; US 6,466,026 , erteilt am 15. Oktober 2002; US 6,469,511 , erteilt am 22. November 2002; US 6,495,990 , erteilt am 17. Dezember 2002; US 6,497,209 , erteilt am 24. Dezember 2002; US 6,507,196 , erteilt am 14. Januar 2003; US 6,534,993 , erteilt am 18. März 2003; US 6,544,078 , erteilt am 8. April 2003; US 6,556,019 , erteilt am 29. April 2003; US 6,566,883 , erteilt am 20. Mai 2003; US 6,586,941 , erteilt am 1. Juli 2003; US 6,597,150 , erteilt am 22. Juli 2003; US 6,621,272 , erteilt am 16. September 2003; US 6,623,314 , erteilt am 23. September 2003; US 6,633,165 , erteilt am 14. Oktober 2003; US 6,635,974 , erteilt am 21. Oktober 2003; US 6,696,819 , erteilt am 24. Februar 20144; US 6,707,303 , erteilt am 16. März 2004; US 6,737,831 , erteilt am 18. Mai 2004; US 6,744,149 , erteilt am 1. Juni 2004; US 6,759,849 , erteilt am 6. Juli 2004; US 6,781,382 , erteilt am 24. August 2004; US 6,788,025 , eingereicht am 7. September 2004; US 6,795,782 , erteilt am 21. September 2004; US 6,805,090 , eingereicht am 19. Oktober 2004; US 6,806,716 , eingereicht am 19. Oktober 2004; US 6,850,037 , eingereicht am 1. Februar 2005; US 6,850,037 , erteilt am 1. Februar 2005; US 6,871,151 , erteilt am 22. März 2005; US 6,885,195 , erteilt am 26. April 2005; US 6,888,468 , erteilt am 3. Mai 2005; US 6,891,378 , erteilt am 10. Mai 2005; US 6,906,522 , erteilt am 14. Juni 2005; US 6,906,523 , erteilt am 14. Juni 2005; US 6,909,287 , erteilt am 21. Juni 2005; US 6,914,413 , erteilt am 5. Juli 2005; US 6,913,483 , erteilt am 5. Juli 2005; US 6,930,485 , erteilt am 16. August 2005; US 6,933,727 , erteilt am 23. August 2005; US 6,941,234 , eingereicht am 6. September 2005; US 6,967,484 , erteilt am 22. November 2005; US 6,998,847 , erteilt am 14. Februar 2006; US 7,003,410 , erteilt am 21. Februar 2006; US 7,003,411 , erteilt am 21. Februar 2006; US 7,012,433 , erteilt am 14. März 2006; US 7,015,674 , erteilt am 21. März 2006; US 7,034,541 , erteilt am 25. April 2006; US 7,039,533 , erteilt am 2. Mai 2006; US 7,058,525 , erteilt am 6. Juni 2006; US 7,081,755 , erteilt am 25. Juli 2006; US 7,106,070 , erteilt am 12. September 2006; US 7,116,109 , erteilt am 3. Oktober 2006; US 7,119,686 , erteilt am 10. Oktober 2006; und US 7,126,341 , erteilt am 24. Oktober 2006; US 7,154,276 , erteilt am 26. Dezember 2006; US 7,198,510 , erteilt am 3. April 2007; US 7,363,175 , erteilt am 22. April 2008; US 7,208,914 , erteilt am 24. April 2007; US 7,246,015 , erteilt am 17. Juli 2007; US 7,295,936 , erteilt am 13. November 2007; US 7,319,304 , erteilt am 15. Januar 2008; US 7,363,175 , erteilt am 22. April 2008; US 7,398,176 , erteilt am 8. Juli 2008; US 7,408,358 , erteilt am 5. August 2008; US 7,425,833 , erteilt am 16. September 2008; US 7,446,536 , erteilt am 4. November 2008; US 7,479,763 , erteilt am 20. Januar 2009; US 7,498,767 , erteilt am 3. März 2009; US 7,501,795 , erteilt am 10. März 2009; US 7,505,856 , erteilt am 17. März 2009; US 7,545,146 , erteilt am 9. Juni 2009; US 7,557,586 , erteilt am 7. Juli 2009; US 7,595,643 , erteilt am 29. September 2009; US 7,598,699 , erteilt am 6. Oktober 2009; US 7,598,744 , erteilt am 6. Oktober 2009; US 7,598,743 , erteilt am 6. Oktober 2009; US 7,619,417 , erteilt am 17. November 2009; US 7,642,786 , erteilt am 5. Januar 2010; US 7,642,787 , erteilt am 5. Januar 2010; US 7,656,162 , erteilt am 2. Februar 2010; US 7,688,074 , erteilt am 30. März 2010; US 7,705,602 , erteilt am 27. April 2010; US 7,706,992 , erteilt am 27. April 2010; US 7,710,119 , erteilt am 4. Mai 2010; US 7,723,993 , erteilt am 25. Mai 2010; US 7,728,597 , erteilt am 1. Juni 2010; US 7,772,850 , erteilt am 10. August 2010; US 7,774,151 , erteilt am 10. August 2010; US 7,777,612 , erteilt am 17. August 2010; US 7,791,348 , erteilt am 7. September 2010; US 7,808,375 , erteilt am 5. Oktober 2010; US 7,924,015 , erteilt am 12. April 2011; US 7,940,053 , erteilt am 10. Mai 2011; US 7,940,052 , erteilt am 10. Mai 2011; US 7,959,476 , erteilt am 14. Juni 2011; US 7,977,914 , erteilt am 12. Juli 2011; US 7,999,505 , erteilt am 16. August 2011; US D643,759 , erteilt am 23. August 2011; US 8,164,343 , erteilt am 24. April 2012; US 8,198,900 , erteilt am 12. Juni 2012; US 8,203,345 , erteilt am 19. Juni 2012; US 8,237,448 , erteilt am 7. August 2012; US 8,306,690 , erteilt am 6. November 2012; US 8,344,685 , erteilt am 1. Januar 2013; US 8,436,619 , erteilt am 7. Mai 2013; US 8,442,877 , erteilt am 14. Mai 2013; US 8,493,022 , erteilt am 23. Juli 2013; US D687,727 , erteilt am 13. August 2013; US 8,513,949 , erteilt am 20. August 2013; US 8,674,654 , erteilt am 18. März 2014; US 8,674,711 , erteilt am 18. März 2014; US 8,704,483 , erteilt am 22. April 2014; US 8,738,309 , erteilt am 27. Mai 2014; US 8,754,653 , erteilt am 17. Juni 2014; US 8,872,516 , erteilt am 28. Oktober 2014; US 8,872,517 , erteilt am 28. Oktober 2014; US 8,958,998 , erteilt am 17. Februar 2015; US 8,963,550 , erteilt am 24. Februar 2015; US 9,018,958 , erteilt am 28. April 2015; US 9,052,366 , erteilt am 9. Juni 2015; US 9,201,120 , erteilt am 1. Dezember 2015; US 9,229,062 , erteilt am 5. Januar 2016; US 9,274,157 , erteilt am 1. März 2016; US 9,312,575 , erteilt am 12. April 2016; US 9,335,362 , erteilt am 10. Mai 2016; US 9,425,487 , erteilt am 23. August 2016; US 9,419,311 , erteilt am 16. August 2016; US 9,496,720 , erteilt am 15. November 2016; US 9,588,185 , erteilt am 7. März 2017; US 9,923,289 , erteilt am 20. März 2018; US 9,966,676 , erteilt am 8. Mai 2018; US 10,046,649 ; US 09/780,146 , eingereicht am 9. Februar 2001 mit dem Titel STORAGE BATTERY WITH INTEGRAL BATTERY TESTER; US 09/756,638 , eingereicht am 8. Januar 2001, mit dem Titel METHOD AND APPARATUS FOR DETERMINING BATTERY PROPERTIES FROM COMPLEX IMPEDANCE/ADMITTANCE; US 09/862,783 , eingereicht am 21. Mai 2001, mit dem Titel METHOD AND APPARATUS FOR TESTING CELLS AND BATTERIES EMBEDDED IN SERIES/PARALLEL SYSTEMS; US 09/880,473 , eingereicht am 13. Juni 2001; mit dem Titel BATTERY TEST MODULE; US 10/109,734 , eingereicht am 28. März 2002, mit dem Titel APPARATUS AND METHOD FOR COUNTERACTING SELF DISCHARGE IN A STORAGE BATTERY; US 10/263,473 , eingereicht am 2. Oktober 2002, mit dem Titel ELECTRONIC BATTERY TESTER WITH RELATIVE TEST OUTPUT; US 09/653,963 , eingereicht am 1. September 2000, mit dem Titel SYSTEM AND METHOD FOR CONTROLLING POWER GENERATION AND STORAGE; US 10/174,110 , eingereicht am 18. Juni 2002, mit dem Titel DAYTIME RUNNING LIGHT CONTROL USING AN INTELLIGENT POWER MANAGEMENT SYSTEM; US 10/258,441 , eingereicht am 9. April 2003, mit dem Titel CURRENT MEASURING CIRCUIT SUITED FOR BATTERIES; US 10/681,666 , eingereicht am 8. Oktober 2003, mit dem Titel ELECTRONIC BATTERY TESTER WITH PROBE LIGHT; US 11/207,419 , eingereicht am 19. August 2005, mit dem Titel SYSTEM FOR AUTOMATICALLY GATHERING BATTERY INFORMATION FOR USE DURING BATTERY TESTER/CHARGING, US 11/356,443 , eingereicht am 16. Februar 2006, mit dem Titel ELECTRONIC BATTERY TESTER WITH NETWORK COMMUNICATION; US 12/697,485 , eingereicht am 1. Februar 2010, mit dem Titel ELECTRONIC BATTERY TESTER; US 12/769,911 , eingereicht am 29. April 2010, mit dem Titel STATIONARY BATTERY TESTER; US 13/098,661 , eingereicht am 2. Mai 2011, mit dem Titel METHOD AND APPARATUS FOR MEASURING A PARAMETER OF A VEHICLE ELECTRICAL SYSTEM; US 13/152,711 , eingereicht am 3. Juni 2011, mit dem Titel BATTERY PACK MAINTENANCE FOR ELECTRIC VEHICLE; US 13/672,186 , eingereicht am 8. November 2012, mit dem Titel BATTERY PACK TESTER; US 14/039,746 , eingereicht am 27. September 2013, mit dem Titel BATTERY PACK MAINTENANCE FOR ELECTRIC VEHICLE; US 14/204,286 , eingereicht am 11. März 2014, mit dem Titel CURRENT CLAMP WITH JAW CLOSURE DETECECTION; US 14/565,689 , eingereicht am 10. Dezember 2014, mit dem Titel BATTERY TESTER AND BATTERY REGISTRATION TOOL; US 14/799,120 , eingereicht am 14. Juli 2015, mit dem Titel AUTOMOTIVE MAINTENANCE SYSTEM; US 14/861,027 , eingereicht am 22. September 2015, mit dem Titel CABLE CONNECTOR FOR ELECTRONIC BATTERY TESTER; US 15/006,467 , eingereicht am 26. Januar 2016, mit dem Titel ALTERNATOR TESTER; US 15/017,887 , eingereicht am 8. Februar 2016, mit dem Titel METHOD AND APPARATUS FOR MEASURING A PARAMETER OF A VEHICLE ELECTRICAL SYSTEM; US 15/049,483 , eingereicht am 22. Februar 2016, mit dem Titel BATTERY TESTER FOR ELECTRIC VEHICLE; US 15/077,975 , eingereicht am 23. März 2016, mit dem Titel BATTERY MAINTENANCE SYSTEM; US 15/140,820 , eingereicht am 28. April 2016, mit dem Titel CALIBRATION AND PROGRAMMING OF IN-VEHICLE BATTERY SENSOR; US 15/149,579 , eingereicht am 9. Mai 2016, mit dem Titel BATTERY TESTER FOR ELECTRIC VEHICLE; US 15/634,491 , eingereicht am 27. Juni 2017, mit dem Titel BATTERY CLAMP; US 15/791,772 , eingereicht am 24. Oktober 2017, mit dem Titel ELECTRICAL LOAD FOR ELECTRONIC BATTERY TESTER AND ELECTRONIC BATTERY TESTER INCLUDING SUCH ELECTRICAL LOAD; US 16/021,538 , eingereicht am 28. Juni 2018, mit dem Titel BATTERY PACK MAINTENANCE FOR ELECTRIC VEHICLE; und US 16/056,991 , eingereicht am 7.
August 2018, mit dem Titel HYBRID AND ELECTRIC VEHICLE BATTERY PACK MAINTENANCE DEVICE. 3 Figure 3 is a simplified block diagram of a battery pack maintenance device 200 for carrying out maintenance work on the battery pack 102 . 3 shows an example of a battery test circuit, in 3 is the maintenance device 200 with the battery 140 coupled that have a positive pole 202 and a negative pole 204 Has. A connection or connection 206 is at the terminal 202 and a similar connector 208 or connection is at terminal 204 intended. The connections 204 and 206 are shown as Kelvin connectors, but the invention is not limited to this configuration. About the connections 206 and 208 is a compulsory function 210 with the battery 140 coupled. The forced function applies a forced function signal to the battery 140 on. The signal of the compulsory function can have a time-varying component and be an active signal in which an electrical signal is fed into the battery, or a passive signal in which current is drawn from the battery. A measuring circuit 212 is designed to have a response from the battery 140 on the applied signal of the forced function from the forced function 210 measures. The measuring circuit 212 supplies a measurement signal to the microprocessor 214 . A microprocessor 214 works in accordance with that in memory 220 stored instructions. Storage 220 can also be designed to run from battery 140 contains measured parameters. A user input / output circuit 220 is intended for use by an operator. Furthermore, the device 200 trained to have data in the database 220 saves. The battery test can optionally be performed in accordance with techniques developed by Midtronics, Inc. of Willowbrook, Illinois and Dr. Keith S. Champlin, including, for example, the following publications: U.S. 3,873,911 , issued March 25, 1975 to Champlin; U.S. 3,909,708 , issued September 30, 1975 to Champlin; U.S. 4,816,768 issued March 28, 1989 to