DE202020003408U1

DE202020003408U1 - Batteriesystem, insbesondere Bipolarbatteriesystem

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Publication number: DE202020003408U1
Application number: DE202020003408.8U
Authority: DE
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Priority date: 2020-07-16
Filing date: 2020-07-16
Publication date: 2020-11-05
Anticipated expiration: 2030-07-17

Abstract

Batteriesystem (1) mit Bipolarzellenstapeln (12₁, 12₂, ...) als die energiespeichernden Einheiten, bestehend aus einer Halterungseinheit (20), mindestens einem Batteriemodul (10₁, 10₂, ...) und einem Batteriemanager (30), dadurch gekennzeichnet, dass
a. die Halterungseinheit (20) und der Batteriemanager (30) mechanisch miteinander verbunden sind und
b. die Halterungseinheit (20) und mindestens ein Batteriemodul (10₁, 10₂, ...) mechanisch miteinander verbunden sind.

Description

Die Erfindung betrifft ein Batteriesystem, welches als wesentliche Komponenten sogenannte Bipolarzellenstapel umfasst, die die Aufgabe der Energiespeicherung erfüllen. Die Bipolarzellenstapel sind in Batteriemodulen eingebaut, wobei die Batteriemodule auf eine Halterungseinheit befestigt sind und weiterhin ein sogenannter Batteriemanager auf der Montageeinheit befestigt ist.
Bipolarzellenstapel sind plattenförmige Gebilde und setzen sich aus gestapelten Bipolarelektroden zusammen. Bipolarelektroden sind wiederum plattenförmige Gebilde, die aus drei übereinander befindlichen Schichten in folgender Abfolge bestehen:

1. Anodenschicht,
2. Elektrisch leitfähige und zugleich Ionen-sperrende Trennschicht und
3. Kathodenschicht.

Die Eigenschaft einer Anode oder einer Kathode wird den jeweiligen Schichten durch die Wahl des enthaltenen Aktivmaterials aufgeprägt, wobei typischerweise Anodenschichten Kohlenstoff, Silizium und/oder Lithium-Titanat als wesentliche Bestandteile enthalten und Kathodenschichten Lithium-Eisen-Phosphat oder Lithium-Nickel-Kobalt-Mangan-Oxid (mit unterschiedlichen Anteilen der Übergangsmetalle) als wesentliche Bestandteile enthalten.
Zwischen jeweils zwei benachbarten Bipolarelektroden in einem Bipolarzellenstapel befindet sich eine weitere Schicht, nämlich ein Separator, der einen elektrischen Kurzschluss zwischen den Bipolarelektroden verhindert. Weiterhin befindet sich zwischen jeweils zwei benachbarten Bipolarelektroden ein Elektrolyt, der die Funktion eines lonenleiters hat. Benachbarte Bipolarelektroden bilden zusammen mit dem Elektrolyten eine galvanische Zelle aus und ein Stapel von Bipolarelektroden ergibt demnach eine elektrische Reihenschaltung mehrerer galvanischer Zellen. Dies ist zum einen vorteilhaft, da die meisten Geräte und Anwendungen zur Versorgung eine Betriebsspannung benötigen, die größer ist als die typische Spannung einer einzelnen galvanischen Zelle. Ein zweiter Vorteil von Bipolarzellenstapeln besteht darin, dass das Volumen optimal genutzt wird, da die einzelnen galvanischen Zellen nicht individuell eingehaust sind und da zum elektrischen Verschalten der galvanischen Zellen keine zusätzliche Aufbau- und Verbindungstechnik erforderlich ist.
Bei Bipolarzellenstapeln mit Lithium-Ionen-Technologie sind die Bipolarelektroden sehr dünn, beispielsweis zwischen 100 ... 300 µm, sodass Bipolarzellenstapel sehr flach bauen, auch wenn die Systemspannung relativ hoch, im Bereich mehrerer hundert Volt, liegt. Dies ist für spezifische Anwendungen, z.B. im Automobil oder bei wandmontierten Batteriesystemen, von großem Vorteil.
An die einzelnen elektrisch leitfähigen und zugleich Ionen-leitfähigen Trennschichten der Bipolarelektroden sind Spannungsabgriffe befestigt, typischerweise als Draht oder Fahne, zur Überwachung der Spannungen der einzelnen galvanischen Zellen. Diese Spannungsabgriffe werden mit einer Überwachungselektronik verbunden, die entsprechende Überwachungsfunktionen übernimmt.
Das Laden und Entladen der Batterie erfolgt durch zusätzliche leistungselektronische Einheiten mit der Funktionalität eines gesteuerten Mehr-Quadranten-Stellers, häufig vereinfacht als Ladegerät bezeichnet.
Um die Kapazität eines Bipolarzellenstapel einzustellen, lässt sich dies in Grenzen über die Dicke der Anodenschichten und Kathodenschichten bewerkstelligen oder die Fläche eine Bipolarzellenstapels kann variiert werden oder es können mehrere Bipolarzellenstapel parallelgeschaltet werden, wobei letzteres das gebräuchlichste Vorgehen ist.
In einigen einschlägigen Anwendungen ist es von Vorteil, wenn die Kapazität einer Batterie verändert, insbesondere durch Erweiterung eines Batteriesystems vergrößert, werden kann. Heimspeicher gehören zu diesem Typ der Anwendungen, bei denen zu einem Zeitpunkt nach der Erstinstallation eine Erweiterung vorgenommen werden können sollte.
Kommerzielle Batterien zur Anwendung als Heimspeicher haben den Nachteil, dass diese aufgrund des Gewichts bodenstehend installiert werden müssen oder die Kapazität wandmontierter Batterien für den Nutzer häufig nicht ausreichend ist. Überdies ist die einfache Erweiterung der Batteriekapazität zu einem Zeitpunkt nach der Erstmontage in der Regel nicht möglich.
Ausgehend davon besteht die Aufgabe der vorliegenden Erfindung darin, ein Batteriesystem bereitzustellen, welches geeignet ist zur Wandmontage und zudem erweiterbar ist.
Die Aufgabe wird gelöst durch ein Batteriesystem, das besteht aus einer Halterungseinheit, mindestens einem Batteriemodul und einem Batteriemanager, wobei die Halterungseinheit mit dem Batteriemanager mechanisch verbunden ist, beispielweise mittels Schraubverbindung, und die Halterungseinheit mit mindestens einem Batteriemodul mechanisch verbunden ist.
Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung ist die Halterungseinheit als einteilige oder mehrteilige Montageplatte ausgeführt. Die Halterungseinheit ist, beispielsweise durch das Vorhandensein von Löchern in der Montageplatte, so ausgeführt, dass diese an eine dafür vorgesehene Position, beispielsweise an einer Wand, beispielsweise mittels Haken, Schrauben und/oder Steckbolzen, befestigt wird.
Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung ist ein Batteriemodul, beispielsweise durch das Vorhandensein von Löchern im Modulgehäuse, so ausgeführt, dass dieses sowohl mechanisch mit der Halterungseinheit, beispielsweise mittels Haken, Schrauben und/oder Steckbolzen, verbunden wird als auch mechanisch mit einem weiteren Batteriemodul gleichen Typs, beispielsweise mittels Haken, Schrauben und/oder Steckbolzen, verbunden wird.
Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung ist ein Batteriemodul zusammengesetzt aus einer Grundplatte, auf der eine Randstruktur mechanisch befestigt ist, aus einer Deckplatte, die ebenfalls an der Randstruktur mechanisch befestigt ist, und aus einem Elektronikcompartment, welches an der Randstruktur mechanisch befestigt ist. Grundplatte, Deckplatte und Randstruktur umschließen einen oder mehrere Bipolarzellenstapel.
Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung enthält ein Batteriemodul mindestens zwei Bipolarzellenstapel, deren Spannungsabgriffe in vollständiger Überdeckung übereinander angeordnet sind und die einzelnen galvanischen Zellen elektrisch parallel verbunden sind und wiederum mit einer Überwachungselektronik verbunden sind.
Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung umfasst das Batteriesystem Leistungskabel, mit denen die Batteriemodule elektrisch mit dem Batteriemanager, beispielsweise per Stecker, verbunden sind und das Batteriesystem umfasst Informationskabel, beispielsweise mehradrige Steuerleitungen, mit denen die Überwachungselektroniken der Batteriemodule elektrisch mit dem Batteriemanager verbunden sind.
Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung umfasst das Batteriemodul über bidirektionale Schalter, beispielsweise Solid-State-Relais als Bestandteilteil der Überwachungselektronik, mit dem ein elektrischer Stromkreis zwischen Batteriemanager und Batteriemodul geschlossen und unterbrochen werden kann.
Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung weist der Batteriemanager oder eine zusätzliche Berechnungseinheit eine Messeinheit, eine Vergleichseinheit und eine Aktivierungseinheit auf, die sequenziell aktiv sind, nachdem ein Batteriemodul mit dem Batteriemanager zum Zweck der Kapazitätserweiterung elektrisch verbunden wird, wobei:

1. die Messeinheit die elektrische Spannung des Batteriemoduls und die elektrische Spannung des Batteriesystems misst,
2. die Vergleichseinheit beide Spannungswerte miteinander vergleicht und die Differenz beider Werte mit vordefinierten Grenzwerten vergleicht,
3. die Aktivierungseinheit folgende Handlungen ausführt:
1. a. Wenn die Differenz aus Spannung des Batteriesystems und Spannung des Batteriemoduls nach dem Betrag kleiner als ein Spannungsschwellwert, beispielsweise 50 Milli-Volt, ist, veranlasst der Batteriemanager das Schließen des bidirektionalen Schalters des Batteriemoduls,
2. b. Wenn die Differenz aus Spannung des Batteriesystems und Spannung des Batteriemoduls nach dem Betrag größer als ein Spannungsschwellwert, beispielsweise 50 Milli-Volt, ist, veranlasst der Batteriemanager das Öffnen des bidirektionalen Schalters des Batteriemoduls und veranlasst ein Wiederholen des ersten, zweiten und dritten Verfahrensschritts nach Ablauf eines definierten Zeitintervalls, beispielsweise nach 5 Minuten.

Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung veranlasst der Batteriemanager (30) oder eine zusätzliche Berechnungseinheit, wenn die Differenz aus Spannung des Batteriemoduls und Spannung des Batteriesystems größer als ein Spannungsschwellwert ist, ein Absenken der Spannung des Batteriemoduls, indem die Überwachungselektronik eines Batteriemoduls ein Entladen aller einzelnen galvanischen Zellen über integrierte Balanciereinheiten durchführt.
Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung teilt der Batteriemanager (30) oder eine zusätzliche Berechnungseinheit dem Ladegerät über eine dafür vorgesehen Informationsschnittstelle mit, dass nachdem ein Batteriemodul mit dem Batteriemanager zum Zweck der Kapazitätserweiterung elektrisch verbunden wird, die Ladeleistung und/oder Entladeleistung für einen definierten Zeitraum, beispielsweise für 30 Sekunden, auf einen betraglich maximal zulässigen Wert, beispielsweise von 500 Watt, reduziert wird.
Die Erfindung wird nachfolgend mit weiteren Merkmalen, Einzelheiten und Vorteilen anhand der beigefügten Figuren erläutert. Die Figuren illustrieren dabei lediglich beispielhafte Ausführungsformen der Erfindung. Hierin zeigen