Champlin; U.S. 4,825,170 , issued April 25, 1989 to Champlin; U.S. 4,881,038 issued November 14, 1989 to Champlin; U.S. 4,912,416 issued March 27, 1990 to Champlin; U.S. 5,140,269 , issued August 18, 1992 to Champlin; U.S. 5,343,380 , issued August 30, 1994; U.S. 5,572,136 , issued November 5, 1996; U.S. 5,574,355 , issued November 12, 1996; U.S. 5,583,416 , issued December 10, 1996; U.S. 5,585,728 , issued December 17, 1996; U.S. 5,589,757 , issued December 31, 1996; U.S. 5,592,093 , issued January 7, 1997; U.S. 5,598,098 , issued January 28, 1997; U.S. 5,656,920 , issued August 12, 1997; U.S. 5,757,192 , issued May 26, 1998; U.S. 5,821,756 , issued October 13, 1998; U.S. 5,831,435 , issued November 3, 1998; U.S. 5,871,858 , issued February 16, 1999; U.S. 5,914,605 , issued June 22, 1999; U.S. 5,945,829 , issued August 31, 1999; U.S. 6,002,238 , issued December 14, 1999; U.S. 6,037,751 , issued March 14, 2000; U.S. 6,037,777 , issued March 14, 2000; U.S. 6,051,976 , issued April 18, 2000; U.S. 6,081,098 , issued June 27, 2000; U.S. 6,091,245 , issued July 18, 2000; U.S. 6,104,167 , issued August 15, 2000; U.S. 6,137,269 , issued October 24, 2000; U.S. 6,163,156 , issued December 19, 2000; U.S. 6,172,483 , issued January 9, 2001; U.S. 6,172,505 , issued January 9, 2001; U.S. 6,222,369 , issued April 24, 2001; U.S. 6,225,808 , issued May 1, 2001; U.S. 6,249,124 , issued June 19, 2001; U.S. 6,259,254 , issued July 10, 2001; U.S. 6,262,563 , issued July 17, 2001; U.S. 6,294,896 , issued September 25, 2001; U.S. 6,294,897 , issued September 25, 2001; U.S. 6,304,087 , issued October 16, 2001; U.S. 6,310,481 , issued October 30, 2001; U.S. 6,313,607 , issued November 6, 2001; U.S. 6,313,608 , issued November 6, 2001; U.S. 6,316,914 , issued November 13, 2001; U.S. 6,323,650 , issued November 27, 2001; U.S. 6,329,793 , issued December 11, 2001; U.S. 6,331,762 , issued December 18, 2001; U.S. 6,332,113 , issued December 18, 2001; U.S. 6,351,102 , issued February 26, 2002; U.S. 6,359,441 , issued March 19, 2002; U.S. 6,363,303 , issued March 26, 2002; U.S. 6,377,031 , issued April 23, 2002; U.S. 6,392,414 , issued May 21, 2002; U.S. 6,417,669 , issued July 9, 2002; U.S. 6,424,158 , issued July 23, 2002; U.S. 6,441,585 , issued August 17, 2002; U.S. 6,437,957 , issued August 20, 2002; U.S. 6,445,158 , issued September 3, 2002; U.S. 6,456,045 ; U.S. 6,466,025 , issued October 15, 2002; U.S. 6,465,908 , issued October 15, 2002; U.S. 6,466,026 , issued October 15, 2002; U.S. 6,469,511 , issued November 22, 2002; U.S. 6,495,990 , issued December 17, 2002; U.S. 6,497,209 , issued December 24, 2002; U.S. 6,507,196 , issued January 14, 2003; U.S. 6,534,993 , issued March 18, 2003; U.S. 6,544,078 , issued April 8, 2003; U.S. 6,556,019 , issued April 29, 2003; U.S. 6,566,883 , issued May 20, 2003; U.S. 6,586,941 , issued July 1, 2003; U.S. 6,597,150 , issued July 22, 2003; U.S. 6,621,272 , issued September 16, 2003; U.S. 6,623,314 , issued September 23, 2003; U.S. 6,633,165 , issued October 14, 2003; U.S. 6,635,974 , issued October 21, 2003; U.S. 6,696,819 , issued February 24, 20144; U.S. 6,707,303 , issued March 16, 2004; U.S. 6,737,831 , issued May 18, 2004; U.S. 6,744,149 , issued June 1, 2004; U.S. 6,759,849 , issued July 6, 2004; U.S. 6,781,382 , issued August 24, 2004; U.S. 6,788,025 , filed September 7, 2004; U.S. 6,795,782 , issued September 21, 2004; U.S. 6,805,090 , filed October 19, 2004; U.S. 6,806,716 , filed October 19, 2004; U.S. 6,850,037 , filed February 1, 2005; U.S. 6,850,037 , issued February 1, 2005; U.S. 6,871,151 , issued March 22, 2005; U.S. 6,885,195 , issued April 26, 2005; U.S. 6,888,468 , issued May 3, 2005; U.S. 6,891,378 , issued May 10, 2005; U.S. 6,906,522 , issued June 14, 2005; U.S. 6,906,523 , issued June 14, 2005; U.S. 6,909,287 , issued June 21, 2005; U.S. 6,914,413 , issued July 5, 2005; U.S. 6,913,483 , issued July 5, 2005; U.S. 6,930,485 , issued August 16, 2005; U.S. 6,933,727 , issued August 23, 2005; U.S. 6,941,234 , filed September 6, 2005; U.S. 6,967,484 , issued November 22, 2005; U.S. 6,998,847 , issued February 14, 2006; U.S. 7,003,410 , issued February 21, 2006; U.S. 7,003,411 , issued February 21, 2006; U.S. 7,012,433 , issued March 14, 2006; U.S. 7,015,674 , issued March 21, 2006; U.S. 7,034,541 , issued April 25, 2006; U.S. 7,039,533 , issued May 2, 2006; U.S. 7,058,525 , issued June 6, 2006; U.S. 7,081,755 , issued July 25, 2006; U.S. 7,106,070 , issued September 12, 2006; U.S. 7,116,109 , issued October 3, 2006; U.S. 7,119,686 , issued October 10, 2006; and U.S. 7,126,341 , issued October 24, 2006; U.S. 7,154,276 , issued December 26, 2006; U.S. 7,198,510 , issued April 3, 2007; U.S. 7,363,175 , issued April 22, 2008; U.S. 7,208,914 , issued April 24, 2007; U.S. 7,246,015 , issued July 17, 2007; U.S. 7,295,936 , issued November 13, 2007; U.S. 7,319,304 , issued January 15, 2008; U.S. 7,363,175 , issued April 22, 2008; U.S. 7,398,176 , issued July 8, 2008; U.S. 7,408,358 , issued August 5, 2008; U.S. 7,425,833 , issued September 16, 2008; U.S. 7,446,536 , issued November 4, 2008; U.S. 7,479,763 , issued January 20, 2009; U.S. 7,498,767 , issued March 3, 2009; U.S. 7,501,795 , issued March 10, 2009; U.S. 7,505,856 , issued March 17, 2009; U.S. 7,545,146 , issued June 9, 2009; U.S. 7,557,586 , issued July 7, 2009; U.S. 7,595,643 , issued September 29, 2009; U.S. 7,598,699 , issued October 6, 2009; U.S. 7,598,744 , issued October 6, 2009; U.S. 7,598,743 , issued October 6, 2009; U.S. 7,619,417 , issued November 17, 2009; U.S. 7,642,786 , issued January 5, 2010; U.S. 7,642,787 , issued January 5, 2010; U.S. 7,656,162 , issued February 2, 2010; U.S. 7,688,074 , issued March 30, 2010; U.S. 7,705,602 , issued April 27, 2010; U.S. 7,706,992 , issued April 27, 2010; U.S. 7,710,119 , issued May 4, 2010; U.S. 7,723,993 , issued May 25, 2010; U.S. 7,728,597 , issued June 1, 2010; U.S. 7,772,850 , issued August 10, 2010; U.S. 7,774,151 , issued August 10, 2010; U.S. 7,777,612 , issued August 17, 2010; U.S. 7,791,348 , issued September 7, 2010; U.S. 7,808,375 , issued October 5, 2010; U.S. 7,924,015 , issued April 12, 2011; U.S. 7,940,053 , issued May 10, 2011; U.S. 7,940,052 , issued May 10, 2011; U.S. 7,959,476 , issued June 14, 2011; U.S. 7,977,914 , issued July 12, 2011; U.S. 7,999,505 , issued August 16, 2011; US D643,759 , issued August 23, 2011; U.S. 8,164,343 , issued April 24, 2012; U.S. 8,198,900 , issued June 12, 2012; U.S. 8,203,345 , issued June 19, 2012; U.S. 8,237,448 , issued August 7, 2012; U.S. 8,306,690 , issued November 6, 2012; U.S. 8,344,685 , issued January 1, 2013; U.S. 8,436,619 , issued May 7, 2013; U.S. 8,442,877 , issued May 14, 2013; U.S. 8,493,022 , issued July 23, 2013; US D687,727 , issued August 13, 2013; U.S. 8,513,949 , issued August 20, 2013; U.S. 8,674,654 , issued March 18, 2014; U.S. 8,674,711 , issued March 18, 2014; U.S. 8,704,483 , issued April 22, 2014; U.S. 8,738,309 , issued May 27, 2014; U.S. 8,754,653 , issued June 17, 2014; U.S. 8,872,516 , issued October 28, 2014; U.S. 8,872,517 , issued October 28, 2014; U.S. 8,958,998 , issued February 17, 2015; U.S. 8,963,550 , issued February 24, 2015; U.S. 9,018,958 , issued April 28, 2015; U.S. 9,052,366 , issued June 9, 2015; U.S. 9,201,120 , issued December 1, 2015; U.S. 9,229,062 , issued January 5, 2016; U.S. 9,274,157 , issued March 1, 2016; U.S. 9,312,575 , issued April 12, 2016; U.S. 9,335,362 , issued May 10, 2016; U.S. 9,425,487 , issued August 23, 2016; U.S. 9,419,311 , issued August 16, 2016; U.S. 9,496,720 , issued November 15, 2016; U.S. 9,588,185 , issued March 7, 2017; U.S. 9,923,289 , issued March 20, 2018; U.S. 9,966,676 , issued May 8, 2018; U.S. 10,046,649 ; US 09 / 780,146 , filed February 9, 2001, entitled STORAGE BATTERY WITH INTEGRAL BATTERY TESTER; US 09 / 756,638 , filed January 8, 2001, entitled METHOD AND APPARATUS FOR DETERMINING BATTERY PROPERTIES FROM COMPLEX IMPEDANCE / ADMITTANCE; US 09 / 862,783 , filed May 21, 2001, entitled METHOD AND APPARATUS FOR TESTING CELLS AND BATTERIES EMBEDDED IN SERIES / PARALLEL SYSTEMS; US 09 / 880,473 , filed June 13, 2001; entitled BATTERY TEST MODULE; U.S. 10 / 109,734 , filed March 28, 2002, entitled APPARATUS AND METHOD FOR COUNTERACTING SELF DISCHARGE IN A STORAGE BATTERY; U.S. 10 / 263,473 , filed October 2, 2002, entitled ELECTRONIC BATTERY TESTER WITH RELATIVE TEST OUTPUT; US 09 / 653,963 , filed September 1, 2000, entitled SYSTEM AND METHOD FOR CONTROLLING POWER GENERATION AND STORAGE; U.S. 10 / 174,110 , filed June 18, 2002, entitled DAYTIME RUNNING LIGHT CONTROL USING AN INTELLIGENT POWER MANAGEMENT SYSTEM; U.S. 10 / 258,441 , filed April 9, 2003, entitled CURRENT MEASURING CIRCUIT SUITED FOR BATTERIES; U.S. 10 / 681,666 , filed October 8, 2003, entitled ELECTRONIC BATTERY TESTER WITH PROBE LIGHT; US 11 / 207,419 , filed August 19, 2005, entitled SYSTEM FOR AUTOMATICALLY GATHERING BATTERY INFORMATION FOR USE DURING BATTERY TESTER / CHARGING, US 11 / 356,443 , filed February 16, 2006, entitled ELECTRONIC BATTERY TESTER WITH NETWORK COMMUNICATION; US 12 / 697,485 , filed February 1, 2010, entitled ELECTRONIC BATTERY TESTER; US 12 / 769,911 , filed April 29, 2010, entitled STATIONARY BATTERY TESTER; US 13 / 098,661 , filed May 2, 2011, entitled METHOD AND APPARATUS FOR MEASURING A PARAMETER OF A VEHICLE ELECTRICAL SYSTEM; US 13 / 152,711 , filed June 3, 2011, entitled BATTERY PACK MAINTENANCE FOR ELECTRIC VEHICLE; US 13 / 672,186 , filed November 8, 2012, entitled BATTERY PACK TESTER; U.S. 14 / 039,746 , filed September 27, 2013, entitled BATTERY PACK MAINTENANCE FOR ELECTRIC VEHICLE; US 14 / 204,286 , filed March 11, 2014, entitled CURRENT CLAMP WITH JAW CLOSURE DETECECTION; US 14 / 565,689 , filed December 10, 2014, entitled BATTERY TESTER AND BATTERY REGISTRATION TOOL; US 14 / 799,120 , filed July 14, 2015, entitled AUTOMOTIVE MAINTENANCE SYSTEM; U.S. 14 / 861,027 , filed September 22, 2015, entitled CABLE CONNECTOR FOR ELECTRONIC BATTERY TESTER; US 15 / 006,467 , filed January 26, 2016, entitled ALTERNATOR TESTER; US 15 / 017,887 , filed February 8, 2016, entitled METHOD AND APPARATUS FOR MEASURING A PARAMETER OF A VEHICLE ELECTRICAL SYSTEM; US 15 / 049,483 , filed February 22, 2016, entitled BATTERY TESTER FOR ELECTRIC VEHICLE; US 15 / 077,975 , filed March 23, 2016, entitled BATTERY MAINTENANCE SYSTEM; US 15 / 140,820 , filed April 28, 2016, entitled CALIBRATION AND PROGRAMMING OF IN-VEHICLE BATTERY SENSOR; US 15 / 149,579 , filed May 9, 2016, entitled BATTERY TESTER FOR ELECTRIC VEHICLE; US 15 / 634,491 , filed June 27, 2017, entitled BATTERY CLAMP; US 15 / 791,772 , filed October 24, 2017, entitled ELECTRICAL LOAD FOR ELECTRONIC BATTERY TESTER AND ELECTRONIC BATTERY TESTER INCLUDING SUCH ELECTRICAL LOAD; US 16 / 021,538 , filed June 28, 2018, entitled BATTERY PACK MAINTENANCE FOR ELECTRIC VEHICLE; and U.S. 16 / 056,991 , submitted on 7.
August 2018, entitled HYBRID AND ELECTRIC VEHICLE BATTERY PACK MAINTENANCE DEVICE.

Während des Betriebs ist das Gerät 200 in der Lage, einen Parameter der Batterie 140 über die Kelvin-Verbinder 206 und 208 zu messen. Zum Beispiel kann eine Zwangsfunktion durch Zwangsfunktion 210 angewendet werden. Die Messschaltung 212 kann die Auswirkung des Signals der angewandten Zwangsfunktion auf die Batterie 140 überwachen und daraufhin eine Ausgabe an den Mikroprozessor 214 liefern. Dies kann verwendet werden, um einen dynamischen Parameter der Batterie wie den dynamischen Leitwert usw. zu messen. Die vorliegende Erfindung ist nicht auf dieses spezielle Test- bzw. Prüfverfahren beschränkt, und es können auch andere Techniken eingesetzt werden. Darüber hinaus kann die Prüfung der Batterie 140 oder einer Gruppe von Batterien 140 unter Verwendung von Sensoren im Batteriepack 102 durchgeführt werden. In einer solchen Konfiguration kann die Prüfung ohne Demontage des Batteriepacks 102 durchgeführt werden. Der Mikroprozessor 214 kann in Übereinstimmung mit den im Speicher 220 gespeicherten Programmieranweisungen arbeiten. Speicher 220 kann auch Informationen durch den Mikroprozessor 214 speichern. Der Betrieb der Vorrichtung 200 kann durch die Benutzer-Eingabe/Ausgabe 220 gesteuert werden, die z.B. eine manuelle Eingabeeinrichtung wie eine Tastatur und/oder eine Ausgabeeinrichtung wie eine Anzeige umfassen kann. Gemessene Parameter der Batterie können in der Datenbank 222 zum späteren Abruf gespeichert werden. Darüber hinaus kann die Zwangsfunktion 210 in einigen Konfigurationen eine Last zum Entladen der Batterie 140 und/oder eine Stromversorgung zum Laden der Batterie 140 umfassen. Dies kann zum Ausgleichen der Batterien 140 innerhalb des Batteriepacks 102 verwendet werden.The device is in operation 200 able to set a parameter of the battery 140 via the Kelvin connector 206 and 208 to eat. For example, a compulsory function can be followed by a compulsory function 210 be applied. The measuring circuit 212 can be the effect of the signal of the applied force function on the battery 140 monitor and then output to the microprocessor 214 deliver. This can be used to measure a dynamic parameter of the battery such as dynamic conductance, etc. The present The invention is not limited to this particular test method, and other techniques can be used. It can also test the battery 140 or a group of batteries 140 using sensors in the battery pack 102 be performed. In such a configuration the test can be carried out without dismantling the battery pack 102 be performed. The microprocessor 214 can be in accordance with the in store 220 stored programming instructions work. Storage 220 can also get information through the microprocessor 214 to save. Operation of the device 200 can through the user input / output 220 can be controlled, which can include, for example, a manual input device such as a keyboard and / or an output device such as a display. Measured parameters of the battery can be found in the database 222 saved for later retrieval. In addition, the obsessional function 210 in some configurations a load to discharge the battery 140 and / or a power supply for charging the battery 140 include. This can help balance the batteries 140 inside the battery pack 102 be used.