1 ein Ausführungsbeispiel in Kavalier-Projektion des Batteriesystems 1 mit der als Montageplatte ausgebildeten Halterungseinheit 20 und mit zwei darauf befestigten Batteriemodulen 10₁ , 10₂ , ... sowie dem Batteriemanager 30, der ebenfalls auf der Halterungseinheit 20 mechanisch befestigt ist. Mit der Rückseite ist die Halterungseinheit 20 ist das Batteriesystem 1 an beispielsweise einer Wand positioniert und mittels spezifischer, dafür vorgesehener Vorrichtungen (nicht dargestellt) an der Wand mechanisch befestigt. Auf der Vorderseite der Halterungseinheit 20 ist ein erstes Batteriemodul 10₁ mittels spezifischer, dafür vorgesehener Vorrichtungen (nicht dargestellt) mechanisch befestigt. An diesem ersten Batteriemodul 10₁ ist mittels spezifischer, dafür vorgesehener Vorrichtungen (nicht dargestellt) ein zweites Batteriemodul 10₂ mechanisch festigt. Das erste Batteriemodul 10₁ und das zweite Batteriemodul 10₂ sind jeweils mit Leistungskabeln 50₁ , 50₂ , ... mit dem Batteriemanager elektrisch verbunden, sodass ein elektrischer Stromkreis mit dem ersten Batteriemodul 10₁ und dem Batteriemanager 30 entsteht und ein elektrischer Stromkreis mit dem zweiten Batteriemodul 10₂ und dem Batteriemanager 30 entsteht. Der Batteriemanager 30 ist wiederum elektrisch über das Anschlusskabel zum Ladegerät 90 mit dem Ladegerät (nicht dargestellt) verbunden.
2 zeigt ein Ausführungsbeispiel des Batteriesystems 1 in der seitlichen Darstellung, mit der Halterungseinheit 20, auf der der Batteriemanager 30 mechanisch befestigt ist und auf der drei Batteriemodule 10₁ , 10₂ , ... mechanisch befestigt sind, wobei die Anzahl der Batteriemodule 10₁ , 10₂ , ... beispielhaft gewählt ist; es können auch mehr oder weniger sein. Die Batteriemodule 10₁ , 10₂ , ... sind in diesem Ausführungsbeispiel übereinander angeordnet sind und eine mechanische Verbindung zwischen der Halterungseinheit 20 und dem ersten Batteriemodul 10₁ besteht und eine mechanische Verbindung zwischen dem ersten Batteriemodul 10₁ und dem zweiten Batteriemodul 10₂ besteht und eine mechanische Verbindung zwischen dem zweiten Batteriemodul 10₂ und dem zweiten Batteriemodul 10₃ besteht. Die mechanische Verbindung zwischen der Halterungseinheit 20 und dem ersten Batteriemodul 10₁ wird hergestellt, indem Steckbolzen 62₁ , 62₂ in die Halterungseinheit 20 und in das erste Batteriemodul 10₁ eingeführt sind, die ein seitliches Verrutschen verhindern, und zu beiden Seiten zwischen der Halterungseinheit 20 und dem ersten Batteriemodul 10₁ Haken 60₁ , 60₂ eingesetzt sind, die ein Lösen der Steckbolzen 62₁ , 62₂ verhindern. Die mechanische Verbindung zwischen dem ersten Batteriemodul 10₁ und dem zweiten Batteriemodul 10₂ wird hergestellt, indem Steckbolzen 62₃ , 62₄ in das erste Batteriemodul 10₁ und in das zweite Batteriemodul 10₂ eingeführt sind, die ein seitliches Verrutschen verhindern, und zu beiden Seiten zwischen dem ersten Batteriemodul 10₁ und dem zweiten Batteriemodul 10₂ Haken 60₃ , 60₄ eingesetzt sind, die ein Lösen der Steckbolzen 62₃ , 62₄ verhindern. Die mechanische Verbindung zwischen dem zweiten Batteriemodul 10₂ und dem dritten Batteriemodul 10₃ wird hergestellt, indem