Es ist wünschenswert, ein Werkzeug zur Verfügung zu stellen, das ein breites Spektrum von Batteriemodulen für Elektrofahrzeuge bedienen kann und für noch nicht definierte Module zukunftssicher ist. Weiterhin ist es wünschenswert, eine solche Einheit aus kommerziell erhältlichen „Bausteinen“ zu bauen, um den Entwurfs- und Zertifizierungsprozess zu vereinfachen. In einer solchen Ausführungsform sind drei elektronisch einstellbare Stromversorgungen mit 48 VDC @ 20 Ampere vorgesehen, die in verschiedenen Konfigurationen miteinander verbunden sind. Die Wahl der Spannung, der Stromstärke und der Anzahl der Blöcke ist willkürlich, wobei andere derartige Anordnungen vorgesehen sind. Für höhere Spannungen können die Stromversorgungen in Reihe geschaltet sein, und für höhere Ströme können die Stromversorgungen parallel geschaltet sein. Während dies auf verschiedene Weise mit Hilfe von Relais und Schaltern erreicht werden kann, kann es in einer Ausführungsform einfach und kostengünstig in den Batterieanschlusskabeln wie unten dargestellt realisiert sein.It is desirable to provide a tool that can serve a wide range of battery modules for electric vehicles and is future-proof for modules that have not yet been defined. Furthermore, it is desirable to build such a unit from commercially available "building blocks" in order to simplify the design and certification process. In such an embodiment, three electronically adjustable power supplies of 48 VDC @ 20 amps are provided, which are interconnected in various configurations. The choice of voltage, amperage, and number of blocks is arbitrary and other such arrangements are envisaged. For higher voltages the power supplies can be connected in series, and for higher currents the power supplies can be connected in parallel. While this can be achieved in various ways with the aid of relays and switches, in one embodiment it can be implemented simply and inexpensively in the battery connection cables as shown below.

4 ist eine perspektivische Ansicht, die ein Gehäuse 300 der Wartungsvorrichtung 200 zeigt. 4 zeigt Kabelverbinder 310A-L zur Verwendung wie unten beschrieben bei der Auswahl eines Spannungs-/Stromausgangs sowie zur Bereitstellung von Verbindungen zu der zu testenden Batterie 140. 4th Fig. 13 is a perspective view showing a case 300 the maintenance device 200 shows. 4th shows cable connectors 310A-L for use as described below in selecting a voltage / current output and providing connections to the battery under test 140 .

5A und 5B zeigen Beispielkonfigurationen der Zwangsfunktion 210, die so angeordnet sind, dass sie verschiedene Strom- und/oder Spannungspegel an die Batterie 140 anlegen, wobei eine Steckerkonfiguration verwendet wird, die verschiedene Verbindungen zwischen den Stromversorgungseinheiten ermöglicht. Wie in 5A und 5B dargestellt, sind drei Stromversorgungseinheiten PS1, PS2 und PS3 dargestellt. Die Stromversorgungen PS1-3 sind, wie in den Figuren dargestellt, elektrisch mit den Anschlüssen 310A-L verbunden. Durch selektives Anbringen von Jumper zwischen diesen Anschlüssen können verschiedene Konfigurationen der Versorgungsspannung und -ströme erreicht werden. Die Anschlüsse B+ und B- werden verwendet, um Kelvin-Verbindungen zur Batterie 140 herzustellen. Die Kabelverbinder 312A-L werden selektiv an die Verbinder 310A-L gesteckt. Externe Jumper dienen zur Auswahl der gewünschten Spannungs- und/oder Stromstärken, die von den Stromversorgungen bereitgestellt werden. In der in 5A dargestellten Konfiguration sind die Stromversorgungen parallel geschaltet, um dadurch einen hohen Stromwert bei der Spannung der Stromversorgungen zu liefern. 5B zeigt eine weitere Beispielkonfiguration, wobei Jumper zwischen den Anschlüssen 312 vorgesehen sind, um eine Reihenschaltung zu erreichen, so dass die Stromversorgungen PS1-3 gestapelt sind, um die dreifache Spannung einer einzelnen Stromversorgung zu liefern. Ein Notabschaltrelais K1 ist vorgesehen, mit dem die Stromversorgungen schnell von der Batterie 140 getrennt werden können. Das Relais K1 kann manuell oder auf der Grundlage einer Eingabe, wie z.B. einer übermäßigen Temperatur-, Strom- oder Spannungsmessung, unter der Steuerung des Mikroprozessors 214 oder auf andere Weise betätigt werden. 5A and 5B show example configurations of the forced function 210 that are arranged to provide different current and / or voltage levels to the battery 140 using a connector configuration that allows various connections between the power supply units. As in 5A and 5B shown, three power supply units PS1, PS2 and PS3 are shown. The power supplies PS1-3 are, as shown in the figures, electrical with the connections 310A-L connected. By selectively placing jumpers between these connections, different configurations of the supply voltage and currents can be achieved. The B + and B- terminals are used to make Kelvin connections to the battery 140 to manufacture. The cable connectors 312A-L become selective to the connector 310A-L plugged. External jumpers are used to select the desired voltage and / or current strengths that are provided by the power supplies. In the in 5A In the configuration shown in the figure, the power supplies are connected in parallel to thereby supply a high current value at the voltage of the power supplies. 5B shows another example configuration, with jumpers between connections 312 are provided to achieve a series connection so that the power supplies PS1-3 are stacked to provide three times the voltage of a single power supply. An emergency shutdown relay K1 is provided with which the power supplies quickly from the battery 140 can be separated. The relay K1 can be done manually or based on an input such as an excessive temperature, current or voltage measurement under the control of the microprocessor 214 or otherwise operated.

5A und 5B zeigen auch die Magnete 320A, B und C. Diese Magnete sind in einem Verbinder untergebracht (siehe Element 348 in 6) und können zur Kodierung der Konfiguration der zwischen den Verbindern 312 gehaltenen Jumper verwendet werden. Die Magnetsensoren 322A, B und C sind in der Wartungsvorrichtung 200 angeordnet und so ausgebildet, dass sie jeweils das Vorhandensein der Magnete 320A-C erfassen. Diese Information kann vom Mikroprozessor verwendet werden, um die Konfiguration der von den Jumpern gelieferten Stromversorgungen zu bestimmen. Zum Beispiel sind in 5A drei Magnete 320A, B und C vorgesehen, während in 5B nur die Magnete 320A und B vorgesehen sind. 5A and 5B also show the magnets 320A , B and C. These magnets are housed in a connector (see item 348 in 6 ) and can be used to encode the configuration of the between the connectors 312 held jumpers are used. The magnetic sensors 322A , B and C are in the maintenance fixture 200 arranged and designed so that they each detect the presence of the magnets 320A-C capture. This information can be used by the microprocessor to determine the configuration of the power supplies provided by the jumpers. For example, in 5A three magnets 320A , B and C, while in 5B just the magnets 320A and B are provided.

Sowohl in der parallelen als auch in der seriellen Anordnung sind die Einheiten so konzipiert, dass sie vom Techniker extern entweder parallel oder in Reihe schaltbar sind, um in Zukunft noch größere Leistungsfähigkeit zu erreichen.Both in the parallel and in the serial arrangement, the units are designed in such a way that they can be connected externally by the technician either in parallel or in series in order to achieve even greater performance in the future.

6 ist eine perspektivische Ansicht einer beispielhaften Kabel-350-Konfiguration, wobei ein Stecker oder Gehäuse 348 die Steckverbinder 312A-L trägt. Wie im Zusammenhang mit 5A und B diskutiert, können diese Verbinder verwendet werden, um die Kopplung zwischen den verschiedenen Stromversorgungen selektiv zu konfigurieren. Das Kabel bietet weiterhin elektrische Verbindungen zu den Steckverbindern B+ und B- zur Kopplung an die zu prüfende Batterie 140. 6 Figure 3 is a perspective view of an exemplary cable 350 configuration with a plug or housing 348 the connectors 312A-L wearing. As related to 5A and B discussed, these connectors can be used to selectively configure the coupling between the various power supplies. The cable also provides electrical connections to connectors B + and B- for coupling to the battery to be tested 140 .