Steckbolzen 62₅ , 62₆ in das zweite Batteriemodul 10₂ und in das dritte Batteriemodul 10₃ eingeführt sind, die ein seitliches Verrutschen verhindern, und zu beiden Seiten zwischen dem zweiten Batteriemodul 10₂ und dem dritten Batteriemodul 10₃ Haken 60₅ , 60₆ eingesetzt sind, die ein Lösen der Steckbolzen 62₅ , 62₆ verhindern. Auf diesen Weise lassen sind in einfacher Weise mehrere Batteriemodule 10₁ , 10₂ , ... übereinander anordnen und das Batteriesystem 1 ist damit jederzeit erweiterbar.
3 zeigt ein Ausführungsbeispiel eines Batteriemoduls 10₁ in der schematischen Schnittdarstellung von der Seite. Von unten beginnend umfasst das Batteriemodul 10₁ die Grundplatte 17, auf der als Umrandung die Randstruktur 15 vorhanden ist. Nach oben wird das Batteriemodul von der Deckplatte 18 begrenzt. Zwischen Grundplatte 17, Deckplatte 18 und zwischen die Randstruktur 15 eingefasst befinden sich drei Bipolarzellenstapel 12₁ , 12₂ , ..., wobei die Anzahl der Bipolarzellenstapel 12₁ , 12₂ , ... nur bespielhaft ist, es können auch mehr oder weniger Bipolarzellenstapel 12₁ , 12₂ , ... in einem Batteriemodul 10 vorhanden sein. Zwischen den Bipolarzellenstapeln 12₁ , 12₂ , ... sind Abstandhalter 19, 19, ... angeordnet, die beispielsweise flächig ausgebildet sind, die dafür sorgen, dass zwischen den Bipolarzellenstapeln 12₁ , 12₂ , ... ein Abstand verbleibt, durch den beispielsweise Luft zur Kühlung gefördert werden kann. Die Abstandhalter können elastische Eigenschaften haben und es ist damit möglich, die Bipolarzellenstapel 12₁ , 12₂ , ... zwischen Grundplatte 17 und Deckplatte 18 einzuspannen, wodurch die Bipolarzellenstapel 12₁ , 12₂ , ... dauerhaft mit einer Kraft beaufschlagt werden.
4 zeigt eine schematische Schnittdarstellung eines Ausführungsbeispiels eines Batteriemoduls 10₁ in der Draufsicht. 3 zeigt darin einen Bipolarzellenstapel 12₁ , der von der Randstruktur 15 eingefasst ist. Außerhalb der Randstruktur 15 ist das Elektronikcompartment 16 angeordnet. Innerhalb des Elektronikcompartments 16 befindet sich die Überwachungselektronik 35. Die Spannungsabgriffe an den galvanischen Zellen 44₁ , 44₂ , ... sind auf kürzestem Wege mit der Überwachungselektronik 35 verbunden. Ebenso sind die Spannungsabgriffe der Reihenschaltung 45₁ , 45₂ auf kürzestem Wege mit der Überwachungselektronik 35 verbunden. Über Leistungskabel 50 kann das Batteriemodul 10₁ mit dem Batteriemanager (30, nicht dargestellt) elektrisch verbunden werden.
5 zeigt eine schematische Schnittdarstellung der Verbindung zwischen den Bipolarzellenstapeln 12₁ , 12₂ , ... und der Überwachungselektronik 35 aus Ausführungsbeispiel. In der Darstellung sind vier übereinander angeordnete Bipolarzellenstapel 12₁ , 12₂ , ... zu sehen, mit jeweils einem Spannungsabgriff an den galvanischen Zellen 44₁ , 44₂ ..., wobei in die Projektionseben hinein noch mehr Spannungsabgriffe an den galvanischen Zellen 44₁ , 44₂ , vorhanden sind, die aufgrund der Schnittdarstellung nicht zu sehen sind. Die Spannungsabgriffe an den galvanischen Zellen 44₁ , 44₂ , sind so zusammengebogen, dass sich diese berühren und gemeinsam mit der Überwachungselektronik verbunden sind.