Jeder der Stromversorgungsabschnitte PS1-3 kann optional auch eine Entladefunktion umfassen, wie in 7 dargestellt. Bei der Wartung von Elektrofahrzeugbatterien kann es erforderlich sein, die Module zu laden oder zu entladen. Ein Verfahren verwendet Widerstands-Lastelemente, Relais und Transistoren, um den Entladestrom zu variieren, sei es im Hochstrom-Parallelbetrieb oder im Hochspannungs-Reihenbetrieb. Als zusätzlicher Vorteil kann diese Widerstandsanordnung so ausgebildet sein, dass sie einen schleifenstabilen Ballast liefert, wenn die Stromversorgungen parallel geschaltet sind und wie in 5A gezeigt geladen werden.Each of the power supply sections PS1-3 can optionally also include a discharge function, as in FIG 7th shown. When servicing EV batteries, it may be necessary to charge or discharge the modules. One method uses resistive load elements, relays and transistors to vary the discharge current, be it in high current parallel operation or in high voltage series operation. As an additional advantage, this resistor arrangement can be designed in such a way that it supplies a loop-stable ballast when the power supplies are connected in parallel and as in FIG 5A shown.

7 zeigt eine Widerstandsanordnung 360, die an ein Netzteil angeschlossen ist. In der Konfiguration von 7 sind die Widerstände R1, R2, R3 und R4 in Reihe zusammen mit den parallelen Schaltern SW1, SW2, SW3 und SW4 angeordnet. Der Ladeschalter ist vorgesehen, der die Stromversorgung mit den Plus-/Minus-Anschlüssen der Batterie verbindet. Es ist ein Bypass-Schalter vorgesehen, mit dem die Stromversorgung PS umgangen werden kann. Weiterhin ist ein Schalter SW5 vorgesehen, um einen Transistor-PWM mit dem Widerstand R1-4 elektrisch in Reihe zu schalten. Die Stromsensoren 362 können zur Messung des durch das Array 360 fließenden Stroms verwendet werden. Der Widerstand R5 wird verwendet, um eine Mindestlast für die Stromversorgung bereitzustellen. In einigen Fällen kann dies bei einem Schaltnetzteil erforderlich sein. Darüber hinaus kann er für ein schnelles Abfließen der Spannungen beim Abschalten der Stromversorgung verwendet werden. Der Schalter SW5 dient zum Einschalten des Entladeteils der Vorrichtung, der durch den TWM-Transistor gesteuert wird. SW5 ist während des Ladevorgangs offen und dann während der Entladung geschlossen. Der Schalter SW5 kann jedoch auch während des Ladevorgangs geschlossen sein, um eine Selbsttestfunktion durch internes Laden der Stromversorgung zu ermöglichen. Die Schalter können unter der Steuerung des Mikroprozessors 214 betrieben werden, der zum selektiven Anlegen einer Last zum Entladen der Batterie 140 verwendet wird. 7th shows a resistor arrangement 360 connected to a power adapter. In the configuration of 7th are the resistances R1 , R2 , R3 and R4 in series together with the parallel switches SW1 , SW2 , SW3 and SW4 arranged. The charging switch is provided, which connects the power supply to the plus / minus terminals of the battery. A bypass switch is provided with which the power supply PS can be bypassed. There is also a switch SW5 provided a transistor PWM with the resistor R1-4 to be connected electrically in series. The current sensors 362 can be used to measure the through the array 360 flowing current can be used. The resistance R5 is used to provide a minimum load on the power supply. In some cases this may be necessary with a switch mode power supply. In addition, it can be used for a quick drainage of the voltages when switching off the power supply. The desk SW5 is used to switch on the discharge part of the device, which is controlled by the TWM transistor. SW5 is open during charging and then closed during discharging. The desk SW5 however, it can also be closed during the charging process in order to enable a self-test function through internal charging of the power supply. The switches can be under the control of the microprocessor 214 operated to selectively apply a load to discharge the battery 140 is used.

Es kann sehr zeitaufwendig sein, ein Elektrofahrzeug-Batteriepack aus dem Fahrzeug zu entfernen, es zu öffnen, die defekten Module zu entfernen, das Ersatzmodul auszubalancieren, das Modul wieder in das Pack einzubauen und das Pack wieder in das Fahrzeug einzubauen. Wenn die Batterie nicht korrekt mit den richtigen Drehmomenten usw. wieder eingebaut wird, muss der gesamte Vorgang wiederholt werden. Um dieses Problem zu beheben, kann die Vorrichtung auch dazu verwendet werden, den Widerstand des Batteriepacks zu testen, um Probleme z.B. mit den in 8 dargestellten „Busbars“ 400 zu erkennen, die zum Verbinden der Batterien 140 innerhalb des Packs 102 verwendet werden. Der Test kann verwendet werden, nachdem das Batteriemodul 140 wieder in das Pack 102 eingebaut wurde. In der bevorzugten Ausführung wird eine sechsadrige Kelvin-Verbindung verwendet. Die Leitungen 402 sind Kelvin-Verbindungen, wobei die stromführenden Leitungen 50-75 Ampere führen können. Die Leitungen 404 sind nur für die Spannungsmessung vorgesehen. Um eine Messung durchzuführen, wird über die Kelvin-Verbindungen 402 ein großer Strom angelegt, während gleichzeitig Spannungsmessungen vorgenommen werden. Eine Spannungsmessung mit einem Differenzverstärker wird über die Verbinder 402A und 404A durchgeführt, und eine ähnliche Messung wird über die Verbinder 402B und 404B erzielt. Eine dritte differentielle Spannungsmessung wird zwischen den Verbindern 404A und 404B durchgeführt. Die Messungen können z.B. mit der in 3 gezeigten Messschaltung 212 durchgeführt werden. Dadurch können die Widerstände aller Komponenten in einem einzigen Schritt gemessen werden. In einer anderen Beispielausführung könnte ein Bediener die Verbindungen bewegen, indem er Leitungen bewegt und mehrere Spannungsmessungen vornimmt. Auch der Leitwert kann bestimmt werden. Ein hoher Stromimpuls wird an den Enden der Verbindung erzeugt (z.B. mit der Zwangsfunktion 210), wobei einzelne Spannungsabfälle über alle Verbindungen aufgezeichnet werden. Anschließend können die Batterie, der positive und der negative Anschluss ausgewertet werden.It can be very time consuming to remove an EV battery pack from the vehicle, open it, remove the defective modules, rebalance the replacement module, reinstall the module in the pack, and reinstall the pack in the vehicle. If the battery is not reinstalled correctly with the correct torques, etc., the entire process must be repeated. In order to remedy this problem, the device can also be used to test the resistance of the battery pack in order to resolve problems, for example with the 8th "Busbars" shown 400 to recognize the one to connect the batteries 140 inside the pack 102 be used. The test can be used after the battery module 140 back in the pack 102 was installed. In the preferred embodiment, a six-wire Kelvin connection is used. The lines 402 are Kelvin connections, with the live wires 50-75 Ampere can lead. The lines 404 are only intended for voltage measurement. To take a measurement, the Kelvin connections 402 a large current is applied while taking voltage measurements. A voltage measurement with a differential amplifier is made via the connector 402A and 404A is performed and a similar measurement is made across the connectors 402B and 404B achieved. A third differential voltage measurement is made between the connectors 404A and 404B carried out. The measurements can be carried out with the in 3 measurement circuit shown 212 be performed. This allows the resistances of all components to be measured in a single step. In another example implementation, an operator could move the connections by moving lines and making multiple voltage measurements. The conductance can also be determined. A high current pulse is generated at the ends of the connection (e.g. with the forced function 210 ), whereby individual voltage drops are recorded over all connections. Then the battery, the positive and the negative connection can be evaluated.

Es ist zu beachten, dass diese Messung das Gleichgewicht der Batterie etwas stören kann. Um dem entgegenzuwirken, kann das Gleichgewicht im Batteriepack wiederhergestellt werden, indem eine gleiche und entgegengesetzte Ladung wieder in das System eingebracht wird. Mit dieser Technik lassen sich auch aussagekräftige Diagnoseinformationen zum Batteriezustand von Lithium-Batteriezellen gewinnen, die auch zum Testen des Batteriemoduls vor der Wiederinbetriebnahme verwendet werden können.It should be noted that this measurement can upset the battery balance somewhat. To counteract this, the battery pack can be re-balanced by introducing an equal and opposite charge back into the system. With this technology, meaningful diagnostic information about the battery condition of lithium battery cells can be obtained, which can also be used to test the battery module before it is restarted.

In einem Aspekt kann die Vorrichtung über die OBDII-Verbindung an den Fahrzeugdatenbus angeschlossen werden, um wichtige Informationen wie VIN, Software- und Hardware-Versionsnummern usw. zu sammeln. Die Verbindung mit dem Batterie-Steuergerät kann über CAN, LIN oder andere Protokolle hergestellt werden, um spezifische Batterieinformationen zu sammeln.In one aspect, the device can be connected to the vehicle data bus via the OBDII connection to collect important information such as VIN, software and hardware version numbers, etc. The connection with the battery control unit can be established via CAN, LIN or other protocols in order to collect specific battery information.

Eine bevorzugte Ausführungsform verwendet ein leistungsfähiges Betriebssystem wie Android. Damit können detaillierte Fotos, Zeichnungen, Schulungsvideos und andere hilfreiche Informationen angezeigt werden. Es ermöglicht eine vereinfachte „Cloud“-Verbindung zur Aktualisierung der neuesten Service-Bulletins, Software-Aktualisierungen, Protokollierung, rechtliche Rückverfolgbarkeit, Garantievergabe und unzählige andere Vorteile. Die Einheit kann als Slave mit einer anderen Werkstattausrüstung verbunden sein, entweder über eine festverdrahtete Verbindung oder drahtlos wie Bluetooth oder Wi-Fi. Die Komponenten in der Einheit können gegen Verpolung oder Überspannung geschützt sein. Die Sicherheitsvorkehrungen, einschließlich des elektrischen Potenzials, der Temperatur, der Zugangspunkte usw., sind vollständig gesichert und verhindern den Betrieb der Einheit. Kabel können ein „Schlüssel-Schloss“-Schema umfassen, das verhindert, dass das falsche Kabel verwendet wird, z. B. ein Hochspannungs-Serienkabel in einer Hochstrom-Parallelanwendung. Ein optionaler Barcode-Scanner ist erhältlich, der spezifische Informationen wie Batterietyp oder Seriennummer, Fahrzeug-Identifikationsnummer usw. erfassen kann. Die verschiedenen Ein- und Ausgänge können über eine allgemeine Ein-/Ausgabeschnittstelle 220 erfolgen.A preferred embodiment uses a powerful operating system such as Android. This allows detailed photos, drawings, Training videos and other helpful information are displayed. It enables a simplified “cloud” connection to update the latest service bulletins, software updates, logging, legal traceability, warranties and countless other benefits. The unit can be connected as a slave to other workshop equipment, either via a hardwired connection or wirelessly such as Bluetooth or Wi-Fi. The components in the unit can be protected against reverse polarity or overvoltage. The safety precautions, including electrical potential, temperature, access points, etc., are fully secured and prevent the unit from operating. Cables can include a “key-lock” scheme that prevents the wrong cable from being used, e.g. B. a high voltage series cable in a high current parallel application. An optional barcode scanner is available that can capture specific information such as battery type or serial number, vehicle identification number, etc. The various inputs and outputs can be accessed via a general input / output interface 220 respectively.

Diese Einheit ist für den Betrieb bei hohen Leistungspegeln ausgelegt, kann jedoch an Wechselstromnetze mit einer Spannung von 100 bis 240 VAC angeschlossen werden. Die Einheit ist in der Lage, den Eingangsnetzstrom zu überwachen, so dass die Leistung gedrosselt werden kann, wenn bei niedrigen Netzspannungen gearbeitet wird und die erforderliche Leistung vom Wechselstromnetz nicht zur Verfügung steht.This unit is designed to operate at high power levels, but can be connected to AC networks with voltages from 100 to 240 VAC. The unit is able to monitor the input mains current so that the power can be throttled when operating at low mains voltages and the required power is not available from the AC mains.

Die Einheit kann in jeder Kombination aus konstanter Spannung, konstantem Strom oder konstanter Leistung betrieben werden. Es kann ein Ferntemperatursensor verwendet werden, der an der Ausgleichsvorrichtung angeschlossen werden kann und die Batterietemperatur meldet. Dies ist nützlich, wenn interne Batterietemperatursensoren beschädigt oder funktionsunfähig sind oder wenn das Modul aus dem Pack entfernt wurde und keine Sensoren verfügbar sind. Optionale Relaiskontakte zur Außenwelt stehen zur Verfügung, um verschiedene Schaltkreise auf dem Batteriepack zu steuern. Optionale Spannungsmessleitungen können zur Überwachung verschiedener Schaltkreise auf dem Batteriepack bereitgestellt sein. Interne Schaltungen können verwendet werden, um einen Leitfähigkeits- oder Impedanztest auf dem Modul durchzuführen. Die Einheit ist auf eine beliebige Frequenz programmierbar und kann mit variabler Amplitude eingesetzt werden. Auf dem Modul kann eine zeitgesteuerte Vollentladung durchgeführt werden, um die Kapazität in Amperestunden genau zu melden. Dieser Test kann mit variabler Geschwindigkeit durchgeführt werden. Das Gerät verfügt über die Fähigkeit, sich wieder auf einen bestimmten Ladezustand aufzuladen. Ein Ladungsakzeptanztest kann an der Batterie mit variablen Raten und Zeiten durchgeführt werden. Dieselbe Vorrichtung kann zur Bewertung von 48-Volt-Starterbatterien jeglicher chemischer Zusammensetzung, einschließlich Lithium- oder Bleisäure, verwendet werden.The unit can operate in any combination of constant voltage, constant current, or constant power. A remote temperature sensor can be used that can be connected to the equalizer and will report the battery temperature. This is useful if internal battery temperature sensors are damaged or inoperable, or if the module has been removed from the pack and no sensors are available. Optional relay contacts to the outside world are available to control various circuits on the battery pack. Optional voltage test leads can be provided to monitor various circuits on the battery pack. Internal circuitry can be used to conduct a conductivity or impedance test on the module. The unit can be programmed to any frequency and can be used with variable amplitude. A time-controlled full discharge can be carried out on the module in order to report the capacity precisely in ampere-hours. This test can be performed at variable speeds. The device has the ability to recharge to a specific charge level. A charge acceptance test can be performed on the battery at variable rates and times. The same device can be used to evaluate 48 volt starter batteries of any chemical composition including lithium or lead acid.

Der Eingabe-/Ausgabeschaltkreis 220 ist für den physischen Anschluss an eine Datenkommunikationsverbindung wie RS232, USB-Verbindung, Ethernet usw. vorgesehen. Optional ist auch drahtlose Eingabe/Ausgabe zur Verwendung bei der Kommunikation in Übereinstimmung mit drahtlosen Technologien wie WiFi-Techniken, Bluetooth®, Zigbee® usw. vorgesehen. Weitere Beispiele sind das Kommunikationsprotokoll CAN, OBDII usw.The input / output circuit 220 is intended for physical connection to a data communications link such as RS232, USB connection, Ethernet, etc. Optionally, wireless input / output is also provided for use in communicating in accordance with wireless technologies such as WiFi techniques, Bluetooth®, Zigbee®, etc. Further examples are the communication protocol CAN, OBDII etc.