Bezugszeichenliste

1: Batteriesystem
10₁, 10₂,: Batteriemodul
12₁, 12₂,: Bipolarzellenstapel
15: Randstruktur
16: Elektronikcompartment
17: Grundplatte
18: Deckplatte
19₁, 19₂,: Abstandshalter
20: Halterungseinheit
30: Batteriemanager
35: Überwachungselektronik
44₁, 44₂,: Spannungsabgriff an den galvanischen Zellen
45₁, 45₂,: Spannungsabgriff der Reihenschaltung
50₁, 50₂,: Leistungskabel
60₁, 60₂,: Haken
62₁, 62₂,: Steckbolzen
90: Anschlusskabel an ein Ladegerät

Zusammenfassung
Die Erfindung betrifft ein Batteriesystem und ein Verfahren zum Betreiben eines solchen Batteriesystem, welches als wesentliche Komponenten sogenannte Bipolarzellenstapel umfasst, die in Batteriemodulen eingebaut sind. Die Batteriemodule sind auf einer Halterungseinheit befestigt sind und ein Batteriemanager ist ebenfalls auf der Montageeinheit befestigt.

Claims

Batteriesystem (1) mit Bipolarzellenstapeln (12₁, 12₂, ...) als die energiespeichernden Einheiten, bestehend aus einer Halterungseinheit (20), mindestens einem Batteriemodul (10₁, 10₂, ...) und einem Batteriemanager (30), dadurch gekennzeichnet, dass a. die Halterungseinheit (20) und der Batteriemanager (30) mechanisch miteinander verbunden sind und b. die Halterungseinheit (20) und mindestens ein Batteriemodul (10₁, 10₂, ...) mechanisch miteinander verbunden sind.
Batteriesystem (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Halterungseinheit (20) plattenförmig ist und einteilig oder mehrteilig ist und Löcher umfasst, mit denen die Halterungseinheit (20) unter Nutzung von Haken (60₁, 60₂, ...), Schrauben, Steckbolzen (62₁, 62₂, ...) oder ähnlichem Montagematerial, an einer dafür vorgesehenen Wandfläche mechanisch befestigt wird.
Batteriesystem (1) nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass ein Batteriemodul (10₁, 10₂, ...) an seinem Gehäuse Löcher und/oder Vertiefungen und/oder Ausstülpungen umfasst und das Batteriemodul (10₁, 10₂, ...) unter Nutzung von Haken (60₁, 60₂, ...), Schrauben, Steckbolzen (62₁, 62₂, ...) oder ähnlichem Montagematerial mechanisch mit der Halterungseinheit (20) mechanisch verbunden ist und mit einem weiteren Batteriemodul (10₁, 10₂, ...) unter Nutzung von Haken (60₁, 60₂, ...), Schrauben, Steckbolzen (62₁, 62₂, ...) oder ähnlichem Montagematerial mechanisch verbunden ist.
Batteriesystem (1) nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass ein Batteriemodul (10₁, 10₂, ...) zusammengesetzt ist aus einer Grundplatte (17), auf der eine Randstruktur (15), die einen oder mehrere Bipolarzellenstapel (12₁, 12₂, ...) an vier Seiten umschließt, mechanisch befestigt ist, aus einer Deckplatte (18), die an der Randstruktur (15) mechanisch befestigt ist, und aus einem Elektronikcompartment (16), welches an der Randstruktur (15) mechanisch befestigt ist.
Batteriesystem (1) nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass ein Batteriemodul (10₁, 10₂, ...) mindestens zwei Bipolarzellenstapel (12₁, 12₂, ...) umfasst und die Bipolarzellenstapel (12₁, 12₂, ...) Spannungsabgriffe an den galvanischen Zellen (44₁, 44₂, ...) aufweisen und die Bipolarzellenstapel (12₁, 12₂, ...) übereinander angeordnet sind, sodass die Spannungsabgriffe an den galvanischen Zellen (44₁, 44₂, ...) übereinander deckungsgleich liegen und elektrisch parallel geschaltet sind und mit einer Überwachungselektronik (35) elektrisch verbunden sind.
Batteriesystem (1) nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass Leistungskabel (50₁, 50₂, ...) einerseits mit dem Ausgang der Batteriemodule (10₁, 10₂, ...) und andererseits dem Eingang des Batteriemanagers (30) elektrisch verbunden sind und dass Informationskabel einerseits mit den Überwachungselektroniken (35) der Batteriemodule (10₁, 10₂, ...) und andererseits mit einer Informationsschnittstelle des Batteriemanagers (30) elektrisch verbunden sind.
Batteriesystem (1) nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, in den Batteriemodulen (10₁, 10₂, ...) elektrische Schalter vorhanden sind, mit denen der Ladestrom und Entladestrom durch Öffnen unterbrochen respektive durch Schließen ein Stromfluss erlaubt wird.
Batteriesystems (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Batteriemanager (30) oder eine zusätzliche Berechnungseinheit eine Messeinheit, eine Vergleichseinheit und eine Aktivierungseinheit aufweisen, die nacheinander aktiv werden, nachdem ein Batteriemodul (10₁, 10₂, ...) elektrisch mit dem Batteriemanager (30) verbunden wird, wobei 1. die Messeinheit die elektrische Spannung des Batteriemoduls (10₁, 10₂, ...) und die Spannung des Batteriesystems (1) misst und 2. die Vergleichseinheit die Differenz aus der Spannung des Batteriesystems (1) und der Spannung des Batteriemoduls (10₁, 10₂, ...) ermittelt und die Differenz mit definierten Grenzwerten vergleicht und 3. die Aktivierungseinheit, abhängig vom Ergebnis des Vergleichs der Differenz aus Spannung des Batteriemoduls (10₁, 10₂, ...) und Spannung des Batteriesystems (1), veranlasst, dass, a.wenn die Differenz aus Spannung des Batteriesystems (1) und Spannung des Batteriemoduls (10₁, 10₂, ...) nach dem Betrag kleiner als ein Spannungsschwellwert ist, wird das Schließen des Schalters des Batteriemoduls (10₁, 10₂, ...) veranlasst, b.wenn die Differenz aus Spannung des Batteriesystems (1) und Spannung des Batteriemoduls (10₁, 10₂, ...) nach dem Betrag größer als ein Spannungsschwellwert ist, wird das Öffnen des Schalters des Batteriemoduls (10₁, 10₂, ...) veranlasst und es erfolgt ein Wiederholen der drei Steueroperationen nach Ablauf eines definierten Zeitintervalls.
Batteriesystem (1) nach Anspruch 1 und 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Batteriemanager (30) oder eine zusätzliche Berechnungseinheit ein Absenken der Spannung des Batteriemoduls (10, 10, ...) herbeigeführt, indem die Überwachungselektronik (35) ein Entladen aller einzelnen galvanischen Zellen über integrierte Balanciereinheiten durchführt, wenn die Differenz aus Spannung des Batteriesystems (1) und Spannung des Batteriemoduls (10₁, 10₂, ...) nach dem Betrag größer als ein definierter Spannungsschwellwert ist.
Batteriesystem (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Batteriemanager (30) oder eine zusätzliche Berechnungseinheit nach dem elektrischen Verbinden eines Batteriemoduls (10₁, 10₂, ...) mit dem Batteriemanager (30) dem Ladegerät über eine dafür vorgesehene Informationsschnittstelle mitteilt, dass die maximal verfügbare Ladeleistung und/oder Entladeleistung für einen definierten Zeitraum auf einen betraglich maximal zulässigen Wert reduziert wird.