Wie oben diskutiert, kann die Wartungsvorrichtung in einem Aspekt so ausgebildet sein, dass sie einzelne Zellen innerhalb des Batteriepacks „ausgleicht“. Das Ausgleichen kann durch Auswahl von Zellen oder Einzelbatterien innerhalb des Packs erfolgen, die eine ähnliche Speicherkapazität und einen ähnlichen Ladezustand haben. Die Ladefunktion der Vorrichtung kann dazu verwendet werden, die Ladung einer Zelle oder Batterie auf die anderer Zellen oder Batterien zu erhöhen. In ähnlicher Weise kann die Wartungsvorrichtung verwendet werden, um einzelne Zellen oder Batterien auf ein Niveau zu entladen, das dem von anderen Zellen oder Batterien innerhalb des Packs ähnlich ist.As discussed above, in one aspect the maintenance device can be designed to “balance” individual cells within the battery pack. Balancing can be done by selecting cells or single batteries within the pack that have a similar storage capacity and charge level. The charging function of the device can be used to increase the charge of one cell or battery to that of other cells or batteries. Similarly, the maintenance device can be used to discharge individual cells or batteries to a level similar to that of other cells or batteries within the pack.

Während der Entladung des Batteriepacks kann das Entladeprofil überwacht werden, um den ordnungsgemäßen Betrieb sicherzustellen. Wenn beispielsweise die Spannung der Batterie plötzlich abfällt, kann dies ein Hinweis darauf sein, dass eine Komponente innerhalb der Batterie ausgefallen ist oder ein Kurzschluss aufgetreten ist.While the battery pack is discharging, the discharge profile can be monitored to ensure proper operation. For example, if the voltage on the battery suddenly drops, it could be an indication that a component within the battery has failed or a short circuit has occurred.

Die Ladeschaltung der Vorrichtung kann eine gestapelte Schaltnetzteilkonfiguration verwenden. Beispielsweise kann eine Reihe von Stromversorgungen mit fester Spannung gestapelt sein, wobei die Basisstromversorgung einen einstellbaren Spannungsausgang hat. Diese Konfiguration ermöglicht eine kontinuierliche Steuerbarkeit des Spannungsausgangs des gestapelten Netzteils, indem jeweils ein Netzteil eingeschaltet ist und mit dem einstellbaren Netzteil eine feinere Steuerung möglich ist. Darüber hinaus kann die Verwendung eines gestapelten Netzteils dazu verwendet werden, den Einschaltstromstoß zu reduzieren, wenn das Netzteil aktiviert wird. Genauer gesagt können einzelne Stromversorgungen in der gestapelten Stromversorgung nacheinander eingeschaltet werden, um den momentanen Einschaltstromstoß zu reduzieren. Zusätzlich können Strombegrenzer verwendet werden, um den Einschaltstromstoß zu reduzieren. Dioden können über die Ausgänge der einzelnen Stromversorgungen so ausgebildet sein, dass sie nicht leitend sind. Die Dioden können verwendet werden, um eine Rückkopplung der Stromversorgung vom Batteriepack zu verhindern.The charging circuitry of the device can use a stacked switching power supply configuration. For example, a number of fixed voltage power supplies may be stacked with the base power supply having an adjustable voltage output. This configuration enables continuous controllability of the voltage output of the stacked power supply unit, in that one power supply unit is switched on at a time and finer control is possible with the adjustable power supply unit. In addition, the use of a stacked power supply can be used to reduce the inrush current when the power supply is activated. More specifically, individual power supplies in the stacked power supply can be switched on one after the other to reduce the instantaneous inrush current. In addition, current limiters can be used to reduce the inrush current. Diodes can be used via the outputs of the individual power supplies be designed so that they are not conductive. The diodes can be used to prevent feedback from the power supply from the battery pack.

Obwohl die vorliegende Erfindung unter Bezugnahme auf bevorzugte Ausführungsformen beschrieben wurde, wird der Fachmann wissen, dass Änderungen in Form und Detail vorgenommen werden können, ohne vom Geist und Anwendungsbereich der Erfindung abzuweichen.Although the present invention has been described with reference to preferred embodiments, those skilled in the art will know that changes in form and detail can be made without departing from the spirit and scope of the invention.

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Claims (11)

Vorrichtung zum Ausgleichen einer Ladung einer Batterie in einem Batteriepack, umfassend: eine Mehrzahl von Stromversorgungen, die so ausgebildet sind, dass sie selektiv an die Batterie koppelbar sind; eine Mehrzahl von elektrischen Lasten, die so ausgebildet sind, dass sie elektrisch mit der Batterie koppelbar sind; eine Testschaltung, die so ausgebildet ist, dass sie eine Ladungsmenge der Batterie misst; und Steuerschaltung, die so ausgebildet ist, dass sie selektiv eine an die Batterie durch die Mehrzahl von Stromversorgungen angelegte Spannung und eine an die Batterie durch die Mehrzahl von elektrischen Lasten angelegte Last auf der Grundlage einer gemessenen Ladungsmenge der Batterie steuert.Apparatus for equalizing a charge of a battery in a battery pack comprising: a plurality of power supplies which are designed such that they can be selectively coupled to the battery; a plurality of electrical loads that are configured to be electrically coupled to the battery; a test circuit configured to measure an amount of charge of the battery; and A control circuit configured to selectively control a voltage applied to the battery by the plurality of power supplies and a load applied to the battery by the plurality of electrical loads based on a measured amount of charge of the battery. Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei die mehreren elektrischen Stromversorgungen so ausgebildet sind, dass sie in Reihe schaltbar sind.Device according to Claim 1 , wherein the plurality of electrical power supplies are designed so that they can be connected in series. Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei die mehreren elektrischen Stromversorgungen so ausgebildet sind, dass sie in Reihe schaltbar sind.Device according to Claim 1 , wherein the plurality of electrical power supplies are designed so that they can be connected in series. Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei die mehreren elektrischen Lasten so ausgebildet sind, dass sie in Reihe schaltbar sind.Device according to Claim 1 , wherein the plurality of electrical loads are designed so that they can be connected in series. Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei die mehreren elektrischen Lasten so ausgebildet sind, dass sie in Reihe schaltbar sind.Device according to Claim 1 , wherein the plurality of electrical loads are designed so that they can be connected in series. Vorrichtung nach Anspruch 1 einschließlich eines Verbinders zum elektrischen Verbinden der mehreren Stromversorgungen mit der Batterie, wobei der Verbinder so ausgebildet ist, dass er die Stromversorgungen in Reihe schaltet.Device according to Claim 1 including a connector for electrically connecting the plurality of power supplies to the battery, the connector being adapted to connect the power supplies in series. Vorrichtung nach Anspruch 1 mit einem Verbinder zum elektrischen Verbinden der Mehrzahl von Stromversorgungen mit der Batterie, wobei der Verbinder so ausgebildet ist, dass er die Stromversorgungen parallel verbindet.Device according to Claim 1 a connector for electrically connecting the plurality of power supplies to the battery, the connector being adapted to connect the power supplies in parallel. Vorrichtung nach Anspruch 1 mit einem Gehäuse, das so ausgebildet ist, dass es die Mehrzahl von Stromversorgungen aufnimmt, wobei das Gehäuse eine Mehrzahl von Verbindern aufweist, die so ausgebildet sind, dass sie mit einem Stecker verbindbar sind, wodurch die Stromversorgungen in Reihe oder parallel geschaltet sind.Device according to Claim 1 a housing configured to receive the plurality of power supplies, the housing having a plurality of connectors adapted to be connectable to a plug, whereby the power supplies are connected in series or in parallel. Vorrichtung nach Anspruch 8, wobei der Stecker Kelvin-Verbinder für die Batterie bereitstellt.Device according to Claim 8 , with the connector providing Kelvin connectors for the battery. Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Testschaltung weiterhin so ausgebildet ist, dass sie den Widerstand einer Sammelschiene des Batteriepacks misst.Device according to Claim 1 , wherein the test circuit is further designed to measure the resistance of a busbar of the battery pack. Vorrichtung nach Anspruch 10, wobei die mehreren Stromversorgungen ausgebildet sind, dass sie die Batterie nach dem Testen eines Widerstands des Batteriepacks laden.Device according to Claim 10 wherein the plurality of power supplies are configured to charge the battery after testing a resistance of the battery pack.
DE112019000492.1T 2018-01-23 2019-01-22 HIGH CAPACITY BATTERY BALANCING DEVICE Pending DE112019000492T5 (en)

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